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Kennwort: "Druckmeßdose"
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Walzenpresse, insbesondere für die Panierfabrikation Die Erfindung
betrifrt eine Walzenpresse, insbesondere für die lapierrabrikation, mit mindestens
zwei Preßwalzen, deren eine gegen die andere anpreßbar ist, und mit einer dem Be-
und Entlasten der Anpreßwalze dienenden Anpreßvorrichtung, die eine Meßvorrichtung
zum Messen des zwischen den Preßwalzen herrschenden Anpreßdrucks aufweist.
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Unter dem Ausdruck "Walzenpresse" ist Jede Art von Vorrichtungen zu
verstehen, die mindestens zwei Walzen haben,die Druck aufeinander ausüben. Beispielsweise
kann es sich bei Papiermaschinen um Preßwalzen in der Pressenpartie, um Abnahmewalzen
an Rundsieben und Rundsiebformern handeln, wobei das Rundsieb eine der beiden Walzen
ist. Ferner kann es sich um Egoutteure und um Walzen in 2-Sieb-Maschinen handeln,
mit denen das Deckobersieb gegen das Langsieb geführt wird.
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Es ist bekannt, Naßpressen von Papiermaschinen öl hydraulisch oder
pneumatisch zu belasten. Dabei wirkt ein O1- oder Luftdruck auf entsprechend angeordnete
Kolben oder Membranen der Belastungsvorrichtung ein. Von diesem Kolben bzw. dieser
Membran wird die vom O1- bzw. Luftdruck erzeugte Kraft auf die anpreßbare Walze
der Naßpresse übertragen.
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Gemessen und eingestellt wird normalerweise der O1- bzw. Luftdruck,
von dem mittels einer Umrechnung, in welcher der Kolben
bzw. Membrandurchmesser
sowie das Übersetzungsverhältnis des Hebelgestänges berücksichtigt wird, auf die
Belastung geschlossen wird, mit der die anpreßbare auf die feste Walze der Naßpresse
einwirkt.
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Diese Messung ist aber ungenau, weil ein unbekannter Teil der vom
O1- bzw. Luftdruck ausgeübten Kraft auf dem Wege zur Walze durch Reibung verbraucht
wird. Vor allem im stationären Zustand, in dem sich die bewegliche Walze im Zustand
der Ruhe befindet, kann der durch Reibung verbrauchte Teil der Kraft beträchtlich
sein, da die Ruhereibung an den Kolbenringen, Dichtungen und Hebellagern wesentlich
größer als die bei Bewegung auftretende Reibung ist. Vor allem, wenn man durch Anderung
des O1- bzw. Luftdruckes Belastungsänderungen durchführen will, ist es möglich,
daß diese Belastungsänderungen sich nicht an der Preßwalze auswirken, weil sie das
Losbrechmoment der reibenden Teile nicht überwindet. Es kann also der Fall eintreten,
daß die Meßvorrichtung, ein Manometer, einen endlichen Wert anzeigt, die an den
Preßwalzen tatsächlich aufgebrachte Belastung aber gleich Null ist.
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In ähnlicher Weise macht sich das Losbrechmoment nachteilig bemerkbar,
wenn sich die Dicke der Papierbahn ändert. Dabei ändert sich der Anpreßdruck, falls
sich der Walzenspalt nicht anpaßt, weil die Anpreßwalze ihre Position nicht ändert.
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Damit ist aber zu rechnen, wenn die durch eine Papierdickenänderung
hervorgerufene änderung des Anpreßdruckes nicht genügend groß ist, um das Losbrechmoment
der reibenden Teile zu überwinden. Danach stimmen gemessener und eingestellter Anpreßdruck
einerseits und tatsächlicher Anpreßdruck andererseits nicht mehr überein; Je nach
Richtung der Abweichung wird die Papierbahn verpreßt (Schädigung des Gefüges) oder
nicht genügend getrocknet. In beiden Fällen entsteht Ausschuß, bis das Bedienungspersonal
korrigierend eingreift.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walzenpresse der eingangs
beschriebenen Art derart zu gestalten, daß sich die Jeweils gewünschte Belastung
genauer als seither einstellen und einhalten läßt.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Meßvorrichtung
unmittelbar im Bereich mindestens eines der Lagerzapfen der Preßwalzenangeordnet
ist. Hierdurch erhält man eine Ermittlung des Druckes, wie er unmittelbar am Ort
der Belastung tatsächlich vorliegt, wo er somit von Reibungsverlusten unbeeinflusst
ist.
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Das Signal dieser Meßvorrichtung wird in üblicher Weise einem Regler
eingespeist und zum Antrieb des Belastungsmotors verwendet.
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Erfindungsgemäß wird die Meßvorrichtung unmittelbar im Bereich eines
der Lagerzapfen angeordnet. Dabei ist es prinzipiell möglich, die Meßvorrichtung
sowohl an der beweglichen (anpreßbaren) als auch an der anderen Preßwalze anzuordnen.
Bei Doppelpressen, bei Abgautschwalzen an Siebpartien etc. von Papiermaschinen kann
es notwendig werden, die Meßvorrichtung an der beweglichen Walze anzubringen. In
anderen Fällen kann es maschinenbaulich gUnstiger sein, die andere Preßwalze mit
der Meßvorrichtung zu versehen.
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In manchen Fällen ist es notwendig, als bewegliche Preßwalze die vom
Filz umschlungene Walze zu verwenden. Hierbei wird der resultierende Anpreßdruck
aus der Kraft der Manövriereinrichtung (des Stellmotors oder des Kolbens etc.) einerseits
und aus der Spannung der Bespannung andererseits gebildet, wobei die Bespannungaspannung
normalerweise gegen die Kraft
der Manövriereinrichtung wirkt. Versieht
man nun die nicht bewegliche Gegenwalze mit der erfindungsgemäßen MeBvorrichtung,
mißt man direkt den resultierenden Anpreßdruck. Dies ist aber bei Doppelpressen
oft nicht möglich, da die nicht bewegliche Preßwalze von zwei anpreßbaren Walzen
beeinflußt wird. Gerade in diesem Fall ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Meß-
und Regelvorrichtung der Vorteil, daß vom Meßwert der an der beweglichen und in
der Bespannung befindlichen Preßwalze angebrachten Meßvorrichtung die elektronisch
ermittelte Filzspannung durch den Einsatz elektronischer Rechner abgezogen werden
kann.
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Es empfiehlt sich, für Jede Seite der Walze Je eine Anpreßvorrichtung
anzuwenden. Beide Anpreßvorrichtungen werden durch eine Gleichlaufregelung verbunden,
der eine Druckgleichheitsregelung überlagert ist. Nach dem Aufsetzen der Anpreßwalze
kommt anstelle der Gleichlaufregelung die Druckgleichheitsregelung zum Tragen. Dabei
können die Gleichlaufregelung sowie die Druckgleichheitsregelung gewollt verstimmt
werden, wenn es vom Papiermaschinenpersonal gewünscht wird.
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Zweckmäßigerweise besteht die Meßvorrichtung bzw. bestehen die Meßvorrichtungen
aus Jeweils einer vorzugsweise elektronisch arbeitenden Druckmeßdose.
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Ein Nachteil von ölbydraulischen Belastungseinrichtungen besteht darin,
daß diese nahezu starr wirken, da Ja o1 inkompressibel ist.
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Muß die anpreßbare Preßwalze z. B. deswegen, weil eine dickere Papierbahn
zwischen den Walzen durchläuft, nachgeben, kann sie dies nur in dem Maße, wie das
den Öldruck steuernde Gerät Öl abzulassen in der Lage ist. Dies reicht im allgemeinen
nicht aus, um ein genügend schnelles Nachgeben der anpreßbaren Walze zu gewährleisten.
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Baut man in die Ölhydraulik ein elastisches Glied ein, oder benutzt
man eine pneumatische Anpreßvorrichtung, so erhält man zwar eine Belastungseinrichtung,
die elastisch zu reagieren in der Lage ist. Zugleich erhält man Jedoch auch ein
schwingungsfähiges Gebilde. Dabei können Schwingungen induziert werden, wenn ein
durch die Presse umlaufendes Filztuch eine oder mehrere dickere Stellen aufweist,
und wenn der Quotient aus Filztuch-Umlaufgeschwindigkeit und Abstand dieser dicken
Stellen gerade die Resonanzfrequenz für diese schwingungsfähige Gebilde ergibt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist daher die Be-und Entlastungsvorrichtung
für die anpreßbare Preßwalze einen selbsthemmenden Schraubenspindelantrieb auf.
Dieser stellt ein mechanisch starres und somit schwingungsunempfindliches Gebilde
dar. In Kombination mit dem zuvor erwähnten Gedanken - Anordnung der Meßvorrichtung
unmittelbar im Bereich eines der Lagerzapfen - läßt sich die Belastung somit genau
dosieren.
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Es ergibt sich hieraus aber auch noch ein weiterer Vorteil: Kennt
man den Abstand zwischen den Walzenachsen, so ergibt sich die Spaltweite, wenn man
von diesem Abstand die Summe der Walzenradien abzieht, die sich unter der Belastung
ein stellen. Dabei kann man bei den heute angewendeten harten Walzenbezügen in erster
Näherung davon ausgehen, daß sich die Summe der Walzenradien unter Belastung kaum
von der Summe der Walzenradien unterscheidet, die sich ohne Belastung einstellt.
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Der Walzenabstand wird somit in erster Linie durch die zwischen den
Walzen durchlaufenden Stoffe bestimmt. Dies sind das Filztuch und die vom Filztuch
getragene Papierbahn.
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Da die Filztuche im Laufe ihrer Lebensdauer stets dichter
und
dünner werden, kann die Filzdicke, die sich unter der Preßwalzenbelastung einstellt,
als Maß für den Filzzustand verwertet werden. Da das Filztuch einerseits dicker
als die Papierbahn und andererseits die größere Variable darstellt, kann aus dem
Abstand der Preßwalzen auf die Filzdicke geschlossen werden. Kann man den Abstand
also messen, hat man ein Kriterium für den Filzzustand in der Hand.
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Durch Anwendung der genannten, selbsthemnenden Schraubenspindel werden
Meßgeräte der erforderlichen Feinheit zur genauen Messung der Position der anpreßbaren
Walze zu der anderen Preßwalze einsetzbar; es läßt sich eine Posltlonsmessung der
anpreßbaren Preßwalze ganz genau vornehmen. Hieraus läßt sich eine genaue Aussage
über den Abstand zwischen den Preßwalzenmänteln und damit über die Filzdicke machen.
Man gewinnt somit eine sichere Aussage über den Jeweiligen Filzzustand.
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Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Darin zeigen: Fig. 1 eine Walzenpresse mit Anpreßvorrichtung gemäß
dem Stand der Technik und Fig. 2 eine Walzenpresse mit Anpreßvorrichtung gemSß der
Erfindung.
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Die Walzenpresse gemäß Fig. 1 weist eine feststehende Preßwalze 1
sowie eine anpreßbare Preßwalze 2 auf. Eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit
3 übt auf die Anpreßwalze 2 mittels eines Hebelgestänges 4 und 5 die notwendige
Belastung aus. Dem Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit wird ueber Leitungen 6 und
7 Druckmedium zugeführt. Als Meßvorrichtung zur
Messung des zwischen
den Preßwalzen 1 und 2 herrschenden Anpreßdruckes ist ein Sanoneter 8 an die Druckleitung
7 der Kolben-Zyl inder-Einheit 3 angeschlossen. Eine solche Vorrichtung mit den
Vorrichtungsteilen 3 bis 8 befindet sich an Jedem Lager der Anpreßwalze 2.
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Die Vorrichtung geraB der Erfindung nach Fig. 2 weist zwei Preßwalzen
10 und 11 auf. Preßwalze 10 ist fest eingebaut, während Preßwalze 11 als Anpreßwalze
gegen Preßwalze 10 anpreßbar ist. Die Anpressung erfolgt über einen Hebel 12 und
eine BUchse 1) mit Innengewinde, die auf einer Schraubenspindel 14 senkrecht verfahrbar
ist. Diesem Schraubenspindelantrieb 13,14 sind ein Antriebsiotor 15 sowie ein Regler
16 zugeordnet. Der auf die Preßwalzen 10 und 11 ausgeübte Anpreßdruck wird von Druckießdosen
17 erfaßt, von denen in der Darstellung nur die eine erkennbar ist. Da an Jedem
Ende der Anpreßwalze 11 eine gleiche Vorrichtung mit den Vorrichtungsteilen 12 bis
18 vorgesehen ist, befindet sich die andere Druckmeßdose am gegen4berliegenden Ende
der Anpreßwalze 11.
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Beide Druckmeßdosen 17 sind im Bereich der Lager der Anpreßwalze 11
angeordnet. Der Ausgang der Druckmeßdosen 17 wird über eine Leitung 18 dem Regler
16 nagertihrt. Gegebenenfalls ist in den Regeikreislauf noch ein Zeitglied 19 zwischengeschaltet.
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Die Druokmeßdose kann entweder an der Preßwalze 10 oder, wie dargestellt
ist, an der Anpreßwalze 11 sein. Ist sie an der Anpreßwalze 11, so hat sie zwischen
der Achse bzw. dem Lager der Walze 11 und dem Hebel 12 zu sein. Ist sie an der Preßwalze
10, so hat sie zwischen deren Achse bzw. deren Lager und der Maschlnenstublung zu
sein.
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Zum Messen des Abstandes zwischen den beiden Preßwalzen 10
und
11 dient eine Vorrichtung 20,21. Dies kann eine elektrooptische Vorrichtung mit
einem Signalgeber 20 und einem Signalempfänger 21 sein. Dabei ist die Art der empfangenen
Signale abhängig vom Lichtdurchtritt durch den Walzenspalt und damit von der Jeweiligen
Spaltweite.
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