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Die
Erfindung betrifft einen Abdichtungsaufbau und eine Abdichtung für einen
Saugkasten in einer Saugwalze in einer Papiermaschine.
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Verschleiß von Abdichtungen
in Saugwalzen wurde ein Problem bei einer Bemühung, längere Wartungsintervalle zu
erzielen. Bei einer Lösung nach
dem Stand der Technik werden die Abdichtungen im Hinblick auf ein
Vorsehen einer wirksamen und dichten Saugwalze mittels Druckluft
gegen die innere Oberfläche
des Walzenmantels gedrückt.
In einem solchen Fall wird die Druckkraft konstant gehalten und
die Abdichtung verschleißt
rasch. In der vorliegenden Patentanmeldung wird eine wirksame Lösung vorgeschlagen,
um den Verschleiß der
Abdichtung zu vermeiden. Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die Abdichtungsrippe mit einer Verriegelungsvorrichtung
versehen. Die Abdichtung wird zuerst gegen den Walzenmantel gedrückt. Nach
der Erzeugung von einem Vakuum in dem Saugkasten wird der Druck
aus der Dichtungsbelastungseinrichtung entfernt und die Dichtung
wird in ihrem Halter verriegelt. Mit der Anordnung gemäß der Erfindung
kann sogar die Wasserschmierung fortgelassen werden. Weiterhin können die
Abdichtungen mit geneigten Oberflächen versehen sein, welche
einen graduellen Abgleich der Drücke
in den Perforierungen in der Saugwalze erlauben, wenn die Perforierungen
sich mit Drehung der Walze von dem Bereich des Vakuums entfernen.
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Der
der vorliegenden Erfindung zugehörige Stand
der Technik wird durch die frühere
FI-Patentanmeldung Nr. 934909 des Anmelders dargestellt, in welcher
das Hauptprinzip der Erfindung im Ganzen, zum Beispiel das Ausführen der
Verriegelung der Abdichtungsrippe, geschützt ist.
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Nach
dem Stand der Technik gemäß
DE 694 05 194 T2 weist
der Abdichtungsbau für
einen Saugkasten eine Verriegelungseinrichtung für die Abdichtung auf, der in
einen Hohlraum eingepasst ist, der in dem Halter ausgebildet ist.
Die Abdichtung wird durch Belastungsschläuche auf die entsprechende Position
geführt
und durch die Verriegelungseinrichtung, die in dem Halter vorgesehen
ist, verriegelt.
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Nach
dem Stand der Technik, der in
DE 696 20 152 T2 offenbart ist, ist am Boden
des Halters eine Belastungsvorrichtung vorgesehen, um die Abdichtung
auf die geforderte Position zu führen.
Ferner ist eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen, die zwischen
der Belastungseinrichtung und der Abdichtung vorgesehen ist, um
die Abdichtung an der eingestellten Position zu verriegeln.
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Im
Stand der Technik gemäß
US 26 49 719 sind bei dem
Abdichtungsaufbau Belastungsschläuche
in dem Halter vorgesehen, die die Abdichtung an der eingestellten
Position verriegeln. Die Belastungseinrichtungen zur Verriegelung
der Abdichtung sind in dem Halter vorgesehen.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Abdichtungsaufbau
sowie eine Abdichtung für
einen Saugkasten in einer Saugwalze zu schaffen, mit denen eine
zuverlässige
Einstellung der Position der Abdichtung vorgenommen werden kann, ohne
dass der Aufbau des Halters für
die Abdichtung kompliziert wird. Die Aufgabe wird mit einem Abdichtungsaufbau
mit der Kombination der Merkmale von Anspruch 1 bzw. einer Abdichtung
mit der Kombination der Merkmale von Anspruch 8 gelöst. Weitergehende
vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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In
der vorliegenden neuen Patentanmeldung wird eine genaue optimale
Lösung
für das
Vorsehen eines Verriegelungsaufbaus beschrieben. In der vorliegenden
Erfindung wird ein Verriegelungsaufbau eingesetzt, in welchem alle
Aufbaue zum Ausführen der
Verriegelung in der Abdichtungsrippe selbst angeordnet sind. Folglich
müssen
keine gesonderten Abänderungen
an dem Sitz vorgenommen werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine gesonderte Belastungsvorrichtung als die Vorrichtung
für das
Verriegeln der Abdichtung eingesetzt, vorzugsweise ein Schlauch,
der mittels Luftdruckes arbeitet. Der Schlauch wurde zwischen die
Abdichtung und den Halter an dem Boden von einer Vertiefung, die
in der Abdichtung vorgesehen ist, angepaßt. Gemäß der Erfindung ist der Schlauch
in Verbindung mit einem gesonderten Kolbenteil angeordnet. An der
entgegengesetzten Seite der Abdichtung gibt es eine gesonderte Rippe,
die gegen die Wand des Halters gedrückt wird. In Verbindung mit
der Rippe gibt es Abdichtungsbänder.
Der Kolbenteil und die gesonderte Rippe sind vorzugsweise aus verstärktem Kunststoff
wie Glasfaserepoxidharz oder Glasfaserphenolharz oder PS-Kunststoffen
hergestellt.
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Die
Abdichtung 10 selbst besteht aus zwei Komponentenrahmen:
einem Grundrahmen 10a und einem Verschleißrahmen 10b.
An der Oberseite des Grundrahmens 10a gibt es einen gesonderten
Verschleißrahmen 10b als
den Kontaktrahmen, wobei der Verschleißrahmen aus Gummigraphit, Karbongraphit
oder Kunststoffen wie PE-, PC-, PPF-, PEEK-, oder PFTE-Kunststoff
oder Phenolharz hergestellt sein kann. Der Aufbau kann weiterhin
Faserverstärkungen
wie Kohlefasern, Glasfasern, Aramidfasern aufweisen, und er kann
auch Graphitpulver enthalten. Der gesonderte Verschleißrahmen
wurde an dem Grundrahmen durch Kleben befestigt. Der Verschleißrahmen
wurde auch an dem Grundrahmen mittels einer Keilzinkverbindung angebracht.
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Der
Abdichtungsaufbau und die Abdichtung gemäß der Erfindung für einen
Saugkasten in einer Saugwalze in einer Papier-/Kartonmaschine sind in den Patentansprüchen definiert.
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Die
Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf einige bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung beschrieben, die in den Figuren in den Zeichnungen
dargestellt sind, wobei die Erfindung jedoch nicht allein auf die
Ausführungsbeispiele
beschränkt werden
soll.
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1A stellt
eine Saugwalze in einer Papiermaschine dar, mittels derer Wasser
aus der Bahn entfernt wird.
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1B zeigt
einen Abdichtungshalter für den
Betrieb einer Abdichtung nach dem Stand der Technik mit einem Belastungsschlauch,
der an dem Boden des Abdichtungshalters angeordnet ist.
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1C ist
eine Schnittansicht entlang der Linie I-I in 1B.
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2A zeigt
einen Verriegelungsaufbau zwischen einer Abdichtung gemäß der Erfindung
und dem Abdichtungshalter in einer Schnittansicht der Abdichtungsrippe.
In dem in 2A gezeigten Ausführungsbeispiel
wurde die Abdichtung gegen die innere Oberfläche der Walze gedrückt.
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2B zeigt
eine Stufe des Verriegelns, bei der das Verriegeln durchgeführt wurde,
wobei in diesem Fall die obere Oberfläche 10' der Abdichtung 10 vorzugsweise
leicht abseits von dem Walzenmantel angeordnet ist. Der Spalt ist
jedoch so gering, daß keine
bedeutende Undichtheit auftritt. In einem solchen Fall wurde der
Verschleiß der
Abdichtung minimiert, während
die Abdichtungswirkung der Abdichtung jedoch maximiert wurde.
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3 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung, in dem es zwei Belastungsschläuche zwischen dem Boden des
Halters und der Abdichtung gibt.
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4A zeigt
ein Ausführungsbeispiel
des Abdichtungsaufbaus gemäß der Erfindung,
in dem es einen Belastungsschlauch an jeder Seite der Abdichtung
gibt.
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4B zeigt
den Betrieb des Abdichtungsaufbaus, wie dieser in 4A gezeigt
ist, in der Stufe, in der der Spalt J zwischen der Abdichtung und der
inneren Oberfläche
des Walzenmantels nach der Verriegelung der Abdichtung, die mittels den
an beiden Seiten der Abdichtung angeordneten Belastungsschläuchen ausgeführt wird,
ausgebildet ist.
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1 zeigt einen Betrieb nach dem Stand der
Technik von einer Saugwalze in einer Papiermaschine. Die Bahn R
wird durch den Walzenspalt N1 zwischen den
Walzen T1 und T2 entlang
der Oberfläche
der Walze T2 in den Walzenspalt N2 zwischen den Walzen T2 und
T3 geleitet. In dem Inneren der Walze T2 gibt es eine Vakuumkammer A1 und
eine Vakuumkammer A2. Die Vakuumkammer A1 ist zwischen den Abdichtungen C1 und C2 und die
Vakuumkammer A2 ist zwischen den Abdichtungen
C2 und C3 angeordnet.
Folglich wird Wasser aus der Bahn R in die Vakuumkammern A1, A2 gesaugt. Bei
dem Betrieb nach dem Stand der Technik werden die Dichtungen C1, C2 und C3 konstant gegen die innere Oberfläche T2' des
Mantels der Walze T2 mit einer Kraft gedrückt, die
durch das Belasten der Schläuche
erzeugt wird.
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1B stellt
den Halteraufbau 11 nach dem Stand der Technik für die in 1A gezeigten
Abdichtungen C1, C2 und
C3 dar. Die Abdichtung (nicht gezeigt in
der Figur) wird mit einer Kraft, die mittels des Luftdruckes in
dem Belastungsschlauch 12 erzeugt wird, gegen die innere
Oberfläche
T'2 des
Walzenmantels der Walze T2 gedrückt.
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1C ist
eine Schnittansicht entlang der Linie I-I in 1B.
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In
den Lösungen
nach dem Stand der Technik, die in den 1A–1C dargestellt
sind, werden die Abdichtungen C1, C2 und C3 konstant
mit einer Kraft gegen die innere Oberfläche des Walzenmantels der umlaufenden
Walze gedrückt.
Die Abdichtungen C1, C2 und
C3 verschleißen rasch, auch wenn sie während des
Betriebes der Walze mit Wasser geschmiert würden.
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2A zeigt
den Abdichtungsaufbau gemäß der Erfindung
in einer Stufe, bei der das Drücken
und Verriegeln der Abdichtung 10 gegen die innere Oberfläche 11' des Halters 11 mittels
den Verrigelungsvorrichtungen noch nicht ausgeführt wurde. Auf der Grundlage
von 2A wird der Abdichtungsaufbau gemäß der Erfindung
beschrieben. Wie dies in 2A gezeigt
ist, weist der Abdichtungsaufbau eine Abdichtung 10 in
der Abdichtungsvertiefung U in einem Halter 11 auf. Bei
dem in 2A gezeigten Ausführungsbeispiel
weist die Abdichtung einen Grundrahmen 10a und einen Verschleißrahmen 10b auf.
Wie dies in der Figur gezeigt ist, ist der Verschleißrahmen 10b an
dem Grundrahmen 10a durch Kleben und mittels einer Keilzinkverbindung
f befestigt. Die Abdichtung 10 ist ein längliches
rippenähnliches
Teil, das sich im wesentlichen über
die gesamte Länge
der Walze erstreckt. Der Grundrahmen 10a weist längliche
Hohlräume
oder Räume
D1 und D2 in beiden ihrer Seitenoberflächen auf.
In der Figur wurde in den rechtsseitigen Hohlraum oder Raum D1 ein Belastungselement 13, vorzugsweise
ein Belastungsschlauch, eingepaßt,
der mittels Luftdruck belastet werden kann, wobei der Druck in den
Belastungsschlauch geleitet werden kann. Der Belastungsschlauch 13 wurde
in Verbindung mit dem Raum D1 eingepaßt, so daß der Belastungsschlauch 13 einerseits
gegen die Endwand D1' des Raumes D1 und
andererseits gegen einen verschiebbaren Kolbenteil 14 anliegt.
Während
des Belastens des Schlauches kann der Kolbenteil 14 gegen
die Wand 11' des
Halters 11 gedrückt
werden. Der Kolben 14 wurde in den Raum D1 mit einer Gleitpassung
eingepaßt,
zum Beispiel kann er so gemacht sein, daß er sich in Beziehung zu den
Seitenwänden
des Raumes, zum Beispiel der oberen und der unteren Oberfläche e1, e2, verschiebt.
Wenn die Abdichtung 10 in Beziehung zu dem Sitz 11 verriegelt
ist, wird der Halter 11 erst mit der Kraft, die durch den
zwischen der Abdichtung 10 und dem Boden 11'' des Halters 11 angeordneten
Belastungsschlauch 12 erzeugt wird, gegen die innere Oberfläche T' des Walzenmantels gedrückt. Wenn
die gewünschte
Höhe des
Vakuums erreicht ist, wird der Belastungsdruck von dem Schlauch 12 genommen.
Danach wird die Verriegelung mittels der Belastungsvorrichtung 13,
vorzugsweise einem Belastungsschlauch, durch seitliche Verschiebung
der Abdichtung 10 gegen die Wand 11' des Halters 11 ausgeführt. Die
Verschiebung wird durch den Belastungsschlauch 13 ausgeführt, so
daß er
den Kolbenteil 14 gegen eine vertikale Wand 11' des Halters 11 verschiebt.
Folglich wird die Abdichtung 10 zwischen zwei vertikalen
Wänden
des Halters 11 verriegelt, während der Kolbenteil gegen
eine Wand des Halters 11 gedrückt wird und während die Seitenabdichtung,
die an der anderen Seite angeordnet ist, mit der durch den Belastungsschlauch 13 erzeugten
Kraft gegen die andere vertikale Wand 11' des Halters 11 gedrückt wird.
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Wie
dies in der Figur gezeigt ist, gibt es an der anderen Seite des
Grundrahmens 11a der Abdichtung 11 einen Hohlraum
D2, der aus zwei Teilen besteht und die
Räume D2a, D2b aufweist.
In jedem der Hohlraumabschnitte D2a und
D2b gibt es ein elastisches Element, das
vorzugsweise ein längliches Abdichtungsband 15a1 , 15a2 ist.
Gegen jedes der Abdichtungsbänder 15a1 , 15a2 ist
eine gesonderte Rippe 16 gestützt, die in einem Bereich der
Hohlräume
D2a und D2b angeordnet
ist, und eine von ihren Seiten liegt an den Abdichtungsbändern 15a1 , 15a2 an,
wobei die andere ebene Seite gegen die innere Oberfläche 11' der vertikalen
Wand des Halters 11 anliegt. Folglich kann die Rippe 16 mittels
einer Gleitpassung in Beziehung zu den Seitenwänden des Hohlraumes D2, zum Beispiel der oberen und unteren Oberfläche e1' und
e2',
verschoben werden.
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An
dem Boden des Hohlraumes U1 gibt es eine
Belastungsvorrichtung 12, vorzugsweise einen Belastungsschlauch,
der mittels Druckes, der in deren Innerem erzeugt wird, vorzugsweise
Luftdruck, belastet werden kann. In einem solchen Fall kann die Form
des Belastungsschlauches 12 verändert werden, und die Oberfläche 10b' des Verschleißrahmens 10b der
Abdichtung 10 kann mit Kraft gegen die innere Oberfläche T' des Mantels der
Walze T versetzt werden.
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Wie
dies in 2A gezeigt ist, sind die oberen
und unteren Oberflächen
e1, e2, e1',
e2' von
beiden Hohlräumen
D1 und D2 in die
gleiche Richtung in Beziehung zu der zentralen und vertikalen Achse
Y der Abdichtung 10 abgewinkelt. Wenn die Verriegelung durchgeführt ist,
wird die Abdichtung 10 in seitliche Richtung verschoben.
Wenn die Abdichtung 10 verriegelt ist, wird zuerst die
Abdichtung 10 mittels des an dem Boden der Vertiefung U1 in dem Halter 11 angeordneten
Belastungsschlauches 12 gegen die innere Oberfläche T' des Walzenmantels
gedrückt. Wenn
die gewünschte
Höhe des
Vakuums erreicht ist, wird der Druck aus dem Belastungsschlauch 12/den
Belastungsschläuchen 12a1 , 12a2 entfernt.
Danach wird die Belastungsvorrichtung 13, vorzugsweise
ein Belastungsschlauch, eingesetzt und mittels derer der Kolbenteil 14 in
Kontakt mit der Wand 11' des
Halters 11 gedrückt,
und die Abdichtung 10 wird in Beziehung zu dem Halter 11 verriegelt,
wobei in deren Verbindung die Abdichtung 10 an ihrer Position in
Beziehung zu dem Halter 11 mittels des in dem Belastungsschlauch 13 erzeugten
Druckes gehalten wird. Folglich verbleibt die Abdichtung 10 präzise verriegelt
in einer bestimmten Position. Die oberen und unteren Oberflächen e1, e2; e1', e2' der Hohlräume D1 und D2 sind auf
eine solche Weise in Beziehung zu der zentralen Achse Y abgewinkelt,
daß in
dem Hohlraum D1 die oberen und unteren Oberflächen e1 und e2 in Richtung
der Walze T bei Bewegung von dem Ende des Hohlraumes D1 zu
dem Mund des Hohlraumes ansteigen, und in dem Hohlraum D2 die oberen und unteren Oberflächen e1',
e2' in
Beziehung zu der Walze T bei Bewegung von dem Boden des Hohlraumes
D2 zu dessen Mund abgesenkt sind. Wenn der Kolbenteil 14 versetzt
ist, wird folglich die Abdichtung 10 mittels oberen und
unteren Oberflächen
e1, e2; e1', e2' geführt, so
daß deren
vordere Oberfläche 10b' abseits von
der inneren Oberfläche
T' des Walzenmantels
geführt
wird.
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Wenn
ein Belastungsschlauch 13 für das Verriegeln verwendet
wird, kann folglich der in 2B gezeigte
Spalt J zwischen der vorderen Oberfläche 10b' des Verschleißrahmens 10b der Abdichtung 10 und
der inneren Oberfläche
T' des Mantels der
Walze T erzeugt werden.
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Im
folgenden werden optimale Materialien für eine Abdichtung 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung angegeben:
Das Material des Verschleißrahmens 10b der
Abdichtung 10 kann vorzugsweise wie folgt sein: Gummigraphit,
Karbongraphit oder zum Beispiel die folgenden Kunststoffe: PE oder
PU oder PPS oder PEEK oder PTFE oder Phenolharz. Es ist auch möglich, Faserverstärkungen,
wie Kohlefasern oder Glasfasern oder Aramidfasern, und als ein Additiv
Gleitgraphitpulver oder PTFE oder Molybdänsulfid zu verwenden.
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Das
Material des Grundrahmens 10a der Seitenabdichtung 10 und
des Kolbens 14 ist vorzugsweise:
verstärkte Kunststoffe:
Glasfaserepoxidharz oder Glasfaserphenolharz oder PS-Kunststoffe.
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3 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel der
Erfindung, das sich von dem in den 2A und 2B gezeigten
Ausführungsbeispiel
nur darin unterscheidet, daß es
zwei Belastungsschläuche 12, die
die Abdeckung 10 in Richtung der Walze drücken, zum
Beispiel 12a1 und 12a2 , gibt. Weiterhin weist der Grundrahmen 10a der
Abdeckung 10 eine längliche untere
Vertiefung U2 auf, wobei in diesem Fall
die zentrale Schulter O des Halters 11, die sich nach oben
erstreckt, als eine Führungsschulter
wirkt, um die Abdichtung 10 in Richtung des Walzemantels
T zu führen,
wenn die Belastungsschläuche 12a1 , 12a2 betrieben
werden.
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Die 4A und 4B zeigen
ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung, in dem die Abdichtungsbänder 15a1 und 15a2 durch einen elastischen Belastungsschlauch 130 ersetzt
wurden. 4A zeigt ein Ausführungsbeispiel,
in dem die Abdichtung gegen die innere Oberfläche des perforierten Walzenmantels
gedrückt
wurde, und 4B zeigt eine Stufe, in der
der Spalt J zwischen der Abdichtung 10 und der inneren
Oberfläche
T' des Walzenmantels
T ausgebildet wurde. Der Belastungsschlauch 130 ist in
einem Hohlraum D2 an einer Seitenoberfläche der
Abdichtung angeordnet, und der Belastungsschlauch 13 ist
in einem Hohlraum D1 in der anderen Seitenoberfläche der
Abdichtung angeordnet. In dem Hohlraum D2 gibt
es eine Rippe 16. Die Rippe kann mit einer Gleitpassung
in Beziehung zu der Wand des Hohlraumes D2 versetzt
werden. In ähnlicher
Weise kann die Rippe 14 mit einer Gleitpassung in Beziehung
zu der Wand des Hohlraumes D1 versetzt werden.
In dem in den 4A und 4B gezeigten Ausführungsbeispiel
ist die Funktion der Belastungsschläuche 13, 130 außer als
Belastungselemente auch als Federn zu wirken, die relative Bewegungen zwischen
der Rippe 16 und der Abdichtung 10 und zwischen
der Rippe 14 und der Abdichtung 10 während der
Verriegelung erlauben. Die oberen und unteren Oberflächen e1, e2; e1', e2' der Hohlräume D1 und D2 sind auf
die selbe Weise abgewinkelt, wie zum Beispiel in dem in 2A gezeigten
Ausführungsbeispiel.
Mittels den elastischen Elementen, zum Beispiel den Schläuchen 13, 130 in
dem in den 4A und 4B gezeigten
Ausführungsbeispiel
wird die Verriegelungskraft, die mittels den Elementen erzeugt wird,
auf die Rippen 16 und 14 übertragen. Folglich ergibt
sich eine Reibungskraft zwischen den Rippen 16 und 14 und
dem Halter 11. Wenn ein Spalt J zwischen der Abdichtung 10 und
der inneren Oberfläche
T' des Walzenmantels
T ausgebildet werden soll, muß die
Reibungskraft zwischen der Verriegelungseinrichtung und dem Halter
größer als
die Vakuumkraft an der oberen Oberfläche der Abdichtung sein. Eine
Ausbildung des Spaltes J erfordert jedoch, daß die Abdichtung 10 sich
in Beziehung zu der Rippe 16 und 14, wenn sie
von dem Verriegelungselement 13 geschoben wird, auch nachdem
eine geeignete Reibungskraft zwischen der Verriegelungseinrichtung
und dem Halter 11 erreicht wurde, bewegt. Die Bewegung
wird durch die elastische Komprimierung der Abdichtungselemente,
zum Beispiel der Abdichtungsbänder 15a1 , 15a2 oder
dem Belastungsschlauch 130, erlaubt, wobei die Komprimierung durch
die Verriegelungskraft erzeugt wurde. Wenn es keine solchen elastischen
Elemente 15a1 , 15a2 , 130 gäbe, so würde eine
Verriegelungskraft nicht erzeugt werden, bis die Rippen 16 den
Boden des zugehörigen
Hohlraumes berühren,
wonach keine relative Bewegung zwischen der Abdichtung und der Verriegelungseinrichtung
mehr stattfinden würde,
wobei in diesem Fall auch kein Spalt J zwischen der Abdichtung 10 und
der inneren Oberfläche
T' des Walzenmantels
T erzeugt werden würde.
Die Querschnittsfläche
des Belastungsschlauches 13 ist vorzugsweise größer als
die des Belastungsschlauches 130. Die Kraft wird auf die
Abdichtung 10 aufgebracht, so daß sie in Richtung einer Seite 11' des Halters,
zum Beispiel nach links, gedrückt
wird, wie dies in 4B gezeigt ist.