DE4410129A1 - Preßvorrichtung für bahnförmiges Material - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Preßvorrichtung für bahnförmiges Material, insbesondere zum Glätten einer Papierbahn, mit einem Preßspalt, der zwischen einer vorzugsweise beheizbaren Walze und einem gegebenenfalls durch ein umlaufendes Band abgedeckten Druckschuh ge­ bildet ist, wobei der Druckschuh eine der Krümmung der Walzenoberfläche angepaßte konkave Druckfläche aufweist und mittels einer Belastungsvorrichtung gegen die Walze drückbar ist.

Eine solche Preßvorrichtung ist aus DE 39 20 204 C2 bekannt. Der Druckschuh wird durch eine mittig angrei­ fende Belastungsvorrichtung, die als Druckgeber in der Form einer Kolben-Zylinder-Einheit, dem über eine Lei­ tung Druckmittel zuführbar ist, ausgebildet ist. Bei einer solchen Preßvorrichtung hat der Preßspalt in Bahnlaufrichtung eine wesentlich größere Länge als beim Zusammenwirken zweier Walzen. Hierdurch wird die Ver­ weilzeit der Bahn im Preßspalt verlängert. Dies bringt insbesondere beim Glätten einer Papierbahn Vorteile.

Bei einer gegebenen Preßvorrichtung ist die Zahl der Möglichkeiten, auf das bahnförmige Material Einfluß zu nehmen, gering. Neben einer Änderung der Walzentempera­ tur und einer Änderung der Bahngeschwindigkeit kann man lediglich die Belastungskraft und damit die Druckspan­ nung im Preßspalt variieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Preßvor­ richtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei der zusätzliche Möglichkeiten zur Einflußnahme bestehen und daher eine noch bessere Anpassung an die gewünsch­ ten Eigenschaften der zu behandelnden Bahn möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Belastungsvorrichtung mindestens zwei in Umfangs­ richtung der Walze versetzte Belastungselemente auf­ weist, deren Belastungskräfte je für sich einstellbar sind.

Werden die Belastungskräfte auf den gleichen Wert ein­ gestellt, ergeben sich ähnliche Verhältnisse wie bis­ her. Stellt man aber die Belastungskräfte unterschied­ lich ein, ergibt sich über die Breite des Preßspalts eine veränderliche Druckspannung. Insbesondere kann man trotz gleicher Streckenlast, deren Maximalwert durch die Auslegung der Walze bedingt ist, unterschiedlich hohe Druckspannungen erzeugen. Entweder können alle Belastungselemente mit einer durch die Breite des Preß­ spalts bedingten relativ niedrigen Belastungskraft ar­ beiten, oder ein Belastungselement wird mit großer Be­ lastungskraft betrieben, alle anderen Belastungselemen­ te dagegen mit einer verminderten Belastungskraft. Zwi­ schen diesen beiden Extrempositionen kann die Druck­ spannung bei gleichbleibender Streckenlast stufenlos variiert werden. Dadurch hat man es in der Hand, be­ stimmte Parameter des bahnförmigen Materials, zum Bei­ spiel Dicke, Glanz oder Glätte des Papiers, gezielt zu beeinflussen.

Mit Vorteil sind die Belastungselemente als Kolben-Zy­ linder-Einheiten ausgebildete Druckgeber, deren Druck­ räumen Druckmittel mit unterschiedlichem Druck zuführ­ bar ist. Solche Belastungselemente lassen sich mit Hil­ fe von Druckregelventilen besonders leicht steuern und den Gegebenheiten anpassen.

Des weiteren ist es günstig, daß die Druckfläche minde­ stens zwei in Umfangsrichtung der Walze versetzte, durch das Band abgedeckte Taschen aufweist, die jeweils über einen Drosselkanal mit dem Druckraum unter­ schiedlicher Druckgeber verbunden sind. Das Abdeckband wird hierbei weitgehend reibungsfrei über die Druckflä­ che geführt und großflächig durch das Druckmittel bela­ stet.

In der einfachsten Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß zwei in Umfangsrichtung versetzte Belastungselemen­ te vorgesehen und symmetrisch zur Mittelebene des Druckschuhs angeordnet sind. In aller Regel reichen zwei Belastungselemente auch aus, um die in der Praxis auftretenden Forderungen zu erfüllen.

Sehr günstig ist es ferner, daß der Krümmungsradius der konkaven Druckfläche im unbelasteten Zustand etwas grö­ ßer als die Summe von Walzenradius, Bahndicke und Band­ dicke und in Abhängigkeit von den Belastungskräften verkleinerbar ist. Bei dieser Konstruktion nimmt die Breite des Preßspalts mit wachsenden Belastungskräften zu, weil sich die Druckfläche immer mehr an die Walzen­ oberfläche anpaßt. Man kann daher sowohl auf das Druck­ spannungsprofil als auch auf die Spaltbreite, also die Wirkungsdauer, Einfluß nehmen.

Vorteilhaft ist es hierbei, daß der größere Krümmungs­ radius nur über einen Teil der Druckfläche vorgesehen ist. Wenn beispielsweise der größere Krümmungsradius der zweiten Hälfte zugeordnet ist, kann mit der Bela­ stungskraft in der ersten Hälfte die Druckspannung und mit der Belastungskraft in der zweiten Hälfte die Preß­ spaltbreite variiert werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter, bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Preßvorrich­ tung und

Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform.

Die in Fig. 1 veranschaulichte Preßvorrichtung weist eine Walze 1 auf, die einen Antrieb 2 besitzt und mit­ tels einer Induktionsheizung 3 beheizbar ist. An einem Träger 4 ist ein Druckschuh 5 abgestützt. Statt eines Druckschuhs können auch mehrere in Walzenlängsrichtung hintereinander angeordnete Druckschuhe vorgesehen sein. Der Druckschuh besitzt eine konkave Druckfläche 6, die durch ein elastisches endloses Band 7 abgedeckt ist, dessen Geschwindigkeit vorzugsweise gleich der Umfangs­ geschwindigkeit der Walze 1 bzw. der Bahngeschwindig­ keit ist. Zwischen Druckfläche 6 und Oberfläche 8 der Walze 1 befindet sich ein Preßspalt 9, in dem eine Bahn 10, insbesondere eine Papierbahn, durch Druck und Tem­ peratur behandelt wird. Die Pfeile P1, P2 und P3 geben die Bewegungsrichtung der Walzenoberfläche, des Abdeck­ bandes 7 bzw. der Bahn 10 an.

Der Druckschuh 5 ist mit zwei symmetrisch zur Mittel­ ebene angeordneten Belastungselementen 11 und 12 ver­ sehen, die jeweils als Druckgeber mit Kolben 13, Zylin­ der 14, Druckraum 15 und Druckmittelzuleitung 16 ver­ sehen sind. In der Druckfläche 6 sind zwei in Umfangs­ richtung der Walze versetzte Taschen 17 und 18 vorgese­ hen, die jeweils über einen Drosselkanal 19 mit dem Druckraum 15 des zugehörigen Belastungselements verbun­ den sind. Die Taschen 17 und 18 sind durch das elasti­ sche Band 7 abgedeckt, so daß sich eine hydrostatische Lagerung des Bandes ergibt.

Der Krümmungsradius der Druckfläche 6 ist gleich der Summe aus dem Radius der Walze 1, der Dicke der Papier­ bahn 10 und der Dicke des Bandes 7. Werden die Bela­ stungselemente 11 und 12 mit gleichem Druck beauf­ schlagt, ergibt sich über die gesamte Breite der Druck­ fläche 6 annähernd die gleiche Druckspannung. Führt man jedoch dem Belastungselement 11 einen höheren Druck als dem Belastungselement 12 zu, ergibt sich ein gestuftes Druckspannungsprofil im Preßspalt 9. Hierbei sind die den Belastungselementen 11 und 12 zuzuführenden Drücke frei wählbar. Eine Begrenzung ist nur dadurch gegeben, daß die maximal zulässige Streckenlast der Walze nicht überschritten wird.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 werden für gleiche Teile dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet, für abgewandelte Teile um 100 erhöhte Bezugszeichen. Unterschiedlich ist im wesentlichen, daß die Druckflä­ che 106 in der ersten Hälfte a einen Radius besitzt, der gleich der Summe aus dem Walzenradius, der Dicke der Bahn 10 und der Dicke des Bandes 7 ist, während in der zweiten Hälfte b der Radius etwas größer ist. Dies hat zur Folge, daß im unbelasteten Zustand die wirksame Breite des Preßspalts 109 auf die erste Hälfte a be­ schränkt ist. Die vom Belastungselement 11 ausgeübte Belastungskraft setzt sich in eine entsprechende Druck­ spannung in der ersten Hälfte a um. Wenn die Bela­ stungskraft im Belastungselement 12 ansteigt, verformt sich die zweite Hälfte b der Druckfläche 106 allmäh­ lich, so daß sich der wirksame Preßspalt 109 zunehmend vergrößert. Gleichzeitig wirken zunehmend Kräfte im Preßspalt, so daß sich nicht nur die Breite dieses Spaltes, sondern auch das Druckspannungsprofil ändert. Insbesondere kann mit dem ersten Belastungselement 11 die Höhe der Druckspannung und mit dem zweiten Belastungselement 12 die Breite des Preßspalts 109 be­ einflußt werden.

Von den dargestellten Ausführungsformen kann in vielfa­ cher Hinsicht abgewichen werden, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. Insbesondere können mehr als zwei Belastungselemente in Umfangsrichtung hinter­ einander angeordnet sein. Die Belastungselemente können auch in Richtung der Walzenachse hintereinander ange­ ordnet sein, um zusätzlich einen Durchbiegungsausgleich zu schaffen. Es besteht auch die Möglichkeit, die Walze 1 als Durchbiegungsausgleichswalze auszubilden, bei der ein Walzenmantel über Stützelemente auf einem drehfest gehaltenen Träger abgestützt ist.

Claims (6)

1. Preßvorrichtung für bahnförmiges Material, insbe­ sondere zum Glätten einer Papierbahn, mit einem Preßspalt, der zwischen einer vorzugsweise beheiz­ baren Walze und einem gegebenenfalls durch ein um­ laufendes Band abgedeckten Druckschuh gebildet ist, wobei der Druckschuh eine der Krümmung der Walzen­ oberfläche angepaßte konkave Druckfläche aufweist und mittels einer Belastungsvorrichtung gegen die Walze drückbar ist, dadurch gekennzeichnete daß die Belastungsvorrichtung mindestens zwei in Umfangs­ richtung der Walze versetzte Belastungselemente (11, 12) aufweist, deren Belastungskräfte je für sich einstellbar sind.

2. Preßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Belastungselemente (11, 12) als Kolben-Zylinder-Einheiten ausgebildete Druckgeber sind, deren Druckräumen (15) Druckmittel mit unter­ schiedlichem Druck zuführbar ist.

3. Preßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckfläche (6; 106) mindestens zwei in Umfangsrichtung der Walze (1) versetzte, durch das Band (7) abgedeckte Taschen (17, 18) auf­ weist, die jeweils über einen Drosselkanal (19) mit dem Druckraum (13) unterschiedlicher Druckgeber verbunden sind.

4. Preßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in Umfangsrichtung versetzte Belastungselemente (11, 12) vorgesehen und symmetrisch zur Mittelebene des Druckschuhs (5) angeordnet sind.

5. Preßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der konkaven Druckfläche (6; 106) im unbelasteten Zu­ stand etwas größer als die Summe von Walzenradius, Bahndicke und Banddicke und in Abhängigkeit von den Belastungskräften verkleinerbar ist.

6. Preßvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der größere Krümmungsradius nur über einen Teil der Druckfläche vorgesehen ist.