WO2012110320A1 - Dichtungseinrichtung - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a sealing device for sealing
- At least one negative pressure or overpressure zone adjacent to a moving surface in a moving direction in a paper, tissue or board machine, with at least one sealing element opposite the moving surface, which has at least one supply channel for a lubricant.
- Such sealing devices are used in practice both in the forming section and in the press section and / or the dryer section of a respective paper machine, where they u.a. can be used in suction rolls or blow rolls.
- suction rolls usually fixed inner suction boxes
- the z. B. adjustable zones with at least one pressure level wherein the sealing of the pressure or vacuum zones in the wire direction is carried out by sealing strips, which extend generally at least substantially over the entire length of the roller.
- the roll shell is perforated, so that, for example, water is removed from a sieve through the bores in the jacket into the suction zone and then led out of the roll.
- Sieblaufraum or in the direction of movement of the moving surface are usually strip-shaped sealing elements (therefore called sealing strips) used with a continuous sealing surface, which is in contact with the inner surface of the roll shell, so the said moving surface.
- the sealing element is subject to a relatively large wear, which results from the abrasion and the temperature development, so that the sealing element constantly readjusted in practice must become. After removal of the maximum wear layer, the roller must be opened and the sealing element to be replaced.
- Circular direction of the shell seen first sealing strip benefits, because usually the lubricant is already completely scraped off here, so that it is not worn to the second sealing strip. In addition, the spray nozzles are prone to contamination.
- the present invention has the object to reduce the wear of a sealing element uniformly over its entire length.
- the at least one feed channel ends in a supply channel which is arranged in the direction of movement at the beginning of the sealing element.
- a supply channel which is arranged in the direction of movement at the beginning of the sealing element.
- Lubricant be supplied. As a result, the friction is reduced and the sealing element cooled.
- the supply channel is supplied via at least one supply channel. The longer the sealing element, the more useful it is to use several feed channels to make the filling of the supply channel as evenly as possible over its entire length.
- the supply channel is formed by a cutout of the sealing element.
- the supply channel can be produced with only one clamping in a milling machine, which the
- the sealing element has a moving surface facing the sealing surface and a side surface, secondly that the supply channel is open, a first Side wall, a second side wall and a bed, in which opens the at least one feed channel and further that the upper
- Sealing surface and one end in a side surface of the sealing element By the side surface of the sealing element is meant that which lies forward in the direction of movement of the moving surface. If, for example, a suction box in a suction roll is to be sealed by two seals, the first supply channel of the first sealing element lies in the direction of movement of the perforated shell
- edge of the second side wall ending in the side surface is about 2 to 6 mm away from the moving surface. This distance has proven to be optimal in the experiment, when the entrained air boundary layer over the moving surface after crossing the edge, the lubricant from the bed of the supply channel on the first side wall up into the contact area between
- Side wall preferably substantially at an angle of 20 to 70 ° to a tangent to the sealing surface.
- the term "substantially” indicates here that the sidewall may also be curved.
- the Sealing element has a distribution channel for a plurality of supply channels with at least one lubricant connection.
- the distribution channel can without
- the distribution channel preferably has an at least partially conical shape. The necessary taper can be calculated easily.
- the lubricant is essentially water.
- the term "essentially” here refers to the eventual
- the single FIGURE shows a schematic partial representation of a purely exemplary embodiment of two sealing elements 10 of a
- the roll shell 2 is provided with suction holes 5, for example, to be able to extract moisture from a web.
- each sealing element 10 thus cooperates with a formed by the jacket 2 of a suction roll, provided with suction holes 5 moving surface 3, which corresponds to the shell inner surface together.
- the direction of movement of the shell inner surface 3 is defined by the arrow 4.
- the sealing element 10 is mounted in a receptacle 7.
- These recordings are known and may include, in a manner not shown, a force transmitter which adjusts the sealing element 10 with a defined pressure against the jacket. It has been found that the optimum extent of the sealing surface 17 in the direction of movement 4 of the moving surface 3 in the range of 10 to 120 mm is to effective sealing against the suction or blowing zone 6 to achieve.
- the surface of the sealing element 10, which is approximately perpendicular to the direction of movement 4 and is the first to be crossed by a point of the shell inner surface 3, is defined as a side surface 16.
- Sealing element 10 introduced distribution channel 13 supplied with lubricant, which consists of water to a substantial extent in the rule. However, using water as a lubricant is not mandatory; It can certainly find other lubricants or use water with lubricating additives.
- the distribution channel 13 is optionally sealed by a closure 14 and configured conical to the lubricant in the same Quantity and same pressure to supply channels 1 1 to bring.
- a closure 14 configured conical to the lubricant in the same Quantity and same pressure to supply channels 1 1 to bring.
- Depending on the size of the roller can here 1 to 50, preferably 20 to 40
- Feeding channels 1 1 be necessary. These supply channels 1 1 terminate in a supply channel 12, the constant and uniform over its entire length, which generally extends across the entire suction zone 6 transverse to the direction of movement 4, must be supplied.
- the supply channel 12 is formed in a special way. It is formed by removing a "corner" of the sealing element 10 and inserting a recess In the direction of movement 4, it is the corner facing the shell 2, which is first reached from a point of the shell inner surface 3.
- the supply channel 12 is open and has a first side wall 18 and a second side wall 19. These rise from the bed 20, which is supplied by at least one feed channel 1 1 with lubricant.
- the edge 21 of the first side wall 18 is close to or
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Dichtungseinrichtung (1) zur Abdichtung wenigstens einer an eine in einer Bewegungsrichtung (4) bewegte Fläche (3) angrenzenden Unterdruck- oder Überdruckzone (6) in einer Papier-, Tissue- oder Kartonmaschine, mit wenigstens einem der bewegten Fläche (3) gegenüberliegenden Dichtelement (10), das wenigstens einen Zuführkanal (11) für ein Schmiermittel aufweist. Um die Abnutzung eines Dichtelements über seine gesamte Länge gleichmäßig deutlich zu verringern, endet der wenigstens eine Zuführkanal (11) in einem Versorgungskanal (12), der in Bewegungsrichtung (4) zu Beginn des Dichtelementes (10) angeordnet ist.
Description
Dichtungseinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Dichtungseinrichtung zur Abdichtung
wenigstens einer an eine in einer Bewegungsrichtung bewegte Fläche angrenzenden Unterdruck- oder Überdruckzone in einer Papier-, Tissue- oder Kartonmaschine, mit wenigstens einem der bewegten Fläche gegenüberliegenden Dichtelement, das wenigstens einen Zuführkanal für ein Schmiermittel aufweist.
Derartige Dichtungseinrichtungen finden in der Praxis sowohl in der Formerpartie als auch in der Pressenpartie und/oder der Trockenpartie einer jeweiligen Papiermaschine Verwendung, wo sie u.a. in Saugwalzen oder Blaswalzen eingesetzt sein können. So besitzen Saugwalzen in der Regel feststehende innere Saugkästen, die z. B. verstellbare Zonen mit wenigstens einem Druckniveau bilden, wobei die Abdichtung der Druckoder Vakuumzonen in Sieblaufrichtung durch Dichtleisten erfolgt, die sich in der Regel zumindest im wesentlichen über die gesamte Walzenlänge erstrecken. Der Walzenmantel ist perforiert, so dass beispielsweise Wasser aus einem Sieb durch die Bohrungen im Mantel in die Saugzone abgeführt und anschließend aus der Walze herausgeleitet werden. Zur Abdichtung des Vakuums bei besaugten Walzentypen in
Sieblaufrichtung bzw. in Bewegungsrichtung der bewegten Fläche werden üblicherweise leistenförmige Dichtelemente (deshalb auch Dichtleisten genannt) mit einer durchgehenden Dichtfläche eingesetzt, die in Kontakt mit der Innenfläche des Walzenmantels, also der genannten bewegten Fläche steht. Das Dichtelement unterliegt hier einem relativ großen Verschleiß, der durch den Abrieb und die Temperaturentwicklung resultiert, so dass das Dichtelement in der Praxis ständig nachjustiert
werden muss. Nach Abtrag der maximalen Verschleißschicht muss die Walze geöffnet und das Dichtelement ausgetauscht werden.
Um ein Dichtelement zu kühlen, aber auch zu schmieren, wird es häufig mit kühlem Schmiermittel über seine gesamte Länge beispielsweise mittels Spritzdüsen angespritzt. Allerdings besitzen beispielsweise Saugwalzen mindestens zwei Dichtelemente. Wobei nur die in
Umlaufrichtung des Mantels gesehene erste Dichtleiste davon profitiert, denn in der Regel wird das Schmiermittel bereits hier vollständig abgerakelt, so dass es nicht bis zur zweiten Dichtleiste getragen wird. Zudem sind die Spritzdüsen anfällig gegenüber Verschmutzungen.
Um das Dichtelement zu kühlen, wurde in der DE 103 25 686 A1 vorgeschlagen, ein Dichtelement mit geschlossenen Leitungen zu versehen, durch die ein Kühlmittel strömt.
Um den Verschleiß geringer zu halten, ist aus der WO 2007003698 A1 bekannt, einen radialen Zuführkanal in das Dichtelement einzubringen, um ein Schmiermittel in den Bereich zwischen Mantelinnenfläche und Dichtelement bringen zu können. Ein Nachbau dieser Ausführung hat in einem Versuch gezeigt, dass sie zu einer ungleichmäßigen Abnutzung des Dichtelementes in CD-Richtung führt und somit nicht zielführend ist.
Deshalb hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, die Abnutzung eines Dichtelements über seine gesamte Länge gleichmäßig deutlich zu verringern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem der wenigstens eine Zuführkanal in einem Versorgungskanal endet, der in Bewegungsrichtung zu Beginn des Dichtelementes angeordnet ist.
Über einen derartigen Versorgungskanal kann die der bewegten Fläche anliegende Dichtfläche ständig und auf ganzer Dichtelementlänge mit
Schmiermittel versorgt werden. Dadurch wird die Reibung vermindert und das Dichtelement gekühlt. Über wenigstens einen Zuführkanal wird der Versorgungskanal dabei versorgt. Je länger das Dichtelement ist, desto sinnvoller ist es, mehrere Zuführkanäle einzusetzen, um die Füllung des Versorgungskanals möglichst gleichmäßig über dessen gesamte Länge zu gestalten.
Auf diese Weise ist es sogar von Vorteil, dass sich der Versorgungskanal, abgesehen von eventuellen, im Vergleich zur Länge des Dichtelementes kurzen Unterbrechungen im Wesentlichen über die gesamte Unterdruckoder Überdruckzone erstreckt. Hier ist im Wesentlichen die
Erstreckungsrichtung senkrecht zur Bewegungsrichtung zu verstehen. Die genannten Unterbrechungen beschränken sich dabei auf die Enden des Versorgungskanals und auf mögliche Stabilisierungsstege.
Bevorzugt ist der Versorgungskanal durch einen Ausschnitt aus dem Dichtelement gebildet. In der Regel lässt sich der Versorgungskanal mit nur einer Einspannung in einer Fräsmaschine herstellen, was die
Herstellung eines einsatzbereiten Dichtelementes leicht macht. Der Fräskopf zieht einfach eine Nut in das Dichtelement.
Die folgenden Spezifizierungen beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen des Dichtelements. Dabei ist vorgesehen, nämlich erstens, dass es eine der bewegten Fläche zugewandte Dichtfläche und eine Seitenfläche besitzt, zweitens dass der Versorgungskanal offen ist, eine erste
Seitenwand, eine zweite Seitenwand und ein Bett aufweist, in das der wenigstens eine Zuführkanal mündet und weiterhin dass die oberen
Kanten der Seitenwände des Versorgungskanals einmal nahe der
Dichtfläche und einmal in einer Seitenfläche des Dichtelementes enden. Mit der Seitenfläche des Dichtelementes ist diejenige gemeint, die in Bewegungsrichtung der bewegten Fläche vorne liegt. Wenn also beispielsweise ein Saugkasten in einer Saugwalze durch zwei Dichtungen abgedichtet werden soll, so liegt in Bewegungsrichtung des gelochten Mantels der erste Versorgungskanal des ersten Dichtelementes
außerhalb des Saugkastens, während der zweite Versorgungskanal in dem zweiten Dichtelement der Innenseite des Saugkastens zugewandt ist. Durch die Spezifizierung, wo die Kanten der Seitenwände des
Versorgungskanals enden, ergibt sich ein Aufbau eines
Versorgungskanals, der im Querschnitt sich etwa J-förmig bzw.
parabelförmig mit einem abgeschnittenen Ast zeigt.
Es ist vorteilhaft, wenn die Kante der zweiten Seitenwand, die in der Seitenfläche endet, etwa 2 bis 6 mm von der bewegten Fläche entfernt ist. Dieser Abstand hat sich im Versuch als optimal herausgestellt, wenn die über die bewegte Fläche mitgeführte Luftgrenzschicht nach Überqueren der Kante das Schmiermittel aus dem Bett des Versorgungskanals an der ersten Seitenwand empor bis in den Kontaktbereich zwischen
Dichtelement und bewegter Fläche saugt. Dazu nimmt die erste
Seitenwand bevorzugt im Wesentlichen einen Winkel von 20 bis 70° zu einer Tangente an der Dichtfläche ein. Der Begriff„im Wesentlichen" deutet hier an, dass die Seitenwand auch gekrümmt sein kann.
Zur Realisierung eines gleichmäßig und einfach bereitzustellenden Nachschubs an Schmiermittel ist mit Vorteil darauf geachtet, dass das
Dichtelement einen Verteilkanal für mehrere Zuführkanäle mit wenigstens einem Schmiermittelanschluss aufweist. Der Verteilkanal kann ohne
Probleme in das Dichtelement eingebracht und die Enden ggf. durch einen Stopfen abgedichtet werden.
Um vom Schmiermittelanschluss die einzelnen Zuführkanäle mit gleichem Schmiermitteldruck, oder gleicher Schmiermitteltemperatur versorgen zu können, hat der Verteilkanal bevorzugt eine zumindest teilweise konisch verlaufende Form. Die notwendige Konizität kann rechnerisch leicht ermittelt werden.
Von Vorteil ist auch, wenn das Schmiermittel im Wesentlichen Wasser ist. Der Begriff„im Wesentlichen" bezieht sich hier auf die eventuelle
Möglichkeit, dass das Wasser mit Schmierstoff-Additiven versehen ist. Ansonsten stellt Wasser das preiswerteste und dennoch sehr
wirkungsvolle Schmiermittel dar. Es kommt beispielsweise in einer Saugwalze auch zu keinen Konflikten aufgrund von Vermischungen, da der abgesaugte Stoff ebenfalls Wasser ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt in schematischer Teildarstellung eine rein beispielhafte Ausführungsform zweier Dichtelemente 10 einer
Dichtungseinrichtung 1 in unterschiedlichen Schnittebenen, die
beispielsweise innerhalb einer Saugwalze einer Papiermaschine angeordnet und mit der Innenwand 3 des Walzenmantels 2
zusammenwirken können. Über solche Dichtelemente 10 können beliebig viele Unterdruckzonen 6 unterschiedlichen Druckniveaus abgedichtet
werden. Der Walzenmantel 2 ist mit Saugbohrungen 5 versehen, um beispielsweise Feuchtigkeit einer Bahn absaugen zu können.
Im vorliegenden Fall wirkt jedes Dichtelement 10 somit mit einer durch den Mantel 2 einer Saugwalze gebildeten, mit Saugbohrungen 5 versehenen bewegten Fläche 3, die der Mantelinnenfläche entspricht, zusammen. Die Bewegungsrichtung der Mantelinnenfläche 3 ist durch den Pfeil 4 definiert. Das Dichtelement 10 ist in einer Aufnahme 7 gelagert. Diese Aufnahmen sind bekannt und können in nicht dargestellter Weise einen Kraftgeber umfassen, der das Dichtelement 10 mit einem definierten Druck gegen den Mantel anstellt. Die dem Mantel angrenzende Fläche ist die Dichtfläche 17. Es hat sich herausgestellt, dass die optimale Ausdehnung der Dichtfläche 17 in Bewegungsrichtung 4 der bewegten Fläche 3 im Bereich von 10 bis 120 mm liegt, um eine wirkungsvolle Abdichtung gegenüber der Saug- oder Blaszone 6 zu erzielen. Außerdem sei die Fläche des Dichtelementes 10, die in etwa senkrecht zur Bewegungsrichtung 4 liegt und als erste von einem Punkt der Mantelinnenfläche 3 überquert wird, als Seitenfläche 16 definiert.
Über wenigstens einen Schmiermittelanschluss 15 wird ein in das
Dichtelement 10 eingebrachter Verteilkanal 13 mit Schmiermittel versorgt, das in der Regel zum wesentlichen Teil aus Wasser besteht. Wasser als Schmierstoff zu verwenden ist jedoch nicht zwingend; es können durchaus andere Schmierstoffe Verwendung finden oder aber Wasser mit Schmieradditiven. Der Verteilkanal 13 ist ggf. durch einen Verschluss 14 abgedichtet und konisch ausgestaltet, um den Schmierstoff in gleicher
Menge und gleichem Druck zu Zuführkanälen 1 1 zu bringen. Je nach Größe der Walze können hier 1 bis 50, vorzugsweise 20 bis 40
Zuführkanäle 1 1 notwendig sein. Diese Zuführkanäle 1 1 enden in einem Versorgungskanal 12, der konstant und gleichmäßig über seine gesamte Länge, welche sich in der Regel über die gesamte Saugzone 6 quer zur Bewegungsrichtung 4 erstreckt, versorgt werden muss.
Der Versorgungskanal 12 ist in besonderer weise ausgebildet. Er ist durch Entfernen einer„Ecke" des Dichtelementes 10 und Einbringen einer Vertiefung gebildet. In Bewegungsrichtung 4 ist es die dem Mantel 2 zugewandte Ecke, die zuerst von einem Punkt der Mantelinnenfläche 3 erreicht wird. Der Versorgungskanal 12 ist offen und besitzt eine erste Seitenwand 18 und eine zweite Seitenwand 19. Diese erheben sich aus dem Bett 20, das durch wenigstens einen Zuführkanal 1 1 mit Schmierstoff versorgt wird.
Die Kante 21 der ersten Seitenwand 18 liegt dabei nahe der bzw.
angrenzend an die Dichtfläche 17, während die Kante 22 der zweiten Seitenwand 19 in der Seitefläche 16 liegt, und zwar mit einem Abstand 24 (angedeutet als Doppelpfeil) von der Innenfläche des Walzenmantels 3 in Höhe von etwa 2 bis 6 mm.
Die mit der Mantelinnenfläche 3 mitgeführte Luftgrenzschicht ist im
Betrieb in der Lage, Schmierstoff aus dem Bett 20 des Versorgungskanals 12 entlang der etwa unter 20 bis 70° angeordneten zweiten Seitenwand 19 anzusaugen und in den Bereich zwischen Dichtungsfläche 17 und Mantelinnenfläche 3 zu führen. Das sorgt für einen besonderen
Verschleißschutz am Dichtungselement 10 und ebenso für dessen
Kühlung.
Bezugszeichenliste
1 Dichtungseinrichtung
2 Mantel
3 bewegte Fläche, Mantelinnenfläche
4 Bewegungsrichtung, Pfeil
5 Saugbohrung
6 Unterdruckzone
7 Aufnahme
10 Dichtelement
1 1 Zuführkanal
12 Versorgungskanal
13 Verteilkanal
14 Verschluss
15 Schmiermittelanschluss
16 Seitenfläche
17 Dichtfläche
18 erste Seitenwand
19 zweite Seitenwand
20 Bett
21 Kante der ersten Seitenwand
22 Kante der zweiten Seitenwand
23 Winkel
24 Abstand
Claims
1 . Dichtungseinnchtung zur Abdichtung wenigstens einer an eine in
einer Bewegungsrichtung (4) bewegte Fläche (3) angrenzenden Unterdruck- oder Überdruckzone (6) in einer Papier-, Tissue- oder Kartonmaschine, mit wenigstens einem der bewegten Fläche
(3) gegenüberliegenden Dichtelement (10), das wenigstens einen
Zuführkanal (1 1 ) für ein Schmiermittel aufweist, dadurch
gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Zuführkanal (1 1 ) in einem Versorgungskanal (12) endet, der in Bewegungsrichtung (4) zu Beginn des Dichtelementes (10) angeordnet ist
Dichtungseinrichtung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich der Versorgungskanal (12), abgesehen von eventuellen, im Vergleich zur Länge des Dichtelementes (10) kurzen
Unterbrechungen im Wesentlichen über die gesamte Unterdruck- oder Überdruckzone (6) erstreckt.
Dichtungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungskanal (12) durch einen
Ausschnitt aus dem Dichtelement (10) gebildet ist.
4. Dichtungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungskanal (12) offen ist.
5. Dichtungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es eine der bewegten Fläche (3) zugewandte Dichtfläche (17) und eine Seitenfläche (16) besitzt.
6. Dichtungseinnchtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungskanal (12) eine erste
Seitenwand (18), eine zweite Seitenwand (19) und ein Bett (20) aufweist, in das der wenigstens eine Zuführkanal (1 1 ) mündet.
7. Dichtungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die obere Kante (21 ) der ersten
Seitenwand (18) nahe der Dichtfläche (17) befindet.
8. Dichtungseinrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Seitenwand (18) im Wesentlichen einen Winkel (23) von 20 bis 70° zu einer Tangente an der Dichtfläche (17) einnimmt.
9. Dichtungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die obere Kante (22) der zweiten
Seitenwand (19) an der Seitenfläche (16) des Dichtelementes (10) mit einem Abstand (24) zur umlaufenden Fläche (3) befindet.
10. Dichtungseinrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (24) 2 bis 6 mm beträgt.
1 1 . Dichtungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (10) einen Verteilkanal (13) für mehrere Zuführkanäle (1 1 ) mit wenigstens einem
Schmiermittelanschluss (15) aufweist.
12. Dichtungseinrichtung gemäß Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilkanal (13) eine zumindest teilweise konisch
verlaufende Form hat.
13. Dichtungseinnchtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmiermittel im Wesentlichen Wasser ist.
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