DE19629885A1

DE19629885A1 - Preßvorrichtung

Info

Publication number: DE19629885A1
Application number: DE19629885A
Authority: DE
Inventors: Christian Schiel
Original assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Current assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Priority date: 1996-07-24
Filing date: 1996-07-24
Publication date: 1998-01-29
Also published as: US5843280A; EP0821100A3; JPH1088492A; CA2211295A1; EP0821100A2

Description

Die Erfindung betrifft eine Preßvorrichtung zur Behandlung einer Materialbahn, insbesondere einer Papierbahn, mit einer Schuhpreßwalze, die einen flexiblen, schlauchförmigen Preß mantel aufweist, der an seinen axialen Enden mit drehbar gelagerten Spannscheiben verbunden ist und über eine Preß schuhanordnung unter Ausbildung eines Preßspaltes gegen ein Gegenelement preßbar ist, wobei die Preßschuhanordnung auf einem den Preßmantel axial durchsetzenden und die Spannschei benlager tragenden Träger abgestützt ist.

Bei bekannten Preßvorrichtungen dieser Art liegen die Spann scheiben in im wesentlichen senkrecht auf der Preßmantel achse stehenden Ebenen. Wenn sich während des Preßbetriebs der Träger aufgrund der vom Gegenelement ausgeübten Kraft durchbiegt, sind die Spannscheiben gegensinnig derart ge neigt, daß sie eine sich in Richtung des Preßspaltes verjün gende Preßmantelhalterung bilden. Dadurch wird der mit den Spannscheiben verbundene Preßmantel im Bereich des Preßspal tes axial zusammengestaucht und auf der vom Preßspalt abge wandten Seite in axialer Richtung gestreckt. Besonders im Randbereich des Preßmantels entstehen auf diese Weise Knitte rungen im gestauchten Bereich und Überdehnungen im gestreck ten Bereich. Das Material des rotierenden Preßmantels ist folglich ständig abwechselnd entgegengesetzt gerichteten Spannungen ausgesetzt, die zu die Lebensdauer des Preßman tels verkürzenden Ermüdungen des Preßmantelmaterials führen. Außerdem besteht die Gefahr, daß die Knitterung des Preßman tels die einwandfreie Behandlung der Materialbahn beeinträch tigt.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Preßvorrich tung zur Behandlung einer Materialbahn zu schaffen, deren Preßmantel eine möglichst lange Lebensdauer aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Spannscheiben im unbelasteten Zustand der Schuhpreßwalze gegensinnig geneigt angeordnet sind und eine sich in Richtung des Preßspaltes erweiternde Preßmantelhalte rung bilden.

Die erfindungsgemäße Neigung wenigstens einer der Spannschei ben hat zur Folge, daß während des Preßbetriebs bei lastab hängig durchgebogenem Träger die Neigung der Spannscheiben bezüglich des Preßspalts geringer ist als es bei im unbela steten Zustand nicht geneigten Spannscheiben der Fall wäre, d. h. die Spannscheiben richten sich im Betriebszustand der Presse aus ihrer Neigung im Ruhezustand auf, was zur Folge hat, daß die Axialbelastung des Preßmantels über den gesam ten Umfang vergleichmäßigt wird und damit die Lebensdauer des Preßmantels beeinträchtigende Beanspruchungen wesentlich verringert werden.

Die Spannfunktion der Spannscheiben, die die für einen ein wandfreien Preßbetrieb erforderliche axiale Spannung des Preßmantels sicherstellt, wird durch die erfindungsgemäße Spannscheibenneigung nicht beeinträchtigt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Neigung der Spannscheiben bei nicht durchgebogenem Trä ger geringer als deren gegensinnige Neigung, die bei maxima ler Belastung im Preßbetrieb auftritt. Eine unerwünschte Beanspruchung des Preßmantels außerhalb des Preßbetriebs wird auf diese Weise vermieden.

Nach einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Preßvorrichtung ist die Neigung der Spannscheiben im unbe lasteten Zustand der Schuhpreßwalze derart gewählt, daß die Spannscheiben bei Nennbelastung in im wesentlichen zueinan der parallelen Ebenen liegen. Der Preßmantel ist somit bei einer durch die Nennbelastung hervorgerufenen Durchbiegung des Trägers keinen störenden axialen Stauchungen oder Streckungen ausgesetzt. Folglich sind während des überwiegen den, bei der Nennbelastung stattfindenden Teils des Preßbe triebs keine zu einer Verkürzung der normalen Preßmantelle bensdauer führenden Kräfte wirksam. Darüber hinaus ist durch die Erfindung eine einwandfreie, nicht durch Knitterung des Preßmantels beeinträchtigte Behandlung der Materialbahn gewährleistet.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der gemäß der Erfin dung ausgebildeten Preßvorrichtung sind die Spannscheiben auf am Träger abgestützten Lagerhülsen drehbar gelagert.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Preßvorrichtung sind die Spannscheiben auf den Lagerhülsen in axialer Richtung unverschiebbar angeordnet. Da zum Span nen des Preßmantels somit lediglich die die Spannscheiben tragenden Lagerhülsen axial verschoben zu werden brauchen, ist das Vorsehen komplizierter Spannscheibenlager, die gleichzeitig die Drehung der Spannscheiben als auch deren Bewegbarkeit in axialer Richtung ermöglichen müssen, bei der Preßvorrichtung der Erfindung nicht erforderlich.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Ausfüh rungsform einer unbelasteten Schuhpreßwalze und eines Gegenelementes einer erfindungsge mäßen Preßvorrichtung, und

Fig. 2 die Schuhpreßwalze von Fig. 1 bei maximaler Belastung durch das Gegenelement.

Die Schuhpreßwalze gemäß Fig. 1 umfaßt einen flexiblen, schlauchförmigen Preßmantel 6, der an seinen axialen Enden mit Spannscheiben 13, 14 verbunden ist. In der dargestellten Ausführungsform ist der Preßmantel 6 am Randbereich der Spannscheiben 13, 14 befestigt. Ein zylinderförmiger Träger 1, dessen Achse 1a vorzugsweise mit derjenigen des Preßman tels 6 zusammenfällt, ist an seinen Stirnflächen mit sich in axialer Richtung erstreckenden Stützzapfen 9, 10 versehen, die Lagerhülsen 11, 12 tragen, auf denen die Spannscheiben 13, 14 drehbar gelagert sind. Die Abstützung der Schuhpreß walze an einem Maschinengestell ist in Fig. 1 schematisch durch Pfeile 2 und 3 angedeutet.

Bevorzugt sind die Spannscheiben 13, 14 auf den Lagerhülsen 11, 12 in axialer Richtung unverschiebbar angeordnet, wäh rend die Lagerhülsen 11, 12 auf den Stützzapfen 9, 10 des Trägers 1 zum Spannen des Preßmantels 6 axial verschoben wer den können. Die Lagerhülsen 11, 12 sind vorzugsweise auf ihren Stützzapfen 9, 10 jeweils unverdrehbar angeordnet.

Der Preßmantel 6 ist durch eine sich über die gesamte axiale Länge des Trägers 1 erstreckende, ein- oder mehrteilig ausge bildete Stützanordnung gegen ein Gegenelement 16 preßbar, das gemäß der Ausführungsform von Fig. 1 walzenförmig ausge bildet ist. Die Stützanordnung umfaßt bevorzugt einen durch gehenden Preßschuh 5 und eine Vielzahl von in axialer Rich tung hintereinander angeordneten Stützelementen 4, die insbe sondere als hydraulisch und/oder pneumatisch betreibbare Kolben/Zylinder-Anordnungen ausgebildet sind.

Zwischen dem Gegenelement 16 und dem Preßmantel 6 ist ein Preßspalt 15 ausgebildet, durch den während des Preßbetriebs ein Preßfilz 8 zusammen mit einer nicht dargestellten Mate rialbahn hindurchgeführt wird.

Die als Drehlager für die jeweilige Spannscheibe 13, 14 die nenden Umfangsflächen 11a, 12a der Lagerhülsen 11, 12 verlau fen jeweils schräg zur Preßmantelachse 1a derart, daß die senkrecht auf diesen schrägen Umfangsflächen gelagerten Spannscheiben 13, 14 außerhalb des Preßbetriebs, wenn vom Gegenelement 16 keine Kraft auf die Schuhpreßwalze ausgeübt wird und der Träger 1 keine Durchbiegung erfährt, gegensin nig geneigt sind und eine Preßmantelhalterung bilden, die sich in Richtung des Preßspaltes 15 erweitert. Der Preßman tel 6 steht folglich im Bereich des Preßspaltes 15 unter einer größeren axialen Spannung als auf seiner vom Preßspalt 15 abgewandten Seite, wenn axiale Spannkräfte auf die Hülsen 11, 12 wirken.

Fig. 2 zeigt die Anordnung von Fig. 1 während des Preßbe triebs bei der maximalen vom Gegenelement 16 auf die Schuh preßwalze ausgeübten Kraft F_max. Zu erkennen ist in Fig. 2 die Materialbahn 7, die zur Behandlung durch die erfindungs gemäße Preßvorrichtung zusammen mit dem Preßfilz 8 durch den Preßspalt 15 hindurchgeführt wird.

Der Preßschuh 5 ist über eine Mehrzahl von individuell an steuerbaren Stützelementen 4 so beaufschlagbar, daß der Preß schuh 5 unabhängig von der Belastung durch die Gegenwalze 16 mit dieser Gegenwalze 16 einen ebenen Preßspalt 15 bildet und nur der Träger 1 durchgebogen wird. Die Trägerdurchbie gung hat zur Folge, daß die Spannscheiben 14, 15 aus ihrer im unbelasteten Zustand vorhandenen Neigung aufgerichtet werden, d. h. ihre Neigung verringert wird.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 führt die unter Maximallast auftretende Spannscheibenneigung dazu, daß die Spannscheiben 13, 14 eine sich in Richtung des Preßspaltes 15 verjüngende Spannscheibenhalterung bilden.

Die sich jeweils bei Maximallast einstellende Spannscheiben neigung ist sowohl von der Größe der Trägerdurchbiegung als auch von der Neigung der Spannscheiben 13, 14 im unbelaste ten Zustand der Schuhpreßwalze abhängig und kann folglich durch geeignete Einstellung der erfindungsgemäßen, ohne Last vorhandenen Spannscheibenneigung beeinflußt werden.

Die Neigung der Spannscheiben 13, 14 im unbelasteten Zustand der Schuhpreßwalze ist bevorzugt geringer als die jeweils gegensinnige Neigung unter Maximallast und beträgt vorzugs weise ein Sechstel bis die Hälfte der Maximallast-Neigung.

Die in Fig. 2 strichpunktierten Linien 17, 18 deuten dieje nige Neigung an, welche die Spannscheiben 13, 14 in dem dar gestellten Ausführungsbeispiel einnehmen würden, wenn sie im unbelasteten Zustand nicht gemäß der Erfindung geneigt, son dern im wesentlichen senkrecht auf der Achse des nicht durch gebogenen Trägers 1 stehen würden. Demnach hat die erfin dungsgemäße Neigung der Spannscheiben 13, 14 zur Folge, daß die bei maximaler Belastung der Schuhpreßwalze auftretende axiale Stauchung und Streckung des Preßmantels 6 deutlich reduziert ist.

Die erfindungsgemäße Spannscheibenneigung kann so gewählt werden, daß bei Nennbelastung der Schuhpreßwalze, die wäh rend des überwiegenden Teils des Preßbetriebs auftritt und eine bestimmte Trägerdurchbiegung zur Folge hat, die Spann scheiben 13, 14 in im wesentlichen zueinander parallelen Ebenen liegen. In axialer Richtung ist der Preßmantel 6 dann über seinen gesamten Umfang einer im wesentlichen gleichmäßi gen, durch die Spannscheiben 13, 14 erzeugten Spannkraft aus gesetzt, so daß zu Knitterungen und Überdehnungen des Preß mantels 6 führende axiale Stauchungen und Streckungen beim normalen Preßbetrieb nicht auftreten.

Durch die Erfindung lassen sich somit unerwünschte axiale Beanspruchungen des Preßmantels 6, die durch die Trägerdurch biegung hervorgerufen werden, verringern oder - zumindest im normalen Preßbetrieb - sogar ganz vermeiden, wodurch die Preßmantellebensdauer erheblich verlängert wird.

Bezugszeichenliste

1 Träger
1a Träger- bzw. Preßmantelachse
2, 3 Abstützungen
4 Stützelemente
5 Preßschuh
6 Preßmantel
7 Materialbahn
8 Preßfilz
9, 10 Stützzapfen
11, 12 Lagerhülsen
11a, 12a Umfangsflächen der Lagerhülsen
13, 14 Spannscheiben
15 Preßspalt
16 Gegenelement
17, 18 Spannscheibenneigung, die ohne erfindungs gemäße Vorneigung auftreten würde

Claims

1. Preßvorrichtung zur Behandlung einer Materialbahn (7), insbesondere einer Papierbahn, mit einer Schuhpreßwalze, die einen flexiblen, schlauchförmigen Preßmantel (6) auf weist, der an seinen axialen Enden mit drehbar gelager ten Spannscheiben (13, 14) verbunden ist und über eine Preßschuhanordnung (4, 5) unter Ausbildung eines Preß spaltes (15) gegen ein Gegenelement (16) preßbar ist, wobei die Preßschuhanordnung (4, 5) auf einem den Preß mantel (6) axial durchsetzenden und die Spannscheiben lager tragenden Träger (2) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannscheiben (13, 14) im unbelasteten Zustand der Schuhpreßwalze gegensinnig geneigt angeordnet sind und eine sich in Richtung des Preßspaltes (15) erweitern de Preßmantelhalterung bilden.

2. Preßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Spannscheiben (13, 14) im unbelaste ten Zustand der Schuhpreßwalze geringer ist als deren jeweils entgegengesetzte Neigung bei maximaler Belastung der Schuhpreßwalze.

3. Preßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Spannscheiben (13, 14) im unbelaste ten Zustand der Schuhpreßwalze etwa 1/6 bis 1/2 der Nei gung unter Maximallast beträgt.

4. Preßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannscheiben (13, 14) bei Nennbelastung der Schuhpreßwalze in im wesentlichen zueinander parallelen Ebenen liegen.

5. Preßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannscheiben (13, 14) auf am Träger (1) abge stützten Lagerhülsen (11, 12) drehbar gelagert sind.

6. Preßvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die als Lager für die jeweilige Spannscheibe (13, 14) dienende Umfangsfläche jeder Lagerhülse (11, 12) entsprechend der Neigung der jeweiligen Spannscheibe (13, 14) schräg zur Preßmantelachse verläuft.

7. Preßvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannscheiben (13, 14) auf den Lagerhülsen (11, 12) in axialer Richtung unverschiebbar sind.

8. Preßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerhülsen (11, 12) jeweils auf sich in axialer Richtung erstreckenden Stützzapfen (9, 10) des Trägers (1) angeordnet sind.

9. Preßvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerhülsen (11, 12) auf den Stützzapfen (9, 10) in axialer Richtung verschiebbar und bevorzugt unverdreh bar sind.

10. Preßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßschuhanordnung (4, 5) wenigstens einen mit dem Preßmantel (6) zusammenwirkenden Preßschuh (5) und eine den Preßschuh (5) am Träger (1) abstützende, mehrere individuell ansteuerbare Stützelemente (4) auf weisende Stützeinrichtung umfaßt.

11. Preßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Gegenelement (16) eine Gegenwalze vorgesehen ist.

12. Preßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Spannscheiben (13, 14) in Abhängig keit von der während des Preßbetriebs zu erwartenden Belastung der Schuhpreßwalze einstellbar ist.

13. Preßvorrichtung, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine der Spannscheiben (13, 14) im unbelasteten Zustand der Schuhpreßwalze zur Trägerachse geneigt angeordnet ist und preßspaltseitig mit der Trägerachse einen leicht stumpfen Winkel bildet.