EP1793038A2 - Dichtungsanordnung - Google Patents

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EP1793038A2
EP1793038A2 EP06122738A EP06122738A EP1793038A2 EP 1793038 A2 EP1793038 A2 EP 1793038A2 EP 06122738 A EP06122738 A EP 06122738A EP 06122738 A EP06122738 A EP 06122738A EP 1793038 A2 EP1793038 A2 EP 1793038A2
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EP
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pressure
seal
pressure chamber
belt
arrangement according
Prior art date
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EP06122738A
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English (en)
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Joachim Henssler
Christoph Haase
Herbert Boden
Helena Johansson
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Publication date
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    • D21F3/02—Wet presses
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    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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    • D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F5/004—Drying webs by contact with heated surfaces or materials
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    • D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/0066—Calenders; Smoothing apparatus using a special calendering belt

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for sealing a filled with a fluid, stationary pressure chamber against an endless revolving, impermeable belt of a machine for producing and / or finishing a paper, cardboard, tissue or other fibrous web using at least one seal of the pressure chamber , whose band-facing contact pressure is variable, wherein the band is pressed by the pressure chamber against a revolving support member and the fibrous web alone or together with one or more functional bands between the band and the support member runs.
  • the sealing effect is also influenced by disturbances or thickening, which run together with the band or the fibrous web through the sealing gap.
  • the object of the invention is therefore to improve the sealing effect at the lowest possible leakage and wear.
  • this object is achieved in that the control of the contact pressure of the seal in dependence on the, introduced into the band drive power and / or the drive torque.
  • control of the contact pressure of the seal in dependence on the leakage of the fluid through the gap between the seal and the band.
  • the contact pressure of the seal should be increased with increasing leakage until the target state of the leakage is reached.
  • the contact pressure of the seal should be reduced with decreasing leakage until reaching the target state of the leakage.
  • the pressure of the seal should be increased with an increase in the fluid pressure in the pressure space and reduced with a reduction in the fluid pressure in the pressure space.
  • the leakage amount of the fluid can be influenced such that a maximum does not exceed and on the other hand, a minimum to ensure adequate lubrication and thus the lowest possible wear is not exceeded.
  • the band runs straight in the area of the pressure chamber.
  • the support element should be formed by a counter-belt, which is preferably pressed by at least one own pressure chamber to the band.
  • the band is curved in the tape running direction in the region of the pressure chamber.
  • the support element should be formed by a rotating support roller.
  • the press nips formed by the band and the support element can be used for smoothing the fibrous web.
  • the press nip is used for dewatering the fibrous web, then preferably all, or at least one functional band should be designed to absorb water.
  • the fluid pressure in the pressure chamber and the contact pressure of the seal should be reduced at a standstill of the belt.
  • the drying arrangement for drying the fibrous web 1 is formed in accordance with FIG. 1 by a support element 4 in the form of a cylindrical, rotating and heated support roll and an impermeable belt 2 wrapping around the support roll.
  • two water-absorbing functional belts 10, 11 are guided in addition to the fibrous web 1 and extend between the fibrous web 1 and the belt 2.
  • a pressure hood 5 is arranged opposite the support roller and has a pressure space 6 filled with fluid.
  • This pressure chamber 6 is sealed by means of seals 3 with respect to the band 2, so that the fluid of the band 2 open pressure chamber 6, the band 2 presses to the lateral surface of the support roller.
  • the band 2 Before and after the pressure hood 5, the band 2 is pressed by a respective guide roller 8.9 against the support roller. This leads to the compression of the gap between the belt 2 and the support roller and improves the guidance of the belts 2, 10, 11.
  • the leakage amount must not be too high to prevent deterioration of the function of the drying arrangement and the fibrous web 1.
  • the pressure in the pressure chamber 6 is between 0.3 and 5 bar.
  • Seals 3 are located at the edges of the pressure chamber 6, wherein the seals 3 in particular at the inlet and outlet of the belt 2, as shown in Figure 2, are pressed by a pressure hose 7 against the belt 2.
  • the controllable via the pressure hose 7 contact pressure of the seal 3 influences the effect of the seal 3 and thus also the leakage amount of the fluid through the sealing gap.
  • the pressure in the pressure hose 7 and thus the contact pressure of the seal 3 are increased at a constant belt speed, but quickly sinking drive power or drive torque of the belt drive.
  • the reduced drive power / torque is a strong indication of excessive fluid leakage.
  • the belt drive and pressure hose 7 are connected to a controller.
  • the leakage amount of the fluid per unit time must be detected by appropriate sensors.
  • the seal 3 can also consist of two or more in the strip running direction 12 successively arranged part seals, one or more of which are pressed to the belt 2.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Abdichtung eines mit einem Fluid gefüllten, stationären Druckraumes (6) gegenüber einem endlos umlaufenden, impermeablen Band (2) einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) mit Hilfe wenigstens einer Dichtung (3) des Druckraumes (6), deren zum Band (2) gerichtete Anpressung veränderbar ist, wobei das Band (2) von dem Druckraum (6) gegen ein mitlaufendes Stützelement (4) gedrückt wird und die Faserstoffbahn (1) allein oder gemeinsam mit einem oder mehreren Funktionsbändern (10,11) zwischen dem Band (2) und dem Stützelement (4) läuft. Dabei soll die Abdichtung bei möglichst geringer Leckage und Verschleiß dadurch verbessert werden, dass die Steuerung des Anpressdruckes der Dichtung (3) in Abhängigkeit von der, in das Band (2) eingeleiteten Antriebsleistung und/oder des Antriebsmomentes und/oder in Abhängigkeit von der Leckage des Fluids durch den Spalt zwischen Dichtung (3) und Band (2) und/oder in Abhängigkeit von dem Druck des Fluids in dem Druckraum (6) erfolgt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Abdichtung eines mit einem Fluid gefüllten, stationären Druckraumes gegenüber einem endlos umlaufenden, impermeablen Band einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn mit Hilfe wenigstens einer Dichtung des Druckraumes, deren zum Band gerichtete Anpressung veränderbar ist, wobei das Band von dem Druckraum gegen ein mitlaufendes Stützelement gedrückt wird und die Faserstoffbahn allein oder gemeinsam mit einem oder mehreren Funktionsbändern zwischen dem Band und dem Stützelement läuft.
  • Derartige Dichtungen sind einem sehr hohen Verschleiß ausgesetzt.
  • Um den Verschleiß zu begrenzen ist eine zumindest geringfügige Leckage des Fluids zwischen Dichtung und Band zur Schmierung erwünscht. Diese Leckage sollte jedoch, um Beeinträchtigungen der Maschine oder der Faserstoffbahn zu vermeiden, ein bestimmtes Maß nicht überschreiten.
  • Die Dichtwirkung wird dabei auch von Störungen oder Verdickungen beeinflusst, die gemeinsam mit dem Band oder der Faserstoffbahn durch den Dichtspalt laufen.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Dichtwirkung bei möglichst geringer Leckage und Verschleiß zu verbessern.
  • Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Steuerung des Anpressdruckes der Dichtung in Abhängigkeit von der, in das Band eingeleiteten Antriebsleistung und/oder des Antriebsmomentes erfolgt.
  • Dabei wurde erkannt, dass die Antriebsleistung und/oder das Antriebsmoment des Antriebs des Bandes und/oder des Stützelementes in Abhängigkeit von der Dichtwirkung schwankt.
  • Während eine große Leckage eine gute Schmierung des Spaltes zwischen Band und Dichtung und damit eine geringere Antriebsleistung/-moment erforderlich macht, führt eine geringe Leckage zu einem erhöhten Verschleiß infolge Reibung bei Band und Dichtung und macht so eine erhöhte Antriebsleistung/-moment erforderlich.
  • Daher sollte bei gleich bleibender Geschwindigkeit des Bandes und einem schnellen Abfall der Antriebsleistung und/oder des Antriebsmomentes der Anpressdruck der Dichtung erhöht werden. Dies verbessert die Dichtwirkung und vermindert so die Leckage des Fluids bis zum Erreichen des Sollzustandes von Antriebsleistung/-moment.
  • Im umgekehrten Fall, d.h. bei gleich bleibender Geschwindigkeit des Bandes und einem schnellen Anstieg der Antriebsleistung und/oder des Antriebsmomentes sollte der Anpressdruck der Dichtung vermindert werden.
  • Dies erlaubt wieder eine größere Leckage und damit eine verbesserte Schmierung des Dichtspaltes zwischen Band und Dichtung. Meist erfolgt dies, wenn Verdickungen durch den Spalt zwischen Band und Stützelement laufen.
  • Alternativ oder damit in Verbindung kann es auch vorteilhaft sein, wenn die Steuerung des Anpressdruckes der Dichtung in Abhängigkeit von der Leckage des Fluids durch den Spalt zwischen Dichtung und Band erfolgt.
  • Wegen des direkten Zusammenhangs zwischen der Leckagemenge und dem Verschleiß sowie der Antriebsleistung/-moment sollte der Anpressdruck der Dichtung bei zunehmender Leckage bis zum Erreichen des Sollzustandes der Leckage erhöht werden.
  • Umgekehrt sollte der Anpressdruck der Dichtung bei abnehmender Leckage bis zum Erreichen des Sollzustandes der Leckage vermindert werden.
  • Alternativ oder im Zusammenwirken mit der Steuerung in Abhängigkeit von der Leckagemenge und/oder der Antriebsleistung/-moment kann es ebenso von Vorteil sein, wenn die Steuerung des Anpressdruckes der Dichtung in Abhängigkeit von dem Druck des Fluids in dem Druckraum erfolgt.
  • Dies berücksichtigt den direkten Zusammenhang zwischen dem Druck in der Druckkammer und der Leckagemenge.
  • Daher sollte der Anpressdruck der Dichtung bei einer Erhöhung des Fluiddrucks im Druckraum erhöht und bei einer Verminderung des Fluiddrucks im Druckraum verringert werden.
  • Auf diese Weise kann die Leckagemenge des Fluids derart beeinflusst werden, dass ein Höchstmaß nicht überschritten und andererseits ein Mindestmaß zur Gewährleistung einer ausreichenden Schmierung und damit eines möglichst geringen Verschleißes nicht unterschritten wird.
  • Bei der Kombination von zwei oder drei der erfindungsgemäßen Steuer- bzw. Regelverfahren hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn im unteren Bereich des, während des Betriebs möglichen Antriebsmomentes die Steuerung des Anpressdrucks überwiegend oder ausschließlich in Abhängigkeit von der Leckagemenge des Fluids erfolgt.
  • Des Weiteren ist es dabei von Vorteil, wenn im oberen Bereich des, während des Betriebs möglichen Antriebsmomentes die Steuerung des Anpressdrucks überwiegend oder ausschließlich in Abhängigkeit vom Antriebsmoment erfolgt.
  • Für bestimmte Anwendungen kann es vorteilhaft sein, wenn das Band im Bereich des Druckraumes gerade verläuft.
  • Dabei sollte das Stützelement von einem Gegenband gebildet werden, welches vorzugsweise von zumindest einem eigenen Druckraum zum Band gedrückt wird.
  • Es kann aber auch von Vorteil sein, wenn das Band im Bereich des Druckraumes in Bandlaufrichtung gekrümmt verläuft.
  • Hierbei sollte das Stützelement von einer rotierenden Stützwalze gebildet werden.
  • Die von dem Band und dem Stützelement gebildeten Pressspalte können zur Glättung der Faserstoffbahn benutzt werden.
  • Falls der Pressspalt jedoch zur Entwässerung der Faserstoffbahn dient, so sollten vorzugsweise alle, zumindest aber ein Funktionsband wasseraufnehmend ausgeführt sein.
  • Zur Schonung der Aggregate sollte bei einem Stillstand des Bandes der Fluiddruck in der Druckkammer und die Anpressung der Dichtung vermindert werden.
  • Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:
    • Figur 1:
    einen schematischen Querschnitt durch eine Trocknungsanordnung und
    Figur 2:
    eine Detailansicht der Trocknungsanordnung.
  • Die Trocknungsanordnung zur Trocknung der Faserstoffbahn 1 wird gemäß Figur 1 von einem Stützelement 4 in Form einer zylindrischen, rotierenden und beheizten Stützwalze und einem die Stützwalze umschlingenden, impermeablen Band 2 gebildet.
  • Durch den vom Band 2 und der Stützwalze gebildeten Pressspalt werden neben der Faserstoffbahn 1 noch zwei wasseraufnehmende Funktionsbänder 10,11 geführt, welche zwischen der Faserstoffbahn 1 und dem Band 2 verlaufen.
  • Im Umschlingungsbereich des Bandes 2 ist gegenüber der Stützwalze eine Druckhaube 5 angeordnet, die einen mit Fluid gefüllten Druckraum 6 besitzt.
  • Dieser Druckraum 6 ist über Dichtungen 3 gegenüber dem Band 2 abgedichtet, so dass das Fluid des zum Band 2 offenen Druckraumes 6 das Band 2 zur Mantelfläche der Stützwalze drückt.
  • Dabei erfolgt über das Fluid eine Kühlung des Bandes 2, so dass es zu einer verstärkten Kondensation in den wasseraufnehmenden Funktionsbändern 10,11 kommt. Das über die Erwärmung durch die Stützwalze aus der Faserstoffbahn 1 verdampfte Wasser kann so einfach über die Funktionsbänder 10,11 abgeführt werden.
  • Vor und nach der Druckhaube 5 wird das Band 2 von je einer Leitwalze 8,9 gegen die Stützwalze gedrückt. Dies führt zur Verdichtung des Spaltes zwischen Band 2 und Stützwalze und verbessert die Führung der Bänder 2,10,11.
  • Da die Druckhaube 5 stationär angeordnet ist, muss die Dichtung 3 zum Band 2 geschmiert werden. Dies erfolgt hier über eine Leckage des Fluids, hier Wasser aus dem Druckraum 6.
  • Um eine ausreichende Schmierung des Dichtspaltes zwischen Band 2 und Dichtung 3 zu gewährleisten, sollte die Leckagemenge ein Mindestmaß überschreiten. Außerdem hat eine zu starke Anpressung der Dichtung 3 nicht nur eine erhöhten Verschleiß, sondern auch eine höhere Antriebsleistung bzw. ein höheres Antriebsmoment für den Antrieb des Bandes 2 zur Folge.
  • Die Leckagemenge darf jedoch nicht zu hoch sein, um eine Beeinträchtigung der Funktion der Trocknungsanordnung und der Faserstoffbahn 1 zu verhindern.
  • Der Druck in dem Druckraum 6 liegt zwischen 0,3 und 5 bar.
  • Dichtungen 3 befinden sich an den Rändern des Druckraumes 6, wobei die Dichtungen 3 insbesondere am Ein- und Auslauf des Bandes 2, wie in Figur 2 dargestellt, von einem Druckschlauch 7 gegen das Band 2 gedrückt werden.
  • Der über den Druckschlauch 7 steuerbare Anpressdruck der Dichtung 3 beeinflusst die Wirkung der Dichtung 3 und damit auch die Leckagemenge des Fluids durch den Dichtspalt.
  • Der Druck im Druckschlauch 7 und somit die Anpressung der Dichtung 3 werden bei gleich bleibender Bandgeschwindigkeit, aber schnell absinkender Antriebsleistung oder Antriebsmoment des Bandantriebs erhöht. In der Regel ist die verminderte Antriebsleistung/-moment ein starkes Indiz für eine zu starke Fluidleckage.
  • Umgekehrt werden Druck und Anpressung der Dichtung 3 bei gleich bleibender Bandgeschwindigkeit, aber schnell steigender Antriebsleistung oder Antriebsmoment des Bandantriebs vermindert. Die erhöhte Antriebsleistung/-moment deutet auf eine erhöhte Reibung im Dichtspalt und/oder den Durchlauf von Verdickungen hin.
  • Hierzu sind Bandantrieb und Druckschlauch 7 mit einer Steuerung verbunden.
  • Bei geringen Antriebsleistungen/-momenten erfolgt jedoch die Steuerung des Anpressdruckes der Dichtung 3 über den Druckschlauch 7 in Abhängigkeit von der Leckagemenge, die durch den Dichtspalt zwischen Band 2 und Dichtung 3 gelangt.
  • Ist die Leckagemenge pro Zeiteinheit zu groß, so erfolgt eine Erhöhung des Anpressdrucks der Dichtung 3 und ist die Leckagemenge pro Zeiteinheit zu klein und damit keine ausreichende Schmierung gegeben, so wird der Anpressdruck der Dichtung 3 vermindert.
  • Hierzu muss die Leckagemenge des Fluids pro Zeiteinheit über entsprechende Sensoren erfasst werden.
  • Bei einem Stillstand des Bandes 2 wird der Fluiddruck in dem Druckraum 6 und die Anpressung der Dichtung 3 vermindert.
  • Die Dichtung 3 kann auch aus zwei oder mehr in Bandlaufrichtung 12 hintereinander angeordneten Teildichtungen bestehen, von denen eine oder mehrere zum Band 2 gedrückt werden.

Claims (17)

  1. Anordnung zur Abdichtung eines mit einem Fluid gefüllten, stationären Druckraumes (6) gegenüber einem endlos umlaufenden, impermeablen Band (2) einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) mit Hilfe wenigstens einer Dichtung (3) des Druckraumes (6), deren zum Band (2) gerichtete Anpressung veränderbar ist, wobei das Band (2) von dem Druckraum (2) gegen ein mitlaufendes Stützelement (4) gedrückt wird und die Faserstoffbahn (1) allein oder gemeinsam mit einem oder mehreren Funktionsbändern (10,11) zwischen dem Band (2) und dem Stützelement (4) läuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Anpressdruckes der Dichtung (3) in Abhängigkeit von der, in das Band (2) eingeleiteten Antriebsleistung und/oder des Antriebsmomentes erfolgt.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    bei gleich bleibender Geschwindigkeit des Bandes (2) und einem schnellen Abfall der Antriebsleistung und/oder des Antriebsmomentes der Anpressdruck erhöht wird.
  3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    bei gleich bleibender Geschwindigkeit des Bandes (2) und einem schnellen Anstieg der Antriebsleistung und/oder des Antriebsmomentes der Anpressdruck vermindert wird.
  4. Anordnung zur Abdichtung eines mit einem Fluid gefüllten, stationären Druckraumes (6) gegenüber einem endlos umlaufenden, impermeablen Band (2) einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) mit Hilfe wenigstens einer Dichtung (3) des Druckraumes (6), deren zum Band (2) gerichtete Anpressung veränderbar ist, wobei das Band (2) von dem Druckraum (6) gegen ein mitlaufendes Stützelement (4) gedrückt wird und die Faserstoffbahn (1) allein oder gemeinsam mit einem oder mehreren Funktionsbändern (10,11) zwischen dem Band (2) und dem Stützelement (4) läuft, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Steuerung des Anpressdruckes der Dichtung (3) in Abhängigkeit von der Leckage des Fluids durch den Spalt zwischen Dichtung (3) und Band (2) erfolgt.
  5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Anpressdruck bei zunehmender Leckage erhöht wird.
  6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Anpressdruck bei abnehmender Leckage vermindert wird.
  7. Anordnung zur Abdichtung eines mit einem Fluid gefüllten, stationären Druckraumes (6) gegenüber einem endlos umlaufenden, impermeablen Band (2) einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) mit Hilfe wenigstens einer Dichtung (3) des Druckraumes (6), deren zum Band (2) gerichtete Anpressung veränderbar ist, wobei das Band (2) von dem Druckraum (6) gegen ein mitlaufendes Stützelement (4) gedrückt wird und die Faserstoffbahn (1) allein oder gemeinsam mit einem oder mehreren Funktionsbändern (10,11) zwischen dem Band (2) und dem Stützelement (4) läuft, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Steuerung des Anpressdruckes der Dichtung (3) in Abhängigkeit von dem Druck des Fluids in dem Druckraum (6) erfolgt.
  8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Anpressdruck bei einer Erhöhung des Fluiddrucks im Druckraum (6) erhöht wird.
  9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Anpressdruck bei einer Verminderung des Fluiddrucks im Druckraum (6) verringert wird.
  10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
    gekennzeichnet, dass
    im unteren Bereich des, während des Betriebs möglichen Antriebsmomentes die Steuerung des Anpressdrucks überwiegend oder ausschließlich in Abhängigkeit von der Leckagemenge des Fluids erfolgt.
  11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
    gekennzeichnet, dass
    im oberen Bereich des, während des Betriebs möglichen Antriebsmomentes die Steuerung des Anpressdrucks überwiegend oder ausschließlich in Abhängigkeit vom Antriebsmoment erfolgt.
  12. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
    gekennzeichnet, dass
    das Band im Bereich des Druckraumes (6) gerade verläuft.
  13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Stützelement (4) von einem Gegenband gebildet wird, welches vorzugsweise von zumindest einer eigenen Druckraum (6) zum Band (2) gedrückt wird.
  14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Band im Bereich des Druckraumes (6) in Bandlaufrichtung gekrümmt verläuft.
  15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Stützelement (4) von eine rotierenden Stützwalze gebildet wird.
  16. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Funktionsbänder (10,11) wasseraufnehmend ausgeführt sind.
  17. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    bei einem Stillstand des Bandes (2) der Fluiddruck in dem Druckraum (6) und die Anpressung der Dichtung (3) vermindert werden.
EP06122738A 2005-12-03 2006-10-23 Dichtungsanordnung Withdrawn EP1793038A3 (de)

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DE102005057861A DE102005057861A1 (de) 2005-12-03 2005-12-03 Dichtungsanordnung

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EP1793038A2 true EP1793038A2 (de) 2007-06-06
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EP (1) EP1793038A3 (de)
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