DE102005020220A1

DE102005020220A1 - Long nip press

Info

Publication number: DE102005020220A1
Application number: DE102005020220A
Authority: DE
Inventors: Andreas Meschenmoser; Thomas Augscheller; Peter Mirsberger; Andreas SCHÜTTE
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2005-04-30
Filing date: 2005-04-30
Publication date: 2006-11-09
Also published as: WO2006117261A1; JP2008540852A; JP4935810B2; PL1893805T3; DE502006005253D1; ATE447071T1; EP1893805A1; EP1893805B1

Abstract

The invention relates to a long nip press for dewatering a web of paper, cardboard, tissue or other fibrous material (1) in a machine for producing and/or upgrading the same. Said press comprises a press roll (4) with a flexible roll sleeve (9) and a press element (6) with a concave press surface which forces the roll sleeve (9) towards a cylindrical mating roll (5) for producing a long press nip, the diameter of the press roll (4) being less than 1 m. The aim of the invention is to reduce the load on the flexible roll sleeve and the space required. For this purpose, the diameter of the mating roll (5) is more than 0.8 m and the ratio between the length (L) of the press surface in the web transport direction (11) and the diameter of the press roll (4) is less than 0.25 and/or the press roll (4) is wider than the mating roll (5) by not more than 0.6 m.

Description

Die Erfindung betrifft eine Langspaltpresse zur Entwässerung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben, bestehend aus einer Presswalze mit einem flexiblen Walzenmantel und einem Presselement mit konkaver Pressfläche, welches den Walzenmantel zur Bildung eines verlängerten Pressspaltes zu einer zylindrischen Gegenwalze drückt, wobei der Durchmesser der Presswalze unter 1 m liegt.The The invention relates to an extended-nip press for dewatering a paper, cardboard, Tissue or another fibrous web in a machine for Production and / or refinement thereof, consisting of a press roll with a flexible roll shell and a pressing element with concave pressing surface, which the roll shell to form an extended press nip to a cylindrical counter roll pushes, wherein the diameter of the press roll is less than 1 m.

Derartige Pressen kommen oft bei Umbauten zum Einsatz und können dabei wegen des geringen Raumbedarfs konventionelle Pressen ersetzen.such Presses are often used in conversions and can do so because of the small space requirement replace conventional presses.

Langspaltpressen erlauben wegen der längeren Verweilzeit im Pressspalt eine intensive und dennoch schonende Entwässerung der Faserstoffbahn.Long nip press allow because of the longer Dwell time in the press nip intensive yet gentle drainage the fibrous web.

Jedoch steht dem die große Belastung des flexiblen Walzenmantels im Pressspaltbereich infolge Verformung, insbesondere bei relativ kleinen Walzendurchmessern entgegen. Außerdem ist der Pressimpuls und damit auch die Entwässerungsleistung begrenzt.however is the big one Loading of the flexible roll shell in the press nip area as a result of deformation, especially against relatively small roller diameters. Besides that is the pressing pulse and thus the drainage performance limited.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei möglichst geringem Raumbedarf der Pressanordnung die Belastung des flexiblen Walzenmantels zu vermeiden.The The object of the invention is therefore, with minimum space requirements the press assembly to avoid the burden of the flexible roll shell.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Durchmesser der Gegenwalze mehr als 0,8 m beträgt und das Verhältnis zwischen der Länge der Pressfläche in Bahnlaufrichtung und dem Durchmesser der Presswalze kleiner als 0,25 ist und/oder die Presswalze höchstens 0,6 m breiter als die Gegenwalze ist.According to the invention was solved the task by that the diameter of the counter roll is more than 0.8 m and that relationship between the length the pressing surface in the web running direction and the diameter of the press roll smaller than 0.25 and / or the press roll is at most 0.6 m wider than the Counter roll is.

Dabei sorgt der relativ große Durchmesser der Gegenwalze für eine ausreichende Belastbarkeit ohne eine zu starke Durchbiegung derselben.there makes the relatively large Diameter of the counter roll for a sufficient load capacity without too much deflection the same.

Außerdem hat der relativ große Durchmesser der Gegenwalze eine verminderte Krümmung der Pressfläche und damit auch eine geringere Belastung des flexiblen Walzenmantels zur Folge. Dies erlaubt es, die Pressfläche der Presselemente soweit zu vergrößern, dass die Realisierung höherer Pressimpulse möglich wird, ohne einen größeren Durchmesser des Walzenmantels erforderlich zu machen. Dem sind jedoch Grenzen gesetzt.Besides, has the relatively large one Diameter of the counter roll a reduced curvature of the pressing surface and thus also a lower load of the flexible roll shell result. This allows the pressing surface of the pressing elements as far too enlarge that the realization of higher Press pulses possible will, without a larger diameter the roll mantle required. But there are limits set.

Im Übergangsbereich von der konkaven Pressfläche zu der zylindrischen Einspannung des Walzenmantels an den Enden der Presswalze kommt es zu einer Belastung des flexiblen Walzenmantels infolge Verformung. Wegen des relativ großen Durchmessers der Gegenwalze ist diese Belastung jedoch bereits so weit vermindert, dass die Presswalze die Gegenwalze um nur noch 0,6 m überragen muss, was den Aufwand und die Maschinenbreite vermindert.In the transition area from the concave pressing surface to the cylindrical clamping of the roll shell at the ends The press roller is subjected to a load of the flexible roll shell due to deformation. Because of the relatively large diameter of the counter roll However, this burden is already so far reduced that the press roll the mating roll has to exceed by only 0.6 m, which is the effort and the machine width is reduced.

Durch die längere Pressfläche und die sich damit ergebende längere Verweilzeit der Faserstoffbahn im Pressspalt wird auch bei höheren Pressimpulsen eine volumenschonende Entwässerung der Faserstoffbahn gewährleistet.By the longer one Press area and the resulting longer Dwell time of the fibrous web in the press nip is also at higher press pulses a volume-saving drainage ensured the fibrous web.

Die Belastung des Walzenmantels der Presswalze infolge der Verformung im Pressspaltbereich wird noch weiter vermindert, wenn der Durchmesser der Presswalze kleiner als der Durchmesser der Gegenwalze ist, da sich im Ergebnis eine geringere konvexe Krümmung des Pressspaltes in Bahnlaufrichtung ergibt.The Loading the roll shell of the press roll as a result of deformation in the press nip area is further reduced when the diameter the pressure roller is smaller than the diameter of the counter roll is because As a result, a lower convex curvature of the press nip in the web running direction results.

Um die sich hierdurch ergebenden Möglichkeiten im Verhältnis zum Aufwand optimal nutzen zu können, sollte der mittlere Pressdruck im Pressspalt größer als 2 MPa, vorzugsweise größer als 3 MPA und insbesondere größer als 4 MPa sein.Around the resulting possibilities in relation to to use optimally to the effort the average pressure in the press nip should be greater than 2 MPa, preferably greater than 3 MPa and in particular greater than 4 MPa.

Dabei hat es sich in Abhängigkeit von den Einsatzbedingungen, insbesondere den Anforderungen, die durch die zu entwässernde Faserstoffbahn gestellt werden, als vorteilhaft erwiesen, wenn die Pressfläche in Bahnlaufrichtung eine Länge von bis zu 80 mm, vorzugsweise von bis zu 100 mm und insbesondere von bis zu 140 mm aufweist.there it has become dependent from the conditions of use, in particular the requirements, the through the to be drained Fibrous web are found to be advantageous when the pressing surface in the web running direction a length of up to 80 mm, preferably of up to 100 mm and in particular of up to 140 mm.

Für eine Realisierung von besonders langen Pressflächen und somit auch langen Verweilzeiten kann es insbesondere bei hohen Maschinengeschwindigkeiten und/oder zur Volumenschonung von Vorteil sein, wenn die Pressfläche in Bahnlaufrichtung eine Länge von bis zu 160 mm, vorzugsweise bis zu 190 mm und insbesondere von bis zu 230 mm aufweist.For a realization of particularly long pressing surfaces and thus also long residence times, it can be especially at high Machine speeds and / or for volume conservation advantage be when the pressing surface in the web running direction, a length of up to 160 mm, preferably up to 190 mm and in particular of up to 230 mm.

Wegen der hohen mittleren Pressdrücke und den kleinen Walzendurchmessern sind die Vorteile der Erfindung vor allem bei Pressen zu erhalten, in denen die Breite der Presswalze weniger als 7,5 m, vorzugsweise weniger als 6,8 m und insbesondere weniger als 5,5 m beträgt.Because of the high average pressing pressures and the small roll diameters are the advantages of the invention Mainly obtained in presses where the width of the press roll less than 7.5 m, preferably less than 6.8 m and in particular less than 5.5 m.

Auf Grund des relativ großen Durchmessers der Gegenwalze ergibt sich, wie bereits ausgeführt, eine geringere Belastung des flexiblen Walzenmantels im Übergangsbereich von der konkaven Pressfläche zu der zylindrischen Einspannung des Walzenmantels an den Enden der Presswalze. Dies führt dazu, dass die Presswalze, d.h. ihr Walzenmantel unter Umständen nur noch lediglich höchstens 0,5 m, vorzugsweise höchstens 0,4 m breiter als die Gegenwalze, d.h. deren Mantelfläche sein muss.Due to the relatively large diameter of the mating roll results, as already stated, a lower load on the flexible roll mantle in the transition region from the concave pressing surface to the cylindrical clamping of the whale zenmantels at the ends of the press roll. As a result, the press roll, ie its roll shell, may only have to be at most 0.5 m, preferably at most 0.4 m wider, than the counter roll, ie its lateral surface.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:following the invention is based on an embodiment be explained in more detail. In the accompanying Drawing shows:

1: einen schematischen Querschnitt durch eine Langspaltpresse, 1 : a schematic cross section through an extended nip press,

2: eine Seitenansicht der Langspaltpresse und 2 : a side view of the extended nip press and

3: eine Darstellung des Pressdruckverlaufs im Langspalt. 3 : a representation of the pressure pressure curve in the extended nip.

Gemäß 1 wird der verlängerte Pressspalt zur Entwässerung einer Faserstoffbahn 1, insbesondere einer Papierbahn in einer Papiermaschine von einer zylindrischen Gegenwalze 5 und einer darüber angeordneten Presswalze 4 gebildet. Dabei sind die Walzenachsen beidseitig in einer Walzenstuhlung 10 gelagert.According to 1 becomes the extended press nip for dewatering a fibrous web 1 , in particular a paper web in a paper machine of a cylindrical counter-roll 5 and an overlying press roll 4 educated. The roller axles are on both sides in a roller frame 10 stored.

Die Faserstoffbahn 1 durchläuft den Pressspalt hier beispielhaft gemeinsam mit beidseitig je einem Entwässerungsband 2, 3 in Form eines Pressfilzes. Diese Entwässerungsbänder 2, 3 nehmen einen großen Teil des im Pressspalt aus der Faserstoffbahn 1 gepressten Wassers auf und transportieren dieses aus dem Pressspalt.The fibrous web 1 passes through the press nip here, for example, together with a dewatering band on both sides 2 . 3 in the form of a press felt. These drainage tapes 2 . 3 take up a large part of the pulp web in the press nip 1 pressed water and transport this from the press nip.

Zur Bildung eines verlängerten Pressspaltes besitzt die Presswalze 4 einen flexiblen Walzenmantel 9 aus faserverstärktem Kunststoff, welcher von einem hydraulischen Presselement 6 mit konkaver Pressfläche zur Gegenwalze 5 gedrückt wird.To form an extended press nip, the press roll has 4 a flexible roll shell 9 made of fiber-reinforced plastic, which of a hydraulic pressing element 6 with concave pressing surface to the counter roll 5 is pressed.

Hierbei ist das Presselement 6 als sich axial erstreckender Pressschuh ausgebildet.Here is the pressing element 6 formed as an axially extending press shoe.

Wegen des langen Pressspaltes und der damit verbundenen längeren Verweilzeit der Faserstoffbahn 1 im Pressspalt ist eine intensive, aber dennoch schonende Entwässerung selbst bei hohen Maschinengeschwindigkeiten möglich.Because of the long press nip and the associated longer residence time of the fibrous web 1 In the press nip an intensive, yet gentle dewatering is possible even at high machine speeds.

Während der Durchmesser der Presswalze hier beispielhaft bei 0,8 m liegt, hat die Gegenwalze 5 einen Durchmesser von 1 m.While the diameter of the press roll is here for example 0.8 m, the counter roll has 5 a diameter of 1 m.

Die Pressfläche des Presselementes 6 hat in Bahnlaufrichtung 11 eine Länge L von ca. 160 mm, so dass das Verhältnis zwischen dieser Länge L und dem Durchmesser der Presswalze 4 bei 0,2 liegt.The pressing surface of the pressing element 6 has in web running direction 11 a length L of about 160 mm, so that the ratio between this length L and the diameter of the press roll 4 is at 0.2.

Die derart dimensionierte Langspaltpresse stellt eine sehr kompakte Presseinheit dar und eignet sich dadurch hervorragend für den Ersatz konventioneller Presseinheiten mit kurzem Pressspalt.The Such dimensioned extended nip press provides a very compact Press unit and is therefore ideal for replacement conventional press units with short press nip.

Wegen des größeren Durchmessers der Gegenwalze 5 können relativ lange Pressschuhe zum Einsatz kommen, ohne große Presswalzen 4 erforderlich zu machen.Because of the larger diameter of the counter roll 5 For example, relatively long press shoes can be used without large press rolls 4 to make necessary.

Dies wiederum erlaubt es größere Pressimpulse zu erzeugen, wobei hier der mittlere Pressdruck p im Pressspalt größer 4 MPa ist.This in turn, it allows larger pressing pulses to generate, here the mean pressing pressure p in the press nip greater than 4 MPa is.

Wie in 1 zu sehen, ist die Rotationsachse 8 des Walzenmantels 9 der Presswalze 4 um einen Betrag a entgegen der Bahnlaufrichtung 11 zu der durch die Träger der Presswalze 4 und der Gegenwalze 5 laufenden Pressebene 7 versetzt angeordnet.As in 1 to see is the axis of rotation 8th of the roll mantle 9 the press roll 4 by an amount a against the web running direction 11 to the through the support of the press roll 4 and the counter roll 5 current press level 7 staggered.

Dieses Versetzen der Pressfläche führt zu einem asymmetrischen Pressdruckverlauf.This Offset the pressing surface leads to an asymmetric pressure pressure curve.

Gemäß 3 soll der Pressdruck am Einlauf des Pressspaltes allmählich bis zu einem Maximum ansteigen und von dort bis zum Auslauf plötzlich abfallen.According to 3 the pressure at the inlet of the press nip should gradually rise to a maximum and suddenly drop from there to the outlet.

Die Breite der Presswalze 4 beträgt etwa 6,5 m, was eine geringe Durchbiegung der Gegenwalze 5 zur Folge hat.The width of the press roll 4 is about 6.5 m, which is a slight deflection of the counter roll 5 entails.

Da die Enden des flexiblen Walzenmantels 9 der Presswalze 4 von zylindrischen Seitenscheiben 12 getragen werden, benötigt der Walzenmantel 9 einen in 2 dargestellten Übergangsbereich von der konkaven Form des Pressspaltes zur Kreisform der Seitenscheibe 12.As the ends of the flexible roll shell 9 the press roll 4 from cylindrical side windows 12 be worn, the roll shell needed 9 one in 2 illustrated transition region from the concave shape of the press nip to the circular shape of the side window 12 ,

Dieser Übergang wird auch als Abspannlänge I₁, I₂ bezeichnet und entspricht der Länge, um die der Walzenmantel 9 der Presswalze 4 die Mantelfläche der Gegenwalze 5 axial überragt.This transition is also referred to as guy length I ₁ , I ₂ and corresponds to the length to which the roll shell 9 the press roll 4 the lateral surface of the counter roll 5 surmounted axially.

Diese Abspannlänge I₁, I₂ kann gleich oder unterschiedlich lang sein.This guy length I ₁ , I ₂ can be the same or different lengths.

Hier überragt die Presswalze 4 die Gegenwalze 5 beidseitig um die gleiche Länge I₁, I₂ von ca. 25 cm, so dass die Presswalze 4 0,5 m länger als die Gegenwalze 5 ist.Here the press roller towers over 4 the counter roll 5 on both sides by the same length I ₁ , I ₂ of about 25 cm, so that the press roll 4 0.5 m longer than the counter-roller 5 is.

Claims

Extended nip press for dewatering a paper, board, tissue or other fibrous web ( 1 ) in a machine for producing and / or finishing the same, consisting of a press roll ( 4 ) with a flexible roll shell ( 9 ) and egg a pressing element ( 6 ) with a concave pressing surface which surrounds the roll shell ( 9 ) to form an extended press nip to a cylindrical counter roll ( 5 ), wherein the diameter of the press roll ( 4 ) is less than 1 m, characterized in that the diameter of the counter roll ( 5 ) is more than 0.8 m and the ratio between the length (L) of the pressing surface in the web running direction ( 11 ) and the diameter of the press roll ( 4 ) is less than 0.25 and / or the press roll ( 4 ) at most 0.6 m wider than the counter-roller ( 5 ).

Extended nip press according to claim 1, characterized in that the diameter of the press roll ( 4 ) smaller than the diameter of the counter roll ( 5 ).

Extended nip press according to claim 1 or 2, characterized that the average compacting pressure p in the press nip is greater than 2 MPa, preferably greater than 3 MPa and in particular greater than 4 MPa is.

Extended nip press according to one of the preceding claims, characterized in that the pressing surface in the web running direction ( 11 ) has a length (L) of less than 80 mm, preferably less than 100 mm and in particular less than 140 mm.

Extended nip press according to one of the preceding claims, characterized in that the pressing surface in the web running direction ( 11 ) has a length (L) of less than 160 mm, preferably less than 190 mm and in particular less than 230 mm.

Extended nip press according to one of the preceding claims, characterized in that the width of the press roll ( 4 ) is less than 7.5 m, preferably less than 6.8 m and in particular less than 5.5 m.

Extended nip press according to one of the preceding claims, characterized in that the press roll ( 4 ) at most 0.5 m, preferably at most 0.4 m wider than the counter-roller ( 5 ).