DE9219190U1

DE9219190U1 - Walze, insbesondere Preßwalze für eine Papiermaschine

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Publication number: DE9219190U1
Application number: DE9219190U
Authority: DE
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1991-11-08
Filing date: 1992-11-03
Publication date: 1999-10-07
Anticipated expiration: 2002-11-04
Also published as: DE4237091A1

Description

(t 05752GM / J. M. Voith GmbH / "Mantelstafke' / 20. Mai 1990

Walze, insbesondere Preßwalze für eine Paai &Rgr;&tgr;-masching

Die Erfindung betrifft eine Walze entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Es ist bekannt, bei solchen Walzen den Walzenmantel im wesentlichen durch radial wirkende Spannmittel auf den Walzenkern festzulegen. Dies setzt aber im wesentlichen einen rotierenden Walzenkern voraus. Es gibt aber auch Anwendungsfälle, wo ein feststehender Walzenkern vorhanden ist, auf dem dann im Preßbereich der Walze der Walzenmantel abgestützt wird. Es ist auch ferner schwierig, durch die radial wirkenden Spannvorrichtungen den Walzenmantel auf dem Walzenkern zu befestigen.

Eine Walze gemäß der eingangs genannten Art ist bekanntgeworden aus EP-Al-O 442 257. Hierbei sind Spannelemente zum Erfassen und Fixieren der Endbereiche des Mantels vorgesehen, wobei die Klemmflächen dieser Spannelemente konzentrisch zur Achse verlaufen. Hierbei ist ein gewisser radialer Überstand dieser Klemmelemente nicht zu vermeiden. Dieser ist unerwünscht.

Eine weitere Preßwalze ähnlicher Art ist aus DE-A-35 01 635 bekanntgeworden. Dabei sind die Klemmflächen in achssenkrechten Ebenen angeordnet. Dies hat zur Voraussetzung, daß die Mantelränder um 90° umgebördelt werden, so daß sie radial nach innen weisen.

Die letztgenannte Möglichkeit scheidet jedoch im vorliegenden Falle aus, da bei der Walze gemäß dem Oberbegriff an Mantel gedacht ist, die sehr stark und demgemäß sehr biegesteif sind· Die Stärke des Walzenmantels ist notwendig zur Aufnahme von Umfangsnuten, Bohrungen und dergleichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walze gemäß

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dem Oberbegriff von Anspruch 1 derart zu gestalten, daß die Befestigung biegesteifer Mantel aus Gummi oder gummiartigera Kunststoff schnell und leicht möglich ist, und daß die Einspannelemente in radialer Richtung nicht über die äußere Mantelfläche hinausragen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Dabei stellt:

Figur 1 einen prinzipiellen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Walze;

Figur 2 eine Stirnansicht dazu;
Figuren 3 bis 6 und 8, 9 und 12 ebensolche Axialschnitte

durch erfindungsgemäße Walzenmantel;

Figuren 7 10, 11 und 14 ebensolche Axialschnitte durch weitere erfindungsgemäße Walzenausführungen

prinzipieller Darstellung und Figur 14 prinzipiell eine Walzenpresse unter Verwendung

einer erfindungsgemaßen Walze dar.

In Fig. 1 ist ein feststehender Längsträger der Walze 13 vorgesehen, der Hubkolben 14 aufweist, die hydraulisch oder pneumatisch betätigbar sind, um den Walzenmantel 15 an eine Gegenwalze in dem Bereich zu pressen, wo sie eine feuchte Papierbahn - eventuell zusammen mit einem Filz oder Sieb führt. Es ist an beiden Enden der Walze je ein rotierender Tragring 21 vorgesehen, der den Walzenmantel rotierbar hält. Dabei weist der Walzenmantel einen dickeren Mittelbereich und dünnere Endbereiche 10, 18 auf, die mindestens 2 mm dünner als der Mittelbereich sind. Die dünneren Endbereiche sind mittels Spannring 22 und Schrauben 23 an dem Tragring 21 jeweils befestigt. Wie man aus Figur 2 ersieht, können die dünneren Bereiche in Form

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von einzelnen, über den Umfang gleichmäßig verteilten Lappen 13 ausgebildet sein. Statt des einzelnen Spannringes 2 2 können auch einzelne Spannsegmente benutzt werden.

Es ist nun praktisch möglich, den Mittelbereich des aus vorzugsweise gummielastischem Kunststoff bestehenden Walzenmantels 15 so dick auszuführen, wie er für bestimmte Maßnahmen gebraucht wird, weil der Einspannbereich desselben relativ dünn ausgeführt und somit leicht in der Haltevorrichtung festspannbar ist. Die einzelnen Möglichkeiten der Mantelausführung sind in den folgenden Figuren erläutert.

Figur 3 zeigt einen Mantel 15', der im wesentlichen aus zwei übereinander angeordneten Schichten 26 und 27 besteht. Es kann dabei bei der Herstellung eine äußere Schicht 26 aus Kunststoff auf eine innere Schicht 27 aus entsprechendem oder gleichartigem Kunststoff gegossen werden.
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In Fig. 4 ist dargestellt, daß man auf eine Grundschicht 33 raupenförmige Deckschichten 32 in einer benötigten Dicke auftragen kann. In beiden Figuren ist jeweils die Grundschicht diejenige, die auch dünnere Endbereiche bzw. Endlappen bildet.

In Fig. 5 ist eine Variante eines Kunststoffmantels 15" dargestellt, der in seinem dickeren Mittelbereich Sacklöcher 28 aufweist.

In Fig. 6 ist ein Mantel 15'" gezeigt, der Durchgangsbohrungen 29 aufweist. Dieser Mantel kann auch mit einem rotierenden Walzenkern 45 kombiniert werden, der Umfangsrillen 46 aufweist. In diesem Fall besteht ein dünner Spalt zwischen der Kammoberfläche des Walzenkerns 45 und der inneren Oberfläche des Mantels 15''', so daß sich im Preßspalt der Walze der Mantel ohne weiteres an der

P 05752GM /JM. Voith GmbH / 'Marrtelstarke' / 20. Mai 1909

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Oberfläche des Walzenkerns abstützen kann. Das aus der zu behandelnden Papierbahn ausgepreßte Wasser verläßt dann entfernt vom Preßbereich die Rillen 46. Es können auch spiralige Rillen vorgesehen sein oder es können auch Saugbohrungen 51 vorgesehen werden, wenn man den Walzenkern mit einer Längs-Durchgangsbohrung ausführt, um das ausgepreßte Wasser abzuführen.

In Fig. 8 ist eine Mantelausführung gezeigt, bei der auf einem inneren Mantelteil 27' eine äußere Schicht 26' aufgebaut ist. Dabei trägt die innere Schicht 27' radial außen Sacköffnungen 28'. Man kann auf diese Weise ein sehr weiches Verhalten des Walzenmantels bewirken.

In Fig. 9 ist ein Walzenmantel 32 der erfindungsgemäßen Bauart dargestellt, bei welcher Umfangsrillen 33 im Walzenmantel 32 radial außen vorgesehen sind. Auch hierdurch kann man z.B. die Entwässerungsleistung einer Walze, die einen solchen Walzenmantel aufweist, erhöhen.

In Fig. 10 ist eine andere Befestigungsmöglichkeit für einen erfindungsgemäßen Walzenmantel dargestellt. Hierbei wird ein umgebördeltes Mantelende 42' oder - entsprechende Endlappen - zwischen einem Tragring 21' und einem Spannring 22' mittels Schrauben 23' festgepreßt. Der Tragring 21' wird auch hier von einem Walzenkern 19' getragen.

In Fig. 11 ist eine wieder andere Einspannvorrichtung für einen erfindungsgemäßen Walzenmantel dargestellt, bei welcher dieser über einen Spannring 36 und Tragring 35 mittels einem dazwischengeschalteten Balg 41, der innen mit pneumatischem oder hydraulischem Druck beaufschlagt werden kann, an einem Walzenkern 19" festgelegt ist.

In Fig. 7 ist eine Tragvorrichtung für einen erfindungsgemäßen Walzenmantel 15 gezeigt, welcher aus nebeneinander angeordneten hydraulischen oder pneumatischen

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Druckschläuchen 31 besteht, welche den Walzenmantel auf dem Walzenkern 19 festlegen. Bei der Montage ist vorzugsweise der Innendruck der Druckschläuche 31 nicht vorhanden, so daß der Walzenmantel leicht auf den Walzenkern geschoben werden kann.

Es können viele stabile Schläuche entsprechend den Schläuchen 31, z.B. mit einem Durchmesser von 20 mm und einer Wandstärke zwischen 3 und 5 mm vorgesehen werden, wobei durch Anlagen von Vakuum die Montage erleichtert werden kann. Nach Wegnahme des Vakuums (d.h. z.B. Einfließen oder Herstellen von atmosphärischem Druck in den Schläuchen) erhalten diese ihre normale Anpreßkraft. Ähnliches kann auch bei dem Balg 41 der Fig. 11 erreicht werden.

In Fig. 12 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mantels 40 dargestellt, bei welcher eine innere Schicht 38 und eine radial äußere Schicht 39 vorhanden sind, wobei die äußere Schicht Umfangsdrähte oder hochfeste Fäden 43 und die innere Schicht Fäden oder Drähte 44 in Längsrichtung aufweist. Man kann eine Abänderung auch dadurch vornehmen, daß der dünnere Randbereich weniger oder weniger dicke oder weniger feste in Umfangsrichtung verlaufende Fäden (oder Drähte) als der Mittelbereich erhält. Weitere Variationsmöglichkeiten stehen dem Fachmann natürlich je nach Bedarf zur Verfügung.

In Fig. 14 ist dargestellt, daß der Bereich des Walzenmantels, der im wesentlichen die erheblich dünnere Wandstärke (Dicke) aufweist, als ein ringförmiger Bereich 48 am Übergangsbereich zu den der Einspannung dienenden Endlappen 18' ausgebildet sein kann.

Ein Gesichtspunkt bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Walzenmantel kann sein, daß man den dünneren Randbereich im wesentlichen unbearbeitet läßt und nur im dicken

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Mittelbereich durch Bearbeitung z.B. eine glatte Oberfläche erzeugt.

Weiterhin kann auch der erfindungsgemäße Mantel an seiner Innenseite (also radial innen) Umfangsrillen aufweisen. Bei einem aus zwei Schichten aufgebauten Mantel wäre das dann die (dünnere) Innenschicht.

Ferner kann - was hier zeichnerisch nicht darstellbar ist der erfindungsgemäße Mantel auf seiner Außenseite eine sehr feine z.B. in Umfangsrichtung verlaufende Rillung aufweisen, wobei die Rillen z.B. eine Tiefe zwischen 0,03 und 0,2 mm und eine Breite zwischen 0,2 und 1,0 mm aufweisen können. Die Anwendung eines derartig aufgebauten Walzenmantels ist insbesondere günstig für die Bahnabnahme, d.h. die Abnahme der Bahn von einer Preßwalze in Walzenpressen, wozu Fig. 13 ein Ausführungsbeispiel darstellt. Hierbei sind vorzugsweise die Rillen nicht eckig, sondern insbesondere radial außen rund, so daß sich eine Art Welligkeit der Manteloberfläche ergibt. Dadurch wird nach dem Preßspalt die Bahn nur noch von den Spitzen der Wellen getragen, so daß sich die Abziehkraft für die Bahn, die man aufbringen muß, um diese von der Preßwalze abzuziehen, wesentlich verringert. Außerdem wird dadurch der Abziehwinkel bei a stark verringert.

Dazu sind folgende Ausführungen denkbar:

1. Der Mantel hat eine durch ein Gewebe oder Fadengelege erzeugte, nicht dehnbare Schicht in einem Abstand

zwischen 0,3 bis 2 mm von der radial außen befindlichen Oberfläche desselben.

2. Dieser Walzenmantel kann auch bei einer normalen Preßeinheit bei einer Doppelfilzpresse verwendet

werden. Die sich öffnenden Rillen sorgen für eine zusätzliche Wasserabsaugung vom Filz.

pOS752GM / J. M. Voith GmbH / 'Mantelstarke' / 20. Mai 1800

3. Die Rillung kann auch durch Überdrehen eines glatten Walzenmantel erzeugt werden. Es ist natürlich auch möglich, einen Walzenmantel auf diese Weise herzustellen, der mit einem Walzenkern z.B. durch Vulkanisation fest verbunden ist oder der auf einem solchen Walzenkern aufgegossen ist.

4. Die Rillung kann auch durch einen Schaber mit sehr feiner Zahnung in der Papiermaschine selbst erzeugt werden.

Allgemein kann die Außendurchmesserdifferenz des Walzenmantels bis zu 15 mm und mehr betragen.

Claims

1. Walze, insbesondere Preßwalze für eine Papiermaschine;

1. 1.1 mit einem Joch, einem dieses umgebenden Walzenmantel aus Gummi oder dergleichen;

2. 1.2 mit Einspannelementen zum Erfassen und Fixieren der Endbereiche des Walzenmantels;

3. 1.3 mit den Einspannelementen eigenen Klemmflächen, die beidseits des Mantels an dessen Flächen anliegen;

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

1. 1.4 die Mantelstärke ist in den außerhalb der Arbeitsbreite liegenden Endbereichen in einem Maße verringert, daß ein Umbiegen des Mantels dort möglich ist;

2. 1.5 die Klemmflächen befinden sich radial innerhalb der äußeren Mantelfläche;

3. 1.6 die Klemmflächen sind gegen die Walzenachse geneigt.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Bereich verringerter Mantelstärke - in axialer Richtung gesehen - sich nur über einen Teil des Endbereiches des Mantels erstreckt, und daß der zweite Teil des Endbereiches des Mantels eine Vielzahl von Ausschnitten zur Erzeugung einer Vielzahl von Zungen aufweist.

3. Walze nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenmantel (15') Sackbohrungen (28) aufweist.

4. Walze nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenmantel (15") Durchgangsbohrungen (29) aufweist.

5. Walze nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenmantel in seinem dickeren Bereich radial außen Umfangsrillen (33) oder wendelförmige Umfangsrillen aufweist.

6. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine radial innere, erste Schicht (27) und in seinem dickeren (mittleren) Bereich eine darauf aufgetragene zweite Schicht (26) anderer Härte oder Konsistenz als die erste Schicht des Walzenmantels (15') vorgesehen ist.

7. Walze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht (27') Sackbohrungen (28') aufweist und die zweite Schicht (26') mit der ersten Schicht (26) fest verbunden ist, ohne in dieselbe wesentlich einzudringen.

8. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenmantel in einem rotierbaren Walzenkern mittels ringförmigen Halteelementen (35) oder ringsektorförmigen Halteelementen (36) und einem zwischen diesem und einem rotierbaren Walzenkern (19") angeordneten Balg (41) festgelegt ist.

9. Walze nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die radial innere, erste Schicht (38) des Walzenmantels in Axialrichtung der Walze verlaufende Längsfäden (44) und die zweite auf der ersten aufgebrachte und mit dieser fest verbundene radial äußere Schicht (39) im wesentlichen radial innen in Umfangsrichtung verlaufende Fäden (43) aufweist.

10. Walze nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenmantel radial außen auf seiner Oberfläche Pfeilrillen von einer Tiefe zwischen 40 und 80 µ und einer Breite zwischen 0,3 und 0,8 mm aufweist.

11. Walze nach einem der Ansprüche 3 oder 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenkern rotierbar ausgebildet und an seiner radial äußeren Oberfläche mit Umfangsrillen (46) versehen ist, und daß Bohrungen (29) des Walzenmantels (15") im wesentlichen oder vor allem im Bereich der Umfangsrillen des Walzenkerns (45) vorgesehen sind.

12. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine im wesentlichen sprunghafte Dickenabnahme um mindestens 2 mm besteht.