DE19642943A1 - Preßvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Preßvorrichtung zur Behandlung einer Faserstoffbahn, insbesondere zur Entwässerung einer Pa­ pierbahn in einer Papiermaschine, mit einer aus einem Druck­ schuh und einem umlaufenden flexiblen Preßmantel bestehenden Schuhpreßwalze und einer Gegeneinheit, insbesondere in Form einer Gegenwalze oder einer weiteren Schuhpreßwalze, die zu­ sammen einen flächigen Preßspalt bilden.

Bei Schuhpreßwalzen ergeben sich im Betrieb im Schuhbereich dreidimensionale Verformungen des endseitig an Spannscheiben befestigten Preßmantels, die sich schädigend auf den Preßmantel auswirken können.

Diese Problematik der dreidimensionalen Preßmantelverformung wird bei einer Vergrößerung der Schuhlänge, d. h. bei einer Vergrößerung der Preßzonenlänge, besonders gravierend, weil bei größerer Preßzonenlänge und damit auch größerem Durchmes­ ser der Gegenwalze die Eintauchtiefe der Gegenwalze in die theoretisch zylindrische Preßmantelkontur zur Ausbildung eines konkaven Preßspaltes stark zunimmt und damit auch die Rückführung des Preßmantels in die zylindrische Kontur außer­ halb des Druckschuhbereichs zu einer entsprechend starken dreidimensionalen Verformung des Preßmantels führt.

Zur Führung und Umlenkung des zylindrischen Preßmantels die­ nende, aus dem Preßzonenbereich und über die zylindrische Um­ fangskontur des unverformten Preßmantels heraustretende Ver­ längerungen des Druckschuhs sind bekannt, z. B. aus der DE-P 43 37 583.9 A1, und dienen insbesondere dazu, die Auswirkun­ gen des Übergangs von der konkaven Verformung auf die kon­ vexe Verformung des jeweiligen Preßmantels zu verringern. Auch bei Verwendung solcher sogenannter Schuhnasen lassen aber die erzielbaren Preßmantellaufzeiten noch zu wünschen übrig.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Preßvorrichtung der ein­ gangs angegebenen Art so auszugestalten, daß insbesondere bei großen Preßzonenlängen störenden Verformungen des Preß­ mantels entgegengewirkt und damit die Preßmantellaufzeit we­ sentlich erhöht wird. Außerdem sollen störende Überpressun­ gen in den äußeren Randbereichen des Preßspaltes zumindest weitestgehend vermieden werden.

Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung im wesentlichen dadurch, daß der Druckschuh und/oder dessen konkave Anpreß­ fläche in Achsrichtung der Schuhpreßwalze zu beiden Enden hin verjüngt ausgebildet ist und/oder im Bereich seiner bei­ den axialen Enden eine sich zur Achse hin abflachende, ins­ besondere eine Verringerung der Linienkraft im Preßspalt bewirkende Kontur aufweist.

Durch diese Formgebung des Preßschuhs wird einerseits eine überraschende Verringerung der Preßmantelbelastung, d. h. auch eine Verringerung der dreidimensionalen Verformung er­ reicht, was sich in einer wesentlich erhöhten Preßmantellauf­ zeit niederschlägt, und andererseits können die sonst bei Druckschuhen häufig auftretenden Überpressungserscheinungen in den Randbereichen des Druckschuhs zumindest weitgehend be­ seitigt werden. Im Falle der Verwendung von endseitigen Abflachungen wird die Anpreßfläche bzw. eine stetige Fortsetzung der Anpreßfläche sanft in Richtung der Drehachse des betreffenden Rotationskörpers gekrümmt.

Jede der in der erfindungsgemäßen Lösung angegebenen Maßnah­ men erbringt im Vergleich zu herkömmlichen Druckschuhen we­ sentliche Verbesserungen, aber bevorzugt werden beide Maß­ nahmen gemeinsam verwendet.

Wenn der Druckschuh mit einer vorzugsweise einlaufseitig und außerhalb der Preßfläche gelegenen Verlängerung versehen ist, dann können die beidendigen Verjüngungen und/oder Abfla­ chungen auch im Bereich dieser Verlängerung bzw. zumindest zum Teil im Bereich dieser Verlängerung oder Verlängerungen vorgesehen sein.

Nach einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist der Druckschuh als über mehrere Anpreßkolben betätigbares Schuhdeckelteil ausgebildet, wobei die Breite des Druck­ deckelteils in Achsrichtung der Schuhpreßwalze größer ist als die axiale Länge der mit dem Schuhdeckelteil einen Preß­ spalt bildenden Gegenwalze und die seitlich außerhalb des Preßspalts gelegenen Randbereiche des Schuhdeckelteils je­ weils zumindest auf einem Teilbereich zur Achse der Schuh­ preßwalze hin abgeflacht ausgebildet sind.

Die seitlich außerhalb des gebildeten Preßspalts gelegenen Randbereiche des Schuhdeckelteils sind dabei nach außen vor­ zugsweise konvex abgeflacht ausgebildet, wobei die preßman­ telführenden Oberflächen der Randbereiche im Axialschnitt bevorzugt kreisbogenförmig verlaufen.

Diese Ausgestaltung trägt wesentlich dazu bei, daß durch den jeweiligen Druckschuh bedingten Verletzungen des flexiblen Preßmantels verhindert werden und damit eine möglichst lange Lebensdauer des Preßmantels sichergestellt werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert; in der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausfüh­ rungsform einer Preßvorrichtung nach der Er­ findung,

Fig. 2 eine vergrößerte Teil-Draufsicht auf einen Druckschuh,

Fig. 3 eine Teilschnittansicht entsprechend der Linie A-A in Fig. 2, und

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Schuh­ preßwalze mit zugehöriger Gegenwalze gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfin­ dung.

Fig. 1 zeigt eine Schuhpreßwalze mit einem Druckschuh 1 und einem flexiblen Preßmantel 2 sowie einer Gegenwalze 3, die zusammen mit dem Druckschuh 1 einen konkaven Preßspalt 4 bil­ det.

Durch diesen Preßspalt 4 wird im Betrieb im Regelfall eine Faserbahn zusammen mit einem Preßfilz geführt, um die ange­ strebte Entwässerung der Faserbahn zu erreichen.

Einlaufseitig ist der Druckschuh 1 mit einer nasenförmig aus­ gebildeten Verlängerung 5 versehen, deren Zweck es ist, ab­ rupte Formänderungen des eigentlich zylindrischen Preßman­ tels 2 zu verringern und auf diese Weise einer Beeinträchti­ gung der Lebensdauer des Preßmantels 2 entgegenzuwirken. Die Verlängerung 5 bewirkt, daß der endseitig an kreisförmigen Scheiben befestigte flexible Preßmantel 2 über seine zylin­ drische Grundform hinaus ausgelenkt und auf diese Weise best­ möglich in den Preßspalt 4 eingeleitet wird.

Erfindungsgemäß wird durch spezielle Formgebung des Druck­ schuhs 1 eine wesentliche Verbesserung sowohl hinsichtlich der erreichbaren Preßmantellaufzeit als auch hinsichtlich der Bahnbehandlung erreicht, und zwar dadurch, daß der Druck­ schuh in Achsrichtung der Schuhpreßwalze zu seinen beiden Enden hin verjüngt ausgebildet ist und dadurch auch die Preß­ zonenlänge in den verjüngten Bereichen verringert werden kann.

Alternativ oder gleichzeitig kann der Druckschuh 1 im Be­ reich seiner beiden axialen Enden eine sich zur Achse und/ oder nach außen hin abflachende, eine Verringerung der Linienkraft im Preßspalt 4 bewirkende Kontur 8 aufweisen. Dies ist in den Fig. 2 und 3 schematisch dargestellt.

Die Fig. 2 zeigt eine Teil-Draufsicht auf einen axialen Endbereich des Druckschuhs 1 und läßt erkennen, daß sich der Druckschuh 1 in Richtung seines jeweiligen freien Endes ver­ jüngt. Die Randbegrenzungen 9, 10 verlaufen dabei leicht ge­ krümmt, d. h. es liegen im Verjüngungsbereich keinerlei Unste­ tigkeiten vor. Es ist auch möglich, die Verjüngung entsprechend der Randbegrenzung 9 nur einlaufseitig vorzusehen.

Bevorzugt beträgt die Breite des Druckschuhs 1 an seinen En­ den etwa 70% bis 80% der maximalen Schuhbreite, die in Fig. 2 strichliert angegeben ist.

Zusätzlich zu der Verjüngung des Druckschuhs in Axialrich­ tung der Schuhpreßwalze kann der Druckschuh 1 auch noch in seinen Randbereichen 6, 7 mit einer zur Drehachse des jeweiligen Rotationskörpers oder bezüglich des Druckschuhs nach außen hin verlaufenden Abflachung versehen sein.

Die Teilschnittdarstellung nach Fig. 3 entsprechend der Schnittlinie A-A in Fig. 2 zeigt ein Beispiel eines Ver­ laufs der sich nach außen abflachenden Kontur 8 im Randbe­ reich 6.

Der Verlauf der Kontur 8 kann über die der Verjüngung ent­ sprechenden Druckschuhlänge gleichmäßig sein, aber es ist auch möglich, die Abflachung zum freien Ende hin zunehmend stärker auszubilden.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Druckschuh 1 auch in der Draufsicht rechteckig sein, d. h. in Bandlaufrichtung betrachtet gleiche Breite besitzen, wobei in diesem Falle die konkave Anpreßfläche so ausgebildet ist, daß sie zu den Druckschuhenden hin - in Bandlaufrichtung betrachtet - kürzer bzw. schmäler wird. Die konkave Anpreßfläche ist beidseitig von konvexen Bereichen begrenzt, die bei im wesentlichen gleicher Form zu den Enden hin entsprechend geringere Höhe aufweisen, so daß das geforderte Zusammenwirken mit einer Gegenwalze gewährleistet ist.

Fig. 4 zeigt einen Druckschuh mit einem Schuhdeckelteil 11, das auf mehreren gegenseitig beabstandet Zylinder- Kolbenan­ ordnungen 12 angebracht bzw. montiert ist, welche in bekann­ ter Weise auf einem Träger 15 abgestützt sind.

Mit dem Schuhdeckelteil 11 wirkt unter Ausbildung eines flä­ chigen Preßspaltes 4 eine zylindrische Gegenwalze 3 zusam­ men, die mit einem Bezug versehen sein kann.

Die Gegenwalze 3 ist an ihren axialen Enden mit jeweils einer Abschrägung 14 und insbesondere einer Abschrägung des Bezugs von wenigen Grad, d. h. von etwa 2° bis 10° ausgebil­ det.

Der Schuhdeckelteil 11 ist in Axialrichtung verlängert ausge­ bildet und besitzt axial außerhalb des Bereichs der Gegenwal­ ze 3 Randbereiche 13, die jeweils nach außen konvex abge­ flacht ausgebildet sind. Die axiale Erstreckung des jeweili­ gen Randbereichs 13 an den axialen Enden des Schuhdeckel­ teils 11 liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 50 mm.

Im Schnitt gesehen verlaufen die Randbereiche 13 mit ihren preßmantelführenden Oberflächen etwa kreisbogenförmig, wobei der Radius R des jeweiligen Kreisbogens etwa 100 mm beträgt.

Im Rahmen der Erfindung ist ferner vorgesehen, eine ebene Schuhfläche zu verwenden, die sich über den Preßzonenbereich erstreckt, der zumindest 50 mm in Bandlaufrichtung beträgt. Daran schließt sich ein sich zum Schuhrand hin öffnender Spalt an, eingeleitet durch einen Radius von vorzugsweise etwa 60 mm, und einem Keilspalt mit einem Öffnungswinkel von 10 und 60 mm Länge. Dieser Spalt endet mit einem Radius von 10 mm.

Durch die erläuterten Ausgestaltungen wird erreicht, daß flexible Preßmäntel im Zusammenwirken mit dem Druckschuh zum einen keinen störenden Verletzungsgefahren ausgesetzt sind und zum anderen auch weniger beansprucht werden, da Rand­ reibungseffekte verringert werden.

Bevorzugt werden Druckschuhe der beschriebenen Ausgestaltung in einer Profilwalze eingesetzt.

Die Erfindung ist sowohl bei Druckschuhen mit insbesondere einlaufseitig gelegener Verlängerung 5 als auch bei Druck­ schuhen ohne einer derartigen Verlängerung 5 verwendbar, und sie kann insbesondere vorteilhaft im Zusammenhang mit Anord­ nungen mit besonders großer Preßzonenlänge sowie auch in Ver­ bindung mit Flachnip-Preßspalten eingesetzt werden.

Claims (21)

1. Preßvorrichtung zur Behandlung einer Faserstoffbahn, ins­ besondere zur Entwässerung einer Papierbahn in einer Pa­ piermaschine,
mit einer aus einem Druckschuh und einem umlaufenden fle­ xiblen Preßmantel bestehenden Schuhpreßwalze und einer Gegeneinheit, insbesondere in Form einer Gegenwalze oder einer weiteren Schuhpreßwalze, die zusammen einen flächi­ gen Preßspalt bilden,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckschuh (1) und/oder dessen konkave Anpreßfläche in Achsrichtung der Schuhpreßwalze zu beiden Enden hin verjüngt ausgebildet ist und/oder im Bereich seiner beiden axialen Enden eine sich zur Achse hin abfla­ chende, insbesondere eine Verringerung der Linienkraft im Preßspalt (4) bewirkende Kontur (8) aufweist.

2. Preßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßzonenlänge in Bahnlaufrichtung in den verjüngten Bereichen verringert ist.

3. Preßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflachungen an den axialen Enden des Druckschuhs (1) insbesondere außerhalb des Preßbereichs zu einer Spaltbildung zwischen Druckschuh (1) und Preßmantel (2) führen.

4. Preßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckschuh (1) in Achsrichtung der Schuhpreßwalze beidendig mittensymmetrisch verjüngt ist.

5. Preßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die verjüngten Bereiche im wesentlichen geradlinig oder schwach gekrümmt begrenzt sind.

6. Preßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßzonenlänge in Bahnlaufrichtung in den ver­ jüngten Randbereichen des Druckschuhs (1) etwa 60% bis 90% und insbesondere 70% bis 80% der Preßzonenlänge in Druckschuhmitte beträgt.

7. Preßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu einer Verringerung der Linienkraft im Preß­ spalt führende Abflachung des Druckschuhs (1) in den end­ seitigen Randbereichen über die Preßzonenlänge gleich­ mäßig ist.

8. Preßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Abflachung des Druckschuhs (1) in den endseiti­ gen Randbereichen ausgehend von der in Bahnlaufrichtung betrachteten Preßzonenmitte nach beiden Seite hin zunimmt.

9. Preßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Druckschuh (1) zumindest einlaufseitig eine sich über den Preßzonenbereich hinaus erstreckende, eine Schuhnase bildende und den Preßmantel (2) über dessen zylindrische Grundform hinaus auslenkende Verlängerung (5) zur Führung und Umlenkung des zylindrischen Preß­ mantels (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die beidendigen Verjüngungen und/oder Abflachungen des Druckschuhs (1) zumindest zum Teil im Bereich der Verlängerung (5) vorgesehen sind.

10. Preßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Gegenwalze (3) aus einer Schuhpreßwalze be­ steht und die Druckschuhe einen zumindest im wesentlichen ebenen Flachnip-Spalt bilden.

11. Preßvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßzonenlänge im Flachnip-Spalt etwa 300 mm bis 600 mm beträgt.

12. Preßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckschuh (1) in Achsrichtung gleiche Breite besitzt und seine konkave Anpreßfläche zu seinen beiden Enden hin in Bahnlaufrichtung kürzer wird, wobei die beiderseits der konkaven Anpreßfläche gelegenen Druckschuhbereiche konvex geformt sind und zu den Enden hin abnehmende Höhe aufweisen.

13. Preßvorrichtung zur Behandlung einer Faserstoffbahn, insbesondere zur Entwässerung einer Papierbahn in einer Papiermaschine, mit einer aus einem Druckschuh und einem umlaufenden flexiblen Preßmantel bestehenden Schuhpreß­ walze und einer Gegeneinheit, die zusammen mit der Schuh­ preßwalze einen flächigen Preßspalt bildet, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckschuh als über mehrere Anpreßkolben (12) betätigbares Schuhdeckelteil (11) ausgebildet ist,
daß die Breite des Druckdeckelteils (11) in Achsrichtung der Schuhpreßwalze größer ist als die axiale Länge der mit dem Schuhdeckelteil (11) einen Preßspalt (4) bilden­ den Gegenwalze (3) und
daß die seitlich außerhalb des Preßspalts (4) gelegenen Randbereiche (13) des Schuhdeckelteils (11) jeweils zu­ mindest auf einem Teilbereich zur Achse der Schuhpreßwal­ ze hin abgeflacht ausgebildet sind.

14. Preßvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die preßmantelführenden Oberflächen der Randbereiche (13) im Axialschnitt zumindest im wesentlichen kreisbo­ genförmig verlaufen.

15. Preßvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius des jeweiligen Kreisbogens größer 70 mm und insbesondere größer oder gleich etwa 100 mm ist.

16. Preßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Randbereich (13) eine Breite im Bereich von 40 mm bis 60 mm und vorzugsweise eine Breite von etwa 50 mm besitzt.

17. Preßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenwalze (3) bzw. der Bezug der Gegenwalze (3) eine Randabschrägung (6) im Bereich von etwa 2° bis 10° aufweist und diese Randabschrägung (14) im Bereich des Beginns der Abflachung der Randbereiche (13) des Schuh­ deckelteils (11) gelegen ist.

18. Preßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßkolben axial innerhalb der Randbereiche (13) am Schuhdeckelteil (11) angreifen.

19. Preßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schuhdeckelteil (11) auf der Seite der Betäti­ gungszylinder (12) durch eine ebene Fläche begrenzt ist.

20. Preßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die axiale Länge des flexiblen Preßmantels (2) grö­ ßer als die axiale Länge der Gegenwalze (3) und kleiner als die axiale Breite des mit abgeschrägten Randberei­ chen (13) versehenen Schuhdeckelteils (11) ist.

21. Preßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßfläche als ebene Schuhfläche ausgebildet ist und über den vorzugsweise zumindest 50 mm in Bahnlauf­ richtung umfassenden Restzonenbereich reicht und daran anschließend ein sich zum Schuhrand öffnender Spalt vor­ gesehen ist, welcher eingeleitet wird durch einen Radius und einen Keilspalt mit einem Öffnungswinkel von unge­ fähr 10 und etwa 60 mm Länge.