DE3102526C2 - Preßeinrichtung zum Entwässern von Bahnen, insbesondere Papierbahnen - Google Patents

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)

Patentansprüche:

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