DE112007002778T5

DE112007002778T5 - Loading element for a fiber web machine

Info

Publication number: DE112007002778T5
Application number: DE112007002778T
Authority: DE
Inventors: Kari Holopainen; Pekka Korpelainen; Jorma Snellman
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 2006-12-04
Filing date: 2007-12-03
Publication date: 2009-10-29
Also published as: WO2008068381A1; AT506500A2; AT506500B1; FI20065771A0; AT506500A3

Abstract

Belastungselement oder Schuh (20) einer Faserbahnmaschine, welches wenigstens eine Schmiermittelkammer oder eine Tasche (22) aufweist, wobei die Tasche (22) mit einem Druckmedium durch das Belastungselement (20) entlang einer Kapillarleitung (15) versorgbar ist, um einen Schmiermittelfilm zwischen der Oberfläche eines Gleitelements (5) des Belastungselements (20) und einer Oberfläche, welche an der Oberfläche des Gleitelements in einem Belastungszustand zu liegen kommt, zu bilden und aufrecht zu erhalten, dadurch gekennzeichnet, dass das Belastungselement (20) des weiteren eine zusätzliche Tasche (25) aufweist, welche in dem Bereich des höchsten Drucks eines Drucks angeordnet ist, welcher zwischen der Oberfläche des Gleitelements (5) und der in der Belastungssituation an demselben zu liegen kommenden Oberfläche auftritt, um die Bildung und die Aufrechterhaltung des Schmierfilms sicherzustellen.A load element or shoe (20) of a fiber web machine having at least one lubricant chamber or pocket (22), said pocket (22) being supplyable with a pressure medium through said loading member (20) along a capillary conduit (15) to form a lubricant film between said body Surface of a sliding element (5) of the loading element (20) and a surface, which comes to lie on the surface of the sliding element in a loaded state to form and maintain, characterized in that the loading element (20) further comprises an additional pocket ( 25) disposed in the region of highest pressure of a pressure which occurs between the surface of the sliding member (5) and the surface thereof in the loading situation to ensure the formation and maintenance of the lubricating film.

Description

Die Erfindung betrifft Belastungselemente oder Schuhe von Faserbahnmaschinen, wie zum Beispiel Papier- oder Pappemaschinen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Belastungselement einer Faserbahnmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The Invention relates to load elements or shoes of fiber web machines, such as paper or cardboard machines. In particular, it concerns the invention a loading element of a fiber web machine according to the Preamble of claim 1.

In Faserbahnmaschinen ist eine Walzenart, welche Belastungselemente, d. h. Schuhe, verwendet, eine biegungskompensierte Walze, welche Folgendes aufweist: eine stationäre Walzenachse, die mit einer Belastungsausnehmung bzw. -vertiefung für ein Druckmedium und für eine Belastungsanordnung versehen ist, wie zum Beispiel einen Belastungsschuh oder ein Belastungselement, und einen Walzenmantel, der dafür geeignet ist, um die Walzenachse zu rotieren und der durch die innere Belastungsanordnung belastet wird, welche in der Belastungsausnehmung radial gegen die innere Oberfläche des Walzenmantels belastet wird; wobei die Belastungsanordnung Vertiefungen, d. h. Taschen, aufweist, welche in Richtung der inneren Oberfläche des Walzenmantels offen sind und mit der inneren Oberfläche des Walzenmantels Kammern festlegen, welche mit einem Druckmedium, zum Beispiel Öl, versorgt werden. In den aus dem Stand der Technik bekannten Walzen wird die Zuführung des Druckmediums in die Vertiefungen auf der Oberfläche des Belastungselements durch das Belastungselement dadurch erreicht, dass die gleiche Größe und die gleiche Anzahl von Kapillaren verwendet wird, wodurch jede Tasche des Belastungselements mit derselben Strömungsmenge des Druckmediums versorgt wird. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass diese Anordnung insbesondere in Verbindung mit biegungskompensierten Walzen der Bauart problematisch ist, bei welcher der Walzenmantel aus einem Komposit hergestellt ist, d. h. in Verbindung mit sogenannten Kompositwalzen, weil der Kompositmantel, wenn er benutzt wird, auch größeren Deformationen ausgesetzt sein kann, was dazu führt, dass der Medienfilm zwischen dem Walzenmantel und der Oberfläche des Belastungselements verschwindet.In Fiber web machines is a type of roller which loading elements, d. H. Shoes, used, a deflection-compensated roller, which Has the following: a stationary roll axis, with a load recess for a print medium and provided for a loading arrangement, such as Example, a loading shoe or a loading element, and a Roll shell suitable for this around the roll axis to rotate and burdened by the inner load arrangement which is in the load recess radially against the inner Surface of the roll shell is loaded; the load arrangement Depressions, d. H. Pockets, which faces towards the inner Surface of the roll shell are open and with the inner Set surface of the roll shell chambers, which with a pressure medium, for example oil, are supplied. In the rollers known from the prior art, the supply of the pressure medium into the depressions on the surface of the loading element achieved by the loading element thereby that the same size and the same number of Capillaries are used, reducing each pocket of the loading element supplied with the same flow rate of the pressure medium becomes. However, it has been found that this arrangement in particular in connection with deflection-compensated rolls of the type problematic is, in which the roll shell made of a composite is, d. H. in connection with so-called composite rolls, because of Composite coat, when used, also larger Deformations can be exposed, which causes that the media film between the roll shell and the surface of the loading element disappears.

Biegungskompensierte Walzen werden üblicherweise als Nipwalzen verwendet. Die aus dem Stand der Technik bekannten, sogenannten Schuhwalzen sind üblicherweise hydraulisch biegungskompensierte, zonengesteuerte Walzen, bei welchen der Mantel von einer nicht rotierenden Mittelachse der Walze mittels einer hydrostatischen Belastungsanordnung, wie zum Beispiel einer Reihe von Belastungsschuhen, gehalten und belastet wird. Die Reihe an Belastungsschuhen ist im Allgemeinen auch in Zonen eingeteilt, welche eine Einstellung des Belastungsdrucks in einer Querrichtung erlaubt, d. h. in einer Richtung quer zu der Laufrichtung der Bahn, d. h. der Maschinenrichtung, und zwar gemäß des Erfordernisses zur Profilierung. Die Einteilung der Zonen bei dieser Art von zonengesteuerten Schuhwalze kann sich auf einzelne Elemente der Belastungsanordnung erstrecken, wobei in diesem Fall die Anzahl an Zonen in der Belastungsanordnung der Walze 60 überschreiten kann – die von dem Anmelder unter den Marken SymCD^TM und SymCDS^TM vermarkteten Schuhwalzen können als Beispiele genannt werden, oder auf eine Anzahl von Elementen der Belastungsanordnung, wobei in diesem Fall die Walze und die Belastungsanordnung normalerweise acht Zonen beinhaltet – die von dem Anmelder unter den Marken SymZ^TM und SymZS^TM vermarkteten Schuhwalzen können als Beispiele genannt werden.Bend-compensated rolls are commonly used as nip rolls. The so-called shoe rolls known from the prior art are usually hydraulically bend-compensated, zone-controlled rolls in which the shell is held and loaded by a non-rotating central axis of the roll by means of a hydrostatic loading arrangement, such as a series of load shoes. The series of load shoes is also generally divided into zones which allow adjustment of the load pressure in a transverse direction, ie in a direction transverse to the running direction of the web, ie the machine direction, according to the need for profiling. The division of the zones in this type of zone-controlled shoe roll may extend to individual elements of the loading arrangement, in which case the number of zones in the loading arrangement of the roller 60 The shoe rolls marketed by the Applicant under the trademarks SymCD ^™ and SymCDS ^™ may be mentioned as examples, or to a number of elements of the loading arrangement, in which case the roller and load assembly normally includes eight zones - that of the applicant Shoe rolls marketed under the brands SymZ ^™ and SymZS ^™ can be cited as examples.

Im Bezug auf den Stand der Technik kann auf die finnische Patentanmeldung 20002739 Bezug genommen werden, welche eine biegungskompensierte Walze beschreibt, bei welcher zur Verbesserung der Profilierbarkeit des Walzenmantels in der Axialrichtung des Walzenmantels, d. h. in der Querrichtung der Maschine, jedes Belastungselement eine Reihe von Profilierkammern aufweist, welche im Wesentlichen an dem Walzenspalt angeordnet sind und wenigstens zwei Vertiefungen oder Profilierkammern für einen Belastungskolben aufweisen, wobei die Kammern durch hervorstehende Zwischenteile, die sich in der Umfangsrichtung, d. h. in der Maschinenrichtung, erstrecken, voneinander getrennt sind und wobei die Kammern separat unter Druck gesetzt werden können. Die Einbeziehung der Möglichkeit des Profilierens in dem Belastungselement verkompliziert jedoch die Struktur des Belastungselements und der Walze, wodurch die Herstellungskosten erhöht werden.With respect to the prior art can be applied to the Finnish patent application 20002739 Reference is made, which describes a deflection-compensated roll, in which, in order to improve the profiling of the roll shell in the axial direction of the roll shell, ie in the transverse direction of the machine, each loading element comprises a series of Profilierkammern which are arranged substantially at the nip and at least two Containers or Profilierkammern for a loading piston, wherein the chambers are separated by protruding intermediate parts, which extend in the circumferential direction, ie in the machine direction, from each other and wherein the chambers can be separately pressurized. However, the inclusion of the possibility of profiling in the loading element complicates the structure of the loading element and the roller, thereby increasing the manufacturing cost.

Bei Faserbahnmaschinen ist eine andere Walzenart, welche ein Belastungselement, d. h. einen Schuh, verwendet, eine Walze mit verlängertem Walzenspalt bzw. eine Breitspaltwalze, d. h. eine Schuhwalze, welche einen ein stationäres Belastungselement, d. h. einen Pressenschuh stützenden Achsteil und zwei in Lagern montierte Endflansche zur von dem Achsteil gestützten Rotation und einen den Achsteil umgebenden flexiblen Mantel aufweist, welcher Randteile aufweist, die mittels Befestigungselementen derart an den Endflanschen angebracht sind, dass der Mantel mit den Endflanschen rotiert, wobei der Mantel über die Oberfläche des Pressschuhs gleitet. Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, weist das Belastungselement in demselben in der Maschinenrichtung eine hydrostatische Schmierta sche auf (welche in separate Taschen in der Querrichtung in Bezug auf die Maschinenrichtung geteilt sein kann), wobei die Schmiermitteltasche die Schmierung zwischen dem Belastungselement und dem flexiblen Mantel sicherstellt. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass diese Anordnung bei hohen Laufgeschwindigkeiten der Maschine und bei der Verwendung von hohen Linearlasten problematisch ist, wenn die Temperatur des Belastungselements dazu tendiert, sich zu stark zu erhöhen. Es wurden Versuche unternommen, die Probleme durch Verwenden einer zusätzlichen Strömung zu lösen, aber dies ermöglicht keine Zunahme in einem Schmierfilm, zum Beispiel in eine Ölfilm, in dem Bereich des hohen Drucks, weil der Druck zu hoch ist, um es dem Schmierfilm zu ermöglichen, in den Hochdruckbereich zu gelangen. Somit hat sich in dem Bereich der hydrodynamischen Schmierung die Bildung des Schmierfilms verschlechtert und zusätzlich verschlechtert sich die Stabilität des Schmiermittels und des weiteren wird die Haltbarkeit des flexiblen Mantels, d. h. eines Riemens, verringert.In fiber web machines, another type of roller employing a loading member, ie, a shoe, is an extended nip roll, ie, a shoe roll having an axle member supporting a stationary load member, ie, a press shoe and two end flanges mounted in bearings the axle-supported rotation and a flexible jacket surrounding the axle part, which has edge parts which are attached by means of fastening elements to the end flanges such that the jacket rotates with the end flanges, wherein the jacket slides over the surface of the press shoe. As is known in the art, the loading element in the same in the machine direction on a hydrostatic Schmierta cal (which may be divided into separate pockets in the transverse direction with respect to the machine direction), wherein the lubricant pocket lubrication between the loading element and the ensures flexible sheath. However, it has been found that this arrangement is problematic at high machine speeds and when using high line loads is when the temperature of the loading element tends to increase too much. Attempts have been made to solve the problems by using additional flow, but this does not allow for an increase in a lubricating film, for example an oil film, in the high pressure region because the pressure is too high to allow the lubricating film to get into the high pressure area. Thus, in the area of hydrodynamic lubrication, the formation of the lubricating film has deteriorated, and in addition, the stability of the lubricant deteriorates, and further, the durability of the flexible shell, ie, a belt, is lowered.

Breitspaltwalzen werden unter anderem in der Pressenpartie der Papiermaschine und beim Kalandrieren verwendet. In der Presszone der Breitspaltpresse oder des Kalanders wird der flexible Mantel der Breitspaltwalze mittels einer Gegenwalze in gleitenden Kontakt mit einem Pressenschuh gedrückt. Bei der Breitspaltwalze sind ein oder zwei Pressfilze zusätzlich zu einer Pa pierbahn zwischen dem flexiblen Mantel und der Gegenwalze vorgesehen.Wide nip rolls Among other things, in the press section of the paper machine and used in calendering. In the press zone of the wide-nip press or the calender becomes the flexible sheath of the nip roll by means of a counter-roller in sliding contact with a press shoe pressed. The wide-nip roll has one or two press felts in addition to a paper web between the flexible jacket and the counter roll provided.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Walze für eine Faserbahnmaschine zu schaffen, in welcher es möglich ist, die oben genannten Probleme zu eliminieren oder zumindest wesentlich zu reduzieren.A Object of the present invention is to provide a roller for to create a fiber web machine in which it is possible is to eliminate the above problems, or at least essential to reduce.

Im Hinblick auf das Erreichen der oben beschriebenen Aufgabe sowie derjenigen, die später zutage treten, ist das Belastungselement gemäß der vorliegenden Erfindung hauptsächlich durch das gekennzeichnet, was in dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegeben ist.in the With regard to achieving the above-described object as well those that come to light later is the burden element according to the present invention mainly characterized by what is stated in the characterizing part of claim 1 is indicated.

Die Erfindung macht es auf diese Weise möglich, ein Belastungselement einer Faserbahnmaschine zu schaffen, welches mit einer zusätzlichen Tasche in einem Hochdruckbereich versehen ist, wobei die zusätzliche Tasche mit einem Medium durch das Belastungselement entlang einer Kapillarzufuhrleitung versorgt wird, so dass der Druck in dem Bereich der zusätzlichen Tasche höher ist als in dem Bereich von anderen Taschen und/oder die Strömungsmenge des zu der Tasche geleiteten Mediums höher ist als die zu den anderen Taschen geleitete. Auf diese Art und Weise macht es die Erfindung möglich, einen Schmiermittelfilm während des Betriebs des Belastungselements sicherzustellen.The Invention makes it possible in this way, a loading element a fiber web machine to create, which with an additional bag is provided in a high-pressure area, with the additional Pocket with a medium through the loading element along a Capillary supply line is supplied, so that the pressure in the range the extra bag is higher than in the area from other bags and / or the flow rate of the too the pocket of conducted medium is higher than that to the other bags led. That's the way it works Invention possible, a lubricant film during to ensure the operation of the loading element.

Mit der zusätzlichen Tasche ist in dieser Beschreibung eine Medienkammer oder eine Medienzuführung gemeint, welche in dem Belastungselement zusätzlich zu konventionellen Schmiermedienkammern angeordnet ist und welche in demjenigen Schuhbereich angeordnet ist, in welchem der Druck am höchsten ist, um die Bildung und Aufrechterhaltung eines Schmiermittelfilms sicherzustellen. Die zusätzliche Tasche ist derart dimensioniert, dass die Dicke des Ölfilms in dem Bereich des Schuhs gleichmäßig bzw. sich linear ändernd gemacht werden kann.With the extra bag is one in this description Meant media chamber or a media feeder, which in the loading element in addition to conventional Lubricating media chambers is arranged and which in that shoe area is arranged, in which the pressure is highest to to ensure the formation and maintenance of a lubricant film. The additional pocket is dimensioned such that the thickness of the oil film in the area of the shoe evenly or can be made linearly changing.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist bzw. sind das Belastungselement bzw. die Belastungselemente in der biegungskompensierten Walze mit einer Extratasche, d. h. einer zusätzlichen Tasche, in dem Bereich des Walzenspalts versehen und die zu dieser Tasche führenden Kapillare sind größer dimensioniert (oder die Anzahl der Kapillare wird erhöht) als die zu derjenigen Tasche führenden Kapillare, die an den Umfangsrändern des Belastungselements angeordnet sind. Daraus ergibt sich, dass die Druckverteilung zwischen dem Belastungselement und dem Walzenmantel sich so ändert, dass sich der höchste Druck unterhalb des Walzenspalts befindet und die Dicke des Medienfilms trotz Deformationen des Walzenmantels ausreichend groß bleibt.According to one advantageous embodiment of the invention is or are the loading element or the loading elements in the bend-compensated Roller with an extra pocket, d. H. an additional bag, provided in the area of the nip and that to this bag leading capillaries are larger in size (or the number of capillaries is increased) than that too those bag leading capillary, which at the peripheral edges the loading element are arranged. It follows that the pressure distribution between the loading element and the roll shell It changes so that the highest pressure is below the nip is and the thickness of the media film despite deformation the roll mantle remains sufficiently large.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die oben beschriebene Ausführungsform in Verbindung mit Walzen mit einem dünnen Mantel angewendet, wenn eine Walze mit dünnem Mantel als eine Belastungswalze oder als ihre Gegenwalze verwendet wird, wobei der Druck des in die zusätzliche Tasche geleiteten Mediums durch die Dimensionierung der Kapillare gemäß der Druckverhältnisse festgelegt wird, wenn das Belastungselement, d. h. der Schuh, sich verbiegt. Bei Anwendungen, bei welchen in sämtlichen Kammern derselbe Druck herrscht, ist typischerweise eine größere Strömungsmenge in dem sich in der Mitte befindlichen Hochdruckbereich vorgesehen.According to one further advantageous embodiment of the invention the embodiment described above in connection with Rollers with a thin coat are applied when using a roller thin coat as a load roll or as its counter roll is used, the pressure being in the additional Bag of guided medium by the dimensioning of the capillary determined according to the pressure conditions when the loading element, i. H. the shoe, bends. In applications where the same in all chambers Pressure is typically greater Flow rate in the mid-high pressure area intended.

Gemäß einer dritten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird eine zusätzliche Tasche zu dem Belastungselement einer Breitspaltwalze, d. h. einer Schuhwalze, zu dem Bereich des höchsten Drucks hinzugefügt, wobei die Tasche und das derselben zugeführte Schmiermittel einen ausreichenden Schmiermittelfilm in dem Bereich des höchsten Drucks sicherstellen, wodurch die Temperaturen von sowohl dem Schmiermittel als auch dem Belastungselement in einem gewünschten, ausreichend niedrigen Temperaturbereich verbleiben. Zusätzlich sind gemäß weiteren vorteilhaften Eigenschaften der Erfindung die Ränder der zusätzlichen Tasche so geformt, dass sie verhindern, dass der Mantel an den Ecken der zusätzlichen Tasche anschlägt, falls ein Papierklumpen zwischen den Schuh und einen Pressfilz ge langt. Des weiteren ist ein ausreichender Druck in der Zuführleitung des Belastungselements vorgesehen, um einen gewünschten Schmiermittelfluss sowohl in die grundlegende Tasche als auch in die zusätzliche Tasche zu erreichen. Sowohl die grundlegende Tasche als auch die zusätzliche Tasche können durch hervorstehende Zwischenteile in separate Taschen in einer Richtung quer zu der Maschinenrichtung geteilt werden. Der Schmiermittelstrom zwischen der grundlegenden Tasche und der zusätzlichen Tasche wird mittels der Dimensionierung der Kapillare der Zuführleitungen geteilt und die für den Schuh gewählte Neigung legt die in den Kammern verwendeten Drücke fest; wenn die Neigung verändert wird, werden die Kapillare entsprechend geändert, um gewünschte Schmiermittelströme zu erreichen.According to a third advantageous embodiment of the invention, an additional pocket is added to the loading element of a broad nip roll, ie, a shoe roll, to the region of highest pressure, the pocket and the lubricant supplied to it ensuring a sufficient lubricant film in the area of highest pressure, whereby Temperatures of both the lubricant and the loading element remain in a desired, sufficiently low temperature range. In addition, according to further advantageous features of the invention, the edges of the additional pocket are shaped so as to prevent the jacket from striking the corners of the additional pocket in case a lump of paper between the shoe and a press felt is reached. Furthermore, sufficient pressure is provided in the delivery line of the loading element to achieve a desired flow of lubricant into both the basic bag and the additional bag. Both the basic pocket and the additional pocket may be divided by protruding intermediate portions into separate pockets in a direction transverse to the machine direction. The lubricant flow between the basic pocket and the additional pocket is divided by means of the sizing of the capillaries of the supply lines and the inclination chosen for the shoe determines the pressures used in the chambers; When the slope is changed, the capillaries are changed accordingly to achieve desired lubricant flows.

Nachfolgend wird die Erfindung mit der Hilfe einiger ihrer Ausführungsformen, welche als vorteilhaft angesehen werden, unter Bezugnahme auf die beigefügten Patentzeichnungen detaillierter beschrieben, auf deren Details die Erfindung jedoch keinesfalls eng beschränkt sein soll.following the invention with the aid of some of its embodiments, which are considered to be advantageous, with reference to the attached Patent drawings described in more detail on the details of the However, the invention should by no means be strictly limited.

1 zeigt schematisch eine Dickenverteilung eines Ölfilms. 1 schematically shows a thickness distribution of an oil film.

2 zeigt schematisch eine Druckverteilung auf einer Manteloberfläche. 2 schematically shows a pressure distribution on a mantle surface.

3A und 3B sind schematische Ansichten einer Ausführungsform der Erfindung. 3A and 3B Fig. 2 are schematic views of an embodiment of the invention.

4 ist eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. 4 is a schematic view of another embodiment of the invention.

5 zeigt schematisch ein Beispiel einer Walze, bei welcher die Erfindung angewendet wird, in einer Längsschnittansicht der Walze. 5 schematically shows an example of a roller to which the invention is applied, in a longitudinal sectional view of the roller.

In den Figuren werden für einander entsprechende Teile dieselben Bezugszeichen verwendet, wenn nicht anders angegeben.In the figures become the same parts for each other Reference number used unless otherwise indicated.

1 zeigt schematisch einen Vergleich der Dickenverteilung eines Ölfilms, welcher mittels einer Strömungsstruktur-Interaktionanalyse berechnet wurde und einen Beispielfall T gemäß dem Stand der Technik mit einem Beispielfall K gemäß der Erfindung vergleicht. In dem Vergleich ist in dem Beispiel K der Erfindung die Anzahl von Kapillaren in dem Bereich der mittleren Kammer doppelt so groß wie diejenige des Beispiels T gemäß dem Stand der Technik. Wie aus den in der Figur dargestellten Ergebnissen der Berechnungsanalyse deutlich wird, wird bei dem Beispiel gemäß der Erfindung ein dickerer Ölfilm für den gesamten Schuhbereich von der Eintrittskante zu der Austrittskante erreicht. 1 12 schematically shows a comparison of the thickness distribution of an oil film, which was calculated by means of a flow-structure interaction analysis and compares an example case T according to the prior art with an example case K according to the invention. In the comparison, in the example K of the invention, the number of capillaries in the region of the middle chamber is twice as large as that of the example T according to the prior art. As can be seen from the results of the calculation analysis shown in the figure, in the example according to the invention a thicker oil film is achieved for the entire shoe area from the leading edge to the trailing edge.

2 zeigt schematisch einen Vergleich der Verteilung des Öldrucks auf der Oberfläche eines Mantels, welche durch eine Strömungsstruktur-Interaktionsanalyse berechnet wurde und einen Beispielfall T gemäß dem Stand der Technik mit einem Beispielfall K gemäß der Erfindung vergleicht. In dem Vergleich ist in dem Beispiel K der Erfindung die Anzahl von Kapillaren in dem Bereich der mittleren Kammer doppelt so groß wie diejenige des Beispiels T gemäß dem Stand der Technik. Wie aus den in der Figur dargestellten Ergebnissen der Berechnungsanalyse deutlich wird, kann der Druck in den Bereichen auf der Seite der Eintritts- und Austrittskanten des Schuhs in dem Beispiel K gemäß der Erfindung größer gemacht werden als in dem Beispiel T gemäß dem Stand der Technik. In dem mittleren Bereich des Schuhs ist der Druck in dem Beispiel K gemäß der Erfindung niedriger als in dem Beispiel T gemäß dem Stand der Technik und somit ist die Druckverteilung auf der Oberfläche des Mantels in dem Beispiel K gemäß der Erfindung in dem gesamten Schuhbereich gleichmäßiger als in dem Beispiel T gemäß dem Stand der Technik. 2 Fig. 12 schematically shows a comparison of the distribution of the oil pressure on the surface of a jacket, which was calculated by a flow-structure interaction analysis and compares an example case T according to the prior art with an example case K according to the invention. In the comparison, in the example K of the invention, the number of capillaries in the region of the middle chamber is twice as large as that of the example T according to the prior art. As is clear from the results of the calculation analysis shown in the figure, the pressure in the areas on the side of the entrance and exit edges of the shoe in the example K according to the invention can be made larger than in the prior art example T. In the middle region of the shoe, the pressure in the example K according to the invention is lower than in the prior art example T and thus the pressure distribution on the surface of the shell in the example K according to the invention is more uniform throughout the shoe area in the example T according to the prior art.

Die 3A–3B sind schematische Ansichten einer Ausführungsform des Belastungselements gemäß der Erfindung für eine biegungskompensierte Walze. Biegungskompensierte Walzen weisen typischerweise eine Querrichtungsreihe von hydraulisch betriebenen Belastungselementen auf, und eine Walze kann mehrere Dutzend Be lastungselemente aufweisen, um die Biegung der Walze zu kompensieren und den Walzenmantel gegen eine Gegenwalze zu belasten bzw. zu drücken. Das Belastungselement 20 ist durch einen Belastungskolben 4 und durch ein oder mehrere Gleitelemente 5 gebildet, welche im Wesentlichen einteilig mit dem Belastungskolben verbunden sind. Das Belastungselement 20 kann in Richtung der inneren Oberfläche der Walze 10 mittels eines mit einem hydraulischen Medium erzeugten Drucks belastet werden, um die Gleitfläche des Gleitelements 5 gegen die innere Fläche des Mantels 10 zu bringen. Ein Schmiermittelfilm wird zwischen der Gleitfläche und der inneren Fläche der Walze 10 durch Leiten eines Druckmediums durch das Belastungselement 10 entlang Kapillaren 15 in auf der Gleitfläche des Gleitelements vorgesehene Vertiefungen 22 erzeugt, wobei die Vertiefungen durch hervorstehende Zwischenteile gebildet sind und mehrere Vertiefungen nacheinander in der Querrichtung vorgesehen sein können. Gemäß der Erfindung ist eine mit einer zusätzlichen Tasche 25 versehene Vertiefung 22 in dem Belastungselement 20 in dem Bereich eines hohen Drucks angeordnet, wobei der zusätzlichen Tasche 25 ein Medium durch das Belastungselement 20 entlang der Kapillarleitung 14 zugeführt wird, so dass in dem Bereich der zusätzlichen Tasche 25 der Druck höher ist als in dem Bereich von anderen Vertiefungen, d. h. der Taschen 22, und/oder die Strömungsmenge des zu den zusätzlichen Taschen geleiteten Mediums größer als diejenige ist, die zu den anderen Taschen geleitet wird. Die zu dem Bereich der zusätzlichen Tasche 25 führenden Kapillare 14 sind so dimensioniert, dass die größer sind (oder die Anzahl der Kapillare 14 wird erhöht) als die zu den an den Rändern des Belastungselements 20 angeordneten Taschen 22 führenden Kapillare 15. Daraus ergibt sich, dass die Druckverteilung zwischen dem Belastungselement 20 und dem Walzenmantel 10 sich derart ändert, dass der höchste Druck unter dem Walzenspalt ist und die Dicke des Medienfilms trotz Deformationen des Walzenmantels ausreichend bleibt. Auf diese Weise macht es die Erfindung möglich, einen Schmiermittelfilm während des Betriebs des Belastungselements 20 sicherzustellen. Die Länge der zusätzlichen Tasche 25 beträgt einerseits 25–35% der Länge des Schuhs und andererseits 1,5–4 mal die Länge L des Walzenspalts.The 3A - 3B Fig. 3 are schematic views of an embodiment of the loading element according to the invention for a deflection-compensated roller. Bend-compensated rolls typically have a transverse row of hydraulically operated loading elements, and a roll may have several tens of loading elements to compensate for the bending of the roll and to press the roll mantle against a mating roll. The loading element 20 is through a loading piston 4 and by one or more sliding elements 5 formed, which are connected substantially in one piece with the loading piston. The loading element 20 can move towards the inner surface of the roller 10 be loaded by means of a pressure generated with a hydraulic medium to the sliding surface of the sliding element 5 against the inner surface of the mantle 10 bring to. A lubricant film is formed between the sliding surface and the inner surface of the roller 10 by passing a pressure medium through the loading element 10 along capillaries 15 in provided on the sliding surface of the sliding element depressions 22 wherein the recesses are formed by protruding intermediate parts and a plurality of depressions can be provided successively in the transverse direction. According to the invention, one is with an additional pocket 25 provided recess 22 in the loading element 20 arranged in the region of high pressure, the additional pocket 25 a medium through the loading element 20 along the capillary line 14 is fed so that in the area of the additional bag 25 the pressure is higher than in the area of other depressions, ie the pockets 22 , and / or the flow rate of the medium directed to the additional pockets is greater than that directed to the other pockets. The to the area of the additional bag 25 leading capillary 14 are sized so that they are larger (or the number of capillaries 14 becomes increased) than those at the edges of the loading element 20 arranged pockets 22 leading capillary 15 , It follows that the pressure distribution between the loading element 20 and the roll shell 10 varies such that the highest pressure is below the nip and the thickness of the media film remains sufficient despite deformations of the roll shell. In this way, the invention makes it possible to obtain a lubricant film during the operation of the loading element 20 sure. The length of the additional bag 25 On the one hand is 25-35% of the length of the shoe and on the other hand 1.5-4 times the length L of the nip.

4 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit einer Walze mit verlängertem Walzenspalt bzw. einer Breitspaltwalze. Ein Schuh, d. h. ein Belastungselement 20, der Breitspaltwalze wird gegen eine Gegenwalze gedrückt, um einen gewünschten Walzenspaltdruck auf der inneren Seite eines flexiblen Mantels 10, d. h. eines Riemens 10, zu erzeugen. In Kalandrieranwendungen wird eine Bahn W typischerweise in einen Walzenspalt bzw. Nip ohne ein Trägergewebe geleitet, wie in der Figur dargestellt, und in Pressenanwendungen (nicht dargestellt) typischerweise zwischen zwei Trägergeweben, wie zum Beispiel Filzen. Der Schuh oder das Belastungselement 20 der Breitspaltwalze oder der Schuhwalze erstreckt sich über eine wesentliche Länge der gesamten Walze als eine kontinuierliche Struktur. Ein Schmiermittel wird zu einer auf der Oberfläche des Schuhs 5 angeordneten Vertiefung 22 entlang einer in dem Schuh, d. h. in dem Belastungselement 20, angeordneten Kapillarleitung 15 zum Zwecke des Schmierens des Walzenspalts geleitet. Eine Tasche 25 wird zu dem Belastungselement 20 der Schuhwalze in dem Bereich des höchsten Drucks hinzugefügt, wobei die Tasche 25 und das zu derselben entlang einer Kapillarleitung 14 geführte Schmiermittel einen ausreichenden Schmiermittelfilm in den Bereich des höchsten Drucks sicherstellen, wodurch die Temperaturen von sowohl dem Schmiermittel als auch dem Belastungselement 20 in einem gewünschten Temperaturbereich bleiben. Ein ausreichender Druck wird in einer Medienzuführleitung 16 des Belastungselements 20 aufgebaut, um einen gewünschten Strom sowohl in der Tasche 20 als auch in der zusätzlichen Tasche 25 zu erreichen. Sowohl die Tasche 20 als auch die zusätzliche Tasche 25 können mittels hervorstehender Zwischenteile in der Querrichtung in einzelne Taschen eingeteilt werden. Der Schmiermittelstrom zwischen der grundlegenden Tasche und der zusätzlichen Tasche wird durch das Dimensionieren der Kapillarleitungen 14, 15 aufgeteilt. Die Schmiermittelzuführleitung 16 kann für beide Leitungen 14, 15 vorgesehen sein, oder, wie in der Figur dargestellt, kann die Zuführleitung 16 in zwei Leitungen aufgeteilt sein, so dass beide Kapillarleitungen ihre eigenen Zuführleitungen besitzen, welche unterschiedliche Drücke p1, p2 aufweisen können. Die Ränder der zusätzlichen Tasche 25 sind vorzugsweise so geformt, dass sie verhindern, dass der Mantel an den Rändern der zusätzlichen Tasche 25 anstößt, falls ein Papierklumpen zwischen einen Pressenfilz und die Gegenwalze gelangt. Die zusätzliche Tasche 25 ist so dimensioniert, dass ihre Länge 10–20% der Länge L des Walzenspalts und der Abstand von der Austrittskante JR der Tasche 25 zu dem Ende NL des Walzenspalts 5–15% der Länge L des Walzenspalts beträgt. 4 shows an embodiment of the invention in connection with a roller with extended nip or a nip roll. A shoe, ie a load element 20 , the broad nip roll is pressed against a backing roll to provide a desired nip pressure on the inner side of a flexible shell 10 ie a belt 10 , to create. In calendering applications, a web W is typically fed into a nip without a carrier web, as shown in the figure, and in press applications (not shown) typically between two carrier webs, such as felting. The shoe or the load element 20 the broad nip roll or shoe roll extends over a substantial length of the entire roll as a continuous structure. A lubricant becomes one on the surface of the shoe 5 arranged recess 22 along one in the shoe, ie in the loading element 20 , arranged capillary line 15 passed for the purpose of lubricating the nip. A pocket 25 becomes the burden element 20 the shoe roll is added in the area of highest pressure, with the bag 25 and to the same along a capillary line 14 ensure a sufficient lubricant film in the range of the highest pressure, whereby the temperatures of both the lubricant and the loading element 20 stay in a desired temperature range. A sufficient pressure is in a media supply line 16 of the loading element 20 built to a desired current both in the bag 20 as well as in the additional bag 25 to reach. Both the bag 20 as well as the extra bag 25 can be divided by means of protruding intermediate parts in the transverse direction into individual pockets. The flow of lubricant between the basic bag and the additional bag is made by sizing the capillary lines 14 . 15 divided up. The lubricant supply line 16 can for both lines 14 . 15 be provided, or, as shown in the figure, the supply line 16 be divided into two lines, so that both capillary have their own supply lines, which may have different pressures p1, p2. The edges of the additional bag 25 are preferably shaped so as to prevent the mantle at the edges of the additional pocket 25 abuts if a lump of paper between a press felt and the counter roll passes. The extra bag 25 is dimensioned so that its length is 10-20% of the length L of the nip and the distance from the trailing edge JR of the pocket 25 to the end NL of the nip is 5-15% of the length L of the nip.

5 ist eine Längsschnittansicht eines Beispiels einer mit Belastungselementen 20 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung versehenen biegungskompensierten Walze 30. Die Walze 30 weist eine stationäre Walzenachse 32 und einen drehbar auf der Achse angeordneten und in der Hauptrichtung eine Belastung in der Richtung des Walzenspalts erzeugenden, auf der Walzenachse 32 mittels der Belastungselemente 20 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gehaltenen Walzenmantel 10 auf. Die Belastungselemente 20 sind in der Hauptrichtung der Walzenspaltebene wirksam und mittels derselben ist es möglich, die Form des Walzenmantels 10 einzustellen und das axiale Walzenspaltprofil der Walze zu steuern. In Positionen, die in anderen Richtungen angeordnet sind, sind die Struktur und der Betrieb von Belastungselementen 33, welche den Walzenmantel 10 auf der Walzenachse 32 unterstützen, in Übereinstimmung mit durch einen Fachmann aus dem Stand der Technik bekannten Möglichkeiten ausgeführt. Die Struktur und der Betrieb von Endflanschen 34 der Walze tragenden Belastungselementen 35 sind auch in Übereinstimmungen mit an sich von einem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannten Möglichkeiten ausgeführt. 5 Fig. 3 is a longitudinal sectional view of an example of a load element 20 according to one embodiment of the invention provided with deflection compensated roller 30 , The roller 30 has a stationary roll axis 32 and a roll axis rotatably arranged on the axis and generating a load in the direction of the nip in the main direction 32 by means of the loading elements 20 Roll shell held according to an embodiment of the invention 10 on. The loading elements 20 are effective in the main direction of the nip plane and by means of which it is possible to change the shape of the roll mantle 10 adjust and control the axial nip profile of the roller. In positions arranged in other directions are the structure and operation of loading elements 33 , which the roll shell 10 on the roll axis 32 support, in accordance with known to those skilled in the art possibilities. The structure and operation of end flanges 34 the roller bearing load elements 35 are also made in accordance with possibilities known per se to a person skilled in the art.

Die Erfindung ist oben nur unter Bezugnahme auf einige ihrer vorteilhaften Ausführungsformen beschrieben worden, auf deren Details die Erfindung jedoch keinesfalls eng beschränkt sein soll.The The invention is described above only with reference to some of its advantageous Embodiments have been described on the details thereof However, the invention should by no means be narrowly limited.

ZusammenfassungSummary

Die Erfindung betrifft ein Belastungselement einer Faserbahnmaschine, welches wenigstens eine Schmiermittelkammer oder eine Tasche (22) aufweist, wobei die Tasche (22) mit einem Druckmedium durch das Belastungselement (20) entlang einer Kapillarleitung (15) versorgbar ist, um einen Schmiermittelfilm zwischen der Oberfläche eines Gleitelements (5) des Belastungselements (20) und einer Oberfläche, welche an der Oberfläche des Gleitelements in einem Belastungszustand zu liegen kommt, zu bilden und aufrecht zu erhalten. Das Belastungselement (20) weist des weiteren eine zusätzliche Tasche (25) auf, welche in dem Bereich des höchsten Drucks eines Drucks angeordnet ist, welcher zwischen der Oberfläche des Gleitelements (5) und der in der Belastungssituation an demselben zu liegen kommenden Oberfläche auftritt, um die Bildung und die Aufrechterhaltung des Schmierfilms sicherzustellen.The invention relates to a loading element of a fiber web machine, which has at least one lubricant chamber or pocket ( 22 ), the bag ( 22 ) with a pressure medium through the loading element ( 20 ) along a capillary line ( 15 ) is supplied to a lubricant film between the surface of a sliding member ( 5 ) of the loading element ( 20 ) and a surface which comes to lie on the surface of the sliding element in a loaded state to form and maintain. The loading element ( 20 ) also has an additional pocket ( 25 ) located in the region of highest pressure of a pressure which exists between the surface of the sliding element ( 5 ) and the in the loading situation on the same surface coming to occur to ensure the formation and maintenance of the lubricating film.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- FI 20002739 [0004]

Claims

Load element or shoe ( 20 ) a fiber web machine, which at least one lubricant chamber or a pocket ( 22 ), the bag ( 22 ) with a pressure medium through the loading element ( 20 ) along a capillary line ( 15 ) is supplied to a lubricant film between the surface of a sliding member ( 5 ) of the loading element ( 20 ) and a surface which comes to lie on the surface of the sliding element in a loading state to form and maintain, characterized in that the loading element ( 20 ) an additional bag ( 25 ), which is arranged in the region of the highest pressure of a pressure, which between the surface of the sliding element ( 5 ) and the surface which is in contact therewith in the loading situation, to ensure the formation and maintenance of the lubricating film.

Loading element of a fiber web machine according to claim 1, characterized in that the additional pocket ( 25 ) is a media chamber or a media supply, which in the loading element in addition to conventional lubricating media chambers ( 22 ) is arranged.

Loading element of a fiber web machine according to claim 1 or 2, characterized in that a printing medium to the additional pocket ( 25 ) of the loading element ( 20 ) by the loading element ( 20 ) along at least one capillary line ( 14 ) of the additional bag ( 25 ) can be fed.

Loading element of a fiber web machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the additional pocket ( 25 ) of the loading element ( 20 ) is arranged such that the distance from a trailing edge of the pocket to the end of a nip 5 to 15 the length of the nip is.

Loading element of a fiber web machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pressure in the capillary ( 14 ) of the additional bag ( 25 ) of the loading element ( 20 ) is adjustable.

Loading element of a fiber web machine according to claim 5, characterized in that the pressure in the capillary line ( 14 ) of the additional bag ( 25 ) of the loading element ( 20 ) is higher than the pressure in the capillary line ( 15 ) the pocket ( 22 ) of the loading element ( 20 ).

Loading element of a fiber web machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the flow rate in the capillary ( 14 ) of the additional bag ( 25 ) of the loading element ( 20 ) is adjustable.

Loading element of a fiber web machine according to claim 7, characterized in that the flow rate in the capillary line ( 14 ) of the additional bag ( 25 ) of the loading element ( 20 ) is greater than the flow rate in the capillary line ( 15 ) the pocket ( 22 ) of the loading element ( 20 ).

Loading element of a fiber web machine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the loading element ( 20 ) is arranged in connection with a broad-nip roll or a shoe roll of the fiber web machine.

Loading element of a fiber web machine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the loading element ( 20 ) is arranged in connection with a deflection-compensated roller of the fiber web machine.

Loading element of a fiber web machine according to claim 10, characterized in that the loading element in connection with a roller shell having a thin roll shell the fiber web machine is arranged.