DE10353270A1

DE10353270A1 - Pressmantel

Info

Publication number: DE10353270A1
Application number: DE2003153270
Authority: DE
Inventors: Uwe Matuschczyk
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2003-11-14
Filing date: 2003-11-14
Publication date: 2005-06-16

Abstract

Die Erfindung betrifft einen flexiblen Pressmantel (6) einer durchbiegungsgesteuerten Presswalze (5) mit einem zwischen den Mantelenden (10) liegenden Pressbereich (9), wobei zumindest ein Abschnitt des Pressmantels (6) im Pressbereich (9) einen anderen Außendurchmesser als an den Mantelenden (10) hat. DOLLAR A Dabei soll die Belastung des Pressmantels (6) dadurch vermindert werden, dass der Außendurchmesser des Pressmantels (6) im Pressbereich (9) zur axialen Mitte hin zunimmt oder abnimmt.

Description

Die Erfindung betrifft einen flexiblen Pressmantel einer durchbiegungsgesteuerten Presswalze mit einem zwischen den Mantelenden liegenden Pressbereich, wobei zumindest ein Abschnitt des Pressmantels im Pressbereich einen anderen Außendurchmesser als an den Mantelenden hat und die dazugehörige Presswalze sowie eine entsprechende Pressanordnung.

Derartige Pressmäntel sind zylindrisch ausgebildet und besitzen über ihre Länge meist eine konstante Wanddicke. Eine Verringerung der Wanddicke gibt es oft an den Mantelenden um deren Einspannung beispielsweise an einer Stirnscheibe zu erleichtern.

Wegen der Flexibilität des Walzenmantels sind diese Presswalzen besonders zur Bildung von verlängerten Pressspalten mit einer zylindrischen Gegenwalze geeignet. Dabei erfolgt die Anpressung des Pressmantels in der Regel über ein Anpresselement mit konkaver Pressfläche.

Der verlängerte Pressspalt verbessert das Entwässerungs- bzw. Glättergebnis erheblich.

Oft ist es insbesondere bei der Entwässerung der Faserstoffbahn notwendig, die Presskräfte im Pressspalt im Bereich der Ränder der Faserstoffbahn gegenüber dem Mittelbereich des Pressbereiches zur verstärkten Entwässerung der Ränder zu erhöhen oder bei übertrockneten Rändern die Presskräfte in diesem Bereich zu vermindern.

Da der Pressmantel zumindest überwiegend vom gegenüberliegenden Presselement und/oder einem durch den Pressspalt geführten endlos umlaufenden Band angetrieben wird, erfolgt die Übertragung des größten Teils der Antriebsleistung in den Bereichen mit den größeren Pressdrücken im Pressspalt.

Im Ergebnis stellt sich bei größeren Presskräften im Bereich der Ränder der Faserstoffbahn ein Nachlaufen des Pressmantels im mittleren Pressbereich verbunden mit einer Beule am Einlauf des Pressspaltes und einer Mulde am Auslauf des Pressspaltes im mittleren Pressbereich ein.

Bei größeren Presskräften im mittleren Teil des Pressbereiches laufen die Enden des Pressbereiches nach, so dass sich eine Mulde am Einlauf und eine Beule am Auslauf des mittleren Pressbereiches ergibt.

Dies führt zu erheblichen Spannungen im Pressmantel und einer erheblichen Beeinträchtigung der Lebensdauer desselben.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Belastung des Pressmantels zu vermindern.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Außendurchmesser des Pressmantels im Pressbereich zur axialen Mitte hin zu- oder abnimmt.

Die Zunahme des Außendurchmessers zur axialen Mitte hin führt zu einer positiven Bombierung und die Abnahme zu einer negativen Bombierung des Pressmantels.

Je nach dem wo sich eine Beule während der überwiegenden Betriebszeit einstellt kann so der richtige Pressmantel mit der entsprechenden Bombierung gewählt werden.

Bildet sich eine Beule am Pressspaltauslauf des mittleren Pressbereiches so sollte der Pressmantel eine negative Bombierung aufweisen.

Ist im Gegensatz dazu die Beule in der Mitte des Pressbereiches vor dem Pressspalteinlauf zu finden, so sollte er Pressmantel eine positive Bombierung besitzen.

Der Pressmantel hat im Abschnitt mit dem größeren Außendurchmesser auch eine größere Umfangsgeschwindigkeit.

Im Ergebnis vermindern sich die Spannungen im Pressmantel erheblich.

Um einen, vorzugsweise allmählichen Übergang zwischen der im allgemeinen geringen Wandstärke an den Enden des Pressmantels und der wegen der erhöhten Belastung größeren Wandstärke im Pressbereich zu schaffen, sollte sich der Außendurchmesser des Pressmantels im Bereich der Mantelenden zum Pressbereich hin vergrößern.

Beim Einsatz der Presswalze zur Entwässerung der Faserstoffbahn sollte die Außenoberfläche des Pressmantels im Pressbereich profiliert ausgeführt sein. Dies gewährleistet die Fähigkeit des Pressmantels zur Aufnahme und Speicherung des im Pressspalt aus der Faserstoffbahn gepressten Wassers.

Dabei sollte die Profilierung des Pressmantels zur Vereinfachung der Herstellung zumindest überwiegend von Blindbohrungen und/oder vorzugsweise in Umfangsrichtung verlaufenden Rillen gebildet werden.

Je nach Anforderung an das Wasserspeichervolumen des Pressmantels sollte die Gestaltung und Tiefe des Profils gewählt werden.

Zur Gestaltung eines über den Pressbereich konstanten Wasserspeichervolumens ist es vorteilhaft, wenn die maximale und/oder durchschnittliche Profiltiefe der Vertiefungen über den Pressbereich zumindest etwa konstant ist.

Das Wasserspeichervolumen pro Pressfläche des Pressmantels lässt sich mit Vorteil dadurch beeinflussen, dass sich die maximale und/oder durchschnittliche Profiltiefe der Vertiefungen über den Pressbereich in axialer Richtung betrachtet verändert.

Je größer das offene Volumen der Pressfläche, desto größer auch das Wasserspeichervolumen.

Ohne negative Auswirkungen auf die Belastbarkeit des Pressmantels kann das Wasserspeichervolumen einfach dadurch verändert werden, dass die maximale und/oder durchschnittliche Profiltiefe bei größeren Außendurchmessern des Pressmantels größer als bei kleineren Außendurchmessern ist.

Besondere Vorteile bringt der Einsatz dieser Pressmäntel in Presswalzen zur Entwässerung und/oder Glättung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben, wobei der Pressmantel über mehrere separat steuerbare und axial nebeneinander angeordnete Anpresszonen von innen abgestützt wird.

Dies erlaubt die Steuerung der Presskräfte entsprechend den Anforderungen und dem Querprofil der Faserstoffbahn.

In der Regel ist es ausreichend, wenn das Wasserspeichervolumen pro Pressfläche des Pressmantels über den Pressbereich zumindest etwa konstant ist.

Bei erhöhtem Wasseranfall während der Entwässerung in Zonen der Faserstoffbahn die gegenüber Abschnitten mit größerem Aussendruchmesser des Pressmantels liegen, kann das Wasserspeichervolumen pro Pressfläche des Pressmantels in diesen Abschnitten einfach und ohne Auswirkungen auf die Belastbarkeit des Pressmantels durch eine entsprechende Profilierung und Profiltiefe vergrößert werden.

Für die Pressanordnung mit einer oben beschriebenen Presswalze, die mit einem gegenüberliegenden Presselement einen Pressspalt zur Entwässerung und/oder Glättung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben bildet, ist erfindungswesentlich, dass die Presskräfte im Pressspalt im Bereich der Ränder der Faserstoffbahn zumindest während der überwiegenden Betriebszeit größer oder kleiner als im mittleren Pressbereich sind.

Bei größeren Presskräften im mittleren Pressbereich kann der Beule am Pressspalteinlauf dadurch entgegengewirkt werden, dass Presswalzen mit einem Pressmantel zum Einsatz kommen, deren Außendurchmesser im Pressbereich zur axialen Mitte hin abnimmt.

Bei größeren Presskräften im Bereich der Ränder der Faserstoffbahn, sollte der Außendurchmesser des Pressmantels der Presswalze im Pressbereich zur axialen Mitte hin zunehmen.

Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:
1: einen schematischen Querschnitt durch eine Pressanordnung;
2: einen Pressmantel mit positiver Bombierung und
3: einen Pressmantel mit negativer Bombierung.
In 1 ist eine Pressanordnung einer Papiermaschine zur Entwässerung einer Faserstoffbahn 1 dargestellt. Dabei wird neben der Faserstoffbahn 1 beidseitig je ein endlos umlaufendes Entwässerungsband 2, 3 in Form eines Pressfilzes durch einen Pressspalt geführt. Dieser Pressspalt wird von einer Presswalze 5 mit einem flexiblen Pressmantel 6 und einem gegenüberliegenden Presselement 4 in Form einer zylindrischen Gegenwalze gebildet.
Der Pressmantel 6 wird über ein Anpresselement 7 mit konkaver Pressfläche zur Gegenwalze gedrückt. Das hierbei aus der Faserstoffbahn 1 gepresste Wasser wird an die Pressfilze und von diesen teilweise auch an die Presswalze 5 sowie die Gegenwalze abgegeben.
Damit die Presswalze 5 und die Gegenwalze Wasser aufnehmen und speichern können, besitzen sie an der Außenoberfläche im Pressbereich 9 eine Profilierung. Diese Profilierung wird von in Umfangsrichtung verlaufenden Rillen 11 gebildet.
Das Anpresselement 7 erlaubt die separate Anpressung des Pressmantels 6 in Zonen quer zur Faserstoffbahn 1. Auf diese Weise können beispielsweise feuchte, quer zur Bahnlaufrichtung 8 begrenzte Abschnitte der Faserstoffbahn 1 durch höhere Presskräfte in der entsprechenden Zone verstärkt gepresst und somit auch verstärkt entwässert werden.
Die in den 2 und 3 gezeigten Pressmäntel 6 haben an den Mantelenden 10 eine geringere Mantelstärke als im innen liegenden Pressbereich 9. Dies erhöht die Flexibilität des Pressmantels 6 an den Enden und erleichtert so das Einspannen an den Stirnseiten der Presswalze 5. Von den Mantelenden 10 vergrößert sich die Mantelstärke allmählich zum Pressbereich 9 hin, wobei der Innendurchmesser des Pressmantels 6 über die gesamte axiale Länge weitestgehend konstant bleibt.
Die Pressmäntel 6 bestehen aus einem Kunststoff und sind über längs und quer laufende Fäden 12 verstärkt.
Der in 2 dargestellte Pressmantel 6 besitzt eine positive Bombierung, dies bedeutet, dass sich der Außendurchmesser im Pressbereich 9 zur axialen Mitte hin allmählich vergrößert.
Dies hat zur Folge, dass die Umfangsgeschwindigkeit an der Oberfläche des Pressmantels 6 in der Mitte der Presswalze 5 am größten ist. Daher ist die Presswalze insbesondere für Fälle geeignet, bei denen die Presskräfte im Bereich der Ränder der Faserstoffbahn 1 größer als im mittleren Bereich sind. Im Ergebnis kommt es wenigstens zu einer Minimierung einer sich eventuell einstellenden Beule des Pressmantels im mittleren Pressbereich 9 am Pressspalteinlauf.
Hierbei wird außerdem noch auf die Möglichkeit aufmerksam gemacht, das Wasserspeichervolumen des Pressmantels 6 pro Pressfläche durch eine entsprechende Profiltiefe der Rillen 11 an die anfallende Wassermenge anzupassen. Hier nimmt die Profiltiefe mit dem Außendurchmesser zur axialen Mitte hin zu. Im Ergebnis erhöht sich das Wasserspeichervolumen in der Mitte der Presswalze 9. Da die Rillen 11 einen konstanten Abstand zum Innendurchmesser des Pressmantels 6 aufweisen, leidet die Belastbarkeit des Pressmantels 6 unter dieser Variation der Profiltiefen nicht.
Der Pressmantel 6 gemäß 3 weist eine negative Bombierung auf, d.h., dass sich der Außendurchmesser im Pressbereich 9 zur axialen Mitte hin verkleinert. Da der Rand der Faserstoffbahn 1 nicht genau definiert ist, weil die Lage durch Bahnverschiebung oder Breitenveränderung der Faserstoffbahn 1 variiert, liegt das Maximum der Mantelstärke nicht genau am Übergang von den Mantelenden 10 zum Pressbereich 9, sondern etwas in den Pressbereich 9 hin versetzt.
Sollten die Presskräfte im mittleren Pressbereich 9 größer als an den Enden sein, so ist wegen dem Nachlauf des Pressmantels 6 an den Enden mit einer Beule in der Mitte des Pressbereiches 9 am Pressspaltauslauf zu rechnen. Dem kann über die negative Bombierung entgegen gewirkt werden. Auch verändert sich die Profiltiefe mit der Mantelstärke, so dass das größte Wasserspeichervolumen pro Pressfläche an den Enden des Pressbereiches 9 zu finden ist.
Die Pressmäntel 6 können entsprechen den Betriebsbedingungen eingesetzt werden. Dies bedeutet, dass die durchschnittliche Presskraftverteilung quer zur Bahnlaufrichtung 8 über den bevorzugten Pressmantel 6 entscheidet. Sind die größten Presskräfte während der Einsatzdauer des Pressmantels 6 an den Enden des Pressbereiches zu erwarten oder vorgesehen, so empfiehlt sich der Einsatz eines Pressmantels mit positiver Bombierung und bei stärkeren Presskräften im mittleren Bereich mit negativer Bombierung.

Claims

Flexibler Pressmantel (6) einer durchbiegungsgesteuerten Presswalze (5) mit einem zwischen den Mantelenden (10) liegenden Pressbereich (9), wobei zumindest ein Abschnitt des Pressmantels (6) im Pressbereich (9) einen anderen Außendurchmesser als an den Mantelenden (10) hat, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Pressmantels (6) im Pressbereich (9) zur axialen Mitte hin zunimmt.
Flexibler Pressmantel (6) einer durchbiegungsgesteuerten Presswalze (5) mit einem zwischen den Mantelenden (10) liegenden Pressbereich (9), wobei zumindest ein Abschnitt des Pressmantels (6) im Pressbereich (9) einen anderen Außendurchmesser als an den Mantelenden (10) hat, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Pressmantels (6) im Pressbereich (9) zur axialen Mitte hin abnimmt.
Flexibler Pressmantel (6) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Außendurchmesser des Pressmantels (6) im Bereich der Mantelenden (10) zum Pressbereich (9) hin vergrößert.
Flexibler Pressmantel (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenoberfläche des Pressmantels (6) im Pressbereich (9) profiliert ausgeführt ist.
Flexibler Pressmantel (6) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierung des Pressmantels (6) zumindest überwiegend von Blindbohrungen und/oder vorzugsweise in Umfangsrichtung verlaufenden Rillen (11) gebildet wird.
Flexibler Pressmantel (6) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale und/oder durchschnittliche Profiltiefe über den Pressbereich (9) zumindest etwa konstant ist.
Flexibler Pressmantel (6) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die maximale und/oder durchschnittliche Profiltiefe über den Pressbereich (9) in axialer Richtung betrachtet verändert.
Flexibler Pressmantel (6) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale und/oder durchschnittliche Profiltiefe bei größeren Außendurchmessern des Pressmantels (6) größer als bei kleineren Außendurchmessern ist.
Presswalze (5) zur Entwässerung und/oder Glättung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben mit einem flexiblen Pressmantel (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressmantel (6) über mehrere separat steuerbare und axial nebeneinander angeordnete Anpresszonen von innen abgestützt wird.
Presswalze (5) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserspeichervolumen pro Pressfläche des Pressmantels (6) über den Pressbereich (9) zumindest etwa konstant ist.
Presswalze (5) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserspeichervolumen pro Pressfläche des Pressmantels (6) in Abschnitten mit größerem Außendurchmesser des Pressmantels (6) größer als in Abschnitten mit kleinerem Außendurchmessern ist.
Pressanordnung mit einer Presswalze (5) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, die mit einem gegenüberliegenden Presselement (4) einen Pressspalt zur Entwässerung und/oder Glättung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Presskräfte im Pressspalt im Bereich der Ränder der Faserstoffbahn (1) zumindest während der überwiegenden Betriebszeit kleiner als im mittleren Pressbereich (9) sind.
Pressanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Pressmantels (6) im Pressbereich (9) zur axialen Mitte hin abnimmt.
Pressanordnung mit einer Presswalze (5) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, die mit einem gegenüberliegenden Presselement (4) einen Pressspalt zur Entwässerung und/oder Glättung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Presskräfte im Pressspalt im Bereich der Ränder der Faserstoffbahn (1) zumindest während der überwiegenden Betriebszeit größer als im mittleren Pressbereich (9) sind.
Pressanordnung nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Pressmantels (6) im Pressbereich (9) zur axialen Mitte hin zunimmt.