CS220321B2 - Cylinder for pressure-treating webs - Google Patents

Description

Vynález se týká válce pro zpracování pásů materiálu tlakem s ^pevným jádrem, ^které je obklopeno otočným dutým válcem, upraveným s ' vůlí vzhledem k jádru, a u něhož jsou mezi dutým válcem a jádrem upravena podélná a koncová těsnění, která utěsňují podélnou komoru, plnitelnou tlakovou tekutinou, uspořádanou mezi jádrem a dutým válcem, a se zařízením pro odvádění tlakové tekutiny z meziprostoru mezi jádrem a dutým válcem, který je vytvořen na odvrácen^é straně pracovm štěr^bin^y mezⁱ jádrem a dutým válcem.

Válce tohoto typu jsou v zásadě známé z patentních spisů NSR č. 1 026 609 a č. 1 193 739, u nichž jsou podélné komory upraveny v podstatě na polovině obvodu jádra, což znamená, že jsou těsnicí lišty uspořádány navzájem proti sobě asi v polovině výšky jádra. Zatímco u těchto způsobů provedení je koncové utěsnění vytvořeno uspořádáním těsnicích desek napříč vzhledem k ose, je podle japonské vyložené přihlášky užitného vzoru č. 5835/65 znám válec, u něhož jsou podél jádra uspořádány dvě rovnoběžné drážky, které smť^iřují směrem k mezeře mezi válci, a které jsou na koncích spojeny ^kruhovitými drážtem^ ^přičemž je v ce^lé dr^ážce us^poř^ád^ána odpovídajfcta z^působem tvarovaná nekonetaá těs^nicí Ušte, která dosedá proti vnitřnímu obvodu dutého válce a obklopuje podélnou komoru.

Pracovní flak u téchto vMeti^ který je v^yvíjen v podélné komoře na tiskovou tekutinu, je po celé šířce pásu rovnoměrný. Válc^ů tohoto t^ypu se ^proto používá v^šude tam, kde záleží na přesném dodržení tlaku po celé šířce pásu. To se týká zejména papírens^kého prům^^ ^kde u ^šíře^{k pá}s^ů až do 10 m nem možn^é v^ůbec jrným zp^ůso^bem vytvořit rovnoměrné ^půso^ben^í tia^ku.

Již po určitou dobu se v určitých případech . pracuje s velmi vysokými rychlostmi v oblasti v^yšší než 1⁵°0 m^/mⁱn. ^To je možn^é jak v oblasti výroby papíru, tak i v oblasti zušlechíovárt ^papíru a do^n^jící výroby.

U^kázalo se^, že při ^po^žadovaném stiném zvý^šern ^pracovrnch rycMostí zna^čn^ě narfote nárok na výkony pro pohon výše uvedených válců. Při vyšších rychlostech se snlžuj^í ztráty způsobné t^nm na těsnteteh lištách mezi dutým válcem a jádrem vzhledem ke tření dutého válce na tlakové kapalině, ^kter^á je mezi pdrem a ^dutým v^álcem. Viskózní tlaková tekutina je v relativně úzkém meziprostoru mezi velmi rychle se otáčejícím dutým válcem a pevným jádrem a na mezních p^locháe^h je ^bud' unášena^, nebo případn^{ě př}i^dгžov^ána^, ta^kže vzn^iká siln^é sm^ykov^é namákni. Čím je věteí ^část o^bvo^du k^de je tiaková te^kutina^, tím vyš^ší jsou ztráty, způsobené třením tekutiny. Na podílu odpory který je z^půso^ben tlakovou tekutino^ ^která je v ^po^déln^é liomoře ^pod ttekem, není možno nic měnit. Značný podíl na odporu je ale také způsoben tlakovou tekutinou, která se dostane přes podélná těsnění jako unikající tekutina do mezžprostoru mezi dutým válcem a jádrem na straně, odvrácené od pracovní štěrbiny. Tato tekutina se v meziprostoru shromažďuje, hroma^dí se ^pře^{d p}o^délným t^něn^ ^které následuje ve směru otáčení dutého válce a po určité době částečně vyplní meziprostor. Nakonec může dokonce nastat ' nežádoucí vzestup tlaku v meziprostoru.

Ve zveřejněl ^hlátéce v^yn^álezu ^NSR č. 24 61 914 je snaha vyřešit problém tření tekutiny tím, že podélná komora, která je pod pracovním tla^kem^, je v^ytvořena v obvo^dovém směru velmi úzká. Tím se samozřejm^ě sníží ploeha^{, k}ter^á j^{e k} dispozici pro v^yvíjení tlaku. Speciální ' případ, který je ale uveden ve zveřejněné přihlášce vynálezu NSR č. 24 61 9^ se zabýv^á ale jen tatovými v^álck které ^přen^ášej^í při v^yso^kých r^htestech ^jen malý liniový tia^k v ^pracovn^í šterbině.

^Vyn^ález s^{1 kl}a^de za ^úkol snížh u v^áteů výše ^po^psan^ého t^ypu ^při v^yso^kýc^h o^táčkác^h tření tekutiny, aniž by se jinak zasahovalo do konstrukce válce.

Tento úkol se podle vynálezu řeší tak, že v meziprostoru je upravena lišta, která je v^ytvo^řena podél ^dut^ého válce^, je upevněna na j^ádru a zasahuje ^k vnitřnímu obvodu dutého válce, a která usměrňuje tlakovou tekutinu, která je mezi vnitřním obvodem dutého . vátee a já^drem ^do o^divá^děčích tonál^ us^poř^ádanýc^h v j^ádru.

Tím se dos^ine toho^, že te^kutⁱna^{, kt}er^á se ^dostane do meziprostorm se ^průb^ěžně odvádí, takže se meziprostor nemůže naplnit a podíl tření tekutiny, který zde vzniká, se snižuje.

^podle je^dnoho pnkladu ^provedení může hšta vy^čníva^t ve směru otáčení od jádra proU vniternímu obvodu duteho válce a v jeho blízkosti v meziprostoru je umístěno po^déln^é těsnění, proti němuž naNliá dutý válec.

^prostře(inictvím Hšty vzni^kne mezi ^já^drem a ^du^tým v^álcem ^před ^podélným těsněnm ^které n^áste^duje ve směru otečení za Uštete komora, v níž se průběžně ' hromadí unikající tekutina, která je trvale unášena otáčejícím se dutým válcem, a která vniká do meziprostoru mez¹ j^ádrem a dutým v^áleem^, který je na straně odvrácené od pracovní mezery, přičemž tyto ztráty unikáním vznikají na podélných těsněních. Odváděči kanály jsou uspořádány tak, že ústí do této komor^y a pr^ůběžn^ě mohou odv^ádět unikajl· c^í tekutinu. L^išta má ten účinek a^by zadržovala unikající tekutinu v úzké oblasti, kter^á je v oblasti h^št^y vz^hle^dem к sousednímu podélnému těsnění. Unikající tekutina, ^která je v komoře totiž nem^ůže vz^hle^dem ^{k š}i^km^{é p}oloze ^lišt^{y p}rou(iit z^pět z ^komor^{y d}o mezi^prostoru^{, p}rotože ^lišta ^potom pevně dosedne a těsní na vnitřním obvodu dutého v^álce. ^Vz^hledem ^k šftmému uložern Ušty vzni^kne mezi její vněj^ší stranou a vnitfním obvodem dutého válce ostrý úhel, do něhož se vtahuje unikající tekutina, která je na vnitřním obvodu dutého válce. Ukázalo se, že zejména u vyšších otáček, kterých se. týká toto zařízení, se bez problému unáší unikající tekutina, která je na vnitřním obvodu, pod hranou lišty, a že se dokonce vytváří určitý čerpací účinek, vzhledem k tomu, že úzká komora, která je vytvořena lištou, umožňuje vznik přetlaku, který vytlačuje nebo v každém případě podporuje odvádění unikající tekutiny, která se zde nashromáždila.

L^išta mů^že dosedat svou votéou ^po^délnou hranou zlehka na vnitřní obvod dutého válce.

Průtočný efekt, který umožňuje transport unikající tekutiny, která ulpívá na vnitřním o^bvodu ^dut^ého vá^lce^, po^{d lišt}ou sm^ěrem ^do tomory, ^pňtom ziistévá zaiován. ^při dosednutí lišty na vnitřní obvodu dutého válce se sice nepatrně zvýší nároky na příkon, ale tato hodnota je zanedbatelná vzhledem ke snížení zóny hromadění tekutiny na vzdálenosti, která je dána šířkou mezi podélným těsněním a lištou, a tím odpovídající velikost úspory, která vzniká sníženým třením kapaliny.

Vynález funguje i ^te^hdy^{, kdy}ž má ^lišta svou volnou podélnou hranu v nepatrné vztólenosti o^d vnitřního obvodu . dutého válce. Vzdálenost má být v normálním případě pokud možno malá. Lišta tedy má být upravena tak, a^by se práv^ě nedotýkal vnitřního obvodu dutého válce. JesUiže vzniká velmi mnoho unikající tekutiny v meziprostoru mezi jádrem a dutým válcem, je možno doporučit o něco větší, ale přesto malou vzdálenost a^by se na vn^ěj^ší stran^ě Ušty nevytvářelo hromadění kapaliny.

Lišta může být také vytvořena jako rakle, která dose^dá proti sm^ěru otá^čení ^dut^éh° v^álce na jeto vnitřní obvod a ktér^á .průběžně stírá ^du^tý váté^ takže do zóny hromadění nem^ůže bý^t taansportovtoa ^žá<iná ^da^lší tlaková tototína.

Rakta ^dose^dá s vý^ho^dou v btíztosti ^toh^o podélného těsnění na dutý válec, proti němuž se dutý válec otáčí, aby obvodový prostor mezi raktí a ^fetotoým ^po^délným tésněním, který je k dispozici ještě pro vznik z^ón^y hromadí, zůstal co mo^žn^á nejmenŠE

V případě, že je lišta plochá, je uspořádána u všech příkladů provedení s výhodou v podstatě tangenciálně vzhledem k jádru. m^á v normátéím případ^ě p^i^ který je přizpůsoben vnitřnímu obvodu . dutého válce, to znamená, že je v celku v podstatě kruhový, přičemž určité konstrukční detaity mohou podm^iňova^t rozdíty ve vněj^ším ^provedern tvaru v^álce. Ši^km^á ^tolia ltéty může být definována tím, že bez ohledu na tyto odchylky je uspořádána asi tak, . že když se doplní obvod průřezu jádra na kruh, vznikne přibližně tangenciální polo- . ha. M

Šířka komory, která je vytvořená lištou, L má být pokud možno malá, aby byl co ' nejstínějk ^účlnek půsoteta ^lišt^y. Volná ^podélná ^hrana ^lišty má být ^proto us^po^řádána nejvý^še 1.5° ve sm^ěru otétténí ^před následujj· cm podélným tósnědm.

^Lišta může bý^t v^ytvo^řena z um^ělé ^hmot^ zesílené plnidlem, zejména z epoxidové pryskyřice, zesílené skelnými vlákny.

^{V ú}vahu ^přic^bázej^í até ta^ké jrné materíá^kter^é maj^í srovnatetéou tohost a elasticitu.

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladech provedení . ve spojení s přiloženými výkresy.

Na obr. 1 je znázorněn průřez prvním příkladem provedení.

Obr. 2 představuje zvětšený výřez podle obr. 1.

^Na obr. 3 a 4 jsou zn^ázorn^ěna da^lší provedení podle obr. 1.

^Obr. 5 ptodstavuje přftlad ^provedení s tikou, ’ ^kter^á je v^ytvorena jato rakle.

Válec 10 je tvořen pevným jádrem 1, které je samo o sobě konstruováno jako masívní válec, a které prochází přes šířku pásu a na koncích je uloženo. Jádro 1 je obklopeno dutým válcem 2, který svým vnitřním obvodem 3 vytváří radiální vzdálenost k jádru 1. Tato vzdálenost umožňuje to, že se jádro 1 pod zatížením může prohnout uvnitř dutého válce 2 a přitom se jej nedotkne.

Mezi jádrem 1 a dutým válcem 2 jsou . u^pravena ^po^déln^á tésnrnň ⁴, 5, ktar^á jsou upevněna v jádru 1 a dosedají proti vnitřnímu obvodu 3 dutého válce 2. Podélná těstorn 4^{, 5} jsou naznačena pouze kafovanými ^pravoúbeln^íky, ^proto^že jej^ tonsttukce v totatíeto nen^{í p}ro tento v^yn^ález ^podstatná. Na koncích dutého válce 2 jsou uspořádána neznázorněná koncová těsnění, takže na strané ^kter^á je ^pnvrácená ^k odvalovad štěrbině 6, je mezi jádrem 1 a vnitřním obvodem dutého válce 2 utěsněna podélná komora 7, kterou . lze naplnit tlakovou tekutinou přívodními kanály 8, upravenými v jádru 1. Působením tlaku tlakové tekutiny se dutý válec 2 v oblasti odvalovací štěrbiny 6 rovnoměrně přitlačuje proti válci 20.

Podélná těstorn 4^{, 5} nemohou ^bý^t absolutně těsná. Určité množství unikající tekutin^{y p}řec^ház^í vždy pod ^po^délnými ^těsn^mmi 4, 5 do meziprostoru 9, který je vytvořen mezi jádrem 1 a dutým válcem 2 na straně, odvrácené od odvalovací štěrbiny 6. Při otáčení dutého válce 2 ve směru, který je udán šipkou 11, se unikající tekutina unáší směrem k podélnému těsnění 5, proti němuž se otáčí dutý válec 2. Před podélným tésnmnm S _ se vytváří zóna toomaděrn tototiny, do níž se dopravuje unikající tekutina, un^ášená ^du^tým v^álcem ² a vy^plňuje meziprostor 9 mezi jádrem 1 a dutým válcem 2. Zóna hromadění tekutiny se postupně roz^ši^řuje^{, p}roto^že s ohtadem na unikání tekutitny se trvale přivádí trochu tlakové teku220321 tiny do meziprostoru 9. V oblasti, v níž tlaková tekutina dosahuje jak na jádro 1, tak i na dutý válec 2, vzniká nežádoucí tření tekutiny, které je patrné zejména při vysokých rychlostech otáčení a projevuje se zvýšenými požadavky na příkon.

V meziprostoru 9 je nyní při pohledu ve směru otáčení podle šipky 11 před podélným těsněním 5 na jádru 1 uspořádána lišta 13, která vyčnívá od jádra 1 v podstatě tangenciálně к tomuto jádru 1 proti podélnému těsnění 5 a proti vnitřnímu obvodu 3 dutého válce 2.

Místo 17 pevného uchycení lišty 13 je upraveno při pohledu ve směru otáčení šipky 11 před místem dosednutí volné podélné hrany 13‘ na vnitřním obvodu 3 dutého válce 2. Lišta 13 je u příkladu provedení z epoxidové pryskyřice, zesílené skelnými vlákny a je na místě 17 pevného uchycení na jádru 1, jak je to v detailu znázorněno na obr. 2, umístěna prostřednictvím přidržovací lišty 14 a šroubů 18 na jádru 1. Přidržovací lišta 14 je upravena podél jednoho z podélných okrajů lišty 13. Volná podélná hrana 13* se lehce dotýká vnitřního obvodu 3 dutého válce 2. Jestliže je ale nezatížena, potom může mít také malou vzdálenost od vnitřního obvodu 3.

Unikající tekutina, která je unášena dutým válcem 2 při jeho otáčení ve smyslu šipky 11, je vháněna do ostrého úhlu 19 mezi lištou 13 a vnitřním obvodem 3 dutého válce 2 a zavádí se do komory 12, tvořené mezi jádrem 1 a dutým válcem 2 a dále lištou 13 a podélným těsněním 5, pod podélnou hranou 13* lišty 13. Z komory 12 se dostane tekutina odváděcího kanálu 15, z něhož je trvale odsávána.

Zpětné proudění unikající tekutiny pod podélnou hranou 13* do meziprostoru není možné, protože potom dosedá lišta 13 jako těsnicí manžeta proti vnitřnímu obvodu 3 dutého válce 2.

Tímto způsobem se zóna tření kapaliny omezuje na oblast mezi podélným těsněním 5 a podélnou hranou 13*. Tato oblast je vytvořena tak úzká, jak je to jen z konstrukčních důvodů možné. Úhel 16 (obr. 1), o který je pódélná hrana 13* lišty 13 vzdálena od podélného těsnění 5, činí v příkladu provedení podle vynálezu asi 10°.

U příkladu provedení podle obr. 1 a 2, u něhož je tedy válcem podle vynálezu spodní válec, se obtáčí dutý válec 2 na straně lišty 13 zespoda proti podélnému těsnění 5. U tohoto uspořádání je umístění lišty 13 zvláště účinné, protože bez této lišty 13 by unikající tekutina, dopravovaná dutým válcem 2 mezi jednotlivými odváděcími kanály, které jsou vytvořeny jako otvory, rozmístěné v určitých vzdálenostech po celé délce válce 10, stékala po jádru 1 směrem dolů do níže položených oblastí meziprostoru 9. I přes přítomnost odváděčích kanálů není tedy možné odstranit z meziprostoru 9 vnikající tekutinu. Prostřednictvím lišty 13 se naopak zachytí a odvede veškerá unikající tekutina, která se dopravuje dutým válcem 2 proti podélnému těsnění 5.

U příkladu provedení podle obr. 3 je válec 10 uspořádán jako horní válec. Při otáčení ve směru šipky 11 by se unikající tekutina shromažďovala i bez lišty 13 v prostoru nad podélným těsněním 5 a mohla by být odsávána odváděcími kanály 15. I zde má ale lišta 13 ještě smysl, protože spolehlivě zabrání zpětnému stoupání unikající tekutiny v oblastech mezi odváděcími kanály 15.

Na obr. 4 je znázorněn další účelný příklad provedení s válcem 10*, u něhož je uspořádáno horizontální uspořádání válců 10*, 20 a válec 10* je vybaven pro oba směry otáčení 11a a 11b tak, že před oběma podélnými těsněními 4, 5 nahoře a dole jsou umístěny lišty 13 výše uvedeného typu. Když jsou lišty 13 vytvořeny tak, že zlehka dosedají, nastává dokonce ještě zvýšení účinku. Když se totiž dutý válec 2 válce 10* otáčí ve smyslu otáčení šipky 11b, stírá se unikající tekutina, která unikla přes podélné těsnění 5, lištou 13 a odvádí se do horních odváděčích kanálů 15. Spodní lišta 13 zachycuje unikající tekutinu, která zůstane i přes stírání na liště 13 na vnitřním obvodu 3 dutého válce 2. To samé platí odpovídajícím způsobem pro druhý smysl otáčení ve směru šipky 11a.

Válec 20 podle obr. 5 se odlišuje od ostatních příkladů provedení orientací lišty. Aby se tekutina nedostala do meziprostoru 9 mezi jádrem 1 a dutým válcem 2 a nevyplnila zde větší oblasti obvodu, je lišta 23 zde vytvořena jako rakle, která zasahuje po celé délce válce, a která je u uvedeného příkladu provedení vytvořena jako pásek z umělé hmoty, zpevněné skelnými vlákny, přičemž na jednom podélném okraji je uchycena na jádru 1 prostřednictvím přidržovací lišty 14. Lišta 23 je uspořádána proti směru otáčení Šipky 11 dutého válce 2 a vytváří s částí, která je pod ní ve vnitřním obvodu dutého válce 2, ostrý úhel. Na druhém podélném okraji dosedá lišta 23 na vnitřní obvod 3 dutého válce 2, a stírá tekutinu, unášenou dutým válcem 2 z tohoto válce, aby mohla proudit do odváděcího kanálu 15 v jádru 1, který ústí ve volné částí před lištou 23, a z něhož se tekutiria trvale odsává.

Úhel 16, o který je přesazeno místo dosednutí volné podélné hrany 23* lišty 23 na vnitřním obvodu 3 dutého válce 2 proti směru otáčení šipky 11 před podélné těsnění 5, činí u tohoto příkladu provedení asi 15°. Lišta 23 může být rovněž přitlačena blíže к podélnému těsnění 5, aby se pokud možno zmenšila zbytková zóna hromadění tekutiny.

Claims (9)

1. Válec pro zpracování pásu materiálu tlakem s pevným jádrem, které je obklopeno otočným dutým válcem, upraveným s vůlí vzhledem к jádru, a u něhož jsou mezi dutým válcem a jádrem upravena podélná a koncová těsnění, která utěsňují podélnou komoru, plnitelnou tlakovou tekutinou, uspořádanou mezi jádrem a dutým válcem, a se zařízením pro odvádění tlakové tekutiny z meziprostoru mezi jádrem a dutým válcem, který je vytvořen na odvrácené straně pracovní štěrbiny mezi jádrem a dutým válcem, vyznačený tím, že v meziprostoru (9) je upravena lišta (13, 23), která je vytvořena podél dutého válce (2), je upevněna na jádru (1) a zasahuje к vnitřnímu obvodu (3) dutého válce (2), a která usměrňuje tlakovou tekutinu, která je mezi vnitřním obvodem (3) dutého válce (2) a jádrem (1), do odváděčích kanálů (15), uspořádaných v jádru (1).

2. Válec podle bodu 1 vyznačený tím, že lišta (13) vyčnívá ve směru otáčení od jádra (1) proti vnitřnímu obvodu (3) dutého válce (2) a v jeho blízkosti v meziprostoru (9) je umístěno podélné těsnění (5), proti němuž nabíhá dutý válec (2).

3. Válec podle bodu 2 vyznačený tím, že lišta (13) dosedá svou volnou podélnou hranou (13‘) na vntiřní obvod (3) dutého válce (2).

4. Válec podle bodu 2 vyznačený tím, že lišta (13) je svou volnou podélnou hranou (13‘) uspořádána s vůlí od vnitřního obvodu (3) dutého válce (2).

5. Válec podle bodu 1 vyznačený tím, že lišta (23) je vytvořena jako rakle, která dosedá proti směru otáčení dutého válce (2) na jeho vnitřní obvod (3).

6. Válec podle bodu 5 vyznačený tím, že lišta (23) dosedá na dutý válec (2) u toho podélného těsnění (5), proti němuž nabíhá dutý válec (2) do prostoru (9).

7. Válec podle jednoho z bodů 1 až 5 vyznačený tím, že plochá lišta (13, 23) je uspořádána v podstatě tangenciálně vzhledem к jádru (1).

8. Válec podle jednoho z bodů 1 až 7 vyznačený tím, že volná podélná hrana (13‘, 23^{) lišty (13, 23) je uspořádána nejvýše 15° ve siněru otáčení před následujícím podélným těsněním (5).

9. Válec podle jednoho z bodů 1 až 8 vyznačený tím, že lišta (13, 23) je vytvořena z plastické hmoty zesílené plnidlem, zejména z epoxidové pryskyřice zesílené skelnými vlákny.

2 listy výkresů