-
Die
Erfindung betrifft eine Schuhwalze zur Herstellung und/oder Behandlung
einer Materialbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit wenigstens
einem Pressschuh und einem über
diesen geführten
flexiblen Walzenmantel, der zur Bildung eines in Bahnlaufrichtung
verlängerten
Pressnips gegen ein Gegenelement pressbar ist.
-
Es
wurde bereits vorgeschlagen, den flexiblen Walzenmantel an den Mantelrändern über Wälzkörper an
stationären
seitlichen Stirnscheiben zu lagern. Wälzkörper sind nun aber für höhere Geschwindigkeiten,
wie sie beispielsweise aufgrund eines größeren Durchmessers der Schuhwalze über 1 m
und bei einer Maschinengeschwindigkeit von mehr als 500 bis etwa
2200 m/min und höher
auftreten, nicht geeignet. Wälzlager
bringen unter anderem eine starke Geräuschentwicklung mit sich.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schuhwalze der eingangs
genannten Art mit einer verbesserten Lagerung der Mantelrandbereiche zu
schaffen. Dabei sollen insbesondere der Wartungs- und Herstellungsaufwand
möglichst
gering gehalten werden.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
eine Schuhwalze zur Herstellung und/oder Behandlung einer Materialbahn,
insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit wenigstens einem Pressschuh und
einem über
diesen geführten
flexiblen Walzenmantel, der zur Bildung eines in Bahnlaufrichtung verlängerten
Pressnips gegen ein Gegenelement pressbar ist, sowie mit im Bereich
der beiden seitlichen Ränder
des Walzen mantels vorgesehenen stationären Stirnscheiben, an denen
die Mantelränder gelagert
und zwangsgeführt
sind, wobei die Mantelränder
jeweils in einer Trockenlagerung an der jeweiligen stationären Stirnscheibe
gelagert sind.
-
Derartige
Pressnips kommen insbesondere bei der Entwässerung (Pressen) und/oder
Glättung (Glättwerke/Kalander)
von Materialbahnen, vorzugsweise Papier-,Karton- oder Tissuebahnen
zur Anwendung.
-
Aufgrund
dieser Ausbildung ergibt sich eine verbesserte Lagerung der Randbereiche
des flexiblen Walzenmantels, mit der sowohl der Wartungs-als auch der Herstellungsaufwand
auf ein Minimum reduziert wird. So kann insbesondere auf eine Ölschmierung
verzichtet werden.
-
Im
Bereich des verlängerten
Pressnips können
die Mantelränder
zumindest im Wesentlichen entsprechend der Kontur der der Materialbahn
zugewandten Pressfläche
des Pressschuhs an den stationären
Stirnscheiben geführt
sein.
-
Bei
einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schuhwalze
sind die Mantelränder
jeweils ungeschmiert an der jeweiligen stationären Stirnscheibe gelagert,
womit die Lagerung entsprechend einfacher und billiger wird. Dabei
können
zumindest die Lagerflächen
der stationären
Stirnscheiben und/oder der Mantelrandbereiche mit die Reibung reduzierenden
Partikeln versehen sein. Solche die Reibung reduzierenden Partikel
können
zumindest teilweise insbesondere aus Graphit, PTFE und/oder dergleichen
bestehen.
-
Alternativ
oder zusätzlich
kann der Lagerspalt einer jeweiligen Trockenlagerung mit Dauerschmierstoff
gefüllt
sein.
-
Bei
einer anderen vorteilhaften Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Schuhwalze
sind die Mantelränder
an der jeweiligen stationären
Stirnscheibe jeweils luftgelagert, was sowohl einen Kühleffekt
als auch einen Schmiereffekt mit sich bringt.
-
Die
stationären
Stirnscheiben können
beispielsweise mit Führungsnuten
versehen sein, in denen die Mantelränder entsprechend gelagert
und zwangsgeführt
sind. Dabei ist der in einer jeweiligen Führungsnut aufgenommene Mantelrand
im Vergleich zum restlichen Walzenmantel vorzugsweise dicker ausgeführt.
-
Bei
einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schuhwalze
sind die zweckmäßigerweise
verdickten Mantelränder
geschlitzt. Es ergeben sich somit biegeweiche Mantelrandbereiche.
-
Die
Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher
erläutert;
in dieser zeigen:
-
1 eine
schematische Querschnittsdarstellung einer herkömmlichen Schuhwalze mit einem randseitig
an umlaufenden kreisförmigen
Stirnscheiben befestigten Walzenmantel,
-
2 eine
schematische Längsschnittdarstellung
eines Teils einer beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schuhwalze,
-
3 eine
schematische Stirnansicht der erfindungsgemäßen Schuhwalze nach 2,
-
4 eine
schematische Längsschnittdarstellung
eines Mantelrandbereichs einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schuhwalze,
bei der die Mantelränder
bzw. Mantelrandbereiche geschlitzt sind,
-
5 eine
schematische Stirnansicht der Ausführung gemäß 4 in Richtung
des Pfeils A und
-
6 eine
schematische Längsschnittdarstellung
eines Teils einer weiteren Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Schuhwalze,
deren stationäre
Stirnscheiben jeweils mit einer ringartigen Abspritznut für aus dem
Walzeninnenraum austretendes Öl
versehen sind.
-
1 zeigt
in schematischer Querschnittsdarstellung eine herkömmliche
Schuhwalze 10 mit einem randseitig an umlaufenden kreisförmigen Stirnscheiben 12 befestigten
flexiblen Walzenmantel 14.
-
Die
Schuhwalze 10 umfasst wenigstens einen Pressschuh 16,
der über
Stützelemente 18 an
einem den flexiblen Walzenmantel 14 durchsetzenden drehfesten
Träger 20 abgestützt ist.
-
Der über den
Pressschuh 16 geführte
flexible Walzenmantel 14 ist zur Bildung eines in Bahnlaufrichtung
L verlängerten
Pressnips 22 gegen ein Gegenelement 24 pressbar,
das im vorliegenden Fall durch eine Gegenwalze gebildet ist.
-
Wie
anhand der 1 zu erkennen ist, besitzt der
Pressschuh 16 eine nach innen konkav geformte Pressfläche 26,
mit der er gegen die Gegenwalze 24 pressbar ist.
-
Der
Walzenmantel 14 läuft
während
des Betriebs dieser herkömmlichen
Schuhwalze 10 über den
feststehenden, d.h. drehfesten und an die Innenfläche des
Walzenmantels 4 anpressbaren Pressschuh 16, wobei
die Pressfläche 26 beispielsweise mit Öl geschmiert
sein kann. Durch den Pressnip 22 kann insbesondere eine
von einem Filzband gestützte
Papierbahn laufen.
-
Der
Walzenmantel 14 läuft
also um den drehfesten Träger 20 und über den
Pressschuh 16, wobei die beiden seitlichen Ränder des
flexiblen Walzenmantels 14 an den entsprechend mitrotierenden Stirnscheiben 12 befestigt
sind.
-
Während die
Mittelzone des flexiblen Walzenmantel 14 bedingt durch
die konkave Pressfläche 26 des
Pressschuhs 16 eine konkave Kontur besitzt, weist der Walzenmantel 14 in
seinen Randbereichen eine dem Umfang der rotierenden Stirnscheiben 12 entsprechende
kreisförmige
Kontur auf.
-
Während des
Betriebs einer solchen Anordnung kann es immer wieder zu ungewollten
Verformungen und einer hohen mechanischen und thermischen Beanspruchung
des Walzenmantels 14 in seinen axialen und stirnseitigen
Randbereichen kommen.
-
2 zeigt
in schematischer Längsschnittdarstellung
einen Teil einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schuhwalze 28.
-
Die
Schuhwalze 28 dient der Herstellung und/oder Behandlung
einer Materialbahn, bei der es sich insbesondere um eine Papier-
oder Kartonbahn handeln kann. Sie umfasst wenigstens einen Pressschuh 30 und
einen über
diesen geführten
flexiblen Walzenmantel 32, der zur Bildung eines in Bahnlaufrichtung
L (vgl. auch 3) verlängerten Pressnips 34 gegen
ein im vorliegenden Fall beispielsweise durch eine Gegenwalze gebildetes
Gegenelement 36 pressbar ist.
-
Im
Bereich der beiden seitlichen Ränder 38 des
Walzenmantels 32 sind wieder Stirnscheiben 40 vorgesehen,
bei denen es sich im vorliegenden Fall jedoch um stationäre, d.h.
insbesondere drehfeste Seitenteile handelt.
-
An
diesen stationären
Stirnscheiben 40 sind die Mantelränder 38 gelagert und
zwangsgeführt.
-
Dabei
sind die Mantelränder 38 im
Bereich des verlängerten
Pressnips 34 zumindest im Wesentlichen entsprechend der
im vorliegenden Fall beispielsweise konkaven Kontur der der Materialbahn zugewandten
Pressfläche 42 des
Pressschuhs 30 an den stationären Stirnscheiben 40 geführt.
-
Wie
anhand der 2 zu erkennen ist, ist zwischen
einem jeweiligen Mantelrand 38 und der betreffenden stationären Stirnscheibe 40 zusätzlich zu
den Lagerflächen 44 wenigstens
eine Dichtung 46 vorgesehen. Dabei kann beispielsweise
wenigstens eine einem jeweiligen Mantelrand 38 zugeordnete und
mit diesem umlaufende Dichtung oder, wie beim vorliegenden Ausführungsbeispiel,
beispielsweise wenigstens eine einer jeweiligen stationären Stirnscheibe 40 zugeordnete,
beispielsweise feststehende Dichtung 46 vorgesehen sein.
Bei den Dichtungen 46 kann es sich insbesondere um O-Ringe
handeln.
-
Beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind die stationären
Stirnscheiben 40 mit Führungsnuten 48 versehen
und die Mantelränder 38 in
diesen Führungsnuten
entsprechend gelagert und zwangsgeführt. Im vorliegenden Fall sind
die Führungsnuten 48 zwischen
zwei durch Schrauben 50 zusammengehaltenen Teilen 40', 40'' der stationären Stirnscheibe 40 gebildet.
Dabei ist am Außenumfang
des radial inneren Teils 40'' im Bereich
der Führungsnut 48 einer jeweiligen
stationären
Stirnscheibe 40 eine umlaufende Nut 52 vorgesehen,
in der eine als O-Ring ausgeführte
Dichtung 46 aufgenommen ist. Diese Dichtung 46 wirkt
mit der radial innen liegenden Seite des betreffenden Mantelrandes 38 zusammen.
-
Wie
anhand der 2 zu erkennen ist, ist der in
der Führungsnut 48 aufgenommene
Mantelrand 38 im Vergleich zu dem restlichen Randbereich 54 des
flexiblen Walzenmantels 32 dicker ausgeführt.
-
Im
Bereich des verlängerten
Pressnips 34 besitzt die Führungsnut 48 einer
jeweiligen stationären
Stirnscheibe 40 einen zumindest im Wesentlichen der Kontur
der der Materialbahn zugewandten Pressfläche 42 des Pressschuhs 30 entsprechenden Verlauf.
-
Da
im vorliegenden Fall das Gegenelement 36 durch eine Gegenwalze
gebildet und die an die Kontur dieser Gegenwalze angepasste Kontur
der Pressfläche 42 entsprechend
konkav ist, besitzt die Führungsnut 48 im
Bereich des verlängerten
Pressnips 34 ebenfalls einen konkaven Verlauf.
-
Zumindest
der Bereich zwischen Pressschuh 30 und Walzenmantel 32 ist
insbesondere hydrodynamisch und/oder hydrostatisch geschmiert. Als
Schmiermittel kann insbesondere Öl
vorgesehen sein.
-
Der
durch den Walzenmantel 32 und die stationären Stirnscheiben 40 begrenzte
Walzeninnenraum ist zweckmäßigerweise
mit einem Betriebsinnendruck beaufschlagbar.
-
Erfindungsgemäß sind die
Mantelränder 38 jeweils
in einer Trockenlagerung 56 an der jeweiligen stationären Stirnscheibe 40 gelagert.
-
Dabei
können
die Mantelränder 38 insbesondere
jeweils ungeschmiert an der jeweiligen stationären Stirnscheibe 40 gelagert
sein. In diesem Fall sind zweckmäßigerweise
zumindest die Lagerflächen 44 der
stationären
Stirnscheiben 40 und/oder der Mantelrandbereiche 54 mit
die Reibung reduzierenden Partikeln versehen. Die die Reibung reduzierenden Partikel
können
zumindest teilweise insbesondere aus Graphit, PTFE und/oder dergleichen
bestehen.
-
Alternativ
oder zusätzlich
kann der Lagerspalt einer jeweiligen Trockenlagerung 56 auch
mit Dauerschmierstoff gefüllt
sein.
-
Grundsätzlich sind
beispielsweise auch solche Ausführungen
denkbar, bei denen die Mantelränder 38 an
der jeweiligen stationären
Stirnscheibe 40 jeweils luftgelagert sind.
-
Die
vorzugsweise verdickten Mantelränder 38 können insbesondere
auch geschlitzt sein (vgl. 4 und 5).
-
3 zeigt
die erfindungsgemäße Schuhwalze 28 gemäß 2 in
einer schematischen Stirnansicht. Wie sich aus dieser 3 ergibt,
ist ein jeweiliger Rand 38 des flexiblen Walzenmantels 32 im Bereich
des in Bahnlaufrichtung L verlängerten Pressnips 34 entsprechend
der hier zum Beispiel konkaven Kontur der Pressfläche 42 des
Pressschuhs 30 zwangsgeführt. Die entsprechende Zwangsführung wird
durch die entsprechenden Führungsnuten 48 (vgl. 2)
der stationären
Stirnscheiben 40 bewirkt.
-
4 zeigt
in schematischer Längsschnittdarstellung
einen Mantelrandbereich 54 einer weiteren Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Schuhwalze,
bei der die vorzugsweise verdickten Mantelränder 38 jeweils mit
Schlitzen 58 versehen sind.
-
5 zeigt
eine schematische Stirnansicht des in der 4 dargestellten
Mantelrandbereichs 54 in Richtung des Pfeils A. Wie anhand
dieser 5 zu erkennen ist, sind die im Bereich des Außenumfangs
eines jeweiligen verdickten Mantelrandes 38 vorgesehenen
Schlitze 58 in Umfangsrichtung über den Mantelrand 38 verteilt.
-
Wie
insbesondere anhand der 4 zu erkennen ist, können sich
die Schlitze 58 in Axialrichtung erstrecken, wobei sie
beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
nur im gegenüber
dem restlichen Walzenmantel 32 radial verdickten Bereich 60 vorgesehen
sind.
-
6 zeigt
in schematischer Längsschnittdarstellung
einen Teil einer weiteren Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Schuhwalze 28.
Im vorliegenden Fall sind die stationären Stirnscheiben 40 jeweils
mit einer ringartigen Abspritznut 62 für aus dem Walzeninnenraum 64 austretendes Öl 66 versehen.
Aus der Abspritznut 62 kann das Öl 66 beispielsweise über wenigstens
einen Kanal 68 abgeführt werden.
-
In
dieser 6 sind insbesondere auch wieder die Führungsflächen 44 der
einen jeweiligen verdickten Mantelrand 38 aufnehmenden
Führungsnut 48 zu
erkennen.
-
- 10
- Schuhwalze
- 12
- Stirnscheibe
- 14
- flexibler
Walzenmantel
- 16
- Pressschuh
- 18
- Stützelement
- 20
- Träger
- 22
- Pressnip
- 24
- Gegenelement,
Gegenwalze
- 26
- Pressfläche
- 28
- Schuhwalze
- 30
- Pressschuh
- 32
- flexibler
Walzenmantel
- 34
- verlängerter
Pressnip
- 36
- Gegenelement,
Gegenwalze
- 38
- Mantelrand
- 40
- stationäre Stirnscheibe
- 40'
- Teil
- 40''
- Teil
- 42
- Pressfläche
- 44
- Lagerfläche
- 46
- Dichtung
- 48
- Führungsnut
- 50
- Schraube
- 52
- Umfangsnut
- 54
- Mantelrandbereich
- 56
- Trockenlagerung
- 58
- Schlitz
- 60
- radial
verdickter Bereich
- 62
- Abspritznut
- 64
- Walzeninnenraum
- 66
- Öl
- 68
- Kanal
- L
- Bahnlaufrichtung