DE10012386A1

DE10012386A1 - Suction roller with a controlled bend for paper and cardboard web press sections has sliding shoes between the mantle and roller core with support rings to take up mantle movements and exert high linear pressures in the nip

Info

Publication number: DE10012386A1
Application number: DE2000112386
Authority: DE
Inventors: Petter Honkalampi
Original assignee: Valmet Oy
Current assignee: Metso Paper Oy
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 2000-03-14
Publication date: 2000-10-05
Also published as: FI990699A0; FI105349B

Abstract

The suction roller with a controlled bending action has sliding shoes for the movements of the roller mantle against the center core. Each sliding shoe (22) has a support ring (20,24) against the inner surface of the roller mantle (18), with an inwards sliding surface (20'), with a smaller dia. than the inner dia. of the mantle (18). The suction system has a suction box (16) between the support rings (20,24), each self-supporting on the roller core (12), linked to a suction channel (17) at the core (12). The separate support rings (20,24) have a disk-shaped ring section (24) fitted to the inner surface of the roller mantle (18), with a bush (20) fitted to it with an inner cylinder surface forming the sliding surface (20') for the sliding shoe (22). Each sliding ring (20,24) is with a group of two or more sliding shoes (22). The inner dia. of the sliding surface (20') of the support rings (20,24) is 60-85% of the inner dia. of the roller mantle (18) and pref. 70-80%. The largest dia. of the roller core (12) is 85-98% of the dia. of the sliding surface (20') at the support rings (20,24), and pref. 90-96%. The separate support rings (20,24) are mounted to the roller mantle (18) by radial fittings, as a bolt inserted into the support ring (20,24) and a recess at the roller mantle (18), so that the bolt can be screwed out of the support ring (20,24). Each support ring (20,24) has grooves at the inner surface of the roller mantle (18) to apply a vacuum to the covered holes in the mantle. The separate sliding surfaces (20') are defined by seals (26,28), on both sides, between the roller core (12) and the support rings (20,24).

Description

Gegenstand dieser Erfindung ist eine zur Behandlung einer Materialbahn dienende durchbiegungseinstellbare Saugwalze, die ein feststehendes Querhaupt, d. h. eine Tragachse, einen an seinen Enden über Lagerelemente an diesem Querhaupt abgestützten gelochten Mantel und auf die Mantelinnenfläche gerichtete, in festgelegten ge genseitigen Abständen in Mantellängsrichtung angeord nete, am Querhaupt abgestützte, zur Kompensation der Walzendurchbiegung dienende Gleitschuhe hat. Weiter umfaßt die Saugwalze über eine ausgewählte Umfangslän ge auf den Mantel wirkende Saugvorrichtungen.The present invention relates to a treatment deflection adjustable serving a material web Suction roll that has a fixed crosshead, d. H. a Support axis, one at its ends via bearing elements this crosshead supported perforated coat and on the inner surface of the jacket directed, in specified ge mutual distances arranged in the longitudinal direction of the jacket nete, supported on the crosshead, to compensate for the Roller deflection has sliding shoes. Further comprises the suction roll over a selected circumferential length suction devices acting on the jacket.

In der Pressenpartie der Papier-/Kartonmaschine kann die Saugwalze am Preßspalt als Gegenwalze eingesetzt werden. Bei den gegenwärtig in Gebrauch befindlichen Saugwalzen-Preßspalten beträgt der maximale Linien druck etwa 120 bis 150 kN/m. Der Anwendung höherer Drücke steht die ungenügende Festigkeit des Saugwal zenmantels entgegen. Wird bei der herkömmlichen Saug walze zwecks Erzielens größerer Liniendrücke die Man teldicke erhöht, so ergibt sich eine Walze von extrem hohem Gewicht.Can in the press section of the paper / board machine the suction roll is used as a counter roll at the press nip become. For those currently in use Suction roll press nips is the maximum lines pressure about 120 to 150 kN / m. The application of higher The insufficient strength of the suction whale stands under pressure zenmantels counter. Used in the conventional suction roll the man to achieve higher line pressures If the thickness of the plate increases, a roller of extreme results heavy weight.

Zur Erzielung höherer Liniendrücke hat man vorgeschla gen, die Saugwalze mit Durchbiegungskompensation aus zustatten, was sich jedoch erheblich komplizierter als bei anderen Walzen gestaltet, weil ja die Saugwalze auch mit der Saugvorrichtung einschließlich der Was serabführung versehen werden muß.To achieve higher line pressures, one has suggested gene, the suction roll with deflection compensation allow, which however is considerably more complicated than designed for other rollers, because yes the suction roller also with the suction device including the what must be provided.

In den Patentschriften WO 98/07923, DE 196 33 958 A1 und DE 297 12 682 U1 sind verschiedene Lösungen zur Durchbiegungskompensation bei Saugwalzen beschrieben. Bei der in der WO 98/07923 dargelegten Konstruktion bleibt der Durchmesser des feststehenden Trägers und damit seine Starrheit gering, so daß sie kaum Möglich keiten für eine große Kompensation bietet. Die Anord nung nach der DE 297 12 682 U1 wiederum basiert auf Wälzkörpern, deren Funktionstüchtigkeit unter Papier maschinenbedingungen fraglich ist. Die in der oben genannten DE 196 33 958 A1 dargelegte Lösung hingegen ermöglicht eine beachtlich große Kompensation, bedingt durch den großen Durchmesser des Jochs oder Kerns. Der perforierte Außenmantel trägt einen inneren Mantel, und zwischen diesen beiden Mänteln ist ein Vakuumraum ausgebildet. Erzeugt wird das Vakuum außerhalb des Mantels mit Hilfe eines Saugkastens im bahnfreien Be reich. Diese Anordnung erfordert zwar im Inneren des Mantels weder Saugkanäle noch Kästen, jedoch kann hier das Vakuum nicht speziell auf den Preßspalt gerichtet werden.In the patent specifications WO 98/07923, DE 196 33 958 A1 and DE 297 12 682 U1 are different solutions for Deflection compensation for suction rolls is described. In the construction set out in WO 98/07923 remains the diameter of the fixed beam and thus its rigidity low, so that it is hardly possible offers great compensation. The arrangement in turn according to DE 297 12 682 U1 is based on Rolling elements, their functionality under paper machine conditions is questionable. The one in the above DE 196 33 958 A1 mentioned solution, however enables a considerably large compensation, conditionally due to the large diameter of the yoke or core. The perforated outer jacket carries an inner jacket, and between these two jackets is a vacuum space educated. The vacuum is generated outside the Jacket with the help of a suction box in the web-free loading rich. Although this arrangement requires inside the Mantle neither suction channels nor boxes, but can here the vacuum is not specifically directed to the press nip become.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gegen über bisher bessere Lösung zur Ausstattung einer Saug walze mit Durchbiegungskompensation dergestalt zu schaffen, daß im Nip ein großer Liniendruck erzielt wird und das Vakuum gleichzeitig auf einen begrenzten Bereich gerichtet werden kann. Die kennzeichnenden Merkmale der erfindungsgemäßen durchbiegungseinstell baren Saugwalze gehen aus den beigefügten Patentan sprüchen hervor. Am besten ist der den Mantel tragende Stützring an seiner gegen den Mantel anliegenden Flä che schmal geformt. Die verdeckten Löcher können zum Beispiel über an der Innenfläche ausgebildete Rillen unter Vakuum gesetzt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der einzelne Stützring ein scheibenförmiges Ringteil, befestigt an der Mantelin nenfläche, und eine Buchse, befestigt an dem besagten Ringteil, wobei die innere Zylinderfläche der Buchse eine Gleitfläche für den Gleitschuh bildet. Jedem Stützring können ein oder mehrere Gleitschuhe zugeord net sein.It is an object of the present invention, one against about previously better solution for equipping a suction Roll with deflection compensation in such a way create a large line print in the nip is and the vacuum at the same time to a limited Area can be directed. The distinctive Features of the deflection adjustment according to the invention baren suction roll go from the attached Patentan sayings. The best is the one wearing the coat Support ring on its face against the coat che narrowly shaped. The hidden holes can be used for Example of grooves formed on the inner surface be placed under vacuum. In a preferred one Embodiment includes the single support ring disc-shaped ring part, attached to the jacket inner surface, and a socket attached to said Ring part, the inner cylindrical surface of the socket forms a sliding surface for the sliding shoe. Each Support ring can be assigned one or more sliding shoes be nice.

Die übrigen bevorzugten Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung gehen aus dem nachfolgenden Ausführungs beispiel hervor.The remaining preferred embodiments and advantages the invention go from the following embodiment example.

Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:The invention is described below with reference to the accompanying drawings are described. Show it:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Durchbiegungseinstellwal ze im Längsschnitt; Fig. 1 shows the deflection roll according to the invention in longitudinal section;

Fig. 2 einen Querschnitt der Walze aus Fig. 1 längs der Geraden II-II; FIG. 2 shows a cross section of the roller from FIG. 1 along the line II-II;

Fig. 3 einen Querschnitt der Walze aus Fig. 1 längs der Geraden III-III; Fig. 3 is a cross-section of the roller of Figure 1 along the line III-III.

Fig. 4 die Befestigungsweise des Stützrings am Man tel. Fig. 4 shows the manner of attachment of the support ring on the man tel.

Die durchbiegungseinstellbare Saugwalze umfaßt ein feststehendes Querhaupt 12 und einen an seinen Enden über Lagerelemente 14 daran abgestützten gelochten Mantel 18. In einem ausgewählten Bereich des Umfangs liegen Saugkästen 16 an der Mantelinnenfläche an. Ein zusammenhängender, d. h. einheitlicher Saugkasten kann hier nicht eingesetzt werden, weil der gelochte Mantel in bestimmten gegenseitigen Abständen durch Stützringe abgestützt werden muß. Der einzelne Stützring besteht aus einem scheibenförmigen Ringteil 24 und einem Buchsenteil 20. Das scheibenförmige Ringteil 24 wird bevorzugt möglichst schmal gestaltet, damit die norma le Lochung des Mantels nur in einem so kleinen Bereich wie möglich verdeckt wird. Die Buchse 20 kann, wie in der Zeichnung gezeigt, beträchtlich breiter sein und mit einem oder mehreren Gleitschuhen 22 unterlegt wer den. Im hier gezeigten Fall bildet die Innenfläche der Buchse 20 die Gleitfläche 20'.The deflection-adjustable suction roll comprises a fixed crosshead 12 and a perforated jacket 18 supported at its ends via bearing elements 14 . In a selected area of the circumference, suction boxes 16 rest on the inner surface of the casing. A coherent, ie uniform suction box cannot be used here because the perforated jacket has to be supported at certain mutual intervals by support rings. The individual support ring consists of a disk-shaped ring part 24 and a socket part 20 . The disk-shaped ring part 24 is preferably designed to be as narrow as possible, so that the normal perforation of the jacket is only covered in as small an area as possible. The bushing 20 can, as shown in the drawing, be considerably wider and underlaid with one or more sliding shoes 22 . In the case shown here, the inner surface of the bushing 20 forms the sliding surface 20 '.

Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, hat das Querhaupt im Wesentlichen die Form eines I-Trägers, jedoch wird an den Stützelementen ein zylindrisches Teil 28 einge setzt, in dessen Bereich der Gleitschuh in einen eige nen, durch an den Buchsenenden angeordnete, sich mit ihrem Innenkranz am zylindrischen Teil 28 des Quer haupts abstützende Dichtungselemente 26 abgegrenzten Raum zu liegen kommen. Diese Dichtungen 26 erlauben die wegen der Durchbiegungskompensation erforderliche Exzentrizität des Querhauptes.As can be seen from the drawings, the crosshead has essentially the shape of an I-beam, however, a cylindrical part 28 is inserted on the support elements, in the area of which the sliding shoe is in its own, arranged at the socket ends, with its inner ring on the cylindrical part 28 of the transverse main supporting sealing elements 26 come to rest. These seals 26 allow the eccentricity of the crosshead required due to the deflection compensation.

An den Enden des Querhauptes befindet sich je ein Zy linderteil 13, an dem die Lagerelemente 14 angeordnet sind.At the ends of the crosshead there is a Zy cylinder part 13 on which the bearing elements 14 are arranged.

Als Gleitschuhe 22 kommen herkömmliche Typen zum Ein satz wie man sie in gewöhnlichen Durchbiegungsein stellwalzen benutzt. Das Drucköl für die Gleitschuhe wird über eine Rohrleitung 23 an den einzelnen Gleit schuh heran und über einen Kanal 23' in den Bereich unterhalb des Kolbens geleitet. Diese Saugwalze hat auch (nicht dargestellte) herkömmliche Leckölablaufka näle und Einrichtungen zum Abführen des Lecköls.As sliding shoes 22 conventional types come to use as they are used in ordinary deflection rolls. The pressure oil for the sliding shoes is brought up to the individual sliding shoe via a pipeline 23 and is guided via a channel 23 'into the area below the piston. This suction roller also has (not shown) conventional leakage oil channels and devices for discharging the leakage oil.

Nach Fig. 2 beträgt der Durchmesser der Gleitfläche der Buchse 20 ca. 80% (60-85%, am besten 70-80%) des Mantelinnendurchmessers. Der maximale Durchmes ser des Querhaupts 12 ohne Stützelement beträgt über 90% des Gleitflächendurchmessers (im Allgemeinen 85- 98%, am besten 90-96% des Durchmessers der am Stützring ausgebildeten Gleitfläche).According to FIG. 2, the diameter of the sliding surface of the bushing 20 is approximately 80% (60-85%, preferably 70-80%) of the inner diameter of the jacket. The maximum diameter of the crosshead 12 without support element is over 90% of the sliding surface diameter (generally 85-98%, best 90-96% of the diameter of the sliding surface formed on the support ring).

Die Saugkästen 16 sind hier an der gleichen Stelle wie die Gleitschuhe angeordnet. An sich könnte dafür auch eine andere Stelle gewählt werden, und es können auch zwei oder mehr Saugkästen in Umfangsrichtung hinter einander vorhanden sein. Jeder der Saugkästen 16 ist über einen Stutzen 17' an einen Hauptsaugkanal 17 an geschlossen, der zu einer Vakuumquelle außerhalb der Walze führt.The suction boxes 16 are arranged here in the same place as the sliding shoes. A different location could also be selected per se, and two or more suction boxes could also be provided one behind the other in the circumferential direction. Each of the suction boxes 16 is closed via a nozzle 17 'to a main suction channel 17 , which leads to a vacuum source outside the roller.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung kann der gelochte Walzenmantel relativ dünn, nämlich in einer Dicke von höchstens 30-60 mm, ausgeführt werden, obgleich Li niendrücke bis zu 1500 kN/m erreicht werden. Auch das Gewicht der gesamten Saugwalze bleibt auf einem mäßi gen Wert.With the solution according to the invention, the perforated Roller jacket relatively thin, namely in a thickness of at most 30-60 mm, although Li pressure of up to 1500 kN / m can be reached. That too Weight of the entire suction roll remains at a moderate value.

Da das Zusammenbauen der Saugwalze durch Anbringen der Saugkästen 16 und der Ringstützen am Querhaupt 12 und Einschieben dieser Gesamtheit in den gelochten Mantel 18 erfolgt, müssen die Ringstützen nachträglich am Mantel 18 befestigt werden. Nach Fig. 4 geschieht dies durch bolzenartige Befestigungsmittel, die bei der Montage zunächst gänzlich in das scheibenförmige Ring teil 24 hineingeschraubt werden können. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, weist der Außenkranz des Ringteils 24 Boh rungen 31 auf, in die der Bolzen 32 in seiner Gesamt heit hineinpaßt. Wenn dann das Ringteil 24 im Verhält nis zum Mantelteil 18 an seiner richtigen Stelle sitzt, wird der Bolzen 32 so weit herausgeschraubt, daß sich sein äußeres Ende in ein Loch 33 des Mantels 18 erstreckt und so das Ringteil 24 arretiert. An der Innenfläche des Mantels 18 können Abschrägungen 38 angebracht werden, mit denen kleine Einrichtungsfehler bei der Montage ausgeglichen werden. Die Dichtungen 16' der Saugkästen 16 legen sich infolge der Saugwir kung dicht gegen die vom Mantel 18 und dem Ringteil 24 gebildeten Ecken. Ein Teil von Löchern 34 wird vom Ringteil 24 und den Dichtungen 16 verdeckt; diese Lö cher 34 werden über an der Mantelinnenfläche ausgebil dete Rillen 35 unter Vakuum gesetzt.Since the suction roll is assembled by attaching the suction boxes 16 and the ring supports to the crosshead 12 and inserting this assembly into the perforated casing 18 , the ring supports have to be subsequently attached to the casing 18 . According to FIG. 4, this is done by bolt-like fastener that can be screwed completely into the first disk-shaped ring part 24 during assembly. As is apparent from Fig. 4, the outer ring of the ring member 24 Boh stanchions 31 , in which the bolt 32 fits in its entirety. Then when the ring member 24 sits in relation to the jacket part 18 in its correct position, the bolt 32 is unscrewed so far that its outer end extends into a hole 33 of the jacket 18 and thus locks the ring member 24 . On the inner surface of the casing 18 , bevels 38 can be applied, with which small installation errors during the assembly are compensated for. The seals 16 'of the suction boxes 16 lie as a result of the suction effect tightly against the corners formed by the jacket 18 and the ring member 24 . A part of holes 34 is covered by the ring part 24 and the seals 16 ; these holes 34 are placed under vacuum on grooves on the inner surface of the jacket 35 .

Claims

1. For the treatment of a web of material serving by bend-adjustable suction roll ( 10 ), which has a fixed crosshead ( 12 ), at its ends via bearing elements ( 14 ) on this crosshead ( 12 ) supported perforated jacket ( 18 ) on the inner surface of the Sheath ( 18 ) directed, arranged at defined mutual distances in the longitudinal direction of the arm, supported on the crosshead ( 12 ), to compensate for the roll deflection sliding shoes ( 22 ) and over a selected circumferential length on the sheath ( 18 ) acting suction devices ( 16 , 17th ), characterized in that the suction roller has a ge against the inner surface of the jacket ( 18 ), which is joined to it and extends essentially inwardly extending support ring ( 20 , 24 ) on each slide shoe ( 22 ), on which one with the sliding shoe ( 22 ) cooperating sliding surface ( 20 ') is formed, the diameter of which is smaller than the inner diameter of the casing ( 18 ), and there ß the suction devices ( 16 , 17 ) between the support rings ( 20 , 24 ) arranged suction boxes ( 16 ), each of which is independently supported on the crosshead ( 12 ) and connected to a crossbar ( 12 ) arranged suction channel ( 17 ) ruled out is.

2. Deflection adjustable suction roller according to claim 1, characterized in that the individual support ring ( 20 , 24 ) on the inner surface of the casing ( 18 ) attached disk-shaped ring part ( 24 ) and a ring part ( 24 ) attached to this bushing ( 20 ) comprises whose inner cylinder surface forms the sliding surface ( 20 ') for the sliding shoe ( 22 ).

3. Deflection adjustable suction roll according to claim 1 or 2, characterized in that each of the support rings ( 20 , 24 ) is assigned a group consisting of two or more sliding shoes ( 22 ).

4. Deflection adjustable suction roll according to one of claims 1 to 3, characterized in that the inner diameter of the sliding surface ( 20 ') of the support ring ( 20 , 24 ) carries 60 to 85%, preferably 70 to 80% of the inner diameter of the jacket ( 18 ) be .

5. Deflection adjustable suction roll according to one of claims 1 to 4, characterized in that the largest diameter of the crosshead ( 12 ) is 85 to 98%, preferably 90 to 96% of the diameter of the sliding surface ( 20 ') of the support ring ( 20 , 24 ) .

6. Deflection adjustable suction roller according to one of claims 1 to 5, characterized in that the individual support ring ( 20 , 24 ) by radial BEFE stigungsmittel ( 32 , 33 ) on the jacket ( 18 ) is attached.

7. Deflection adjustable suction roller according to claim 6, characterized in that the individual fastening means consists of a in the support ring ( 20 , 24 ) inserted bolt ( 32 ) and egg ner on the inside of the shell ( 18 ) attached th corresponding recess ( 33 ), in such a way that the bolt ( 32 ) can be unscrewed from the support ring ( 20 , 24 ).

8. Deflection adjustable suction roller according to one of claims 1 to 7, characterized in that with each support ring ( 20 , 24 ) on the inner surface of the shell ( 18 ) grooves ( 35 ) for acting on the inside hidden holes ( 34 ) are formed with vacuum.

9. Deflection adjustable suction roller according to one of claims 1 to 7, characterized in that the individual sliding surface ( 20 ') by mutual between the crosshead ( 12 ) and the support ring ( 20 , 24 ) arranged sealing means ( 26 , 28 ) is limited abge.