DE29711629U1 - Siebpartie - Google Patents

Description

Anmelderin; 27. Juni 1997

5606G107 CS-ef

Voith Sulzer
Papiermaschinen GmbH
Sankt Pöltener Straße 43
89522 Heidenheim

Vertreter:

Witte, Weller, Gahlert, Otten & Steil
Patentanwälte
Rotebühlstrasse 121
70178 Stuttgart

Siebpartie

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Siebpartie einer Papier- oder Kartonmaschine, mit wenigstens einem wasserdurchlässigen oder wasseraufnehmenden Band, auf dem eine Faserstoffsuspension oder -bahn in einer Entwässerungsstrecke entwässert wird, und wenigstens einer Leiste, die sich quer zur Laufrichtung des Bandes erstreckt und an dem Band anliegt.

Derartige Leisten werden in unterschiedlichen Bereichen einer Papiermaschine eingesetzt, um etwa die Formation an der Faserstoff bahn zu verbessern, die Faserstoffbahn zu entwässern, Siebe und Filter zu reinigen, Siebe zu trennen usw. Derartige Leisten finden sich etwa am Saugkasten, am Formationskasten, an den Naßsaugern, Trennsaugern, Reinigungssaugern oder Flachsaugern im Siebbereich einer Papiermaschine. Desgleichen sind derartige Leisten auch in der Pressenpartie der Papiermaschine gebräuchlich, zum Beispiel bei der Filzkonditionierung.

Aus der WO 93 122 91 ist eine solche Leiste bekannt, die als Formierleiste bei einem Doppelsiebformer eingesetzt wird, um die Formation zu verbessern.

Weiterhin werden in Papiermaschinen sogenannte Rollrakel eingesetzt, die in der Regel als Abstreif einrichtung für überschüssige Farbe auf einer bereits hergestellten Papier- oder Kartonbahn Verwendung finden. Ein solcher Rollrakel ist beispielsweise aus der DE 32 36 991 Al bekannt. Der Rollrakel umfaßt einen in einem Rakelbett aus elastischem Material gehaltenen Rollrakelstab, der mit einer Gegenwalze zusammenarbeitet, wobei das Rakelbett an einem Ende eines elastischen, leistenartigen Tragelements gehalten ist, das an seinem anderen Ende fest eingespannt ist. Somit wird das Rakelbett mit dem Rakelstab mittels eines Druckstückes und einer Blattfeder an die Gegenwalze bzw. die Warenbahn angedrückt. Der Rakelstab besteht im allgemeinen aus Vollmaterial, ist zylindrisch ausgebildet und ist in Gegenrotationsrichtung zur Gegenwalze, über die die Warenbahn geführt ist, angetrieben.

Aus der EP O 607 549 Al ist es auch bekannt, einen derartigen Rollrakel als Druckelement zur Formationsverbesserung einzusetzen. Das Druckelement übt auf eine aus zwei Sieben und einer dazwischenliegenden Faserstoffsuspension bestehenden, um eine Formierwalze geschlungenen Anordnung Druckimpulse aus, um die Formation zu verbessern.

In der früheren Patentanmeldung 196 47 007 (angemeldet am 14, November 1996) ist eine Leiste zum Andruck an ein Band in einer Papiermaschine offenbart, wobei sich die Leiste quer zur Bahnlaufrichtung einer zu entwässernden Faserstoffbahn erstreckt und an einem Bett gehalten ist. Die Leiste ist rotationssymmetrisch, vorzugsweise zylindrisch ausgebildet und am Bett in einer entsprechend geformten Ausnehmung mittels eines Fluids reibungsarm drehbar gelagert.

Bei Saugkasten sind generell zwei sich quer zur Bahnlaufrichtung erstreckende Dichtleisten vorgesehen, die den Saugraum gegenüber dem Umgebung abdichten. Aufgrund der notwendigen Dichtwirkung müssen diese Dichtleisten relativ stark an die Bahn angedrückt werden. Dies führt zu einem hohen Verschleiß dieser Dichtleisten.

Die eingangs genannten Rollrakel eignen sich insbesondere aufgrund ihres gegenläufigen Antriebs und ihres in der Regel relativ geringen Anpreßdruckes nicht als Dichtleisten für Saugkästen.

Vor diesem Hintergrund besteht das der Erfindung zugrundeliegende Problem darin, eine verbesserte Siebpartie zu

schaffen, die einen geringen Verschleiß aufweist und deren Leiste als Dichtleiste für Saugkästen einsetzbar ist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß bei einer Siebpartie gemäß der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Leiste ein Bett und einen rotationssymmetrischen, vorzugsweise zylindrischen Einsatz aufweist, der an dem Bett in einer entsprechend geformten Ausnehmung mittels eines Fluids oder eines Magnetlagers reibungsarm drehbar gelagert ist, und daß das Bett an Mitteln zum Anpressen des Einsatzes an das Band gelagert ist.

Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird auf diese Weise vollkommen gelöst.

Erfindungsgemäß wird durch die Ausbildung der Leiste als rotationssymmetrischer Einsatz, der in einem Bett fluidisch oder magnetisch gelagert ist, die Reibung zwischen der Leiste und dem Band verringert. Durch die Anpreßmittel kann die Leiste mit einem hinreichend hohen Druck gegen das Sieb gepreßt werden, um die für Saugkästen notwendige Abdichtung zu erreichen.

Dabei ist es bevorzugt, wenn die Anpreßmittel durch eine Kolben/Zylinderanordnung oder eine Luftbalganordnung gebildet sind.

Durch derartige Anpreßmittel läßt sich der Anpreßdruck einerseits hinreichend hoch einstellen und ist andererseits genau steuerbar, so daß eine ideale Einstellung hinsichtlich der Dichtwirkung einerseits und der Reibung andererseits erzielbar ist.

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Kolben/Zylinderanordnung unterdruckgesteuert ist, derart, daß der Anpreßdruck mit steigendem Unterdruck ebenfalls ansteigt.

In einer Papiermaschine stehen generell Mittel zum Erzeugen eines Unterdruckes bereit, so daß die erforderliche Anpreßkraft leicht mittels des hierdurch bereitgestellten Unterdruckes erzeugt werden kann.

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Leiste eine Dichtleiste eines Unterdruck-Entwässerungselementes (beispielsweise eines Saugkastens) ist und wenn die Kolben/Zylinderanordnung mittels des von dem Unterdruck-Entwässerungselement an das Band angelegten Unterdruckes gesteuert ist.

Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die Dichtwirkung der Leiste umso größer ist, je größer der an das Unterdruck-Entwässerungselement angelegte Unterdruck ist. Somit wird in jedem Betriebszustand eine hinreichend hohe Dichtwirkung der Leiste bei geringstmöglicher Reibung eingestellt.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der Einsatz ein Hohlrohr is£.

Durch diese Maßnahme weist der Einsatz eine außerordentlich geringe Masse und damit ein geringes Trägheitsmoment auf. Da der Einsatz in der Regel nicht angetrieben ist, kann sich der Einsatz somit schnell an unterschiedliche Bandlaufgeschwindigkeiten anpassen.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils an-

gegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Siebpartie mit zwei unterschiedlichen Leisten, die als Dichtleisten eines Saugkastens der Siebpartie dienen; und

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Siebpartie, bei der eine Mehrzahl von Leisten als Druckelement an einer besaugten Walze eingesetzt sind.

Eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Siebpartie ist in Fig. 1 generell mit 10 bezeichnet.

Die Siebpartie 10 weist ein Band 12 auf, auf dem eine Faserstoffsuspension 14 oder eine Faserstoffbahn transportiert wird. Das Band 12 ist beispielsweise ein wasserdurchlässiges Sieb oder ein sonstiges wasserdurchlässiges oder wasseraufnehmendes Band, wie beispielsweise ein Filz. In der Siebpartie erfolgt eine Entwässerung der Faserstoffsuspension 14, um eine Faserstoffbahn zu bilden, die anschließend einer Pressenpartie zugeführt werden kann.

Das Band 12 mit der darauf befindlichen Faserstoffsuspension 14 wird in einer Richtung 16 an einem feststehenden Maschinenrahmen 18 vorbei transportiert.

Eine erste Leiste, die mit dem Band 12 in Kontakt steht, ist generell mit 20 bezeichnet. Die Leiste 20 weist ein Bett 22 mit einer Ausnehmung 26 auf, in der ein zylinderförmiger Einsatz in Form eines Hohlrohres 24 drehbar gelagert ist. Der Innendurchmesser der Ausnehmung 26 ist dabei hinreichend groß bemessen, so daß der Einsatz 24 innerhalb der Ausnehmung 26 auf einem Fluidpolster frei rotieren kann.

Die Leiste 20 erstreckt sich quer zu Bahnlaufrichtung 16 und erstreckt sich bei den meisten Anwendungsfällen über die gesamte Maschinenbreite; jedoch sind in einzelnen Anwendungsfällen auch kürzere Leisten denkbar, die sich nur über einen Teilbereich der Maschinenbreite erstrecken.

Das bei hoher Bahnlaufgeschwindigkeit vom Band 12 mitgeschleppte Fluid baut im Zwickel zwischen dem Einsatz 24 und der Ausnehmung 26 des Bettes 22 ein Fluidpolster auf, das sich durch die Drehung des Einsatzes 24 infolge des Kontaktes mit dem Band 12 in die Ausnehmung 26 hinein fortsetzt, so daß sich im Ergebnis eine hydrodynamische, reibungsarme Lagerung des Einsatzes 24 in der Ausnehmung 26 ergibt.

Das Bett 22 ist als Kolben einer ein Anpreßmittel bildenden Kolben/Zylinderanordnung (28) ausgebildet, mittels der der der Einsatz 24 gegen das Band 12 angedrückt werden kann. Der hierzu notwendige Anpreßdruck 32 kann durch eine Fluidzufuhr

in den Zylinderraum erfolgen, wie es schematisch in Fig. 1 angedeutet ist. Hierdurch läßt sich der Anpreßdruck auf ideale Weise steuern. Alternativ ist es auch denkbar, elastische Anpreßmittel in Form beispielsweise einer Feder vorzusehen.

Die oben beschriebene hydrodynamische Lagerung des Einsatzes 24 in der Ausnehmung 26 des Bettes 22 kann durch die Zufuhr von Fluid 30 über einen nicht näher bezeichneten Kanal in dem Bett 22 unterstützt werden. Als Fluid eignet sich Luft, aber auch beispielsweise Wasser, das in den Spalt zwischen dem Einsatz 24 und der Ausnehmung 26 hineingedrückt wird. Durch die Zufuhr von Fluid 30 läßt sich der Einsatz 24 somit hydrostatisch lagern. Es versteht sich, daß die hydrostatische Lagerung insbesondere beim Anlaufen von Vorzug ist, da sich beim Anlaufen noch kein hydrodynamisches Fluidpolster aufgebaut haben kann.

Wenn man durch geeignete Materialwahl die Reibung zwischen dem Einsatz 24 und der Ausnehmung 26 gering hält, kann auf die hydrostatische Lagerung auch verzichtet werden.

Anstelle einer fluidischen Lagerung kann der Einsatz 24 in dem Bett 22 auch magnetisch gelagert werden, was in Fig. 1 nicht näher dargestellt ist.

Eine weitere Leiste 40 ist in Fig. 1 in Bahnlaufrichtung 16 hinter der Leiste 20 angeordnet. Die Leiste 40 weist ein Bett 42 und einen Einsatz 44 auf. Die Ausgestaltung des Bettes 42 ist weitgehend identisch mit der des Bettes 22, umgreift den

Einsatz 44 jedoch um einen größeren Winkelbereich, derart, daß der Einsatz 44 aus seiner zugeordneten Ausnehmung 46 in dem Bett 42 nicht nach oben entnommen werden kann. Der Einsatz 44 ist bei der Leiste 40 somit gegen Herausfallen aus dem Bett 42 gesichert.

Die Leiste 40 ist durch Anpreßmittel 48 an das Band 12 anpreßbar, worauf nachstehend noch näher eingegangen wird.

Die zwei Leisten 20 und 40 schließen gemeinsam mit dem Maschinenrahmen 18 zwischen sich einen Saugabschnitt 50 ein, der mit einer Unterdruckleitung 52 durch den Maschinenrahmen 18 hindurch verbunden ist. Durch das Anlegen eines Unterdruckes 54 an die Unterdruckleitung 52 kann in dem Saugabschnitt 50 ein Unterdruck erzeugt werden, um die Entwässerung der Faserstoffsuspension 14 durch das Band 12 zu unterstützen. Die Leisten 20 und 40 wirken dabei als Dichtleisten, um den Saugabschnitt 50 in Querrichtung gegenüber der Bahn 12 abzudichten. Es versteht sich, daß parallel zur Bahnlaufrichtung 16 ebenfalls geeignete Maßnahmen zur Abdichtung des Saugabschnittes 50 vorgesehen sind.

Die Anpreßmittel 48 für die Leiste 40 weisen eine sich von dem Bett 42 nach unten erstreckende Kolbenstange 56 auf, die in einem Unterdruck-Kolben 60 mündet, der in einem Unterdruck-Zylinder 58 geführt ist. Der Unterdruck-Zylinder 58 ist beispielsweise in dem Maschinenrahmen 18 ausgebildet und ist mit der Unterdruckleitung 52 verbunden.

Hierdurch wird erreicht, daß die Anpreßmittel 48 die Leiste 40 in Abhängigkeit von dem angelegten Unterdruck 54 gegen das Band 12 pressen. Bei einem hohen Unterdruck, also bei einer hohen Saugleistung des Saugabschnittes 50, wird die Leiste 40 entsprechend stark gegen das Band 12 angepreßt, um die bei der hohen Saugleistung erforderliche Dichtwirkung zu erzielen. Bei geringem Unterdruck 54 ist der Anpreßdruck entsprechend geringer. Daher ergibt sich in jedem Fall eine optimale Kombination von größtmöglicher Dichtwirkung und gerinstmöglicher Reibung zwischen dem Einsatz 44 und dem Band 12.

Es versteht sich dabei, daß zwischen der Unterdruckleitung 52 und dem Unterdruck-Zylinder 58 Druckumsetzer oder Druckregelschaltungen vorgesehen sein können.

Es versteht sich weiterhin, daß bei der Siebpartie 10 anstelle der Leisten 20 und 40 auch jeweils zwei identische Leisten 20 oder zwei identische Leisten 40 vorgesehen sein können.

In Fig. 1 ist weiterhin schematisch mit 62 angedeutet, daß der Einsatz 44 auch angetrieben sein kann. Zur Verringerung der Reibung zwischen dem Einsatz 44 und dem Band 12 wird der Einsatz 44 im Gleichlauf mit dem Band 12 angetrieben, in der Darstellung von Fig. 1 also im Uhrzeigersinn.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Siebpartie generell mit 70 bezeichnet.

Die Siebpartie 70 weist eine Formierwalze 74 mit einem Saugabschnitt 72 auf. Eine Siebanordnung 75 ist um die Formierwalze 74 geschlungen und übergreift den Saugabschnitt 72. Die Siebanordnung 75 kann beispielsweise eine herkömmliche Doppelsiebanordnung mit einer sich dazwischen befindlichen Faserstoffsuspension oder Faserstoffbahn sein.

Dem Saugabschnitt 72 liegt eine aus drei Leisten 76 gebildete Leistenanordnung 78 gegenüber. Die Leisten 76 sind in Fig. 2 lediglich schematisch dargestellt. Sie können beispielsweise durch Leisten 20 oder Leisten 40 der in Fig. 1 gezeigten Art gebildet sein.

Die Leisten 76 dienen bei der Siebpartie 70 als Druckleisten zur Verbesserung der Formation der sich in der Siebanordnung 75 befindlichen Faserstoffsuspension.

Bei einem Saugabschnitt 72, der sich über weniger als 90° erstreckt, können die Leisten 76 trotz ihres Versatzes entlang des Umfanges der Formierwalze 74 parallel zueinander geführt sein, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Durch den jeweiligen rotationssymmetrischen Einsatz der Leisten 76, der an der Siebanordnung 75 anliegt, kann eine gewünschte linienförmige Anlage an der Siebanordnung 75 erreicht werden, obwohl die einzelnen Leisten 76 parallel zueinander geführt sind.

Es versteht sich, daß es auch möglich ist, zwischen den einzelnen Leisten 76 einen Saugabschnitt entsprechend dem Saugabschnitt 50 der Fig. 1 aufzubauen, so daß die Siebanordnung 75 von der Seite der Leistenanordnung 70 her besaugt

wird. Die Leisten 76 dienen in diesem Fall auch als Dichtleisten. Gegebenenfalls kann bei dieser Ausführungsform auch auf den Saugabschnitt 72 der Formierwalze 70 verzichtet werden.

Insgesamt ergibt sich durch die Leisten 20, 40 bzw. 76 eine geringe Reibung zwischen den jeweiligen Einsätzen 24, 44 und dem Band 12 bzw. der Bandanordnung 75. Hieraus resultiert auch eine Verminderung der notwendigen Antriebsenergie.

Es versteht sich, daß sich anstelle einer hydrodynamischen auch eine aerodynamische Lagerung bzw. Schmierung aufbauen kann.

In der Regel sind die Einsätze als massive Kreiszylinder ausgebildet. Wie in Fig. 1 gezeigt, können die Einsätze auch als Hohlrohre 24 ausgebildet sein, wodurch sich ein geringes Trägheitsmoment und damit ein schnelles Ansprechverhalten auf Änderungen der Maschinenlaufgeschwindigkeit ergibt.

Es versteht sich weiterhin, daß die Einsätze 24 mit einem Bezug aus zum Beispiel Keramik oder Gummi versehen sein können. Es ist auch möglich, die Einsätze aus einem hydrophilen Material herzustellen oder mit einem Bezug aus einem derartigen Material zu versehen.

Die Lagerung der Einsätze kann durch eine hydrostatische Tasche unterstützt sein.

Im Falle der Leiste 20 kann die Zufuhr von Fluid 30 nur beim Anfahren erfolgen.

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Es versteht sich weiterhin, daß beispielsweise die Leisten 20, 40 alternativ oder zusätzlich auch an der Oberseite der Faserstoffsuspension 14 vorgesehen sein können, sofern ein weiteres Sieb nach der Art einer Doppelsiebpartie vorgesehen wird.

Es versteht sich, daß das zugeführte Fluid 30 sowohl Luft als auch Wasser sein kann.

Die Einsätze können einen Durchmesser im Bereich von 5 bis 100 mm aufweisen, vorzugsweise 10 bis 30 mm.

Die Einsätze können stirnseitig durch Dichtungen gegen Leckluft abgedichtet sein. Die Einsätze können sich weiterhin ganz in einem Saugraum befinden. Dabei können die Einsätze kürzer sein als der Saugraum.

Weiterhin können Sicherungsmittel vorgesehen sein, um zu verhindern, daß die Leisten aus dem Maschinenrahmen herausfallen.

Schließlich können die Einsätze an den stirnseitigen Enden abgerundet sein bzw. sich verjüngen, um Beschädigungen des Bandes zu vermeiden.

Claims (5)

Schutzansprüche

1. Siebpartie (10) einer Papier- oder Kartonmaschine, mit wenigstens einem wasserdurchlässigen oder wasseraufnehmenden Band (12; 75), auf dem eine Faserstoffsuspension (14) oder -bahn in einer Entwässerungsstrecke entwässert wird, und wenigstens einer Leiste (20; 40; 76), die sich quer zur Laufrichtung (16) des Bandes (12) erstreckt und an dem Band (12) anliegt,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Leiste (20; 40; 76) ein Bett (22; 42) und einen rotationssymmetrischen, vorzugsweise zylindrischen Einsatz (24; 44) aufweist, der an dem Bett (22; 42) in einer entsprechend geformten Ausnehmung (26; 46) mittels eines Fluids oder eines Magnetlagers reibungsarm drehbar gelagert ist, und daß das Bett (22; 42) an Mitteln (28; 48) zum Anpressen des Einsatzes (24; 44) an das Band (12; 75) gelagert ist.

2. Siebpartie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpressmittel (28; 48) durch eine Kolben/Zylinderanordnung (28; 48) oder eine Luftbalganordnung gebildet sind.

3. Siebpartie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben/Zylinderanordnung (48) unterdruckgesteuert ist, derart, daß der Anpressdruck mit steigendem Unterdruck (54) ebenfalls ansteigt.

4. Siebpartie nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiste (40) eine Dichtleiste (40) eines Unterdruck-Entwässerungselementes (50) ist und daß die Kolben/Zylinderanordnung (48) mittels des von dem Unterdruck-Entwässerungselement (50) an das Band (12) angelegten Unterdruckes (54) gesteuert ist.

5. Siebpartie nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (24) ein Hohlrohr (24) ist.