DE19615654A1

DE19615654A1 - Pressenanordnung

Info

Publication number: DE19615654A1
Application number: DE19615654A
Authority: DE
Inventors: Christian Schiel; Joachim Grabscheid; Andreas Schuette
Original assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Current assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Priority date: 1996-04-19
Filing date: 1996-04-19
Publication date: 1997-10-23
Also published as: CA2202810A1; US5935385A; JPH1037090A; FI971633A0; FI971633A7

Description

Die Erfindung betrifft eine Pressenanordnung, insbesondere Schuhpressenanordnung, zur Behandlung einer Materialbahn in einem in Laufrichtung der Materialbahn verlängerten Preß spalt, der zwischen einem um einen stationären Träger umlau fenden flexiblen Walzenmantel und einer Gegenfläche gebildet ist, gegen die der flexible Walzenmantel durch wenigstens ein am Träger gelagertes hydrodynamisch und/oder hydrosta tisch geschmiertes Stützelement wie insbesondere einen Preß schuh anpreßbar ist, wobei das Stützelement eine Anpreßflä che aufweist, die an die Form der Gegenfläche angepaßt ist, und wobei außer der zu behandelnden Materialbahn wenigstens ein Gewebeband wie insbesondere ein Entwässerungsfilz, ein Entwässerungssieb oder dergleichen durch den Preßspalt hin durchgeführt wird.

In der Praxis wurde es bisher vermieden, bei Pressenanord nungen der eingangs genannten Art das Gewebeband vor dem Preßspalt auf dem flexiblen Walzenmantel zu führen. In der Druckschrift "Wochenblatt für Papierfabrikation 5/1988" ist mit der Abb. 16 zwar eine Prinzipskizze gezeigt, nach der der flexible Walzenmantel teilweise auch von einem Gewe beband umschlungen ist. Eine derartige Anordnung wurde bis her jedoch nicht in die Praxis umgesetzt, da dem unter ande rem die sich ergebende Krümmungsbeanspruchung des flexiblen Walzenmantels im Mittelbereich und an den Kanten sowie erhöh te Probleme mit der Schmierfilmbildung entgegenstanden.

Ziel der Erfindung ist es, eine verbesserte Pressenanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die genann ten Probleme beseitigt sind und ein jeweiliges Gewebeband ohne nachteilige Folgen bereits vor dem Preßspalt an den flexiblen Walzenmantel so anlegbar ist, daß es bereits im Bereich der konvex gekrümmten Nase des Preßschuhs in Kontakt mit dem flexiblen Walzenmantel kommt. Hierbei soll es insbe sondere auch möglich sein, daß der Winkel zwischen der Preß ebene und der Richtung des zugeführten Gewebebandes kleiner als 90° ist.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung in erster Linie dadurch gelöst, daß das Stützelement mit einer in Laufrichtung der Materialbahn vor der Anpreßfläche und damit vor dem Preß spalt liegenden Auflauffläche für den flexiblen Walzenmantel und ein Gewebeband versehen ist.

Bei einer entsprechenden Zuführung des jeweiligen Gewebeban des trifft somit der flexible Walzenmantel gemeinsam mit die sem Gewebeband im Bereich der Auflauffläche auf das Stützele ment. Aufgrund der besonderen Auflauffläche erfolgt eine ma terialschonende Abstützung sowohl des flexiblen Walzenman tels als auch des jeweiligen Gewebebandes in einem Bereich, der in Laufrichtung der Materialbahn vor dem Preßspalt liegt. Durch diese dem Stützelement zugeordnete Auflaufflä che lassen sich die Krümmungsbeanspruchungen auf ein Minimum herabsetzen.

Die Auflauffläche des Stützelements ist vorzugsweise hydro dynamisch geschmiert. Vorteilhafterweise grenzt sie unmittel bar an die im Bereich des Preßspaltes liegende Preßfläche des Stützelements an.

Ist die Gegenfläche durch eine Gegenwalze gebildet, so ist die Anpreßfläche des Stützelements zweckmäßigerweise konkav, um den in Laufrichtung der Materialbahn verlängerten Preß spalt zu bilden.

Dagegen ist die Auflauffläche im den flexiblen Walzenmantel abstützenden Bereich des Stützelements vorzugsweise zumin dest teilweise konvex und mit einem Krümmungsradius von einem Wert versehen, der im Bereich von etwa 5% bis 15% des Wertes des Radius des annähernd kreiszylindrischen frei en Teils des Walzenmantels liegt. Hierbei kann dieser Krüm mungsradius der Auflagefläche vorteilhafterweise einen Wert besitzen, der im Bereich von etwa 30 mm bis 120 mm und insbe sondere 50 mm bis 75 mm liegt.

Zudem kann das Stützelement mit einem in Laufrichtung der Materialbahn vor der Auflagefläche liegenden gekrümmten Ein laufbereich versehen sein, dessen Krümmungsradius vorzugswei se deutlich geringer als der Krümmungsradius der Anpreßflä che ist.

Bei einer in der Praxis bevorzugten Ausführungsform besitzt der Krümmungsradius dieses Randbereichs einen Wert, der im Bereich von etwa 5% bis 15% und insbesondere bei etwa 10% des Wertes des Radius der Auflauffläche liegt, wobei er vor zugsweise etwa 6 mm beträgt.

Die beispielsweise aus Faserstoff bestehende Materialbahn kann mit dem Gewebeband oder unabhängig davon z. B. teilweise um die Gegenwalze geschlungen in den Preßspalt geführt wer den.

Zur Optimierung der hydrodynamischen Schmierfilmbildung so wie zur Vermeidung zu starker dreidimensionaler Verformungen des flexiblen Walzenmantels an den beiden Schuhenden ist es vorteilhaft, wenn der Mantel einerseits eine nicht zu hohe, andererseits aber auch eine nicht zu niedrige Steifigkeit besitzt. Demnach ist bei einer zweckmäßigen Ausführungsform vorgesehen, daß die Dicke des neuen, noch nicht abgenutzten Walzenmantels in einem Bereich von etwa 5 bis 7 mm liegt, daß die Härte des Mantelkunststoffes in einem Bereich von etwa 85 bis 96 Shore liegt und daß der Radius des annähernd kreiszylindrischen Walzenmantels in einem Bereich von etwa 40 und 80 mm liegt.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausführungs varianten der erfindungsgemäßen Pressenanordnung angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben; in dieser zeigen

Fig. 1 eine schematisch, teilweise geschnittene Ansicht eines Teils einer Schuhpressenan ordnung und

Fig. 2 und 3 jeweils einen möglichen Verlauf des Wal zenmantels im Bereich der Auflauffläche.

Die in der Figur gezeigte Schuhpressenanordnung 10 umfaßt ei nen um einen stationären Träger 12 umlaufenden flexiblen Wal zenmantel 14, der durch einen im stationären Träger 12 gela gerten, als Stützelement dienenden Preßschuh 16 gegen eine Gegenfläche 18 gepreßt wird, die im vorliegenden Fall durch eine zylindrische Gegenwalze 20 gebildet ist.

Die Schuhpressenanordnung 10 dient zur Behandlung einer Mate rialbahn 22 in einem in Laufrichtung LR der Materialbahn 22 verlängerten Preßspalt 24, der im Bereich einer Anpreßfläche 26 des Preßschuhs 16 zwischen dem flexiblen Walzenmantel 14 und der durch die Gegenwalze 20 gebildeten Gegenfläche 18 definiert ist. Hierbei ist die Form der Anpreßfläche 26 an die der Gegenfläche 18 der Gegenwalze 20 angepaßt, um den verlängerten Preßspalt 24 zu bilden. Nachdem die Gegenwalze 20 im vorliegenden Fall kreiszylindrisch ist, ist diese Anpreßfläche 26 somit konkav ausgebildet.

Außer der zu behandelnden Materialbahn 22 wird wenigstens ein Gewebeband 28 wie insbesondere ein Entwässerungsfilz, ein Entwässerungssieb oder dergleichen durch den Preßspalt 24 hindurchgeführt.

Der Preßschuh 16 kann mit Hydrostatiktaschen 30 versehen sein, die über im Preßschuh 16 vorgesehene Kanäle 32, 34 mit Schmieröl versorgt wird. Grundsätzlich kann der Preßschuh hydrodynamisch und/oder hydrostatisch geschmiert sein.

Wie der Figur entnommen werden kann, dreht sich die Gegenwal ze 20, wie durch den Pfeil F angegeben, im vorliegenden Fall im Uhrzeigersinn, wodurch sich auch eine entsprechende Lauf richtung LR für die Materialbahn 22 ergibt.

Der Preßschuh 16 ist mit einer in Laufrichtung LR der Mate rialbahn 22 vor der Anpreßfläche 26 liegenden Auflauffläche 36 für den flexiblen Walzenmantel 14 und das Gewebeband 28 versehen. Diese in Laufrichtung LR der Materialbahn 22 vor dem Preßspalt 24 liegende Auflauffläche 36 erstreckt sich über einen Bereich A. Sie wird vorzugsweise hydrodynamisch geschmiert. Über Bohrungen 39 ist eine zusätzliche hydrosta tische Schmierung möglich.

Wie der Figur entnommen werden kann, grenzt die Auflaufflä che 36 im vorliegenden Fall unmittelbar an die im Bereich des Preßspaltes 24 liegende Anpreßfläche 26 des Preßschuhs 16 an.

Die Auflauffläche 36 des Preßschuhs 16 ist konvex und damit entgegengesetzt zur konkaven Anpreßfläche 26 gekrümmt. Der Krümmungsradius r_A der Auflagefläche 36 besitzt vorzugsweise einen Wert, der im Bereich von etwa 5% bis 15% des Wertes des Radius des außerhalb des Bereichs des Preßschuhes 16 kreiszylindrisch geführten Walzenmantels 14 liegt. So kann dieser Krümmungsradius r_A der Auflagefläche 36 beispielswei se einen Wert besitzen, der im Bereich von etwa 35 mm bis 100 mm und insbesondere 50 mm bis 75 mm liegt.

Wie anhand der Figur zu erkennen ist, ergibt sich ein sanf ter Übergang zwischen der Auflauffläche 36 und der Anpreßflä che 26 des Preßschuhs 16, so daß die Materialbeanspruchung auf ein Minimum herabgesetzt ist. Bei der bevorzugten Ausfüh rungsform ist zudem vorgesehen, daß der Verlauf des Walzen mantels 14 im Bereich der Auflauffläche 36 höchstens um ei nen Betrag a (vgl. Fig. 2 und 3) vom angenommenen idealen kreisrunden Verlauf des Walzenmantels 14 abweicht, der etwa 2% des Wertes des Radius R (vgl. wiederum Fig. 2 und 3) des annähernd kreiszylindrischen freien Teils des Walzenman tels 14 beträgt.

Zudem ist der Preßschuh 16 mit einem in Laufrichtung LR der Materialbahn 22 vor der Auflagefläche 36 liegenden gekrümm ten Einlaufbereich 38 versehen, dessen Krümmungsradius r_E we sentlich kleiner als der Krümmungsradius r_A der Anpreßfläche 36 ist.

Der Krümmungsradius r_E des Einlaufbereichs 38 des Preßschuhs 16 kann insbesondere einen Wert besitzen, der im Bereich von etwa 5% bis 15% und insbesondere bei etwa 10% des Wertes des Radius der Auflauffläche 36 liegt. Im vorliegenden Fall besitzt dieser Krümmungsradius r_E einen Wert von etwa 6 mm bei einem angenommenen Radius des Walzenmantels 14 von 750 mm.

Wie der Figur entnommen werden kann, liegt das Gewebeband 28 im vorliegenden Fall bereits vor der Auflauffläche 36 am flexiblen Walzenmantel 14 an.

Die beispielsweise aus Faserstoff bestehende Materialbahn 22 kann mit dem Gewebeband 28 oder, wie dargestellt, unabhängig davon in den Preßspalt 24 eingeführt werden. Hierbei ist auch denkbar, daß die Materialbahn 22 in Kontakt mit der Gegenwalze 20 in den Preßspalt 24 einläuft.

Durch die beschriebene Anordnung ist unter anderem gewähr leistet, daß der flexible Walzenmantel 14 gemeinsam mit dem Gewebeband 22 im Bereich der hydrodynamisch geschmierten Auflauffläche 36 auf den Preßschuh 16 trifft.

Nachdem der Krümmungsradius r_E des Einlaufbereichs 38 wesent lich kleiner als der Krümmungsradius r_A der Auflauffläche 36 des Preßschuhs 16 ist, liegen der Walzenmantel 14 und das Gewebeband 28 zumindest im wesentlichen erst im Bereich der Auflauffläche 36 am Stützschuh 16 an.

Aufgrund der angegebenen Ausbildung des Preßschuhs 16 und insbesondere der Auflauffläche 36 ergibt sich sowohl für den flexiblen Walzenmantel 14 als auch für das Gewebeband 28 eine deutlich geringere Krümmungsbeanspruchung. Dies trifft insbesondere für den Fall zu, daß der Verlauf des Walzenman tels 14 im Auflaufbereich maximal 2% des Radius des Walzen mantels vom strichpunktiert dargestellten idealen, d. h. kreisrunden Verlauf des Walzenmantels abweicht.

Außer dem Gewebeband 28 kann wenigstens ein weiteres, durch den Preßspalt 24 zu führendes Gewebeband vorgesehen sein.

Wie anhand der Fig. 1 ferner zu erkennen ist, ist in Lauf richtung LR der Materialbahn 22 vor dem Stützelement 16 eine Schmiermittelabsaugeinrichtung 40 vorgesehen, die über die Breite verteilte Ölabsaugkanäle 42 enthält, die durch Wände 41 begrenzt sind und eine durchgehend gekrümmte Leitfläche 45 besitzen, die im Normalbetrieb mit einem geringen Abstand 44 zum Walzenmantel 14 angeordnet ist.

Im instationären Fall (Beschleunigung, Verzögerung, Luft druckabfall im Preßmantel, usw.) kann es vorkommen, daß der Walzenmantel 14 vor dem Auflauf auf den Preßschuh 16 im Sinne eines angenähert tangentialen Verlaufs zwischen der Leiste 46 und dem Preßschuh 16 gestrafft wird. Die Krümmung der Leit- oder Oberfläche 45 ist so geschaffen, daß sie die erforderliche Schmierölmenge auch im instationären Zustand durchläßt, also einen genügend großen Radius von z. B. über 40 mm besitzt.

Im vorliegenden Fall wird nur ein Gewebeband 28 oder Filz durch den Preßspalt geführt. Dieser umschlingt vor dem Preß spalt die flexible Walze und nach dem Preßspalt die starre Gegenwalze 20 um einen bestimmten Betrag.

Gemäß Fig. 1 ist der Winkel α zwischen der Preßebene P und dem auf den flexiblen Walzenmantel 14 auflaufenden Gewebeband 28 kleiner als 90°.

Bezugszeichenliste

10 Schuhpressenanordnung
12 Träger
14 Walzenmantel
16 Preßschuh
18 Gegenfläche
20 Gegenwalze
22 Materialbahn
24 Preßspalt
26 Anpreßfläche
28 Gewebeband
30 Hydrostatiktasche
32 Kanal
34 Kanal
36 Auflauffläche
38 Randbereich
40 Schmiermittelabsaugeinrichtung
41 Wände
42 Ölabsaugkanäle
44 Abstand
45 Leitfläche
46 Leiste
A Bereich
F Pfeil
LR Laufrichtung der Materialbahn
r_A Krümmungsradius
r_E Krümmungsradius
P Preßebene
α Winkel

Claims

1. Pressenanordnung, insbesondere Schuhpressenanordnung (10), zur Behandlung einer Materialbahn (22) in einem in Laufrichtung (LR) der Materialbahn (22) verlängerten Preßspalt (24), der zwischen einem um einen stationären Träger (12) umlaufenden flexiblen Walzenmantel (14) und einer Gegenfläche (18) gebildet ist, gegen die der fle xible Walzenmantel (12) durch wenigstens ein am Träger (12) gelagertes hydrodynamisch und/oder hydrostatisch geschmiertes Stützelement (16) wie insbesondere einen Preßschuh anpreßbar ist, wobei das Stützelement (16) eine Anpreßfläche (26) aufweist, die an die Form der Gegenfläche (18) angepaßt ist, und wobei außer der zu behandelnden Materialbahn (22) wenigstens ein Gewebeband (28) wie insbesondere ein Entwässerungsfilz, ein Entwäs serungssieb oder dergleichen durch den Preßspalt (24) hindurchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (16) mit einer in Laufrichtung (LR) der Materialbahn (22) vor der Anpreßfläche (26) und da mit vor dem Preßspalt (24) liegenden Auflauffläche (36) für den flexiblen Walzenmantel (14) und ein Gewebeband (28) versehen ist.

2. Pressenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflauffläche (36) des Stützelements (16) hydro dynamisch geschmiert ist.

3. Pressenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Auflauffläche (36) unmittelbar an die im Bereich des Preßspaltes (24) liegende Anpreßfläche (26) des Stützelements (16) angrenzt.

4. Pressenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenmantel (14) außerhalb des Bereichs des Stützelements (16) annähernd kreiszylindrisch verläuft.

5. Pressenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfläche (18) durch eine Gegenwalze (20) ge bildet und die Anpreßfläche (26) des Stützelements (16) konkav ist.

6. Pressenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflauffläche (36) des Stützelements (16) im den flexiblen Walzenmantel (14) abstützenden Bereich zumin dest teilweise konvex ist und einen Krümmungsradius (r_A) von einem Wert besitzt, der im Bereich von etwa 5% bis 15% des Wertes des Radius (R) des annähernd kreiszylin drischen freien Teils des Walzenmantels (14) liegt.

7. Pressenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius (r_A) der Auflagefläche (36) einen Wert besitzt, der im Bereich von etwa 35 mm bis 100 mm und insbesondere 45 mm bis 75 mm liegt.

8. Pressenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet daß der Verlauf des Walzenmantels (14) im Bereich der Auflauffläche (36) höchstens um einen Betrag (a) vom angenommen idealen kreisrunden Verlauf des Walzenmantels (14) abweicht, der etwa 2% des Wertes des Radius (R) des annähernd kreiszylindrischen freien Teils des Walzenmantels (14) beträgt.

9. Pressenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (16) mit einem in Laufrichtung (LR) der Materialbahn (22) vor der Aufflagefläche (26) liegen den gekrümmten Einlaufbereich (38) versehen ist, dessen Krümmungsradius (r_E) kleiner als der Krümmungsradius (r_A) der Anpreßfläche (36) ist.

10. Pressenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius (r_E) des Randbereichs (38) einen Wert besitzt, der im Bereich von etwa 5% bis 15% und insbesondere bei etwa 10% des Wertes des Radius der Auflauffläche (36) liegt und vorzugsweise etwa 6 mm be trägt.

11. Pressenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des neuen, noch nicht abgenutzten Walzen mantels (14) in einem Bereich von etwa 5 bis 7 mm liegt, daß die Härte des Mantelkunststoffes in einem Bereich von etwa 85 bis 96 Shore liegt und daß der Radius (R) des annähernd kreiszylindrischen Walzenmantels (14) in einem Bereich von etwa 40 und 80 mm liegt.

12. Pressenanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Schmierstoff bei 40°C eine Viskosi tät zwischen 50 und 150 mm²/s besitzt.

13. Pressenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß in Laufrichtung (LR) der Materialbahn (22) vor dem Stützelement (16) eine Schmiermittelabsaugeinrichtung (40) vorgesehen ist, die über die Breite verteilte Ölab saugkanäle (42) enthält, die durch Wände (41) begrenzt sind und eine durchgehend gekrümmte Leitfläche (45) be sitzen, die im Normalbetrieb mit einem geringen Abstand (44) zum Walzenmantel (14) angeordnet ist.

14. Pressenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Gewebeband (28) wie insbesondere ein Entwäs serungsfilz durch den Preßspalt (24) geführt ist, wobei dieses Gewebeband (28) vor dem Preßspalt (24) die flexi ble Walze und nach dem Preßspalt (24) eine starre Gegen walze (20) um einen bestimmten Betrag umschlingt.