DE102006000142A1 - Riemenleitwalze für eine mit Metallriemenumlauf versehene Behandlungsvorrichtung einer gestrichenen oder ungestrichenen Faserbahn - Google Patents

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Riemenleitwalze für eine mit Metallriemenumlauf (2) versehene Behandlungsvorrichtung einer gestrichenen oder ungestrichenen Faserbahn. Die Behandlungsvorrichtung weist einen mindestens eine Riemenleitwalze (3) umlaufend ausgeführten Riemen (2) auf, wobei die Riemenleitwalze (3) als Rohrwalze (20) gestaltet ist, die an Ständerkonstruktionen gelagerte Endflansche (21) aufweist, die mti einem sich mit den Endflanschen mitdrehenden rohrförmigen Mantelteil (23) verbunden sind. An den Endflanschen (21) sind zum Heizen der Endflansche elektrische Widerstände (24) vorgesehen.

Description

• Riemenleitwalze für eine mit Metallriemenumlauf versehene Behandlungsvorrichtung einer gestrichenen oder ungestrichenen Faserbahn
• Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Riemenleitwalze für eine mit Metallriemenumlauf versehene Behandlungsvorrichtung einer gestrichenen oder ungestrichenen Faserbahn wie z.B. Papier, Karton oder Tissuepapier. Die Riemenleitwalze ist als Rohrwalze gestaltet, an der sich an Ständerkonstruktionen gelagerte Endflansche befinden, die mit einem sich mit den Endflanschen mitdrehenden rohrförmigen Mantelteil verbunden sind. Die Behandlungsvorrichtung weist einen mindestens eine Riemenleitwalze umlaufend ausgeführten Riemen auf, wobei außerhalb des Riemens wenigstens ein mit dem Riemen zusammen eine Kontaktfläche bildendes Gegenelement vorgesehen ist derart, dass zwischen Riemen und Gegenelement ein Bahnbehandlungsbereich entsteht, durch welchen die zu behandelnde Bahn geführt wird. Unter dem Ausdruck 'Bahnbehandlung' sind im Zusammenhang mit dieser Anmeldung verschiedene Maßnahmen zur Behandlung einer auf einer Papier-/Kartonmaschine herzustellenden Faserbahn zu verstehen wie Pressen, Trocknen, Glätten, Streichen, Leimbehandlung. Die Behandlungsvorrichtung kann auch eine Nachbehandlungsmaschine einer Faserbahn sein wie z.B. eine separate Streichvorrichtung, Druckvorrichtung oder Kalander. In der Schrift WO 03/064761, Metso Paper, Inc., sind eine mit Metallriemenumlauf versehene Behandlungsvorrichtung dieser Gattung und verschiedene Ausführungsformen beschrieben.
• Ein Problem bei dieser mit Metallriemenumlauf versehenen Behandlungsvorrichtung besteht im Heizen des Riemens und der Riemenleitwalze während des Rotierens z.B. gegen eine als Gegenelement dienende Thermowalze, wenn die Walzen weder Wasser- noch Ölkreislauf zum Ausgleich der Temperaturdifferenzen in Querrichtung aufweisen. Sind die Riemenleitwalzen kalte Rohrwalzen, bleiben die Endbereiche der Walzen kälter, weil die kalten Endflansche der Walzen zur Erwärmung Wärmeenergie brauchen und Wärme nur in die Flansche übertragen wird, wenn eine ausreichende Temperaturdifferenz vorliegt. Dieser kältere Bereich erstreckt sich bis ca. 0,5 m von der Kante des Metallriemens nach innen. Außerdem werden die Flansche während der Rotation der Walzen durch Konvektion gekühlt. Da der Wärmeübergangskoeffizient zwischen Stahlriemen und Walze sehr gut ist, überträgt sich die Temperaturdifferenz in Querrichtung auf den Riemen und weil der Riemen typischerweise über 10 m lang ist, führt die Temperaturdifferenz zu Längendifferenzen und darüber hinaus zu Zugspannungsspitzen an den Riemenkanten, die kritisch sind für eine Rissbildung. Wenn sich die Faserbahn zwischen Metallriemen und Thermowalze befindet, liegt die Riementemperatur nahe der Temperatur der heißen Bahn, weil Riemen und Riemenleitwalzen anderweitig keine Wärmeenergie zugeführt wird. Auch hierbei sind die Kanten der Riemenleitwalzen kälter, weil die Konvektion zur kalten Hallenluft die Flansche der Walze abkühlt, wenn der Kalander sich nicht innerhalb einer Haube befindet.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, mit der die im Vorstehenden erläuterten Probleme auf relativ einfache Weise eliminiert werden können. Zur Lösung dieser Aufgabe ist für die erfindungsgemäße Riemenleitwalze charakteristisch, dass an den Endflanschen elektrische Widerstände zum Heizen der Endflansche vorgesehen sind.
• Die elektrischen Widerstände sind vorzugsweise an der Außenfläche der Endflansche angebracht, wobei sie gegebenenfalls leicht gegen unbeschädigte oder in der Leistung geeignetere Widerstände ohne Demontage der Walzen ausgewechselt werden können. Die elektrische Energieversorgung der Widerstände ist vorzugsweise über in den Wellenenden der Endflansche angebrachte rotierende Anschlüsse vorgesehen, welchen die elektrische Energie z.B. durch gummiummantelte Kabel zugeführt wird.
• Die erfindungsgemäße Lösung ist kostengünstiger als z.B. ein Heißölsystem mit Rohrleitungen und Verdrängungsstücken. Die Riemenleitwalzen sind herkömmlich in ihrer Konstruktion identisch, um gegenseitigen Austausch zu ermöglichen, und sie sind in fester Position eingebaut. Die als führende/spannende Walze dienende Riemenleitwalze ist in verschiedenen Winkelstellungen zur Bahn verstellbar ausgeführt zur Führung und/oder Versetzung des Riemens in seiner Lage zwecks Einstellung der gewünschten Riemenspannung, unter Verzicht auf heizendes Öl, womit sie als leere, kalte Walze verwendet wird. Bei der erfindungsgemäßen Lösung kann das zum rotierenden Anschluss kommende Stromversorgungskabel spannungsfrei verlegt werden derart, dass es die gewünschten Bewegungen der Walze zulässt, womit es auch die Heizung der als führende/spannende Walze dienenden Riemenleitwalze ermöglicht, was in der Praxis bei den mit Heißölsystemen ausgeführten Lösungen nicht möglich wäre wegen der Bewegung der führenden/spannenden Walze, durch die die Metallrohre des Ölversorgungssystems Biegungen ausgesetzt sein würden.
• Im Folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, in denen
• 1 eine vom Stand der Technik bekannte Lösung in schematischer Seitenansicht einer Ausführung mit Metallriemen versehenen Behandlungsvorrichtung zeigt, von der nur die zur Verständlichkeit erforderlichen Elemente dargestellt sind,
• 2 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Riemenleitwalze in schematischer Seitenansicht zeigt, und
• 3 eine Walze nach 2 als Stirnseitenansicht zeigt.
• In 1 ist eine vom Stand der Technik bekannte, mit Metallriemenumlauf versehene Behandlungsvorrichtung als Riemenkalanderausführung gezeigt, die einen aus Metall hergestellten Glättriemen 2 aufweist, der Riemenleitwalzen 3 umläuft, von welchen Riemenleitwalzen wenigstens eine als führende Walze ausgeführt ist, die zwecks Einstellung der gewünschten Spannung des Riemens 2 versetzbar und zwecks gewünschter Riemenführung zum Riemen 2 schrägstellbar ist. Der Glättriemen 2 umläuft eine außerhalb von ihm angeordnete Walze 5, wobei zwischen Riemen 2 und Walze 5 ein Glättbereich gebildet wird. Die zu glättende Materialbahn W läuft durch den Glättbereich, wobei der gewünschte Druckimpuls sowie Wärmewirkung als Funktion der Zeit auf sie gerichtet wird. In 1 ist anhand einer Strichpunktlinie 9 die Form der Druckwirkung dargestellt, wenn innerhalb des Glättriemens 2 eine als Pressenelement dienende Pressenspaltwalze 4 vorgesehen ist, die den Riemen gegen die Walze 5 presst, wobei im Glättbereich ein Pressenspaltbereich höheren Druckes gebildet wird. In gestrichelter Linie 8 ist eine Form der Druckwirkung gezeigt, bei der der im Glättbereich wirkende Berührungsdruck nur durch die Spannung des Riemens 2 erzeugt wird, wobei die Pressenspaltwalze 4 nicht in pressendem Kontakt mit dem Riemen 2 ist (oder innerhalb des Riemens 2 keine Pressenspaltwalze 4 eingebaut ist). Die Walze 5, ebenso wie Walze 4, kann auch eine durchbiegungskompensierte Walze sein oder nicht, und sie wird aus einer Gruppe ausgewählt, die eine Walze mit elastischer Oberfläche, wie polymerbeschichtete Walze, gummibeschichtete Walze oder elastomerbeschichtete Walze, Schuhwalze, Thermowalze, Metallwalze, Faserwalze oder Verbundstoffwalze umfasst. Anstelle der Walze 4 kann auch eine anders zu profilierende oder ein Pressenelement mit festem Profil als Pressenelement dienen, das zusätzlich aus mehreren in Querrichtung der Maschine benachbarten Teilen bestehen kann. Auch das als Walze ausgeführte Pressenelement 4 kann aus mehreren in Querrichtung der Maschine benachbarten Teilen bestehen. Die Oberfläche des Pressenelements 4 kann durchgehend oder nicht durchgehend gestaltet sein. Das Pressenelement 4 kann außerdem zwecks Änderung der Länge und/oder Spannung des Behandlungsbereichs versetzbar ausgeführt werden. Ein Metallkalander dieser Art ist in der oben genannten Schrift WO 03/064761 erläutert.
• In der Ausführungsform nach 1 dient als Pressenspaltwalze eine Schuhwalze. Mit Bezugsnummer 6 sind Heizelmente wie z.B. Induktionsheizvorrichtung, Infrarotstrahler, Gasbrenner oder Kapazitätsheizvorrichtung gekennzeichnet. Bei dieser Lösung können erhöhte Temperaturen eingesetzt werden, z.B. von über ca. 100°C bis über ca. 200°C und sogar bis zu ca. 400°C je nach Ausführung. Erhöhte Temperatur zusammen mit langer Wirkungsdauer und breitem Druckregelungsbereich ergeben ein gutes Glättergebnis sowohl bei großen als auch kleinen Geschwindigkeiten, wie z.B. bei Geschwindigkeiten von 100 m/min bis 4000 m/min.
• In 2 und 3 ist eine erfindungsgemäße Riemenleitwalze 20 schematisch gezeigt, die Endflansche 21 mit Naben 22 aufweist. An den Endflanschen 21 ist ein sich mit den Flanschen mitdrehender rohrförmiger Walzenmantel 23 befestigt. An der Außenfläche 21a der Endflansche 21 sind elektrische Widerstände 24 befestigt, die vorgesehen sind, über Leiter 24a mit an den Enden der Naben 22 angebrachten, an sich bekannten rotierenden Anschlüssen (nicht gezeigt) in Kontakt gebracht zu werden. Die elektrischen Widerstände können z.B. als kreisförmige einheitliche Elemente an der Oberfläche der Endflansche oder zu mehreren radial angeordneten Elementen ausgeführt werden. An der Außenfläche der Endflansche kann zwecks Reduzierung der durch Konvektion der Endflansche verursachten Wärmeverluste vorzugsweise zusätzlich eine die Widerstandselemente bedeckende Wärmedämmschicht vorgesehen sein.
• Diese Lösung ermöglicht den Einsatz von verhältnismäßig kostengünstigen und einfachen Riemenleitwalzen in Verbindung mit einem Metallriemen. Zusätzlich ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung auch die Erwärmung einer als führende/spannende Walze dienenden Walze, wobei das den rotierenden Anschluss mit Strom versorgende Kabel in geeigneter Weise spannungsfrei verlegt wird, wodurch das Versetzen der Walze in verschiedene Positionen und/oder Winkellagen ermöglicht wird.

Claims (4)

1. Riemenleitwalze für eine mit Metallriemenumlauf (2) versehene Behandlungsvorrichtung einer gestrichenen oder ungestrichenen Faserbahn, welche Vorrichtung einen mindestens eine Riemenleitwalze (3) umlaufend ausgeführten Riemen (2) aufweist, wobei die Riemenleitwalze (3) als Rohrwalze (20) gestaltet ist, die an Ständerkonstruktionen gelagerte Endflansche (21) aufweist, die mit einem sich mit den Endflanschen mitdrehenden rohrförmigen Mantelteil (23) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass an den Endflanschen (21) zum Heizen der Endflansche elektrische Widerstände (24) vorgesehen sind.
2. Riemenleitwalze nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Widerstände an der Außenfläche der Endflansche angebracht sind.
3. Riemenleitwalze nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf den elektrischen Widerständen eine Wärmedämmschicht vorgesehen ist.
4. Riemenleitwalze nach einem der vorherigen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze eine den Riemen führende/spannende Walze ist.