DE3028546A1

DE3028546A1 - Verfahren und vorrichtung zur ueberdruckentwaesserung eines papiermaschinenfilzes oder -tuchs

Info

Publication number: DE3028546A1
Application number: DE19803028546
Authority: DE
Inventors: Eugene Fioravanti
Original assignee: Huyck Corp
Current assignee: Huyck Corp
Priority date: 1979-07-30
Filing date: 1980-07-28
Publication date: 1981-02-12
Also published as: FR2462675A1; FI802231A; SE8005429L; JPS5626091A; AR222236A1; US4270978A; BR8004751A; AU5970680A; GB2055409A

Description

Henkel, Kern, Feiler Ct-Hänzal Patentanwälte

Registered Representatives

before the

European Patent Office

Huyck Corporation, MöhlstraBe37

Wake Forest, N.C. , V.St.A. D-βΟΟΟMünchen80

Tel.: 089/982085-87

Telex: 0529802 hnkld Telegramme: ellipsoid

062,451

28. .

Verfahren und Vorrichtung zur Überdruck-Entwässerung eines Papiermaschinenfilzes oder

-tuchs

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entwässerung und Reinigung eines Papiermaschinenfilzes oder -tuchs nach der Abnahme der Papierbahn von ihm.

Bisherige Entwässerungsvorrichtungen für solche Papiermaschinenfilze oder -tücher verwenden Saugkästen, die normalerweise auf die Bahnseite des Filzes, d.h. die die Papierbahn tragende Seite einwirken. Eine solche Anordnung ist aber mit verschiedenen Nachteilen behaftet. Die Saugkästen führen nämlich zu einem mechanischen Abrieb an der Bahnseite des Filzes, wodurch seine Betriebslebensdauer verkürzt wird. Bei einer Erhöhung des Unterdrucks zur Verbesserung der Wasserabsaugung nimmt zudem der Abrieb- oder Verschleißgrad an der Filzoberfläche und auch derjenige am Saugkastendeckel zu. Der erhöhte Unterdruck übt weiterhin eine Zurückhaltekraft (Widerstand) auf den Filz aus,

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welche seiner Vorwärtsbewegung entgegenwirkt/ so daß zusätzliche Energie nötig ist, um den Filz anzutreiben.

Es wurde zwar bereits versucht, einen Luftüberdruck für die Entwässerung von Papiermaschinenfilzen und dgl. anzuwenden, doch erwiesen sich derartige Versuche als nicht besonders erfolgreich, weil bei entsprechenden Anordnungen Rollen für die Zufuhr der Druckluft zum Filz verwendet werden. Dabei sind Rollen mit verhältnismäßig großem Durchmesser, normalerweise von etwa 254 mm oder mehr, erforderlich, und Rollen dieses Durchmessers üben normalerweise keine ausreichend große Belastung aus, um zwischen ihnen und dem Filz eine wirksame Abdichtung herzustellen, sofern nicht sehr niedrige Luftdrücke angewandt werden.

Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Überdruck-Entwässerung eines Papiermaschinenfilzes unter Verwendung eines Entwässerungs-Schuhs oder -Blocks mit einer Nase mit vergleichsweise kleinem Radius, über welche die Verschleißbzw. Pressenseite des Filzes oder Tuchs hinwegbewegt wird und in welcher Einrichtungen vorgesehen sind, um Druckluft in den Filz einzublasen. Bei dieser Anordnung wirken zwei entgegengesetzte Kräfte aufeinander ein, um eine Abdichtung zwischen der Filzfläche und dem Druckluft-Block aufrechtzuerhalten. Genauer gesagt: die Zugspannung des Filzes übt eine positive Belastung auf den Block aus, während der im Block herrschende Druck eine Kraft in entgegengesetzter Richtung ausübt. Durch Ausbalancieren dieser entgegengesetzten Kräfte kann die normale Belastung (load) zwischen dem Filz und dem Druckluft-Block auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden, so daß auch Verschleiß an Filz und Block weitgehend herabgesetzt wird.

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Die Lösung der genannten Aufgabe ergibt sich aus den in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmalen und Maßnahmen.

Drei zusammenwirkende Konstruktionsparameter steuern die Leistung des Entwässerungsblocks. Diese Parameter sind der Luftdruck (P) in kg/cm² bzw. bar, die lineare Filz-Zugspannung (T) in kg pro 25,4 mm (Zoll) der Filzbreite und der Blockradius (R) in mm. Ihre gegenseitige Beziehung bestimmt sich nach folgender Gleichung:

Der Nasenradius des Blocks ist kritisch; die untere Grenze für diesen Radius liegt bei etwa 50,8 mm, während der maximale Nasenradius etwa 101,6 mm beträgt. Ein Radius von 50,8 mm wird jedoch im Hinblick auf optimale Betriebsbedingungen bevorzugt. Die Vorrichtung kann mit einem beliebigen Luftdruck arbeiten, welcher dem durch obige Gleichung bestimmten Druck (P) entspricht oder niedriger ist als dieser, wobei sich optimale Filzentwässerung und geringster Verschleiß am Filz dann einstellen, wenn gemäß obiger Gleichung ein Gleichgewichtszustand gegeben ist. Auf den ersten Blick scheint dieser Gleichgewichtszustand schwierig einzustellen zu sein, tatsächlich läßt sich ein solcher Zustand ohne weiteres erreichen, weil der Filz sozusagen "schwebt", wenn der Druck (P) die durch obige Gleichung bestimmte Größe übersteigt, wobei unter diesen Bedingungen überschüssige Druckluft zwischen dem Filz und dem Block entweicht, wodurch der Druck wirksam gesteuert wird.

Neben seiner Funktion als wirksame Entwässerungsvorrichtung kann der Block einen Niederdruck-Überlaufschuh oder eine Hochdruckbrause enthalten, um eine lokalisierte oder vollständige Reinigung des Filzes zu gewährleisten. Bei Hinzu-

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fügung dieser Zusatzteile kann die Vorrichtung drei Bauteile einer herkömmlichen Papiermaschine ersetzen, dabei aber nur den Raum eines einzigen Bauteils einnehmen. Die Vorrichtung eignet sich somit für viele Anwendungsfälle in einer Papiermühle, wenn nicht genügend Einbauraum für übliche Hochdruck-Schwingbrausen bzw. -duschen oder Saugkasten (uhle boxes) großer Kapazität zur Verfügung steht. Insbesondere verbessert der Einbau einer Hochdruckbrause die Leistung der herkömmlichen Hochdruckbrausen oder-duschen..insofern, als ein genauer Abstand zwischen dem Filz und einer solchen Brause extrem schwierig einzuhalten ist, weil die Hochdruckstrahlen den Filz auslenken und dabei den Abstand zwischen ihnen und dem Filz verändern. Wenn in den erfindungsgemäßen Block eine Hochdruckbrause eingebaut ist, erzeugt die Zugspannung des um die Nase des Blocks herumlaufenden Filzes normalerweise eine ausreichend hohe Belastung, so daß der Filz durch die kinetische Energie der Hochdruckstrahlen nicht verlagert werden kann. Außerdem befindet sich dabei die Bahnaufnahmeseite des Filzes außen und in einem voll aufgeweiteten Zustand, in welchem ideale Bedingungen für die Reinigung mittels der Hochdruckstrahlen gegeben sind. Die Düsen selbst sind innerhalb des Blocks eingeschlossen, so daß sie vor Verschmutzung und mechanischem Abrieb geschützt sind.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Teilschnittansicht eines Entwässerungs- und Reinigungsblocks mit Merkmalen nach der Erfindung und

Fig. 2 eine Teilseitenansicht des Blocks gemäß Fig. 1, von seiner linken Seite her gesehen und mit abgenommenem Filz.

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Der in Fig. 1 dargestellte Schuh bzw. Block 1 gemäß der Erfindung weist einen Hohlkörper 2 mit einer abgerundeten Nase (Vorderkante) 3 auf, die einen Radius R besitzt. Ein Papiermaschinenfilz oder -tuch 4 ist in Richtung des Pfeils A um die abgerundete Nase 3 herum bewegbar. Der ümschlingungswinkel des Filzes auf der Nase 3 ist nicht kritisch, obgleich er, wie aus Fig. 1 hervorgeht, vorzugsweise größer als 90°, aber kleiner als 180° ist. Ersichtlicherweise ist der Entwässerungs-Block so angeordnet, daß er den Filz an seiner mit 5 bezeichneten Innenseite bzw. Maschinenseite berührt und auslenkt»

Die Entwässerung des Filzes erfolgt mittels eines in die Nase 2 eingebauten Druckkastens 6, der üher eine Leitung mit einer nicht dargestellten Druckluftquelle verbunden ist- Die Nase des Blocks weist einen bei X angedeuteten offenen, mit dem Druckkasten 6 in Verbindung stehenden Bereich auf, in welchem der Filz über eine Reihe von auf Abstand stehenden Verschleiß- oder Trag-Leisten 8 läuft, die Ausstoß- oder Austrittsschlitze 9 festlegen, über welche Druckluft in den und durch den Filz 4 geblasen wird. Beim Durchtritt durch den Filz verdrängt die Druckluft das vom Filz mitgeführte Wasser, das dann an der Außen- bzw. Bahnseite des Filzes abströmt.

Wie erwähnt, ist der Radius der Nase kritisch; zur Gewährleistung optimaler Ergebnisse sollte er vorzugsweise etwa 50,8 mm betragen, obgleich auch ein Nasenradius von bis zu etwa 101,6 mm brauchbar ist. Die effektive Breite des offenen Bereichs X ist ebenfalls kritisch; sie sollte nicht weniger als 25,4 mm und nicht mehr als 101,6 mm betragen. Der Ausdruck "effektive Breite" bezieht sich auf die Summe der Breiten der Schlitze 9, d.h. auf die Breite X, abzüg-

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lieh der von den Trag-Leisten 8 eingenommenen Breite. In einem speziellen Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Verwendung eines Blocks mit einem Nasenradius von 50/8 mm beträgt die lineare Zugspannung am Filz 6,8 kg pro 25,4 mm Filzbreite bei einem Luftdruck von 0,53 bar, womit der gewünschte Gleichgewichtszustand erreicht wird.

Obgleich die vorstehend beschriebene Vorrichtung für die Entwässerung des Filzes oder Tuchs höchst wirksam ist, kann ihre Nutzwirkung noch dadurch verbessert werden, daß in der Nase des Blocks an einer dem Druckkasten 6 vorgeschalteten Stelle ein Niederdruck-Überflutungsschuh oder eine Hochdruckbrause angeordnet wird. Gemäß Fig. 1 ist in Filz-Bewegungsrichtung vor dem Druckkasten 6 in die Oberfläche der Nase 3 ein Riesel- oder Überflutungsschuh 10 eingelassen, der mit einer Reihe von in einer Längsreihe im Nasenbereich angeordneten öffnungen 11 in Verbindung steht und der über eine Leitung 12 mit einer geeigneten Speisequelle verbunden ist.

Anstelle des Riesel- oder Überflutungsschuhs können Hochdruck-Spritzdüsen zur Gewährleistung eines lokalisierten oder vollständigen Reinigens des Filzes vorgesehen sein. Eine Reihe solcher Düsen ist in Fig. 2 schematisch bei dargestellt. Diese Düsen sind ersichtlicherweise innerhalb des Umrisses der Block-Nase angeordnet, wobei die Nase mit entsprechenden Bohrungen versehen ist, über welche die Sprühstrahlen von den Düsen den Filz beaufschlagen können. Weiterhin sind die Düsen 13 über eine Leitung 14 mit einer nicht dargestellten Druckmittelquelle verbunden, die Wasser, Dampf oder ein anderes Reinigungs-Strömungsmit tel liefern kann.

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Obgleich vorstehend nur eine derzeit bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und beschrieben ist, sind dem Fachmann selbstverständlich verschiedene Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß vom Rahmen der Erfindung abgewichen wird.

In Zusammenfassung werden mit der Erfindung somit ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entwässern eines Papiermaschinenfilzes oder -tuchs mittels eines Überdrucks geschaffen, wobei der Filz über einen Kreisbogen von mindestens etwa 90°, aber weniger als etwa 180° durch einen Entwässerungs-Block mit einer mit einem Radius von etwa 50,8 bis 101,6 mm abgerundeten Nase umgelenkt wird, die mit einer langgestreckten öffnung mit einer Effektivbreite von etwa 25,4 bis 101,6 mm versehen ist, über welche Druckluft gegen den Filz geblasen wird. In der abgerundeten Nase kann an einer der Entwässerungsöffnung vorgeschalteten Stelle eine Niederdruck-Überflutungseinrichtung oder eine Hochdruck-Riesel- bzw. -Brauseeinrichtung montiert sein, um vor der Entwässerung ein Reinigungs-Strömungsmittel den Filz beaufschlagen zu lassen.

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Claims

Patentansprüche

1.) Überdruck-Entwässerungsvorrichtung für einen Papiermaschinenfilz bzw. ein -tuch, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen hohlen Schuh bzw. Block (1) mit einer abgerundeten Nase (3) aufweist, die unter Umlenkung oder Auslenkung des zu entwässernden Filzes (4) mit diesem in Berührung bringbar ist, daß die Nase einen Radius von etwa 50,8 bis 101,6 mm besitzt und einen Kreisbogen einschließt, der größer als etwa 90°, aber kleiner als etwa 180° ist, daß eine in der Nase vorgesehene, langgestreckte, längsverlaufende Öffnung (9) eine Effektivbreite von etwa 25,4 bis 101,6 mm besitzt und daß im Schuh eine mit der öffnung in Verbindung stehende Einrichtung (6) zum Ausstoßen von Druckluft über die öffnung angeordnet ist.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über die Länge der Öffnung (9) auf Abstand stehende Trag- oder Verschleiß-Leisten (8) verlaufen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nase des Blocks eine Austrageinrichtung (10) zur Beaufschlagung des Filzes mit einem Reinigungs-Strömungsmittel vorgesehen ist und daß diese Austrageinrichtung in Bewegungsrichtung des Filzes um die Block-Nase der Öffnung (9)- vorgeschaltet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrageinrichtung einen Niederdruck-Überflutungsschuh aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrageinrichtung eine Hochdruck-Riesel- bzw. -Brauseeinrichtung umfaßt.

6. Verfahren zur Entwässerung eines Papiermaschinenfilzes oder -tuchs, dadurch gekennzeichnet, daß der Filz in einer Bewegungsbahn geführt wird, daß der Filz mittels eines Entwässerungs-Blocks mit einer mit einem Radius von etwa 50,8 bis 101,6 mm abgerundeten Nase über einen Kreisbogen von mindestens etwa 90°, aber weniger als etwa 180° ausgelenkt bzw. umgelenkt wird und daß über die abgerundete Block-Nase Druckluft in den Filz geblasen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftbeaufschlagung des Filzes unter einem Druck erfolgt, der sich durch folgende Formel bzw. Gleichung bestimmt:

ρ ₌ T

worin bedeuten:

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P = Druck in kg/cm² bzw. bar,

T = lineare Zugspannung des Filzes pro 25,4 mm Filzbreite und
R = Radius der abgerundeten Block-Nase in mm.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Beaufschlagung des Filzes mit Druckluft ein Reinigungs-Strömungsmittel über die abgerundete Block-Nase in den Filz gerichtet wird.

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