DE19652545A1

DE19652545A1 - Preßwalze zum Behandeln bahnförmigen Gutes

Info

Publication number: DE19652545A1
Application number: DE19652545A
Authority: DE
Inventors: Josef Muellner; Uwe Matuschczyk
Original assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Current assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Priority date: 1996-12-17
Filing date: 1996-12-17
Publication date: 1998-06-18
Anticipated expiration: 2016-12-18
Also published as: US5943951A; DE19652545B4

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Preßwalze zum Behan deln bahnförmigen Gutes, insbesondere zum Entwässern einer Faserstoffbahn, mit einem flexiblen Preßmantel, dessen Innen seite zur Bestimmung eines langgestreckten Preßbereichs durch einen Preßschuh mit radial nach außen gerichtetem Druck be aufschlagbar ist. Weiterhin ist die Erfindung auf eine Schuhpresse zum Behandeln bahnförmigen Gutes mit einer Preß walze und einem mit der Preßwalze einen Preßspalt bildenden Gegenkörper, insbesondere einer Gegenwalze, gerichtet.

Der flexible Preßmantel einer rotierbaren Preßwalze der ein gangs genannten Art wird üblicherweise durch einen innerhalb der Preßwalze angeordneten Preßschuh radial gegen einen Ge genkörper, z. B. eine rotierbare Gegenwalze gedrückt, wobei die zwischen dem Preßschuh und der Innenseite der Preßwalze auftretende Reibung durch einen zwischen diesen Elementen vorgesehenen Ölfilm verringert wird. Die zu entwässernde Fa serstoffbahn wird durch den zwischen der Preßwalze und der Gegenwalze gebildeten Preßspalt geführt und durch den im Preßspalt herrschenden Druck entwässert.

Problematisch ist dabei, daß im Betrieb der Preßmantel einer Schuhpresse nicht nur durch die im Preßspalt auftretende Flä chenpressung, sondern auch durch eine wechselnde Biegebela stung dynamisch beansprucht wird. Von dieser dynamischen Bie gebeanspruchung sind am stärksten die Bereiche des Preßman tels betroffen, die an den beiden Enden des Preßschuhs lie gen. Je nachdem, ob der Preßmantel gegenüber seiner horizon talen Mittelstellung durch den Preßschuh radial nach außen ausgebaucht oder durch die Gegenwalze radial nach innen ein gedrückt ist, ändert sich in diesem Bereich des Preßmantels die Krümmung von konvex nach konkav bzw. umgekehrt. Diese sich ständig wiederholenden Krümmungsänderungen stellen eine hohe mechanische Beanspruchung dieser Preßmantelbereiche dar, die zu einer vermehrten Rißbildung über den Preßmantel führt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Preßmantel und eine Schuhpresse der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Gefahr von Rißbildungen im Preßmantel aufgrund der dyna mischen Beanspruchung im Preßschuhrandbereich vermieden bzw. zumindest verringert wird.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Preßmantel der ein gangs genannten Art dadurch gelöst, daß zumindest an einem Ende des Preßbereichs der Preßmantel einen Abschnitt auf weist, dessen Flexibilität größer ist als die Flexibilität des außerhalb des Abschnitts gelegenen Bereichs des Preßman tels, ohne daß eine wesentliche Schwächung des Preßmantels innerhalb des Abschnitts erfolgt.

Durch das Vorsehen eines speziellen Abschnitts mit einer er höhten Flexibilität am Ende des Preßbereichs bzw. an beiden Enden des Preßbereichs ist gewährleistet, daß die aufgrund der dynamischen Beanspruchung auftretenden Krümmungswechsel in diesem Abschnitt des Preßmantels nicht zu Rißbildungen führen. Erfindungsgemäß muß dabei dieser Abschnitt so ausge bildet sein, daß keine wesentliche Schwächung des Preßmantels erfolgt, da andernfalls die durch die Erhöhung der Flexibili tät erzielte Reduzierung der Rißbildungsgefahr durch eine Schwächung des Preßmantels zunichte gemacht werden würde. Ei ne Schwächung des Preßmantels im Preßschuhrandbereich hätte nämlich beispielsweise zur Folge, daß die während des Be triebs an diesen Bereichen angreifenden Zugkräfte Rißbildun gen im Preßmantel bewirken können, so daß letztlich die Ge fahr von Rißbildungen sogar noch vergrößert werden würde.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung er streckt sich der Abschnitt von einem Bereich innerhalb des Preßbereichs bis zu einem Bereich außerhalb des Preßbereichs. Dadurch ist gewährleistet, daß sich der die erforderliche Flexibilität und gleichzeitig die erforderliche Festigkeit aufweisende Abschnitt an derjenigen Stelle des Preßmantels befindet, an der die stärkste Beanspruchung durch die dynami schen Belastungen auftritt. Insbesondere wenn die Breite der zu behandelnden Faserstoffbahn geringer ist als die Breite des Preßschuhs und damit die Breite des durch den Preßschuh bestimmten Preßbereichs, erstreckt sich der stark beanspruch te Bereich des Preßmantels in den Preßbereich hinein, so daß die erforderliche Flexibilität des Preßmantels auch im Rand bereich des Preßbereichs gegeben sein muß. Der Abschnitt kann dabei symmetrisch oder unsymmetrisch um den Rand des Preßbe reichs angeordnet sein.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt der Preßmantel im Bereich des Abschnitts eine gerin gere Dicke als im außerhalb des Abschnitts gelegenen Teil des Preßbereichs. Bevorzugt nimmt dabei die Preßmanteldicke in nerhalb des Abschnitts axial nach außen ab. Durch die gerin gere Preßmanteldicke wird die gewünschte Flexibilität des Preßmantels innerhalb des Abschnittes erreicht, wobei die Dicke nur so weit verringert wird, daß die erforderliche Sta bilität des Preßmantels erhalten bleibt. Durch eine insbeson dere kontinuierliche Abnahme der Preßmanteldicke axial nach außen wird erreicht, daß die Flexibilität des Preßmantels ausgehend von der Randzone des Preßbereichs axial nach außen ansteigt, so daß gezielt in dem am stärksten beanspruchten Bereich des Preßmantels die gewünschte Flexibilität erzielbar ist. Dabei ist durch die kontinuierliche Abnahme gewährlei stet, daß keine Stabilitätseinbrüche in axialer Richtung des Preßmantels erfolgen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfin dung besteht der Preßmantel innerhalb des Abschnitts zumin dest bereichsweise aus einem Material höherer Flexibilität als außerhalb des Abschnitts, insbesondere aus einem weichen elastomeren Material. Durch die Verwendung unterschiedlicher Materialien innerhalb und außerhalb des Abschnitts des Preß mantels können die verwendeten Materialien jeweils optimal auf die Betriebsbedingungen abgestimmt werden. Während das für die Randzone des Preßbereichs und den daran anschließen den Bereich des Preßmantels verwendete Material eine relativ hohe Flexibilität bei gleichzeitiger hoher Zugfestigkeit auf weisen muß, ist das innerhalb des Preßbereichs verwendete Preßmantelmaterial auf die im Preßspalt auftretenden hohen Druckkräfte optimal abzustimmen.

Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert; in diesen zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Teil einer-ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Preßwalze und

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Teil einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Preßwalze.

In Fig. 1 ist ein Teil eines Preßmantels 1 dargestellt, der aus einer elastomeren Matrix 2 mit in dieser angeordneten längs- und Querfäden 3, 4 besteht.

Der Preßmantel 1 liegt mit einem Teil seiner Innenfläche 5 an der Außenseite eines Preßschuhs 6 an, wobei zwischen der In nenfläche 5 des Preßmantels 1 und dem Preßschuh 6 Schmiermit tel 7, beispielsweise in Form von Öl vorgesehen sind, um ein möglichst reibungsfreies Gleiten des Preßmantels 1 auf dem Preßschuh 6 zu ermöglichen.

Der Preßschuh 6 wird durch nicht dargestellte Druckelemente radial nach außen gegen die Innenfläche 5 des Preßmantels 1 gedrückt, so daß durch die Kontaktfläche ein Preßbereich 8 des Preßmantels 1 definiert wird.

Der Preßmantel 1 besitzt einen Abschnitt 9, in dem die Außen fläche 10 des Preßmantels 1 um einen Winkel α gegenüber der außerhalb des Abschnitts 9 gelegenen Außenfläche 10 des Preß mantels 1 geneigt verläuft. Die Außenfläche 10 bildet inner halb des Abschnitts 9 somit eine Schrägfläche 11, die sich über den gesamten Umfang des Preßmantels 1 erstreckt. Bei parallel zur Längsachse der Preßwalze eingespanntem Preßman tel 1 verläuft die Schrägfläche 11 somit um den Winkel α ge neigt gegenüber dieser Längsachse.

Entlang der Schrägfläche 11 verringert sich die Dicke des Preßmantels 1 in Richtung zum Preßmantelende hin, so daß die Flexibilität des Preßmantels 1 im Abschnitt 9 und darüber hinaus zum Preßmantelende hin größer ist als innerhalb des Preßbereichs 8. Die Schrägfläche 11 schließt sich kontinuier lich an die außerhalb des Abschnitts 9 gelegenen Teile des Preßmantels 1 an, so daß keine die Festigkeit des Preßmantels 1 verringernden Unstetigkeiten in der Außenfläche des Preß mantels 1 entstehen.

Aufgrund der geringen Neigung der Schrägfläche 11 ist die Verringerung der Dicke des Preßmantels 1 so gering, daß eine Schwächung des Preßmantels 1 durch die Dickenverringerung praktisch nicht auftritt.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsvariante ist in nerhalb des Abschnitts 9 in den Preßmantel 1 ein elastomeres Element 12 eingesetzt, dessen Flexibilität höher ist als die Flexibilität der elastomeren Matrix 2. Im gezeigten Ausfüh rungsbeispiel ist an der Außenfläche 10 des Preßmantels 1 ei ne Vertiefung 13 ausgebildet, die sich ringförmig über den Umfang des Preßmantels 1 erstreckt und in die das elastomere Element 12 eingesetzt ist. Das elastomere Element kann dabei mit der elastomeren Matrix 2 über übliche Verbindungsarten, wie beispielsweise Klebung, Vulkanisierung oder dergleichen verbunden sein.

Weiterhin ist es möglich, daß das elastomere Element 12 nicht ringförmig, sondern in einzelnen Abschnitten über den Umfang des Preßmantels 1 angeordnet ist.

Grundsätzlich ist es auch möglich, daß das elastomere Element 12 nicht in die Außenfläche 10, sondern in die Innenfläche 5 des Preßmantels eingelassen ist oder daß sich das elastomere Element 12 über die gesamte Dicke des Preßmantels 1 er streckt.

Während in den gezeigten Ausführungsbeispielen die Außenflä che 10 des Preßmantels glatt ausgebildet ist, ist es auch möglich, Bohrungen, Rillen oder sonstige Vertiefungen in der Außenfläche 10 vorzusehen, um auf diese Weise die Entwässe rung der zu behandelnden Faserstoffbahn zu verbessern.

Ebenso ist es möglich, die in Fig. 1 dargestellte Ausfüh rungsform mit der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform zu kombinieren, d. h. die Flexibilität sowohl durch eine Verrin gerung der Preßmanteldicke als auch durch die Verwendung ei nes weicheren elastomeren Materials innerhalb des Abschnitts 9 zu erhöhen.

Bezugszeichenliste

1

Preßmantel

2

elastomere Matrix

3

Längsfäden

4

Querfäden

5

Innenfläche des Preßmantels

6

Preßschuh

7

Schmiermittel

8

Preßbereich

9

Abschnitt

10

Außenfläche

11

Schrägfläche

12

elastomeres Element

13

Vertiefung

Claims

1. Preßwalze zum Behandeln bahnförmigen Gutes, insbesondere zum Entwässern einer Faserstoffbahn, mit einem flexiblen Preßmantel (1), dessen Innenseite (5) zur Bestimmung ei nes langgestreckten Preßbereichs (8) durch einen Preß schuh (6) mit radial nach außen gerichtetem Druck beauf schlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest an einem Ende des Preßbereichs (8) der Preßmantel (6) einen Abschnitt (9) aufweist, dessen Fle xibilität größer ist als die Flexibilität des außerhalb des Abschnitts (9) gelegenen Bereichs des Preßmantels (1), ohne daß eine wesentliche Schwächung des Preßman tels (1) innerhalb des Abschnitts (9) erfolgt.

2. Preßwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Abschnitt (9) von einem Bereich innerhalb des Preßbereichs (8) bis zu einem Bereich außerhalb des Preßbereichs (8) erstreckt.

3. Preßwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßmantel (1) im Bereich des Abschnitts (9) ei ne geringere Dicke besitzt als im außerhalb des Ab schnitts (9) gelegenen Teil des Preßbereichs (8).

4. Preßwalze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßmanteldicke innerhalb des Abschnitts (9) insbesondere kontinuierlich axial nach außen abnimmt.

5. Preßwalze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (10) des Preßmantels (1) innerhalb des Abschnitts (9) zum Preßmantelende hin abfallend, insbesondere als Schrägfläche (11) ausgebildet ist.

6. Preßwalze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägfläche (11) in einem Winkel α ≦ 3°, bevor zugt α ≦ 2°, vorzugsweise α ≦ 1° zur außerhalb des Ab schnitts (9) gelegenen Außenfläche (10) des Preßmantels (1) geneigt verläuft.

7. Preßwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßmantel (1) innerhalb des Abschnitts (9) zu mindest bereichsweise aus einem Material höherer Flexi bilität als außerhalb des Abschnitts (9), insbesondere aus einem weichen, elastomeren Material besteht.

8. Preßwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Breite des Abschnitts (9) mindestens 20 mm, bevorzugt mindestens 30 mm, insbesondere minde stens 50 mm beträgt.

9. Preßwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Abschnitt (9) und der Preßbereich (8) min destens 10 mm, bevorzugt mindestens 20 mm, insbesondere mindestens 30 mm überlappen.

10. Preßwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Abschnitt (9) mindestens 10 mm, bevorzugt mindestens 20 mm, insbesondere mindestens 40 mm über den Preßbereich (8) hinaus erstreckt.

11. Schuhpresse zum Behandeln bahnförmigen Gutes, insbeson dere zum Entwässern einer Faserstoffbahn, mit einer Preßwalze und einem mit der Preßwalze einen Preßspalt bildenden Gegenkörper, insbesondere einer Gegenwalze, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßwalze nach einem der vorhergehenden Ansprü che ausgebildet ist.