DE3123131C2

DE3123131C2 - Entwässerungswalze mit Wasserabführungselement für ein Papiermaschinen-Siebband

Info

Publication number: DE3123131C2
Application number: DE3123131A
Authority: DE
Inventors: Dieter 7920 Heidenheim Egelhof; Karl Gaugenmaier; Josef MÜLLNER
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1981-06-11
Filing date: 1981-06-11
Publication date: 1986-01-09
Also published as: DE3123131A1; WO1982004450A1; FI830149A0; SE447918B; JPH0316430B2; FI830149L; SE8300705D0; FI80088C; JPS58500903A; SE8300705L; FI80088B

Abstract

Eine Leitwalze (12) ist auf einem Teil ihres Umfanges von einem umlaufenden Papiermaschinen-Siebband (11) um schlun gen. Im Walzenmantel (15) sind Ausnehmungen vorgesehen, in denen Siebwasser (das im Umschlingungsbereich durch das Siebband hindurchtritt) vorübergehend gespeichert und danach wieder aus den Ausnehmungen herausgeschleudert wird. Zwischen der Leitwalze (12) und dem von dieser ablaufenden Siebband befindet sich ein keilförmiger Zwischenraum. Dort ist ein Wasserführungselement (13) angeordnet, das sich über die Länge der Leitwalze (12) erstreckt und eine dem Walzenmantel (15) zugewandte Führungsfläche (21) aufweist. Diese dient zum Abführen des aus den Ausnehmungen herausgeschleuderten Siebwassers. Das Wasserführungselement (13) ragt mit einer Spitzkante (20) in den keilförmigen Zwischenraum hinein. Der Abstand (a) zwischen der Spitzkante (20) und der Ablauflinie (22) des Siebbandes (11) von der Leitwalze (12) beträgt höchstens das 0,2-fache des Außendurchmessers D der Leitwalze (12).

Description

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

f) der Kasten (18; 46) ist relativ zum Wasserabführungselement (13; 43) derart angeordnet, daß die — in Umlaufrichtung des Walzenmantels (15; 45) gesehen — letzte Längswand (28) sich im Bereich der Spitzkante (20; 50) befindet;

g) die Wasserführungsfläche (21) verläuft kontinuierlich entlang dem Umfang der Entwässerungswalze (12; 42).

2. Entwässerungswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Abstand zwischen dem Wasserabführungselement (13; 43) und der Entwässerungswalze (12; 42), ausgehend von der Spitzkante (20; 50) in Umlaufrichtung des Walzenmantels (15; 45) zunimmt.

3. Entwässerungswalze nach Anspruch 1 oder 2, worin die Längswände des Kastens Dichtleiste^ tragen, von denen jede eine am Walzenmantel anliegende Dichtfläche aufweist, die — bezüglich der

Umlaufrichtung des Walzenmantels — durch eine Zulaufkante und eine Ablaufkante begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bereich der Spitzkante (20) befindliche Dichtleiste (29) derart angeordnet ist, daß die Zulaufkante (31) vor der Spitzkante (20) und die Ablaufkante (32) hinter der Spitzkante (20) liegt, jeweils bezüglich der Umlaufrichtung des Walzenmantels (15).

4. Entwässerungswalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin das Wasserabführungselement (13) eine Siehführungsleiste (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebführungsleiste (9) Teii eines Saugkastens (14) ist

Die Erfindung betrifft eine Entwässerungswalze nach dem Oberbegriff des Anspruches L Eine solche ist bekannt aus der DE-OS 2! 00 964.

Dort ist eine Entwässerungswalze, über die ein Siebband zusammen mit der zu entwässernden Papierbahn (und mit einem zweiten Siebband) läuft, als Saugwalze ausgebildet; sie wird auch »Formierwalze« genannt In einer solchen Saugwalze wird bekanntlich ein Teil des der Papierbahn entzog inen Siebwassers durch den im Inneren der Walze befindlichen Saugkasten abgeführt Zusätzlich ist kurz hinter der Ablauflinie des (zuerst genannten) Siebbandes vom Mantel der Entwässerungswalze in dem dort befindlichen keilförmigen Zwischenraum ein Wasserabführungselement angeordnet Dieses dient zum Abführen von Siebwasser, das aus den Perforationen des Walzenmantels wieder nach außen abgeschleudert wird. Das Wasserabführungselement hat eine Siebführungsleiste, aber die das Siebband gleitet Diese Siebführungsleiste und eine daran anschließende Wand einer Siebwasserwann« bilden eine Wasserführungsfläche. Diese verläuft bei der bekannten Konstruktion zunächst ein kurzes Stück entlang dem Umfang des Walzenmantels, dann entlang dem von der Walze ablaufenden Siebband und dann wieder entlang dem Umfang des Walzenmantels. Der in mehrere Zonen unterteilte Saugkasten hat, in Umfangsrichtung gesehen, mehrere hintereinander liegende Längswände, deren letzte etwa an der Ablauflinie des Siebbandes vom Walzenmantel angeordnet ist Beim Betrieb dieser bekannten Vorrichtung beobachtet man häufig ein starkes Vernebeln des Siebwassers; d. h. ein Teil des Siebwassfcfs dringt in Form von Nebelschwaden seitlich aus der

so Papiermaschine heraus. Man versuchte, diese unangenehme Erscheinung durch Erhöhung des Unterdruckes im Saugkasten der Saugwalze zu beseitigen, jedoch ohne Erfolg. Nachteilig ist dabei auch der erhöhte Energiebedarf für das Erzeugen des Unterdruckes. Die genannten Schwierigkeiten verstärken sich noch mit zunehmender Arbeitsgeschwindigkeit der Papiermaschine.

Eine andere bekannte Vorrichtung mit einem Wasserabführungselement ist beschrieben in der US-PS 30 65 789. Dort handelt es sich jedoch um Registerwal-

6ö zen einer Langsieb-Papiermaschine. Eine solche Registerwalze hat stets einen massiven Walzenmantel und wird von dem geradlinig verlaufenden Siebband nur tangiert, jedoch nicht umschlungen. Die US-PS geht aus von der Tatsache, daß in dem keilförmigen Zwischen-

es raum zwischen einer solchen Registerwalze und dem ablaufenden Siebband ein Unterdruck entsteht, von dessen Höhe die Intensität der Entwässerung der Papierbahn abhängt. Es wird festgestellt, daß mit zunehmen-

der Siebgeschwindigkeit der Unterdruck so hoch werden kann, daß die Entwässerung zu intensiv ist Das dort vorgesehene Wasserabführungselement dient deshalb außer zur Führung des Wassers vor allem zum Einstellen der Intensität der Entwässerung. Es ist hierzu parallel zur Sieblaufrichtung verstellbar, wobei sich der Abstand zwischen der spitzwinkligen Kante und der Ablauflinie des Siebbandes von der Registerwalze ändert Auch hier weis* das Wasserabführungselement sine das Siebband führende Leiste auf.

In der US-PS 29 00 023 ist dagegen ein reines Wasserabführungseiement beschrieben, das also keine Siebführungsleiste aufweist Es handelt sich wiederum um eine Vorrichtung an einer Registerwalze einer Langsieb-Papiermaschine. Auch dort ist das Wasserabführungselement in Sieblaufrichtung verstellbar. Es wird dort angestrebt, den Abstand derart einzustellen, daß ein möglichst großer Entwässerungseffekt erzielt wird. Die Wasserführungsfläche des Wasserabführungselements verläuft kontinuierlich entlang dem Umfang der Registerwalze.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugruncb, die im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebene Entwässerungswalze dahingehend zu verbessern, daß das aus den Perforationen der Entwässerungswalze wieder austretende Siebwasser auch bei höchsten Papiermaschinengeschwindigkeiten störungsfrei abgeführt werden kann. Insbesondere soll ein Vernebeln des Siebwassers vermieden und ein möglichst geringer Energiebedarf für das Erzeugen des Unterdruckes in der Entwässerungswalze erreicht werden.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben. Gemäß der Erfindung kommt es einerseits darauf an, daß die in Umlaufrichtung letzte Längswand des im Inneren der Entwässerungswalze befindlichen Kastens nicht an der Ablauflinie des Siebbandes vom Walzenmantel, sondern im Bereich der Spitzkante des Wasserabführungselementes angeordnet ist, und andererseits darauf, daß die Wasserführungsfläclie des Wasserabführungselementes, wie an sich bekannt, vollkommen kontinuierlich, (d.h. ohne Stufen, Absätze oder unstetige Abknickungsn) entlang dem Umfang der Entwässerungswalze verläuft Diese Maßnahmen wirken mit dem sehr kleinen Maßverhältnis a/D (Abstand zwischen Spitzkante und Ablauflinie des Siebstaüdes zu Außendurchmesser der Entwässerungswalze) derart zusammen, daß das abzuführende Siebwasser einen sehr kompakten Strahl bildet, der weitgehend ohne Verwirbelung oder Vermischung mit Luft in eine Auffangwanne geleitet werden kann. Dabei zeigt sich überraschend, daß sich in dem Kasten der Entwässeruiigswalze selbsttätig ein Unterdruck aufbaut, der wesentlich zum Zustandekommen des kompakten Siebwasserstrahles beizutragen scheint Somit kann in der Regel an dem genannten Kasten der Sauganschluß entfallen. In besonderen Fällen kann es sich jedoch ergeben, daß der durch die erfindungsgemäße Anordnung erzeugte Unterdruck nicht ausreicht In diesem Falle kann mit Hilfe einer Saugeinrichtung der Unterdruck in dem Kasten erhöht werden. Es ist auch möglich, daß einem Kasten ohne Sauganschluß ein Kasten mit Sauganschluß vorgeschaltet wird. In allen Fällen braucht man dank der Erfindung von außen her weniger Unterdruck aufzubringen als bisher. Man erzielt somit eine Energie-Einsparung.

Eine der Voraussetzungen für das Zustandekommen des kompakten Siebwasivrstrahles ist, wie schon erwähnt, das sehr kleine Maßverhäitnis a/D. Dadurch wird erreicht daß die Führung der Wasserteilchen unmittelbar hinter der Ablauflinie beginnt bevor eine nenneuswerte Vernebelung eintritt also bevor Luft in den keilförmigen Zwischenraum eintreten kann. Dadurch, daß der Wasserstrahl auf seinem Weg in die Auffangwanne nur sehr wenig Luft mit sich nimmt und daß sich somit nur noch in sehr geringem Umfang ein Wasser-Luft-Gemisch bildet können die Abmessungen der Auffangwanne gegenüber bisherigen Konstruktionen wesentlieh verringert werden; denn eine Luftausscheidung aus dem Siebwasser innerhalb der Auffangwanne ist nun nicht mehr notwendig. Auch der Auslaßquersclmitt der Wanne kann verkleinert werden, weil viel weniger Luft nach außen abgeführt werden muß.

Die genannten Vorteile können in vielen Papiermaschinen dahingehend genutzt werden, daß die Gesamt-Abmessungen der Papiermaschine kieiner werden, insbesondere die Bauhöhe. Dadurch verringern sich nicht nur die Herstellungskosten für die Papiermaschine, sondem auch die Gebäudekosten.

Die Entwässerungswalze der erfineiüngsgeinäßen Anordnung kann z. B. die Stelle einer Brustwalze einer Papiermaschine einnehmen, z. B. am Stoffauflauf einer Tissue-Papiermaschine. Hierbei kann sie als Saugwalze oder als Egoutteur-Walze ausgebildet sein, in diesen Fällen ist die Entwässerungswalze nur von einem einzigen Siebband umschlungen.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung sind jedoch die Doppelsiebformer, wobei die Entwässerungswalze der erfindungsgemäßen Anordnung die Stelle der sogenannten Formierwalze einnimmt Diese ist von zwei Siebbändern umschlungen, zwischen denen sich die zu entwässernde Papierbahn befindet Doppelsiebformer verschiedener Bauart, die hierfür in Frage kommen, sind an sich bekannt, z. B. aus der DE-PS 21 05 613 oder aus der Zeitschrift »Wochenblatt für Papierfabrikation« 1980, Seite 898 oder aus der eingangs zitierten DE-OS 21 00 964.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt
F i g. 1 einen Teillängsschnitt durch einen Doppelsiebformer;

F i g. 2 einen schematischen Teillängsschnitt durch den Anfangsteil der Siebpartie einer Tissue-Papiermaschine.
In F i g. 1 erkennt man von einem Doppelsiebformer ein Untersieb 10 und ein Obersieb 11, die gemeinsam eine Entwässerungswalze 12 umschlingen und unmittelbar danach über ein Wasserabführungselement 13 laufen, drh mit einem Saugkasten 14 kombiniert ist. Die Entwässerungswalze 12, im allgemeinen »Formierwalze« genannt hat ei.wn perforierten Walzenmantel 15 und einen Saugkasten 16 mit zwei Saugkammern 17 und 18. Das Wasserabführungselement 13, das auch »Strahlleitschuh« genannt wird, ist in dem keilförmigen Zwischenraum angeordnet der sich zwischen dem Waizenmantel 15 und den von der Walze 12 ablaufenden Siebbändern 10 und 11 befindet Das Wasserabführupgselement 13 ragt mit einer Spitzkante 20 in den vorgenannten Zwischenraum hinein und hat eine dem Walzenmantel 15 zugewandte Wasserführungsfläche 21. Der Abes stand zwischen der Wusserführungsfläche 21 und dem Walzenmantel 15 ist anfangs, d. h. an der Spitzkante 20, ziemlich klein; er nimmt in Umlaufrichtung des Walzenmantels geringfügig, aber kontinuierlich zu. Schließlich

kann er, wie in F i g. 1 dargestellt ist, in die Abdeckwand einer Siebwasser-Wanne 19 übergehen.

Die gemeinsame Ablauflinie der beiden Siebbänder 10 und 11 vom Walzenmantel 15 ist in der F i g. 1 durch den Punkt 22 dargestellt Der Abstand a zwischen der s Ablauflinie 22 und der Spitzkante 20 des Wasserabführungselementes 13 beträgt nur etwa 15% des Außendurchmessers D der Formierwalze 12 Der Saugkasten 16 ist derart gestaltet daß die — in Umlaufrichtung des Wdzenmantels 15 gesehen — zweite Längswand 28 des zweiten Kastens 18 mit ihrer Dichtleiste 29 im Bereich der Spitzkante 20 angeordnet ist. Die Dichtleiste 29 hat eine Zulaufkante 31 und eine Ablaufkante 32. Zweckmäßig wird die Dichtleiste 29 derart angeordnet, daß die Zulaufkante 31 vor der Spitzkante 20 und die Ablaufkante 32 hinter dieser liegt, jeweils in Umlaufrichtung des Walzenmantels 15 gesehen. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß das aus den Bohrungen des walzenmantel 15 austretende Siebwasser als ein kompakter Strahl 23 entlang der Wasserführungsfläche 21 strömt und ohne nennenswerte Vermischung mit Luft in die Siebwasserwanne 19 gelangt Hierbei entsteht in der Kammer 18 ein Unterdruck, und zwar auch dann, wenn diese von außen her nicht besaugt wird. Man wird also im aligemeinen nur in der ersten Kammer 17 von außen her Unterdruck erzeugen müssen.

Das Wasserabführungselement 13 dient zugleich als Siebführungselement Man wird deshalb die Siebführungsfläche vorzugsweise mit einem verschleißfesten Belag ausrüsten. Dies ist in der Zeichnung nicht besonders hervorgehoben.

In Fi g. 1 laufen die beiden Siebe 10 und 11 in Richtung von unten nach oben über die Formierwalze 12. Hiervon kann jedoch auch abgewichen werden. Man kann z. B. die Anordnung gemäß F i g. 1 auf den Kopf stellen. Man müßte dann lediglich die Siebwasserwanne 19 derart umgestalten, daß ihre Aüsiriüsöffnung wieder im unteren Bereich angeordnet wäre. Die Wirkung des Wasserabführungselementes 13 ist in dieser Anordnung unverändert

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist die Entwässerungswalze 42 eine Brustwalze, die einem Stoffauflauf 40 zugeordnet und nur von einem einzigen Sieb 41 umschlungen ist Es ist wiederum ein Wasserabführungselement 43 vorgesehen, das in den wesentlichen Merkmalen mit demjenigen (13) der F i g. 1 übereinstimmt. Das Sieb 41 läuft hinter dem Wasserabführungselement 43 zusammen mit der gebildeten Papierbahn und zusammen mit einem weiteren Siebband 44 auf eine Formierwalze 39. Eine Siebwasserwanne ist mit 49 bezeichnet Die Brustwaize 42 hat einen perforierten Walzenmantel 45 und einen darin angeordneten Saugkasten 46.

Die Erfindung ist auch anwendbar in einer Papiermaschinen-Walzenpresse, insbesondere dann, wenn in ei- nem von einem Naßfilz (mit oder ohne Papier) durchlaufenen Preßspalt größere Wassermengen in Ausnehmungen einer Preßwalze gelangen und hinter dem Preßspalt wieder abgeschleudert werden.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Entwässerungswalze mit Wasserabführungselement für ein Papiermaschinen-Siebband, das eine zu entwässernde Papierbahn trägt, mit den folgenden Merkmalen:

a) im Walzenmantel (15; 45) der Entwässerungswalze (12; 42), die auf einem Teil ihres Umfanges von dem Siebband (11; 41) umschlungen ist, sind durchgehende Ausnehmungen (Perforationen) vorgesehen zur vorübergehenden Speicherung von Wasser, das der Papierbahn entzogen und durch das Siebband hindurchgetreten ist (»Siebwasser«);

b) zwischen dem Walzenmantel (15; 45) der Entwässerungswalze (12; 42) und dem von der Walze ablaufenden Siebband (11; 41) befindet sich ein keiEoimiger Zwischenraum, in dem das Wasserabführungselement (13; 43) angeordnet ist, das sich über die Länge der Entwässerungswalze erstreckt und zum Abführen des aus den Ausnehmungen des Walzenmantels wieder austretenden Siebwassers dient;

c) das Wasserabführungselement (13; 43) ragt mit einer spitzwinkligen Kante (»Spitzkante« 20; 50) in den keilförmigen Zwischenraum hinein und hat, ausgehend von der Spitzkante, eine dem Walzenmantel (15; 45) zugewandte Wasserführungsfläche (21), die das Wasser (23) entlang dem Walzenmantel führ.;

d) der Abstand (a) zwischen der Spitzkante (20; 50) und der Ablauflinie (22; 52) de Siebbandes (11; 41) von der Entwässerungswalze (12; 42) beträgt höchstens das O^fache des Außendurchmessers (D)der Entwässerungswalze (12; 42);

e) im Inneren des Walzenmantels (15; 45) befindet sich ein feststehender und wenigstens zwei Längswände aufweisender Kasten (18; 46), der sich über die Walzenlängc erstreckt und zur Innenfläche des Walzenmantels (15; 45) hin offen ist und an dieser anliegt, wobei der Innenraum des Kastens gegen den übrigen Innenraum des Walzenmantels abgedichtet ist;