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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Papierherstellmaschinen und
insbesondere bezieht sie sich auf Langspaltpressen zum Entfernen
von Wasser aus einer faserartigen Bahn, wenn die faserartige Bahn
durch eine Papierherstellmaschine tritt.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Bei
der Technik der Papierherstellung ist die Anwendung von Langspaltpressen – die auch
als Pressen mit einem langen Spalt oder Pressen mit einem breiten
Spalt bezeichnet werden – bei
der Pressenpartie einer Papierherstellmaschine sehr populär geworden,
da die Langspaltpresse eine Entwässerungsleistung
hat, die wesentlich größer als
die Entwässerungsleistung
einer herkömmlichen
Walzenspaltpresse ist. Die derzeit durch verschiedene Hersteller
auf den Markt gebrachten Langspaltpressen sind typischerweise von
der Art, die als Schuhpressen bezeichnet werden, obwohl andere Möglichkeiten
zum Verwirklichen eines Langspaltes nicht unbekannt sind.
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Eine
typische Schuhpresseneinheit hat einen im Allgemeinen konkaven Schuh,
einen drehbaren flexiblen röhrenartigen
Mantel, der in einer Schleife um den Schuh läuft, einen ortsfesten Stützbalken
zum Stützen
des Schuhs, zumindest ein (normalerweise mehrere) Betätigungsglied(er)
an dem Stützbalken
zum Pressen des Schuhs gegen eine Innenfläche des Mantels und eine zylindrische
Gegenwalze. Der Schuh wird häufig
geschmiert, um einen Verschleiß mit
der Innenfläche
des röhrenartigen Mantels
zu vermeiden. Der konkave Schuh und die zylindrische Gegenwalze definieren
zwischen ihnen einen Langspalt, durch den eine faserartige Bahn tritt.
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Im
Vergleich zu einer herkömmlichen
Walzenpresse ist der Hauptvorteil einer Schuhpresse, dass eine höhere lineare
Belastung als bei einer Walzenpresse angewendet werden kann. Der
Betrag des Entwässerns,
das in einem Pressenspalt stattfindet, hängt in einem großen Maße von dem
Pressenimpuls ab, der berechnet werden kann als I = L/S, wobei I
= der Pressenimpuls, L = die lineare Belastung (Kraft pro Einheit
der Länge
in der Maschinenquerrichtung) der Presse und S = die Geschwindigkeit
der Papierbahn durch den Spalt. In der Theorie hängt der Pressenimpuls nicht
von der Länge
des Spalts in der Maschinenrichtung ab. Jedoch ist die maximale
lineare Belastung, die in dem Pressenspalt aufgebracht werden kann,
durch den Druck begrenzt, dem die Bahn ausgesetzt werden kann.
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Bei
einer herkömmlichen
Walzenpresse ist der Spaltbereich sehr klein und sogar eine relativ niedrige
lineare Belastung kann zu einem Druck führen, der einfach für die faserartige
Bahn, die durch den Spalt tritt, zu hoch ist. Eine Schuhpresse mit
ihrem langen Spalt und ihrem großen Spaltbereich kann eine
viel höhere
lineare Belastung anwenden und dennoch nicht derartige hohe Druckstufen
in dem Spalt erreichen, dass ein Zerdrücken der faserartigen Bahn
auftritt. Dies ist insbesondere für den Papierhersteller von
Bedeutung, der das Erzielen eines Erzeugnisses mit hohem spezifischen
Volumen erwünscht.
Da die Schuhpresse eine hohe lineare Belastung anwenden kann, ohne
die faserartige Bahn einem hohen Druck auszusetzen, kann ein Erzeugnis
mit hohem spezifischen Volumen erhalten werden. Daher war die erste
kommerzielle Anwendung von Schuhpressen bei Maschinen zum Herstellen
von Erzeugnissen mit hohem spezifischen Volumen, wie beispielsweise
Kartonmaschinen. Unlängst sind
Schuhpressen auch für
verschiedene Papiersorten angewendet worden.
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Jedoch
ist eine hohe Entwässerungsleistung nicht
immer die einzige erwünschte
Eigenschaft einer Presseneinheit. Beispielsweise kann es auch erwünscht sein,
dass das Enderzeugnis eine hohe Festigkeit im Sinne von Scott Bond
hat. Um ein Papier mit einer hohen Festigkeit im Sinne von Scott
Bond zu erzielen, sollte die faserartige Bahn einem hohen Druck
unterworfen werden, wenn sie durch die Presseneinheit tritt. Eine
leichte Möglichkeit
zum Erzielen eines hohen Drucks in dem Spalt ist die Anwendung einer
herkömmlichen
Walzenpresseinheit. Jedoch ist ein Walzenspalt nicht mit dem Erfordernis
an einer hohen Entwässerungsleistung
vereinbar, wie dies vorstehend erläutert worden ist. Außerdem kann
ein hoher Druck in dem Spalt zu einem Erzeugnis mit einem unzureichenden
spezifischen Volumen führen.
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Eine
alternative Lösung
wäre es,
eine Schuhpresse anzuwenden und eine höhere lineare Belastung als
gewöhnlich
anzuwenden. Jedoch ist eine Schuhpresse so gestaltet, dass sich
ein relativ geringer Druck ergibt, und selbst mit einer höheren linearen
Belastung kann es schwierig sein, eine sehr hohe Druckstufe zu erhalten.
Wenn darüber
hinaus die Druckhöhe
bei einem Schuhpressenspalt erhöht wird,
kann die zwischen dem flexiblen Mantel und dem Pressenschuh erzeugte
Reibungswärme
zu einem sehr ernsthaften Problem selbst dann werden, wenn der Schuh
geschmiert wird. Die Reibungswärme,
die erzeugt wird, kann eine Verformung des Schuhs und andere Probleme
im Zusammenhang mit dem Ableiten der erzeugten Wärme verursachen, wie beispielsweise
ein Überhitzen
des flexiblen Mantels. Das Reibungserwärmen kann besonders ernsthaft
werden, wenn die Papierherstellmaschine bei hohen Geschwindigkeiten
läuft,
wie beispielsweise 25 m/s oder höher.
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Um
das Problem der bei einem Schuhpressenspalt erzeugten Reibungswärme zu lösen, ist
in dem US Patent Nr. 4 643 802 (Schiel) vorgeschlagen worden, eine
Wärmeisolationslage
zwischen einem oberen und einem unteren Teil des Schuhs anzuwenden.
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Jedoch
macht eine derartige Lösung
den Schuh komplizierter und seine Herstellung kostspielig. Darüber hinaus
verhindert die Anwendung einer Wärmeisolationslage
lediglich, dass die Wärme
zu anderen Teilen der Maschine geleitet wird, und verringert nicht
die zu dem röhrenartigen
Mantel übertragene
Wärmemenge.
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Die
in einem Langspalt entwickelte Menge an Reibungswärme hängt von
einer Anzahl an Parametern ab, wie beispielsweise der Spaltdruck,
die Maschinengeschwindigkeit und das Schmiersystem. Was die Schmierung
anbelangt, so kann eine Schuhpresse hydrodynamisch geschmiert werden
oder hydrostatisch geschmiert werden. Bei einem hydrodynamisch geschmierten
Schuh kann Schmieröl
zu einer Zwischenfläche
zwischen dem flexiblen Mantel der Schuhpresse und einem Führungsrand
des Schuhs selbst gesprüht
werden, wie dies beispielsweise in dem US Patent Nr. 5 167 768 (Cronin
et. al) offenbart ist. Bei einem hydrostatisch geschmierten Schuh
wird Schmieröl
durch einen Kanal in dem Schuh zu einer Schmiertasche an der Seite
des Schuhs zugeführt.
Ein derartiges Schmiersystem ist beispielsweise in dem US Patent
Nr. 5 262 011 (Ilmarinen) offenbart. Ein hydrostatisch geschmierter Schuh
hat außerdem
normalerweise einen oder mehrere Bereiche oder Zonen einer hydrodynamischen
Schmierung zumindest benachbart zu dem Führungsrand und/oder Nacheilrand
des hydrostatischen Schmierbereichs. Das Patent von Ilmarinen offenbart
führende
und nacheilende Anschlussflächen, die
beide konkav sind und einen Krümmungsradius haben,
der denjenigen der Gegenwalze entspricht, womit ein Schuh erzeugt
wird, der sowohl hydrodynamisch als auch hydrostatisch geschmiert
wird.
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Eine
Verbesserung eines derartigen hydrodynamisch und hydrostatisch geschmierten
Schuhs ist beispielsweise in dem US Patent Nr. 5 423 949 (Ilmarinen)
offenbart. Genauer gesagt offenbart das Patent
US 5 423 949 von Ilmarinen eine Langspaltpresse
und einen Langspaltpressenschuh von den Arten, auf die in den Oberbegriffen
der Ansprüche
1 und 13 der vorliegenden Anmeldung jeweils Bezug genommen wird.
Bei dem Patent
US 5 423 949 von Ilmarinen
ist der konkave Schuh bei einer zueinander passenden Konkav-Konvex-Beziehung
mit dem konvexen Pressenelement, d. h, der Gegenwalze, und sie haben
im Wesentlichen den gleichen Krümmungsradius
(mit der Ausnahme von kleineren Differenzen, die auf die Enddicke
der Bahn, Filze und des Mantels zurückführbar sind). Jedoch kann an
der Einlassseite des Schuhs ein ebener Flächenabschnitt sich vor einem
konkaven Seitenabschnitt befinden, der sich von stromaufwärtig der
hydrostatischen Schmiertasche bis zu einem Punkt erstreckt, an dem der
konkave Boden der Tasche glatt auf den konkaven Flächenabschnitt
trifft. Der konkave Flächenabschnitt
hat einen konstanten Krümmungsradius
und erstreckt sich außerdem
stromabwärtig
von dem Punkt, an dem er mit dem Boden verbunden ist, womit sich
ein verlängerter
stromabwärtiger
hydrodynamischer Bereich ergibt, was zu der Erzeugung von Reibungswärme führt.
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Die
Reibungswärme
in einem Schuhpressenspalt wird zu einem großen Teil durch die hydrodynamisch
geschmierten Zonen erzeugt. Es ist, siehe beispielsweise das deutsche
Patent
DE 35 03 819 der
Sulzer Escher-Wyss GmbH, vorgeschlagen worden, dass die hydrodynamische
Schmierung gänzlich
beseitigt wird. Das Patent
DE
35 03 819 offenbart eine Art an Pressenschuh, die fast
gänzlich
aus einer hydrostatischen Tasche besteht. Theoretisch würde ein
derartiger Schuh lediglich eine geringe Menge an Reibungswärme erzeugen
und könnte
für hohe Spaltdrücke in Kombination
mit hohen Maschinengeschwindigkeiten geeignet sein. Jedoch hat der Schuh,
der in dem Patent
DE 35 03 819 offenbart
ist, einen scharfen Übergang
von der hydrostatischen Tasche zu den Endwänden der Tasche. In dem Übergangsbereich
wird der flexible Mantel einer Spannung und einem Verschleiß und möglicherweise
einem erheblichen Grad an Wärmeerzeugung
unterworfen.
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Der
Erfinder der vorliegenden Erfindung hat herausgefunden, dass aus
holzhaltigem Ganzstoff hergestellte faserartige Bahnen weniger druckempfindlich
sind und einem hohen Druck ohne bedeutsamen Verlust an spezifischem
Volumen unterworfen werden können.
Für derartige
Papiersorten, beispielsweise superkalendriert (SC) oder leichtgewichtbeschichtet
(LWC), wäre
es von Vorteil, wenn die Bahn in einer Presseneinheit mit sowohl
einem hohen Grad an Entwässerung
als auch einem hohen Spaltdruck gepresst werden könnte. Der
Erfinder der vorliegenden Erfindung hat außerdem erkannt, dass dies am
besten erzielt werden würde,
wenn die Bahn durch eine Schuhpresseneinheit treten könnte, die einen
Druck anwendet, der höher
als bei einer herkömmlichen
Schuhpresse ist (aber noch niedriger als bei einer Walzenpresse).
Wenn jedoch eine herkömmliche
Schuhpresseneinheit hohe Drücke
in der Größe anwendet,
die für
ein erwünschtes
Entwässern
und eine Scott-Bond-Festigkeit erforderlich sind, wird die in dem
Pressenspalt erzeugte übermäßige Reibungswärme zu einem
Problem.
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Daher
besteht ein Bedarf an einer Schuhpresse, die einen hohen Spaltdruck
bei hohen Geschwindigkeiten anwenden kann, um eine erwünschte Entwässerungshöhe und eine
Scott-Bond-Festigkeit zu erzielen. Jedoch sollte eine derartige
Schuhpresse nicht einem Überhitzen
des Schuhs oder des Mantels unterworfen werden und sollte nicht
an beschleunigten Verschleißeigenschaften
leiden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Diese
und andere Aufgaben und Vorteile werden gelöst und ergeben sich, indem
die Langspaltpresse gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 und der Langspaltpressenschuh gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
13 mit den Merkmalen geschaffen werden, die in dem kennzeichnenden
Teil der Ansprüche
1 bzw. 13 beansprucht sind. Anders ausgedrückt ergeben sich die Aufgaben
und Vorteile durch den Spaltpressenschuh gemäß der vorliegenden Erfindung,
der eine hineinlaufende Anschlussfläche, eine Schmiertasche stromabwärtig von
der hineinlaufenden Anschlussfläche
und eine hinauslaufende Anschlussfläche stromabwärtig von
der Schmiertasche hat, die in vorteilhafter Weise einen Krümmungsradius
hat, der größer ist
als der Krümmungsradius
von einem gegenüberstehenden
konvexen Pressenelement wie beispielsweise eine Gegenwalze. Insbesondere
ist die hinauslaufende Anschlussfläche in vorteilhafter Weise
eben, um so einen Bereich mit gedämpfter hydrodynamischer Schmierung
mit dem flexiblen Mantel zu erzeugen, der viel kleiner als bei früheren Pressschuhgestaltungen
ist, die eine konkave hinauslaufende Anschlussfläche mit einem Krümmungsradius
haben, der im Wesentlichen dem Krümmungsradius des konvexen Pressenelements
entspricht. Aufgrund des gedämpften
hydrodynamischen Bereichs wird die Menge an erzeugter Reibungswärme außerordentlich
verringert und die Maschine kann bei höheren Geschwindigkeiten und
mit höheren
Schuhdrücken
betrieben werden, womit die Produktivität verbessert wird.
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Eine
Langspaltpresse wird außerdem
durch die vorliegende Erfindung zum Entwässern einer faserartigen Bahn
vorgesehen, wenn die faserartige Bahn durch die Presse in einer
Maschinenrichtung tritt. Ein flexibler Mantel mit zumindest einer
Oberfläche,
die gegenüber
Wasser undurchlässig
ist, ist vorgesehen, um die faserartige Bahn gegen das gegenüberstehende
konvexe Pressenelement zu pressen, wodurch die faserartige Bahn
entwässert
wird. Der flexible Mantel ist röhrenartig
und umgibt einen Stützbalken,
der sich in einer Maschinenquerrichtung erstreckt, um so an der
zu dem konvexen Pressenelement entgegengesetzten Seite des Mantels
zu sein. Zumindest ein Aktuator ist durch den Stützbalken gestützt, um
eine Presskraft in der allgemeinen Richtung des konvexen Pressenelements
zu erzeugen.
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Der
erfindungsgemäße Pressschuh
ist an dem Aktuator montiert, um den flexiblen Mantel und die faserartige
Bahn gegen das konvexe Pressenelement zu pressen, um die Bahn zu
entwässern.
Wie dies vorstehend aufgeführt
ist, hat der Schuh eine Fläche,
die eine hineinlaufende Anschlussfläche hat, um mit dem flexiblen
Mantel an dem konvexen Pressenelement an einem stromaufwärtigen Ende der Langspaltpresse
in Eingriff zu gelangen. Die hineinlaufende Anschlussfläche gemäß einem
Ausführungsbeispiel
ist eben, um so einen Bereich mit gedämpfter hydrodynamischer Schmierung
stromaufwärtig
von der hydrostatischen Schmiertasche zu erzeugen. Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel ist
die hineinlaufende Anschlussfläche
konkav, was einen geringfügig
längeren
hineinlaufenden hydrodynamischen Bereich erzeugt. Der Erfinder der
vorliegenden Erfindung hat herausgefunden, dass ein großer Anteil
der Reibungswärme
an dem stromabwärtigen
hydrodynamischen Bereich erzeugt wird, und somit schwächt ein
geringfügig
längerer
stromaufwärtiger
hydrodynamischer Bereich nicht das Ziel der vorliegenden Erfindung.
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Zumindest
eine Schmiertasche ist stromabwärtig
von der hineinlaufenden Anschlussfläche vorgesehen, und eine Vielzahl
an separaten Taschen kann Seite an Seite in der Maschinenquerrichtung angeordnet
sein. Die Schmiertaschen definieren jeweils eine Aushöhlung für ein Stützen von
Schmiermittel, um einen hydrostatischen Schmierbereich mit dem flexiblen
Mantel zu erzeugen. Jede Tasche hat eine Bodenfläche, die zu dem flexiblen Mantel
hin in einer stromabwärtigen
Richtung konvergiert. Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
ist die Bodenfläche
der Tasche eben.
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Die
hinauslaufende Anschlussfläche
stromabwärtig
von der Schmiertasche steht mit dem flexiblen Mantel entgegen dem
konvexen Pressenelement an dem stromabwärtigen Ende der Langspaltpresse in
Eingriff. Wie dies vorstehend aufgeführt ist, hat die hinauslaufende
Anschlussfläche
in vorteilhafter Weise einen positiven Krümmungsradius, der größer als der
Krümmungsradius
des konvexen Pressenelements ist, was einen Bereich mit gedämpfter hydrodynamischer
Schmierung mit dem flexiblen Mantel erzeugt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel
ist die hinauslaufende Anschlussfläche eben und kann zu der Bodenfläche der
Schmiertasche koplanar sein. Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
ist die hinauslaufende Anschlussfläche konkav, hat jedoch einen
Krümmungsradius,
der größer als
bei dem konvexen Pressenelement ist. Die hinauslaufende Anschlussfläche kann
außerdem
konvex sein. Ein derartiger Schuh hat eine sehr kurze Zone einer
hydrodynamischen Schmierung stromabwärtig von der hydrostatischen
Tasche, und folglich wird sehr wenig Reibungswärme stromabwärtig von
der hydrostatischen Tasche erzeugt.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Einige
Aufgaben und Vorteile sind bereits aufgeführt, andere ergeben sich aus
der nachstehend dargelegten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen,
die nicht unbedingt maßstäblich gezeichnet
sind.
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1 zeigt
eine Schnittansicht einer Langspaltpresseneinheit.
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels von einem Langspaltpressenschuh
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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3 zeigt
eine vergrößerte Schnittansicht des
Pressenschuhs von 2.
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4 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels von einem Langspaltpressenschuh
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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5 zeigt
eine vergrößerte Schnittansicht des
Pressenschuhs von 4.
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6 zeigt
eine vergrößerte Schnittansicht eines
ersten Ausführungsbeispiels
des Spaltpressenschuhs, das ohne andere Bauteile der Presse, die benachbart
zu dieser sind, dargestellt ist.
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7 zeigt
einer vergrößerte Schnittansicht des
zweiten Ausführungsbeispiels
des Spaltpressenschuhs, das ohne andere Bauteile der Presse, die
zu dieser benachbart sind, dargestellt ist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist nachstehend ausführlicher unter Bezugnahme auf
die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in denen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
gezeigt sind. Die vorliegende Erfindung kann jedoch in vielen verschiedenen
Formen ausgeführt
werden und soll nicht als auf die hierbei aufgeführten Ausführungsbeispiele beschränkt erachtet
werden, vielmehr sind diese Ausführungsbeispiele
vorgesehen, damit die Offenbarung gründlich und vollständig ist,
und gänzlich den
Umfang der Erfindung für
Fachleute vermittelt. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich gänzlich auf gleiche
Elemente.
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Unter
Bezugnahme auf 1 ist eine Langspaltpresse 10 gezeigt.
Die in 1 gezeigte Langspaltpresse 10 hat einen
röhrenartigen
flexiblen Mantel 11, der drehbar und gegenüber Wasser
undurchlässig
ist. Der Mantel 11 hat eine Innenfläche 12 und eine Außenfläche 13,
und es sollte verständlich
sein, dass der Mantel 11 sich in einer Maschinenquerrichtung
erstreckt.
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Die
Langspaltpresse 10 hat des Weiteren einen ortsfesten, nicht
drehbaren Stützbalken 14,
der sich axial durch den Mantel 11 erstreckt. Im Inneren des
Mantels 11 befindet sich ein Pressschuh 15, der durch
den Stützbalken 14 gestützt ist.
Der Schuh 15 hat eine Außenfläche 16, die mit dem
röhrenartigen flexiblen
Mantel 11 in Eingriff steht. Der Schuh 15 erstreckt
sich in einer Maschinenquerrichtung und hat eine Länge in der
Maschinenrichtung.
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An
dem Stützbalken 14 befindet
sich zumindest ein Aktuator 17 für ein Vorwärtsbewegen des Pressschuhs 15 in
einer derartigen Weise, dass die Außenfläche 16 des Schuhs 15 gegen
die Innenfläche 12 des
Mantels 11 gedrückt
wird. Es sollte verständlich
sein, dass normalerweise nicht nur ein Aktuator 17 verwendet
wird, und sich typischerweise eine Reihe an Aktuatoren entlang des
Stützbalkens 14 in
der Maschinenquerrichtung erstrecken würde. Möglicherweise können zwei
Reihen an Aktuatoren 17 angewendet werden, wie dies in 1 dargestellt ist.
Die Aktuatoren 17 und der Stützbalken 14 sind in 1 in
einer Form gezeigt, die derjenigen entspricht, die in dem US Patent
Nr. 5 262 011 (Ilmarinen) offenbart ist. Jedoch sollte verständlich sein, dass
die Aktuatoren und der Stützbalken
viele andere äquivalente
Formen und Aufbauarten einnehmen können, wie dies für Fachleute
gut bekannt ist.
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Die
Langspaltpresse 10 hat des Weiteren ein Pressenelement 20,
das dem Schuh 15 gegenübersteht.
Das Pressenelement 20 ist konvex und sieht eine im Wesentlichen
steife und nicht komprimierbare Oberfläche vor, gegen die die faserartige
Bahn gepresst wird. Der Schuh 15 und das Pressenelement 20 bilden
zwischen ihnen einen Langspalt, durch den eine faserartige Bahn 21 tritt.
Wenn die faserartige Bahn 21 durch den Spalt tritt, wird
die Bahn durch den Druck entwässert,
der auf die Bahn in dem Spalt ausgeübt wird. Ein Paar an Wasser
aufnehmenden Filzen 22 tritt außerdem durch den Spalt benachbart zu
der Bahn 21 in einer Weise, die bekannt ist, um das aus
der Bahn gepresste Wasser zu absorbieren.
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Verschiedene
Vorteile der vorliegenden Erfindung liegen in der Form der Außenfläche 16 des Pressschuhs 15.
Wie dies am besten aus den 6 und 7 ersichtlich
ist, hat die Fläche 16 des
Pressschuhs 15 eine hineinlaufende Anschlussfläche 23, die
mit dem flexiblen Mantel 11 an dem gegenüberstehenden
konvexen Pressenelement 20 an dem stromaufwärtigen Ende
der Langspaltpresse 10 in Eingriff steht. Bei dem Ausführungsbeispiel
von 6 ist die hineinlaufende Anschlussfläche 23 eben,
wohingegen bei dem Ausführungsbeispiel von 7 die
hineinlaufende Anschlussfläche
im Allgemeinen konkav ist und einen Krümmungsradius hat, der dem Krümmungsradius
des konvexen Pressenelements 20 entspricht. Die konkave
hineinlaufende Anschlussfläche
erzeugt einen längeren
hydrodynamischen Schmierbereich, aber eine übermäßige Wärmeerzeugung ist kein Problem,
da der größte Teil der
Wärme an
dem nachstehend erörterten
stromabwärtigen
Schmierbereich erzeugt wird.
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Unmittelbar
stromabwärtig
von der hineinlaufenden Anschlussfläche 23 befindet sich
eine Schmiertasche 24. Die Schmiertasche 24 definiert eine
Aushöhlung
zum Halten eines Speichers an Schmiermittel, das einen hydrostatischen
Schmierbereich mit dem flexiblen Mantel 11 erzeugt. Die
Tasche 24 hat eine Bodenfläche 25, die zu dem
flexiblen Mantel 11 hin in einer stromabwärtigen Richtung konvergiert.
Demgemäß nimmt
die Tiefe der Tasche 24 im Hinblick auf die Tiefe in der
Maschinenrichtung ab. Dadurch wird ein glatter Übergang von dem hydrostatischen
Schmierbereich der Tasche 24 vorgesehen. Wie dies in den 2 und 4 dargestellt ist,
können
viele Schmiertaschen 24 Seite an Seite angeordnet sein
und sich in der Maschinenquerrichtung erstrecken.
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Ein
Schmiermittellieferkanal 26 richtet ein Schmiermittel von
einer Schmiermittellieferquelle 27 in die Tasche 24.
Bei den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Schmiermittellieferkanal 26 zu
der Bodenfläche 25 des
Schuhs 15 hin offen, aber er kann auch zu dem Absatz zwischen der
hineinlaufenden Anschlussfläche 23 und
der Bodenfläche 25 hin
offen sein.
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Eine
hinauslaufende Anschlussfläche 30 erstreckt
sich stromabwärtig
von der Schmiertasche 24 und steht mit dem flexiblen Mantel 11 an
dem gegenüberstehenden
konvexen Pressenelement 20 an einem stromabwärtigen Ende
der Langspaltpresse 10 in Eingriff. Demgemäß hat die
hinauslaufende Anschlussfläche 30 einen
Krümmungsradius,
der größer als
der Krümmungsradius
des konvexen Pressenelements 20 ist. Insbesondere ist die
hinauslaufende Anschlussfläche 30 eben,
wie dies in den 3 und 5 dargestellt
ist. Die ebene Bodenfläche 25 der
Tasche 24 kann mit der hinauslaufenden Anschlussfläche 30 koplanar
sein oder relativ zu der hinauslaufenden Anschlussfläche um 1
bis 5 Grad so geringfügig
abgeschrägt
sein, dass ein eingeschlossener Winkel definiert wird, der dem Mantel 11 von 175
bis 179 Grad zugewandt ist.
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Da
die hinauslaufende Anschlussfläche 30 nicht
in einer zueinander passenden Konkav-Konvex-Beziehung mit dem konvexen
Pressenelement 20 steht, ist annähernd kein Bereich einer hydrodynamischen
Schmierung stromabwärtig
von der Drucktasche 24 vorhanden. Da die hinauslaufende
Anschlussfläche 30 einen
Krümmungsradius
hat, der größer als
bei dem Gegenpressenelement 20 ist, würden die hinauslaufende Anschlussfläche und
das Gegenpressenelement bei lediglich einem Linienkontakt in Eingriff
stehen, wenn die faserartige Bahn 21, die Filze 22 und
der Mantel 11 entfernt werden würden. Anders ausgedrückt ist
die Eingriffslänge
in der Maschinenrichtung bei der vorliegenden Erfindung viel geringer
als bei Gestaltungen des Stands der Technik, bei denen die hinauslaufende
Anschlussfläche
und das Gegenpressenelement im Wesentlichen den gleichen Krümmungsradius
haben (mit Ausnahme der kleineren Differenzen, die auf die Enddicken der
Bahn, der Filze und des Mantels zurückführbar sind), wie dies beispielsweise
in dem US Patent Nr. 5 262 011 von Ilmarinen dargestellt ist.
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Daher
kann eine hydrodynamische Schmierung (und Wärmeerzeugung) in einem kleinen
Bereich unmittelbar stromabwärtig
von der Schmierdrucktasche (hydrostatische Tasche) 24 auftreten,
da dort ein geringfügiger
Zwischenraum zwischen dem Pressschuh 15 und dem konvexen
Pressenelement 20 unmittelbar stromabwärtig von dem konvexen Pressenelement
vorhanden ist. Jedoch ist dieser Bereich klein (da das konvexe Pressenelement 20 sich schnell
von dem Pressschuh 15 weg krümmt) und sehr wenig Reibungswärme wird
im Vergleich zu einer herkömmlichen
Langspaltpresse erzeugt. Es sollte verständlich sein, dass die vorliegende
Erfindung die Reibungswärme
eher vermindert, als dass sie diese beseitigt.
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Es
sollte außerdem
verständlich
sein, dass die Vorteile der vorliegenden Erfindung im Allgemeinen
dann verwirklicht werden können,
wenn die hinauslaufende Anschlussfläche 30 von einer beliebigen Kontur
ist, die keine zueinander passende Konkav-Konvex-Beziehung mit dem konvexen Pressenelement 20 ausbildet
und ein länglicher
stromabwärtiger
hydrodynamischer Bereich vermieden wird. Beispielsweise kann die
hinauslaufende Anschlussfläche 30 konkav
sein, aber einen Krümmungsradius haben,
der größer als
bei dem konvexen Pressenelement 20 ist. Die hinauslaufende
Anschlussfläche 30 kann
auch nicht konkav sein, wie beispielsweise der gezeigte ebene Aufbau,
und sie kann sogar konvex sein.
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Aufgrund
der vorstehend erläuterten
Merkmale der vorliegenden Erfindung hat die Langspaltpresse 10 annähernd keinen
Bereich einer hydrodynamischen Schmierung stromabwärtig von
der hydrostatischen Tasche 24. Als Folge dessen wird sehr wenig
Reibungswärme
während
des Betriebs der Langspaltpresse 10 selbst dann erzeugt,
wenn die Presse eine hohe lineare Belastung erhalten hat und bei
hohen Maschinengeschwindigkeiten arbeitet. Demgemäß können außerordentliche
Verbesserungen im Hinblick auf die Produktivität verwirklicht werden.
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Viele
Abwandlungen und andere Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung sind für Fachleute vorstellbar, die
durch diese Erfindung angesprochen werden, wobei sie den Nutzen
der in der vorstehend dargelegten Beschreibung und in den beigefügten Zeichnungen
dargelegten Lehren haben. Daher sollte verständlich sein, dass die vorliegende
Erfindung nicht auf die offenbarten spezifischen Ausführungsbeispiele
beschränkt
ist und dass Abwandlungen und andere Ausführungsbeispiele innerhalb des Umfangs
der beigefügten
Ansprüche umfasst
sein sollen. Obgleich spezifische Ausdrücke hierbei verwendet worden
sind, werden diese in einem gattungsgemäßen und beschreibenden Sinne lediglich
verwendet und nicht zum Zwecke der Einschränkung. Somit soll der Ausdruck
Langspaltpresse nicht nur einen Entwässerungsvorgang sondern auch
einen Kalendriervorgang umfassen.