DE3210320A1 - Saugwalze, insbesondere fuer doppelsieb-papiermaschinen - Google Patents

Description

P 3918 J. M. Voith GmbH

Kennwort: "Geräuscharmes Wabenmuster'' Heidenheim

Saugwalze, insbesondere für Doppel sieb-Papi ermas.ch inen

Technisches Gebiet.

Die Erfindung betrifft eine Saugwalze, insbesondere für Doppelsieb-Papiermaschinen, im einzelnen mit den Merkmalen, die im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegeben sind. Eine solche Saugwalze hat einen Walzenmantel mit einer Vielzahl von radialen Öffnungen, vorzugsweise Bohrungen, die zum Zwecke der Geräuschminderung in einem bestimmtenMuster angeordnet sind. Im Innenraum des Walzenmantels befindet sich ein feststehender Saugkasten Dessen Ränder werden in der Regel durch Dichtleisten gebildet, die an der Innenfläche des Walzenmantel anliegen und hierdurch eine Saugsone begrenzen. Auf seiner Außenseite trägt der Walzenmantel einen Wabenüberzug, der eine Vielzahl großv.olumiger Waben oder Zellen aufweist. _?

Stand der Technik.

1. Zeitschrift "Das Papier" 1977, Seiten 94 bis 106, insbesondere Seite 96, Abschnitt "Hauptentwässerungsstrecke über der Formierwal ze:"

2. DE-AS 12 21 546

3. DE-AS 21 48 361

In der Druckschrift 2 ist eine Saugwalze ohne Wabenbezug beschrieben. Saugwalzen dieser Art werden z. 3. als sogenannte Siebsaugwalze (am Ende einer Langsiebpartie) oder als Saugpreßwalze verwendet. Das "Saugwalzengeräusch'' wird dort aliein (oder überwiegend) dadurch verursacht, daß jedesmal, wenn eine der radialen Öffnungen die Saugzone verläßt, plötzlich wieder Luft von Atmosphärendruck in die Öffnung eintritt (und zwar in der Regel aus dem Innenraum des Saugwalzenmanteis). Wie aus der Druckschrift 2 bekannt ist, wird durch ein gegenseitiges Versetzen der öffnungen in der Umfangsrichtung erreicht, daß möglichst wenige öffnungen gleichzeitig die Saugzone verlassen. Dadurch wird weitgehend vermieden, daß sich die Geräusch-Emissionen mehrerer Öffnungen addieren. In den genannten Anwendungsfällen ist diese bekannte Maßnahme zur Geräuschminderung im allgemeinen ausreichend.

Bei der Verwendung einer Saugwalze in einer Doppelsieb-Papiermaschine als sogenannte Formierwalze (gemäß Druckschrift 1.) hat es sich als notwendig erwiesen, daß am Umfang des Walzenmantels ein - im Vergleich zu den Bohrungen herkömmlicher Saugwalzen - wesentlich vergrößertes Speichervolumen für Siebwasser vorgesehen wird. Dies ist deshalb erforderlich, weil in der von den Sieben umschlungenen Zone der Formierwalze wesentlich größere Siebwassermengen anfallen als z. 3. bei einer Siebsaugwalze. Das Siebwasser muß im Mantel der Formierwalze vorübergehend gespeichert werden und wird

η inter der Umschlingungszone wieder abgeschleudert. Ein solches Speichervolumen wird vorzugsweise durch einen Wabenbezug gebildet, der im wesentlichen die Form einer Egoutteur-Walze gemäß Druckschrift 3 aufweist. Ein Nachteil einer solchen mit einem Wabenbezug versehenen Saugwalze besteht darin, daß sie trotz Anwendung der oben beschriebenen Maßnahmen zur Geräuschminderung, insbesondere beim Betrieb mit hohen Geschwindigkeiten, mitunter ziemlich lästige Geräusche verursacht.

Darstellung der Erfindung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten mit einem Wabenbezug versehenen und als Formierwalze verwendeten Saugwalzen dahingehend zu verbessern, daß die beim Betrieb entstehenden Geräusche wesentlich gemindert werden.

Zunächst wurde versucht, diese Aufgabe in herkömmlicher Weise durch eine Veränderung des Lochmusters des Saugwalzenmantels zu lösen. Versuche in dieser Richtung blieben jedoch ohne Erfolg.

Schließlich wurde erkannt, daß die von einer Formierwalze ausgehen den Geräusche offenbar eine andere Ursache haben als die Geräusche einer Saugwalze ohne Wabenbezug. Anscheinend ist es nämlich so, daß sich der in den Waben in der Saugzone gebildete Unterdruck - dort, wo das Siebwasser beginnt, die Waben wieder zu verlasser; sich noch verstärkt und unmittelbar danach durch Eintreten von Luft aus der Umgebung der Formierwalze plötzlich zusammenbricht. D. h., der plötzliche Druckanstieg auf den Atmosphärendruck verläuft über eine größere Druckdifferenz als bei herkömmlichen Saugwalzen.

Das Austreten des Siebwassers aus den Waben oder Zellen erfolgt überwiegend an einer bestimmten Stelle des Umfanges entlang einer achsparallelen Mantellinie. Da die Waben oder Zellen in

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Reihen angeordnet sind, die sich ebenfalls in achsparalleler Richtung erstrecken, findet der Eintritt atmosphärischer Luft in eine große Anzahl von Zellen gleichzeitig statt. Deshalb ist angenommen worden, man könne durch ein gegenseitiges Versetzen der Waben oder Zellen in Umfangsrichtung - ähnlich wie in den Saugwalzen ohne Wabenbezug - die Geräuschentwicklung vermindern. Jedoch hat die Anwendung allein dieser Maßnahme noch nicht den gewünschten Erfolg gebracht.

Eine wesentliche Geräuschminderung wird jedoch gemäß dem Hauptgedanken der Erfindung dadurch erzielt, daß man jeweils einige

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benachbarte Waben,^Ndurch Aussparungen in den Wabenwänden (die

aus hochkant stehenden Bändern gebildet sind) miteinander zu einer Wabengruppe verbindet. Dadurch wird die Schnelligkeit, mi: der eine Wabe belüftet wird, wesentlich reduziert. Es ist nun nämlich so, daß die atmosphärische Luft über die in Umfangsricntung vorderste Wabe einer Wabengruppe zugleich auch in die Uorigen Waben der Wabengruppe eintritt. Somit verzögert sich der Druckanstieg beträchtlich. Mit anderen Worten: Die 3elüftungszeit für eine Wabengruppe ist erheblich größer als für eine einzelne Wabe.

Aus der Druckschrift 3 ist es zwar schon bekannt, in den Wabenwänden Aussparungen vorzusehen. Diese dienen dort aber zu einem ganz anderen Zweck. Sie sollen nämlich eine Strömung des gespe'-cherten Wassers in Umfangsrichtung zulassen. Zugleich soll

an den Berührungsstellen von zwei oder drei Wänden (Bändern) die Wanddicke vermindert werden. Das Bilden von Wabergruppen ist in der Druckschrift 3 nicht offenbart.

Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 2 angegeben. Einerseits ist es zur Geräuschminderung gürv'tc die Wabengruppeiimögl ichst groß zu machen. Eine zu große 3reite der Wabengruppe/i i η Umf angsr ichtung bringt jedoch die Gefahr -pit

sich, daß "Falschluft" durch die Waben in die Saugzone gelangt. Durcn die in diagonaler Richtung verlaufende Längserstreckung der Wabengruppen wird ihre Breite in Umfangsrichtung reduziert und zugleich sichergestellt, daß die Belüftung der Wabengruppe zumindest anfangs über nur eine einzige Habe erfolgt, so daß die Belüftung verzögert wird. Bei einer achsparallelen Erstreckung der Wabengruppen kann dieser Effekt nicht in dem bestmöglichen Ausmaß erzielt werden.

Die Geräuschminderung kann durch die im Anspruch 3 angegebene Maßnahme noch verstärkt v/erden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen.

Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung (Teilquerschnitt; eine Saugwalze, über die zvei Siebbänder einer Doppelsieb-Papiermaschine laufen.

Figur 2 zeigt einen Ausschnitt aus dem Wabenbezug der Saugwalze, in einem Schnitt nach Linie II - II der Figur 1.

Figur 3 zeigt einen von Figur 2 abweichenden Wabenbezug. Figuren 4 und 5 zeigen weitere Ausführungsbeispiele des Wabenbezuges. Wege zur Ausführung der Erfindung.

Die in Figur 1 dargestellte Saugwalze hat einen Walzenmantel 10 mit einer Vielzahl von radialen Bohrungen 11. Ein Saugkasten 12 hat Dichtleisten 13, 14, 15, mit denen er an der Innenfläche des Walzenmantels 10 anliegt. Die genannten Dichtleisten begrenzen eine Saugzone. Auf der Außenseite des Walzenmantels 10 ist ein Wabenüberzug 16 angeordnet. ·

Im Bereich der Saugzone ist die Saugwalze von zwei Siebbändern 17 und 18 umschlungen, die einen keilförmigen Einlaufspalt bilden. In diesen mündet ein Fasersuspensionsstrahl 19, der durch einen Stoffauflauf 20 zugeführt wird. In der Umschlingungszone wird in der bekannten Weise eine Faserstoffbahn gebildet, wobei Siebwasser nach beiden Seiten hin entweicht, und zwar teils durch das äußere Sieb 17 (Pfeile 21) und teils durch das innere Sieb 18 in die Waben des Wabenbezuges 16. Der zuletzt genannte Wasseranteil wird hinter der Umsch1ingungszone wieder aus dem Wabenbezug herausgeschleudert (Pfeile 22).

Die Figur 2 zeigt den Aufbau des Wabenbezuges im einzelnen. Er ist zusammengesetzt aus einer Vielzahl von hochkant stehenden Bändern, und zwar aus geraden Bändern 30 und 31, die in Umfangsrichtung verlaufen und zwischen denen ein gewisser Abstand besteht, sowie aus zwischen den geraden Bändern angeordneten Zickzack-Bändern 32. An den Berührungsstellen sind die Zickzack-Bänder mit den geraden Bändern verschweißt. Die Bänder 30, 31 und 32 bilden somit eine Vielzahl von trapezförmigen Waben.

Durch eine bestimmte Anordnung von Ausnehmungen in den Bändern 31 und 32 stehen nun jeweils einige benachbarte Waben untereinan der in Leitungsverbindung. Und zwar haben die geraden Bänder 31 jeweils zwischen den Berührungsstellen mit den Zickzack-Bändern Ausnehmungen 33. Dies können z. B. kreisrunde Löcher sein; siehe Figur 1. Die Zickzack-Bänder 32 haben ebenfalls Ausnehmungen 34, und zwar nach einem bestimmten Muster, so daß Wabengruppen von bestimmter Form gebildet werden. In Figur 2 sind jeweils sechs Waben, z. B. die Waben 41 bis 46 zu einer Wabengruppe zusammengefaßt. Zwischen benachbarten Wabengruppen, z.B.41-46

und 51 bis 56_; besteht keine Leitungsverbindung. Wie man sieht, erstrecken sich die Wabengruppen in diagonaler Richtung.

In Figur 3 sind jeweils elf oder zwölf Waben zu einer Wabengruppe zusammengefaßt. Die Viabengruppen sind dadurch kenntlich gemacht, daß einige (39) ohne Schraffur und andere (49,59,69) mit unterschiedlichen Schraffuren dargestellt sind. Die diagonale Längserstreckung der Wabengruppen kommt hier dadurch zustande, daß je zwei benachbarte Zickzack-Bänder ein wenig in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind (Versetzung V).

Während in den Figuren 2 und 3 zwei benachbarte Zickzack-Bänder jeweils gemeinsame Berührungsstellen mit dem dazwischen befindlichen geraden Band haben, sind in der Figur 4 die Zickzack-Bänder derart angeordnet, daß an jedem geraden Band die Berührungsstellen mit dem einen Zickzack-Band zwischen den Berührungsstellen mit dem anderen Zickzack-Band liegen. Zwei benachbarte Zickzack-Bänder sind wiederum um einen kleinen Betrag a in Umfangsrichtung zueinander versetzt. In Figur 4 ist nur eine einzige Wabengruppe (79) (mit Schraffur dargestellt) vollständig sichtbar.

Die Figur 5 zeigt ein Beispiel, dessen Wabengruppen, z. 3. 89 und 99, abweichend von der Figur 2 bis 4 eine zum jeweils mittleren geraden Band 80 bzw. 90 symmetrische Form haben. Mit anderen Worten: Innerhalb einer Wabengruppe sind die Zickzack-Bänder nicht gegeneinander versetzt. Jedoch sind je zwei benachbarte Wabengruppen 89 und 99 gegeneinander versetzt, und zwar um den Betrag b.

Die Anordnung der Bohrungen 11 im Saugwalzenmantel 10 (das sogenannte Bohrmuster) kann man unabhängig von der Anordnung der Waben und Wabengruppen gestalten. Dabei kann es allerdings vorkommen, daß an einigen Stellen des Walzenmantels eine Bohrung gerade so liegt, daß sie unbeabsichtigt eine Leitungsverbindung zwischen zwei Wabengruppen bildet. Dies kann jedoch bei Bedarf durch gegenseitiges Anpassen des Bohrmusters und des Wabenmusters vermieden v/erden.

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Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Bohrmuster derart zu gestalten, daß die Bohrungen 40 (Figur 4) generell Leitungsveroindungen zwischen den Waben der Wabengruppen bilden, so daß weniger oder gar keine Ausnehmungen in den Bändern erforderlich sind. Wie man aus Figur sieht, kann hierbei vermieden werden, daß einzelne Bohrungen die Grenzen zwischen zwei Wabengruppen überbrücken. In Figur 4 sind zwar Ausnehmungen sowohl in geraden als auch in Zickzack-Bändern dargestellt. Wenn man jedoch das zusätzlich dargestellte Bohrmuster (anstelle irgend eines anderen, beliebigen Bohrmusters) verwendet, dann kennen die in den Zickzack-Bändern vorgesehenen Ausnehmungen entfallen.

in den Figuren 2 bis 5 haben die Waben stets die Form gleichschenkliger Trapeze. Jedoch können auch andere Formen verwendet werden, z. 3. ungleichschenküge Trapeze oder Rechtecke.

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Claims (5)

Patentansprüche

1. Saugwalze, insbesondere für Papiermaschinen, mit den folgenden Merkmalen:

a) Ein Walzenmantel (10) hat eine Vielzahl von radialen Öffnungen (11) und in seinem Innenraum einen feststehenden Saugkasten (12);

b) der Walzenmantel ist mit einem aus hochkant stehenden Bändern (30,31,32) zusammengesetzten Wabenbezug (16; umhüllt, der eine Vielzahl von Viaben aufweist;

gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale:

c) Aus den Waben sind Wabengruppen (41-46;51-56) gebildet, derart daß zwischen den zu einer Wabengruppe gehörenden Waben Leitungsverbindungen (33,34) bestehen, wobei die Grenzen zwischen benachbarter. Wabengruppe'n frei von solchen Leitungsverbindungen sind.

2. Saugwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wabengruppen eine in diagonaler Richtung verlaufende Längserstreckung aufweisen (Figuren 2, 3 oder 4).

3. 'Saugwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Achsrichtung benachbarte Wabengruppen in Umfangsrichtung zueinander versetzt sind (Figur 3 oder 5).

4. Saugwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsverbindungen durch Ausnehmungen (33,34) in den Bändern (31,32) gebildet sind (Figur 2).

5. Saugwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durcn sine derartige Ausbildung der Leitungsverbindungen, dai3 radiale öffnungen, (40) des Walzenmantels die Grenzen zwischen den WaDen einer Wabengruppe (79) überbrücken (Figur 4).