DE19652545A1 - Preßwalze zum Behandeln bahnförmigen Gutes - Google Patents
Preßwalze zum Behandeln bahnförmigen GutesInfo
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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.
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 (11)
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.
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