DE10229155A1

DE10229155A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Beeinflussung eines Pressdruckpofils

Info

Publication number: DE10229155A1
Application number: DE2002129155
Authority: DE
Inventors: Jens Dr. Müller; Rainer Fenske; Georg Dr. Kleiser
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2004-01-15

Abstract

Es werden eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Beinflussung des sich in einem der Behandlung einer Materialbahn dienenden verlängerten Pressspalt in Bahnlaufrichtung und/oder Querrichtung ergebenden Pressdruckprofils beschrieben. Dabei wird die sich in Bahnlaufrichtung bzw. Querrichtung ergebende Kontur wenigstens eines auf einer jeweiligen Seite des Pressspaltes vorgesehenen Presschuhes verändert, um das Pressdruckprofil entsprechend zu beeinflussen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Beeinflussung des sich in einem der Behandlung einer Materialbahn dienenden verlängerten Pressspalt in Bahnlaufrichtung und/oder Querrichtung ergebenden Pressdruckprofils.

Pressenanordnungen mit in Bahnlaufrichtung verlängerten Pressspalten, die jeweils zwischen einem Pressschuh und einer Gegenfläche gebildet werden, sind bekannt (vgl. z.B. DE 196 17 801 A , DE 196 31 637 A , DE 196 31 638 A ).

Dabei wurden insbesondere auch bereits kippbare Pressschuhe sowie mechanisch entgegen der Bahnlaufrichtung versetzbare Pressschuhe vorgeschlagen. Bei den betreffenden Anordnungen ist insbesondere von Nachteil, dass sie schlecht oder nur mit großem Aufwand sektionierbar und aufwändig sind und eine online-Versetzung kaum möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung sowie ein verbessertes Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei denen die zuvor genannten Nachteile beseitigt sind. Überdies soll auf möglichst kostengünstige Art und Weise und ggf. auch im online-Betrieb in hochauflösender Weise das sich im verlängerten Pressspalt in Bahnlaufrichtung und/oder Querrichtung ergebende Pressdruckprofil beeinflussbar sein.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur Beeinflussung des sich in einem der Behandlung einer Materialbahn dienenden verlängerten Pressspalt in Bahnlaufrichtung und/oder Querrichtung ergebenden Pressdruckprofils, mit wenigstens einem auf einer Seite des Pressspaltes angeordneten Pressschuh und mit Mitteln zum Verändern der sich in Bahnlaufrichtung bzw. Querrichtung ergebenden Kontur des Pressschuhes.

Mit einer solchen Vorrichtung lässt sich z.B. die Entwässerungsleistung für unterschiedliche Papiersorten hinsichtlich eines hohen Trockengehalts und/oder einer hohen Papierqualität (z.B. spezifisches Volumen, Glätte, ...) auf einfache und kostengünstige Art und Weise äußerst genau einstellen, ohne dabei die Produktionsleistung (z.B. Geschwindigkeit,...) einschränken zu müssen. Die Vorrichtung ist also mit besonderem Vorteil insbesondere bei Papiermaschinen anwendbar, die unterschiedliche Papiersorten produzieren. Beispielsweise bei Glättvorrichtungen (Glättwerke, Kalander,...) lässt sich die Glättwerksarbeit sehr variabel auf die jeweilige Papiersorte abstimmen. Mit der erfindungsgemäßen Lösung ergibt sich insbesondere auch die Möglichkeit, die Auswirkungen von Produktionsparametern wie z.B. Feuchteprofile auf das Glättergebnis zu beeinflussen. Die erfindungsgemäße Beeinflussung des Pressdruckprofils durch entsprechendes Verändern der Pressschuhkontur ist beispielsweise auch im Zusammenhang mit einer in Bahnlaufrichtung und/oder in Querrichtung erfolgenden Druckregelung und/oder -einstellung von Vorteil.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist der Schuhkörper wenigstens eine Kammer auf, die mit Druck beaufschlagbar und/oder beheiz- und/oder kühlbar ist, um die Schuhkontur entsprechend zu verändern.

Der Schuhkörper kann also beispielsweise thermisch verformbar sein.

Ggf. kann in der Kammer ein Heiz- bzw. Kühlelement untergebracht sein. Grundsätzlich kann der Schuhkörper zur Erzielung einer jeweiligen thermischen Verformung jedoch auch von außen entsprechend beheizbar und/oder kühlbar sein.

Wird eine jeweilige Kammer beispielsweise durch ein in dieser angeordnete Heiz- und/oder Kühlelement beheizt bzw. gekühlt, so ist diese Kammer vorzugsweise thermisch isoliert. Beim Vorliegen mehrerer Kammern ist somit infolge einer jeweiligen thermischen Isolierung der Kammern eine jeweilige lokale Beaufschlagung des Schuhkörpers möglich.

Die Kammer ist insbesondere mit einem inkompressiblen Fluid beaufschlagbar. Sie kann beispielsweise mit Öl, insbesondere mit Öl aus dem Ölkreislauf zur Schuhschmierung, aber beispielsweise auch mit Wasser beaufschlagbar sein.

Eine jeweilige Kammer kann sich beispielsweise lediglich über einen Teil der in Bahnlaufrichtung gemessenen Schuhlänge, z.B. über weniger als die halbe Schuhlänge, oder auch über einen Teil der Schuhlänge erstrecken, der größer als die halbe Schuhlänge ist, wobei sie sich im letzteren Fall insbesondere auch zumindest im wesentlichen über die gesamte bzw. nicht über einen so großen teil der in Bahnlaufrichtung gemessenen Schuhlänge erstrecken kann, dass sie sich zumindest im wesentlichen über die gesamte Schuhlänge auswirkt.

Von Vorteil ist auch, wenn in Bahnlaufrichtung betrachtet zumindest zwei hintereinander angeordnete Kammern vorgesehen sind. Vorzugsweise sind die hintereinander angeordneten Kammern zumindest teilweise getrennt beaufschlagbar.

Die Kammer kann sich beispielsweise zumindest im wesentlichen über die gesamte in Querrichtung gemessene Schuhbreite erstrecken. Vorteilhafterweise ist die Vorrichtung in Querrichtung jedoch sektioniert. So können jedoch auch in Querrichtung betrachtet zumindest zwei nebeneinander angeordnete Kammern vorgesehen sein. Diese nebeneinander angeordneten Kammern können zumindest teilweise wieder getrennt beaufschlagbar sein.

Sind in Bahnlaufrichtung und/oder in Querrichtung jeweils mehrere Kammern vorgesehen, so können die Kammern jeweils auch in Gruppen zusammengefasst und gruppenweise getrennt beaufschlagt werden.

Die eingangs angegebene Aufgabe wird erfindungsgemäß zudem gelöst durch ein Verfahren zur Beeinflussung des sich in einem der Behandlung einer Materialbahn dienenden verlängerten Pressspalt in Bahnlaufrichtung und/oder Querrichtung ergebenden Pressdruckprofils, bei dem die sich in Bahnlaufrichtung bzw. Querrichtung ergebende Kontur wenigstens eines auf einer jeweiligen Seite des Pressspaltes vorgesehenen Pressschu hes verändert wird, um das Pressdruckprofil entsprechend zu beeinflussen.

Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
1 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Pressschuhs mit einer sich lediglich über einen Teil der in Bahnlaufrichtung gemessenen Schuhlänge erstreckenden, mit Druck beaufschlagbaren Kammer, wobei die Kammer noch unbelastet ist,
2 den Pressschuh gemäß 1 mit unter Druck gesetzter Kammer,
3 eine schematische Querschnittsdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Pressschuhes mit einer Kammer, die sich zumindest im wesentlichen auf die gesamte in Bahnlaufrichtung betrachtete Kontur auswirkt, wobei die Kammer noch unbelastet ist,
4 den Pressschuh gemäß 3 mit unter Druck gesetzter Kammer,
5 eine Querschnittsdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Pressschuhes mit zwei in Bahnlaufrichtung betrachtet hintereinander angeordneten Kammern, und
6 eine schematische Querschnittsdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Pressschuhes mit in Bahnlaufrichtung betrachtet zwei hintereinander angeordneten Kammern, wobei der Pressschuh im vorliegenden Fall jedoch zusätzlich in Querrichtung sektioniert ist.
Die in den 1 bis 6 dargestellten Pressschuhe 10 sind jeweils Teil einer Vorrichtung zur Beeinflussung des sich in einem der Behandlung einer Materialbahn dienenden verlängerten Pressspalt in Bahnlaufrichtung L und/oder Querrichtung ergebenden Pressdruckprofils. Der betreffende, in Bahnlaufrichtung L verlängerte Pressspalt wird jeweils zwischen dem Pressschuh 10 und einer Gegenfläche gebildet, gegen die der Pressschuh 10 mittels eines Anpresssystems 12 (vgl. 1) anpressbar ist. Dem jeweiligen Pressschuh 10 sind Mittel zum Verändern der sich in Bahnlaufrichtung L bzw. Querrichtung ergebenden Kontur des Pressschuhes 10 zugeordnet.
1 zeigt in schematischer Querschnittsdarstellung einen Pressschuh 10 mit einer sich lediglich über einen Teil der in Bahnlaufrichtung L gemessenen Schuhlänge erstreckenden Druck beaufschlagbaren Kammer 14. Die Kammer 14 wirkt sich hier also nur auf einen Teilbereich der Schuhkontur aus. Wie anhand der 1 zu erkennen ist, ist die Kammer 14 im vorliegenden Fall in einem in Bahnlaufrichtung L betrachtet vorde ren Bereich des Schuhkörpers vorgesehen. Sie ist über eine Leitung 16 mit einem entsprechenden Druckfluid beaufschlagbar. In der Darstellung gemäß 1 ist die Kammer 14 noch unbelastet.
2 zeigt den Pressschuh 10 gemäß 1 mit unter Druck gesetzter Kammer 14, wodurch der vordere Bereich der Schuhkontur entsprechend verändert wird.
3 zeigt in schematischer Querschnittsdarstellung eine weitere Ausführungsform des Pressschuhes 10. In diesem Fall erstreckt sich die Kammer 14 über eine Strecke, die größer ist als die halbe Schuhlänge. Sie kann insbesondere so dimensioniert sein, dass sie sich zumindest im wesentlichen auf die gesamte Schuhkontur auswirkt.
Während in der Darstellung gemäß 3 die Kammer 14 noch unbelastet ist, zeigt die 4 denselben Pressschuh mit unter Druck gesetzter Kammer 14. Wie anhand der 4 zu erkennen ist, wird dadurch zumindest im wesentlichen die gesamte Schuhkontur entsprechend beeinflusst.
5 zeigt in schematischer Querschnittsdarstellung eine weitere Ausführungsform des Pressschuhes 10 mit zwei in Bahnlaufrichtung L betrachtet hintereinander angeordneten Kammern 14', 14''.
Wie anhand der 5 zu erkennen ist, besitzt die in Bahnlaufrichtung L betrachtet vordere Kammer 14' einen zumindest im wesentlichen kreisrunden Querschnitt und die hintere Kammer 14'' einen länglichen Querschnitt.
Die beiden Kammern 14', 14'' sind über Leitungen 16' bzw. 16'' getrennt voneinander mit Druckfluid beaufschlagbar.
Es können beispielsweise auch drei oder mehrere Kammern vorgesehen sein. Diese können unabhängig voneinander oder auch in Gruppen zusammengefasst mit Druck beaufschlagbar sein.
6 zeigt in schematischer Querschnittsdarstellung eine weitere Ausführungsform eines Pressschuhes 10 mit in Bahnlaufrichtung L betrachtet zwei hintereinander angeordneten Kammern 14', 14''. Im vorliegenden Fall ist der Pressschuh 10 jedoch zusätzlich in Querrichtung sektioniert. Es ergeben sich somit getrennt ansteuerbare bzw. beaufschlagbare Sektionen oder Druckkammern 18, über die auch das Querprofil entsprechend beeinflussbar ist. Dabei können die Kammern auch zu Gruppen zusammengefasst sein, so dass sie gruppenweise getrennt ansteuerbar sind.
Die Kammern 14 werden mit Druckfluid beaufschlagt, wobei vorzugsweise Öl verwendet wird, bei dem es sich insbesondere um das Öl aus dem Ölkreislauf zur Schuhschmierung handeln kann. Grundsätzlich kann jedoch beispielsweise auch Wasser verwendet werden. Bevorzugt werden Fluide eingesetzt, die zumindest im wesentlichen inkompressibel sind.
Die Kammern 14 können jeweils Entlüftungsmöglichkeiten besitzen. So kann beispielsweise wenigstens eine Entlüftungsleitung und/oder eine Entlüftung durch ein Durchströmen der Kammer mit Druckfluid vorgesehen sein.
Es ist beispielsweise auch eine Zirkulierung des Druckfluids zur Kühlung des Schuhes denkbar.
Anstelle einer Druckbeaufschlagung ist beispielsweise auch eine Konturveränderung durch eine entsprechende thermische Verformung des Schuhkörpers mittels Heiz- oder Kühlvorrichtungen und/oder -elementen denkbar. Diese können beispielsweise in Kammern 14, 14', 14'' vorgesehen sein, wie sie beispielsweise in den 1 bis 5 dargestellt wurden. Die Kammeraufteilung kann beispielsweise wieder so sein, wie dies zuvor beschrieben wurde. Die einzelnen Kammern sind im vorliegenden Fall zweckmäßigerweise thermisch isoliert.
Es ist insbesondere auch eine Ausgestaltung mit Bimetallen denkbar.
Es kann beispielsweise auch ein jeweiliger Pressschuh ohne Kammern eingesetzt werden, der z.B. örtlich beheizt und/oder gekühlt wird, was beispielsweise durch Strahler, Induktion und entsprechend erzeugte Wirbelströme und/oder dergleichen erreicht werden kann.

10: Pressschuh
12: Anpresssystem
14: Kammer
14': Kammer
14'': Kammer
16: Leitung
16': Leitung
16'': Leitung
18: Sektion
L: Bahnlaufrichtung

Claims

Vorrichtung zur Beeinflussung des sich in einem der Behandlung einer Materialbahn dienenden verlängerten Pressspalt in Bahnlaufrichtung (L) und/oder Querrichtung ergebenden Pressdruckprofils, mit wenigstens einem auf einer Seite des Pressspaltes angeordneten Pressschuh (10) und mit Mitteln (14, 16) zum Verändern der sich in Bahnlaufrichtung (L) bzw. Querrichtung ergebenden Kontur des Pressschuhes (10).
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schuhkörper wenigstens eine Kammer (14) aufweist, die mit Druck beaufschlagbar und/oder beheiz- und/oder kühlbar ist, um die Schuhkontur entsprechend zu verändern.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schuhkörper thermisch verformbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kammer (14) ein Heiz- bzw. Kühlelement untergebracht ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (14) thermisch isoliert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (14) mit einem inkompressiblen Fluid beaufschlagbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (14) mit Öl beaufschlagar ist
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (14) mit Öl aus dem Ölkreislauf zur Schuhschmierung beaufschlagbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (14) mit Wasser beaufschlagbar.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kammer (14) lediglich über einen Teil der in Bahnlaufrichtung (L) gemessenen Schuhlänge erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kammer (14) lediglich über einen Teil der in Bahnlauf richtung (L) gemessenen Schuhlänge erstreckt, der kürzer als die halbe Schuhlänge ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kammer (14) über einen Teil der in Bahnlaufrichtung (L) gemessenen Schuhlänge erstreckt, der größer als die halbe Schuhlänge ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kammer (14) zumindest im Wesentlichen über die gesamte bzw. über einen so großen Teil der in Bahnlaufrichtung gemessenen Schuhlänge erstreckt, dass sie sich zumindest im wesentlichen über die gesamte Schuhlänge auswirkt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Bahnlaufrichtung (L) betrachtet zumindest zwei hintereinander angeordnete Kammern (14', 14'') vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die hintereinander angeordneten Kammern (14', 14'') zumindest teilweise getrennt beaufschlagbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kammer (14) zumindest im Wesentlichen über die gesamte in Querrichtung gemessene Schuhbreite erstreckt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in Querrichtung betrachtet zumindest zwei nebeneinander angeordnete Kammern (14) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die nebeneinander angeordneten Kammern (14) zumindest teilweise getrennt beaufschlagbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schuhkörper zur Erzielung einer jeweiligen thermischen Verformung von außen entsprechend beheizbar und/oder kühlbar ist.
Verfahren zur Beeinflussung des sich in einem der Behandlung einer Materialbahn dienenden verlängerten Pressspalt in Bahnlaufrichtung und/oder Querrichtung ergebenden Pressdruckprofils, bei dem die sich in Bahnlaufrichtung bzw. Querrichtung ergebende Kontur wenigstens eines auf einer jeweiligen Seite des Pressspaltes vorgesehenen Pressschuhes verändert wird, um das Pressdruckprofil entsprechend zu beeinflussen.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine im Schuhkörper vorgesehene Kammer mit Druck beaufschlagt wird, um die Schuhkontur entsprechend zu verändern.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Schuhkörper thermisch verformt wird, um die Schuhkontur entsprechend zu verändern.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine im Schuhkörper vorgesehene Kammer beheizt und/oder gekühlt wird, um die Schuhkontur entsprechend zu verändern.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Schuhkörper zur Erzielung einer jeweiligen thermischen Verformung von außen entsprechend beheizt oder gekühlt wird.