DE3336462A1

DE3336462A1 - Vorrichtung mit langer presszone zur pressbehandlung einer faserstoffbahn

Info

Publication number: DE3336462A1
Application number: DE19833336462
Authority: DE
Inventors: Jorma 40100 Jyväskylä Laapotti
Original assignee: Valmet Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 1982-10-14
Filing date: 1983-10-06
Publication date: 1984-04-19
Anticipated expiration: 2003-10-07
Also published as: FI70952C; US4568423A; SE8305618D0; FI823500A0; FI70952B; CA1233053A; SE461920B; FI823500L; SE8305618L; DE3336462C2

Description

PkLLMANN - GRAMS - StRUIF "" " "' "SS.'SemiGJBOWIng

Dipl.-lng. R. Kinne

Ί 7 3 K / P 9 Dipl.-lng. R Grupe

_₆_ "JO4OZ Dipl.-lng. B. Pellmann

Dipl.-lng. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 20 240: 8000 München 2

Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: O 89 - 537377 ■':.. cable: Germaniapatent Müncher

6. Oktober 1983

DE 3366

case FI 823500/RP

Valmet Oy
^? Helsinki,Finnland

Vorrichtung mit langer Preßzone zur Preßbehandlung

einer Faserstoffbahn

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit langer Preßzone zur Preßbehandlung einer Faserstoffbahn bestehend aus einer Pressenwalze, die zweckmäßig mit hohlprofilierter Oberfläche versehen ist, einer ersten Preßtuchschleife, innerhalb welcher sich genannte Pressenwalze befindet, einem gegen genannte Pressenwalze arbeitenden Preßschuh, der von einem Querbalken oder dergleichen getragen wird, und einer Preßbandschleife, innerhalb der genannte Preßschuhvorrichtung angeordnet ist, wobei Pressenwalze und Preßschuh gemeinsam eine Preßzone bilden, durch welche die zu pressende Bahn hindurchgeführt wird, und der Preßschuh aus einem Druckkammersystem, das durch Dichtungselement von der Außenluft abgeschlossen ist, und aus Vorrichtungen besteht, mit denen ein Druckmedium in das genannte Druckkammersystem geleitet wird und dessen Wirkungsfläche an der Preßzone von genanntem Preßband begrenzt wird.

Außerdem betrifft die Erfindung eine im vorstehenden definierte Vorrichtung, in der die Pressenwalze durch ein stationäres Gleitelement ersetzt ist, das zusätzlich ein Druckkammersystem haben kann.

Dresdner Bank (München) Klo 3939 844 Bayer Vereinsbank (München) Kto. 508 941 Postscheck (München) Klo 670-43-801

Die bisher bekannte gewöhnlichste Art der Entwässerung von Faserstoffbahnen, insbesondere Papier- und Kartonbahnen, erfolgt dadurch, daß die Bahn durch einen aus zwei einander entgegengesetzten Walzen gebildeten Preßspalt geführt wird. Wie bekannt, werden in den Entwässerungsspalten ein oder zwei Preßtücher verwendet, die das aus der Bahn entfernte Wasser abführen und als Bahntransporttuch dienen.

Bei der Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit von Papiermaschinen bildete die als Spaltpressung ausgeführte Entwässerung den entscheidenden Engpaß, der die Geschwindigkeit begrenzte. Dies kommt daher, daß der Bereich der aus einem Walzenpaar gebildeten Preßspalte kurz ist, so daß die Verweilzeit der Bahn bei großen Geschwindigkeiten in diesen Preßspalten nur klein ist. Die Bahnentwässerung nimmt jedoch insbesondere wegen des Strömungswiderstandes der Faserstruktur der Bahn eine gewisse Zeit in Anspruch, damit das Wasser der Bahn an die hohlprofilierte Fläche der Walze oder in das Preßtuch übertreten kann.

• Wie bekannt, wurden mehrere aufeinanderfolgende Preßspalte verwendet, entweder sog. kompakte Pressenpartien, wofür die "Syra-Press"- (Warenzeichen) Pressenpartie der Anmelderin oder mehrere getrennte aufeinanderfolgende Preßspalte Beispiele sind. Preßspalte nehmen jedoch einen verhältnismäßig großen Raum ein, insbesondere wenn aufeinanderfolgende getrennte Preßspalte verwendet werden. Eine kompakte Konstruktion der Pressenpartien bringt wiederum bei der optimalen Anordnung der einzelnen Teile und für den Pressenbetrieb z. B. beim Abführen von Papierausschuß Schwierigkeiten mit sich. In Spaltpressen werden allgemein Saugwalzen eingesetzt, die verhältnismäßig teure Komponenten sind und Saugenergie verbrauchen und Lärm verursachen. In Saugwalzen müssen gelochte Mäntel verwendet werden, die Probleme in der mechanischen Haltbarkeit hervorrufen.

Wenn die Entwässerungsleistung von Spaltpressen durch Erhöhung des Preßspaltdruckes gesteigert werden soll, kommt man bei gewissem Liniendruck an die Grenze, an der eine Erhöhung des Spaltdruckes nichts mehr einbringt, denn die Bahnstruktur und die Preßtücher halten diesem Pressurigsdruck nicht mehr stand.

Die Verlängerung von Walzenspalten kann durch den

Einsatz von Walzen größeren Durchmessers und von weichen

Preßtüchern angestrebt werden, aber auch hierbei kommt man schnell an die Grenze der Wirtschaftlichkeit.

Wegen der im vorstehenden beschriebenen Probleme und aus weiteren Gründen wurden in letzter Zeit sog. Langspaltpressen erfunden. Als Beispiele dafür wird auf die US-Patente 3 808 092, 3 808 09&, 3 810 129, 3 970 515, 1 201 624 und 4 229 253 und die GB-Anmeldung 20 57 027 hingewiesen.

Zum Stand der Technik wird außerdem auf die FI-Patentanmeldung Nr. 3554/72 (Beloit Corporation, USA) und das US-Patent Nr. 3 783 097 (Beloit Corporation, USA) hingewiesen. Aus der erstgenannten Schrift ist eine Papiermaschinenpressenkonstruktion zur Entwässerung einer Papierbahn bekannt, die auf der Verwendung von elastischen Riemen beruht, wobei durch Spannen der Riemen zur Schaffung einer langen Preßzone beigetragen wird. Der Nachteil dieser bekannten Langspaltpresse besteht jedoch darin, daß die mechanische Festigkeit der Preßriemen und ihrer LMtwalzen einer genügend großen Pressung für eine ausreichend intensive Entwässerung Grenzen setzt.

In der letztgenannten US-Patentschrift ist eine Langspaltpresse beschrieben, in der viele aufeinanderfolgende Preßschuhe verwendet werden, die gegen Riemen und Preßwalze

gepreßt werden. Ein Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß durch die Reibung zwischen Preßschuhen und Riemen ein beachtlicher Energieverbrauch verursacht wird. Außerdem sind genannte Riemen und Preßschuhe durch Scheuern einem starken Verschleiß ausgesetzt.

Im obengenannten US-Patent 3 840 429 ist eine Langspaltpresse beschrieben, in d-er die zu pressende Bahn zwi sehen zwei Filzen geradlinig durch eine aus zwei entgegengesetzten Preßschuhen gebildete, über ein Druckmedium zustandegebrachte Preßzone läuft. In den Schleifen dieser Filze befinden sich außerdem spezielle Bänder, die die Preßzonen eingrenzen und den Druck des Mediums auf die Bahn übertragen. Bei dieser Langspaltpresse treten Dichtungsschwierigkeiten an der Preßzone auf, für welche das Hinweispatent keine Lösung anbietet. Ein zweiter Nachteil besteht darin, daß die Bahn dem vollen und zwangsläufig recht großen Preßdruck sofort ausgesetzt wird. Die Bahn übersteht jedoch wegen ihres geringen Trockengehaltes einen eine gewisse Grenze überschreitenden Anfangspreßdruck nicht ohne Schaden. Deshalb muß der Preßdruck verhältnismäßig niedrig gehalten werden. Auch sonst ist es für die Faserstruktur 'der Bahn nicht günstig, gleich in der Anfangsphase der Pressung plötzlich ansteigende große Preßdrücke zu verwenden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Langspaltpresse zu schaffen, in der die im vorstehenden beschriebenen Nachteile größtenteils vermieden werden und eine neue und in vieler Hinsicht verwendungsfähigere Langspaltpresse für Faserstoffbahn geschaffen wird.

Mit vorliegender Erfindung soll eine Langspaltpresse geschaffen werden, in der die entstehenden Reibungskräfte wesentlich kleiner als in Gleitschuhpressen mit entsprechender Preßkraft sind.

-ΙΟΙ Die Erfindung soll weiter eine Langspaltpresse

schaffen, bei der sich die Verteilung der Preßkraft in der Preßzone in Richtung des Bahnlaufes verhältnismäßig günstig ausführen läßt.

Die Erfindung soll außerdem· eine Presse schaffen, bei der der verwendete Schmierstoff intensiv und günstig über die ganze Breite der Preßzone, an deren gegeneinander reibende Teile gespeist werden kann.

.

Eine zusätzliche Aufgabe der Erfindung liegt in·der Schaffung einer Langspaltpresse, bei der die zu verwendenden Gleitschuhe aus einem harten Material, wie Keramik oder Hartmetall, hergestellt werden, so daß sie sehr verschleißfest sind.

Zur Erreichung der im vorstehenden beschriebenen und weiter unten deutlich werdenden Ziele ist für die erfindungsgemäße Langspaltpresse im wesentlichen charakteristisch * daß der Preßschuh aus einer hydrostatischen Druckkammer besteht, die in Laufrichtung der zu pressenden Bahn gesehen an der Vorder- und Hinterseite von hydrodynamischen -Preßschuhen begrenzt wird, die sowohl als Dichtungselemente als auch als Preßschuhelemente der hydrostatischen Druckkammer dienen, die am Preßband und an der Bahn Preßdrücke erzeugen.

In der erfindungsgemäßen Langspaltpresse werden die Vorteile verwirklicht, die allgemein für Langspaltpressen charakteristisch sind, d. h. genügend lange Preßstrecke und -dauer.

Mit der Erfindung werden gegenüber bisher bekannten Langspaltpressen in der Praxis wichtige Vorteile erreicht. Da die Preßgleitschuhe erfindungsgemäß auch als Dichtungselemente der Druckkammer dienen, können sie aus einem harten

Material bestehen und dadurch verschleißfest sein. Dank der Erfindung läßt sich die Verteilung des Preßdruckes in Laufrichtung der Bahn in der Preßzone günstig regeln. Der Schmierstoff für die Gleitschuhe kann dank speziellen Eintrittskaramern gleichmäßig über die ganze Breite der Preßzone gespeist werden.

In der Erfindung können zwischen Preßschuh und Preßband geringere Reibungskräfte als bei den bekannten Langspaltpressen erreicht werden, die auf Verwendung von Gleitschuhen basieren.

Die Erfindung ermöglicht die Regelung des Druckprofils sowohl in Laufrichtung als auch in Querrichtung der Bahn. Mit Entwicklung der Preßtücher wird es voraussichtlich möglich, Papier oder Karton in nur einer erfindungsgeraäßen Langspaltpresse zu pressen, wobei die Regelbarkeit des Druckprofils ein sehr wesentlicher Faktor ist. Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Konstruktion des Preßschuhes selbst die Länge des Preßspaltes nicht einschränkt.

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf

einige in den Figuren der beigefügten Zeichnung dargestellte

Ausführungsbeispiele, auf deren Einzelheiten die Erfindung

nicht beschränkt ist, ausführlich beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Faserstoffbahnpresse in schematischer Seitenansicht.

Fig. 2 zeigt die Preßschuhvorrichtung einer erfindungsgemäßen Presse einschließlich Dichtungselementen. Fig. 2 ist gleichzeitig der Schnitt II-II aus Fig. H.

Fig. 3 zeigt graphisch die'Verteilung des Preß-

- 12 druckes in der erfindungsgemäßen Preßzone.

Fig. ^ zeigt einen Preßschuh von der Seite der Pressenwalze aus in deren Radialrichtung gesehen.

Fig. 5 zeigt in der Art nach Fig. 2 eine Ausführung der Erfindung, in der der Preßschuh von einer speziellen Druckkammer belastet wird. Fig. 5 ist gleichzeitig der Schnitt V-V aus Fig. 7. ^?

Fig. 6 zeigt in der Art nach Fig. 3 die Verteilung des Druckes in der Preßzone nach Fig. 5.

Fig. 7 zeigt in der Art nach Fig. 4 die offene Seite des Preßschuhes.

Fig. 8 zeigt in der Art nach Fig. 1 eine Ausführungsform der Erfindung, in der die Stutzpunkte des Preßschuhes derart angeordnet . sind, daß sie zur Regulierung der Druckverteilung der Preßzone verstellbar sind.

Fig. 9 zeigt eine Variante der Erfindung, in der die

rotierende Gegenwalze durch eine stationäre, erfindungsgemäße Preßschuhvorrichtung ersetzt

ist.

Nach Fig. 1 wird die Papierbahn W^_n mit einem Filz 10 in die Presse gebracht. Preßschuh 20 und die gegen ihn arbeitende Walze bilden im Sektor α der Walze 13 eine Zone, in der Bahn W mechanisch durch Pressung entwässert wird. Die gepreßte Bahn W_out wird, wie bekannt zur Verdampfungstrocknung in die Trockenpartie (nicht dargestellt) der Papiermaschine geleitet.

Der Lauf der Schleife des Oberfilzes 10 wird von Leitwalzen und der Lauf der Schleife des Filzes 11 von entsprechenden Leitwalzen geleitet, die in den Figuren nicht dargestellt sind. An den Schleifen der Filze 10 und 11 arbeiten an sich bekannte Filzaufbereitungsvorrichtungen, die auch nicht dargestellt sind. Die Aufgabe der Filze 10 und 11 besteht - wie auch in Walzenpaarpressen - darin, das in der Preßzone α aus der Bahn W entfernte Wasser weiterzutransportieren und bei Bedarf auch als Transportelemente für Bahn W zu dienen.

Die Pressenwalze 13 ist eine mit hohlprofilierter Oberfläche 14, z. B. Rillen- oder blindgebohrte Oberfläche, versehene, zweckmäßig durchbiegungskompensierte Walze. Ein Teil des in der Preßzone α aus Bahn W ausgetretenen Wassers geht durch Filz 10 hindurch an die hohlprofilierte Oberfläche 14 von Walze 13 über, von der es durch Zentrifugalkraft abgelöst und in ein Wassersammlungsbecken (nicht dargestellt) geschleudert wird, von dem das Wasser, wie bekannt, abgeführt wird.

Innerhalb der Unterfilzschleife 11 befindet sich eine von Leitwalzen (nicht dargestellt) geführte Bandschleife 12. Band 12 hat eine glatte Oberfläche und ist von der Struktur her ein undurchlässiges, z. B. aus säurebeständigem Stahl bestehendes Band, ein gewebeverstärktes Kunststoffoder Gummiband oder ein ähnliches undurchlässiges Band von ausreichender Festigkeit. Der Preßdruck des Schuhes 20 wirkt gegen Band 12, welches den Preßdruck über den Unterfilz 11 auf die Papierbahn V/ weiterleitet, wobei die Walze 13 als Gegenstück für die von Schuh 20 erzeugte Pressung dient. Der Tragbalken 15, 16, 17 des Preßschuhes 20 ist außerdem günstig durchbiegungskompensiert auszuführen. Am Tragbalken 15, 16, 17 lassen sich vorteilhaft Antriebsvorrichtungen (nicht dargestellt) anbringen, mit deren Hilfe der Tragbalken

-IA-

21 und der Preßschuh 20 zum öffnen der Preßzone α aus ihrer Betriebslage entfernt werden können.

Nach Fig. 1, 2 und 4 besteht der Preßschuh 20 aus zwei hydrodynamischen Schuhen 22 und· 23, zwischen denen sich die hydrostatische Druckkammer 21 befindet. An beiden Stirnseiten der Druckkammer 21 dienen als Dichtungselemente Gleitschuhe 29 (Fig. 1). An der Vorderseite des Preßschuhes 22 befindet sich die Schmierstoffeintrittskaramer 21, in welche der Schmierstoff durch einen Kanal 21· gebracht wird. Die Schmierstoffeinspeisung ist durch Pfeil F^_n dargestellt. Die Vorderkante der Schmierstoffeintrittskammer 21 grenzt an eine Dichtungsleiste 26, die einer Lippendichtung ähnlich ist und in ihrer Nut mit Hilfe von Federn 28 gegen die Innenfläche von Preßband 12 gedrückt wird. An den Stirnseiten setzen die Dichtungsleisten als Dichtungen 26· fort.

An der Hinterseite des zweiten hydrodynamischen Schuhes 23 befindet sich die Schmierstoffaustrittskammer 25, in die .der Schmierstoff aus Richtung der Pfeile F fließt.

Der Schmierstoff wird durch Kanäle 25' abgeführt (Pfeil F_ou^) und wieder in Umlauf gebracht. Die hydrodynamischen Schuhe 22 und 23 werden über Druckmedium gegen die Innenfläche von Preßband 12 gepreßt. Die im Preßschuh 20 befindlichen Kanä-Ie, durch welche das Druckmedium hinter die Schuhe 22 und 23 geführt wird, sind mit Bezugszeichen 22' und entspr. 23' bezeichnet. Der Druckmediumkanal, der das Druckmedium in die hydrostatische Druckkammer 21 leitet, ist mit Bezugszeichen 21' bezeichnet. Auf die Dichtungen der Schuhe 22 und 23 ist durch Bezugszeichen 11 hingewiesen.

Ein wesentliches Charakteristikum der Erfindung ist, daß die hydrodynamischen Schuhe 22 und 23 sowohl als Preßelemente dienen, mit denen in der Preßzone α eine auf die Bahn W gerichtete entwässernde Pressung erzeugt wird, als auch als

Dichtungselemente der hydrostatischen Druckkammer 21 dienen, die den Preßdruck auf Bahn W richtet.

Im folgenden wird unter Hinweis auf Fig. 3 die Druckverteilung der erfindungsgemäßen Druckzone α beschrieben. Auf der Horizontalachse s nach !Fig. 3 ist der Bereich der Preßzone α mit s_o bezeichnet. Diesem Bereich s₀ geht in der Druckkurve ein Bereich kleinen Druckes p_o vor, welcher in der hinter der Dichtungsleiste 26 befindlichen Schmierstoffeintrittskammer 24 herrscht. Im Bereich si des ersten hydrodynamischen Schuhes 22 steigt der Druck p_o auf den Druck P1_? der etwas größer als der im Bereich der hydrostatischen Druckkammer 21 herrschende Druck P2 ist. Die Druckdifferenz Δρ·| = pi - P2 ist deshalb besonders wichtig, weil der hydrodynamische Preßschuh 22 damit auch als Dichtungselement von Druckkammer 21 dient. Im Bereich des zweiten hydrodynamischen Schuhes 23 wird der Druck vom Druck p2 auf den größten Druck P3 angehoben, der gleichzeitig der in der Druckzone s_o herrschende Maxitnaldruck ist. Druck P3 fällt verhältnismäßig steil auf den Druck der Außenluft oder sogar auf einen in Kammer'25 herrschenden kleinen Unterdruck ρ4 ab, mit dem seinerseits für die Umwälzung des Schmierstoffes gesorgt wird. Der Differenzdruck Δρ2 im Bereich S3 des zweiten hydrodynamischen Schuhes 23 sichert die Dichtigkeit der Hinterkante der hydrostatischen Druckkammer 21 ab. ΔΡ2 ist zweckmäßig wesentlich größer als Δ ρ -j.

Nach Fig. 3 wird ein für den Preßvorgang günstiger, stufenweise p_o, pi/p2 und P3 ansteigender Druck erzielt. Der Spitzendruck P3 liegt günstig im Bereich S3 am Ende der Preßzone S₀. Der Spitzendruck P3 ist der Druck, der hauptsächlich den in der Preßzone zu erzielenden, endgültigen Trockengehalt der Bahn W bestimmt.

Ein wichtiger Vorteil der Erfindung besteht darin,

daß sich die Abdichtung der hydrostatischen Druckkammer 21 besonders gut ausführen läßt. Die hydrodynamischen Schuhe 22, 23 und 29, die zusätzlich als Dichtungselemente dienen, werden ganz oder nur an der Seite, die gegen die Innenseite des Preßbandes 12 scheuert, aus verschleißfestem Material, wie keramisches Material oder geeignetes Hartmetall, hergestellt. Weiter wird dank den Schmierstoffkammern 24 und zwischen dem Preßband 12 und den Druckschuhen 22 und 23 eine intensive Schmierung erzielt. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, befinden sich zwischen den Dichtungsleisten 26 und 27 Stirnseitendichtungen 26'.

In der Preßschuhvorrichtung nach Fig. 1, 2 und 4 werden die Preßdrücke durch Änderung der Drücke pj, p2 und P3 geregelt, was sich sehr einfach z. B. dadurch ausführen läßt, daß die genannteneinzelnen Drücke p-|, p2 und P3 von derselben Druckquelle über geeignete Reduzierventile erzeugt werden.

Im folgenden wird unter Hinweis auf Fig. 5, 6 und eine Variante der Erfindung beschrieben. Nach Fig. 5 hat der Preßschuh 20 ein mit Druckkammern 32a und 32b belastetes Kolbenstück 30, in dem sich die hydrostatische Druckkammer 21 befindet. In der Mitte des Preßschuhes 20 befindet sich ein leistenförmiger, querliegender Vorsprung 20', der in einer entsprechenden Nute von Teil 30 steckt. Die Dichtungen der Druckkammern 32a und 32b sind mit Bezugszeichen 3I bezeichnet. In die Druckkammern 32a und 32b werden Drücke p-| und P3 verschiedener Größen gespeist (Fig. 6). An der Vorderseite des KolbenstUckes 30 ist mit Nut-Vorsprung Verbindung 44 ein erster hydrodynamischer Schuh 42 und mit gleicher Verbindung ein zweiter hydrodynamischer Schuh 43 befestigt. Der Preßdruck ρ ^ des ersten hydrodynamischen Schuhes 42 wird durch den Druckmediumsdruck der ersten Kammer 32a und der Druck P3 des zweiten hydrodynamischen Schuhes 43 dementsprechend durch den Mediumsdruck der zweiten Kammer 32b bestimmt.

Somit arbeiten die hydrodynamischen Schuhe 42, 43 in entsprechender Weise wie die in Fig. 2 dargestellten Schuhe 22 und 23» und damit auch als Dichtungselemente der hydrostatischen Druckkammer 21. Außerdem sind die Stirnseiten der Kammer 21 mit Dichtungselementen 3** versehen (Fig. 7).

Wie aus Fig. 6 ersichtlich, gleicht die mit der Vorrichtung nach Fig. 5 ausgeführte Druckkurve im wesentlichen der in Fig. 3 dargestellten, obgleich die mechanische Konstruktion des Preßschuhsystems wesentlich anders ist.

Nach Fig. 5 befindet sich an der Austrittsseite von Kolbenstück 30 ein Stützteil 33, das die von Preßband 12 durch Reibung auf das Kolbenstuck 30 gerichteten Ubertragungskräfte aufnimmt. Im übrigen gleicht die Preßschuhkombination nach Fig. 5 und 7 der in Fig. 2 und 4 dargestellten.

Fig. 8 zeigt nach Art von Fig. 1 eine dritte Variante der Erfindung. Nach Fig. 8 entspricht das Druckkammersystem .des Preßschuhes 20 dem von Fig. 5. Der Preßschuh 20 ist nicht steif am Balken 15, 16 und 17 befestigt, sondern an der Oberseite 17 des Tragbalkens befinden sich über die Länge des Preßschuhes 20 verteilt mehrere nebeneinander befindliche Belastungszylinder 35, die am unteren Ende mit Gelenkzapfen 36 am oberen Flansch 17 des Tragbalkens und an der Seite der Kolbenstange, d. h. am oberen Ende mit Gelenkzapfen 37 am Preßschuh 20 befestigt sind. Der Preßschuh 20 ist an seiner Vorderseite mit Gelenkarmen 40 am festen Querbalken 39 befestigt. Die Befestigungsaugen der Gelenkzapfen 37 der Kolbenstange der Belastungszylinder 35 sind am Gleitstück 38 befestigt, mit dessen Hilfe sich die Lage der Stützpunkte des Preßschuhes 20 in Richtung des Pfeiles A verstellen läßt. Diese Anordnung hat denselben Zweck wie die Druckkammern 32a und 32b nach Fig. 5 und die in diese zu speisenden verschiedenen Drücke. Durch Regelung der Lage genannter Befesti-

gungspunkte und des Druckes der Belastungszylinder 35 können die Drücke pi und P3, d. h. die Drücke, die sich auf die hydrodynamischen Preßschuhe 42' und 43' auswirken, geändert werden. Wie gesagt, sind in Querrichtung von Bahn W mehrere Belastungszylinder 35 nebeneinander vorhanden. Durch Belastung der Kolbenstangen der einzelnen Belastungszylinder 35 in Richtung des Pfeiles B mit Kräften verschiedener Größe kann auch das Profil des Preßdruckes in Querrichtung beeinflußt werden.

.

Nach Fig. 8 wurde die Regelung des Preßdruckprofils

sowohl in Quer- als auch in Maschinenrichtung in einfacher Form erreicht. Durch die mit Hilfe von Gleitstück 38 in Richtung des Pfeiles A erfolgende Regelung wird das gegenseitige Größenverhältnis der in Fig. 6 dargestellten Drücke P1 und P3 beeinflußt. Wenn die genannte Befestigung auf den Preßsehuh 20 bezogen zentral liegt, sind genannte Drücke untereinander gleich groß, was jedoch in der Praxis nicht günstig ist, sondern der Befestigungspunkt wird zur Seite von Schuh 43' versetzt, wodurch Druck p^ wesentlich größer wird als Druck p-j.

In Fig. 9 ist eine Sonderausführung der Erfindung dargestellt, in der überhaupt keine rotierende Gegenwalze 13 im Einsatz ist, sondern durch einen stationären Gegenschuh ersetzt wurde. Nach Fig. 9 entspricht der erste, d. h. der untere Preßsehuh 2OA im wesentlichen dem in Fig. 2 dargestellten. Zur Preßvorrichtung gehören zwei gegeneinander gerichtete Preßschuhe 2OA und 2OB, die im wesentlichen·ebene Wirkungsflächen haben. Außerdem gehören zum Preßsystem zwei Preßriemen 12A und 12B. Eintritts- und Austrittskanten der Preßschuhe 2OA und 2OB sind abgerundet, worauf mit R hingewiesen ist. Die Bahn W wird zwischen zwei Filzen 10 und 11 gepreßt. Die Preßschuhe 2OA und 2OB werden von Balken 15A und 15B gestutzt, deren Flansche mib Bezugszeichen 16, 17

bezeichnet sind. Die Konstruktion der Preßschuhe 2OA und 2OB ist wesentlich der unter Fig. 2 beschriebenen ähnlich. Die Preßschuhe 2OA und 2OB sind bezüglich der zwischen ihnen verlaufenden Ebene der Bahn W einander symmetrisch. Preßschuhe 2OA und 20B haben einander entgegengesetzte hydrostatische Druckkammern 21A; 21B und einander entgegengesetzte hydrodynamische Preßschuhe 22A; 22B und 23A; 23B, von denen die letztgenannten in der im -vorstehenden beschriebenen Weise auch als Diehtungselemente der hydrostatischen Druckkammern 21A und?21B dienen. Die Stirnseitendichtung gleicht der im vorstehenden beschriebenen. Gemäß dem im vorstehenden beschriebenen gehören zur Konstruktion außerdem einander entgegengesetzte Schmierstoffeintrittskammern 24A und 2*JB und Schmierstoffaustrittskammern 25A und 25B, die von genannten Dichtungselementen 26a, 26b und 27a, 27b begrenzt werden. Wie aus Fig. 9 ersichtlich ist, können die hydrodynamischen Schuhe 22B und 23B druckunbelastet sein.

In dem Preßschuhsystem nach Fig. 9 können im wesentliehen die gleichen Druokverteilungen verwirklicht werden, wie sie in Fig. 3 und 6 durch Regelung der in die Druckkammern 21A und 21B sowie hinter die Preßschuhe 22A und 23A (22B, 23B) geleiteten Drücke der Druckmedien beschrieben sind. Das Druckmedium wird den genannten Druckkammern mit Hilfe einer Hydraulikpumpe oder eines Druckluftkompressors zugeführt.

Bezüglich Entwässerung und Bahnformation sowie Abdichtung der Druckkammern wird erfindungsgemäß eine günstige Druckverteilung geschaffen, in der der Druck stufenweise in geeigneten Stufen ansteigt, wonach der Druck verhältnismäßig steil abfällt.

Als Druckmedium für die Druckkammern kann z. B. Wasser, Wasserölemulsion mit 3 % ölänteil, Hydrauliköl,

halbflUssiges Fett, reine Luft oder Luft mit Schmierstoffzusatz verwendet werden. Der in Fig. 1 und 8 dargestellte. Sektor α der Preßzone beträgt ca. 15°. In der Praxis kann die Größe des Sektors α sogar innerhalb sehr weiter Grenzen,

z. B. zwischen α = ca. 5°...60° liegen. Je weiter der Sektor α (s_o) ist, desto länger werden Preßstrecke und Preßdauer bei Verwendung einer Pressenwalze (oder Gegenschuh) von bestimmter Größe.

^ Wenn in der erfindungsgemäßen Presse Filze 10 und 11 eingesetzt werden, die eine ausreichend große Wassertransportkapazität haben, ist es möglich, die durch Pressung erfolgende Entwässerung von Papier oder Karton unter Einsatz von nur einer einzigen erfindungsgemäßen Langspaltpresse auszuführen. Dabei ist die Profilregelbarkeit sowohl in Maschinen- als auch in Querrichtung von Wichtigkeit. Diese Profilregelung läßt sich in der erfindungsgemäßen Langspaltpresse jedoch leicht durchführen.

Wie anhand der Figuren festzustellen ist, haben sowohl 'die Preßschuhe 22, 23 und 42, 43 als auch die Druckkammer 21 eine bedeutend große Reichweite zur Schaffung einer in Laufrichtung der Bahn W ausreichend breiten Preßzone α, S₀. Günstig ist die gemeinsame Reichweite s-| + S3 der Preßschuhe 22, 23 und 42, 43 in genannter Richtung im wesentlichen genauso groß wie die Reichweite S2 der Druckkammer 21 in derselben Richtung. Außerdem ist günstig, daß die Reichweiten S-] und S3 genannter Preßschuhe 22 und 23 sowie 42 und 43 in genannter Richtung untereinander gleich groß· sind,

d. h. s 1 « S3.

Wie aus der Vertikalachse (Preßdruck ρ (bar)) von Fig. 3 und 6 zu entnehmen ist, liegt der Druck P2 der Druckkammer 21 in einer Größenordnung von 40 bar. Der Druck P3 des hinteren Druckschuhes 23, 43, 43' ist wesentlich größer und liegt z. B. in der Größenordnung von 60 bar.

Claims

Tedtke - BüHLiNG - Kinne-Grupe Pellmann - Grams - Stru.f Dipl.-Ing. R. Kinne 3336 462 Dipl.-Ing. Ρ Gmpo Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B Stiuif Bavariaring 4, Postfach 20 8000 München 2 Tel.: 089-53 9653 Telex: 5-24 845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent Münch 6. Oktober 1983 DE 3366 case FI 823500/RP Patentansprüche

1.)Vorrichtung mit langer Preßzone zur Preßbehandlung einer Faserstoffbahn (W) bestehend aus einer Pressenwalze (13), die zweckmäßig mit hohlprofilierter Oberfläche (14) versehen ist, einer ersten Preßtuchschleife (10), innerhalb welcher sich genannte Pressenwalze (13) befindet, einem gegen genannte Pressenwalze (13) arbeitenden Preßschuh (20), der von einem Querbalken (15, 16, 17) oder dergleichen getragen wird, und einer Preßbandschleife (12), innerhalb der genannte Preßschuhvorrichtung angeordnet ist,, wobei Pressenwalze (13) und Preßschuh (20) gemeinsam eine Preßzone (α) bilden, durch welche die zu pressende Bahn (W) hindurchgeführt wird, und der Preßschuh (20) aus einem Druckkammersystem, das durch Dichtungselement (22, 23, 29; 42, 43, 34) von der Außenluft abgeschlossen ist, und aus Vorrichtungen besteht, mit denen ein Druckmedium in das genannte Druckkammersystem geleitet wird, dessen Wirkungsfläche an der Preßzone (α) von genanntem Preßband (12) begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßschuh (20, 30) aus einer hydrostatischen Druckkammer (21) besteht, die in Laufrichtung der zu pressenden Bahn (W) gesehen an der Vorder- und Hinterseite von hydrodynamischen Preßschuhen (22, 23; 42, 43) begrenzt wird, die sowohl als Dichtungselemente als auch als Preß-

Dresdner Bank (München) KIo. 3939 844 Bayer. Vereinsbank (Mjinchen) Kto. 508 941 Postscheck (München) Kto. 670-43-801

schuhelemente der hydrostatischen Druckkammer (21) dienen, die am Preßband (12) und an Bahn (W) Preßdrücke (P₁, pg) erzeugen.

2. Vorrichtung nach Anspruch.1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten hydrodynamischen Schuhe (22, 23) leistenförmig und in Nuten des Preßschuhes (20) angeordnet sind, in denen sich hinter genannte Schuhe (22, 23) bei geeigneten Drücken (ρ·], P3) ein Druckmedium leiten läßt, mit dessen Hilfe die Preßdrücke (P₁, P3) der hydrodynamischen Schuhe (22, 23) erzeugt werden (Fig. 2 und 3).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem stationären Schuh (20) Druckkammern (32a, 32b) angeordnet sind, an denen sich ein Kolbenstück (30) befindet, in dem die genannte hydrostatische Druckkammer (21) angeordnet ist, daß genannte hydrodynamische Preßschuhe (42, ^3) fest mit dem Kolbenstück (30)·verbunden sind und daß wenigstens zwei der das genannte Kolbenstück (30) belastenden Druckkammern in Laufrichtung der Bahn (W) gesehen derart angeordnet sind, daß sich für genannte hydrodynamische Schuhe (42, 43) geeignete Preßdrücke (p-|, P3) von jeweils unterschiedlicher Größe erzeugen lassen (Fig. 5 und 7).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß sich in Laufrichtung von Bahn (W) gesehen an der Vorderseite des hydrodynamischen Schuhes (22; 42) eine Schmierstoffeintrittskammer (24) befindet, die mit ihrer Vorderkante an ein Dichtungselement (26) grenzt und in die Eintrittskammer (24) mit geeignetem, niedrigem Druck (p_o) Schmierstoff gespeist (F_in) wird, der die Reibungsfläche zwischen den hydrodynamischen Schuhen (22, 23; 42, 43) und dem Preßband (12) schmiert und, daß hinter dem zweiten hydrodynamischen Schuh (23; 43) eine Schmierstoffaustrittskammer

(25) angeordnet ist, von wo aus der Schmierstoff in den Kreislauf rückgeführt (F_out) wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß genannte hydrodynamische Schuhe (22, 23; 42, 43) leistenförmig sind und sich in Querrichtung von Bahn (W) wesentlich über die ganze Breite der Bahn (W) erstrecken und die Stirnseiten der hydrostatischen Druckkammer (21) zwischen den hydrodynamischen Schuhen (22, 23; 42, 43) mit speziellen Stirnseitendichtungen (29; 34) abgedichtet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste hydrodynamische Schuh (22; 42) mit einem Druck (p-|) belastet wird, der etwas größer als der Druck (P2) des Druckmediums von Druckkammer (21) ist und, daß der genannte zweite hydrodynamische Schuh (23; 43) mit einem Druck (p₃) belastet wird, der wesentlich größer- als der letztgenannte Druck (p₂) ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in Laufrichtung von Bahn (W) verlaufende Reichweite (S2) der genannten hydrostatischen Druckkammer (21) im wesentlichen genauso groß ist wie die zusammengerechnete Reichweite (s-|, S3) der genannten hydrodynamischen Schuhe (22, 23V, 42, 43) in gleicher Richtung.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Preßschuh (20) an der Vorderseite mit einer Gelenkvorrichtung (40) an einem festen Teil (39) befestigt ist, daß der Preßschuh (20) auf der anderen Seite der Preßzone (α) gelenkig an einem Gleitstück (38) oder dergleichen befestigt ist, dessen Lage innerhalb der Preßzone (α) und in Laufrichtung (A) von Bahn (W) zur Regelung der gegenseitigen Preßdrücke (pj, P3) der hydrodynamischen Druckschuhe (42¹, 43') verstellbar ausgeführt ist und daß der Preßdruck (P₁, p₃) genannter Druckschuhe (42·, 43') mit Kraftvorrichtungen (35) erzeugt wird, wovon in Querrichtung von Bahn (W) zur Regelung des querverlaufenden Druckprofils

von Bahn (W) zweckmäßig mehrere nebeneinander vorhanden sind und die Kraftvorrichtung oder Kraftvorrichtungen (35) mit der einen Seite gelenkig an einem festen Teil (15, 16, 17) und mit der anderen Seite gelenkig (37) an dem genannten verstellbaren (Pfeil A) Gleitstück (38) befestigt ist, das mit genanntem Preßschuh (20) (Fig. 8) verbunden ist.

9. Vorrichtung mit langer Preßzone zur Preßbehandlung einer Faserstoffbahn (W) bestehend aus einem stationären Gegenscfouh (20B), gegen welchen die Pressung ausgeführt wird, einer ersten Preßbandschleife (12B), innerhalb welcher sich genannter stationärer Schuh (20B) befindet, einer ersten Preßtuchschleife (10), innerhalb der sich das genannte stationäre Element (20B) befindet, einem gegen genannten stationären Schuh (20B) arbeitenden Preßschuh (20A), der von einem Querbalken (15, 16, 17) oder dergleichen getragen wird, einer zweiten Preßbandschleife (12A), innerhalb der sich genannter Preßschuh (20A) befindet, welcher.Preßschuh (20A) und der gegen diesen arbeitende stationäre Schuh (20B) eine Preßzone (s_o) bilden, durch welche die zu pressende Bahn (W) hindurchgeführt wird, und der Preßschuh (20A) aus einem Druckkammersystem, das durch Dichtungselemente von der Außenluft abgeschlossen ist, und aus Vorrichtungen besteht, mit denen ein Druckmedium in das genannte Druckkammersystem geleitet wird, dessen Wirkungsfläche an der Preßzone (s₀) von genanntem Preßband (12A) begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßschuh (20A) aus einer hydrostatischen Druckkammer (21A) besteht, die in Laufrichtung der zu pressenden Bahn (W) gesehen an der Vorder- und Hinterseite von hydrodyhamisehen Preßschuhen (22A, 23A) begrenzt wird, die sowohl als Dichtungselemente als auch als Preßschuhelemente der hydrodynamischen Druckkammer (21A) dienen, die am Preßband (12A) und an Bahn (W) PreßdrUcke erzeugen (Fig. 9)·

10. Vorrichtung mit langer Preßzone nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als stationärer Schuh (20B) ein im wesentlichen dem ersten Preßschuh (20A) gleicher Preßschuh (20B) dient, der zwischen den hydrodynamischen Preßschuhen (22B, 23B) eine hydrostatische Druckkammer (21B) hat (Fig. 9).

11. Vorrichtung mit langer Preßzone nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Druckkammer und -schuhe sowie verschiedenen Dichtungselemente des ersten und zweiten'Preßschuhes (2OA, 20B) im wesentlichen einander entgegengesetzt symmetrisch zur Ebene der an diesen Schuhen (2OA, 20B), zweckmäßig zwischen zwei Filzen (10, 11) vorbeilaufenden zu pressenden Bahn (W) befinden (Fig. 9).

12. Vorrichtung mit langer Preßzone nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Austrittskanten des Preßschuhes (20A) und des diesem gegenüberliegenden stationären Schuhes (20B) in Laufrichtung der Bahn (W) in einem geeigneten Bogenradius (R) abgerundet sind (Fig. 9).