DE102009045414A1 - press roll - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Presswalze zur Bildung eines Pressspaltes mit einem Gegenpresselement (10) zur Behandlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben mit einem stationären Träger (2) und einem umlaufenden Walzenmantel (3), der über wenigstens ein gegen die Innenumfangsfläche des Walzenmantels (3) anpressbares, zumindest teilweise hydrodynamisch geschmiertes Stützelement (4) am Träger (2) abgestützt ist, das eine der Innenumfangsfläche des Walzenmantels (3) zugewandte, in Laufrichtung (5) des Walzenmantels (3) verlängerte Stützfläche (6) besitzt, die wenigstens eine, einer während des Betriebs erfolgenden hydrodynamischen Schmierung dienende Ölzufuhrstelle aufweist, über die dem Bereich zwischen Stützfläche (6) und Innenumfangsfläche des Walzenmantels (3) frisches Schmieröl zugeführt wird. Dabei soll die Schmierung der Stützfläche (6) dadurch verbessert werden, dass zumindest die, die Stützfläche (6) überstreichende Lauffläche (7) der Innenumfangsfläche des Walzenmantels (3) eine Vielzahl an Vertiefungen (8) besitzt.The invention relates to a press roll for forming a press nip with a counterpressure element (10) for treating a paper, cardboard, tissue or other fibrous web (1) in a machine for producing and / or finishing the same with a stationary carrier (2) and a circumferential roll shell (3) which is supported on the carrier (2) via at least one at least partially hydrodynamically lubricated support element (4) which can be pressed against the inner circumferential surface of the roll shell (3) and which is one of the inner circumferential surface of the roll shell (3) facing, in Running direction (5) of the roller jacket (3) has an extended support surface (6) which has at least one oil supply point which is used for hydrodynamic lubrication during operation and via which fresh lubricating oil is supplied to the area between the support surface (6) and the inner peripheral surface of the roller jacket (3) becomes. The lubrication of the support surface (6) is to be improved in that at least the running surface (7) of the inner circumferential surface of the roll shell (3) which sweeps over the support surface (6) has a large number of depressions (8).
Description
Die Erfindung betrifft eine Presswalze zur Bildung eines Pressspaltes mit einem Gegenpresselement zur Behandlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben mit einem stationären Träger und einem umlaufenden Walzenmantel, der über wenigstens ein gegen die Innenumfangsfläche des Walzenmantels anpressbares, zumindest teilweise hydrodynamisch geschmiertes Stützelement am Träger abgestützt ist, das eine der Innenumfangsfläche des Walzenmantels zugewandte, in Laufrichtung des Walzenmantels verlängerte Stützfläche besitzt, die wenigstens eine, einer während des Betriebs erfolgenden hydrodynamischen Schmierung dienende Ölzufuhrstelle aufweist, über die dem Bereich zwischen Stützfläche und Innenumfangsfläche des Walzenmantels frisches Schmieröl zugeführt wird.The invention relates to a press roll for forming a press nip with a counterpressure element for treating a paper, cardboard, tissue or other fibrous web in a machine for producing and / or finishing the same with a stationary support and a rotating roll shell, the at least one be pressed against the inner peripheral surface of the roll shell, at least partially hydrodynamically lubricated support member is supported on the carrier, the one of the inner peripheral surface of the roll shell facing, extended in the running direction of the roll shell support surface which has at least one, during operation taking place hydrodynamic lubrication oil supply point, on the the area between the support surface and inner peripheral surface of the roll shell fresh lubricating oil is supplied.
Derartige Presswalzen werden insbesondere in Pressvorrichtungen mit einer sogenannten verlängerten Presszone eingesetzt. Solche Pressvorrichtungen können beispielsweise in Pressenpartien zur Entwässerung, aber auch in Glättwerken zur Glättung einer Faserstoffbahn Verwendung finden.Such press rolls are used in particular in pressing devices with a so-called extended press zone. Such pressing devices can be used, for example, in press sections for dewatering, but also in smoothing plants for smoothing a fibrous web.
Bei einer solchen Presswalze können während des Betriebs, d. h. bei umlaufendem Walzenmantel, trotz der zumindest teilweise hydrodynamischen Schmierung erhebliche Reibungen auftreten, die Mantelverschleiß verursachen und die durch eine höhere Antriebsleistung kompensiert werden müssen. Es wurde bereits vorgeschlagen, zur Verringerung der Antriebsleistung im Eintrittsbereich der Presszone zusätzliches Öl auf die Innenumfangsfläche des Walzenmantels aufzuspritzen, bevor dieser in die Presszone eintritt.In such a press roll during operation, d. H. in spite of the at least partially hydrodynamic lubrication considerable friction occurs with circumferential roller jacket, which cause sheath wear and which must be compensated by a higher drive power. It has already been proposed, in order to reduce the drive power in the entry region of the press zone, to spray additional oil onto the inner peripheral surface of the roll shell before it enters the press zone.
Bei der aus der
An den betreffenden Stellen kann es auch dazu kommen, dass Öl an der Nut abgestreift wird. Nachdem somit Schmieröl nicht mehr in ausreichendem Masse mitgenommen und in den Schmierspalt eingezogen wird, wird die gewünschte hydrodynamische Schmierwirkung beeinträchtigt.At the points in question, it can also happen that oil is scraped off at the groove. Thus, after lubricating oil is no longer sufficiently taken and drawn into the lubrication gap, the desired hydrodynamic lubricating effect is impaired.
Eine vergleichbare Presswalze ist auch in der
Hinzu kommt, dass bei einer Presswalze mit hydrodynamischer Schmierung des Stützelements die hydrodynamische Abstützung des Walzenmantels bewirkende Schmiermittel von der Einlaufseite zur Auslaufseite stark erwärmt werden. Der Grad der Erwärmung des Schmierfilms ist unter anderem von dessen Druckverlauf und hierbei insbesondere von dessen Gradienten und dem Maximum sowie von der Maschinengeschwindigkeit abhängig. Mit zunehmender Erwärmung wird die Viskosität des Schmieröls geringer, was dessen hydraulische Tragfähigkeit mindert oder sogar in bestimmten Fällen zu dessen Zersetzung führt.In addition, in a press roll with hydrodynamic lubrication of the support element, the hydrodynamic support of the roll shell causing lubricant are strongly heated from the inlet side to the outlet side. The degree of heating of the lubricating film is dependent inter alia on its pressure curve and in particular on its gradient and the maximum and on the machine speed. With increasing heating, the viscosity of the lubricating oil is reduced, which reduces its hydraulic capacity or even in certain cases leads to its decomposition.
Problematisch ist insbesondere, dass am Einlauf zugeführtes Schmieröl nicht in ausreichendem Masse mitgenommen und in den Schmierspalt eingezogen wird. Dies ist unter anderem wiederum auf die zuvor genannte ungleiche Dicke der gemeinsam zwischen Stützelement und Gegenpresselement, insbesondere Gegenwalze hindurchlaufenden Elemente zurückzuführen.A particular problem is that at the inlet supplied lubricating oil is not taken sufficiently and fed into the lubrication gap. This is due, inter alia, to the previously mentioned uneven thickness of the elements running together between the support element and the counterpressure element, in particular the counter-roller.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher eine sichere Schmierung zwischen Stützfläche und Walzenmantel zu gewährleisten.The object of the invention is therefore to ensure a secure lubrication between the support surface and roll shell.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass zumindest die, die Stützfläche überstreichende Lauffläche der Innenumfangsfläche des Walzenmantels eine Vielzahl an Vertiefungen besitzt. Diese Vertiefungen dienen als Schmierstoffreservoirs und können die Schmierung bei Bedarf unterstützen.According to the invention, this object is achieved in that at least the running surface sweeping the supporting surface of the inner peripheral surface of the roll shell has a plurality of depressions. These recesses serve as lubricant reservoirs and can aid lubrication when needed.
Um dies in ausreichender Weise sicherzustellen, sollte die maximale Tiefe der Vertiefungen zwischen 0,5 bis 100, vorzugsweise zwischen 1 und 20 μm liegen.To ensure this sufficiently, the maximum depth of the recesses should be between 0.5 to 100, preferably between 1 and 20 microns.
Im Interesse einer umfassenden Wirkung der Vertiefungen sollten diese möglichst gleichmäßig über die Lauffläche verteilt und/oder möglichst regelmäßig angeordnet sein.In the interest of a comprehensive effect of the wells should this as evenly as possible distributed over the tread and / or arranged as regularly as possible.
Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Vertiefungen in der Lauffläche eine offene Fläche zwischen 2 und 20%, vorzugsweise zwischen 5 und 10% bilden.It has proven to be advantageous if the recesses in the tread form an open area between 2 and 20%, preferably between 5 and 10%.
Besonders vorteilhaft ist die Anwendung der Erfindung bei flexiblen Walzenmänteln. Bei Überschreiten des regulären Pressdrucks wird nämlich das Schmiermittel zunehmend aus dem Spalt zwischen Stützfläche und Lauffläche verdrängt. Allerdings führt dieser Druckanstieg auch zu einer Komprimierung des flexiblen und kompressiblen Walzenmantels und damit zu einer Verkleinerung der Vertiefungen. Dabei wird der inkompressible Schmierstoff aus den Vertiefungen in den Spalt zwischen Stütz- und Lauffläche gedrückt.Particularly advantageous is the application of the invention in flexible Walzenmänteln. When the regular pressing pressure is exceeded, the lubricant is increasingly displaced from the gap between the support surface and the running surface. However, this pressure increase also leads to a compression of the flexible and compressible roll shell and thus to a reduction of the depressions. In this case, the incompressible lubricant is pressed out of the depressions into the gap between the support and running surface.
Dies wirkt der Trockenreibung entgegen und gewährleistet die Schmiersicherheit insbesondere auch bei Stoßbelastungen.This counteracts the dry friction and ensures lubrication safety, especially under impact loads.
Dieser Prozess ist auf Grund der elastischen Eigenschaften des Walzenmantels reversibel. Bei Abnahme des Drucks auf den regulären Pressdruck formt sich die Pressmantelstruktur mit den Vertiefungen entsprechend zurück. Die Vertiefungen füllen sich wegen des Unterdrucks in denselben wieder mit nachströmenden Schmiermittel.This process is reversible due to the elastic properties of the roll shell. When the pressure decreases to the regular pressing pressure, the press shell structure with the recesses forms correspondingly back. The wells are filled with the after-flowing lubricant due to the negative pressure in the same.
Die Erfindung verbessert auch die Notlaufeigenschaften bei ausgefallenem Schmiersystem und wirkt sich so positiv auf die Lebensdauer des Walzenmantels aus.The invention also improves the emergency running properties of a failed lubrication system and thus has a positive effect on the life of the roll shell.
Besonders vorteilhaft ist der Einsatz der Erfindung bei verlängerten Pressspalten, wobei die Stützfläche zur Bildung des verlängerten Pressspaltes mit einem Gegenpresselement in Form einer zylindrischen Gegenwalze konkav ausgebildet ist.Particularly advantageous is the use of the invention in extended press nips, wherein the support surface is formed concave to form the extended press nip with a counterpressure element in the form of a cylindrical counter roll.
Zur Erhöhung der Stabilität und Lebensdauer besitzen die Walzenmäntel dabei in der Regel eine Verstärkung, insbesondere eine Faserverstärkung.To increase the stability and service life, the roll shells generally have a reinforcement, in particular a fiber reinforcement.
Die Herstellung des Walzenmantels erfolgt mit Vorteil aus Kunststoff, welches auf die Außenseite eines zylindrischen Dorns gegossen wird, der die Negativform der Vertiefungen aufweist.The production of the roll shell is advantageously made of plastic, which is poured onto the outside of a cylindrical mandrel, which has the negative shape of the recesses.
Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:The invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment. In the attached drawing shows:
In
Das Stützelement
Während die Faserstoffbahn
Dabei befindet sich der zumindest teilweise hydrodynamisch geschmierte Schmierspalt
Diesem Schmierspalt
Die Zufuhr zusätzlichen frischen Schmieröls als Schmiermittel erfolgt zumindest teilweise unabhängig von einem das Stützelement
Bei einer Mehrzahl von Stützelementen
Hier jedoch wird das Stützelement
Diese Art der Schmierung kann bei allen Stützelementen unabhängig von der Art der Linienkrafterzeugung (z. B. Langkolben, Kolbenreihe, Druckprofilverstellung, Druckprofileinstellung mit flexibler Anpressleiste) angewendet werden.This type of lubrication can be applied to all support elements regardless of the type of line power generation (eg long piston, piston series, pressure profile adjustment, pressure profile adjustment with flexible pressure bar).
Dabei sollte während des Betriebs vorzugsweise eine zumindest im Wesentlichen hydrodynamische Schmierung erfolgen. In this case, an at least substantially hydrodynamic lubrication should preferably take place during operation.
Zur Unterstützung der Schmierung besitzt die Lauffläche
Wie in
Dies führt dazu, dass der verstärkte Bereich des Walzenmantels
Die Herstellung des Walzenmantels
Zur Ausbildung der Vertiefungen
Die Vertiefungen
Sie können in Draufsicht jedoch auch eine rechteckige, dreieckige oder Rautenform oder auch eine Kontur mit sowohl geradlinigen als auch kurvenartigen oder gerundeten Begrenzungen aufweisen.However, in plan view, they may also have a rectangular, triangular or rhombic shape or even a contour with both rectilinear and curved or rounded boundaries.
Steigt der Pressdruck so stellt sich gemäß
Übersteigt der Pressdruck die Maximalgrenze so führt dies wegen der geringeren Drucksteifigkeit vor allem zum Zusammendrücken des die Lauffläche
Bei nachlassendem Druck füllen sich die Vertiefungen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- EP 0345501 [0006] EP 0345501 [0006]
- EP 469338 [0038] EP 469338 [0038]
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