-
Die Erfindung betrifft eine Presswalze mit einem rotierbaren Walzenmantel, der sich auf einem axial verlaufenden Träger abstützt.
-
Derartige Presswalzen sind seit langer Zeit bekannt und im Einsatz. In Maschinen zur Herstellung von Papier-, Karton-, Tissue oder anderen Faserstoffbahnen werden sie zur Bildung von Pressspalten verwendet. Zur Entwässerung läuft die Faserstoffbahn dabei gemeinsam mit zumindest einem wasseraufnehmenden Entwässerungsband durch den Pressspalt. Um die Wasseraufnahmefähigkeit zu erhöhen, haben die Presswalzen oft eine profilierte Manteloberfläche. Im Unterschied hierzu müssen die mit der Faserstoffbahn in Kontakt kommenden Flächen in einem Glättspalt glatt sein. Unabhängig von ihrem Einsatzzweck unterliegen die Walzenmäntel einem hohen Verschleiß und müssen daher oft gewechselt werden, was sich insbesondere bei sehr breiten Maschinen als relativ aufwendig erweist.
-
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher den Wechsel des Walzenmantels bei Presswalzen zu vereinfachen und zu beschleunigen.
-
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Träger von einer rotierbaren, zylindrischen Trägerwalze gebildet wird, die den Walzenmantel im Pressbereich der Presswalze abstützt.
-
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn der Walzenmantel flexibel ist. Alternativ kann ein formatstabiler Walzenmantel aber auch einen elastischen Bezug besitzen.
-
Da der Träger eine insbesondere auch hinsichtlich Schmier- und Druckfluid abgeschlossene Einheit bildet, gestaltet sich der Aufbau der Presswalze relativ einfach. Dies gilt auch für Montage und Austausch des Walzenmantels, insbesondere dann, wenn der Außenumfang der Trägerwalze kleiner als der Innenumfang des Walzenmantels ist. Um die Formgebung bei einem flexiblen Walzenmantel zu unterstützen, sollte der Raum zwischen Walzenmantel und Trägerwalze abgedichtet und mit einem Druckmedium, vorzugsweise Druckluft gefüllt sein. Unabhängig von der Beschaffenheit des Walzenmantels kann es vorteilhaft sein, wenn sich zwischen Walzenmantel und Trägerwalze ein Schmiermedium befindet.
-
Eine Abdichtung kann entfallen, wenn der Außenumfang der Trägerwalze dem Innenumfang des Walzenmantels entspricht, was allerdings Montage und Demontage des Walzenmantels etwas beeinträchtigt.
-
In Abhängigkeit von der Art und Breite der Maschine sowie den Einsatzbedingungen kann die Trägerwalze angetrieben oder nicht angetrieben sein.
-
Des Weiteren kann es, insbesondere bei großen Pressdrücken im Pressspalt und/oder sehr breiten Maschinen von Vorteil sein, wenn die Trägerwalze durchbiegungsgesteuert ausgebildet ist. Hierbei stützt sich das zylindrische Walzenrohr der Trägerwalze in der Pressebene der Presswalze auf mehreren axial verteilt angeordneten, hydraulischen und steuerbaren Stützelementen auf der Achse der Trägerwalze ab. Diese Stützelemente drücken das Walzenrohr und damit auch den Walzenmantel zur Bildung eines Pressspaltes in Richtung eines Gegenelementes, in der Regel eine Gegenwalze.
-
Um die Durchbiegung der Trägerwalze weitestgehend auszugleichen, genügt es aber oft bereits, wenn diese bombiert ausgeführt ist. Durch die Bombierung der Trägerwalze kann außerdem einem axialen Verschieben des Walzenmantels entgegengewirkt werden. Um die Kraftübertragung zwischen Walzenmantel und Manteloberfläche der Trägerwalze zu steigern, was beispielsweise bei der Übertragung von Antriebsenergie notwendig sein kann, ist es von Vorteil, wenn die Innenseite des Walzenmantels und/oder die Manteloberfläche der Trägerwalze profiliert ausgebildet ist.
-
Andererseits lässt sich ein gleichmäßiger Schmierfilm erreichen, wenn die Innenseite des Walzenmantels und/oder die Manteloberfläche der Trägerwalze glatt ist.
-
Zur Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten kann dem Walzenmantel eine Kühl- oder Heizeinheit zugeordnet werden. Falls der Walzenmantel beispielsweise von einem Metallband gebildet wird, so kann dadurch leicht eine Temperierung des Walzenmantels z.B. mittels Induktion zur Verbesserung der Prozessbedingungen erreicht werden.
-
Falls ein axiales Verschieben des Walzenmantels zu befürchten ist, so sollte der Walzenmantel in axialer Richtung von bekannten Führungselementen fixiert werden. Flexible Walzenmäntel können von den Führungselementen bei Bedarf auf einer nicht-kreisförmigen Bahn geführt werden.
-
Außerdem sollte der Walzenmantel an seinen Enden über eine Führungsscheibe geführt werden, die gleichzeitig auch den Raum zur Trägerwalze abdichten kann. In geeigneten Fällen kann auf eine seitliche Abdichtung und damit auch auf die seitlichen Führungsscheiben verzichtet werden.
-
Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
-
In der beigefügten Zeichnung zeigen:
-
1–3: mehrere Varianten zur Pressspaltbildung und
-
4–7: unterschiedliche Presswalzen.
-
In allen Fällen erfolgt die Bildung des Pressspaltes zur Behandlung einer Papier-, Karton,- Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn 11 zwischen einer erfindungsgemäßen, rotierbar gelagerten Presswalze und einem Gegenelement in Form einer rotierbaren Gegenwalze 10. Dabei kann die Faserstoffbahn 11 zur Glättung allein oder zur Entwässerung gemeinsam mit zumindest einem wasseraufnehmenden Entwässerungsband durch den Pressspalt geführt werden. Während die Oberfläche des Walzenmantels 1 zur Glättung der Faserstoffbahn 11 glatt ist, ist diese zur Entwässerung häufig profiliert ausgeführt. Zur Profilierung eignen sich insbesondere Umfangsrillen oder Blindbohrungen.
-
1 zeigt hierzu einen verlängerten Pressspalt, der dadurch entsteht, dass die Gegenwalze 10 einen flexiblen Walzenmantel besitzt, der in der Pressebene von Stützelementen 12 mit konkaver Pressfläche zur zylindrischen Presswalze gedrückt wird. Durch die längere Verweilzeit der Faserstoffbahn 11 im Pressspalt wird eine intensive, aber dennoch volumenschonende Behandlung der Faserstoffbahn 11 ermöglicht. Im Unterschied hierzu hat die Gegenwalze 10 bei 2 einen zylindrischen Walzenmantel. Der damit verbundene relativ kurze Pressspalt kann aber auch, wie bei 3 durch das Zusammendrücken zweier, erfindungsgemäßer Presswalzen gebildet werden. Besitzen die Walzenmäntel 1 dabei einen elastischen Bezug, so führt dies zu einer Verlängerung des Pressspalts.
-
Allen in den 4 bis 7 gezeigten Presswalzen ist gemeinsam, dass sich ein flexibler, rotierbarer Walzenmantel 1 im Pressbereich auf einem axial verlaufenden Träger abstützt, der von einer rotierbaren, zylindrischen und in sich abgeschlossenen Trägerwalze 2 gebildet wird. Da der Walzenmantel 1 verschleißbedingt häufig ausgetauscht werden muss, ergeben sich durch die separate Trägerwalze 2 erhebliche Einsparungen. So muss nur der verhältnismäßig leichte Walzenmantel 1 gewechselt werden und die Trägerwalze 2 kann in der Maschine verbleiben.
-
Der Außendurchmesser der Trägerwalze 2 ist bei den Ausführungen gemäß den 4 bis 6 kleiner als der Innendurchmesser des Walzenmantel 1 der Presswalze, was dessen Montage erleichtert. Damit der flexible Walzenmantel 1 dennoch eine zylindrische Form annimmt, ist der Raum zwischen Walzenmantel 1 und Trägerwalze 2 abgedichtet und mit einem Druckmedium, beispielsweise Druckluft gefüllt. Zur Erzeugung der Presskräfte in der Pressebene aber auch zum Ausgleich der Durchbiegung ist die Presswalze bei 4 durchbiegungsgesteuert ausgeführt. Hierzu besteht die Trägerwalze 2 aus einem zylindrischen Walzenrohr 5, welches über mehrere, hydraulische Stützelemente 4 der Achse 6 der Trägerwalze 2 zum Gegenelement gedrückt wird. Die axial nebeneinander angeordneten Stützelemente 4 werden dabei in der Achse 6 geführt und über diese mit Druckfluid versorgt. Die Schmierung des Spaltes zwischen Walzenrohr 5 und Stützelement 4 kann hydrodynamisch und/oder hydrostatisch erfolgen.
-
Der Ausgleich der Durchbiegung ist besonders bei sehr breiten Maschinen von Bedeutung und kann aber auch über eine Bombierung der Trägerwalze 2 erreicht werden. Dementsprechend kann die Trägerwalze 2, wie in den 5 bis 7 zu sehen, im Wesentlichen lediglich vom zylindrischen Walzenrohr 5 gebildet werden. Die Bombierung der Trägerwalze 2 wirkt gleichzeitig einem seitlichen Verlaufen des Walzenmantels 1 der Presswalze entgegen. Dem seitlichen Verlaufen kann alternativ oder ergänzend auch mit ineinandergreifenden Führungsrillen und Führungsnuten auf der Innenseite des Walzenmantels 1 und der Manteloberfläche der Trägerwalze 2 begegnet werden.
-
Bei Bedarf kann die Trägerwalze 2 entsprechend 5 über einen Antriebszapfen 8 mit einem Antrieb gekoppelt sein. Die Antriebsleistung wird dabei von der Trägerwalze 2 auf den Walzenmantel 1 übertragen. Um dies zu unterstützen kann die Innenseite des Walzenmantels 1 und/oder die Manteloberfläche der Trägerwalze 2 profiliert ausgebildet oder rauh sein. Falls die Presswalze nicht angetrieben ist, so geht die Rotation des Walzenmantels 1 von der Faserstoffbahn 11 oder einem um die Presswalze endlos umlaufenden Band aus. 6 deutet außerdem noch die Möglichkeit an, den Walzenmantel 1 über ein Kühl- oder Heizelement 3 zu temperieren. Eine für die Behandlung der Faserstoffbahn 11 häufig vorteilhafte Beheizung kann bei einem Walzenmantel 1 aus einem Stahlband beispielsweise einfach induktiv erfolgen.
-
Die Ausführung gemäß 7 zeigt einen Walzenmantel 1, dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser der Trägerwalze 2 entspricht. Zwar kann dies die Montage des Walzenmantels 1 beeinträchtigen, allerdings ergeben sich Vorteile beim Walzenmantel 1 hinsichtlich Formgebung und Abdichtung.
-
Um den Walzenmantel 1 axial zu fixieren, besitzen alle Walzenmäntel 1 bekannte Führungselemente 9 meist in Form von Spannelementen. Zur Führung des Walzenmantels 1 in der Pressebene aber auch für eine Abdichtung der Presswalze eignen sich Führungsscheiben 7 an den Enden der Presswalze.
