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Die
Erfindung betrifft eine Saug- oder Blaswalze in einer Maschine zur
Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder
einer anderen Faserstoffbahn mit einem rotierbaren, Öffnungen
aufweisenden Walzenmantel und zumindest einem ersten, sich wenigstens über einen
Teil des Walzenumfangs in Umfangsrichtung erstreckenden Druckbereich,
der von mehreren zum Walzenmantel hin offenen, feststehenden Druckkästen im
Walzeninneren gebildet wird, wobei die Druckkästen mit einer Unter- bzw.
einer Überdruckquelle
verbunden sind.
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Derartige
Unter- bzw. Überdruckzonen
in Form eines Druckkastens, der an eine bewegte, von dem Walzenmantel
gebildete Fläche
angrenzt, kommen an verschiedenen Stellen einer Maschine zur Herstellung
einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papiermaschine, zum Einsatz,
beispielsweise in der Former- oder Siebpartie oder in der Trockenpartie.
Die Saug- oder Blaswalzen besitzen wenigstens einen feststehenden
inneren Druckkasten, der eine Saug- bzw. Blaszone bildet. Jeder
Druckkasten kann in Umfangsrichtung mehrere hintereinander angeordnete
Unter- bzw. Überdruckbereiche
aufweisen.
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Aus
der
DE 196 36 792
A1 sind eine Siebpartie und ein Verfahren zum Entwässern einer
Faserstoffbahn in einer Siebpartie bekannt. Durch das Verfahren
soll ein möglichst
gleichmäßiges Formationsprofil
gewährleistet
werden. Es wurde nämlich
erkannt, dass eine Papierbahn nach ihrer Herstellung in den seitlichen
Randbereichen ein höheres
Flächengewicht
als in der Mitte aufweist. Dadurch ist es zu erklären, dass
beim Trocknen der Faserstoffbahn diese in den Randbereichen stärker schrumpft
als in der Mitte. Ebenso wurde erkannt, dass der auch bei stoffdichtegeregelten
Stoffaufläufen
geringere Feststoffmassenstrom in den Randbereichen den Entwässerungswiderstand
der Fasermatte in den Randbereichen im Vergleich zur Bahnmitte reduziert.
Um dem entgegenzuwirken, wurde die Vergleichmäßigung des Stoffdichtequerprofils
angestrebt, noch bevor dieses endgültig festgelegt ist. Zu den
hierzu genannten Maßnahmen
gehört
auch der Einsatz einer Formierwalze, die in eine größere Anzahl
von Saugzonen unterteilt ist. Ferner können auch, wenn zwei seitliche
und eine mittlere Zone vorhanden sind, unterschiedliche Unterdrücke in den
Zonen erzeugt werden. Zumindest in den Randzonen soll der Unterdruck
einstellbar sein.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, die bekannte Walze weiter zu verbessern.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe bei einer Saug- oder Blaswalze der eingangs genannten Art
dadurch gelöst,
dass die Druckkästen
jeweils einzeln mit einer eigenen Unter- bzw. Überdruckquelle verbunden sind
oder verbindbar sind. Die Erfindung bezieht sich somit auch auf
eine Blaswalze.
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Gemäß der Erfindung
werden in einer Saug- oder Blaswalze, d. h. in einer Formierwalze,
einer Siebsaugwalze, einer Saugpresswalze, einer Abnahmesaugwalze
oder einer Saugfilzleitwalze oder einer in einer Trockenpartie angeordneten
zum Einbringen von Heißluft
dienenden Blaswalze, im Saug- bzw. Blaskasten mechanische Abtrennungen
mit Dichtleisten eingebaut, so dass verschiedene Saug- bzw. Blaszonen
entstehen. Diese sind derart an verschiedene Unter- bzw. Überdruckquellen
angeschlossen, dass die einzelnen Druckkästen jeweils individuell mit
einem Unter- bzw. Überdruck
beaufschlagt werden. Auf diese Weise lässt sich das Feuchtequerprofil
im Bereich des Siebformers aber auch noch im Bereich der Pressenpartie
beeinflussen und vergleichmäßigen.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der
Beschreibung und den Zeichnungen.
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Von
Vorteil ist eine Ausgestaltung, die mehrere Druckkästen, d.
h. zwei oder mehr Druckkästen, umfasst.
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Zur
individuellen Anpassung des Unter- bzw. Überdrucks in den Randbereichen
der Faserstoffbahn haben die Druckkästen zu den Stirnseiten hin eine
geringere Breite als in der Mitte der Saug- bzw. Blaswalze.
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Vorteilhaft
ist eine Ausführungsform,
in der zwischen den Druckkästen
und der Unterdruck- bzw. Überdruckquelle
bzw. den Über-
bzw. Unterdruckquellen jeweils Drosselventile zur Einstellung des
erforderlichen Unter- bzw. Überdrucks
vorhanden sind. Mit Hilfe der Drosselventile lässt sich der Druck jeweils
individuell je Druckkasten einstellen. Dabei liegen im Sinne dieser
Anmeldung auch dann mehrere verschiedene Druckquellen vor, wenn
der Unter- bzw. Überdruck
von einer einzigen Druckquelle erzeugt und über verschiedene Einstellungen
der Drosselventile verschiedene Unter- bzw. Überdrücke in den einzelnen Druckkästen zur
Verfügung
gestellt werden.
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Zur
Verbindung mit der Unter- bzw. Überdruckquelle
bzw. den Unter- bzw. Überdruckquellen dienen
Rohr- oder Schlauchleitungen.
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Alternativ
kann auch vor Ort in jedem Druckkasten eine eigene Einrichtung zur
Erzeugung eines Unter- bzw. Überdrucks
vorhanden sein.
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Eine
weitere Einstellmöglichkeit
besteht darin, dass die Trennwände
verschiebbar angeordnet sind. Hierdurch lassen sich gerade in den
Randbereichen schmälere
und in der Mitte der Faserstoffbahn breitere Zonen einstellen.
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Zur
leichten Einstellung der Position der Trennwände sind diese motorisch, insbesondere elektromotorisch,
oder pneumatisch verschiebbar angeordnet. Eine Möglichkeit zur Verstellung stellen Spindelhubgetriebe
dar; die Verstellspindeln sind hierzu beispielsweise auf T-Führungen
angebracht.
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Alternativ
können
die Trennwände
jedoch auch mechanisch verstellt werden, insbesondere durch Ummontieren
in einem Rahmen, in dem die Trennwände befestigt sind, oder durch
eine Verschiebung in Langlöchern
in dem Rahmen und anschließendes
Befestigen.
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Zur
präzisen
Einstellung des Unterdrucks werden vorzugsweise in allen Druckkästen Einrichtungen
zur Messung des Drucks eingebaut; aufgrund eines Vergleichs mit
einer zonenweise gemessenen Eigenschaft der Faserstoffbahn, insbesondere
ihres von einem Messgerät
gemessenen Feuchtequerprofils, lässt
sich dann der Unterdruck in den Druckkästen durch einen den Druckkästen jeweils
individuell zugeordneten Aktuator einstellen.
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Vorzugsweise
wird der Unterdruck in den Druckkästen durch die Aktuatoren aufgrund
eines von einer Steuer- oder Regeleinrichtung erzeugten Signals
entsprechend einer gemessenen Eigenschaft, insbesondere des Feuchtequerprofils,
eingestellt. Zusätzlich
oder alternativ kann aber auch die Formation der Faserstoffbahn
gemessen werden.
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Hierbei
ist das Messgerät
vor oder nach der Saugwalze an der Faserstoffbahn angeordnet. Im Fall
einer mit Druckkästen
ausgestatteten Formierwalze ist das Messgerät dieser nachgeordnet, während das
Messgerät
zur Ermittlung des Feuchtequerprofils in einer Siebleitwalze am
Ausgang der Siebpartie vor der Siebleitwalze angebracht ist.
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Die
Erfindung bezieht sich auch auf die Verwendung einer Saugwalze der
oben beschriebenen Art in einer Siebpartie oder in einer Pressenpartie
einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn.
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Nachfolgend
wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen
näher erläutert. In
den beigefügten Zeichnungen
zeigen:
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1:
eine perspektivische Innenansicht einer Saugwalze, die mit mehreren
nebeneinanderliegenden Druckkästen
ausgestattet ist,
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2:
einen Längsschnitt
durch die Saugwalze gemäß 1,
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3:
einen Längsschnitt
durch eine mit Verstellspindeln ausgestattete Saugwalze und
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4:
eine perspektivische Innenansicht einer mit Langlöchern in
den Sektionswänden
ausgestatteten Saugwalze und
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5 einen
Längsschnitt
durch die Saugwalze gemäß 4.
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Eine
Saugwalze 1 (1, 2) weist
einen mit Öffnungen
versehenen, rotierbaren Walzenmantel 2 auf; eine derartige
Saugwalze kommt in Papiermaschinen insbesondere im Former bei der
Blattbildung, sowie in der Pressenpartie zum Einsatz; in der Trockenpartie
dient die Saugwalze als Pick-Up-Walze.
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Unterhalb
des Walzenmantels 2 sind nebeneinander vier Saugzonen bildende
Druckkästen 3, 4, 5 und 6 angeordnet.
Diese erstrecken sich in Umfangsrichtung beispielsweise über einen
Sektor, der, wie in 1 dargestellt, ein Viertel oder
ein Drittel des Walzenmantels überdeckt.
Es versteht sich, dass anstelle von Druckkästen in drei oder vier Sektionen auch
nur zwei oder mehr als vier Sektionen von Druckkästen vorhanden sein können. Die
Druckkästen 3, 4, 5, 6 sind
jeweils durch Sektionswände
unterteilt, von denen hier die Sektionswände 7, 8, 9, 10 und 11, 12, 13, 14 dargestellt
sind. Die Druckkästen 3, 4, 5, 6 sind
jeweils durch Saugleitungen 15, 16, 17 und 18 einzeln
mit Unterdruckquellen verbunden, so dass der Unterdruck in ihnen
individuell einstellbar ist.
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Zwischen
den Druckkästen 3, 4, 5, 6 sind Trennwände 19, 20, 21 vorhanden,
die entweder mechanisch oder motorisch verschoben werden. Die Trennwände 19, 20, 21 sind
jeweils über
Dichtelemente gegenüber
dem Walzenmantel 2 abgedichtet. Durch die Verschiebung
der Trennwände 19, 20 und 21 in
axialer Richtung lässt
sich die Breite einer einem festen Unterdruck zugeordneten Zone
verändern.
Es versteht sich, dass die Saugleitungen 15 und 17 mit
der Verschiebung der Trennwände 19 und 21 entsprechend
mitverschiebbar sind oder dass die Saugleitungen 15 und 17 aus
einem flexiblen Material bestehen und daher nicht verschoben werden müssen, sondern
jede Bewegung der Trennwände 19 und 21 mitvollziehen.
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Auch
die Verschiebung der Trennwände 19, 20, 21 kann
ebenso wie die Einstellung des Unterdrucks in den Druckkästen 3, 4, 5, 6 durch
eine Steuer- oder Regeleinrichtung in Abhängigkeit vom Feuchtigkeitsquerprofil
oder einer anderen Variablen der Faserstoffbahn vorgegeben werden.
Der rotierbare Walzenmantel 2 ist über Lager 22, 23 (2) gelagert.
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In
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung (3) ist vorgesehen, dass die
Trennwände 19, 20, 21 jeweils
durch Gewindespindeln 24, 25 in Richtung von Pfeilen
A verstellbar sind. Die Gewindespindeln 24, 25 sind
jeweils in den äußeren Stirnseiten
der Saugwalze 1 gelagert und beispielsweise über Ösen 26 bzw. 27 mit
den zu verstellenden Trennwänden 19 bzw. 21 verbunden
(die zu der Trennwand 20 zugehörige Gewindespindel ist in 4 nicht
sichtbar, da sie in einer anderen Sektion angeordnet ist). Die Ösen 26, 27 haben
jeweils ein Innengewinde und sind beispielsweise an den Trennwänden 19, 21 aufgeschweißt. Die Ösen 26, 27 können jedoch
auch an den Sektorwänden 7, 8, 9, 10 und 11, 12, 13, 14 angeschweißt sein.
Soweit Gewindespindeln durch Trennwände hindurchgeführt werden
müssen,
die nicht durch diese Gewindespindeln verstellt werden sollen, sind
die Gewindespindeln durch Dichtungen gegenüber diesen Trennwänden abgedichtet.
Die Leitungen zur Herstellung des Unter- oder Überdrucks in den Druckkästen 3 bis 6 sind entweder
gesondert außerhalb
der Gewindespindeln 24, 25 geführt oder sind innerhalb der
Gewindespindeln 24, 25 angeordnet.
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Zur
Verstellung der Gewindespindeln 24, 25 dienen
elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch angetriebene Motoren, die
beispielsweise auf den Stirnseiten der Saugwalze 1 angeordnet
sind wie ein in 3 dargestellter Motor 28 zur
Verstellung der Gewindespindel 24. Alternativ sind die
Motoren ortsfest außerhalb
der Walze 1 angeordnet und lassen sich während des
Stillstands der Saugwalze 1 mittels Kupplungselementen
an zugehörige,
an der Stirnseite der Saugwalze 1 angebrachte Anschlüsse der
Gewindespindeln 24, 25 heranführen, um deren Positionen zu
verstellen. Anstelle einer motorischen Verstellbarkeit kann auch
vorgesehen werden, dass sich die Gewindespindeln 24, 25 von
Hand, beispielsweise mittels ansteckbarer Handkurbeln, verstellen
lassen.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
sind anstelle der Gewindespindeln 24, 25 Langlöcher 29, 30 (4)
oder Langlöcher 29, 31, 32 (5)
in oder an den Sektionswänden 9 bzw. 13 bzw. 7, 8, 11, 12 angeordnet
oder an einem Rahmen angeordnet, an dem die Trennwände 19 bis 21 befestigt
sind; in den Langlöchern 29 bis 32 sind
jeweils Halterungen zur verschiebbaren Befestigung der Trennwände 19 bis 21 angeordnet.
Die Langlöcher 29, 30, 31, 32 sind vorzugsweise
in Stegen angebracht oder an Ösen angeschweißt, die
auf den Sektionswänden 9 bzw. 13 bzw. 7, 8, 11, 12 angeordnet
sind. Die in den Langlöchern 29, 30 angebrachten
verschiebbaren Halterungen weisen beispielsweise Schrauben mit Muttern
zum Fixieren auf; sie lassen sich entweder von Hand verstellen oder
durch Motoren, welche beispielsweise im Innern der Saugwalze 1 angeordnet sein
können.