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Die Erfindung betrifft eine Saugwalze für Papiermaschinen, mit einem drehbar gelagerten Walzenmantel, der mit in Umfangsrichtung angeordneten Reihen im wesentlichen radialer Bohrungen und gegebenenfalls mit an der Aussenseite im Bereich der Bohrungsreihen vorgesehenen Rillen versehen ist, und mit einer im Inneren des Walzenmantels fest angeordneten Kammer, die an eine Unterdruckquelle angeschlossen ist und welche zumindest in dem zwischen dem Walzenmantel und einer zugehörigen Druckwalze gebildeten Walzenspalt zugeordneten Bereich des Walzenmantels mit dessen Bohrungen verbunden ist.
Derartige Saugwalzen dienen in der Papierindustrie zum Entwässern der kontinuierlich transportierten Papierbahn, wobei die Saugwalze mit einer darüber angebrachten Druckwalze einen Walzenspalt bildet, durch den ein endloser Filz oder ein endloses Sieb läuft, auf dem die Papierbahn transportiert wird. Durch den im Walzenspalt herrschenden Druck wird Wasser aus der Papierbahn ausgepresst und gelangt durch den Filz bzw. das Sieb nach unten in die Rillen der Saugwalze, aus denen es unter der Wirkung des in der Kammer herrschenden Unterdruckes durch die Bohrungen der Saugwalze in die Kammer abgesaugt wird.
Die von einem sogenannten Saugkasten gebildete Kammer steht mit den Bohrungen der Saugwalzen in dem deren Walzenspalt zugeordneten Bereich durch eine schlitzförmige Öffnung in Verbindung, deren Ränder über Lippendichtungen od. dgl. an der Saugwalzeninnenseite anliegen.
Nachteilig bei solchen Konstruktionen ist, dass wegen der hohen Drehzahlen der Saugwalze deren Bohrungen derart rasch von der Öffnung der Kammer ablaufen, dass das in den Bohrungen befindliche Wasser nicht vollständig abgesaugt wird und Restwasser in den Bohrungen zurückbleibt, das sodann ausgeschleudert wird und die Papierbahn wieder befeuchtet.
Es besteht daher das Bedürfnis, das Restwasser ebenfalls abzusaugen oder erst an einer Stelle auszuschleudern, an der das ausgeschleuderte Wasser die Papierbahn nicht mehr befeuchten kann.
Ausserdem hat die Lippendichtung den Nachteil, dass sie verschleisst und nach einiger Zeit ausgetauscht werden muss und dass der Abrieb einzelne Bohrungen verstopft.
Ziel der Erfindung ist die Beseitigung dieser Nachteile und die Schaffung einer Saugwalze, mit der das vorhin erwähnte Bedürfnis befriedigt wird.
Dieses Ziel wird mit einer Saugwalze der eingangs angegebenen Art dadurch erreicht, dass erfindungsgemäss die Kammer mindestens in dem dem Walzenspalt der Saugwalze zugeordneten Bereich von einer zum Walzenmantel koaxialen Mantelwand begrenzt ist, die unter Belassung eines Spaltes in einem vorbestimmten Abstand zur Saugwalzeninnenseite verläuft sowie in diesem Bereich mit Perforationen versehen ist und die einen in Drehrichtung der Saugwalze anschliessenden perforationslosen Abschnitt aufweist.
Auf diese Weise verbleibt in dem Spalt zwischen dem perforationslosen Abschnitt und der Saugwalze ein durch Kapillarwirkung gehaltener Wasserfilm, der als Dichtung wirkt. Der Unterdruck in der Kammer wirkt daher im Bereich der Perforationen voll auf das in den Bohrungen befindliche Wasser, wogegen im perforationslosen Abschnitt das in den Bohrungen befindliche Restwasser entweder von dem Wasserfilm gehalten oder in diesen eingesaugt wird, wobei im zweiten Fall das überschüssige Wasser des Films in die Kammer abgesaugt wird.
In Weiterbildung der Erfindung kann es sich als vorteilhaft erweisen, dass die Mantelwand unter Bildung einer kreiszylindrischen Kammer in sich geschlossen ist. Ferner kann die Mantelwand in ihrem den Perforationen radial gegenüberliegenden Bereich mit im wesentlichen radialen Kanälen versehen sein, die an eine Zuleitung für Wasser angeschlossen ist.
Auf diese Weise kann dem Spalt zwischen Walzenmantel und Mantelwand Wasser zugeführt werden, um die Abdichtung den verschiedenen Gegebenheiten anzupassen. Dadurch wird im Spalt ein hydraulischer Druck aufgebaut, der im Verein mit dem Unterdruck in der Kammer eine praktisch vollständige Abfuhr des aus der Papierbahn ausgepressten Wassers bewirkt und auch dem Ausschleudern des Restwassers aus den Bohrungen entgegengewirkt, das somit verhindert wird.
Infolge des Entfalles einer mechanischen Dichtung werden deren Reibungsverluste und die Gefahr des Verstopfens der Bohrungen durch Abrieb beseitigt. Daher lässt sich der Betrag des Unterdruckes in der Kammer senken und die zum Antrieb der Saugwalze nötige Leistung vermindern.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand bevorzugter Auisführungsbeispiele näher erläutert, die in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind. Es zeigen Fig. 1 einen Ausschnitt aus dem Längsschnitt durch die Saugwalze und Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Saugwalze mit kreiszylindrischer Mantelwand.
Auf einer feststehenden kreiszylindrischen Mantelwand --1-- ist führer- und triebseitig eine hohle Saugwalze --2-- drehbar gelagert, die mit umlaufenden Rillen --3-- versehen ist ; in diesen Rillen --3-- sind radiale Bohrungen --4-- vorgesehen. Zwischen der Mantelwand --1-- und der Saugwalze --2-- ist ein Spalt --5-- vorbestimmter Breite belassen.
In der Mantelwand-l-sind im oberen, dem Walzenspalt --6-- zwischen der Saugwalze - und einer hiemit zusammenwirkenden Druckwalze --7-- radiale Perforationen --8-- ausgebildet, die mit der von der Mantelwand --1-- begrenzten Kammer --9-- in Verbindung stehen. Durch den Walzenspalt --6-- verläuft ein (nicht gezeigter) endloser Filz, auf dem eine (nicht gezeigte) zu entwässernde Papierbahn transportiert wird.
An den mit den Perforationen --8-- versehenen Abschnitt der Mantelwand --1-- schliesst ein perforationsloser Abschnitt an, an dem sich im Betrieb der Saugwalze ein Wasserfilm ausbildet, der den Spalt --5-- im Bereich der Perforationen --8-- abdichtet.
Im unteren, dem Walzenspalt etwa diametral gegenüberliegenden Bereich ist die Mantelwand --1-- mit radialen Kanälen --10-- versehen, die an eine Zuleitung --11-- angeschlossen sind.
Im Betrieb wird in der Kammer --9-- ein Unterdruck aufrechterhalten und weiters durch die Zuleitung --11-- eine derartige Menge Wasser zugeführt, dass im Bereich des perforationslosen Abschnittes der Wasserfilm im Spalt --5-- und daher die Abdichtung zwischen Mantelwand--1-und Saugwalze --2-- aufrechterhalten wird.
Das aus der Papierbahn im Walzenspalt --6-- ausgepresste Wasser gelangt durch den Filz in die Rillen aus denen es mittels des in der Kammer --9-- herrschenden Unterdruckes abgesaugt wird, der sich durch die Perforationen --8-- in den Spalt --5-- fortpflanzt.
Nachdem die Bohrungen --4-- bei der Drehung der Saugwalze --2-- von den Perforationen - ablaufen, gelangen sie in einen Bereich des Spaltes --5--, in dem wegen des Fehlens von Perforationen in der Mantelwand-l--ein Wasserfilm aufrechterhalten wird, der einem Ausschleudern allenfalls in den Bohrungen --4-- der Saugwalze --2-- befindlichen Wassers entgegenwirkt und ein solches Ausschleudern praktisch verhindert. Da ausserdem wegen des als Dichtung wirkenden Wassers ein hoher Druckunterschied herrscht, wird das Restwasser in den Bohrungen --4-entgegen der Zentrifugalkraft nach innen abgesaugt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Saugwalze für Papiermaschinen, mit einem drehbar gelagerten Walzenmantel, der mit in Umfangsrichtung angeordneten Reihen im wesentlichen radialer Bohrungen und gegebenenfalls mit an der Aussenseite im Bereich der Bohrungsreihen vorgesehenen Rillen versehen ist, und mit einer im Inneren des Walzenmantels fest angeordneten Kammer, die an eine Unterdruck quelle angeschlossen ist und welche zumindest in dem zwischen dem Walzenmantel und einer zugehörigen Druckwalze gebildeten Walzenspalt zugeordneten Bereich des Walzenmantels mit dessen Bohrungen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (9) mindestens in dem dem Walzenspalt (6) der Saugwalze (2) zugeordneten Bereich von einer zum Walzenmantel koaxialen Mantelwand (1) begrenzt ist, die unter Belassung eines Spaltes (5)
in einem vorbestimmten Abstand zur Saugwalzeninnenseite verläuft sowie in diesem Bereich mit Perforationen (8) versehen ist und die einen in Drehrichtung der Saugwalze (2) anschliessenden perforationslosen Abschnitt aufweist.
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The invention relates to a suction roll for paper machines, with a rotatably mounted roll casing, which is provided with rows of essentially radial bores arranged in the circumferential direction and optionally with grooves provided on the outside in the area of the row of bores, and with a chamber which is fixedly arranged inside the roll casing. which is connected to a vacuum source and which is connected to its bores at least in the area of the roll shell which is assigned between the roll shell and an associated pressure roll.
Such suction rollers are used in the paper industry to dewater the continuously transported paper web, the suction roller with a pressure roller attached above it forming a nip through which an endless felt or screen runs, on which the paper web is transported. Due to the pressure prevailing in the nip, water is pressed out of the paper web and passes down through the felt or the sieve into the grooves of the suction roll, from which it is sucked into the chamber through the bores of the suction roll under the effect of the negative pressure prevailing in the chamber becomes.
The chamber formed by a so-called suction box is connected to the bores of the suction rolls in the area assigned to their roll gap by a slot-shaped opening, the edges of which rest against the inside of the suction roll via lip seals or the like.
A disadvantage of such constructions is that, due to the high speeds of the suction roll, the bores run away from the opening of the chamber so quickly that the water in the bores is not completely sucked off and residual water remains in the bores, which is then thrown out and the paper web again moistened.
There is therefore a need to also suck off the residual water or only to throw it out at a point at which the spun-out water can no longer moisten the paper web.
In addition, the lip seal has the disadvantage that it wears out and has to be replaced after some time and that the abrasion clogs individual holes.
The aim of the invention is to eliminate these disadvantages and to provide a suction roll which satisfies the need mentioned above.
This goal is achieved with a suction roll of the type specified at the outset in that, according to the invention, the chamber is delimited, at least in the area assigned to the roll gap of the suction roll, by a casing wall which is coaxial with the roll casing and which, while leaving a gap, runs at a predetermined distance from the inside of the suction roll and in this Area is provided with perforations and which has a perforation-free section adjoining the direction of rotation of the suction roll.
In this way, a film of water held by capillary action remains in the gap between the perforation-free section and the suction roll and acts as a seal. The negative pressure in the chamber therefore acts fully on the water in the holes in the area of the perforations, whereas in the perforation-free section the residual water in the holes is either held by the water film or sucked into it, in the second case the excess water of the film is sucked into the chamber.
In a further development of the invention, it can prove to be advantageous that the jacket wall is closed in itself to form a circular cylindrical chamber. Furthermore, in its area radially opposite the perforations, the jacket wall can be provided with essentially radial channels which are connected to a supply line for water.
In this way, water can be supplied to the gap between the roll jacket and the jacket wall in order to adapt the seal to the various conditions. As a result, a hydraulic pressure is built up in the gap, which in combination with the negative pressure in the chamber brings about a virtually complete removal of the water squeezed out of the paper web and also counteracts the ejection of the residual water from the bores, which is thus prevented.
As a result of the elimination of a mechanical seal, its friction losses and the risk of the holes becoming blocked due to abrasion are eliminated. Therefore, the amount of negative pressure in the chamber can be reduced and the power required to drive the suction roller can be reduced.
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The invention is explained in more detail below on the basis of preferred exemplary embodiments which are shown schematically in the drawings. 1 shows a detail from the longitudinal section through the suction roll and FIG. 2 shows a cross section through a suction roll with a circular cylindrical jacket wall.
A hollow suction roller --2-- is rotatably mounted on a fixed circular cylindrical wall --1-- on the driver and drive side, which is provided with circumferential grooves --3--; Radial bores --4-- are provided in these grooves --3--. A gap --5-- of a predetermined width is left between the jacket wall --1-- and the suction roll --2--.
In the outer wall-l-are formed in the upper, the nip --6-- between the suction roller - and a pressure roller interacting therewith --7-- radial perforations --8-- which are aligned with that of the outer wall --1- - limited chamber --9-- communicating. An endless felt (not shown) runs through the nip --6-- on which a paper web (not shown) to be dewatered is transported.
A perforation-free section adjoins the section of the jacket wall --1-- with the perforations --8--, on which a water film forms during operation of the suction roll, which gap --5-- in the area of the perforations - 8-- seals.
In the lower area, approximately diametrically opposite the roll gap, the jacket wall --1-- is provided with radial channels --10--, which are connected to a supply line --11--.
During operation, a negative pressure is maintained in the chamber --9-- and such an amount of water is fed in through the feed line --11-- that in the area of the perforation-free section the water film in the gap --5-- and therefore the seal between Jacket wall - 1 and suction roll --2-- is maintained.
The water squeezed out of the paper web in the nip --6-- passes through the felt into the grooves from which it is sucked off by means of the negative pressure prevailing in the chamber --9--, which passes through the perforations --8-- into the Gap --5-- reproduces.
After the holes --4-- run from the perforations - when the suction roll --2-- rotates, they reach an area of the gap --5-- in which - due to the lack of perforations in the jacket wall -l- - A water film is maintained which counteracts any spinning in the bores --4-- of the suction roller --2-- and practically prevents such spinning. Since there is also a high pressure difference due to the water acting as a seal, the residual water in the holes --4 - is sucked in against the centrifugal force.
PATENT CLAIMS:
1. suction roller for paper machines, with a rotatably mounted roller shell, which is provided with rows arranged in the circumferential direction essentially radial bores and optionally with grooves provided on the outside in the area of the rows of holes, and with a chamber arranged in the interior of the roller shell, which to a vacuum source is connected and which is connected at least in the area of the roll shell assigned to the roll gap formed between the roll shell and an associated pressure roller, with the bores thereof, characterized in that the chamber (9) at least in that of the roll gap (6) of the suction roll (2 ) assigned area is delimited by a jacket wall (1) which is coaxial to the roll jacket and which leaves a gap (5)
runs at a predetermined distance from the inside of the suction roll and is provided with perforations (8) in this area and which has a section without perforations in the direction of rotation of the suction roll (2).