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EP1643033B1 - Pressvorrichtung in einer Pressenpartie einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn - Google Patents

Pressvorrichtung in einer Pressenpartie einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn Download PDF

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Publication number
EP1643033B1
EP1643033B1 EP05107510A EP05107510A EP1643033B1 EP 1643033 B1 EP1643033 B1 EP 1643033B1 EP 05107510 A EP05107510 A EP 05107510A EP 05107510 A EP05107510 A EP 05107510A EP 1643033 B1 EP1643033 B1 EP 1643033B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
press
shoe
roll
section according
shell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP05107510A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1643033B2 (de
EP1643033A3 (de
EP1643033A2 (de
Inventor
Andreas SCHÜTTE
Christoph Strempfl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=35229654&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1643033(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Priority to PL05107510T priority Critical patent/PL1643033T5/pl
Publication of EP1643033A2 publication Critical patent/EP1643033A2/de
Publication of EP1643033A3 publication Critical patent/EP1643033A3/de
Publication of EP1643033B1 publication Critical patent/EP1643033B1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1643033B2 publication Critical patent/EP1643033B2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02—Wet presses
    • D21F3/0209—Wet presses with extended press nip
    • D21F3/0218—Shoe presses

Definitions

  • the invention relates to a press section of a machine for producing a paper, cardboard, tissue or other fibrous web with a pressing device comprising a press shoe comprising a shoe press roll and, with this a press nip forming counter roll, wherein on the shoe press roll a roll shell of end caps on the press shoe is led around.
  • Such a press section is for example from the EP-A-0 389 675 known.
  • a press section for a paper machine which has two press points, each formed by a press roll cooperating with a shoe press roll.
  • a first upper felt, the paper web coming from a forming wire, an underfelt and a press jacket of a first shoe press roll pass through the first press point.
  • the underfelt continues with the paper web to the second press site. Together with a second top felt and a press jacket of a second press site, the paper web then passes through the second press site.
  • the paper web follows the underfelt further up to a take-off roll, through which it is transferred to a first dryer wire which transfers the paper web to the dryer section.
  • a shoe press roll 1 (Fig. 1a) with a rotating shell 2 and a fixed press shoe 3 is provided. This forms together with a counter-roller 4 a press nip through which the fibrous web is passed in the direction of an arrow P to withdraw their water.
  • a shoe press roll 1 and the counter roll 4 are shown in the operating position in cross section.
  • the press shoe 3 is opposite the contour formed by the jacket 2 in the remaining area of the shoe press roll 1 at a position A at its front edge by an amount y A and at positions designated B, C and D respectively by amounts y B , y C and y D set back relative to the circular contour of the shoe press roll 1, ie, the press shoe 3 is set back over its entire length in the web running direction relative to the circular contour formed by the end disks. This leads to a distance s (FIG.
  • the edge region of the shell of the shoe press roll is deformed to different degrees when passing through the area of the press shoe, since it is rigidly guided on one circular path through the front disk, on the other hand is pushed through the counter roll in the facing this shoe contour.
  • the deformation and the stresses resulting therefrom in the roll shell result in alternating stresses which limit the life of the shell and reduce it especially with increasing paper machine speeds.
  • this object is achieved in a press section of the aforementioned type in that the lateral distance of the end cover of the shoe press roll of the press shoe in the axial direction in each case at least 300 mm, in particular 330 mm or more.
  • the press shoe is preferably set back with its front end and / or with its rear end with a closed press nip at most 5 mm in relation to the circular contour of the roll mantle corresponding to the contour of the end cover.
  • the deflection or deformation of the roll shell is greatly reduced.
  • a press shoe with a long length, for example, of more than 300 mm, as used for example for the production of wood-free paper, such as cardboard and packaging paper, to produce a broad press nip, so that there is no such strong surface pressure and the volume of Paper is not reduced too much the invention can be used to advantage.
  • the press section is formed in this case, for example by a tandem Nipcoflex press with two press nips and can also be used at higher operating speeds according to the invention.
  • the press shoe at its front and / or rear end is set back by up to 5 mm with respect to the circular contour of the roll shell or projects up to 50 mm beyond the circular contour.
  • the press shoe in the web running direction of the fibrous web has a length of 300 mm or more, in particular of more than 350 mm, in particular of more than 400 mm.
  • the effect of the length of the press shoe on the deflection or deformation of the roll shell is also reduced by the fact that the largest possible diameter of the shoe press roll and the counterpressure roll are used in relation to the length of the press shoe in the web running direction.
  • the ratio of the diameter of the shoe press roll to the length of the press shoe in the direction of rotation is 4.0 or more, and the ratio of the diameter of the backing roll to the length of the press shoe is 3.9 or more. According to the invention, such a ratio can generally be used in press devices in a machine for producing a fibrous web.
  • a support strip is used within the shoe press roll in the direction of rotation in front of the press shoe, which preferably extends over the entire width of the shoe press roll.
  • the press shoe on the inlet side is provided with a bead, in which the means, in particular in the form of arranged over the entire width of the press shoe holes, is integrated.
  • the oil lines may preferably end in lubrication pockets or communicate with protrusions in the interior of the press shoe in which the oil collects.
  • the inlet-side contour forms a convergent wedge between the lateral surface of the roll shell and the inlet side, the shell-facing surface of the press shoe.
  • the inlet-side wedge is formed by a radius of curvature of the inlet-side bead that reduces in the direction of the lateral surface of the roller shell, so that the For example, shoe inlet surface has two different radii of curvature.
  • the diameter of the counter roll is preferably at least 0.975 times the diameter of the shoe press roll. This has for example a diameter of 1200 mm.
  • the counter roll in this case has at least a diameter of 1170 mm.
  • a press shoe 11 with an inlet-side bead 12 is arranged in such a way that the bead 12 has a circular contour 13 fictitious in the region of the press shoe 11, the end disks leading to the contour of a roll shell 14 (not shown here) corresponds to the shoe press roll 10 (position A) (this is defined in Fig. 2b as a negative direction y), while the press shoe 11 in its central region (positions B and C) and at its outlet end (position D) with respect to the contour of the roll mantle 14 is reset (positive y values for the positions B, C, D).
  • A is the beginning of the press nip.
  • the distance between the centers of the shoe press roll 10 and the backing roll 15 has been increased by an amount R 1 (ie, the displacement shown in FIG. 2a) in the radial direction R to reduce the shell indentation.
  • R 1 the displacement shown in FIG. 2a
  • the run of the roll mantle 14 at the press shoe edge of the press shoe 11 is characterized.
  • the illustration shows the deformation of the roll mantle 14 over the region between the side edge 16 of the press shoe 11 and the inner edge 17 of the end disk in the direction of the longitudinal axis of the shoe press roll 10 by amounts y A , y B , y C and y D, respectively.
  • the roll shell has a negative offset (outward), while at positions B, C, and D, it has a positive offset negative deformation (inward) relative to the circular contour of the faceplate.
  • the shoe press roll 10 is mounted substantially above the counter roll 15. Compared to the vertical their center is usually offset by an amount e relative to the center of the counter-roller 15.
  • a press shoe 21 projects out of the circular contour 13 at its front end (position A) like the press shoe 11, while the press shoe 21 at its rear end (position D) projects with the position of the circular contour 13 which means that a roll jacket 22 guided over the shoe press roll 20 is no longer stretched at this location.
  • Fig. 3b is shown how between the edge 23 of the press shoe 21 and the inner edge 24, an elongation of the roll shell 22 over the existing between the edge 23 and the inner edge 24 distance s, where z A , z B , z C and d each denote the offset of the press shoe 21 with respect to the circular contour 13.
  • z A , z B , z C and d each denote the offset of the press shoe 21 with respect to the circular contour 13.
  • the input side bead 12 of the press shoe 11 is provided with a convergent wedge in one embodiment of the invention (FIG. 4) forms between the roll shell 14 and the shoe inlet surface. This prevents the squeezing of the oil film.
  • the bead radii of curvature R 2 and R 1 which shrink in the direction of the roll shell 14. It is understood that the value of the radius of curvature R 2 can also be continuous or via a plurality of intermediate values in the radius of curvature R 1 . In this way, a convergent inlet gap 25 is formed between the roll shell 14 and the press shoe 11. The friction between the press shoe 11 and the roll shell 14 is reduced by the use of an oil film 26 applied to the roll shell 14.
  • bores 27 are present inside the input-side bead 12 of the press shoe 11, via which oil or another lubricant is supplied into the region between the press shoe 11 and the roll shell 14 in order to reduce the friction.
  • the holes 27 are arranged distributed over the entire width of the press shoe 11 and communicate with oil pressure lines, which ensure forced lubrication.
  • the bores 27 may optionally terminate in pockets in which reservoirs for the lubricant are formed.
  • the dashed line 14 ' shows the circular contour or the course, the roll shell 14 would take without the introduced into the interior of the shoe press roll 10 press shoe 11.
  • a support strip 28 which serves to stabilize the roll mantle 14.
  • Such support strips 28 may be distributed within the shoe press roll 10 at several points over the circumference.
  • nozzles for spraying an oil film can be arranged on the inside of the roll shell 14.
  • the support strip can also extend continuously over the entire width of the shoe press roll 10 in the axial direction. The support strip causes a smooth inlet of the oil film between the roll shell 14 and the press shoe 11 is achieved.

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Pressenpartie einer Maschine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn mit einer Pressvorrichtung mit einer einen Pressschuh umfassenden Schuhpresswalze und einer, mit dieser einen Pressnip bildenden Gegenwalze, wobei auf der Schuhpresswalze ein Walzenmantel von Stirndeckeln über den Pressschuh herumgeführt wird.
  • Eine derartige Pressenpartie ist z.B. aus der EP-A- 0 389 675 bekannt.
  • Aus der DE 100 22 087 A1 ist eine Pressenpartie für eine Papiermaschine bekannt, die zwei Pressstellen aufweist, die jeweils von einer mit einer Schuhpresswalze zusammenwirkenden Presswalze gebildet werden. Durch die erste Pressstelle laufen ein erster Oberfilz, die von einem Formersieb kommende Papierbahn, ein Unterfilz und ein Pressmantel einer ersten Schuhpresswalze hindurch. Der Unterfilz läuft mit der Papierbahn weiter zu der zweiten Pressstelle. Zusammen mit einem zweiten Oberfilz und einem Pressmantel einer zweiten Pressstelle läuft die Papierbahn anschließend durch die zweite Pressstelle hindurch. Die Papierbahn folgt dem Unterfilz weiter bis zu einer Abnahmewalze, durch die sie auf ein erstes Trockensieb übertragen wird, das die Papierbahn in die Trockenpartie überführt.
  • Bei bekannten Schuhpresswalzen besteht in der Zusammenwirkung mit einer Gegenwalze das Problem, dass der Walzenmantel, der über den Umfang der Schuhpresswalze von sich drehenden stirnseitigen Deckeln um den Pressschuh im Inneren der Schuhpresswalze herumgeführt wird, während der Drehbewegung stark verschleißt. Die hauptsächliche Ursache für diesen hohen Verschleiß liegt darin, dass der Pressschuh gegenüber der Außenkontur der Schuhpresswalze ziemlich stark zurückgesetzt ist, so dass der Mantel in seinem Randbereich beim Durchlauf des Bereichs des Pressschuhs unterschiedlich stark verformt wird, da er einerseits starr auf einer Kreisbahn durch die Stirnscheibe geführt wird, andererseits durch die Gegenwalze in die Schuhkontur hineingedrückt wird. Im Übergangsbereich zwischen den Seiten des Pressschuhs und den Seitenwänden wird er daher abwechselnd gedehnt und gestaucht.
  • In einer Ausgestaltung einer Pressvorrichtung nach dem Stand der Technik ist beispielsweise eine Schuhpresswalze 1 (Fig. 1a) mit einem sich drehenden Mantel 2 und einem fest angeordneten Pressschuh 3 vorgesehen. Dieser bildet zusammen mit einer Gegenwalze 4 einen Pressnip, durch den die Faserstoffbahn in Richtung eines Pfeils P hindurchgeführt wird, um ihr Wasser zu entziehen. In Fig. 1a sind die Schuhpresswalze 1 und die Gegenwalze 4 in Betriebsposition im Querschnitt dargestellt.
  • Der Pressschuh 3 ist gegenüber der von dem Mantel 2 im übrigen Bereich der Schuhpresswalze 1 gebildeten Kontur an einer Position A an seiner vorderen Kante um einen Betrag yA und an mit B, C bzw. D bezeichneten Positionen um Beträge yB, yC bzw. yD gegenüber der Kreiskontur der Schuhpresswalze 1 zurückgesetzt, d. h., der Pressschuh 3 ist über seine ganze Länge in Bahnlaufrichtung gegenüber der von den Stirnscheiben gebildeten Kreiskontur zurückgesetzt. Dies führt dazu, dass über eine sich in axialer Richtung der Schuhpresswalze 1 erstreckende Distanz s (Fig. 1b) zwischen der äußeren seitlichen Kante des Pressschuhs 3 in axialer Richtung, d. h. einer Schuhrandebene 5, und der Innenkante eines sich drehenden Seitendeckels der Schuhpresswalze, d. h. der Stirndeckelebene 6, eine Verbiegung des Mantels 2 entsprechend den Biegelinien IA, IB, IC und ID stattfindet. Entsprechend dem Umstand, dass die Kontur des Pressschuhs 3 zur Mitte hin stärker gegenüber der durch die Stirndeckel vorgegebenen und in Fig. 1a mit 7 bezeichneten Kreisform zurücktritt, sind die Biegelinien IB und IC stärker geneigt als die Biegelinien IA und ID, die der Position an der vorderen Kante bzw. in der Nähe des hinteren Endes des Pressschuhs 3 (in Laufrichtung betrachtet) entsprechen.
  • Somit ist ersichtlich, dass der Randbereich des Mantels der Schuhpresswalze beim Durchlaufen des Bereichs des Pressschuhs unterschiedlich stark verformt wird, da er einerseits starr auf einer Kreisbahn durch die Stirnscheibe geführt wird, andererseits durch die Gegenwalze in die dieser zugewandte Schuhkontur hingedrückt wird. Die Verformung und die daraus in dem Walzenmantel resultierenden Spannungen führen zu Wechselbeanspruchungen, die die Lebensdauer des Mantels begrenzen und gerade bei steigenden Papiermaschinengeschwindigkeiten reduzieren.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, die bekannte Pressenpartie derart zu verbessern, dass die Abnutzung und die Wechselbeanspruchung des Walzenmantels verringert werden.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Pressenpartie der eingangs genannten art dadurch gelöst, dass der seitliche Abstand der Stirndeckel der Schuhpresswalze von dem Pressschuh in axialer Richtung jeweils mindestens 300 mm, insbesondere 330 mm oder mehr, beträgt.
  • Durch diese Maßnahme wird die Belastung des Walzenmantels infolge der Durchbiegung oder der Verformung beim Durchlaufen des Pressschuhs reduziert, da sich die Dehnungs-oder Spannungsbelastung in Richtung der Längsachse der Schuhpresswalze über eine größere Länge des Walzenmantels verteilt.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
  • Der Pressschuh ist vorzugsweise mit seinem vorderen Ende und/oder mit seinem hinteren Ende bei geschlossenem Pressnip um höchstens 5 mm gegenüber der, der Kontur der Stirndeckel entsprechenden Kreiskontur des Walzenmantels zurückgesetzt.
  • Durch diese Maßnahme wird die Durchbiegung oder Verformung des Walzenmantels stark reduziert. Dies gilt unabhängig von der Länge des Pressschuhs in Maschinenlaufrichtung. Bei einem Pressschuh mit großer Länge, beispielsweise von mehr als 300 mm, wie er beispielsweise zur Herstellung von holzfreiem Papier, beispielsweise von Karton und Verpackungspapier, eingesetzt wird, um einen breiten Pressnip zu erzeugen, so dass keine so starke Flächenpressung stattfindet und das Volumen des Papiers nicht zu stark reduziert wird, lässt sich die Erfindung mit Vorteil einsetzen. Die Pressenpartie wird in diesem Fall beispielsweise durch eine Tandem-Nipcoflex-Presse mit zwei Pressnips gebildet und kann auch bei höheren Betriebsgeschwindigkeiten entsprechend der Erfindung eingesetzt werden.
  • Von Vorteil ist es insbesondere, wenn der Pressschuh an seinem vorderen und/oder hinteren Ende um bis zu 5 mm gegenüber der Kreiskontur des Walzenmantel s zurückgesetzt ist oder um bis zu 50 mm über die Kreiskontur hinausragt.
  • Um eine gute Entwässerung der Faserstoffbahn zu erzielen, weist der Pressschuh in Bahnlaufrichtung der Faserstoffbahn eine Länge von 300 mm oder mehr, insbesondere von mehr als 350 mm, ganz insbesondere von mehr als 400 mm, auf.
  • Die Auswirkung der Länge des Pressschuhs auf die Durchbiegung oder Verformung des Walzenmantels wird auch dadurch gemindert, dass möglichst große Durchmesser der Schuhpresswalze und der Gegenpresswalze im Verhältnis zur Länge des Pressschuhs in Bahnlaufrichtung eingesetzt werden. Dabei beträgt das Verhältnis des Durchmessers der Schuhpresswalze zur Länge des Pressschuhs in Drehrichtung 4,0 oder mehr und das Verhältnis des Durchmessers der Gegenwalze zur Länge des Pressschuhs 3,9 oder mehr. Gemäß der Erfindung lässt sich ein derartiges Verhältnis generell bei Pressvorrichtungen in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn einsetzen.
  • Mit Vorteil wird eine Pressvorrichtung eingesetzt, in der das Maß für die Längung des Walzenmantels der Schuhpresswalze infolge des aus der Mantelfläche herausragenden Pressschuhs (K3) durch den Wert K 3 = 1 + y 2 / s 2 / 1 + y 1 / s 2
    Figure imgb0001
     gegeben ist, wobei y1 (s. Fig. 1a) das Eindrückmaß an der Auflaufstelle (z. B. Abschnitt A in Fig. 2a; hier wird der Mantel der Presswalze zum ersten Mal zwischen dem Pressschuh und der Gegenwalze geklemmt; d. h. die Spannungen können sich nicht mehr durch Verschiebungen abbauen; y1 ist die kleinste Abweichung.) den Wert des maximalen Überstands oder der Zurücksetzung des Pressschuhs an seinem Einlauf oder an seinem Auslauf gegenüber der Kreiskontur der Schuhpresswalze bezeichnet, wobei y2 den Wert bezeichnet, um den der Pressschuh in seinem mittleren Bereich gegenüber der Kreiskontur der Schuhpresswalze zurückgesetzt ist (maximales Eindrückmaß) und wobei s den jeweiligen seitlichen Abstand der Stirndeckel von dem Pressschuh in axialer Richtung bezeichnet und dass der Wert (K3) weniger als 1,07, insbesondere weniger als 1,02, ganz insbesondere weniger als 1,007, beträgt.
  • Mit Vorteil wird innerhalb der Schuhpresswalze in Drehrichtung vor dem Pressschuh eine Stützleiste eingesetzt, die sich vorzugsweise über die gesamte Breite der Schuhpresswalze erstreckt.
  • Mit einer größeren Verschiebung R in Richtung in das Innere der Schuhpresswalze oder auch, wenn der Pressschuh gegenüber der zylindrischen Kontur der Schuhpresswalze herausragt, tritt die Gefahr auf, dass der Schmierfilm zwischen dem Mantel und der Schuhpresswalze - bei ungeänderter Schuhform - reduziert oder sogar abgequetscht wird. Es wird daher in einer weiteren gemäß der Erfindung vorgesehenen Maßnahme vorgeschlagen, die Schmierwirkung dadurch zu unterstützen, dass Maßnahmen zur Zwangsschmierung im Schuh am Einlaufbereich durchgeführt werden, z. B. durch kleine Bohrungen, die über die Breite des Pressschuhs verteilt sind. Durch diese Maßnahme lässt sich die Reibung zwischen dem Pressschuh und dem Walzenmantel erheblich verringern.
  • Es bestehen mehrere Möglichkeiten zum Aufbringen eines Ölfilms; eine Möglichkeit besteht darin, dass das Mittel zum Aufbringen vor dem Pressschuh, insbesondere auf einer in Laufrichtung vor dem Pressschuh angeordneten Stützleiste, angeordnet ist.
  • Vorzugsweise ist der Pressschuh einlaufseitig mit einem Wulst ausgestattet, in dem das Mittel, insbesondere in Form von über die gesamte Breite des Pressschuhs angeordneten Bohrungen, integriert ist. Die Ölleitungen können vorzugsweise in Schmiertaschen enden oder mit Ausbuchtungen im Inneren des Pressschuhs in Verbindung stehen, in denen sich das Öl sammelt.
  • Zur Verringerung der Reibung und zur Unterstützung der Bildung eines Ölfilms zwischen der Innenseite des Walzenmantels und dem Pressschuh dient es auch, wenn die einlaufseitige Kontur einen konvergenten Keil zwischen der Mantelfläche des Walzenmantels und der einlaufseitigen, dem Mantel zugewandten Fläche des Pressschuhs bildet. Dies lässt sich dadurch erreichen, dass der einlaufseitige Keil durch einen sich in Richtung zu der Mantelfläche des Walzenmantels verringernden Krümmungsradius des einlaufseitigen Wulstes gebildet wird, so dass die Schuheinlauffläche beispielsweise zwei verschiedene Krümmungsradien aufweist.
  • Der Durchmesser der Gegenwalze beträgt vorzugsweise wenigstens das 0,975-fache des Durchmessers der Schuhpresswalze. Diese hat beispielsweise einen Durchmesser von 1200 mm. Die Gegenwalze hat in diesem Fall mindestens einen Durchmesser von 1170 mm.
  • Nachstehend wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 2a
    einen ersten Querschnitt durch eine erste Schuhpresswalze und eine mit dieser zusammenwirkende erste Gegenwalze,
    Fig. 2b
    eine zu Fig. 2a zugehörige Darstellung der Dehnung des Walzenmantels in axialer Richtung im Bereich zwischen der Seite des Pressschuhs und der Innenkante des Stirndeckels,
    Fig. 3a
    einen zweiten Querschnitt durch eine zweite Schuhpresswalze und eine mit dieser zusammenwirkende zweite Gegenwalze,
    Fig. 3b
    eine zu Fig. 3a zugehörige Darstellung der Dehnung des Walzenmantels entsprechend der Darstellungsweise in Fig. 2b,
    Fig. 4 - 6
    ausschnittweise perspektivische Schnittdarstellungen durch eine Schuhpresswalze und eine Gegenwalze in der Umgebung der Einlaufseite eines Pressschuhs.
  • In einer Schuhpresswalze 10 (Fig. 2a) ist ein Pressschuh 11 mit einem einlaufseitigen Wulst 12 derart angeordnet, dass der Wulst 12 über eine im Bereich des Pressschuhs 11 fiktive Kreiskontur 13, die der Kontur von einen Walzenmantel 14 mitführenden (hier nicht dargestellten) Stirnscheiben der Schuhpresswalze 10 entspricht, hinausragt (Position A) (dies ist in Fig. 2b als negative Richtung y definiert), während der Pressschuh 11 in seinem mittleren Bereich (Positionen B und C) und an seinem auslaufseitigen Ende (Position D) gegenüber der Kontur des Walzenmantels 14 zurückgesetzt ist (positive y-Werte für die Positionen B, C, D). Dabei ist A der Beginn des Pressspaltes.
  • Insgesamt bedeutet dies, dass eine mit der Schuhpresswalze 10 zur Bildung des Pressnips zusammenwirkende Gegenwalze 15 im Vergleich zu der aus dem Stand der Technik bekannten Pressvorrichtung (Fig. 1a) weniger stark den Walzenmantel 14 eindrückt, als nach dem Stand der Technik der Walzenmantel 2 durch die Gegenwalze 4 eingedrückt wird.
  • Gegenüber dem Stand der Technik wurde der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Schuhpresswalze 10 und der Gegenwalze 15 um einen Betrag R1 (d. h. die in Fig. 2a dargestellte Verschiebung) in radialer Richtung R vergrößert, um die Manteleindrückung zu reduzieren. Durch die mit A, B, C und D bezeichneten Punkte ist der Lauf des Walzenmantels 14 am Pressschuhrand des Pressschuhs 11 gekennzeichnet. Die Darstellung zeigt die Verformung des Walzenmantels 14 über den Bereich zwischen der Seitenkante 16 des Pressschuhs 11 und der Innenkante 17 der Stirnscheibe in Richtung der Längsachse der Schuhpresswalze 10 um Beträge yA, yB, yC bzw. yD. Insgesamt bestehen im Vergleich zu den Fig. 1 b dargestellten Verformungen nach dem Stand der Technik viel geringere Verformungen gemäß der Erfindung. An der Position A hat der Walzenmantel einen negativen Versatz (nach außen), während er an den Positionen B, C und D einen positiven Versatz negative Verformung (nach innen) bezüglich der Kreiskontur der Stirnscheibe aufweist.
  • Die Schuhpresswalze 10 ist im wesentlichen oberhalb der Gegenwalze 15 gelagert. Gegenüber der Senkrechten ist ihr Mittelpunkt üblicherweise jedoch um einen Betrag e gegenüber dem Mittelpunkt der Gegenwalze 15 versetzt.
  • Bei einer weiteren Schuhpresswalze 20 (Fig. 3a) ragt ein Pressschuh 21 an seinem vorderen Ende (Position A) wie der Pressschuh 11 aus der Kreiskontur 13 heraus, während der Pressschuh 21 an seinem hinteren Ende (Position D) mit der Position der Kreiskontur 13 übereinstimmt, was bedeutet, dass ein über die Schuhpresswalze 20 geführter Walzenmantel 22 an dieser Stelle nicht mehr gedehnt wird.
  • In Fig. 3b ist dargestellt, wie sich zwischen der Kante 23 des Pressschuhs 21 und der Innenkante 24 eine Dehnung des Walzenmantels 22 über den zwischen der Kante 23 und der Innenkante 24 bestehenden Abstand s einstellt, wobei zA, zB, zC und zD jeweils den Versatz des Pressschuhs 21 gegenüber der Kreiskontur 13 bezeichnen. Wenn man den Abstand zwischen den Kanten 23 und 24 auf den Betrag von 2s verdoppelt (auf einen Abstand zwischen der Kante 23 und einer Kante 24') verteilt sich die Dehnung des Walzenmantels 22 auf eine doppelt so lange Strecke, und dieser erfährt daher nur eine etwa halb so starke Dehnung oder Durchbiegung. Im Sinne der Erfindung wird daher angestrebt, den Abstand zwischen der Kante des Pressschuhs und der Innenkante der Stirnscheibe möglichst groß zu wählen.
  • Zur Reduzierung der Flächenpressung zwischen dem Pressschuh 11 und dem Walzenmantel 14 gemäß Fig. 2a (oder dem Walzenmantel 22 gemäß Fig. 3a) wird in einer Ausgestaltung der Erfindung (Fig. 4) vorgesehen, dass der eingangsseitige Wulst 12 des Pressschuhs 11 einen konvergenten Keil zwischen dem Walzenmantel 14 und der Schuheinlauffläche bildet. Dies verhindert das Abquetschen des Ölfilms.
  • Hierzu hat der Wulst Krümmungsradien R2 und R1, die sich in Richtung des Walzenmantels 14 verkleinern. Es versteht sich, dass der Wert des Krümmungsradius R2 auch kontinuierlich oder über eine Vielzahl von Zwischenwerten in den Krümmungsradius R1 übergehen kann. Auf diese Weise entsteht ein konvergenter Einlaufspalt 25 zwischen dem Walzenmantel 14 und dem Pressschuh 11. Die Reibung zwischen dem Pressschuh 11 und dem Walzenmantel 14 wird durch den Einsatz eines auf den Walzenmantel 14 aufgebrachten Ölfilms 26 verringert.
  • In einer weiteren Ausführungsform (Fig. 5) sind innerhalb des eingangsseitigen Wulstes 12 des Pressschuhs 11 Bohrungen 27 vorhanden , über die Öl oder ein anderes Schmiermittel in den Bereich zwischen dem Pressschuh 11 und dem Walzenmantel 14 zur Verringerung der Reibung zugeführt wird. Die Bohrungen 27 sind über die gesamte Breite des Pressschuhs 11 verteilt angeordnet und stehen mit Öldruckleitungen in Verbindung, die eine Zwangsschmierung gewährleisten. Die Bohrungen 27 können optional in Taschen enden, in denen Reservoirs für das Schmiermittel gebildet werden. Die strichliert dargestellte Linie 14' zeigt die Kreiskontur oder den Verlauf, den der Walzenmantel 14 ohne den in das Innere der Schuhpresswalze 10 eingebrachten Pressschuh 11 einnehmen würde.
  • In einer anderen Ausführungsform (Fig. 6) ist alternativ oder zusätzlich zur Ausführungsform gemäß Fig. 5 innerhalb der Schuhpresswalze 10 eine Stützleiste 28 vorgesehen, die zur Stabilisierung des Walzenmantels 14 dient. Derartige Stützleisten 28 können innerhalb der Schuhpresswalze 10 an mehreren Stellen über den Umfang verteilt angeordnet sein. An den Stützleisten 28 können ebenfalls Düsen zum Aufsprühen eines Ölfilms auf die Innenseite des Walzenmantels 14 angeordnet sein. Die Stützleiste kann sich auch durchgehend über die gesamte Breite der Schuhpresswalze 10 in axialer Richtung erstrecken. Die Stützleiste bewirkt, dass ein sanfter Einlauf des Ölfilms zwischen dem Walzenmantel 14 und dem Pressschuh 11 erreicht wird.
  • Für den Fall, dass in einer Pressvorrichtung die Schuhpresswalze unterhalb der Gegenwalze angeordnet ist, kann auch Öl mittels eines Ölspritzrohrs in Richtung zu dem Einlauf des Pressschuhs und/oder der Stützleiste gespritzt werden.
  • Neben der oben bereits beschriebenen Verlängerung der Schuhpresswalze 10 in axialer Richtung bei einem gleichbreiten Pressschuh 11 lässt sich als weitere Maßnahme zur Verminderung der Dehnung des Walzenmantels 14 bei konstanter Schuhlänge auch der Durchmesser der Gegenwalze 15 vergrößern. Hierzu wird, wie in Fig. 1a dargestellt, auf die Eindrückmaße y1 und y2 des Pressschuhs gegenüber der Kreiskontur der Schuhpresswalze zurückgegriffen, um die eingangs bereits eingeführte Gleichung K 3 = 1 + y 2 / s 2 / ( 1 + y 1 / s 2 )
    Figure imgb0002
     zu erhalten, wobei K3 das Maß für die maximale Deformationsänderung des Walzenmantels darstellt. Es versteht sich, dass diese Werte auch anhand der Figuren 2a und 3a ermittelt werden können, lediglich aus Gründen der Übersichtlichkeit wurden die Werte y1 und y2 dort nicht eingezeichnet.

Claims (13)

  1. Pressenpartie einer Maschine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn mit einer Pressvorrichtung mit einer einen Pressschuh (11, 21) umfassenden Schuhpresswalze (10, 20) und einer, mit dieser einen Pressnip bildenden Gegenwalze (15), wobei auf der Schuhpresswalze (10, 20) ein Walzenmantel (14, 22) von Stirndeckeln über den Pressschuh (11,21) herumgeführt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der seitliche Abstand (s) der Stirndeckel der Schuhpresswalze (10, 20) von dem Pressschuh (11, 21) in axialer Richtung jeweils mindestens 300 mm, insbesondere 330 mm oder mehr, beträgt.
  2. Pressenpartie nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Pressschuh (11, 21) mit seinem vorderen Ende und/oder mit seinem hinteren Ende bei geschlossenem Pressnip um höchstens 5 mm gegenüber der, der Kontur der Stirndeckel entsprechenden Kreiskontur (13) des Walzenmantels zurückgesetzt ist.
  3. Pressenpartie nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Pressschuh (11, 21) an seinem vorderen und/oder hinteren Ende um bis zu 5 mm gegenüber der Kreiskontur (13) des Walzenmantels zurückgesetzt ist oder um bis zu 50 mm über die Kreiskontur (13) hinausragt.
  4. Pressenpartie nach einem der Ansprüche 2 und 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Pressschuh (11, 21) in Bahnlaufrichtung der Faserstoffbahn eine Länge von 300 mm oder mehr, insbesondere von mehr als 350 mm, ganz insbesondere von mehr als 400 mm, aufweist.
  5. Pressenpartie, insbesondere nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Verhältnis des Durchmessers der Schuhpresswalze (10, 20) zur Länge des Pressschuhs (11, 21) in Drehrichtung 4,0 oder mehr und das Verhältnis des Durchmessers der Gegenwalze (15) zur Länge des Pressschuhs (11, 21) 3,9 oder mehr beträgt.
  6. Pressenpartie nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Maß für die Längung des Walzenmantels der Schuhpresswalze (10, 20) infolge des aus der Kreiskontur (13) oder Mantelfläche herausragenden Pressschuhs (11, 21) durch den Wert K 3 = 1 + y 2 / s 2 / ( 1 + y 1 / s 2 )
    Figure imgb0003
     gegeben ist, wobei y1 das kleinste Eindrückmaß des Pressschuhs, insbesondere das Eindrückmaß an der Auflaufstelle des Pressschuhs (11, 21) an seinem Einlauf, gegenüber der Kreiskontur der Schuhpresswalze (10, 20) bezeichnet, wobei y2 das maximale Eindrückmaß bezeichnet, insbesondere das Eindrückmaß, um den der Pressschuh (11, 21) in seinem mittleren Bereich gegenüber der Kreiskontur (13) der Schuhpresswalze (10, 20) zurückgesetzt ist und wobei s den jeweiligen seitlichen Abstand der Stirndeckel von dem Pressschuh (11, 21) in axialer Richtung bezeichnet, und dass der Wert (K3) weniger als 1,07, insbesondere weniger als 1,02, ganz insbesondere weniger als 1,007, beträgt.
  7. Pressenpartie nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schuhpresswalze (10, 20) in Drehrichtung vor dem Pressschuh (11, 21) eine Stützleiste (28) aufweist, die sich vorzugsweise über die gesamte Breite der Schuhpresswalze (10, 20) erstreckt.
  8. Pressenpartie nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    ein Mittel zum Aufbringen von Öl auf den vorderen Bereich des Pressschuhs (11, 21) innerhalb der Schuhpresswalze (10, 20) angeordnet ist.
  9. Pressenpartie nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Mittel vor dem Pressschuh (11, 21), insbesondere auf der Stützleiste (28), angeordnet ist.
  10. Pressenpartie nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Mittel in einem einlaufseitigen Wulst (12) des Pressschuhs (11, 21), insbesondere in Form von über die gesamte Breite des Pressschuhs (11, 21) angeordneten Bohrungen (27), integriert ist.
  11. Pressenpartie nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die einlaufseitige Kontur einen konvergenten Keil zwischen der Mantelfläche des Walzenmantels (14, 22) und der einlaufseitigen, dem Mantel zugewandten Fläche des Pressschuhs (11, 21) bildet.
  12. Pressenpartie nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der einlaufseitige Keil durch einen sich in Richtung zu der Mantelfläche des Walzenmantels (14, 22) verringernden Krümmungsradius (R1, R2) des einlaufseitigen Wulstes (12) gebildet wird.
  13. Pressenpartie nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Durchmesser der Gegenwalze (15) wenigstens das 0,975-fache des Durchmessers der Schuhpresswalze (10, 20) beträgt.
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