Papiermaschine

Die Erfindung betrifft eine Trocknungs- oder Glättanordnung für eine bahnherstellende oder eine bahnverarbeitende Maschine, insbesondere Papier-, Kartonoder Tissuemaschine, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zur Herstellung einer Faserstoffbahn kann zur Steigerung der Trocknungsleistung eine Trocknungsanordnung verwendet werden, die nach dem Prinzip der Kondensationstrocknung arbeitet. Eine solche Trocknungsanordnung hat in der Regel einen drehbaren und beheizten Trockenzylinder sowie eine die Mantelfläche des Trockenzylinders abschnittweise umschließende und relativ dazu ortsfeste überdruckhaube, die einen zur Mantelfläche offenen Druckraum hat, in dem sich ein unter Druck stehendes Fluid befindet. Zwischen der überdruckhaube und der Mantelfläche des Trockenzylinders wird bei diesen Trocknungsanordnungen üblicherweise im Sandwich ein für das Fluid undurchlässiges Band, zumindest ein für das Fluid permeables Sieb und eine Faserstoffbahn geführt, wobei das Band mit dem Druckraum und die Faserstoffbahn mit der Mantelfläche des Trockenzylinders in direktem Kontakt ist. Zur Abdichtung des Druckraums gegenüber der Umgebung wird bei solchen Trocknungsanordnungen üblicherweise eine maximal zwei Dichtungen umfassende Dichtungsanordnung verwendet, wobei sich jede dieser Dichtungen in Umfangrichtung des Trockenzylinders erstreckt und gegen das für das Fluid undurchlässige Band gepresst ist. Da die genannten Dichtungen relativ zu der Mantelfläche des sich drehenden Trockenzylinders feststehen, handelt es sich um sog. schleifende Dichtungen, die des Weiteren einem hohen Verschleiß ausgesetzt sind und oftmals brechen können, was bei den bekannten Trocknungsanordnungen dazu führt, dass der Betrieb außerplanmäßig unterbrochen werden muss.

Bei den bekannten Trocknungsanordnungen der Eingangs genannten Art besteht ferner das Problem, dass die Abdichtung des Druckraums gegenüber der Umgebung

für Fluiddrücke von 3bar oder mehr für den Langzeitbetrieb ungeeignet ist und zu Leckagen führt.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Trocknungsanordnung mit einer verbesserten Dichtung in Bezug auf Dichtigkeit und Störempfindlichkeit vorzu- schlagen.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Trocknungsanordnung mit einem drehbaren Trocken- oder Glättzylinder und mit einer die Mantelfläche des Trocken- oder Glättzylinders abschnittweise umschließenden und relativ dazu ortsfesten überdruckhaube, wobei die überdruckhaube einen zur Mantelfläche offenen Druckraum hat, in dem sich ein unter Druck stehendes Fluid befindet, sowie eine sich mittelbar auf der Mantelfläche des Trocken- oder Glättzylinders abstützende Dichtungsanordnung zum seitlichen Abdichten des Druckraums gegenüber der Umgebung hat, wobei die Dichtungsanordnung zumindest drei gegen die Mantelfläche des Trocken- oder Glättzylinders gepresste Dichtungen hat, die in Richtung vom Druckraum zur Umgebung nach einander angeordnet sind.

Durch die Erfindung wird eine Trocknungsanordnung mit einer Dichtungsanordnung mit mehreren in Richtung vom Druckraum zur Umgebung nacheinander angeordneten Dichtungen vorgeschlagen, durch welche es möglich ist, den im Druckraum herrschenden überdruck in mehreren Dichtungsstufen sukzessive abzubauen, so dass die die Dichtungsanordnung zur Umgebung abschließende Dichtung keinen oder einen nur geringen überdruck zur Umgebung halten muss.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass bei Bruch einer Dichtung der Betrieb der Trocknungsanordnung für eine Zeit bis zum nächsten planmäßigen Wartungsstillstand aufrechterhalten kann. Versuche der Anmelderin haben ergeben, dass - zwar nicht optimal, aber für eine kurze Zeit ausreichend- der Betrieb bei Haubendrücken von 3bar oder mehr auch mit nur zwei nacheinander angeordneten Dichtungen aufrecht erhalten werden kann. Durch die Bereitstellung von zumindest drei

Dichtungen ist es somit möglich, die bei 3bar oder mehr arbeitende Trocknungsanordnung bei Bruch einer Dichtung im Notbetrieb bis zur nächsten planmäßigen Stillstandszeit weiter zu betreiben.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter- ansprüchen aufgeführt.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, dass sich die Dichtungen in Umfangsrichtung und / oder in axialer Richtung des Trocken- oder Glättzylinders erstrecken. Hierdurch findet eine seitliche und/oder axiale Abdichtung des Druckraums gegenüber der Umgebung mit einer erfindungsgemäßen Dichtungs- anordnung statt.

Versuche der Anmelderin haben ergeben, dass es zur Erzielung einer ausreichenden Dichtwirkung ausreichend ist, wenn die Anpresskraft der Dichtungen gegen die Mantelfläche in Richtung vom Druckraum zur Umgebung sukzessive abnimmt. Hierdurch werden insbesondere die näher an der Umgebung angeordneten Dichtungen vor Verschleiß geschützt, da diese weniger gegen die Mantelfläche gepresst werden. Vorzugsweise ist die Anpresskraft der Dichtungen hierbei unabhängig voneinander einstellbar.

Um den Verschleiß der näher am Druckraum angeordneten Dichtungen, die ja eine erhöhte Dichtwirkung erbringen müssen, zu reduzieren ist es vorteilhaft, wenn die Anpresskraft zumindest der dem Druckraum am nächsten angeordneten Dichtung so gewählt ist, dass ein Teil des Fluids aus dem Druckraum zwischen dieser und der Umfangfläche des Trocken- oder Glättzylinders hindurchtritt und somit als Schmiermittel dient. In diesem Zusammenhang ist es insbesondere von Vorteil, wenn die Anpresskraft aller Dichtungen, die vor der Dichtung angeordnet sind, welche die Dichtungsanordnung zur Umgebung abschließt, so gewählt ist, dass ein Teil des Fluids des Druckraums zwischen diesen und der Umfangfläche des Trocken- oder Glättzylinders, bzw. zwischen diesem und dem auf der Umfangfläche des Trocken-

oder Glättzylinders geführten für Fluid undurchlässigen Band hindurch treten kann und dass die Anpresskraft der die Dichtungsanordnung zur Umgebung abschließenden Dichtung so gewählt ist, das kein Fluid zwischen dieser und der Umfangfläche des Trocken- oder Glättzylinders bzw. zwischen dieser und dem auf der Umfangfläche des Trocken- oder Glättzylinders geführten für Fluid undurchlässigen Band hindurch treten kann. Somit ist gewährleistet, dass die eine Dichtwirkung aufbringenden inneren Dichtungen durch das austretende Fluid, was insbesondere Wasser sein kann, trotz deren erhöhten Anpresskraft geschmiert werden und somit einem deutlich verminderten Verschleiß unterworfen sind.

Für eine gute Trockenleistung ist es vorteilhaft, wenn das Fluid unter einem Druck von etwa 3 bar steht und / oder eine Temperatur von ca. 40 ⁰ C bis ca. 100 ⁰ C hat und der Trocken- oder Glättzylinder beheizt ist, wobei der den Trocken- oder Glättzylinder beheizende Dampf vorteilhafterweise eine Dampftemperatur zwischen 100°C und 250 ⁰ C hat.

Vorzugsweise sind die nacheinander angeordneten Dichtungen jeweils durch eine Zwischenkammer voneinander getrennt. In der Zwischenkammer kann sich das durch die jeweils vorliegend angeordnete Dichtung hindurch tretende Fluid sammeln. Vorzugsweise ist jede der Zwischenkammern mit einer Rückführleitung verbunden, mittels der Fluid, welches sich in der Zwischenkammer gesammelt hat, aus dieser wegführbar ist, bspw. aktiv mittels Absaugung. Hierdurch wird vermieden, dass sich in der jeweiligen Zwischenkammer ein zu hoher Fluiddruck aufbauen kann, der zu einer verstärkten Leckage führt. Aus der in Richtung von der Druckkammer zur Umgebung betrachteten letzten Zwischenkammer wird des Weiteren das Fluid abgesaugt, d.h. aktiv weggeführt, so dass auch bei nur geringer Anpresskraft der die Dichtungs- anordnung zur Umgebung abschließenden Dichtung an der Mantelfläche des Trocken- oder Glättzylinders kein Fluid in die Umgebung nach außen tritt.

Vorzugsweise sind die Dichtungen mittels Federn und / oder Anpressschläuchen gegen die Mantelfläche gepresst.

Bei der erfindungsgemäßen Trocknungseinrichtung werden des Weiteren vorzugsweise zwischen den Dichtungen und der Mantelfläche des Trocken- oder Glättzylinders im Sandwich ein für das Fluid undurchlässiges Band, zumindest ein für das Fluid permeables Sieb oder Filz und eine Faserstoffbahn geführt, wobei das Band mit den Dichtungen und die Faserstoffbahn mit der Mantelfläche des Trockenoder Glättzylinders in direktem Kontakt ist

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei schematischen und nicht maßstäblichen Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Trocknungsanordnung im Längsschnitt in abschnittweiser Darstellung, Figur 2 die erfindungsgemäße Trocknungsanordnung im Querschnitt.

Die Trocknungsanordnung 1 hat einen drehbaren Trockenzylinder 2 sowie eine die Mantelfläche 3 des Trockenzylinders 2 abschnittweise, insbesondere auf deren größten Teil, umschließende und relativ dazu ortsfeste überdruckhaube 4. Die überdruckhaube 4 hat einen zur Mantelfläche 3 offenen Druckraum 5, in dem sich ein unter Druck stehendes Fluid 6 befindet.

Im vorliegenden Fall ist das Fluid 6 Wasser, das unter einem Druck von etwa 3 bar steht und eine Temperatur von ca. 80 ⁰ C hat.

Zwischen der überdruckhaube 4 und der Mantelfläche 3 des Trockenzylinders 2 wird im Sandwich ein für das Fluid 6 undurchlässiges Band 7, zwei für das Fluid 6 permeable Siebe 8 und 9 sowie eine Faserstoffbahn 10 geführt, wobei das Band 7 mit dem Druckraum 5 und die Faserstoffbahn 10 mit der Mantelfläche 3 des Trockenzylinders 2 in direktem Kontakt ist.

Die überdruckhaube 4 hat des weiteren zur seitlichen Abdichtung des Druckraums 5 gegenüber der Umgebung 11 eine Dichtungsanordnung 12 mit drei sich jeweils in

Umfangrichtung des Trockenzylinders 2 erstreckenden und gegen die Mantelfläche 3 des Trockenzylinders 2 gepresste Dichtungen 13, 14 und 15, die in Richtung vom Druckraum 5 zur Umgebung 11 nacheinander angeordnet sind.

Zur Anpressung jeder der Dichtungen 13, 14 und 15 dient jeweils ein mit einem Fluid wie bspw. Luft beaufschlagbarer Anpressschlauch 16, 17 und 18.

Wie man aus der Darstellung der Figur 1 erkennt, sind die nacheinander liegenden Dichtungen 13 und 14 durch eine Zwischenkammer 19 und die nacheinander liegenden Dichtungen 14 und 15 durch eine Zwischenkammer 20 voneinander getrennt, wobei jede der beiden Zwischenkammern 19 und 20 jeweils mit einer Rückführleitung 21 bzw. 22 verbunden ist, mittels der Fluid, das sich in einer der Zwischenkammern 21 , 22 gesammelt hat, aus dieser wegführbar ist.

Wie an den Pfeilen A und B, die einen Fluidstrom darstellen, zu erkennen ist, ist die Anpresskraft der Dichtung 13 und 14, die vor der die Dichtungsanordnung 12 zur Umgebung 11 abschließenden Dichtung 15 angeordnet sind, so gewählt ist, das ein Teil des Fluids 6 des Druckraums 5 zwischen diesen und dem sich auf der Umfangfläche 3 des Trockenzylinders 2 abstützenden Band 7 hindurch treten kann. Ferner ist die Anpresskraft der die Dichtungsanordnung 12 zur Umgebung 11 abschließenden Dichtung 15 so gewählt, das kein Fluid 6 zwischen dieser und der Mantelfläche 3 des Trockenzylinders 2 hindurch treten kann. Daher ist auch kein einen Fluidstrom darstellender Pfeil bei der Dichtung 15 zu sehen.

Die Darstellung Figur 2 zeigt die Trocknungsanordnung 1 in einem Schnitt in Maschinenrichtung. Dieser Schnitt geht aber nicht durch die Ebene in der die Dichtungsanordnung 12 angeordnet ist. Ferner erkennt man in der Darstellung der Figur 2, dass das Sandwich aus dem für Fluid 6 undurchlässigen Band, den beiden für das Fluid 6 durchlässigen Bändern 8 und 9 sowie der Faserstoffbahn 10 um zwei Umlenkrollen 23 und 24 geführt werden.