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Riemenleitwalze
für eine
mit Metallriemenumlauf versehene Behandlungsvorrichtung einer gestrichenen
oder ungestrichenen Faserbahn
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Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist eine Riemenleitwalze für eine mit
Metallriemenumlauf versehene Behandlungsvorrichtung einer gestrichenen
oder ungestrichenen Faserbahn wie z.B. Papier, Karton oder Tissuepapier.
Die Riemenleitwalze ist als Rohrwalze gestaltet, an der sich an
Ständerkonstruktionen
gelagerte Endflansche befinden, die mit einem sich mit den Endflanschen
mitdrehenden rohrförmigen
Mantelteil verbunden sind. Die Behandlungsvorrichtung weist einen
mindestens eine Riemenleitwalze umlaufend ausgeführten Riemen auf, wobei außerhalb
des Riemens wenigstens ein mit dem Riemen zusammen eine Kontaktfläche bildendes
Gegenelement vorgesehen ist derart, dass zwischen Riemen und Gegenelement
ein Bahnbehandlungsbereich entsteht, durch welchen die zu behandelnde
Bahn geführt
wird. Unter dem Ausdruck 'Bahnbehandlung' sind im Zusammenhang
mit dieser Anmeldung verschiedene Maßnahmen zur Behandlung einer
auf einer Papier-/Kartonmaschine herzustellenden Faserbahn zu verstehen
wie Pressen, Trocknen, Glätten,
Streichen, Leimbehandlung. Die Behandlungsvorrichtung kann auch
eine Nachbehandlungsmaschine einer Faserbahn sein wie z.B. eine
separate Streichvorrichtung, Druckvorrichtung oder Kalander. In
der Schrift WO 03/064761, Metso Paper, Inc., sind eine mit Metallriemenumlauf
versehene Behandlungsvorrichtung dieser Gattung und verschiedene
Ausführungsformen
beschrieben.
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Ein
Problem bei dieser mit Metallriemenumlauf versehenen Behandlungsvorrichtung
besteht im Heizen des Riemens und der Riemenleitwalze während des
Rotierens z.B. gegen eine als Gegenelement dienende Thermowalze,
wenn die Walzen weder Wasser- noch Ölkreislauf zum Ausgleich der Temperaturdifferenzen
in Querrichtung aufweisen. Sind die Riemenleitwalzen kalte Rohrwalzen,
bleiben die Endbereiche der Walzen kälter, weil die kalten Endflansche
der Walzen zur Erwärmung
Wärmeenergie
brauchen und Wärme
nur in die Flansche übertragen
wird, wenn eine ausreichende Temperaturdifferenz vorliegt. Dieser
kältere
Bereich erstreckt sich bis ca. 0,5 m von der Kante des Metallriemens
nach innen. Außerdem
werden die Flansche während
der Rotation der Walzen durch Konvektion gekühlt. Da der Wärmeübergangskoeffizient
zwischen Stahlriemen und Walze sehr gut ist, überträgt sich die Temperaturdifferenz
in Querrichtung auf den Riemen und weil der Riemen typischerweise über 10 m
lang ist, führt
die Temperaturdifferenz zu Längendifferenzen und
darüber
hinaus zu Zugspannungsspitzen an den Riemenkanten, die kritisch
sind für
eine Rissbildung. Wenn sich die Faserbahn zwischen Metallriemen
und Thermowalze befindet, liegt die Riementemperatur nahe der Temperatur
der heißen
Bahn, weil Riemen und Riemenleitwalzen anderweitig keine Wärmeenergie
zugeführt
wird. Auch hierbei sind die Kanten der Riemenleitwalzen kälter, weil
die Konvektion zur kalten Hallenluft die Flansche der Walze abkühlt, wenn der
Kalander sich nicht innerhalb einer Haube befindet.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu
schaffen, mit der die im Vorstehenden erläuterten Probleme auf relativ
einfache Weise eliminiert werden können. Zur Lösung dieser Aufgabe ist für die erfindungsgemäße Riemenleitwalze
charakteristisch, dass an den Endflanschen elektrische Widerstände zum
Heizen der Endflansche vorgesehen sind.
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Die
elektrischen Widerstände
sind vorzugsweise an der Außenfläche der
Endflansche angebracht, wobei sie gegebenenfalls leicht gegen unbeschädigte oder
in der Leistung geeignetere Widerstände ohne Demontage der Walzen
ausgewechselt werden können.
Die elektrische Energieversorgung der Widerstände ist vorzugsweise über in den
Wellenenden der Endflansche angebrachte rotierende Anschlüsse vorgesehen,
welchen die elektrische Energie z.B. durch gummiummantelte Kabel
zugeführt wird.
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Die
erfindungsgemäße Lösung ist
kostengünstiger
als z.B. ein Heißölsystem
mit Rohrleitungen und Verdrängungsstücken. Die
Riemenleitwalzen sind herkömmlich
in ihrer Konstruktion identisch, um gegenseitigen Austausch zu ermöglichen,
und sie sind in fester Position eingebaut. Die als führende/spannende
Walze dienende Riemenleitwalze ist in verschiedenen Winkelstellungen
zur Bahn verstellbar ausgeführt
zur Führung
und/oder Versetzung des Riemens in seiner Lage zwecks Einstellung
der gewünschten
Riemenspannung, unter Verzicht auf heizendes Öl, womit sie als leere, kalte
Walze verwendet wird. Bei der erfindungsgemäßen Lösung kann das zum rotierenden
Anschluss kommende Stromversorgungskabel spannungsfrei verlegt werden
derart, dass es die gewünschten
Bewegungen der Walze zulässt,
womit es auch die Heizung der als führende/spannende Walze dienenden
Riemenleitwalze ermöglicht,
was in der Praxis bei den mit Heißölsystemen ausgeführten Lösungen nicht
möglich
wäre wegen
der Bewegung der führenden/spannenden
Walze, durch die die Metallrohre des Ölversorgungssystems Biegungen
ausgesetzt sein würden.
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Im
Folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen
erläutert,
in denen
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1 eine
vom Stand der Technik bekannte Lösung
in schematischer Seitenansicht einer Ausführung mit Metallriemen versehenen
Behandlungsvorrichtung zeigt, von der nur die zur Verständlichkeit
erforderlichen Elemente dargestellt sind,
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2 eine
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Riemenleitwalze
in schematischer Seitenansicht zeigt, und
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3 eine
Walze nach 2 als Stirnseitenansicht zeigt.
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In 1 ist
eine vom Stand der Technik bekannte, mit Metallriemenumlauf versehene
Behandlungsvorrichtung als Riemenkalanderausführung gezeigt, die einen aus
Metall hergestellten Glättriemen 2 aufweist,
der Riemenleitwalzen 3 umläuft, von welchen Riemenleitwalzen
wenigstens eine als führende Walze
ausgeführt
ist, die zwecks Einstellung der gewünschten Spannung des Riemens 2 versetzbar
und zwecks gewünschter
Riemenführung
zum Riemen 2 schrägstellbar
ist. Der Glättriemen 2 umläuft eine
außerhalb
von ihm angeordnete Walze 5, wobei zwischen Riemen 2 und
Walze 5 ein Glättbereich
gebildet wird. Die zu glättende
Materialbahn W läuft
durch den Glättbereich,
wobei der gewünschte
Druckimpuls sowie Wärmewirkung
als Funktion der Zeit auf sie gerichtet wird. In 1 ist
anhand einer Strichpunktlinie 9 die Form der Druckwirkung
dargestellt, wenn innerhalb des Glättriemens 2 eine als
Pressenelement dienende Pressenspaltwalze 4 vorgesehen ist,
die den Riemen gegen die Walze 5 presst, wobei im Glättbereich
ein Pressenspaltbereich höheren Druckes
gebildet wird. In gestrichelter Linie 8 ist eine Form der
Druckwirkung gezeigt, bei der der im Glättbereich wirkende Berührungsdruck
nur durch die Spannung des Riemens 2 erzeugt wird, wobei
die Pressenspaltwalze 4 nicht in pressendem Kontakt mit
dem Riemen 2 ist (oder innerhalb des Riemens 2 keine
Pressenspaltwalze 4 eingebaut ist). Die Walze 5,
ebenso wie Walze 4, kann auch eine durchbiegungskompensierte
Walze sein oder nicht, und sie wird aus einer Gruppe ausgewählt, die
eine Walze mit elastischer Oberfläche, wie polymerbeschichtete Walze,
gummibeschichtete Walze oder elastomerbeschichtete Walze, Schuhwalze,
Thermowalze, Metallwalze, Faserwalze oder Verbundstoffwalze umfasst.
Anstelle der Walze 4 kann auch eine anders zu profilierende
oder ein Pressenelement mit festem Profil als Pressenelement dienen,
das zusätzlich
aus mehreren in Querrichtung der Maschine benachbarten Teilen bestehen
kann. Auch das als Walze ausgeführte
Pressenelement 4 kann aus mehreren in Querrichtung der
Maschine benachbarten Teilen bestehen. Die Oberfläche des
Pressenelements 4 kann durchgehend oder nicht durchgehend
gestaltet sein. Das Pressenelement 4 kann außerdem zwecks Änderung
der Länge
und/oder Spannung des Behandlungsbereichs versetzbar ausgeführt werden.
Ein Metallkalander dieser Art ist in der oben genannten Schrift
WO 03/064761 erläutert.
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In
der Ausführungsform
nach 1 dient als Pressenspaltwalze eine Schuhwalze.
Mit Bezugsnummer 6 sind Heizelmente wie z.B. Induktionsheizvorrichtung, Infrarotstrahler,
Gasbrenner oder Kapazitätsheizvorrichtung
gekennzeichnet. Bei dieser Lösung
können
erhöhte
Temperaturen eingesetzt werden, z.B. von über ca. 100°C bis über ca. 200°C und sogar bis zu ca. 400°C je nach
Ausführung.
Erhöhte Temperatur
zusammen mit langer Wirkungsdauer und breitem Druckregelungsbereich
ergeben ein gutes Glättergebnis
sowohl bei großen
als auch kleinen Geschwindigkeiten, wie z.B. bei Geschwindigkeiten von
100 m/min bis 4000 m/min.
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In 2 und 3 ist
eine erfindungsgemäße Riemenleitwalze 20 schematisch
gezeigt, die Endflansche 21 mit Naben 22 aufweist.
An den Endflanschen 21 ist ein sich mit den Flanschen mitdrehender
rohrförmiger
Walzenmantel 23 befestigt. An der Außenfläche 21a der Endflansche 21 sind
elektrische Widerstände 24 befestigt,
die vorgesehen sind, über
Leiter 24a mit an den Enden der Naben 22 angebrachten,
an sich bekannten rotierenden Anschlüssen (nicht gezeigt) in Kontakt
gebracht zu werden. Die elektrischen Widerstände können z.B. als kreisförmige einheitliche
Elemente an der Oberfläche der
Endflansche oder zu mehreren radial angeordneten Elementen ausgeführt werden.
An der Außenfläche der
Endflansche kann zwecks Reduzierung der durch Konvektion der Endflansche
verursachten Wärmeverluste
vorzugsweise zusätzlich
eine die Widerstandselemente bedeckende Wärmedämmschicht vorgesehen sein.
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Diese
Lösung
ermöglicht
den Einsatz von verhältnismäßig kostengünstigen
und einfachen Riemenleitwalzen in Verbindung mit einem Metallriemen.
Zusätzlich
ermöglicht
die erfindungsgemäße Lösung auch
die Erwärmung
einer als führende/spannende
Walze dienenden Walze, wobei das den rotierenden Anschluss mit Strom versorgende Kabel
in geeigneter Weise spannungsfrei verlegt wird, wodurch das Versetzen
der Walze in verschiedene Positionen und/oder Winkellagen ermöglicht wird.