DE19522761C2 - Schuh-Preßeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schuh-Preßeinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Bei der erfindungsgemäßen Preßvorrichtung sind die Stützelemente vorzugsweise als Ringelemente ausgebildet, deren Innenräume an eine Druckmittelquelle anschließbar sind, wie in der DE 43 19 323 A1 offenbart.

In der genannten Publikation ist in erster Linie angestrebt, eine feinfühlig einstellbare Randentlastung zu erzielen und zwar durch möglichst einfaches Zu- oder Abschalten des Druckmitteldruckes in einzelnen Stützelementen. Hierdurch soll der steuerungstechnische Aufwand verringert werden, der erforderlich wäre, wenn der Druck in einzelnen Stützelementen stufenlos verstellbar sein müßte. Zum Erreichen dieses Zieles sind in der DE '323 entlang der Längserstreckung des Preßschuhes zwei oder drei Reihen relativ kleiner Stützelemente vorgesehen. Dies hat jedoch den Nachteil, daß insgesamt eine enorm hohe Anzahl von Stützelementen erforderlich ist, etwa 10-20 Stück pro Meter Bahnbreite. Auch bei rationeller Fertigung ist der Aufwand hierfür beträchtlich.

Darüber hinaus wird in der DE 43 21 400 A1 eine Presseneinheit beschrieben, in der eine Mehrzahl unterschiedlich breiter Sektoren der Anpreßeinheit zur Anpassung an unterschiedliche Papierbreiten dient.

Außerdem wird in der DE 40 17 433 A1 eine Walzenpresse mit zwei durchbiegungsgesteuerten Preßwalzen offenbart, bei der die gegenüberliegenden Stützelemente aus derselben Druckquelle gespeist werden. Ungelöst bleibt jedoch auch in den beiden letzten Anordnungen das Problem einer einfachen und dennoch feinfühlig einstellbaren Randentlastung.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Preßeinrichtung zu schaffen, die - verglichen mit der bekannten Bauweise - mit geringerem Aufwand herstellbar ist und dennoch die Möglichkeit bietet, die Preßkraftverteilung über die Bahnbreite beliebig zu variieren. Insbesondere sollte wie bisher mit einfachen Mitteln eine feinfühlig einstellbare Randentlastung möglich sein.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Diese besagen mit anderen Worten: Es stehen für das Erzeugen des weitaus überwiegenden Anteiles der gesamten Preßkraft relativ wenige und somit kostengünstig herstellbare Stützelemente zur Verfügung. Deren Abmessungen (in Bahnlaufrichtung) sind vorzugsweise nur geringfügig kleiner als die in Bahnlaufrichtung gemessene Breite des Preßschuhes. Zusätzlich sind an wenigstens einem der beiden Walzenenden wenigstens zwei relativ kleine und in Bahnlaufrichtung hintereinander angeordnete Rand-Stützelemente vorgesehen. In verschiedenen geometrischen Varianten ist es auch möglich, an einem Walzenende eine Gruppe von 3 oder 4 oder 5 oder 6 (eventuell auch von 8 oder 10) kleinen Rand- Stützelementen vorzusehen, die entlang der Längserstreckung des Preßschuhes in zwei oder drei Reihen aufgeteilt sind.

Vorzugsweise speist man alle Haupt-Stützelemente aus ein und derselben Haupt- Druckquelle. Für die kleineren Rand-Stützelemente gibt es dagegen zahlreiche unterschiedliche Möglichkeiten, die nachfolgend erläutert werden. An wenigstens einem der beiden Walzenenden sind die Rand-Stützelemente über wenigstens ein Druckminderventil oder über ein einfaches AUF-ZU-Ventil an die Haupt-Druckquelle angeschlossen. Alternativ hierzu ist wenigstens eine separate Rand-Druckquelle vorgesehen, welche die Rand-Stützelemente unabhängig von den Haupt- Stützelementen mit Druckmittel versorgt. Somit können in den Rand-Stützelementen beliebige Druckwerte eingestellt werden, die auch höher sein können, als der Druck in den Haupt-Stützelementen.

Möglich ist es auch, daß die Rand-Stützelemente oder ein Teil derselben mittels einer Umschalteinrichtung zeitweise an die Haupt-Druckquelle oder zeitweise an eine zusätzliche Rand- Druckquelle anschließbar sind.

Die Anordnung der Rand-Stützelemente und deren Steuerung braucht nicht unbedingt symmetrisch zu erfolgen, d. h. gleich­ mäßig an den beiden Walzenenden. Es sind vielmehr auch unsym­ metrische Anordnungen und Steuereinrichtungen denkbar. Dies gilt beispielsweise dann, wenn die zu behandelnde Bahn zeit­ weise eine kleinere Bahnbreite aufweist, verglichen mit der genannten maximalen Bahnbreite. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die schmälere Bahn bündig mit einem der beiden Ränder der ma­ ximalen Bahnbreite durch die Preßeinrichtung läuft, so daß insbesondere die zum Einfädeln der Bahn dienenden Einrichtun­ gen, die sich in der Regel in der führerseitigen Randzone be­ finden, weiterbenutzt werden können.

Weitere Erfindungsmerkmale betreffen den Sonderfall, daß die Gegenwalze eine Durchbiegungseinstellwalze ist, deren Walzen­ mantel ebenfalls mittels einer Reihe von Stützelementen an ei­ nem stationären Tragkörper abstützbar ist. Diese Stützelemente werden bevorzugt aus derselben Druckquelle gespeist wie die Stützelemente der Schuh-Preßeinrichtung.

Auch die Durchbiegungseinstellwalze kann individuell steuer­ bare Rand-Stützelemente aufweisen, die kleiner als die (übrigen) Haupt-Stützelemente sind. In einer bevorzugten Bau­ weise hat sie jedoch ausschließlich relativ große Haupt-Stütz­ elemente, die kostengünstig herstellbar sind.

In einer besonders charakteristischen Ausführungsform der Er­ findung hat die Durchbiegungseinstellwalze ausschließlich re­ lativ große Haupt-Stützelemente, die Schuh-Preßeinrichtung (auch "Schuh-Preßwalze" genannt) dagegen Haupt-Stützelemente und in jeder Randzone zwei in Bahnlaufrichtung hintereinander angeordnete und relativ kleine Rand-Stützelemente. Alle Stütz­ elemente sind als Ringelemente ausgebildet, wobei die Haupt- Stützelemente der Schuh-Preßeinrichtung und diejenigen der Durchbiegungseinstellwalze gleiche Durchmesser aufweisen. Die Anzahl der Haupt-Stützelemente in der Schuh-Preßeinrichtung kann um eins kleiner sein als in der Durchbiegungseinstell­ walze, so daß - in einer Ansicht auf die gesamte Preßeinrich­ tung - eine Zick-Zack-Anordnung der Haupt-Stützelemente vor­ handen ist. Manchmal ist es aber eher vorteihaft, die Anzahl der Haupt-Stützelemente in beiden Walzen gleich zu machen, wo­ bei man in der Durchbiegungseinstellwalze Randstützelemente dann wegläßt, wenn die Schuh-Preßwalze unterhalb der Durchbie­ gungseinstellwalze liegt, wenn also in der letzteren die Stützelemente auf den Walzenmantel in derselben Richtung wir­ ken wie die Schwerkraft.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Die Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine komplette Preßeinrichtung umfassend eine Schuh- Preßeinrichtung und eine Durchbiegungseinstellwalze. Die Fig. 2 ist ein Querschnitt dazu. Die Fig. 3 bis 6 zeigen schematisch verschiedene Kombinationen von Haupt- und Rand­ stützelementen. Die Fig. 7 zeigt eine Variante zu Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine Schuh-Preßeinrichtung (oder "Schuh-Preß­ walze") insgesamt mit 10 bezeichnet; diese bildet zusammen mit einer oben angeordneten Durchbiegungseinstellwalze 20 einen (in Bahnlaufrichtung) verlängerten Preßspalt. Durch diesen läuft (senkrecht zur Zeichnungsebene) eine beispielsweise zu entwässernde Papierbahn, deren Breite beispielsweise das Maß B aufweist. Siehe in Fig. 2 Papierbahn 9 und Naßfilz 8.

Die Schuh-Preßeinrichtung umfaßt einen flexiblen umlaufenden Preßmantel 11 und einen sich über die Bahnbreite erstreckenden Preßschuh 12. Dieser ist mit Hilfe mehrerer Stützelemente 13, 14 an einem stationären Tragkörper 15 abgestützt, der an bei­ den Enden in Maschinengestellen 16 ruht. Die Stützelemente sind in der Zeichnung nur schematisch dargestellt. Im einzel­ nen sind sie vorzugsweise gemäß Patentanmeldung Nr. 195 14 ­ 143.3 vom 15. 04. 95 ausgebildet, auf die hiermit ausdrücklich hingewiesen wird (PA 10157). Abweichend von Fig. 1 kann die Gegenwalze 20 auch unterhalb der Schuh-Preßeinrichtung 10 angeordnet werden.

Die Schuh-Preßeinrichtung 10 hat, ähnlich wie in Fig. 3 dar­ gestellt, eine einzige Reihe von Haupt-Stützelementen 13, bei­ spielsweise sechs an der Zahl. Außerdem sind an jedem Walzen­ ende zwei in Bahnlaufrichtung hintereinander angeordnete und wesentlich kleinere Rand-Stützelemente 14 vorgesehen, die vor­ zugsweise derart bemessen sind, daß die Summe ihrer Stütz­ kräfte möglichst genau gleich der halben Stützkraft eines Haupt-Stützelementes 13 ist.

Die Durchbiegungseinstellwalze 20 hat einen metallischen Wal­ zenmantel 21, der über Lagerhälse und Wälzlager in Lagerböcken 22 ruht. In denselben Lagerböcken ist auch ein stationäres Joch 25 abgestützt. Zwischen Joch 25 und dem Walzenmantel 21 ist eine einzige Reihe von Stützelementen 23 vorgesehen, die den Stützelementen 13, 14 der Schuh-Preßeinrichtung unmittel­ bar gegenüberliegen. Die Anzahl der Stützelemente 23 ist in der Durchbiegungseinstellwalze 20 um eins höher als in der Schuh-Preßeinrichtung 10; sie sind um eine halbe Teilung rela­ tiv zu denen der Schuh-Preßeinrichtung versetzt angeordnet.

Die Versorgung der Stützelemente 13, 14 und 23 erfolgt über Druckmittelleitungen 19 bzw. 29, die vorzugsweise aus einer gemeinsamen Druckmittelquelle 30 mit Druckflüssigkeit gespeist werden. In einer der Leitungen 19 oder 29 kann ein Druckmin­ derventil 28 vorgesehen sein, z. B. falls es notwendig ist, das Eigengewicht des Walzenmantels 21 auszutarieren.

Die Fig. 3 zeigt das Leitungssystem zur Druckmittelversorgung der Stützelemente 13 und 14 der Schuh-Preßeinheit 10. Man sieht wieder die Pumpe 30 und die Druckmittelleitungen 19 und 29 sowie die zu den Haupt-Stützelementen 13 und zu den Rand­ stützelementen 14 führenden Zweigleitungen. Der Druck in den letzteren kann mit Hilfe von Druckminderventilen 18 gegenüber dem in der Leitung 19 herrschenden Druck, falls erforderlich, abgesenkt werden.

In der Fig. 4 ist nur angedeutet, daß an jedem Walzenende der Randbereich dadurch verschmälert werden kann, daß nicht nur zwei, sondern drei in Bahnlaufrichtung hintereinander liegende noch kleinere Rand-Stützelemente 14a vorgesehen werden.

In den Fig. 5 und 6 sind die Randzonen, abweichend von Fig. 1 und 3, unterschiedlich breit. So ist als Beispiel gemäß Fig. 5 an einem der beiden Walzenenden eine zusätzliche Reihe von zwei Rand-Stützelementen 14b vorgesehen (dementsprechend ist die gesamte Preßeinrichtung länger ausgebildet). Dadurch können wahlweise auch etwas breitere Bahnen verarbeitet wer­ den. Für die Rand-Stützelemente ist eine zusätzliche Druckmit­ telquelle 31 vorgesehen, die (falls erforderlich) einen höhe­ ren oder einen niedrigeren Druck liefern kann, als die Druck­ mittelquelle 30. Druckregelventile 32, 33, ein AUF-ZU-Ventil 34 und ein Umschaltventil 35 erlauben es, die in den Rand- Stützelementen herrschenden Drücke beliebig zu steuern.

Das System gemäß Fig. 6 weist die gleiche Gesamtlänge auf wie dasjenige der Fig. 3. Ein Unterschied zu Fig. 3 besteht darin, daß eines der Haupt-Stützelemente 13 ersetzt ist durch eine Gruppe von vier Rand-Stützelementen 14c. Die letzteren sind vorzugsweise derart bemessen, daß die Summe ihrer Stütz­ kräfte etwa gleich groß ist wie die Stützkraft eines Haupt- Stützelementes 13. Jede Reihe von Randstützelementen ist über ein AUF-ZU-Ventil 36 beliebig zuschaltbar oder von einem rela­ tiv hohen auf einen relativ niedrigen Druck (der Atmosphären­ druck sein kann) umschaltbar. Dies ist die einfachste Methode, um bei unterschiedlichen Bahnbreiten die Randzonen des Preß­ schuhes 12 wahlweise entweder mit dem vollen Druck zu beauf­ schlagen oder (im Rahmen der Nachgiebigkeit des Preßschuhes 12) zu entlasten.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Variante ist die Anzahl der Stützelemente 23 der Gegenwalze 20 gleich groß wie die Anzahl der Haupt-Stützelemente 13 der Schuh-Preßwalze 10. Dabei ist die Anordnung hier derart gewählt, daß die Stützelemente 13 und 23 einander paarweise gegenüberliegen. Die Gegenwalze 20 könnte gegenüber den Rand-Stützelementen 14 der Schuh-Preß­ walze 10 ebenfalls Rand-Stützelemente aufweisen. Diese sind jedoch in dem dargestellten Beispiel weggelassen.

Claims (8)

1. Schuh-Preßeinrichtung (10) zum Behandeln (z. B. Entwässern) einer laufenden Warenbahn (z. B. Papier- oder Kartonbahn 9), mit den folgenden Merkmalen:

• a) die Preßeinrichtung erstreckt sich über die gesamte maximale Bahnbreite (B);
• b) ein flexibler umlaufender Preßmantel (11) ist mittels eines Preßschuhes (12), der sich an einem stationären Tragkörper (15) abstützt, an ein Gegenpreßelement (z. B. Gegenwalze 20) andrückbar;
• c) zwischen dem Tragkörper (15) und dem Preßschuh (12) sind entlang deren Längserstreckung mehrere, die Andrückkraft erzeugende Stützelemente (13, 14) angeordnet;
• d) die Stützelemente sind einzeln oder gruppenweise mit unterschiedlichen Druckmitteldrücken beaufschlagbar,
• e) es sind unterschiedliche Größen von Stützelementen vorgesehen, und zwar zumindest in einem mittleren Bereich der Bahnbreite (B) eine einzige Reihe von mehreren, relativ großen Haupt-Stützelementen (13)

gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale:

• 1. es sind zwei unterschiedliche Größen von Stützelementen vorgesehen, und zwar
• 2. an wenigstens einem der Ränder (d. h. an wenigstens einem der beiden Walzenenden) wenigstens zwei in Bahnlaufrichtung hintereinanderliegende Rand-Stützelemente (14), die kleiner sind als die Haupt-Stützelemente (13), wobei
• 3. eine Gruppe von zwei Rand-Stützelementen (14) derart bemessen ist, daß sie gemeinsam wenigstens angenähert die Hälfte der Andrückkraft eines Haupt-Stützelementes (13) erzeugen.

2. Schuh-Preßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Rand-Stützelementen (14) herrschende Druck unabhängig von dem in den Haupt-Stützelementen (13) herrschenden Druck steuerbar ist.

3. Schuh-Preßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Walzenenden gleich viele Rand-Stützelemente (14) vorhanden sind.

4. Schuh-Preßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden Walzenenden ungleich viele Rand-Stützelemente vorhanden sind.

5. Schuh-Preßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe von vier Rand-Stützelementen (14c) derart bemessen ist, daß sie gemeinsam eine im wesentlichen gleich hohe Andrückkraft erzeugen wie ein Haupt-Stützelement (Fig. 6).

6. Schuh-Preßeinrichtung (10) zum Behandeln (z. B. Entwässern) einer laufenden Warenbahn (z. B. Papier- oder Kartonbahn 9), mit den folgenden Merkmalen:

• a) die Preßeinrichtung erstreckt sich über die gesamte maximale Bahnbreite (B);
• b) ein flexibler umlaufender Preßmantel (11) ist mittels eines Preßschuhes (12), der sich an einem stationären Tragkörper (15) abstützt, an ein Gegenpreßelement (z. B. Gegenwalze 20) andrückbar;
• c) zwischen dem Tragkörper (15) und dem Preßschuh (12) sind entlang deren Längserstreckung mehrere, die Andrückkraft erzeugende Stützelemente (13, 14) angeordnet;
• d) die Stützelemente sind einzeln oder gruppenweise mit unterschiedlichen Druckmitteldrücken beaufschlagbar,
• e) es sind unterschiedliche Größen von Stützelementen vorgesehen, und zwar zumindest in einem mittleren Bereich der Bahnbreite (B) eine einzige Reihe von mehreren, relativ großen Haupt-Stützelementen (13)

gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale:

• 1. es sind zwei unterschiedliche Größen von Stützelementen vorgesehen, und zwar
• 2. an wenigstens einem der Ränder (d. h. an wenigstens einem der beiden Walzenenden) wenigstens zwei in Bahnlaufrichtung hintereinanderliegende Rand-Stützelemente (14), die kleiner sind als die Haupt-Stützelemente (13), wobei
• 3. die Gegenwalze (20) als Durchbiegungseinstellwalze ausgebildet ist, deren drehbarer Walzenmantel (21) mittels einer einzigen Reihe von mehreren Stützelementen (23) an einem stationären Tragkörper (25) abstützbar ist,
• 4. die Stützelemente (23) der Gegenwalze (20) im wesentlichen die gleiche Größe haben wie die Haupt-Stützelemente (13) der Schuh-Preßeinheit (10) und
• 5. die Anzahl der Stützelemente (23) der Gegenwalze (20) um eins höher oder gleich groß ist wie die Anzahl der Haupt-Stützelemente (13) der Schuh-Preßeinrichtung (10).

7. Schuh-Preßeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (23) der Gegenwalze (20) aus derselben Druckquelle (30) gespeist werden wie die Schuh-Preßeinheit (10).

8. Schuh-Preßeinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (23) der Gegenwalze (20) mit wenigstens angenähert gleich hohem Druck beaufschlagt sind wie die Stützelemente (13) der Schuh- Preßeinrichtung (10).