DE3102526C2 - Preßeinrichtung zum Entwässern von Bahnen, insbesondere Papierbahnen - Google Patents
Preßeinrichtung zum Entwässern von Bahnen, insbesondere PapierbahnenInfo
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Abstract
Eine mit einer Gegenwalze zusammenwirkende Preßwalze weist einen elastisch verformbaren Außenmantel zum Bilden einer verlängerten Preßzone auf und einen Innenmantel zum Abstützen des Außenmantels über seinen Umfang, wobei der Innenmantel feststeht und wenigstens in der Preßzone zwischen Innen- und Außenmantel druckbeaufschlagbare Kammern vorgesehen sind. Der Antrieb des Außenmantels erfolgt durch wenigstens eine an den Außenmantel anpreßbare Antriebswalze.
Description
Die Erfindung betrifft eine Preßeinrichtung zum Entwässern von Bahnen, insbesondere Papierbahnen, mit
den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmlaen.
Es ist bekannt in Papiermaschinen Entwässerungspressen mit in Bahnlaufrichtung verlängerte Preßzone
anzuwenden, um die Entwässerung, verglichen mit der Wirkung normaler Preßwalzen, wesentlich zu erhöhen.
Bei graphischen Papieren z. B. kann auf diese Weise der Trockengehalt der Bahn von 40 bis 45% atro auf 55 bis
60% atro erhöht werden. Bei hygienischen Papieren ist es bedeutsam, daß neben der Steigerung des Trockengehaltes
das Produkt bezüglich geforderter Weichheit durch eine in Bahnlaufrichtung verlängerte Preßzone
positiv beeinflußt werden kann.
Aus der DE-AS 25 22 657 ist eine Preßwalze bekanni, auf deren drehbarem festen Walzenmantel ein gummielastisch
verformbarer Oberzug vorgesehen ist und die vorzugsweise für die Anwendung als Presseurwalze im
Rotationsdruck bestimmt ist. Beim Zusammenwirken dieser Preßwalze mit einer Gegenwalze wird zwar eine
in Bahnlaufrichtung verlängerte Preßzone erhalten. Sie ist jedoch nicht für einen höheren Druck geeignet, wie
er insbesondere bei der Entwässerung von Papierbahnen notwendig ist. Die obere Druckgrenze liegt bei ca.
2,5 · MPa, und die Standzeit des Gummiüberzuges ist sehr gering, weil er sich im Betrieb erwärmt.
Zur Erzielung einer in Bahnlaufrichtung verlängerten Preßzone mit höherem Druck ist es insbesondere im
Papiermaschinenbau bekannt, den tragenden Filz mit der Papierbahn zwischen zwei über mehrere Leitwalzen
umlaufenden Bändern durchzuführen, gegen die von beiden Seiten her über eine bestimmte Länge hydrostatische
Druckglieder gepreßt werden. Aufgrund der besonderen Formgebung und Ausbildung der Druckglieder
kann entlang der Bahn ein bestimmtes Druckprofil erhalten werden (US-PS 38 08 092). Es ist ferner bekannt,
ein über mehrere Leitwalzen umlaufendes Band mittels einer hydraulisch betätigten Druckleiste gegen
eine umlaufende Walze zu drücken. Die Druckleiste kann gemäß DD-PS 79 919 als ein massiver Balken aus-
gebildet sein oder gemäß US-PS 38 53 698 eine zum Band hin offene Ausnehmung aufweisen, die über Drosselbohrungen
mit einer Druckflüssigkeit beaufschlagt wird. In allen diesen Fällen ist es sehr schwierig, die
Vorrichtung gegen seitlichen ölaustritt abzudichten. Selbst mit aufwendigen Abdichtungen ist eine solche
Konstruktion nicht völlig dicht zu bekommen. Für den Betrieb ist dies sehr nachteilig, weil das Band bzw. die
Bänder im freien Teil Schmutz ansetzen und weil die Gefahr besteht, daß die zu entwässernde Faserstoffbahn
verschmutit wird.
Diese Gefahr besteht nicht bei einer anderen bekannten Preßeinrichtung gemäß DE-OS 19 23 784, Figuren
11 und 12. Denn dort ist ein elastisch verformbarer,
schlauchförmiger Mantel vorgesehen, der um einen
feststehenden Tragkörper läuft und der an seinen beiden Enden an je einer drehbaren, auf dem Tragkörper
gelagerten Scheibe befestigt ist Hierdurch ist der von dem Mantel umschlossene Innenraum gegen seitlichen
Austritt von Druck- oder Schmierflüssigkeit abgeschlossen. Diese bekannte Anordnung hat jedoch andere
Nachteile. Zur Bildung der in Bahnlaufrichtung verlängerten Preßzone sind an dem Tragkörper Dichtleisten
befestigt, die eine Preßkammer begrenzen. Mit dieser
Anordnung können nur verhältnismäßig niedrige Drücke zwischen dem umlaufenden Mantel und der Gegenwalze
erzeugt werden. Bei Anwendung hoher Drükke würden sich nämlich die Dichtleisten zusammen mit
dem Tragkörper durchbiegen, so daß Druckmittel aus der Preßkammer entweichen würde. Ein weiterer Nachteil
der bekannten Konstruktion besteht darin, daß sie nur für ziemlich schmale Papiermaschinen brauchbar
ist, weil zur Führung des Mantels (außerhalb der Preßzone)
am Tragkörper gelagerte Leitwalzen vorgesehen sind. Diese Leitwalzen können in dem sehr engen Innenraum
der Preßeinrichtung nur einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser aufweisen. Deshalb biegen sich
die Leitwalzen zumindest unter ihrem Eigengewicht durch, so daß di'i Gefahr besteht, daß sich der elastische
Mantel beim umlaufen verzieht.
Ausgehend von dem zuvor beschriebenen Gegenstand der DE-OS 19 23 784 liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, in einer Preßeinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Gattung die Preßkammer
so auszubilden, daß auch bei hohem Flüssigkeitsdruck ein Entweichen von Druckflüssigkeit in den Innenraum
der Preßeinrichtung vermieden wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 oder des Anspruches
2 angegebenen Merkmale gelöst.
Gemäß Anspruch 1 wird die Preßkammer durch Stege begrenzt, die radial verschiebbar am Tragkörper angeordnet
sind und an die Innenseite des umlaufenden Mantels angedrückt werden, wobei der Mantel über die
Stege gleitet. Diese bleiben mit dem Mantel in Beruhrung,
auch wenn sich der Tragkörper durchbiegen sollte.
Gemäß Anspruch 2 ist zunächst durch die im wesentlichen walzenförmige Gestalt des Tragkörpers dafür gesorgt,
daß der Tragkörper wesentlich biegesteifer ist als derjenige der bekannten Konstruktion. Somit erleidet
der Tragkörper auch bei Anwendung hoher Drücke keine oder nur eine geringe Durchbiegung. Hierdurch wird
zweierlei erreicht: Einerseits wird im Zusammenwirken mit den Merkmalen des Anspruchteils 2.e (d. h. durch die
in die Preßkammer eingesetzte Druckleiste) mit Sicherheit ein Entweichen von Druckmittel aus der Preßkammer
vermieden. Andererseits kann der umlaufende Mantel, im Zusammenwirken mit den im Anspruchsteil
2i angegebenen Merkmalen der Zuführeinrichtung für ein Gleitmittel, gleitend auf dem Tragkörper umlaufen,
wodurch die Gefahr, daß sich der Außenmantel beim Umlaufen verzieht, zumindest weitgehend beseitigt ist.
Bei Bedarf erlaubt es der als Hohlträger ausgebildete Tragkörper, daß gemäß Anspruch 8 ein sich durch das
Innere des Tragkörpers erstreckender Biegeträger (Joch) vorgesehen wird, von dem der Tragkörper nach
Art einer Durchbiegungseinstellwalze getragen werden kann. Hierdurch kann der Tragkörper bei Bedarf völlig
durchbiegungsfrei gehalten werden.
In jedem Fall bleibt der Vorteil der bekannten Konstruktion
gemäß DE-OS 19 23 784 erhalten, daß sich alle hydraulischen Einrichtungen innerhalb der Preßeinrichtung
in einem abgeschlossenen Raum befinden, so daß eine Verschmutzung der zu entwässernden Faserstoffbahn
ausgeschlossen ist
Zur Erzielung eines einwandfreien Antriebes durch eine bei Bedarf vorgesehene, an den umlaufenden Mantel
anpreßbare Antriebswalze kann gemäß Anspruch 5 an der Stelle, an welcher die Antriebswalze gegen den
umlaufenden Mantel drückt im Tragkörper eine an der Innenseite des Mantels anliegende und von innen her
druckbeaufschlagbare Druckleiste angeordnet werden. Durch neben der Druckleiste vorgesehene Kammern
für ein Schmiermittel wird auch für ein einwandfreies Gleiten des Mantels auf der Druckleiste gesorgt.
Zur Erzielung eines unterschiedlichen Druckprofils über die Walzenbreite kann die Preßkammer gemäß
Anspruch 7 durch Querstege in Einzelkammern unterteilt werden. Diese über die Walzenbreite gebildeten
Einzelkammern können so mit unterschiedlichen Drükken beaufschlagt werden.
Die Erfindung ist im folgenden in mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert.
Darin zeigt
F i g. 1 schematisch im Querschnitt eine Preßeinrichtung nach der Erfindung;
F i g. 2 vergrößert einen Ausschnitt aus Fig. 1;
Fig.3 im Diagramm die Druckverteilung innerhalb
der verlängerten Preßzone;
Fig.4 schematisch im Querschnitt eine Alternativausbildung
der Preßeinrichtung;
F i g. 5 eine weitere Alternativ-Ausbildung der Preßeinrichtung;
F i g. 6 vergrößert einen Ausschnitt einer Alternativ-Ausbi.ldung
der Preßeinrichtung gemäß F i g. 5 im Bereich der Preßzone.
Die: in F i g. 1 dargestellte Preßeinrichtung 1! wirkt mit der Giegenwalze 2 zusammen. Die Gegenwalze 2 ist in
an sich bekannter Weise als starre Walze ausgebildet Zwischen der Preßeinrichtung und der Gegenwalze
wird die Papierbahn 3 entwässert, wobei zwischen Papierbahn 3 und Preßeinrichtung 1 ein Filz 4 angeordnet
ist. In der dargestellten Figur laufen Papierbahn 3 und Filz 4 von links nach rechts.
Die Preßeinrichtung 1 besteht aus einem äußeren, elastisch verformbaren Mantel 5, der aus einem armierten
Kunststoff, z. B. Polyurethan gebildet ist. Er kann auch aus einem mit Stahl- oder Textilgewebe armierten
Gummi bestehen. Innerhalb dieses äußeren Mantels 5 ist mit radialem Abstand ein nicht mit umlaufender walzenförmiger
Tragkörper 6 angeordnet. Der Zwischenraum zwischen dem Mantel 5 und dem Tragkörper 6 ist
durch eine große Zahl über den Umfang verteilter Stege 7, T überbrückt, die radial verschiebbar in Schlitzen 8
im Tragkörper 6 gelagert sind und an die Innenseite des Mantels 5 angedrückt werden. Hierzu dienen, wie aus
dem vergrößerten Ausschnitt in F i g. 2 deutlicher zu erkennen ist, Federn 9. In die durch die Stege 7, T im
Zwischenraum zwischen dem Mantel S und dem Tragkörper 6 abgeteilten Kammern 10 führen radiale Druckölleitungen
11, die über Axialleitungen 12 zu einem nicht dargestellten Druckölerzeuger führen. Das Druckprofil
in der verlängerten Preßzone N ist in F i g. 3 dargestellt. In dem gezeigten Beispiel sind die Kammern im Bereich
/Vi mit pi = 2,0 MPa beaufschlagt und die Kammern im
Bereich M mit p2 = 2,5 MPa.
Der Tragkörper 6 ruht, wie ebenfalls aus F i g. 1 zu erkennen, in an sich bekannter Weise nach Art einer
Durchbiegungsausgleichswalze auf einem in einem Joch 13 gelagerten kolbenförmigen Stempel 14, der mittels
druekbeauischiagbarer Kammern 15 auf dem joch 13 ,5
abgestützt ist.
Zum Antrieb des äußeren Mantels 5 kann eine Antriebswalze 16 vorgesehen werden. An der Stelle, an
welcher die Antriebswalze 16 an dem Mantel 5 anliegt, ist an der Innenseite des Mantels ein hydraulisch beaufschlagbarer
Gleitschuh 17 vorgesehen. Der Gleitschuh 17 kann zusammen mit der Antriebswalze 16 auch zum
Nachspannen des elastischen äußeren Mantels 5 verwendet werden, wenn sich dieser gelängt hat Zu diesem
Zweck können die Lager der Antriebswalze in gewissen Grenzen verstellbar ausgebildet sein. Auch kann die
Antriebswalze 16 schräg verstellbar ausgebildet werden, um bei einem Verlaufen des elastischen äußeren
Mantels diesen wieder in die richtige Lage bringen zu können. Zusätzlich zu der dargestellten einzigen Antriebswalze
16 kann auch noch eine zweite Antriebswalze vorgesehen werden. In diesem Falle werden die beiden
Antriebswalzen vorzugsweise symmetrisch zu der Gegenwalze 2 angeordnet. Mittels zweier Antriebswalzen
kann die Zugspannung des äußeren Mantels S entlang der Preßzone N auf einen gewünschten konstanten
Wert gesteuert werden, indem z. B. die in Drehrichtung zweite Walze um einen bestimmten geringen Betrag,
z. B. 1%, schneller läuft als die erste Walze.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 4 ist der feststehende Tragkörper 6' in gleicher Weise wie bei dem
Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 auf einem Querträger 13 (Joch) abgestützt. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel
nach F i g. 1 gleitet hier jedoch der Mantel 5 unmittelbar auf der Oberfläche des Tragkörpers 6'.
Die Ausnehmungen 18 im Tragkörper 6' dienen als Schmierkammern. Die äußere Oberfläche des Tragkörpers
6' ist für den Fall eines Trockenlaufes zweckmäßigerweise beschichtet, z. B. mit Teflon. Die Kammern 18
verjüngen sich in der durch den Pfeil 19 dargestellten Laufrichtung des Mantels 5. Auch diese Preßeinrichtung
kann durch eine Antriebswalze 16, die vorzugsweise eine Gummioberfläche aufweist, angetrieben werden,
und auch hier ist auf der Innenseite des Mantels 5 ein radial nach außen druckbeaufschiagbarer Gleitschuh 17
vorgesehen, mittels welchem der Mantel gegen die Antriebswalze 16 gepreßt wird. Im Bereich der Preßzone
N sind auch hier im Tragkörper 6 gelagerte und gegen den Außenmantel federnd anliegende Stege vorgesehen,
und zwar zwei äußere Stege 7 und ein mittig angeordneter Steg T. Zwischen den Stegen 7 und T sind
Preßkammern 10' gebildet die über Leitungen 20 mit Überdruck beaufschlagt werden, wobei auch hier das in
F ä g. 3 dargestellte Druckprofil vorliegen kann.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 5, das weitgehend dem der F i g. 4 entspricht, wird der Druck in der
Preßzone N mittels radial nach außen druckbeaufschiagbarer Druckleisten 21 bewirkt — im Gegensatz
zu dem hierzu dienenden Olpolster gemäß der Ausführung nach F i g. 4. Mit anderen Worten: Der in den Preßkammern
10" (durch Zuführen von Druckmittel über die Leitungen 20) herrschende Druck wird mittels der
Druckleisten 21 auf den umlaufenden Mantel S übertragen. Anstatt der in F i g. 5 dargestellten hydrostatischen
Ausbildung des Druckes in der Preßzone N kann dies auch hydrodynamisch erfolgen.
In dem in Fig.6 vergrößert dargestellten Ausführungsbeispiel
weist die Druckleiste 22 zum äußeren Mantel 5 hin eine Ausnehmung 23 auf, die mit dem über
die Zuleitung 20 druckbeaufschlagten Raum 10" (Preßkammer) durch Drosselleitungen 24 verbunden ist. In
der Ausnehmung 23 baut sich ein Überdruck auf.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Preßeinrichtung zum Entwässern von Bahnen, insbesondere Papierbahnen, mit den folgenden
Merkmalen:
1) Ein elastisch verformbarer, allseitig geschlossener, schlauchförmiger Mantel (5) läuft um einen
feststehenden Tragkörper (6);
b) der Mantel (5) ist mittels einer zwischen dem Tragkörper (6') und dem Mantel angeordneten
und durch ein Druckmittel beaufschlagbaren Preßkammer (10,10') derart an eine Gegenwalze
(2) anpreßbar, daß sich eine in Umlauf rich- is tung verlängerte Preßzone (N)bildet;
c) der Mantel (5) ist außerhalb der Preßzone (N)
durch den Tragkörper (6) geführt;
dadurch gekennzeichnet,
d) daß am Tragkörper (6) im Bereich der Preßkammer (1O1110') radial verschiebbare und sich
quer zur Laufrichtung des Mantels (5) erstrekkende Stege (7) angeordnet sind, über die der
Mantel (S) gleitend geführt ist.
2. Preßeinrichtung zum Entwässern von Bahnen, insbesondere Papierbahnen, mit den folgenden
Merkmalen:
a) Ein elastisch verformbarer, allseitig geschlossener, schlauchförmiger Mantel (5) läuft um einen
feststehenden Tragkörper (6');
b) der Mantel (5) ist mittels einer zwischen dem Tragkörper (6') und dem Mantel angeordneten
und durch ein Druckmittel beaufschlagbaren Preßkammer (10") dera.t an eine Gegenwalze
(2) anpreßbar, daß sich eine in Umlaufrichtung verlängerte Preßzone (N)bildet;
c) der Mantel (5) ist außerhalb der Preßzone (N) durch den Tragkörper (6') geführt;
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
d) der Mantel (5) läuft gleitend auf dem im wesentlichen
walzenförmig ausgebildeten Tragkörper
e) der Tragkörper (6') hat zur Bildung der Preßkammer (10") eine Aussparung, in die wenigstens
eine an der Innenseite des umlaufenden Mantels (5) anliegende und relativ zum Tragkörper
(6') radial verschiebbare Druckleiste (21, 22) eingesetzt ist;
f) der Tragkörper (6') hat außerhalb der Preßzone (N) am Umfang verteilte, zum Zuführen eines
Gleitmittels geeignete Ausnehmungen (18).
3. Preßeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (18) sich in der
Umlaufrichtung des Mantels (5) verjüngen.
4. Preßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßkammer (10, 10') durch
einen zusätzlichen, mittig angeordneten, radial nachgiebigen und sich quer zur Laufrichtung des Mantels
(5) erstreckenden Steg (7') unterteilt ist.
5. Preßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der eine Antriebswalze (16) an der Außenseite des
umlaufenden Mantels (5) anliegt, dadurch gekennzeichnet,
daß gegenüber der Antriebswalze (16) im Tragkörper (6,6') eine an der Innenseite des Mantels
(5) anliegende und von innen her mit einem Druckmittel beaufschlagbare Druckleiste (17) angeordnet
ist
6. Preßeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleiste (22), wie an sich
bekannt, eine zum Mantel (5) hin offene Ausnehmung
(23) aufweist, die über Drosselbohrungen (24) mit der Preßkammer (10") verbunden ist
7. Preßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Preßkammer (10,10') durch in
Umfangsrichtung sich erstreckende Stege in Einzelkammern unterteilt ist die mit unterschiedlichen
Drücken beaufschlagbar sind.
8. Preßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet daß der als Hohlträger ausgebildete Tragkörper (6,6') zum Zwecke des Durchbiegungsausgleiches
von einem feststehenden joch (13) getragen ist wobei sich der Tragkörper (6, 6')
über weitere, durch ein Druckmittel beaufschlagbare Kammern (15) gegen das Joch abstützt
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