Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einer Saugwalze, die im Inneren eines perforierten

Walzenmantels einen stationären Luftleitkörper aufweist, der im Zusammenwirken mit der Rotation des perforierten Walzenmantels selbsttätig eine Unterdruck- und eine Überdruckzone erzeugt, im einzelnen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine derartige Anordnung ist bekannt aus dem DE-GM 91 06 451 (Akte P 4585) .

Diese bekannte Anordnung weicht also ab von anderen bekannten Anordnungen, bei denen der Unterdruck im Inneren der Saugwalze mittels einer separaten und über eine Saugleitung angeschlossenen Saugvorrichtung erzeugt wird.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit dem Problem, eine Anordnung mit einer selbsttätig Unterdruck erzeugenden Saugwalze möglichst einfach zu gestalten, so daß sie kostengünstig herstellbar ist. Zugleich soll die Anordnung möglichst zuverlässig arbeiten, so daß sie u.a. anwendbar ist in einer einreihigen Trockenpartie einer Papierherstellungsmaschine. Dort kommt es darauf an, bei extrem hohen Arbeitsgeschwindigkeiten (Größenordnung 1000 bis 2000 m/min) die zu trocknende Papierbahn mittels eines porösen Stützbandes von der Kontaktzone mit einem heizbaren Trockenzylinder weiter zu transportieren, beispielsweise zu einem nachfolgenden Trockenzylinder. Dieser Vorgang muß mit hoher Zuverlässigkeit erfolgen, d.h. ohne die Gefahr, daß die Papierbahn abreißt.

Gemäß der Erfindung wird das genannte Problem im wesentlichen dadurch gelöst, daß die (im Zusammenwirken mit der Rotation des perforierten Walzenmantels) den Unterdr ck erzeugende gekrümmte Leitwand sich im

wesentlichen entlang dem gesamten Innenumfang des Walzenmantels erstreckt. Mit anderen Worten: es ist entlang dem gesamten Innenumfang des Walzenmantels nur eine einzige kontinuierlich verlaufende Leitwand vorhanden. Außerdem ist gemäß der Erfindung - in dem zwischen Walzenmantel und Luftleitkörper vorhandenen ringförmigen Zwischenraum - nur eine einzige, sich über die ganze Länge des Zwischenraumes erstreckende Dichtungsanordnung vorgesehen. Dies ist vorzugsweise eine einfache und am stationären Luftleitkörper befestigte Dichtleiste, die mit der Innenfläche des drehbaren Walzenmantels einen Dichtspalt bildet.

Bezüglich der Umlaufrichtung des Walzenmantels hat die Dichtungsanordnung eine Ablaufseite und eine Zulaufseite. An der Ablaufseite ist der radiale Abstand der gekrümmten Leitwand von der Innenfläche des Walzenmantels relativ gering. Von hier aus nimmt dieser radiale Abstand (oder mit anderen Worten die "radiale Dicke des Zwischenraumes") entlang dem Innenumfang des

Walzenmantels mit dessen Umlaufrichtung immer mehr zu, bis sich die gekrümmte Leitwand der Zulaufseite der Dichtungsanordnung nähert. Somit ist, wenn der Walzenmantel rotiert, die Erzeugung einer Saugzone möglich, die sich - ausgehend von der Ablaufseite der Dichtungsanordnung - über einen sehr großen Teil des Innenumfanges des Walzenmantels erstreckt. Im Bereich dieser Saugzone wird durch die Perforation des Walzenmantels Luft von außen nach innen gesaugt und in dem ringförmigen Zwischenraum in Umfangsrichtung transport. Hierdurch entsteht im Bereich der Zulaufseite der Dichtungsanordnung eine Druckzone, in der die ankommende Luft durch die Bohrungen des Walzenmantels wieder nach außen transportiert wird. Mit anderen Worten: Irgendwo in einem gewissen Abstand vor der Zulaufseite der Dichtungsanordnung ist eine ϋbergangszone vorhanden, in der Atmosphärendruck herrscht und in der die Saugzone

in die Druckzone übergeht. In jedem Fall ist aber das Ende der Druckzone vom Anfang der Saugzone mit Hilfe der genannten Dichtungsanordnung deutlich abgegrenzt.

Die Krümmung der Leitwand wird in Abhängigkeit vom

Innendurchmesser des Walzenmantels derart dimensioniert, daß die Breite der Druckzone, in Umfangsrichtung gemessen, möglichst klein wird und daß sich deshalb die Saugzone in Umfangsrichtung über einen möglichst großen Teil des Innenumfanges des Walzenmantels erstreckt. Dank der Erfindung ist es durchaus möglich, daß sich die Saugzone, ausgehend von der Ablaufseite der Dichtungsanordnung, über 2/3 bis 3/4 (oder noch darüber) des Innenumfanges des Walzenmantels erstreckt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung, insbesondere bei Verwendung in einer einreihigen Trockenpartie einer Papierherstellungsmaschine, werden nachfolgend anhand des zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.

Die Fig. 1 zeigt eine Anordnung mit einer Saugwalze, in einem schematischen Querschnitt.

Die Fig. 2 ist ein Teillängsschnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1.

Die Fig. 3 zeigt eine vor Fig. 1 abweichende Anordnung im Querschnitt.

Die Fig. 4 zeigt schematisch eine weitere Anordnung mit einer Saugwalze.

Die Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer einreihigen Trockenpartie einer Papierherstellungsmaschine, mit einem ersten Trockenzylinder 11, einem zweiten Trockenzylinder 12 und einer insgesamt mit 13 bezeichneten Saugwalze. Ein

endloses poröses Stützband 10 (vorzugsweise ein sogenanntes Trockensieb) läuft vom ersten Trockenzylinder 11 über die Saugwalze 13 zum zweiten Trockenzylinder 12. Eine zu trocknende Papierbahn, die in der Zeichnung weggelassen ist, läuft zusammen mit dem Stützband 10 durch die gesamte Anordnung; sie befindet sich im Bereich der Saugwalze 13 auf der Außenseite des Stützbandes 10, sie wird also durch das Stützband an die Trockenzylinder 11 und 12 angedrückt.

Die Saugwalze 13 hat einen drehbaren und perforierten Walzenmantel 14 und einen sich durch das Innere des Walzenmantels erstreckenden stationären Luftleitkörper 15. Im Querschnitt gemäß Fig. 1 gesehen, hat der Luftleitkörper eine konvex gekrümmte Leitwand 15\' , die sich in Umfangsrichtung wenigstens angenähert entlang dem gesamten Innenumfang des Walzenmantels erstreckt. Der Krümmungsradius Kl, K2 der Leitwand 15\' ist kleiner als der Radius R der inneren Mantelfläche des Walzenmantels 14.

An dem Luftleitkörper 15 ist eine Dichtungsanordnung 16 vorgesehen, vorzugsweise in Form einer einzigen Dichtleiste, die sich über die ganze Länge der Saugwalze erstreckt und mit der inneren Mantelfläche des rotierenden Walzenmantels 14 einen Dichtspalt bildet. Bezüglich der Umlaufrichtung der Saugwalze 13 hat die Dichtungsanordnung 16 eine Ablaufseite 16a und eine Zulaufseite 16b. Der Krümmungsradius Kl, K2 der konvex gekrümmten Leitwand 15• wird entlang dem Umfang des

Luftleitkörpers 15, ausgehend von der Ablaufseite 16a der Dichtung 16, stufenweise oder stetig kleiner, bis die gekrümmte Leitwand 15 die Zulaufseite 16b der Dichtung 16 erreicht.

Im dargestellten Beispiel ist der Luftleitkörper 15 aus zwei halb-zylindrischen Teilen zusammengesetzt, dessen

erstes Teil den Krümmungsradius Kl aufweist, der (wie schon erwähnt) kleiner ist als der Radius R der inneren Mantelfläche des Walzenmantels 14, und dessen zweiter Teil den noch kleineren Krümmungsradius K2 aufweist. Hierdurch ist zwischen dem Walzenmantel und dem

Luftleitkörper ein Zwischenraum 17 vorhanden, dessen radiale "Dicke" d, ausgehend von der Ablaufseite 16a der Dichtung 16, im wesentlichen entlang dem gesamten Umfang des Luftleitkörpers 15 größer wird. An der Zulaufseite 16b ist die radiale Dicke am größten; sie beträgt dort in der Regel etwa 20 bis 50 mm oder in Ausnahmefällen weniger als 20 mm.

Die Dichtung 16 ist bezüglich der Umlaufrichtung in einem kleinen Abstand vor der Stelle A angeordnet, wo das Stützband 10 auf den Walzenmantel 14 aufläuft. Die Stelle, wo das Stützband 10 wieder von der Saugwalze 13 abläuft, ist mit B bezeichnet. Im dargestellten Beispiel umschlingt das Stützband 10 die Saugwalze 14 in einer von A bis B verlaufenden Umschlingungszone, deren Winkel U in der Regel größer als 180° ist.

Aufgrund der beschriebenen Form des Luftleitkörpers 15 bildet dieser - im Zusammenwirken mit der Rotation des perforierten Walzenmantels 14 - in dem Zwischenraum 17 eine Saugzone, die an der Dichtung 16 (also vor der Auflaufstelle A) beginnt und erst nach der Ablaufstelle B endet, nämlich ungefähr an der Stelle C. Somit ist dafür gesorgt, daß Unterdruck nicht nur im Bereich der Umschlingungszone U, sondern auch in den Zulauf- und Ablaufzwickein Za und Zb erzeugt wird. Im mittleren Bereich der vom Stützband 10 nicht umschlungenen Zone des Walzenmantel-Umfanges, (der sogenannten Druckzone) stellt sich dagegen im Zwischenraum 17 ein relativ hoher Druck ein, so daß die in der Saugzone nach innen gesaugte Luft nach außen abtransportiert wird. Der in der Druckzone sich einstellende Druck ist ungefähr gleich dem

Atmosphärendruck oder geringfügig kleiner oder größer als dieser.

In der sogenannten Tasche (dies ist der Raum zwischen den Zylindern 11 und 12, dem Stützband 10 und der Saugwalze 13) ist ein stationärer, zum Walzenmantel 14 hin offener Abluft-Sammelkasten 18 angeordnet. Dieser hat zwei Längs- Dichtleisten 19 und 20, die mit der Außenseite des Walzenmantels 14 Dichtspalte bilden und somit den Innenraum des Abluft-Sammelkastens 18 nach außen hin abdichten. Die eine Längs-Dichtleiste 19 ist in der Nähe der schon genannten Dichtung 16 angeordnet, die andere Längs-Dichtleiste 20 dagegen in der Nähe der Stelle C, in deren Bereich die Saugzone in die Druckzone übergeht. Der Ablauf-Sammelkasten 18 hat an einer Stirnwand 21 (oder an beiden Stirnwänden) eine Abluftöffnung 22, an die eine Saugleitung 23 angeschlossen werden kann.

Der Abluft-Sammelkasten 18 hat im Bereich der Ablaufstelle des Stützbandes 10 vom ersten

Trockenzylinder 11 eine Saugkammer 24, die durch Dichtleisten 24a und 24b begrenzt und vom übrigen Teil durch eine Zwischenwand 25 abgegrenzt ist. Saugleitung 26 und Sauggebläse 27 sind nur schematisch angedeutet. Beide Seitenwände 28 und 29 des Abluft-Sammelkastens 18 divergieren - bezüglich der Bandlaufrichtung - vom Laufweg des Stützbandes 10, so daß auch entlang den geraden Laufwegen des Stützbandes 10 Unterdruck erzeugt wird, um die Papierbahn in sicherem Kontakt mit dem Stützband 10 zu halten.

In der Fig. 2 ist - zusätzlich zur Fig. 1 - folgendes zu erkennen: Auf einem Fundament 30 steht ein Maschinenständer 31. Darauf ruht ein Längsträger 32 und auf diesem ein Lager 33 für den Trockenzylinder 11. Auf dem Fundament 30 ruht außerdem ein Lagergehäuse 34 für die Saugwalze 13. An deren perforiertem Walzenmantel 14

ist ein Deckel 35 mit einem hohlen Lagerzapfen 36 befestigt, der im Lagergehäuse 34 drehbar gelagert ist. Der stationäre Luftleitkörper 15 hat im Bereich des Walzenendes eine Stirnwand 37 und darin ebenfalls einen hohlen Lagerzapfen 38, der sich durch den Lagerzapfen 36 und über diesen hinaus nach außen erstreckt. Dort ist der Lagerzapfen 38 und somit der gesamte stationäre Luftleitkörper 15 mittels einer Glocke 39 am Lagergehäuse 34 befestigt. Der Abluftsammeikasten 18 ist mittels einer Konsole 40 am Längsträger 32 befestigt.

Die Fig. 3 zeigt einige Möglichkeiten, wie die Bauart gemäß Fig. 1 und 2 abgewandelt werden kann. Zum Beispiel können - anstelle einer einzigen Längsdichtleiste 16 (Fig. 1) - zwei Längsdichtleisten 16A und 16B vorgesehen werden, die bezüglich der Umfangsrichtung in kurzem Abstand hintereinander angeordnet sind. Zwischen diesen beiden Dichtleisten ist somit eine neutrale Zone geschaffen, die zur besseren Abdichtung zwischen Saugzone und Druckzone dient. Die radiale Dicke d des

Zwischenraumes 17 nimmt wiederum - ausgehend von der Dichtleiste 16A - in Umfangsrichtung zu, jedoch gemäß Fig. 3 nur bis zur Stelle C, die sich wie in Fig. 1 in einem gewissen Abstand hinter der Ablaufstelle B befindet. Hier hat die Dicke d des Zwischenraumes 17 einen Maximalwert D von etwa 20 bis 50 mm. Zwischen der Stelle C und der Dichtleiste 16B kann die Dicke des Zwischenraumes 17 gleich bleiben oder abnehmen. Dieser Bereich, in Fig. 3 mit P bezeichnet entspricht ungefähr der Druckzone der Saugwalze 13. Die Länge dieser

Druckzone P in Umfangsrichtung beträgt höchstens ein Drittel des Innenumfanges des Walzenmantels 14. Der Bereich von der Längsdichtleiste 16A bis zu der genannten Stelle C ist ungefähr gleich der Saugzone S, die sich in der Regel über mehr als 3/4 des Innenumfanges des Walzenmantels 14 erstreckt.

Der Abluftsammeikasten 18\' kann gemäß Fig. 3 einfacher gestaltet sein als gemäß Fig. 1. Beispielsweise genügt es, nur vor der Auflaufstelle A eine Längsdichtleiste 19 vorzusehen, während eine entsprechende Längsdichtleiste im Bereich der Ablaufstelle B weggelassen werden kann. Anstelle einer seitlichen Abluft-Öffnung (22, Fig. 1) können mehrere Abluft-Öffnungen 22* oben im Bereich der Längsdichtleiste 24a vorgesehen werden. Die Saugkammer 24 (Fig. 1) kann in manchen Fällen ebenfalls weggelassen werden. Vorzugsweise wird die Seitenwand 28 wiederum derart angeordnet, daß sie vom Laufweg des Stützbandes 10 divergiert, um hierdurch die Papierbahn an das Stützband anzusaugen. Ebenso ist es wiederum zweckmäßig, daß auch die gegenüberliegende Seitenwand 29 vom Laufweg des Stützbandes 10 divergiert.

Sollte jedoch eine andere Ansaug-Vorrichtung vorhanden sein, dann können die Seitenwände 28 und 29 (auch in Fig. 1) parallel zum Laufweg des Stützbandes angeordnet sein.

Die Fig. 4 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einer zweireihigen Trockenpartie einer

Papierherstellungsmaschine, mit mehreren Trockenzylindern 41 bis 44 (und in der Regel mit weiteren nicht dargestellten Trockenzylindern. Die Trockenzylinder sind in zwei übereinanderliegenden Reihen angeordnet. Die zu trocknende Papierbahn läuft in bekannter Weise abwechselnd über die oberen und unteren Trockenzylinder. Ein oberes endloses Trockensieb 51 drückt die Papierbahn an die oberen Trockenzylinder 41, 43. Ein unteres endloses Trockensieb 52 drückt die Papierbahn 9 an die unteren Trockenzylinder 42, 44. Zum Führen der Trockensiebe 51, 52 von Zylinder zu Zylinder sind Saugwalzen 13 • vorgesehen. Jede dieser Saugwalzen ist vorzugsweise nahe der Ablaufstelle der Papierbahn vom vorangehenden. Trockenzylinder angeordnet, vorzugsweise so, daß der gerade Laufweg der Papierbahn 9 die Saugwalze

13\' tangiert. Jede der Saugwalzen 13\' hat wiederum einen Luftleitkörper 15 mit einer einzigen Dichtungsanordnung 16. Die Dicke des Zwischenraumes 17 (zwischen Walzenmantel und Luftleitkörper) nimmt wiederum mit der Drehrichtung des Walzenmantels zu. Wichtig ist außerdem, daß die Dichtungsanordnung 16 im Bereich der Umschlingunszone, also in demjenigen Teil des Umfanges der Saugwalze angeordnet ist, der vom betreffenden Trockensieb 51 oder 52 berührt wird. Vorzugsweise liegt die Dichtungsanordnung an der Stelle, wo das Trockensieb von der Saugwalze 13\' abläuft. Hierdurch wird folgendes erreicht: Die Saugwalze 13\' kann in dem vom Trockensieb freien Teil ihres Umfanges Luft ansaugen und in der Umschlingungszone (im Bereich vor der Dichtungsanordnung 16) durch das Trockensieb hindurch in die sogenannte

Tasche 49 blasen. Diese Tasche 49 ist begrenzt durch die Papierbahn 9 und einen der Trockenzylinder, z.B. den unteren Trockenzylinder 42 und durch die gegenüberliegende, das obere Stützband 41 führende Saugwalze 13\'. Es findet also eine Belüftung der Tasche 49 statt, so daß die aus der Papierbahn 9 austretenden DampfSchwaden besser seitlich abgeführt werden. Ein weiterer Effekt der Saugwalze 13\' besteht darin, daß die Papierbahn 9 an der Ablaufstelle von jedem Trockenzylinder zunächst noch an das betreffende Trockensieb 51 oder 52 angesaugt wird.