EP3516109B1

EP3516109B1 - Schmiereinrichtung zum schmieren einer bespannung

Info

Publication number: EP3516109B1
Application number: EP17767834.9A
Authority: EP
Inventors: Mark Hodson; Karlheinz Straub; Wiebke PETZOLD; Fabian Köberle
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2016-09-22
Filing date: 2017-09-15
Publication date: 2023-11-08
Anticipated expiration: 2037-09-15
Also published as: US11319669B2; WO2018054769A1; EP3516109C0; US20200048834A1; DE102016218199A1; CN109790682A; EP3516109A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schmiereinrichtung zum Schmieren einer Bespannung einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, wie Papier-, Karton-, Tissuebahn sowie eine solche Maschine, im Einzelnen gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
Bei der Herstellung von Faserstoffbahnen, insbesondere Papier- oder Kartonbahnen, wird die Faserstoffbahn in einer Pressenpartie der Maschine zwischen endlosen und umlaufenden Bändern durch einen oder mehrere Pressnips geführt und entwässert. In derartigen Pressnips wird das Wasser aus der Faserstoffbahn in die jeweilige Bespannung, wie einem Filzband gepresst.
Um das in das Filzband eingetragene Wasser diesem wieder zu entziehen, werden Saugvorrichtungen, beispielsweise in Form von Rohrsaugern, verwendet. Dadurch wird das Filzband beim erneuten Durchlauf durch den Pressnip wieder aufnahmefähig für Wasser. Derartige Saugvorrichtungen weisen eine oder eine Mehrzahl von Stützleisten auf, die eine Stützfläche für das an der Saugvorrichtung vorbeilaufende, von Wasser zu befreiende Filzband bilden. Dazu bilden die einander zugewandten Stirnseiten der in Laufrichtung der Bespannung parallel und mit Abstand zueinander angeordneten Stützleisten entsprechende Saugöffnungen aus. An die Saugöffnungen ist eine entsprechende Unterdruckquelle angeschlossen, um die Stützfläche durch die Saugöffnungen hindurch zu besaugen. Das Filzband läuft folglich mit z.B. seiner Unterseite an der Stützfläche der Saugvorrichtung vorbei und wird so entwässert.
Infolge der Besaugung wird das Filzband in diesem Bereich mehr oder weniger gegen die Stützfläche gesogen. Es entsteht Reibung zwischen Filzband und der Stützfläche. Diese Reibung bewirkt eine Erhitzung des Filzbandes und führt durch Abrieb zum frühzeitigen Verschleiß desselben. Ferner werden auch die Stützleisten erhitzt und verschlissen.
Zur Reduzierung der Reibung und zur Kühlung der Oberflächen der Bespannung wird Wasser auf die Bespannung gesprüht. Dazu werden mit Abstand zur Bespannung angeordnete Spritzrohre vorgesehen, welche punktförmige Düsen aufweisen. Diese Düsen sind jedoch anfällig für Verstopfungen, so dass nicht immer eine gleichmäßige Befeuchtung über die gesamte Arbeitsbreite der Saugvorrichtung gegeben ist. Ferner können infolge des relativ großen Abstandes zwischen den Spritzrohren und der Bespannung von der Bespannung mitgeschleppte Luft und die dadurch entstehenden Turbulenzen das Sprühbild erheblich beeinträchtigen. In der Praxis sind daher immer wieder Streifen im Filzband als Folge von Verschleiß oder lokaler Überhitzung aufgrund von mangelnder Schmierung zu beobachten. In diesen Bereichen ist jedoch das Entwässerungsverhalten der Filzbänder erheblich gestört, was sich negativ auf das Feuchteprofil der Faserstoffbahn und damit auf die Eigenschaften der Faserstoffbahn und die Laufeigenschaften auswirkt. Daher muss die Bespannung oftmals vorzeitig gewechselt werden, was zu außerplanmäßigen Stillstandszeiten der Maschine und damit zu Produktionsausfällen führt.
Bei Maschinen, die eine solche Schmiereinrichtung nicht aufweisen, kann diese nachgerüstet werden. Problematisch ist, dass dann die Saugvorrichtung in der Regel demontiert, mit einer solchen Schmiereinrichtung bestückt und dann wieder in die Maschine eingebaut werden muss. Bisherige Nachrüstungen solcher Schmiereinrichtungen haben somit einen vergleichsweise hohen Aufwand und damit eine relativ lange Stillstandszeit der Maschine zur Folge.
Die vorliegende Erfindung betrifft die eingangs genannten, gattungsgemäßen Gegenstände.
US 4 011 131 A und WO 92/13132 A1 offenbaren eine Schmiervorrichtung oder Maschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs der unabhängigen Ansprüche.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Schmiereinrichtung und eine Maschine anzugeben, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Insbesondere liegt die Aufgabe darin, einerseits eine effiziente Schmierung und Kühlung der Bespannung zu gewährleisten und andererseits lange Stillstandszeiten der Maschine zu vermeiden.
Die Aufgabe wird mit einer Schmiereinrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch gelöst. Besonders bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
Gemäß der Erfindung wird somit eine Schmiereinrichtung bereitgestellt, die an bisherige Saugvorrichtungen - ohne deren komplette Demontage - nachrüstbar ist und mittels der die Reibung zwischen einer solchen und einer daran vorbeigeführen Bespannung erheblich vermindert werden kann.
Unter dem Begriff Bespannung ist ein nach Art einer Schlaufe ausgeführtes Endlosband gemeint. Es kann sich hierbei u.a. um einen Filz oder ein Sieb handeln, das dem Transport bzw. der Weiterverarbeitung der in der Maschine herzustellenden oder zu behandelnden Faserstoffbahn dient. Wenn davon die Rede ist, dass eine solche Bespannung umläuft, dann ist damit gemeint, dass diese in Umfangsrichtung um sich selbst rotiert. Diese Bewegungsrichtung wird auch Laufrichtung genannt. Die Laufrichtung entspricht an dieser Stelle der Maschinenrichtung und somit der Vortriebsrichtung der Faserstoffbahn in der Maschine.
Wenn gemäß der Erfindung von Schmiermittel die Rede ist, dann ist damit ein Schmiermittel, also ein inkompressibles, unter Druck setzbares Fluid, wie Wasser oder ein Wassergemisch gemeint. Es soll zur Schmierung der Bespannung gegenüber einer relativ dazu feststehende Stützfläche, wie einer Stützleiste einer Saugvorrichtung und zur Kühlung letzterer dienen. Das Schmiermittel wird während des bestimmungsgemäßen Betriebs der Maschine, also während sich die Bespannung relativ zur Saugvorrichtung bewegt, kontinuierlich aus der Schmiereinrichtung ausgebracht. Das Schmiermittel wird über die Düse in den von Bespannung und Stützleiste gebildeten Schmierspalt eingebracht.
Man könnte auch sagen, dass die Schmiereinrichtung nach Art eines ebenen, hydrostatischen Gleitlagers (Linearlager) wirkt. Dabei wird das aus der Düse austretende Schmiermittel dazu genutzt einen möglichst über die Breite der Bespannung bzw. des Körpers der Schmiereinrichtung gleichmäßigen, vergleichsweise dünnen Schmierfilm aufzubauen. Letzterer trennt somit im bestimmungsgemäßen Betrieb die Stützleiste sowie die Bespannung voneinander. Der Schmiereinrichtung kann zum Betrieb des Gleitlagers ein Schmiermittelkreislauf sowie eine zugehörige Fördereinrichtung zum Fördern des Schmiermittels in dem Kreislauf zugeordnet sein.
Mit dem Begriff Schmierebene ist eine Ebene gemeint, auf welche das Schmiermittel im bestimmungsgemäßem Betrieb aufgebracht wird. Diese Ebene entspricht im Wesentlichen der Ebene der an der Saugvorrichtung vorbeigeführten Bespannung. Bezogen auf die Bespannung ist es eine Tangentialebene an die Bespannung im Bereich der Stützleiste. Diese Ebene kann von der Unterseite der Bespannung - z.B. von dessen radial innerster Oberfläche - oder dessen Oberseite, also dessen radial äußerster Oberfläche aufgespannt werden.
Wenn davon die Rede ist, dass ein Element etwas wenigstens teilweise begrenzt, dann ist damit einerseits die teilweise und andererseits die vollständige Begrenzung gemeint.
Mit dem Begriff Hauptausbringungsrichtung des Schmiermittels ist jene Bewegungskomponente gemeint, die betragsmäßig am größten ist, sobald die Hauptausbringungsrichtung in eine horizontale und eine vertikal Vektorkomponente aufgeteilt wird. Dabei soll der Körper bzw. die Düse der Schmiereinrichtung derart eingerichtet oder relativ zur Bespannung ausgerichtet sein, dass die betragsmäßig größte Bewegungskomponente des Schmiermittels parallel zur und in Laufrichtung der Bespannung zeigt. Anders ausgedrückt bedeutet dieses Merkmal, dass die Ausbringung des Schmiermittels in die gleiche Richtung erfolgt, wie die Bespannung läuft. Man könnte auch sagen, dass das Schmiermittel unter - bevorzugt einem spitzen - Winkel in Laufrichtung der Bespannung - und nicht entgegen dieser - ausgebracht wird.
Die Schmiereinrichtung bzw. der Körper oder die Düse kann derart eingerichtet bzw. angeordnet sein, dass das Schmiermittel noch vor die in Laufrichtung der Bespannung gesehen kommende Stützleiste in einen Schmierspalt, der von der Bespannung - genauer gesagt von dessen der Oberseite der genannten Stützleiste zugewandten Unterseite - und der Stützfläche bzw. der ersten Stützleiste gebildet wird, einbringbar ist oder eingebracht wird. Der Schmierspalt verläuft in der Regel über die gesamte Breite in Querrichtung zur Laufrichtung der Bespannung. Die Schmierebene liegt im Schmierspalt, bevorzugt parallel zur Oberfläche der Bespannung.
Die Schmiereinrichtung bzw. der Körper kann so eingerichtet oder angeordnet sein, dass die Mündung der Düse in die Begrenzung des Schmierspalts, also in diesen hinein- oder an diesen heranreicht oder die Schmierebene berührt, also zumindest abschnittsweise in dieser liegt.
Die Düse ist derart ausgeführt dass sich deren Querschnitt für Schmiermittel in (Haupt-)Ausbringungsrichtung desselben kontinuierlich - also ohne eine sprunghafte Querschnittsverengung - verringert.
Mit Mündung ist in (Haupt-)Ausbringungsrichtung des Schmiermittels gesehen das eine Ende der Düse gemeint. Es ist jener Teil der Düse, an dem das Schmiermittel als Freistrahl aus jener austritt.
Die Düse oder deren Mündung könnten auch zusammen von dem Körper und der (ersten) Stützleiste begrenzt werden, z.B. durch deren jeweilige, einander zugewandte Stirnseiten. Auch könnten beide so ausgebildet sein, dass sich eine Düse ergibt, deren Querschnitt für Schmiermittel sich in dessen Hauptausbreitungsrichtung z.B. kontinuierlich verjüngt.
Die Schmiereinrichtung kann daher unmittelbar unterhalb der Bespannung angeordnet sein und derart eingerichtet sein, um Schmiermittel in Laufrichtung der Bespannung auf den Schmierspalt auszubringen. Man könnte auch sagen, dass die Schmiereinrichtung in dem von Bespannung und Saugvorrichtung begrenzten Raum angeordnet ist.
Grundsätzlich wäre es denkbar, dass der Körper auch einteilig mit einer Stützleiste, bevorzugt mit der in Laufrichtung der Bespannung gesehen ersten Stützleiste der Saugvorrichtung ausgeführt sein könnte. Im Falle einer Nachrüstung einer Maschine mit der Schmiereinrichtung würde dann z.B. die erste Stützleiste abgenommen und durch die Einheit aus Körper und erster Stützleiste ersetzt werden.
Wenn davon die Rede ist, dass zwei Elemente einen Winkel miteinander begrenzen oder einschließen, dann ist stets der kleinere der Winkel gemeint. Ein solcher Winkel wird gemäß der Erfindung in einer Ebene gemessen, die einerseits parallel zur Laufrichtung der Bespannung und andererseits senkrecht auf der Bespannung steht.
Unter einem spitzen Winkel wird ein Winkel zwischen 0° und 90° und bevorzugt zwischen 0° und 75° und bevorzugt zwischen 0° und 45° einschließlich verstanden. Im dem Falle, dass der Winkel 0° beträgt, fallen Hauptausbringungsrichtung und Laufrichtung zusammen, bzw. sind parallel zueinander und verlaufen in dieselbe Richtung.
Mit dem Begriff bestimmungsgemäßer Betrieb ist jener Zustand der Maschine gemeint, in dem die gewünschte Faserstoffbahn aus der Faserstoffsuspension hergestellt und auf der Maschine weiterverarbeitet wird. Im Einzelnen bewegt sich in diesem Zustand die Bespannung relativ zu der Saugvorrichtung bzw. Schmiereinrichtung in dessen Laufrichtung kontinuierlich an dieser vorbei. Überschüssiges Wasser wird zur Entwässerung durch die Saugöffnungen der Saugvorrichtung abgeführt. In Abgrenzung dazu ist in einem Nicht-Betriebszustand der Maschine, also bei Außerbetriebnahme dieser beispielsweise mit dem Ziel der Wartung, eine solche Herstellung der Faserstoffbahn nicht möglich. Im bestimmungsgemäßem Betrieb ist die Schmiereinrichtung in der Maschine ein- bzw. an die Saugvorrichtung angebaut.
Unter einer Faserstoffbahn im Sinne der Erfindung ist ein Gelege bzw. Gewirre von Fasern, wie Holzfasern, Kunststofffasern, Glasfasern, Kohlenstofffasern, Zusatzstoffen, Additiven oder dergleichen zu verstehen. So kann die Faserstoffbahn beispielsweise als Papier-, Karton- oder Tissuebahn ausgebildet sein, die im Wesentlichen Holzfasern umfassen, wobei geringe Mengen anderer Fasern oder auch Zusatzstoffe und Additive vorhanden sein können.
Eine erfindungsgemäße Stützleiste ist für gewöhnlich länger als die Breite der herzustellenden Faserstoffbahn bzw. der Bespannung, wobei die Breite senkrecht zur Laufrichtung der Bespannung bzw. der Faserstoffbahn gemessen wird.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Schmiereinrichtung zum Schmieren eines Bandes einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, wie Papier-, Karton-, Tissuebahn einen Körper umfassen, der eine Düse zum Ausbringen eines Druckmediums ausbildet oder wenigstens teilweise begrenzt wobei die Düse derart eingerichtet ist, dass ihre Längsmittelachse - im eingebauten Zustand der Schmiereinrichtung - zusammen mit einer Schmierebene einen Winkel, bevorzugt einen spitzen Winkel bildet und bevorzugt sich in Ausbringungsrichtung des Druckmediums gesehen der Querschnitt der Düse - bevorzugt kontinuierlich - verengt, wobei die Mündung der Düse in der Schmierebene liegt und bevorzugt innerhalb des Körpers oder der Düse wenigstens ein Diffusor eingebracht ist oder von diesem/dieser ausgebildet wird.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ohne Einschränkung der Allgemeinheit näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine stark schematisierte Darstellung einer Pressenpartie einer Maschine in Seitenansicht;
Fig. 2: eine stark schematisierte Schnittdarstellung eines Systems aus Saugvorrichtung und Schmiereinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
Fig. 3: eine stark schematisierte Schnittdarstellung eines Systems aus Saugvorrichtung und Schmiereinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform.

In der Figur 1 ist in einer schematischen, nicht maßstäblichen Darstellung eine Pressenpartie einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, wie Papier-, Karton-, Tissuebahn in einer Seitenansicht gezeigt.
Die Pressenpartie umfasst einen von zwei Presswalzen 5 und 6 gebildeten Pressnip 7. Zur symmetrischen Entwässerung einer Faserstoffbahn 4 wird diese zwischen einer ersten Bespannung 2 und einer zweiten Bespannung 3 im Sandwich gemeinsam durch den Pressnip 7 geführt. Die Funktion der Bespannungen 2, 3, die als Filzbänder ausgeführt sein können, besteht dabei in der Aufnahme des im Pressnip 7 aus der Faserstoffbahn 4 austretenden Wassers. So steht jedes der Bänder mit dessen jeweiliger Oberseite in unmittelbarem Kontakt mit der Faserstoffbahn 4 und an dessen Unterseite in Kontakt mit der entsprechenden Presswalze 5, 6.
Die Bespannungen 2, 3 sind als Endlosbänder ausgeführt und umlaufen auf entsprechenden Rollen um den Pressnip 7. In Laufrichtung der Bänder 2, 3 gesehen (von links nach rechts durch den Pressnip 7 gesehen) ist es nach dem Pressnip 7 erforderlich diese zu entwässern. Dazu wird mindestens eine, hier stationär ausgeführte Saugvorrichtung 1 eingesetzt. Stationär bedeutet, dass diese feststehend in Bezug auf die dazu relativbewegte Bespannung ausgeführt ist.
Die Saugvorrichtung 1 wird nun in Bezug auf die Figuren 2 und 3 für eine Bespannung näher beschrieben. Beide Figuren zeigen eine solche in einem Schnitt durch eine zur Laufrichtung der Bespannung 2 parallele Ebene, die gleichzeitig senkrecht zur Breitenrichtung der Bespannung 2 und damit auf selbiger steht. Prinzipiell könnte eine weitere Saugvorrichtung 1 der zweiten Bespannung 3 zugeordnet sein.
In den Figuren 2 und 3 umläuft die Bespannung 2 von links nach rechts.
Die Saugvorrichtung 1 der Figur 2 umfasst zumindest einen Innenraum 8, der mit einer nicht dargestellten Unterdruckquelle koppelbar ist. Ferner ist eine Mehrzahl von Stützleisten 9 vorgesehen, die hinsichtlich ihrer Längsachsen senkrecht zur Laufrichtung der Bespannung 2, 3 parallel und unter Abstand zueinander angeordnet sind. Die Stützleisten 9 sind in einer Ebene angeordnet, die parallel zu der von der Bespannung 2, 3 aufgespannten Ebene verläuft. Der Innenraum 8 wird von einem Gehäuse 15 der Saugvorrichtung 1 begrenzt, das vorliegend nur ausschnittsweise dargestellt ist. An der zur Bespannung 2 weisenden Oberseite des Gehäuses 15 sind die Stützleisten 9 montiert.
Die Stützleisten 9 bilden zusammen mit ihren der Unterseite der ersten Bespannung 2 zugewandten Oberseiten eine Stützfläche 14 zur Abstützung der Bespannung 2. Die Stützfläche 14 ist in Einbaulage der Saugvorrichtung 1 zur Bespannung 2, genauer gesagt auf dessen Unterseite gerichtet. Sie verläuft parallel zur Bespannung 2. Die Stützfläche 14 entspricht hier der Schmierebene. In der Stützfläche ist eine Vielzahl von Saugöffnungen 13 vorgesehen. Sie werden z.B. von den einander zugewandten Stirnseiten direkt benachbarter Stützleisten 9 begrenzt. Die Saugöffnungen 13 sind mit dem Innenraum 8 fluidisch, also Schmiermittel leitend verbunden. Sie verlaufen in der Regel über die gesamte Breite der Bespannung 2 oder über dessen Breite hinaus. Im vorliegenden Fall erstreckt sich die Breitenrichtung senkrecht in die Bildebene der Figur 2, also senkrecht zur Laufrichtung der Bespannung 2 und parallel zu der Längsachse der Stützleisten 9. Über die Unterdruckquelle kann Schmiermittel, wie Wasser, das über die Saugöffnungen 13 in den Innenraum 8 strömt, aus letzterem abgesaugt werden.
Der Saugvorrichtung 1 ist vorliegend eine Schmiereinrichtung 11 zugeordnet. Diese ist in Laufrichtung der Bespannung 2 gesehen noch vor einer ersten Stützleiste 9.1 angeordnet. Mit der ersten Stützleiste 9.1 ist jene Stützleiste der Saugvorrichtung 1 gemeint, die zuerst der Bespannung 2 in dessen Laufrichtung gesehen, überstrichen wird. Obwohl dies nicht gezeigt ist, könnte anstelle der Mehrzahl von einander beabstandet angeordneten Stützleisten auch eine einzige Stützplatte die Stützebene bilden. Die Stützplatte würde dann entsprechende Saugöffnungen 13 aufweisen.
Der Schmiereinrichtung 11 ist ein Körper 12 zugeordnet, der vorliegend in dessen Innerem eine Düse 12.6 zum Ausbringen von Druckmedium ausbildet. In Strömungsrichtung des Druckmediums vor der Düse 12.6 ist ein Reservoir oder Zuführraum 12.2 für das Druckmedium angeordnet. Dieser wird auch von dem Körper 12 ausgebildet. Der Querschnitt des Zuführraums 12.2 für das Druckmedium ist größer als das der Düse 12.6, zumindest an deren Mündung gesehen. Denn die Düse 12.6 weist - ausgehend vom Zuführraum 12.2 - in Strömungsrichtung des Druckmediums gesehen einen sich verjüngenden Querschnitt auf.
Der Körper 12 bzw. die Düse 12.6 ist derart angeordnet, dass sie das aus ihr heraustretende, unter Druck stehende Schmiermittel während des bestimmungsgemäßen Betriebs kontinuierlich auf die Unterseite der Bespannung 2 ausbringt. Genauer gesagt wird das Schmiermittel in einen von der Unterseite der Bespannung 2 und der Stützfläche 14 begrenzten Schmierspalt eingebracht. Die Düse 12.6 ist dazu hinsichtlich ihrer Längsmittelachse in einem spitzen Winkel zur Bespannung 2 angeordnet. Und zwar so, dass die Hauptausbringungsrichtung des Schmiermittels, das die Düse 12.6 an deren Mündung verlässt, im Wesentlichen der Laufrichtung der Bespannung 2 entspricht. Die Hauptausbringungsrichtung entspricht also einer Verlängerung der Längsmittelachse der Düse 12.6 über deren Mündung hinaus auf die Schmierebene. Mittels einer solchen Anordnung der Düse 12.6 kann Schmiermittel besonders gut in den Schmierspalt gelangen. Das Schmiermittel gelangt noch besser in den Schmierspalt, wenn die Mündung der Düse 12.6 im Bereich des Schmierspalts bzw. in oder nahe an der Schmierebene angeordnet ist.
Nahe bedeutet, dass sich ein lotrechter Abstand der Mündung zu der Schmierebene von wenigen Millimetern ergibt.
Ein zielgerichtetes Einbringen des Schmiermittels in den Schmierspalt und damit eine verbesserte Kühlung und Schmierung der Bespannung 2 kann auch dadurch erreicht werden, dass die Mündung der Düse 12.6 zugleich von dem Körper 12 und der ersten Stützleiste 9.1 begrenzt oder ausgebildet wird. In einem solchen Fall liegt die Mündung auch direkt im Schmierspalt.
Alternativ wäre es denkbar, dass die Düse 12.6 alleinig von dem Körper 12 begrenzt oder ausgebildet wird. Die Längsmittelachse der Düse könnte dann unter dem genannten Winkel zur Schmierebene stehen.
An der Unterseite der Schmiereinrichtung 11, die dem Innenraum 8 der Saugvorrichtung 1 zugewandt ist, ist diese gebogen ausgeführt. Sie passt sich der Kontur der vorliegend als Rohrsauger ausgeführten Saugvorrichtung an.
Wie in der Figur 2 weiter gezeigt ist, kann dem Körper 12 ein Diffusor 12.4 zugeordnet sein. Ein solcher Diffusor 12.4 wirkt als Blende für das Schmiermittel. Er kann z.B. eine Mehrzahl von Öffnungen aufweisen. Der Diffusor 12.4 dient dazu, den Volumenstrom des aus dem Auslass 12.5 austretenden Schmiermittels innerhalb des Körpers 12 zu vergleichmäßigen. Der Auslass 12.5 wird in der Regel über eine Mehrzahl von Öffnungen realisiert. Das Schmiermittel tritt aus diesen Öffnungen in Form von Einzelstrahlen mit hoher Strömungsgeschwindigkeit aus. Würden diese Einzelstrahlen ohne Zwischenschaltung eines solchen Diffusors direkt zur Düse 12.6 gelangen, so ergäbe sich eine ungleichmäßige Geschwindigkeitsverteilung an der Mündung der Düse 12.6 entlang der Längserstreckung des Körpers 12. Dies wiederum hätte zur Folge, dass der Schmierfilm ungleichmäßig über der Länge des Schmierspalts verläuft.
Durch das Vorsehen des Diffusors 12.4 treffen die Einzelstrahlen an Schmiermittel in Strömungsrichtung desselben betrachtet zuerst auf den Diffusor 12.4 auf, bevor das Schmiermittel zur Düse 12.6 gelangt. Der Diffusor 12.4 reduziert die vergleichsweise hohe Einströmgeschwindigkeit der Einzelstrahlen in den Düsenraum 12.1 mit dem Ziel eine möglichst gleichmäßige Strömung entstehen zu lassen. Mittels des Diffusors 12.4 wird somit über die gesamte Länge des Körpers 12 ein gleichmäßiges und gleichschnelles Ausströmen des Schmiermittels und damit eine gleichmäßige Schmierfilmdicke im Schmierspalt erzielt.
Der Diffusor 12.4 kann somit nach Art eines Prallblechs, z.B. eines ebenen, viereckigen Bandes ausgebildet sein, das sich über die gesamte Breite der Düse 12.1, also zumindest über die Breite der Bespannung 2 erstreckt.
Der Diffusor 12.4 kann, wie vorliegend dargestellt im Bereich des Übergangs des Zuführraums 12.2 in den Düsenraum 12.6, speziell innerhalb des Düsenraums 12.6 angeordnet sein. Eine Anordnung innerhalb des Zuführraums 12.2 wäre ebenfalls denkbar. Der Diffusor 12.4 soll jedenfalls an einer solchen Stelle innerhalb des Körpers 12 angeordnet sein, in dem Einzelstrahlen an Schmiermittel vergleichsweise hoher Strömungsgeschwindigkeit auftreten, also in Strömungsrichtung gesehen hinter dem Auslass 12.5.
Prinzipiell können in Strömungsrichtung des Schmiermittels auch zwei oder mehrere hintereinander angeordnete Diffusoren 12.4 vorgesehen sein.
Die Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Sagvorrichtung 1 bzw. der Schmiereinrichtung 11. Diese ist analog zur Ausführungsform der Figur 2 aufgebaut, wobei die Wandung 15 und der Innenraum 8 vorliegend nicht dargestellt sind. Daher gilt das bereits in Bezug auf die Figur 2 Gesagt analog.
Auch hier umfasst die Schmiereinrichtung 11 einen Körper 12, dem ein Zuführraum 12.2 und ein Düsenraum 12.1 für Schmiermittel zugeordnet sind. Der Zuführraum 12.2 ist ebenfalls über den Einlass 12.3 mit einer nicht gezeigten Schmiermittelquelle schmiermittelleitend verbunden. Über den Einlass 12.3 wird dem Zuführraum 12.2 und damit dem Düsenraum 12.1 unter Druck stehendes Schmiermittel zugeführt.
Auch hier stehen der Zuführraum 12.2 und Düsenraum 12.1 miteinander in strömungsleitender Verbindung. Dies erfolgt über einen Auslass 12.5. Dieser ist in der Wandung, die Zuführraum 12.2 und Düsenraum 12.1 voneinander trennt, als eine Mehrzahl von Öffnungen, wie Durchgangsöffnungen eingebracht. Die Öffnungen sind über die gesamte Länge des Körpers 12, hier also in Richtung in die Zeichenebene hinein, verteilt. Anders ausgedrückt, mündet der Auslass 12.5 im Düsenraum 12.1. Das aus dem Auslass 12.5 austretende Schmiermittel gelangt somit aus dem Zuführraum 12.2 in den Düsenraum 12.1, von dort in die Düse 12.6 und von dieser aus in den Schmierspalt.
In Strömungsrichtung des Schmiermittels gesehen ist stromab des Auslasses 12.5 ein Diffusor 12.4 angeordnet. Dieser überdeckt den Auslass 12.5 derart, dass die aus dem Auslass 12.5 bzw. den Öffnungen austretenden Einzelstrahlen auf den Diffusor 12.4 prallen.
Der Diffusor 12.4 reicht derart in den Düsenraum 12.1 hinein, dass sich in dem dargestellten Schnitt sowohl die Längsachse des Auslasses 12.5 als auch die Längsachse des Diffusors 12.4 schneiden. Dies stellt sicher, dass die aus dem Auslass 12.5 austretenden Einzelstrahlen an Schmiermittel stets auf den Diffusor 12.4 prallen.
Dadurch, dass der Diffusor 12.4 im vorliegenden derart in die Strömung des Schmiermittels vom Auslass 12.5 zur Düse 12.6 hineinreicht, bildet der Diffusor 12.4 zusammen mit der Wandung des Düsenraums 12.1, in welchem er angeordnet ist, eine Querschnittsverengung - nach Art einer Blende - für Schmiermittel aus. Der Diffusor 12.4 erstreckt sich somit nur über einen Teil des Strömungsquerschnitts für des Düsenraums 12.1 für Schmiermittel. Der Diffusor 12.4 trennt den Düsenraum 12.1 in zwei miteinander strömungsleitend verbundene Teilräume.
Das Schmiermittel wird folglich auf seinem Weg aus dem Auslass 12.5 zur Düse 12.6 zerstreut und vergleichmäßigt, sodass der Diffusor 12.4 die vergleichsweise hohe Einströmgeschwindigkeit der Einzelstrahlen in den Düsenraum 12.1 reduziert. Damit lässt sich im Bereich der Mündung der Düse 12.6 eine möglichst gleichmäßige Strömung erzielen, was schließlich zu einem gleichmäßigen Ausströmen des Schmiermittels und damit zu einer gleichmäßigen Schmierfilmdicke im Schmierspalt führt.
Der Diffusor 12.4 ist hier als ebenes Prallblech ausgeführt. Er hat vorliegend einen Flächeninhalt, der größer ist als der Flächeninhalt des Strömungsquerschnitts des Auslasses 12.5. Dies gilt analog auch für die Ausführungsform der Figur 2. Dadurch wird eine besonders gute Vergleichmäßigung der Strömungsgeschwindigkeit des Schmiermittels im Bereich der Mündung des Düse 12.6 erzielt. Er kann so innerhalb des Körpers 12, bevorzugt innerhalb des Düsenraums 12.1 angeordnet sein.
Der Diffusor 12.4 kann separat zum Körper 12, bevorzugt separat zum Düsenraum 12.1 vorgesehen sein. Er könnte jedoch auch einteilig mit dem Körper 12 ausgeführt sein.
Auch könnte sich der Diffusor 12.4 über den gesamten Strömungsquerschnitt des Düsenraums 12.1 erstrecken. Dann könnte er mit entsprechenden Öffnungen - ähnlich die der Zuführraum 12.2 mit seinem Auslass 12.5 - versehen sein. Alternativ könnte er z.B. als Netz ausgeführt sein, um das aus dem Auslass 12.5 strömende Schmiermittel zu vergleichmäßigen.
Wie in Figur 3 gezeigt, verengt sich der Strömungsquerschnitt für Schmiermittel in dessen Strömungsrichtung kontinuierlich und mündet in der schlitzförmigen Düse 12.6. Unabhängig von der beschriebenen Ausführungsform wird durch diese erfindungsgemäße Anordnung und durch die Form der Düse 12.6 ein Verstopfen selbiger im Betrieb vermieden. Dies wird dadurch begünstigt, dass das Schmiermittel im Wesentlichen entlang der Laufrichtung der Bespannung 2, z.B. unter einem spitzen Winkel verläuft. In den Schmierspalt eintretende Gegenstände werden somit einerseits infolge der Bewegung der Bespannung 2 und andererseits infolge der Ausbringung des Schmiermittels aus dem Schmierspalt ausgeschwemmt. Dies gilt analog auch für die Ausführungsform der Figur 2.
Wie in den Figuren gezeigt, kann sich der Körper 12 bzw. die Düse 12.6 über die gesamte Breite der Schmiereinrichtung 11, der Saugvorrichtung 1 bzw. der Bespannung 2 oder darüber hinaus erstrecken. Die Düse 12.6 kann derart ausgeführt sein, dass sich eine Schlitzdüse ergibt, die z.B. einen viereckigen Querschnitt als Mündung aufweist - in Draufsicht auf die Schmierebene gesehen. Die Mündung kann sich über die gesamte Breite der Bespannung 2 (senkrecht zu dessen Laufrichtung) erstrecken. Alternativ kann eine Mehrzahl von quer zur Laufrichtung der Bespannung angeordneter Körper 12, die die entsprechend beschriebenen Düsen 12.6 ausbilden, vorgesehen sein.
Ebenfalls unabhängig von der dargestellten Ausführungsform wäre es prinzipiell denkbar, dass der Körper 12 auf der Oberseite, die der Bespannung 2, 3 zugewandt ist ein Verschleißteil (nicht dargestellt) aufweist. Ein solches kann aus einem vergleichsweise weicheren Material - wie z.B. einem Kunststoff - hergestellt sein als der Körper 12 selbst. Es dient dazu, eine Beschädigung der Unterseite der Bespannung 2, 3 für den Fall einer Berührung zu vermeiden. Das Verschleißteil kann wechselbar, z.B. durch Schrauben am Körper 12 montiert sein.
Wenn der Flächeninhalt des Strömungsquerschnitts des Auslasses 12.5 so bemessen wird, dass - in Längsrichtung des Körpers 12 gesehen - pro laufenden Meter des Körpers 12 zwischen 100 und 200 mm² gewählt wird, dann ergibt sich eine besonders gute Schmierung im Schmierspalt. Gleiches gilt, wenn ein Durchfluss an Schmiermittel zwischen 5 und 20 Liter pro Minute pro Laufmeter des Körpers 12 gewählt wird.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Schmiereinrichtung nimmt diese aufgrund ihrer Kompaktheit vergleichsweise wenig Bauraum in Anspruch. Sie kann auch an bestehende Saugvorrichtungen nachgerüstet werden, ohne dass diese demontiert werden müssen. Gleichzeitig kann eine effiziente Schmierung und Kühlung der Bespannung erzielt werden.

Claims

Schmiereinrichtung (11) zum Schmieren einer umlaufenden Bespannung (2, 3) einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, mit einem Körper (12) umfassend:
einen Zuführraum (12.2) mit einem Einlass (12.3) zum Zuführen eines flüssigen, unter Druck stehenden Schmiermittels zum Zuführraum (12.2) und einem Auslass (12.5) zum Abführen des Schmiermittels daraus,

einen Düsenraum (12.1), an den eine Düse (12.6) zum Ausbringen des Schmiermittels angeschlossen ist, wobei die Düse (12.6) über den Düsenraum (12.1) und den Auslass (12.5) strömungsleitend mit dem Zuführraum (12.2) verbunden ist,

einen Diffusor zum Zerstreuen des durch den Auslass (12.5) zugeführten Schmiermittels entlang des Körpers, wobei der Diffusor (12.4) zwischen dem Auslass (12.5) und der Düse (12.6) angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Düse (12.6) derart ausgeführt ist, dass sich deren Querschnitt für Schmiermittel in (Haupt-)Ausbringungsrichtung desselben kontinuierlich - also ohne eine sprunghafte Querschnittsverengung - verringert.
Schmiereinrichtung (11) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor (12.4) innerhalb des Düsenraums (12.1) angeordnet ist und/oder sich die Düse (12.6) in Längsrichtung des Körpers erstreckt und als Schlitzdüse ausgeführt ist.
Schmiereinrichtung (11) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenraum (12.1) die Düse (12.6) ausbildet oder begrenzt.
Schmiereinrichtung (11) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor (12.4) separat von der Wandung des Düsenraums ist und an diesem befestigt ist.
Schmiereinrichtung (11) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor (12.4) als ebenes Prallblech ausgeführt ist.
Schmiereinrichtung (11) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (12.5) des Zuführraums durch eine Mehrzahl von Öffnungen in der Wandung des Zuführraums begrenzt oder davon ausgebildet wird.
Schmiereinrichtung (11) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsquerschnitt des Auslasses (12.5) des Zuführraums (12.2) für Schmiermittel derart bemessen ist, dass sich in Längsrichtung gesehen ein Flächeninhalt von 100 bis 200 mm² pro Meter Länge des Körpers ergibt.
Schmiereinrichtung (11) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiereinrichtung (11) derart ausgeführt ist, dass sich ein Durchfluss des Schmiermittels durch die Schmiereinrichtung (11) von 5 bis 20 Liter pro Minute pro Meter Länge der Schmiereinrichtung (11) ergibt.
Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, wie einer Papier-, Karton-, Tissuebahn, umfassend eine umlaufende Bespannung (2, 3) und eine Schmiereinrichtung (11) zum Schmieren der umlaufenden Bespannung (2, 3), dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiereinrichtung (11) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgeführt ist, um eine Oberfläche der Bespannung (2, 3) zu schmieren, über die die Bespannung (2, 3) entlang ihrer Laufrichtung über die Schmiereinrichtung (11) hinwegstreicht.
Maschine gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiereinrichtung (11) derart eingerichtet ist, dass das Schmiermedium in Laufrichtung der Bespannung (2, 3) - bevorzugt in einem spitzen Winkel - auf die Bespannung (2, 3) auftrifft.
Maschine gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bespannung (2, 3) ein Filz oder ein Sieb einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn (4) wie Papier-, Karton-, Tissuebahn ist.
Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, wie einer Papier-, Karton-, Tissuebahn, umfassend eine umlaufende Bespannung (2, 3), eine Saugvorrichtung (1) mit wenigstens einer Stützleiste (9), auf der die umlaufende Bespannung (2, 3) mit deren einen Oberfläche relativ dazu entlang einer Laufrichtung beweglich führbar ist und eine Schmiereinrichtung (11) zum Schmieren der umlaufenden Bespannung (2, 3), wobei die Schmiereinrichtung (11) in Laufrichtung der Bespannung (2, 3) gesehen unmittelbar vor der wenigstens einen Stützleiste (9) angeordnet ist und die Schmiereinrichtung (11) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgeführt ist.
Maschine gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die der Saugvorrichtung (1) zugewandte Seite des Körpers (12.1) eine zur Saugvorrichtung (1) komplementäre Form ausweist.