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Dokumentenidentifikation DE102006001908A1 19.07.2007
Titel Besaugte Walze
Anmelder Voith Patent GmbH, 89522 Heidenheim, DE
Erfinder Löffler, Reiner, 47166 Duisburg, DE;
Sowa, Martin, 47803 Krefeld, DE
DE-Anmeldedatum 14.01.2006
DE-Aktenzeichen 102006001908
Offenlegungstag 19.07.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.07.2007
IPC-Hauptklasse D21F 1/00(2006.01)A, F, I, 20060114, B, H, DE
IPC-Nebenklasse D21G 1/02(2006.01)A, L, I, 20060114, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine besaugte Walze zur Kühlung oder Erwärmung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben, bestehend aus einem Walzenmantel (2) mit peripheren Bohrungen (5), durch welche ein Kühl- oder Heizmedium strömt.
Dabei soll der Aufwand für die Besaugung dadurch vermindert werden, dass der Unterdruck zur Besaugung von einer Unterdruckpumpe (3) erzeugt wird, die von zumindest einem Teil des Kühl- oder Heizmediums angetrieben wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine besaugte Walze zur Kühlung oder Erwärmung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben, bestehend aus einem Walzenmantel mit peripheren Bohrungen, durch welche ein Kühl- oder Heizmedium strömt.

Bei temperierten Walzen wird zwischen der Faserstoffbahn und der Manteloberfläche oft eine Luftgrenzschicht mit eingezogen. Diese Luftgrenzschicht wirkt thermisch isolierend und vermindert so die thermische Wirkung der Walze erheblich. Daher werden diese Walzen mitunter besaugt.

Der damit verbundene Aufwand und die Lautstärke der erforderlichen Ventilatoren sind jedoch unbefriedigend.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Besaugung unter Vermeidung der genannten Nachteile zu entwickeln.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Unterdruck zur Besaugung von einer Unterdruckpumpe erzeugt wird, die von zumindest einem Teil des Kühl- oder Heizmediums angetrieben wird.

Dies vermindert den Aufwand erheblich und macht die lautstarken Ventilatoren für die Unterdruckerzeugung überflüssig.

Um eine möglichst gleich hohe Temperatur über den Umfang und entlang der Walze zu gewährleisten, sollten die Bohrungen axial verlaufen und vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang des Walzenmantels verteilt sein.

Zur Besaugung der Faserstoffbahn gibt es dabei mehrere Möglichkeiten, die auch in Kombination miteinander auftreten können.

Bei einer bevorzugten Ausführung sollten zwischen den peripheren Bohrungen periphere, ebenfalls axial verlaufenden Saugbohrungen vorhanden sein, die zur Manteloberfläche führende Saugöffnungen besitzen und mit der Unterdruckpumpe verbunden sind.

Der Unterdruck der Unterdruckpumpe kann so einfach über die peripheren Saugbohrungen und die darin mündenden Saugöffnungen die Faserstoffbahn an die Mantelfläche saugen.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführung sollte der Walzenmantel radiale Bohrungen und/oder in Umfangsrichtung verlaufende Rillen besitzen und dem Walzenmantel im nicht-umschlungenen Bereich ein äußerer Saugkasten zugeordnet sein, der mit der Unterdruckpumpe verbunden ist.

Der Unterdruck des Saugkastens bewirkt über die Rillen am Außenumfang und/oder über die radialen Bohrungen durch den Innenraum der Walze hindurch eine Ansaugung der Faserstoffbahn.

Eine dritte bevorzugte Ausführung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenmantel radiale Bohrungen besitzt und innerhalb des Walzenmantels ein Saugkasten vorhanden ist, der mit der Unterdruckpumpe verbunden ist.

Hierbei wird nur der vom Saugkasten abgedeckte Bereich des Walzenmantels besaugt, was die angesaugte Falschluft minimiert.

Zur Einleitung der erforderlichen Strömungsenergie sollte das Kühl- oder Heizmedium über ein Versorgungspumpe zugeführt werden.

Dabei ist es zur Minimierung des Aufwandes von Vorteil, wenn nur ein Teil des Heiz- oder Kühlmediums durch die peripheren Bohrungen und der andere Teil durch die Unterdruckpumpe geführt wird.

Zwecks Bildung eines Kreislaufs sollte das Heiz- oder Kühlmedium nach dem Durchströmen der peripheren Bohrungen bzw. der Unterdruckpumpe wieder zur Versorgungspumpe zurück geführt werden.

Zur Realisiserung eines möglichst sicheren Kreislaufs sollte die Ver- und Entsorgung der peripheren Bohrungen und/oder der Saugbohrungen über Drehanschlüsse erfolgen.

Besonders einfach gestaltet sich die Gestaltung des Kreislaufs, wenn das Kühl- oder Heizmedium von Wasser gebildet wird. Dabei kann die Unterdruckpumpe als Wasserstrahlpumpe ausgeführt werden.

Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:

1: einen schematischen Kühlkreislauf der Walze,

2: einen schematischen Walzenquerschnitt mit Saugbohrungen 6;

3: den entsprechenden Längsschnitt;

4: einen schematischen Längsschnitt durch eine Walze mit einem inneren Saugkasten 19;

5: den entsprechenden Querschnitt und

6: einen schematischen Walzenquerschnitt mit äußerem Saugkasten 14.

In allen Ausführungen besitzt die besaugte Walze einen Walzenmantel 2 mit peripheren, axial verlaufenden Bohrungen 5, durch welche das Kühlmedium, hier Wasser strömt.

Über die Kühlung des Walzenmantels 2 soll eine Kühlung der, den Walzenmantel 2 umschlingenden Faserstoffbahn 1 erreicht werden.

Diese Kühlung kann insbesondere in der Trockenpartie oder im Bereich der Glätteinrichtung von Vorteil oder gar notwendig sein.

Wegen der hohen Maschinengeschwindigkeiten wird zwischen Faserstoffbahn 1 und Walzenmantel 2 eine Luftgrenzschicht eingeschleppt, die thermisch isolierend wirkt und so die thermische Wirkung der Walze beeinträchtigt.

Zur Verbesserung des Kontaktes zwischen der Faserstoffbahn 1 und dem Walzenmantel 2 findet daher eine Besaugung statt.

Um diese Besaugung möglichst einfach und geräuscharm zu gestalten, wird die für die Unterdruckerzeugung verantwortliche Unterdruckpumpe 3 vom Kühlmedium selbst angetrieben.

Die Unterdruckpumpe 3 kann dabei wie eine Wasserstrahlpumpe mit seitlichem Eingang ausgeführt werden, wobei das durch eine Düse strömende Kühlmittel einen Unterdruck erzeugt.

Wie in 1 zu erkennen, handelt es sich hier um einen geschlossenen Kühlkreislauf, wobei das Kühlmittel von einer Versorgungspumpe 4 eingespeist wird. Anschließend erfolgt eine Aufteilung des Kühlmittels über zwei Ventile 12, 13.

Während ein Ventil 12, das Kühlmittel über einen Drehanschluss 10 zu den peripheren Bohrungen 5 führt, gelangt der andere Teil des Kühlmittels zur Unterdruckpumpe 3.

Um eine gleichmäßige Temperierung des Walzenmantels 2 zu erreichen, sind die axial verlaufenden Bohrungen 5 gleichmäßig über den Walzenumfang verteilt.

Die Unterdruckpumpe 3 besaugt die Walze über einen Drehanschluss 11 auf der gegenüberliegenden Seite.

Über diesen Drehanschluss 11 wird hier beispielhaft auch das Kühlmittel aus der Walze abgeführt und gemeinsam mit dem Kühlmittel aus der Unterdruckpumpe 3 wieder der Versorgungspumpe 4 zugeführt.

Statt des Kühlmittels kann auch ein Heizmittel zur Erwärmung der Manteloberfläche und somit der Faserstoffbahn 1 zum Einsatz kommen. Auch dies kann bei der Entwässerung, Trocknung oder Glättung der Faserstoffbahn 1 vorteilhaft sein.

Bei der Ausführung gemäß 2 und 3 erfolgt die Besaugung über, mit dem entsprechenden Drehanschluss 11 mit der Unterdruckpumpe 3 verbundene periphere und axial verlaufende Saugbohrungen 6. Diese Saugbohrungen 6 befinden sich hier jeweils zwischen zwei kühlenden Bohrungen 5.

In die Saugbohrungen 6 münden axial verteilt, radial zur Manteloberfläche führende Saugöffnungen 7. Über diese Saugöffnungen 7 wird die Faserstoffbahn 1 an die Manteloberfläche gesaugt.

In den 4 und 5 ist eine Art der Besaugung dargestellt, bei der, der Walzenmantel 2 zwischen den Bohrungen 5 radial durchgehende Bohrungen 9 besitzt. Im Inneren befindet sich ein Saugkasten 19, der von zwei axial verlaufenden Seitenwänden 17 begrenzt und über die feststehende Achse 16 mit der Unterdruckpumpe 3 verbunden ist. Im Ergebnis wird nur der vom Saugkasten 19 überdeckte Bereich des Walzenmantels 2 besaugt, während im übrigen Bereich 18 Normaldruck herrscht.

Der Saugkasten 19 wird dabei über stirnseitige Dichtungen 20 gegenüber dem Stirndeckel 21 der Walze abgedichtet.

Über einen Drehanschluss 10 und den entsprechenden Stirndeckel 21 erfolgt hier die Zu- und Abführung des Kühlmittels.

6 zeigt eine, von der Faserstoffbahn 1 umschlungene, besaugte Kühlwalze. Dabei erfolgt die Besaugung über einen äußeren, mit der Unterdruckpumpe 3 verbundenen Saugkasten 14, der sich im nicht-umschlungenen Bereich der Walze befindet und gegenüber dem Walzenmantel 2 mit Dichtungen 8 abgedichtet ist.

Der Walzenmantel 2 besitzt zwischen den peripheren Bohrungen 5 durchgehende, radiale Bohrungen 9, so dass der Unterdruck des Saugkastens 14 durch die Bohrungen 9 und den Innenraum 15 eine Ansaugung der Faserstoffbahn 1 bewirkt.


Anspruch[de]
Besaugte Walze zur Kühlung oder Erwärmung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben, bestehend aus einem Walzenmantel (2) mit peripheren Bohrungen (5), durch welche ein Kühl- oder Heizmedium strömt, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck zur Besaugung von einer Unterdruckpumpe (3) erzeugt wird, die von zumindest einem Teil des Kühl- oder Heizmediums angetrieben wird. Besaugte Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die peripheren Bohrungen (5) axial verlaufen und vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang des Walzenmantels (2) verteilt sind. Besaugte Walze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den peripheren Bohrungen (5) periphere, ebenfalls axial verlaufenden Saugbohrungen (6) vorhanden sind, die zur Manteloberfläche führende Saugöffnungen (7) besitzen und mit der Unterdruckpumpe (3) verbunden sind. Besaugte Walze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenmantel (2) radiale Bohrungen (9) und/oder in Umfangsrichtung verlaufende Rillen besitzt und dem Walzenmantel (2) im nicht-umschlungenen Bereich ein äußerer Saugkasten (14) zugeordnet ist, der mit der Unterdruckpumpe (3) verbunden ist. Besaugte Walze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenmantel (2) radiale Bohrungen (9) besitzt und innerhalb des Walzenmantels (2) ein Saugkasten (19) vorhanden ist, der mit der Unterdruckpumpe (3) verbunden ist. Besaugte Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühl- oder Heizmedium über ein Versorgungspumpe (4) zugeführt wird. Besaugte Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein Teil des Heiz- oder Kühlmediums durch die peripheren Bohrungen (5) und der andere Teil durch die Unterdruckpumpe (3) geführt wird. Besaugte Walze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Heiz- oder Kühlmedium nach dem Durchströmen der peripheren Bohrungen (5) bzw. der Unterdruckpumpe (3) wieder zur Versorgungspumpe (4) gelangt. Besaugte Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ver- und Entsorgung der peripheren Bohrungen (5) und/oder der Saugbohrungen (6) über Drehanschlüsse (10, 11) erfolgt. Besaugte Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühl- oder Heizmedium von Wasser gebildet wird.






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