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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elastischen Klemmring für eine Schuhpressenwalze, wobei die Schuhpressenwalze mit einem konkaven Pressschuh und einem flexiblen Mantel versehen ist, die mit einer Gegenwalze zusammenarbeiten sollen, um eine Presse mit einem verbreiterten Spalt für Papier oder Kartonmaschinen zu bilden. Der elastische Klemmring soll den flexiblen Mantel an den Stirnseiten der Schuhpressenwalze festlegen. Die Kante des Mantels, die radial ausserhalb des elastischen Klemmrings und radial innerhalb eines äusseren Anschlagelements angeordnet ist, wird an einer Stirnseite der Schuhpressenwalze eingeklemmt, wenn der elastische Klemmring zwischen einem steifen Klemmring und einem Teil der Stirnseite komprimiert wird, wodurch der Klemmring sich radial ausdehnt und den Mantel gegen das äussere Anschlagelement drückt.
Die Erfindung bezieht sich zudem auf eine Schuhpressenwalze, die einen solchen Klemmring zur Befestigung der Kanten des flexiblen Mantels an den Stirnseiten verwendet.
Für die Produktion von Papier und Karton findet die Verwendung von Schuhpressen zunehmende Verbreitung. In einer solchen Presse ist ein Pressspalt zwischen einer drehenden Walze und einem konkaven Schuh gebildet, wobei ein flexibles endloses Band oder ein Gurt um den konkaven Schuh verläuft. Die ersten Schuhpressen waren sogenannte offene Schuhpressen, in welchen der flexible endlose Gurt an seinen Kanten nicht geschlossen war. Dies bot Schwierigkeiten, weil ein Schmiermittel zwischen den Schuh und
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den flexiblen Gurt zugeführt werden muss. Aus diesem Grund hat eine offene Schuhpresse das Problem der Schmiermittelleckage, die zu einem hohen Schmiermittelverbrauch sowie zu der Gefahr führt, dass die Papierbahn in unmittelbaren Kontakt mit dem Schmiermittel gelangt, welches üblicherweise Ö1 ist.
Moderne Schuhpressen sind folglich üblicherweise als geschlossene Schuhpressen ausgeführt. In einer geschlossenen Schuhpresse wird eine Presswalze verwendet, die einen konkaven Pressschuh und zwei Stirnwände hat. Das endlose flexible Band besteht aus einem flüssigkeitsundurchlässigen rohrförmigen Mantel, der über den konkaven Schuh verläuft und an seinen Kanten an Umfangsteilen der Stirnwände befestigt ist. Der rohrförmige Mantel ist dadurch an seinen Enden geschlossen, so dass mit der Leckage des Schmiermittels einhergehende Schwierigkeiten vermieden sind.
Die Befestigung der Kanten des Mantels an den Stirnwänden ist somit ein wesentliches Merkmal der geschlossenen Schuhpresse und eine Vielzahl von verschiedenen Lösungen zur Befestigung der Kanten des Mantels wurden vorgeschlagen, siehe beispielsweise US 4,975,152,für Filzen et al, US latent 5,011 578 für Lange et al und US 5,098,52, für Ilmarinen et al.
In dem finnishcen Paten 90120 (Tampeel paperen OY) ist eine geschlossene Schuhpressenwalze beschrieben, in welcher der
Mantel durch einen elastischen Klemmring gegen einen
Anschlagring geklemmt ist, wobei der elastische Klemmring zwischen einem inneren oder einem äusseren Klemmring aus Metall und einem Stirnwandumfangselement komprimiert ist und sich radial auswärts ausdehnt, um eine mechanische Verbindung zu bilden, die den flexiblen Mantel der Schuhpressenwalze an der
Stirnwand der Schuhpressenwalze festlegt. In dem finnischen
Patent @ 90120(sind zwei verschiedene Typen von elastischen
Ringen vorgeschlagen. Gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel ist ein elastischer Klemmring mit im wesentlichen rechteckigem
Querschnitt vorgeschlagen.
Gemäss einem zweiten
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Ausführungsbeispiel ist ein elastischer Klemmring mit einem im wesentlichen V-förmigen Querschnitt vorgeschlagen.
Versuche haben gezeigt, dass der vorgeschlagene rechtwinklige Querschnitt seine Funktion erfüllen kann. Es wurde jedoch gefunden, dass wiederholte Belastungen oder Belastungen während langer Zeitspannen eine permanente Verformung des rechteckigen Klemmrings bewirken, so dass der Querschnitt des Rings von einer rechteckigen Form in eine Form übergeht, die als pilzförmig oder "kochmützenförmig" beschrieben werden kann. Als ein Ergebnis dieses Phänomens können Probleme entstehen, wenn der Mantel ausgetauscht werden muss, weil der elastische Klemmring nicht in seine Originalform zurückkehrt, sondern in einer Position verharrt, wo er weiterhin den Mantel einklemmt.
Ferner ist der in dem finnischen Patent @ 90120/beschriebene rechteckige Querschnitt, wie in den Zeichnungen gezeigt, so geformt, dass er eine grössere Höhe als Breite hat. Dies bringt den Nachteil mit sich, dass der elastische Klemmring einer relativ hohen Belastung in der Axialrichtung der Schuhpressenwalze unterworfen werden muss, um den Ring ausreichend zu deformieren, um den flexiblen Mantel der Presswalze einzuklemmen.
Der vorgeschlagene V-förmige Querschnitt kann durch zwei geneigte Schenkel, die durch eine Nut in dem Ring getrennt sind, beschrieben werden, wobei die Nut in dem Ring einwärts zeigt.
Ein solcher Querschnitt des elastischen Klemmrings geht mit zwei
Nachteilen einher. Erstens erschwert es die Nut in dem Ring, die
Deformation des Rings bei der Belastung vorherzusagen und zu steuern bzw. einzustellen. Ferner ist der Nutgrund ein Risiko im
Hinblick auf die Festigkeit und dieses Profil ist folglich in
Verbindung mit den relativen hohen Belastungen, denen der Ring bei seiner Verwendung unterworfen wird, nicht so geeignet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen elastischen
Klemmring zum Klemmen des flexiblen Mantels in einer
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Schuhpressenwalze an die Stirnwände der Schuhpressenwalze zu schaffen, der wiederholten Belastungen unterworfen und über lange Zeiträume belastet werden kann, ohne dass die Gefahr einer solchen ständigen Deformation auftritt, die das Lösen der mechanischen Verbindung, beispielsweise während des Austauschs des flexiblen Mantels, schwierig oder unmöglich machen würde.
Der Klemmring sollte zudem geeignet sein, hohen Belastungen unterworfen zu werden und radial auswärts deformiert zu werden, ohne unnötig hohen Belastungen in Axialrichtung der Presswalze unterworfen werden zu müssen. Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine Schuhpressenwalze zu schaffen, die einen solchen Klemmring verwendet.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen elastischen Klemmring gelöst, der als ein massiver Körper (d. h. ohne Nut oder Vertiefung) geformt ist und einen Querschnitt hat, der im wesentlichen quadratisch ist, jedoch von einem quadratischen Querschnitt dahingehend abweicht, dass zwei der Kanten des quadratischen Querschnitts mit Fasen versehen wurden.
Der Klemmring erhält dadurch die Form eines Rings mit einer ersten und zweiten ebenen Seitenfläche, die zueinander parallel und senkrecht zur Achse der Schuhpressenwalze sind, wenn der Klemmring an der Stirnwand der Schuhpresse angebracht ist, einer dritten Seitenfläche, die glatt und kreiszylinderförmig ist, die ersten und zweiten Seitenflächen miteinander verbindet und senkrecht auf die erste und die zweite Seitenfläche ist, einer vierten Seitenfläche, die glatt und kreiszylinderförmig sowie senkrecht auf die erste und zweite Seitenfläche und konzentrisch mit der dritten Seitenfläche ist, einer fünften Seitenfläche, die die erste Seitenfläche mit der vierten Seitenfläche verbindet, und einer sechsten Seitenfläche, die die zweite
Seitenfläche mit der vierten Seitenfläche verbindet.
Die dritte
Seitenfläche besteht aus einer einzigen durchgehenden Fläche, die in ihrer Gesamtheit senkrecht auf die erste und zweite
Seitenfläche ist. Die fünfte Seitenfläche und die sechste
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Seitenfläche können in einer Ebene senkrecht zur Ebene der ersten und zweiten Seitenfläche gekrümmt oder gebogen sein.
Gemäss einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung können die fünfte Seitenfläche und die sechste Seitenfläche kegelstumpfförmig sein. In dem Ausführungsbeispiel, in welchem die fünfte und sechste Seitenfläche kegelstumpfförmig sind, wird der elastische Klemmring einen sechseckigen Querschnitt mit Seiten von unterschiedlicher Länge haben.
Der Querschnitt des elastischen Klemmrings wird somit die folgende Form haben, wenn die fünfte und sechste Seitenfläche kegelstumpfförmig sind: Eine erste gerade Seite entsprechend der ersten ebenen Seitenfläche, eine zweite gerade Seite entsprechend der zweiten ebenen Seitenfläche, wobei die zweite gerade Seite zu der ersten geraden Seite parallel ist, eine dritte gerade Seite entsprechend der dritten Seitenfläche, wobei die dritte Seitenfläche senkrecht zu der ersten und der zweiten geraden Seite ist, eine vierte gerade Seite entsprechend der vierten Seitenfläche, wobei die vierte Seite parallel zu der dritten geraden Seite und senkrecht auf die erste und die zweite gerade Seite ist, eine fünfte gerade Seite entsprechend der fünften Seitenfläche,
wobei die fünfte gerade Seite die erste gerade Seite mit der vierten geraden Seite verbindet und einen Winkel mit sowohl der ersten geraden Seite als auch der vierten geraden Seite bildet, eine sechste gerade Seite entsprechend der sechsten Seitenfläche, wobei die sechste gerade Seite die zweite gerade Seite mit der vierten geraden Seite verbindet, und wobei die sechste gerade Seite einen Winkel mit der zweiten geraden
Seite und der vierten geraden Seite bildet.
Wenn der elastische Klemmring verwendet wird, wird der Klemmring an einem Stirnwandumfangselement oder-abschnitt einer
Schuhpressenwalze positioniert, um den flexiblen Mantel der
Schuhpressenwalze einzuklemmen. Die Schuhpressenwalze, die mit einer Gegenwalze zusammenarbeiten soll, um eine Presse mit einem
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verbreiterten Spalt zu bilden, hat zwei Stirnwände, einen rohrförmigen flexiblen Mantel, welcher für Flüssigkeiten undurchlässig ist und an seinen Kanten durch den elastischen Klemmring an Stirnwandumfangselementen und stationären Halteelementen zum Halten der Stirnwände verriegelt ist, wobei die Stirnwände Lagerelemente aufweisen, die ausgelegt sind, eine Drehung des Mantels und eines Abschnitts von jeder Stirnwand, der ausserhalb des Lagerelements angeordnet ist, bezüglich der stationären Halteelemente zuzulassen,
wobei die Pressenwalze einen Pressschuh aufweist, der zusammen mit der Gegenwalze eine Presszone mit einem verbreiterten Spalt bilden soll, durch die der Mantel im Gleitkontakt mit dem Pressschuh bewegt wird.,Ein steifer Klemmring ist mittels einer Vielzahl von Klemmschrauben an die Innenseite des Stirnwandelements geschraubt, um den elastischen Klemmring, der radial auswärts ausgedehnt werden kann, zwischen dem steifen Klemmring und der Innenseite des Stirnwandelements zu pressen, so dass die Kante des Mantels gegen ein Anschlagelement geklemmt wird, das radial ausserhalb des elastischen Klemmrings angeordnet ist.
Der elastische Klemmring hat, wie zuvor beschrieben wurde, eine erste und eine zweite Seitenfläche, wobei die erste und zweite Seitenfläche sowohl eben als auch parallel zueinander sind, eine dritte Seitenfläche, die von dem Mantel abgewandt ist und die erste und zweite Seitenfläche miteinander verbindet, eine vierte Seitenfläche, die kreiszylinderförmig ist und dem Mantel zugewandt ist, wobei die vierte Seitenfläche auf die erste Seitenfläche und die Seitenfläche senkrecht ist, eine fünfte
Seitenfläche, die die erste Seitenfläche mit der vierten
Seitenfläche verbindet, und eine sechste Seitenfläche, die die zweite Seitenfläche mit der vierten Seitenfläche verbindet.
Ferner bildet der Klemmring einen massiven Körper und hat somit keine Nut oder inneres Vertiefungsprofil.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch Teile einer Nasspresse mit einer Presswalze mit Stirnwänden.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht einer der Stirnwände gemäss Fig.
1.
Fig. 3 ist eine Schnittansicht längs der Linie A-A in Fig. 2.
Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht längs der Linie C-C in Fig. 2.
Fig. 5 zeigt einen Teil der Stirnwand von Fig. 3, bevor ein elastischer Klemmring mit rechteckigem Querschnitt radial ausgedehnt wurde.
Fig. 6 zeigt einen Teil der Stirnwand gemäss Fig. 5, nachdem Klemmschrauben an der Stirnwand eingeschraubt wurden, mit einer nachfolgenden Ausdehnung des elastischen Klemmrings und Klemmen des Mantels.
Fig. 7 ist eine vergrösserte Darstellung der Querschnittsform eines elastischen Klemmrings mit rechteckigem Querschnitt, nachdem der Klemmring zum Einklemmen des Mantels ausgedehnt wurde.
Fig. 8A zeigt die Querschnittsform des Klemmrings gemäss der vorliegenden Erfindung, wenn der Klemmring in unbelastetem
Zustand ist.
Fig. 8B zeigt ein Segment des Klemmrings gemäss der vorliegenden
Erfindung.
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Fig. 8C zeigt das gleiche Segment wie in Fig. 8B aus einer anderen Perspektive.
Fig. 9 zeigt einen Teil der Stirnwand entsprechend Fig. 5, bevor ein elastischer Klemmring gemäss der vorliegenden Erfindung radial ausgedehnt wurde.
Fig. 10 zeigt einen Teil der Stirnwand entsprechend Fig. 8, nachdem der elastische Klemmring gemäss der vorliegenden Erfindung radial auswärts ausgedehnt wurde.
Fig. 11 zeigt die Querschnittsform eines vorbekannten Klemmrings mit einer V-Form.
Fig. 1 zeigt schematisch Teile einer Nasspresse, die in der Nasspartie einer Papiermaschine oder Kartonmaschine angeordnet ist, um Wasser auszupressen und eine geformte nasse Faserbahn 65 zu bilden.
Die gezeigte Nasspresse hat eine drehbare Gegenwalze 1 und eine Schuhpressenwalze 2 mit einem tubusförmigen oder rohrförmigen flüssigkeitsundurchlässigen Mantel 3 aus einem flexiblen Material, wie Plastik oder Gummi, und zwei gegenüberliegende kreisförmige Stirnwände 4,5 mit Umfangselementen 6,7, mit denen die Kanten 8, 9 des Mantels auf luft- und flüssigkeitsdichte Weise mittels eines endlosen elastischen Klemmrings 24, der aus einem geeigneten Gummimaterial oder gummiähnlichem Material gemacht ist, verbunden sind. Die Schuhpressenwalze ist mittels Halteelementen in Form von zwei stationären Zapfenlagern 12,13 mit kreisförmigen Querschnitt, die sich durch Zentralöffnungen in den Stirnwänden 4,5 auf luft- und flüssigkeitsdichte Weise erstrecken, in zwei Rahmenteilen 10,11 angebracht.
Die Stirnwände 4,5, der Mantel 3 und die Zapfenlager 12,13 umschliessen dadurch eine flüssigkeitsdichte Kammer 14, die ausreichend bedruckt werden
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kann, beispielsweise 0,5 bar Überdruck, so dass die Stirnwände 4, 5 voneinander wegbewegt werden, um den Mantel 3 ausreichend straff zu halten. Folglich sind die Stirnwände 4,5 axial relativ zu den Zapfenlagern 12,13 verschiebbar. Alternativ können Federelemente in der Presswalze angeordnet werden, die gegen die Stirnwände oder gegen eine davon drücken, um den Mantel in einer Axialrichtung zu spannen. Es ist zudem möglich, Pneumatik- oder Hydraulikzylinder sowie jede passende Kombination der vorgenannten Anordnungen für diesen Zweck zu verwenden.
Die Schuhpressenwalze 2 hat ferner einen Pressschuh 15, der der Gegenwalze 1 gegenüberliegend angeordnet ist und zusammen mit der Gegenwalze eine Presszone mit einem verbreiterten Spalt innerhalb eines vorbestimmten Sektors der Gegenwalze 1 bildet, wo der Mantel 3 somit gegen den Pressschuh 15 herabgedrückt wird und um oder entlang eines Teils des Umfangs der Gegenwalze 1 verläuft. Der Pressschuh 15 ist mittels eines inneren Halteelements 16 gehalten, das fest an den inneren Teilen der Zapfenlager 12,13 angebracht ist.
Die Faserbahn, die entwässert werden soll, ist zwischen zwei Filzen 66,67 eingeschlossen, von denen jeder angeordnet ist, in seiner eigenen Schleife über eine Vielzahl von Walzen (nicht gezeigt) und durch die Presszone zu laufen. Im Betrieb läuft die kontinuierliche nasse Faserbahn zusammen mit den Filzen 66,67, die aus der Faserbahn ausgepresste Flüssigkeit aufnehmen, durch die Presszone.
Der gezeigte Pressschuh 15 besteht aus einem Gleitabschnitt 17 und einem Rahmenabschnitt 18 und der Gleitabschnitt 17 hat eine
Gleitoberfläche, entlang der sich der Mantel 3 im Gleitkontakt bewegt. Der Pressschuh 15 liegt der Gegenwalze 1 gegenüber, erstreckt sich über den Mantel 3 parallel zur Drehachse 19 der
Gegenwalze und hat eine Länge, die mit der Länge der Gegenwalze
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1 übereinstimmt oder etwas weniger ist, welche wiederum etwas kürzer ist als die der Schuhpressenwalze 2, so dass zwischen den Stirnwänden 4,5 und der Gegenwalze 1 Abschnitte 20,21 des Mantels 3 innerhalb des Bereichs der Presszone gebildet sind, wobei die Abschnitte 20,21 bezüglich der Gegenwalze 1 geneigt und zurückgezogen sind.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Pressschuh 15 mit dem Rahmen durch eine Andruckeinheit 22 mit einer Vielzahl von Stempeln 23 verbunden, durch die der Druck des Pressschuhs gegen den Mantel 3 und die Faserbahn geregelt werden kann. Ferner sind Kanalsysteme (nicht gezeigt) in dem Pressschuh 15 angeordnet, um Schmiermittel zu der Gleitfläche des Gleitabschnitts 17 zuzuführen, so dass ein reibungsvermindernder Film zwischen dem Mantel 3 und dem Pressschuh 5 erzeugt und aufrechterhalten wird. Der Pressschuh 15 kann mit hydrostatischen Taschen (nicht gezeigt) versehen sein, die mit Fluid unter Druck gefüllt sind und gegen die Innenseite des Mantels drücken, um die Faserbahn auf kontrollierte Weise zusammenzudrücken.
Die Stirnwände 4,5 haben kreisförmige Lagerelemente 35 zur Drehung des Mantels 3 und des Abschnitts 68 jeder Stirnwand, der radial ausserhalb des Lagers 35 angeordnet ist, um eine Drehachse 36, wobei der Abschnitt 68 und die Stirnwandumfangsteile 6 bzw.
7 zusammen mit einem Zentralstück, an dem das Stirnwandumfangsteil mittels Schrauben angeschraubt ist (siehe Fig. 3), jeweils ein Teil bilden. Der Abschnitt 68 der Stirnwand ist steif und besteht aus einem geeigneten metallischen Material. In dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 besteht das Lagerelement 35 aus einem reibungsarmen Lager, wie einem
Kugellager oder Wälzlager. Alternativ können Gleitlager mit ebenen oder sphärischen Gleitflächen verwendet werden. Ferner hat jede Stirnwand 4,5 zylindrische Gleitlager 37, die so angeordnet sind, dass die Stirnwand bezüglich der Lagerzapfen 12,
13 axial verlagert werden kann. Alternativ ist lediglich eine
Stirnwand mit einem solchen Gleitlager 37 versehen.
Zudem haben
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die Stirnwände 4,5 Elemente 38, die die Drehachse 36 des Mantels umgeben und konzentrisch zu der Drehachse sind, wobei die konzentrischen Elemente 38 so angeordnet sind, dass die Stirnwandumfangsteile 4,5 frei in axialer Richtung aufeinander zu und gegen den Pressschuh 15 oder den Spaltbereich unter Einfluss der Axialspannungen bewegt werden können, die in dem Mantel 3 während seines Durchgangs durch die Presszone entstehen.
Die Stirnwandumfangsteile 6,7 können einwärts gezogen und in dem Spaltbereich mit einer Neigung von einem kleinen Winkel von etwa 0,5 versehen werden. Die genannten örtlichen Axialspannungen werden dadurch merklich reduziert. Die Spannungsverminderungselemente 38 können wie gezeigt aus sphärischen Lagern oder eingebauten elastischen Ringen oder Stirnwandelementen bestehen.
Weil der Mantel mit seinen Kanten an den Stirnwänden befestigt ist, genauer gesagt an den Stirnwandumfangsteilen 6,7, und weil die konzentrischen Elemente 38 vorgesehen sind, eine freie axiale Einwärtsverlagerung der Stirnwandumfangsteile 6, 7 innerhalb der Presszone durch die Wirkung der Axialspannungen in dem Mantel 3 zuzulassen, werden die Stirnwände 6,7 während des Betriebs in einer selbst-einstellenden Weise geneigt.
Ein endloser steifer Klemmring 25 ist auf der Innenseite jeder
Stirnwand 4,5 angeordnet, um zwischen sich und dem
Stirnwandumfangsteil 6,7 eine Nut 26 zu bilden, welche in
Radialrichtung auswärts offen ist. Der elastische Klemmring 24 ist in der Nut 26 aufgenommen.
Ein Anschlagelement 27 ist radial ausserhalb des elastischen
Klemmrings 24 angeordnet, um einen konzentrischen Schlitz 30 zwischen sich und gegenüberliegenden zylindrischen Oberflächen des steifen Klemmrings 25 und dem Stirnwandumfangsteil 6,7 zu bilden. Der konzentrische Schlitz 30 ist einwärts offen, um die
Kante 8,9 des Mantels mit anfänglich einem geringen Spiel
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aufzunehmen. Indem eine Vielzahl von axialen Klemmschrauben 31 mit einer gleichmässigen Verteilung in Umfangsrichtung festgezogen wird, wird der steife Klemmring 25 in Richtung des Stirnwandumfangsteils 6,7 gezogen, um den elastischen Klemmring 24 derart zu quetschen, dass er sich radial auswärts ausdehnt und die Kante 8,9 des Mantels 3 zwischen dem elastischen Klemmring und dem Anschlagelement 27 einklemmt, wie in Fig. 6 und 10 zu sehen ist.
In den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist das Anschlagelement 27 durch einen Schenkel eines segmentierten L- förmigen Rings 32 gebildet. An seinem zweiten Schenkel 33 ist der Ring 32 mittels Schrauben 61 an das Stirnwandumfangsteil 6, 7 (siehe Fig. 4) geschraubt. Der Schenkel 33 hat eine axiale Lippe 62, die in einer zugehörigen axialen Nut in dem Stirnwandumfangsteil 6,7 ruht, um die Drehmomentlast aufzunehmen, die auftritt, wenn der Mantel 3 gegen den äusseren Schenkel 27 gedrückt wird.
In Fig. 6 und 7 ist zu sehen, was mit einem Klemmring mit rechteckigen Querschnitt passiert, wenn er radial auswärts ausgedehnt wird. Wenn der Klemmring einem Druck in Axialrichtung der Schuhpressenwalze ausgesetzt und radial ausgedehnt wird, nimmt der Klemmring einen pilzförmigen oder "kochmützenförmigen" Querschnitt mit vorstehenden Wölbungen 69,70 an. Wenn der Klemmring gelöst wird, verschwinden die Wölbungen 69,70 und der Klemmring nimmt seinen rechteckigen Querschnitt wieder ein.
Jedoch haben die Erfinder gefunden, dass, wenn der Klemmring wiederholten Belastungen unterworfen wird oder wenn er während einer langen Zeitspanne belastet wird, der Klemmring permanent derart deformiert wird, dass die Wölbungen 69,70 permanent werden. Wenn die mechanische Verbindung gelöst werden soll, was erforderlich ist, wenn der flexible Mantel ersetzt werden soll, zeigt sich, dass der Klemmring weiterhin in einer Position verharrt, in der er den flexiblen Mantel weiterhin festhält.
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In den Fig. 8A, 8B und 8C ist der Querschnitt eines Klemmrings gemäss der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Klemmring hat die Form eines Sechsecks, wobei die Seiten des Sechsecks verschiedene Längen haben. Im Querschnitt hat der Klemmring eine erste gerade Seite 71, eine zweite gerade Seite 72, die parallel zu der ersten geraden Seite 71 ist, und eine dritte gerade Seite 73, die die erste gerade Seite 71 mit der zweiten geraden Seite 72 verbindet. Die dritte gerade Seite 73 ist senkrecht zu der ersten geraden Seite 71 und der zweiten geraden Seite 72. Eine vierte gerade Seite 74 ist parallel zu der dritten geraden Seite 73 und senkrecht zu der ersten geraden Seite 71 und der zweiten geraden Seite 72.
Eine fünfte gerade Seite 75 verbindet die erste gerade Seite 71 mit der vierten geraden Seite 74 und eine sechste gerade Seite 76 verbindet die zweite gerade Seite 72 mit der vierten geraden Seite 74. Die geraden Seiten 71 bis 76 bilden somit ein Sechseck mit Seiten verschiedener Länge. Jedoch hat die erste gerade Seite 71 die gleiche Länge wie die zweite gerade Seite 72. Die vierte gerade Seite 74, die eine Aussenseite bildet, wird dem flexiblen Mantel 3 gegenüberliegen, wenn der Klemmring verwendet wird, während die dritte gerade Seite 73, die eine Innenseite bildet, dem Nutgrund der Nut 26 gegenüberliegen wird, wenn der Klemmring verwendet wird.
Somit ist klar, dass der Klemmring eine erste ebene Seitenfläche in Übereinstimmung mit der ersten geraden Seite 71 der Querschnittsform des Klemmrings sowie eine zweite ebene
Seitenfläche entsprechend der zweiten geraden Seite 72 haben wird. Ferner hat der elastische Klemmring eine dritte
Seitenfläche in Übereinstimmung mit der dritten geraden Seite 73 der Querschnittsform des Klemmrings, wobei die dritte
Seitenfläche eine einzelne durchgehende Fläche bildet, die in ihrer Gesamtheit senkrecht auf die erste Seitenfläche und die zweite Seitenfläche ist. Die dritte Seitenfläche ist kreiszylinderförmig und verbindet die erste ebene Seitenfläche mit der zweiten ebenen Seitenfläche. Die dritte Seitenfläche ist
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senkrecht auf die erste Seitenfläche und die zweite Seitenfläche.
Eine vierte Seitenfläche entsprechend der geraden Seite 74 des Querschnitts des Klemmrings ist senkrecht auf die erste Seitenfläche und die zweite Seitenfläche. Ferner ist die vierte Seitenfläche konzentrisch mit der dritten Seitenfläche.
Eine fünfte Seitenfläche entspricht der fünften geraden Seite 75 und verbindet die erste Seitenfläche mit der vierten Seitenfläche. Die fünfte Seitenfläche ist kegelstumpfförmig.
Eine sechste Seitenfläche entsprechend der sechsten geraden Seite 76 verbindet die zweite Seitenfläche mit der vierten Seitenfläche. Die sechste Seitenfläche ist ebenfalls kegelstumpfförmig. In Fig. 8A, 8B und 8C ist ein Teil des elastischen Klemmrings 24 gezeigt, wobei die Seitenflächen des Rings gezeichnet wurden. Jede Seitenfläche wurde dadurch mit dem gleichen Bezugszeichen versehen, wie die zugehörige Seite der Querschnittsform des Rings.
Die erste gerade Seite 71 in Fig. 8A entspricht somit einer ebenen Seitenfläche 71 in Fig. 8B, die zweite gerade Seite 72 gemäss Fig. 8A entspricht einer ebenen Seitenfläche 72 in Fig. 8C, die dritte gerade Seite 73 gemäss Fig. 8A entspricht einer Kreiszylinderfläche 73 in Fig. 8B und 8C, die vierte gerade Seite 74 gemäss Fig. 8A entspricht einer Kreiszylinderfläche 74 gemäss Fig. 8B, 8C und die fünfte und sechste gerade Seite entsprechen entsprechend den Seitenflächen 75,76 mit einer Kegelstumpfform, wie in Fig. 8B und 8C gezeigt ist. Jedoch können die Seiten 75,76 auch in einer Ebene senkrecht zur Ebene der ersten ebenen Seitenfläche gekrümmt sein.
In Fig. 10 ist gezeigt, was passiert, wenn der elastische Klemmring gemäss der vorliegenden Erfindung radial expandiert wird. Tatsächlich dehnt sich der Ring radial aus, es werden jedoch keine solchen Auswölbungen 69,70 gebildet, wie sie auftreten, wenn ein Ring mit rechteckigem Querschnitt verwendet wird. Für den Fall, dass der Klemmring möglicherweise permanente
Formveränderungen erfährt, beispielsweise als ein Ergebnis einer
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Belastung während einer langen Zeitspanne, treten keine Schwierigkeiten des unerwünschten Verriegelns des flexiblen Mantels auf.
Unter Bezugnahme auf Fig. 11 ist schliesslich die Querschnittsform eines zuvor bekannten elastischen Klemmrings mit einer V-Form gezeigt. Weil diese Querschnittsform eine tiefe Nut 77 aufweist, ist die radiale Ausdehnung des Klemmrings schwierig zu steuern. Zudem gehen mit einer solchen Querschnittsform unerwünschte Festigkeitsprobleme des Materials einher, die durch einen elastischen Klemmring gemäss der vorliegenden Erfindung beseitigt sind.
Der elastische Klemmring gemäss der vorliegenden Erfindung hat eine Querschnittsform, die von einem quadratischen oder im wesentlichen quadratischen Querschnitt ausgehend gebildet ist.
Jedoch weicht die Querschnittsform des Klemmrings gemäss der vorliegenden Erfindung von der quadratischen Querschnittsform dahingehend ab, dass zwei der Seiten des Klemmrings mit Fasen versehen sind, die zuvor unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben wurden. Jedoch hat der Klemmring gemäss der vorliegenden Erfindung eine Querschnittsform die einer quadratischen Querschnittsform dahingehend ähnlich ist, dass der kürzeste Abstand von der dritten Seitenfläche zu der vierten Seitenfläche gleich dem kürzesten Abstand zwischen der ersten Seitenfläche und der zweiten Seitenfläche ist. Folglich muss der Klemmring nicht so stark in Axialrichtung der Schuhpressenwalze belastet werden, um eine ausreichende radiale Ausdehnung des
Klemmrings zu erreichen.
Wenn der Klemmring statt dessen von einer solchen Form wäre, dass der kürzeste Abstand zwischen der dritten Seitenfläche und der vierten Seitenfläche grösser wäre als der kürzeste Abstand zwischen der ersten Seitenfläche und der zweiten Seitenfläche, würde eine höhere Belastung erforderlich sein.
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Mit einem elastischen Klemmring gemäss der vorliegenden Erfindung ist die Gefahr des unerwünschten Verriegelns des Klemmrings vermieden und der Ring zeigt gute Festigkeits- und Deformationseigenschaften.
Ein elastischer Klemmring 24 für eine geschlossene Schuhpressenwalze 2 soll den Mantel 3 der Schuhpressenwalze 2 an Stirnwänden 4,5 der Schuhpressenwalze festklemmen. Ein steifer Klemmring 25 ist auf der Innenseite jeder Stirnwand 4,5 angeordnet, um eine Nut 26 zu bilden, die in radialer Richtung auswärts öffnet und in der der elastische Klemmring 24 aufgenommen wird. Ein Anschlagelement 27 ist radial ausserhalb des elastischen Klemmrings 24 angeordnet. Mittels einer Vielzahl von Klemmschrauben 31, die in Umfangsrichtung gleichmässig verteilt sind, wird der steife Klemmring 25 in Richtung des Stirnwandumfangsteils 6,7 gezogen, um den elastischen Klemmring 24 zu quetschen, so dass er sich in Radialrichtung auswärts ausdehnt und die Kante des Mantels 3 zwischen sich und dem Anschlagelement 27 eingeklemmt. Der Klemmring 24 hat einen sechseckigen Querschnitt.
Die Erfindung bezieht sich zudem auf eine Schuhpressenwalze 2, die einen elastischen Klemmring 24 mit einem sechseckigen Querschnitt verwendet, um den Mantel der
Schuhpressenwalze 2 an den Stirnwänden 4,5 der
Schuhpressenwalze festzuklemmen.