DE3501635A1

DE3501635A1 - Presswalze

Info

Publication number: DE3501635A1
Application number: DE19853501635
Authority: DE
Inventors: Hans Flämig; Udo Grossmann; Josef 7920 Heidenheim Müllner; Christian Schiel; Karl 7922 Herbrechtingen Steiner
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1985-01-19
Filing date: 1985-01-19
Publication date: 1986-07-24
Also published as: FI855154A0; FI85167C; CH671420A5; BR8600437A; JPS61179359A; FI855154L; US4625376A; SE461403B; USRE33034E; SE8600167L; FI85167B; DE3501635C2; SE8600167D0; JPH0253543B2; SE8901638L; SE8901638D0; SE462107B; AT387800B; ATA363485A

Description

P 4164 J.M. Voith GmbH

Kennwort: "Gezahnter Mantelrand" Heidenheim

Preßwalze

Die Erfindung betrifft eine Preßwalze, die zum Behandeln bahnformigen Gutes, vorzugsweise zum Entwässern einer Faserstoffbahn dient, im einzelnen mit den Merkmalen a) bis d) des Anspruchs 1. Die Preßwalze, die mit einer Gegenwalze einen Preßspalt bildet, hat einen endlosen, flexiblen und flüssigkeitsdichten Preßmantel, durch den sich ein feststehend oder drehbar gelagerter Tragkörper erstreckt.

Falls es sich (gemäß DE-OS 19 23 784) um einen feststehenden, also nicht drehbaren Tragkörper handelt, dann gleitet der flexible Preßmantel im Bereich des Preßspaltes über den Tragkörper, wenn dieser den Preßmantel an die Gegenwalze anpreßt. Vorzugsweise ist zu diesem Zweck (gemäß DE-OS 31 02 526) auf dem Tragkörper ein in radialer Richtung beweglicher Preßschuh vorgesehen, über den der Preßmantel gleitet. Die Gleitfläche des Preßschuhes ist in der Regel entsprechend der Krümmung der Gegenwalze konkav geformt, so daß der Preßspalt in Bahnlaufrichtung eine gewisse Längserstreckung hat, d.h. es wird ein flächiger Preßspalt gebildet. Die Querschnittsform des Tragkörpers kann in diesem Fall beliebig sein, z.B. rechteckig, rohrförmig oder I-förmig.

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Falls der Tragkörper drehbar gelagert ist und die Form eines kreiszylindrischen Walzenkörpers aufweist, dann wälzt sich der Tragkörper, wenn er den Preßmantel an die Gegenwalze anpreßt, im Bereich des Preßspältes auf der Innenseite des Preßmantels ab (bekannt aus der DE-OS 15 61 674). Abweichend von dieser bekannten Konstruktion, deren Preßmantel perforiert ist, hat die erfindungsgemäße Preßwälze stets einen flüssigkeitsdichten Preßmantel, weil dessen Innenseite in der Regel einen Schmiermittelfilm aufweisen muß und weil von dem Schmiermittel nichts aus dem Innenräum der Preöwalze nach außen dringen darf. Ansonsten bestünde die Gefahr, daß die zu behandelnde Bahn verschmutzt wird.

Die bekannten Preßwalzen haben an jedem Ende des Tragkörpers ein auf diesem drehbar gelagertes Manteltragelement in Form einer Scheibe. Gemäß der DE-OS 19 23 784 hat jedes der beiden Enden des Preßmantels eine radial nach innen umgeformte, räumlich gekrümmte Randzone, die nach Art eines Autoreifens einen Wulst aufweist. Diese Randzone ist mit Hilfe eines Spannflansches an einer Stirnseite des Manteltragelements befestigt. Die Befestigung ist flüssigkeitsdicht, d.h der Preßmantel liegt im Bereich einer stirnseitigen, ringförmigen Dichtfläche am Manteltragelement an. Die den Wulst aufweisende Randzone erstreckt sich ziemlich weit zur Walzenachse hin. D.h. der innere Umfang des flexiblen Preßmantels ist im Bereich der stirnseitigen Öffnung, wesentlich kleiner als im Bereich der Preßzone. Dies erschwert das Überziehen des Preßmantels über den Tragkörper und über die am Tragkörper zur Führung des Preßmantels vorgesehenen Elemente (z*B:. Leitwalzen im Falle der bekannten Preßwalze).

Bei der erfindungsgemäßen Preßwalze soll der Preßmantel (wie bekannt aus der DE-QS 31 02 526) vorzugsweise aus einem armierten und verhältnismäßig harten Kunststoff, z.B. Polyurethan, hergestellt sein, wobei als Armierung vorzugsweise ein verhältnismäßig steifes Gewebe vorgesehen wird. Preßmäntel dieser Bauart werden, insbesondere in Walzenpressen mit flächigem Preßspalt, bevorzugt, weil sie den hohen Reib-Beanspruchungen im

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Dauerbetrieb ziemlich gut standhalten. Schwierigkeiten bereitet jedoch das flüssigkeitsdichte Verbinden eines solchen Preßmantels mit den Manteltragelementen (vorzugsweise Manteltragscheiben). Bisher hat man versucht (entsprechend der Bauweise gemäß DE-OS 15 61 674), die beiden Enden des flexiblen Preßmantels nicht an einer Stirnseite sondern an der äußeren, zylindrischen Umfangsfläche der Manteltragscheiben zu befestigen. Der Vorteil dieser Methode ist, daß ein Umformen der Preßmantel-Enden in Richtung zur Walzenachse hin nicht erforderlich ist. Ein Nachteil ist jedoch, daß die erforderliche Flüssigkeits-Dichtheit nur mit großem Aufwand erreicht werden kann. Es ist nämlich sehr schwierig, den Innenumfang eines Preßmantels, der von Zeit zu Zeit wegen Verschleiß gegen einen neuen ausgetauscht werden muß, genau passend zum Außendurchmesser der Manteltragscheiben zu fertigen. ·

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierte Preßwalze derart weiterzubilden, daß der Preßmantel beim Zusammenbau der Preßwalze mit möglichst geringem Kraft-Aufwand über den Tragkörper gezogen und ebenso leicht wieder entfernt werden kann und daß trotzdem mit einfachen Mitteln eine absolut flussigkeitsdichte Verbindung zwischen den Enden des Preßmantels und den Manteltragelementen herstellbar ist.

Das Prinzip zur Losung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben. Zur Realisierung dieses Prinzips wurden verschiedene Wege gefunden (Ansprüche 2, 3 und 4). Alle diese Lösungswege benutzen den Gedanken, daß das Formen der stirnseitigen Dichtfläche am Preßmantel erst dann erfolgen soll, nachdem der Preßmantel über den Tragkörper und die Manteltragelemente (vozugsweise Manteltragscheiben) gezogen worden ist. Dies gilt zumindest für dasjenige Ende des Preßmantels, welches beim überziehen auf den Tragkörper vorne ist (d.h. vorauseilt). Das andere Ende des Preßmantels könnte bei Bedarf schon vor dem Überziehen umgeformt werden, um die stirnseitige Dichtfläche zu bilden. Vorzugsweise wird man jedoch beide Enden des Preßman-

tels gleich behandeln, d.h. auch das hintere Ende erst nach dem überziehen umformen. Mit anderen Worten: Der Preßmantel wird als schlauchförmiges, nur einfach gekrümmtes Gebilde auf den Tragkörper gezogen und erst danach werden die räumlich gekrümmten Randzonen geformt. Ein solches Vorgehen ist bei Walzen anderer Art schon bekannt aus der. US-PS 3,452,414. Dort ist aber (wie in der DE-OS 15 61 674) der Preßmantel porös; er besteht nämlich ausschließlich aus einem Siebgewebe. Somit besteht dort nicht die Notwendigkeit, den vom Preßmantel umschlossenen Innenraum abzudichten. Folglich fehlen dort auch jegliche Vorkehrungen zum Bilden einer glatten Dichtfläche, so daß sich die stirnseitige Randzone des Gewebemantels in Falten legt.

Im übrigen muß man folgendes berücksichtigen: Das Bilden einer räumlich gekrümmten Randzone ist bei einem reinen Siebgewebe verhältnismäßig einfach, weil sich ein solches Gewebe bekanntlich leicht verformen läßt. Dagegen ist das Verformen eines flüssigkeitsdichten und (wie schon erwähnt) aus einem ziemlich harten und armierten Kunststoff bestehenden Preßmantels wesentlich schwieriger. Es besteht hier noch viel mehr als bei einem Gewebemantel die Gefahr, daß sich bei dem Umbiegen der Preßmantel-Randzone in Richtung zur Walzenachse Falten bilden. Deshalb wurde die erfindungsgemäße Methode und Bauweise zunächst als in der Praxis nicht brauchbar angesehen. Jedoch zeigte sich nach langwierigen Versuchen, daß es doch verschiedene Losungswege gibt, um nach dem überziehen des Preßmantels auf den Tragkörper eine faltenfreie, glatte stirnseitige Dichtfläche herzustellen, unter Bildung einer räumlich gekrümmten Übergangszone zum normalen, zylindrischen Teil des Preßmantels.

Ein erster Lösungsweg ist im Anspruch 2 angegeben. Dessen Kennzeichen besagt mit anderen Worten: An wenigstens einem der beiden Randzonen des Preßmantels sind eine Viehlzahl von Befestigungsstellen (z.B. Bohrungen, Ösen, Klemmstellen od. dgl.) zum Anbringen von Zugspannelementen vorgesehen. Diese Zugspannelemente (vorzugsweise Schraubenzugfedern) werden nach dem Überziehen derart in radialer Richtung gespannt, daß sie auf die Randzone des Preßmantels Zugkräfte in Richtung zur Walzenachse

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ausüben. Hierdurch wird die Randzone des Preßmantels um die äußere Kante des Manteltragelements radial nach innen umgeformt. Hierbei ist wichtig, daß man - verglichen mit der aus US-PS 3,452,414 bekannten Konstruktion - eine viel größere Anzahl von Zugspannelementen, nämlich mindestens 30 an jedem Walzenende, in gleichmäßigen Abständen anordnet. Je steifer das Material des Preßmantels ist, um so großer soll die Anzahl der Zugspannelemente sein. Vorzugsweise sollen 45 bis 72 Zugspannelemente vorgesehen werden; d.h. jede Randzone des Preßmantels soll durch die Zugspannelemente in vorzugsweise 45 bis 72 Abschnitte unterteilt werden, unabhängig vom Durchmesser und somit vom Umfang der Walze. Mit anderen Worten: Je kleiner der Walzendurchmesser ist, um so kleiner soll auch der Abstand zwischen zwei benachbarten Zugspannelementen sein. Denn je kleiner der Walzendurchmesser ist, um so schwieriger ist das Formen einer faltenfreien, räumlich gekrümmten Randzone am Preßmantel.

Durch die außerordentlich große Anzahl von Zugspannelementen gelingt es, den äußersten Rand des Preßmantels beim Umformen in Richtung zur Walzenachse zu stauchen, so daß eine glatte und ausreichend breite stirnseitige Dichtfläche entsteht, die mit der äußeren Stirnseite des Manteltragelements ein Dichtflächenpaar bildet.

Nach dem die Randzone des Preßmantels in der beschriebenen Weise genügend weit in Richtung zur Walzenachse gezogen worden ist, wird der Preßmantel in dieser Position mit Hilfe des Spannflansches befestigt.

Ein zweiter Losungsweg ist im Anspruch 3 angegeben. Danach werden (vorzugsweise vor dem Überziehen des Preßmantels auf den Tragkörper) an einer Randzone oder an beiden Randzonen des Preßmantels durch Heraustrennen einer Vielzahl von ungefähr dreieckigen oder trapezförmigen oder auch rechteckigen Ausschnitten (gleichmäßig über den Umfang) zahlreiche Zungen gebildet. Zur Montage des Preßmantels wird der betreffende Spannflansch an dem zugehörenden Manteltragelement vormontiert, so

daß ein ringförmiger, im wesentlichen radialer Spalt von exw^ der Dicke des Preßmantels entsteht. Nach dem Überziehen des Preßmantels auf den Tragkörper werden zunächst die Zungen in Richtung zur Walzenachse umgebogen und in den genannten Spalt geschoben. Da das Material des Preßmantels, wie schon erwähnt, ziemlich steif und dennoch flexibel ist, werden hierbei die Zungen nicht geknickt; vielmehr bildet sich zwischen dem zylindrischen Teil des Preßmantels und den Zungen ein gerundeter und wulstartig ausgebauchter Übergangsbereich. Hierdurch ist es nun möglich, durch die Einwirkung von Druckkräften auf den Übergangsbereich, die Zungen so weit in den genannten Spalt hineinzuschieben, daß die tiefsten Bereiche der Ausschnitte zwischen den Zungen wenigstens ein kleines Stück weit in den Ringspalt eintauchen. Hierdurch findet wieder ein Stauchen der Randzone des Preßmantels (genauer: des von den Ausschnitten freien Bereichs der Randzone) statt, d.h. es bildet sich das stirnseitige Dichtflächenpaar zwischen dem Rand des Preßmantels und dem Manteltragelement, so daß nunmehr der Preßmantel durch Fertig-Montieren des Spannflansches befestigt werden kann. Die wesentliche Voraussetzung fur die Durchführbarkeit dieses zweiten Lösungsweges ist das Vorhandensein einer genügend großen Anzahl von Zungen. Je steifer das Material des Preßmantels ist, um so mehr Zungen sollen vorgesehen werden. Die Länge der Zungen (= Tiefe der Ausschnitte) ist beliebig (Größenordnung 50 bis 100 mm). Es versteht sich, daß die Gesamtlänge des Preßmantels, quer zur Umlaufrichtung gemessen, um eine Zungen-Länge bzw. um zwei Zungen-Längen größer gewählt werden muß. Beliebig ist auch das Breiten-Verhältnis zwischen den Zungen und den Ausschnitten. Bei Versuchen hat sich ein Breitenverhältnis von etwa 1:1 bewährt. Günstig ist es.auch, den Grund der Ausschnitte gerundet auszufuhren; eckige Ausschnitte sind jedoch ebenfalls möglich. _f ■ ■ -

Ein dritter Lösungsweg (Anspruch 4), der sich bei Versuchen am besten bewährt hat, entspricht in etwa einer Kombination aus dem ersten und dem zweiten Lösungsweg. D.h. es werden sowohl Zugspannelemente als auch Zungen vorgesehen, und zwar je· Walzenende in gleicher Anzahl. Dabei wird jedes Zugspannelement an der Spitze einer Zunge befestigt oder dort einfach nur eingehängt. Das Montieren eines Preßmantels auf dem Tragkörper er-

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folgt bei diesem dritten Lösungsweg im wesentlichen genauso wie beim oben beschriebenen ersten Lösungsweg. Gegenüber diesem werden nun aber mit Hilfe der Zungen wichtige zusätzliche Vorteile erzielt:

1. Über die Zungen wird die von den Zugspannelementen aufgebrachte Spannkraft auf einen größeren Umfangsbereich des Preßmantel-Randes verteilt. Hierdurch wird erreicht, daß das oben beschriebene Umformen der Randzone des Preßmantels - zwecks Bildung der genannten stirnseitigen Dichtfläche mit noch größerer Sicherheit (als mit den Merkmalen des Anspruchs 1 allein) faltenfrei durchgeführt werden kann. Hierzu tragen auch die zwischen den Zungen befindlichen Ausschnitte bei, die das Umformen wesentlich erleichtern. Deshalb wird man, wenn der Preßmantel aus ziemlich dickem und besonders steifem Material besteht, auf die Zungen in aller Regel nicht verzichten können.

2. Die Zungen können sich soweit in Richtung zur Walzendrehachse erstrecken, daß die Befestigungsstellen für die äußeren Enden der Zugspannelemente radial innerhalb des Spannflansches liegen, also von diesem nicht mehr überdeckt werden. Dadurch kann man die Zugspannelemente nach dem Verschrauben des Spannflansches mit der Manteltragscheibe ohne Schwierigkeiten entfernen; denn nach vollendetem Zusammenbau der erfindungsgemäßen Preßwalze werden die Zugspannelemente nicht mehr benötigt. Somit wird durch das Entfernen der Zugspannelemente eine mögliche Unfallgefahr beseitigt. (Andererseits besteht bei dem oben beschriebenen ersten Lösungsweg die Möglichkeit, die Zugspannelemente in ihrer ganzen Länge durch den Spannflansch abzudecken.)

Die Erläuterungen in den folgenden Abschnitten A. bis D. gelten gleichermaßen für alle drei Lösungswege:

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A. Es ist denkbar, daß man zur Erleichterung des Umformvorganges das Dichtflächenpaar kegelig ausbildet. Jedoch gelingt das Umformen der Randzone des Preßmantels im allgemeinen auch dann, wenn das Dichtflächenpaar in einer achsnormalen Ebene liegt.

B. Die erzielbare Breite der Dichtfläche am Rand des Preßmantels ist abhängig vom Durchmesser und somit vom Umfang der Walze. Je großer der Walzendurchmesser und je schwächer somit die Krümmung des Preßmäntels in Umlaufrichtung ist, um so breiter wird die herstellbare Dichtfläche, ohne daß die Gefahr der Bildung von Falten entsteht. Die üblichen Walzendurchmesser liegen etwa zwischen 0,5 und 2 m, die herstellbare Dichtflächen-Breite ungefähr zwischen 5 und 40 mm. Die Dichtflächen dieser Breite (auch wenn nur eine Breite von etwa 5 bis 10 mm erreicht wird) sind ausreichend, um eine vollkommene Abdichtung zwischen dem flexiblen Preßmaritel und den Manteltragelementen zu erzielen. Wesentlich ist hierbei, daß sich die Randzone des Preßmantels gemäß der Erfindung - trotz der hohen Steifigkeit des Mantel-Werkstoffes - derart gleichmäßig verformen läßt, daß sie genügend satt an der Stirnseite des Manteltragelements anliegt.

C. Wie eingangs schon erwähnt, ist die erfindungsgemäße Preßwalze ausführbar sowohl mit feststehendem Tragkörper (für eine Walzenpresse mit vorzugsweise flächigem Preßspalt) als auch mit drehbarem Tragkörper, wobei Tragkörper und Preßmantel mit unterschiedlichen Drehzahlen rotieren können. Die zuletzt genannte Bauweise kann als Ersatz für die bisherigen Walzen mit fest aufgebrachten Überzügen (z.B. aus Gummi, Kunststoff od. dgl.) angewandt werden. Diese bisherigen Walzen haben den Nachteil, daß sie nach etwaigem Verschleiß des Überzuges aus der Maschine ausgebaut werden müssen, um den Überzug zu reparieren oder zu erneuern und daß deshalb für jede Walze dieser Art eine Reserve-Walze vorgesehen werden muß. Dies entfällt dank der Erfindung; denn nun ist es möglich, den Preßmantel (der einen losen Überzug darstellt) innerhalb kurzer Zeit gegen einen neuen auszutauschen, ohne daß die Preßwalze aus der Maschine ausgebaut werden muß.

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D. Wie eingangs schon erwähnt, wurde anfangs versucht, die Randzonen des flussigkeitsdichten Preßmantels (entsprechend DE-OS 15 61 674) an der äußeren, zylindrischen Umfangsfläche der Manteltragelemente zu befestigen. Dabei zeigte sich im Falle einer Presse mit flächiger Preßzone, daß im Preßmantel beim Umlaufen durch die Preßzone hohe Zugspannungen auftreten, insbesondere in den Bereichen zwischen der Preßzone und den Manteltragelementen. Diese ständig wechselnden Zugspannungen verursachen vorzeitigen Verschleiß des Preßmantels, einerseits an den Rändern der Preßzone und andererseits an den Einspannstellen zwischen den Manteltragelementen und den Spannflanschen. Durch die erfindungsgemäße Konstruktion gelingt es nun überraschend, die genannten Zugspannungen und den daraus resultierenden Verschleiß weitgehend zu vermeiden. Dies ist wohl dem Umstand zu verdanken, daß sich bei der beschriebenen Verformung der Randzonen des Preßmantels, wie schon erwähnt, ein räumlich gekrümmter Übergang bildet (vom normalen zylindrischen Bereich des Preßmantels zur stirnseitigen Dichtfläche) und daß sich der Preßmantel in der Ubergangszone meistens etwas wulstartig ausbaucht. Hierdurch erhält der Preßmantel eine wesentlich verbesserte axiale Nachgiebigkeit.

Wenn gemäß Anspruch 3 oder 4 am Preßmantel Zungen angeformt sind, dann können - gemäß einem wichtigen weiterführenden Gedanken der Erfindung - die Merkmale des Anspruchs 5 angewandt werden. Dieser besagt mit anderen Worten:

Der Grund jedes Ausschnittes (oder eines Teiles der Ausschnitte) kann zum Zentrieren des Preßmantels benutzt werden. Hierzu werden einerseits die Große und Lage der Ausschnitte im Preßmantel und andererseits die Anordnung der Vorsprünge auf der Stirnseite des Manteltragelements aufeinander abgestimmt. Man erzielt hierdurch in besonders einfacher Weise und ohne besonderen Zeitaufwand einen guten Rundlauf des Preßmantels. Hierbei ist zu bedenken, daß der Preßmantel, insbesondere bei den Kon-

struktionen mit feststehendem Tragkörper, nach einer Betriebsdauer von (in der Größenordnung) einigen Wochen oder Monaten abgenutzt ist und gegen einen neuen ausgetauscht werden muß. Dieser Austausch kann gemäß der Erfindung, wie schon erwähnt, mit einfachen Mitteln und in kurzer Zeit erfolgen, ohne daß die Walze aus der Maschine, zu der sie gehört, ausgebaut werden muß.

Die Merkmale des Anspruches 5, in Kombination mit den Merkmalen des Anspruches 3 oder 4, sind somit eine besonders fortschrittliche Lösung der gestellten Aufgabe. Mit den Ansprüchen 3 bis 5 wird auch Schutz begehrt für den Preßmantel allein, der ein wesentliches Element der Gegenstände dieser Ansprüche darstellt.

Zwar kann man auch bei der Bauweise gemäß Anspruch 2 den Preßmantel zentrieren, ohne daß dieser Zungen aufweist. Hierzu muß an der Manteltragscheibe eine umlaufende Zentrierfläche angeformt werden, an die sich der Rand des Preßmantels anlegt (Anspruch 6).. Diese Bauweise erfordert jedoch beim Spannen des Preßmantels größere Sorgfalt und mehr Zeit.

Die in den übrigen Unteransprüchen genannten Merkmale und weitere Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.

Die.Figur 1 zeigt einen radialen Teilschnitt durch ein Ende einer Preßwalze mit einer Manteltragscheibe und mit Zugspannelementen.

Die Figur 2 zeigt einen Sektor der Manteltragscheibe, gesehen in Richtung des Pfeiles II der Figur 1.

Die Figur 3 zeigt den Preßmantel allein in einer Schrägansicht.

Die Figur 4 zeigt eine Variante zu Fig. 1 ohne Zugspannelemente.

Die Figur 5 zeigt eine andere Variante zu Fig. 1 mit Zug-

spannelementen, jedoch ohne Zungen am Preßmantel.

Die Figur 6 zeigt ein Beispiel mit -rotierendem Tragkörper.

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Die in den Figuren Lund 2 dargestellte Preßwalze hat einen nicht-rotierenden Tragkörper 24, der an seinen beiden Enden (von denen nur eines sichtbar ist) mit je einem Lagerzapfen 24a in einem Lagerbock 25 abgestützt ist. An seiner Außenseite hat der Tragkörper in bekannter Weise eine Ausnehmung 24b, in der ein Preßschuh 26 angeordnet ist, dessen Länge ungefähr der Breite der zu behandelnden Papierbahn entspricht. Um den Tragkörper 24 und den Preßschuh 26 läuft ein endloser, schlauchfortnigex Preßmantel 10. Durch Beaufschlagen mit einem Druckmittel kann der Preßschuh 26 den Preßmantel 10 gegen eine (in der Zeichnung weggelassene) Gegenwalz.e andrücken.

An jedem Walzenende ist auf dem Lagerzapfen 24a ein Lagerring 11 axial verschiebbar, jedoch nicht drehbar angeordnet. Auf dem Lagerring 11 ist eine Manteltragscheibe 12 mit Hilfe eines Wälzlagers 13 drehbar gelagert. An der äußeren Stirnseite dieser Manteltragscheibe 12 ist die radial nach innen umgeformte Randzone des Preßmantels 10 mittels eines Spannflansches 15 und mittels Schrauben 16 befestigt. Zur Erleichterung der Montage kann der Spannflansch 15 in Segmente handlicher Größe unterteilt sein. Außerdem können die Segmente Nasen 17 aufweisen, die in eine Ringnut 18 der Manteltragscheibe 12 passen.

Um den Innenraum der Preßwalze, der vom Preßmantel 10 und den Manteltragscheiben 12 begrenzt ist, nach außen abzudichten, ist folgendes vorgesehen: Der Preßmantel 10 besteht im wesentlichen aus einem flussigkeitsdichten Kunststoff, z.B. Polyurethan; er ist vorzugsweise mit einem formbeständigen Trägergewebe armiert, das in bekannter Weise aus Umfang- und Längsfäden zusammengesetzt ist. Die äußere Stirnseite der Manteltragscheibe 12 und die Randzone des Preßmantels 10 bilden miteinander ein Dichtflächenpaar, dessen Breite in Fig. 1 mit B bezeichnet ist. Um die Dichtheit mit noch höherer Sicherheit zu gewährleisten, können in der Manteltragscheibe eine Ringnut und darin ein O-Dichtring 23 vorgesehen werden. Schließlich ist auf der Außenseite des Wälzlagers' 13 ein Wellendichtring 19 vorgesehen, der in einem an der Manteltragscheibe befestigten Gehäusering 20 ruht.

Zum axialen Spannen des Preßmantels 10 sind zwischen dem Tragkörper 24 und einem Flansch 14 des Lagerringes 11 Schraubendruckfedern 21 eingespannt. Um die Montage des Preßmantels 10 zu erleichtern, befindet sich im Lagerbock 25 wenigstens eine Druckschraube 22, mit deren Hilfe der Lagerring 11 zusammen mit der Manteltragscheibe 12 vorübergehend etwas näher an den Tragkörper 24 geruckt werden kann.

Die Figur 3 zeigt den Zustand des Preßmantels 10, bevor er auf den Tragkörper 24 aufgezogen worden ist. Er hat hierbei eine langgestreckte ungefähr zylindrische Grundform. Von den beiden stirnseitigen Enden her sind zahlreiche, ungefähr dreieckige Ausschnitte 29 eingearbeitet, so daß ungefähr trapezförmige Zungen 28 stehen bleiben, die sich in achsparalleler Richtung erstrecken. Zur Vereinfachung der Zeichnung ist der Preßmantel in Figur 3 (in Schrägansicht) als Kreiszylinder dargestellt. In Wirklichkeit wird jedoch sein Querschnitt, wegen der Flexibilität des Materials, von der Kreisform mehr oder weniger stark abweichen. Wie aus der DE-OS 33 11 998 bekannt ist, wird die Umfangslänge der Innenseite des Preßmantels (entsprechend dem in Figur 3 gezeichneten Innendurchmesser d) so gewählt, daß ein gewisser Abstand zwischen dem Preßmantel und dem Tragkörper besteht. Außerdem wird man in der Regel den Außendurchmesser der Manteltxagscheiben 12 geringfügig kleiner als den Innendurchmesser d des Preßmantels 10 wählen. Somit kann der Preßmantel 10 mit nur geringem Kraftaufwand Ober den Tragkörper und die Manteltragscheiben 12 gezogen werden.

Die Länge L des von Ausschnitten 29 freien Teiles des Preßmantels richtet sich nach dem ungefähren Abstand A (Figur 1) zwischen den äußeren Stirnflächen der Manteltragscheiben 12 und nach der Breite B der Dichtfläche. Dank der schon erwähnten Verschiebbarkeit der Lagerringe 11 kann der Abstand A variiert werden. Die Länge ζ der Zungen 28 (und somit die Gesamtlänge G) des Preßmantels 10 wird derart gewählt, daß die Zungen 28 im fertigmontierten Zustand des Preßmantels über den Spannflansch 15 hinaus radial nach innen ragen. Mit anderen Worten: Es wird

dafür gesorgt, daß der Abstand s von der Preßwalzenachse zu den Enden der Zungen 28 kleiner ist als der Abstand r von der Preßwalzenachse zur radial inneren Begrenzung des Spannflansches (Fig. 2).

Bei der Herstellung der zylindrischen Grundform des Preßmantels kann man von der folgenden Möglichkeit Gebrauch machen: Man fertigt zunächst einen Schlauch, dessen Länge ein Mehrfaches der Gesamtlänge G entspricht. Hiervon wird dann das jeweils benötigte Stuck von der Länge G oder ungefähr von der Lange L (falls gemäß Fig. 5 die Zungen 28 nicht benötigt werden) abgeschnitten.

Zum Umformen des Preßmantels 10 aus der in Figur 3 gezeigten gestreckten Gestalt in die Form gemäß den Figuren 1 und 2, bei der die Randzonen des die Länge L aufweisenden Preßmantel-Teiles nach Art eines Flansches nach innen ragen und eine glatte Dichtfläche bilden, wird folgendermaßen vorgegangen:

Die Spannflanschsegmente 15 werden entweder ganz entfernt oder auf einen möglichst großen Abstand von den Manteltragscheiben 12 eingestellt. Eine Zunge 28 nach der anderen (oder jeweils zwei paarweise radial gegenüberliegende Zungen) wird bzw. werden um die abgerundete äußere Kante 12a der Manteltragscheibe 12 radial nach innen umgebogen. Dabei wird an der Spitze jeder Zunge 28 eine Schraubenzugfeder 30 befestigt und deren anderes Ende - nach dem Spannen der Feder - an einem Drahtring 31 eingehängt, der den Lagerring 11 oder (wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt) den Gehäusering 20 lose umspannt. In Fig. 2 sind zur Vereinfachung der Darstellung einige der Federn 30 weggelassen.

Abweichend von dieser Ausführungsform könnten die radial inneren Enden der Schraubenzugfedern auch an dem Gehäusering 20 befestigt werden, ähnlich wie es in Fig. 5 bei 35 dargestellt ist. Durch die Vielzahl der radial nach innen auf die Randzone des Preßmantels wirkenden Zugkräfte wird gemäß Figur 1

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die räumlich gekrümmte Form der Randzone gebildet. Hierbei wird im Bereich der Breite B der Dichtfläche das Material gestaucht, während es sich außerhalb der Dichtfläche in der Regel etwas wulstartig ausbaucht.

Wie. man aus Figur 2 erkennt, ist in der äußeren Stirnseite der Manteltragscheibe 12 zwischen je zwei Schrauben 16 ein Vorsprung 27 in Form eines Bolzens angeordnet. Die Anzahl der Schrauben 16 und der Bolzen 27 zusammengenommen ist gleich der Anzahl der Zungen 28 bzw. Ausschnitte 29. Die Anordnung der Schrauben 16 und der Bolzen 27 ist derart gewählt, daß sie genau in die Ausschnitte 29 passen. Vorzugsweise werden die Schrauben 16 und die Bolzen 27 auf ein und demselben Teilkreis angeordnet, so daß die Tiefe ζ (Figur 3) bei allen Ausschnitten 29 gleich groß gemacht werden kann. Hiervon kann jedoch auch abgewichen werden. Vorteilhaft ist es auch, wie in Fig. 2 dargestellt, gleich viel Schrauben 16 und Bolzen 27 vorzusehen und diese abwechselnd am Umfang zu verteilen. Außerdem ist es zweckmäßig, die Durchmesser der Schrauben 16 und der Bolzen 27 gleich zu machen; dadurch können alle Ausschnitte 29 des Preßmantels 10 gleich geformt werden.

Bei dem zuvor beschriebenen Umformen der Randzone des Preßmantels 10 werden die Zungen 28 so weit in Richtung zur Walzenachse gezogen, bis der Grund 9 (Figur 3) der Ausschnitte 29 an den Bolzen 27 (bzw. an den Schrauben 16, wenn diese nicht entfernt sind) anliegt. Man erzielt hierdurch sehr rasch einen zentrischen Sitz des Preßmantels 10 und somit im Betrieb einen guten Rundlauf. Nach dem Einspannen der Randzone des Preßmantels 10 zwischen die Manteltragscheibe 12 und den Spannflansch 15 können die Federn 30 und der lose Drahtring 31 entfernt werden. Schließlich wird die Druckschraube 22 vom Lagerring 11 gelöst, so daß die Druckfedern 21 den Preßmantel 10 in axialer Richtung spannen können. Wenn der Spannflansch 15 zur Montage des Preßmantels 10 nicht von der Manteltragscheibe 12 entfernt wird, so daß die gelösten Schrauben 16 in der Scheibe 12 verbleiben, dann dürften die Schrauben 16 allein zum Zentrieren des Preßmantels 10 ausreichen; d.h. man könnte auf die Vorsprünge 27 verzichten. ...

Aus der Figur 4 ist ersichtlich, daß das Umformen des Preßmantels 10 auch ohne Zugfedern 30 durchgeführt werden kann. Dabei ist die Ausgangsform des Preßmantels wiederum durch die Figur bestimmt. Zum Montieren des Preßmantels verbleibt der Spannring

15 an der Manteltragscheibe 12. Der Spalt zwischen diesen Bauteilen wird mittels der Schrauben 16 so eingestellt, daß die Zungen 28 in den Spalt hineingeschoben werden können. Dabei ist es zweckmäßig, zunächst den Lagerring 11 mit der Manteltragscheibe 12 ein Stuck weit zum Lagerbock 25 hin zu rücken (Fig. 1). Nach dem Hineinschieben der Zungen in den Spalt rückt man mittels der Druckschrauben 22 den Lagerring 11 mit der Manteltragscheibe 12 zurück in Richtung zum Tragkörper 24 (also in der Zeichnung nach rechts) hierdurch baucht sich der Preßmantel 10 am Umfang der Manteltragscheibe 12 aus. Nun kann man mit Hilfe eines geeigneten Werkzeugs, in Fig. 4 symbolisch dargestellt durch den Pfeil P, die Zungen 28 und den die stirnseitige Dichtfläche bildenden Randbereich des Preßmantels noch weiter in den Spalt hineinschieben, bis wieder der Grund 9 der Ausschnitte 29 an den Bolzen 17 (Figur 2) und an den Schrauben

16 anliegt. Danach folgt wieder das Festspannen des Spannringes 15 und das Lösen der Druckschrauben 22. Für diese Methode kann die Länge ζ der Zungen 28 etwas kleiner gewählt werden, verglichen mit dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2, weil die Zungen nicht über den Spannflansch 15 hinaus nach innen ragen müssen.

Die Figur 5 zeigt ein Beispiel, bei dem das Umformen der Rändzone des Preßmantels 10¹ wieder mit Zugfedern 30· erfolgt, wobei jedoch der Preßmantel 10' keine Zungen aufweist; d.h. seine ursprüngliche Länge ist nur wenig größer als das Maß L der Figur 3. Die Schraubenzugfedern 30· sind mit ihrem einen Ende unmittelbar in den Rand des Preßmantels gesteckt und mit ihrem anderen Ende nach dem Spannen an je einem Bolzen 35 eingehängt, der in die Manteltragscheibe 12' eingesetzt ist. Der Spannflansch 15' hat im Bereich der Federn 30· eine breite Ringnut 36, so daß er die Federn 30· abdecken kann. Sie bleiben nach

dem Ende der Montagearbeiten in der gezeichneten Position. Zum Zentrieren des Preßmantels 10V ist an der Manteltragscheibe 12' eine umlaufende Zentrierflache 37 angeformt.

Die Figur 6 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einer als ganzes drehbaren Preßwalze, die einen losen überzug in Form des oben beschriebenen Preßmantels 10 aufweist. Abweichend von den anderen Ausfuhrungsbeispielen ist der Tragkörper nunmehr als drehbar gelagerter und deshalb kreiszylindrischer Walzenkörper 44 ausgebildet, dessen Zapfen 44a bei Bedarf mit einem Antrieb gekoppelt werden kann. Die Grundform des Preßmantels 10 ist die gleiche wie in Fig. 3 dargestellt. Der stirnseitige flüssigkeitsdichte Abschluß des vom Preßmantel 10 begrenzten Innenraumes könnte im Prinzip genauso wie in den Fig. 1 und 2 oder 4 oder 5 ausgebildet sein, also mit einem auf dem Zapfen 44a verschiebbaren Lagerring 11 und darauf gelagerter Manteltragscheibe 12. Abweichend hiervon ist in Fig. 6 ein Lagerring 51 an den Walzenkörper 44 angeformt. Darauf ist (mit Wälzlager 43 und Dichtring 49) ein ringförmiges Manteltragelement 42 gelagert (konzentrisch zum Walzenkörper 44). An der äußeren Stirnfläche des Manteltragelements 42 ist der Preßmantel 10 mittels Spannring 45 und Schrauben 16 befestigt. Diese Befestigung und das vorausgehende Umformen des Preßmantels 10, z.B. mit Hilfe der Zugfedern 30, erfolgt in gleicher Weise wie oben anhand der Figuren 1 bis 5 beschrieben wurde. Die Lagerung des Manteltragelementes 42 in größerer Entfernung von der Walzenachse (verglichen mit Fig. 1) ist möglich, weil sich nur eine kleine Drehzahl-Differenz zwischen dem Preßmantel 10 und dem Walzenkörper 44 einstellt.

In Fig. 6 ist oben ein kleines Stück einer Gegenwalze 50 erkennbar, die mit der Preßwalze einen Preßspalt bildet. Außerhalb des Preßspaltes besteht ein kleiner Abstand a zwischen Preßmantel 10 und Walzenkörper 44, weil der Innendurchmesser d (Fig. 3) des Preßmantels 10 größer als der Außendurchmesser des Walzenkörpers 44 ist. Auf ein axiales Spannen des Preßmantels 10 ist in Fig. 6 verzichtet. Bei Bedarf könnte aber eine axiale Verschiebbarkeit des Lagerringes 51 relativ zum Walzenkörper 44 vorgesehen werden. ...

Der Walzenkörper 44 kann rein metallisch ausgebildet sein, also ohne den bisher vielfach notwendigen festen überzug, z.B. aus Gummi, Kunststoff od. dgl. Dessen Funktion übernimmt nunmehr der lose mit dem Walzenkörper umlaufende Preömantel 10. Andererseits besteht aber auch die Möglichkeit, zur Erzielung besonderer Effekte (beim Durchlauf der zu behandelnden Bahn durch den Preßspalt), den Walzenkörper 44 zusätzlich mit einem festen Überzug 48 zu versehen, wie in Fig. 6 als Alternative mit strichpunktierten Linien angedeutet ist. Es gibt hierbei viele Variationsmöglichkeiten durch Auswahl bestimmter Werkstoff-Paarungen für den Preßmantel 10 und den festen überzug 48.

Weggelassen sind in allen Figuren die in der Regel notwendigen Leitungen zum Zu- und Abfuhren von Schmier- und/oder Kühlflüssigkeit (z.B. zur Kühlung des Walzenkörpers 44). Die Schmierung der Innenseite des Preßmantels 10, insbesondere beim Durchlauf durch den Preßspalt, ist im Falle eines feststehenden Tragkörpers 24, 26 (Fig. 1) unerläßlich; sie kann aber auch bei rotierendem Tragkörper (Fig. 6) zweckmäßig sein. Verzichtet man im Falle der Fig. 6 auf eine derartige Schmierung des Preßmantels, so ist ein flüssigkeitsdichtes Abschließen des Innenraumes dennoch sehr vorteilhaft, weil ein Eindringen von Wasser und somit Korrosion vermieden werden.

18.Ol.85 Sh/Py
0251k

_BAD

- Leerseite

Claims

Kennwort: "Gezahnter Mantelrand'¹

3.M. Voith GmbH Heidenheim

Patentansprüche

1. Preßwalze, die zum Behandeln bahnförmigen Gutes, vorzugsweise zum-Entwässern einer Faserstoffbahn dient und mit einer Gegenwalze einen Preßspalt bildet, mit den folgenden Merkmalen:

a) durch einen endlosen, flexiblen und flüssigkeitsdichten Preßmantel (10; 10') erstreckt sich ein feststehend oder drehbar gelagerter Tragkörper (24; 44);

b) an jedem Walzenende ist auf dem Tragkörper (24; 44) ein Manteltragelement (Scheibe 12, Ring 42 od. dgl.) drehbar gelagert;

c) an jedem Walzenende ist außerhalb des Preßspaltes eine Randzone des Preßmantels (10; 10'), die sich radial nach innen erstreckt, an einer Stirnseite des Manteltragelements (12; 12·, 42) befestigt, wobei die Randzone eine ringförmige, stirnseitige Dichtfläche (B) aufweist, die mittels eines Spannflansches (15; 15·; 45) an das Manteltragelement anpreßbar ist;

dadurch gekennzeichnet,

d) daß an wenigstens einem Walzenende - zwecks Bildung der stirnseitigen Dichtfläche (B) nach dem Aufziehen des Preßmantels (10; 10·) auf den Tragkörper (24; 24') - die Randzone des Preßmantels unter der Wirkung radialer, zur Walzenachse gerichteter Kräfte gestaucht ist.

2. Preßwalze nach Anspruch 1, dadurch "gekennzeichnet, daß an wenigstens einem Walzenende an der Randzone des Preßmantels (10; 10') - in gleichmäßiger Verteilung über den Umfang der Preßwalze - zahlreiche (mindestens 30) in Richtung zur Walzenachse wirkende Zugspannelemente (z.B. Schraubenzugfedern 30; 30') anbringbar sind.

3. Preßwalze nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) an wenigstens einem Walzenende sind an die Randzone des Preßmantels (10) zahlreiche (mindestens 30, vorzugsweise 45 bis 72) Zungen (28) angeformt;

b) die Zungen (28) sind bei der Montage des Preßmantels (10) von außen her zwischen das Manteltragelement (12) und den Spannflansch (15) einschiebbar, unter Bildung eines gerundeten Übergangs vom langgestreckten Mantelbereich zu den Zungen;

c) die ringförmige, stirnseitige Dichtfläche (B) des Preßmantels (10) ist durch weiteres Einschieben des gerundeten Übergangsbereiches in den Spalt zwischen Manteltragelement und Spannflansch gebildet.

4. Preßwalze nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) an wenigstens einem Walzenende sind an der Randzone des Preßmantels (10) - in gleichmäßiger Verteilung über den Umfang der Preßwalze - mehrere, in Richtung zur Walzenachse wirkende Zugspannelemente (z.B. Schraubenzugfedern 30; 30') anbringbar;

b) an jedem Walzenende ist an die (die genannte Dichtfläche B bildende) Randzone des Preßmantels (10) für jedes Zugspannelement (30) eine Zunge (28) angeformt, so daß sich zwischen je zwei Zungen ein Ausschnitt (29) befindet, wobei die Zugspannelemente an den Zungen anbringbar sind.

5. Preßwalze nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Stirnseite des Manteltragelements (12; 42) einige über den Umfang verteilte und in die Ausschnitte (29) des Preßmantels (10) eingreifende Vorsprünge (z.B.

sr

Schrauben 16, Bolzen 27, Nasen od. dgl.) aufweist, wobei der Grund (9) jedes Ausschnittes (oder eines Teiles der Ausschnitte) zwecks Zentrierung des Preßmantels an einem der Vorsprünge (16, 27) anliegt.

6. Preßwalze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der äußeren Stirnseite des Manteltragelements (12¹) eine Zentrierfläche (37) fur den Rand des Preßmantels (10·) angeordnet ist (Fig. 5).

7. Preßwalze nach Anspruch 2 oder 4, mit mehreren über den Umfang des Spannflansches (15; 15') verteilten und zum Befestigen der Randzone des Preßmantels (10, 10') am Manteltragelement (12; 12¹; 42) dienenden Schrauben (16), dadurch gekennzeichnet, daß die Zugspannelemente (30, 30·) entlang dem Walzenumfang zwischen den Schrauben (16) verteilt am Preßmantel (10, IQ¹) anbringbar sind (Fig. 2 oder 5).

8. Preßwalze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Schrauben (16) und Bolzen (27) abwechselnd auf dem Manteltragelement (12; 42) angeordnet sind und gleiche Querschnitts-Abmessungen aufweisen, und daß alle Ausschnitte (29) des Preßmantels (10) gleich geformt sind.

9. Preßwalze nach Anspruch 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (z) aller Ausschnitte (29), die an Vorsprüngen (16, 27) anliegen, gleich ist, und daß die Vorsprünge (16, 27) alle im gleichen Abstand von der Preßwalzenachse angeordnet sind.

10. Preßwalze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (r) von der Preßwalzenachse zur radial inneren Begrenzung des ringförmigen Spannflansches (15) größer ist als der Abstand (s) von der Preßwalzenachse zu den Enden der Zungen (28) (Fig. 2).

11. Preßwalze naeh Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannflansch (15) zum Zwecke des Zentrierens am Manteltragelement (12) Vorsprunge (17) aufweist, die sich durch Ausschnitte (29) des Preßmantels (10) hindurch in eine Ausnehmung (18) des Manteltragelements (12) erstrecken.

12» Preßwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Spannflansch (15) in Flanschsegmehte unterteilt ist.

13. Preßwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 12 mit einem kreiszylindrischen, drehbar gelagerten Tragkörper (44), dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche des Tragkorpers (44) durch einen Überzug (48) gebildet ist.

18.01.05 Sh/Py
0251k