DE20121221U1 - Long nip roller press for dewatering a fibrous web - Google Patents
Long nip roller press for dewatering a fibrous webInfo
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Description
HU; HENSELERHU; HENSELER
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AN»«TF*A»EMARK ATTORNEYSTO»«TF*A»EMARK ATTORNEYS
Dipl.-lng. Helmut Marsch (1934-1979) Postfach 14 04 43Dipl.-lng. Helmut Marsch (1934-1979) PO Box 14 04 43
Dipl.-lng. Klaus Sparing (1968-1999) D-40074 DüsseldorfDipl.-lng. Klaus Sparing (1968-1999) D-40074 Düsseldorf
Dr. rer. nat. Wolf Horst RöhlDr. rer. nat. Wolf Horst Röhl
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Eduard KüstersEduard Küsters
Maschinenfabrik GmbH & Co. KG
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Die Erfindung betrifft eine Langspalt-Walzenpresse zum Entwässern einer Faserstoffbahn nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a long-nip roller press for dewatering a fibrous web according to the preamble of claim 1.
Eine derartige Langspalt-Walzenpresse ist beispielsweise aus der DE 35 03 240 C2 bekannt, die eine angetriebene Gegenwalze aufweist, der ein feststehender Tragkörper mit einem darin geführten Preßschuh zugeordnet ist. Der Preßschuh iist hydraulisch an die Gegenwalze anpreßbar. Um den Tragkörper ist ein endloser Walzenmantel herumgeführt. Der Preßschuh bildet mit dem entsprechenden Walzenabschnitt der Gegenwalze einen verlängerten Preßspalt, durch den die zu entwässernde Faserbahn, eingebettet zwischen Materialbahnen zusammen mit dem Walzenmantel in Bahnlaufrichtung geführt ist. Der Preßschuh weist dazu ein Oberteil auf, das eine Gleitbahn hat, entlang der der Walzenmantel läuft. Die Gleitbahn ist in Abhängigkeit des gewünschten Preßdruckverlaufs über die Preßspaltbreite wählbar und verleiht dem Preßschuh eine wirksame Schuhbreite. Als nachteilig erwiesen hat sich jedoch, daß der Walzenmantel an seiner Bandkante Verformungen erfährt, die den Verschleiß des Walzenmantels erhöhen.Such an extended nip roller press is known, for example, from DE 35 03 240 C2, which has a driven counter roller to which a fixed support body with a press shoe guided therein is assigned. The press shoe can be pressed hydraulically against the counter roller. An endless roller shell is guided around the support body. The press shoe forms an extended press nip with the corresponding roller section of the counter roller, through which the fiber web to be dewatered, embedded between material webs, is guided together with the roller shell in the direction of web travel. The press shoe has an upper part that has a slideway along which the roller shell runs. The slideway can be selected depending on the desired press pressure curve across the press nip width and gives the press shoe an effective shoe width. However, it has proven disadvantageous that the roller shell experiences deformations at its belt edge, which increases the wear of the roller shell.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Langspalt-Walzenpresse der genannten Art zu schaffen, deren Walzenmantel einem geringeren Verschleiß unterliegt.The object of the invention is therefore to provide a long-nip roller press of the type mentioned, the roller shell of which is subject to less wear.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.This problem is solved by the features of the characterizing part of claim 1.
Hierdurch wird eine Langspalt-Walzenpresse geschaffen, die den Walzenmantellauf der Langspalt-Preßwalze durch direkte Abstützung eines äußeren Walzenmantelabschnitts an der Gegenwalze stabilisiert, so daß Walzenmantelverformungen vermieden werden. Der Walzenmantel wird in dem Bereich zwischen der wirksamen Schuhbreite des Preßschuhs und der Endabschnittbefestigung durch den Stützring auf eine Umlaufbahn gelenkt, die die Walzenmantelauslenkung randseitig der Preßzone auf den Durchmesser der Stirnwände führt. Ein im wesentlichen knickfreier Übergang des Walzenmantels aus der Preßzone zur jeweiligen Endabschnittbefestigung kann sichergestellt werden. Der Kostenvorteil, der sich durch den Einsatz schmaler Materialbahnen anstelle von alternativ über die gesamte Breite der Gegenwalze sich erstreckenden Materialbahnen ergibt, bleibt erhalten. Vorzugsweise ist der Stützring derart ausgebildet, daß dieser eine kontinuierliche Erstreckung des Walzenmantels außerhalb der Preßzone erlaubt.This creates a long-nip roller press that stabilizes the roller shell run of the long-nip press roller by directly supporting an outer roller shell section on the counter roller, so that roller shell deformations are avoided. In the area between the effective shoe width of the press shoe and the end section attachment, the roller shell is guided by the support ring onto a circulating path that guides the roller shell deflection on the edge of the press zone to the diameter of the end walls. An essentially kink-free transition of the roller shell from the press zone to the respective end section attachment can be ensured. The cost advantage that results from the use of narrow material webs instead of alternatively material webs extending across the entire width of the counter roller is retained. The support ring is preferably designed in such a way that it allows a continuous extension of the roller shell outside the press zone.
Die Abstützung des Walzenmantels randseitig der Preßzone erfolgt vorzugsweise mittels einer radialen Dicke des Stützringes, die mindestens preßschuhseitig eine Höhe aufweist, die an die im Preßspalt durch die auf der Gegenfläche aufliegenden Materialbahn(en) und die angeordnete Faserstoffbahn bedingte Höhe anschließt. Der Walzenmantel erfährt hierdurch eine Abstützung, die an die im Preßspalt vorgegebene örtliche Lage angepaßt ist. Der Stützring kann darüberhinaus den Walzenmantel nicht nur abstützen, sondern gleichzeitig auch führen, durch eine gezielte radiale Dickenänderung des Stützringes, wodurch dieThe support of the roll shell on the edge of the press zone is preferably carried out by means of a radial thickness of the support ring, which has a height at least on the press shoe side that corresponds to the height in the press nip determined by the material web(s) resting on the counter surface and the arranged fibrous web. The roll shell is thereby supported in a way that is adapted to the local position specified in the press nip. The support ring can also not only support the roll shell, but also guide it at the same time, by a targeted radial change in the thickness of the support ring, whereby the
Walzenmantelauslenkung vom Preßspalt zur Endabschnittbefestigung definiert ausgeführt wird. Da der Walzenmantel vorzugsweise unter Verwendung eines zumindest geringen Überdruckes aufgeblasen ist, legt sich der Walzenmantel an den Stützring der Gegenwalze an und folgt dessen Führungsweg im Übergangsbereich zwischen wirksamer Schuhbreite und Endabschnittbefestigung.The roll shell deflection from the press gap to the end section fastening is carried out in a defined manner. Since the roll shell is preferably inflated using at least a slight overpressure, the roll shell rests against the support ring of the counter roll and follows its guide path in the transition area between the effective shoe width and the end section fastening.
Die Gegenwalze weist ferner im Anschluß an ihre Gegenfläche jeweils eine ringförmige Vertiefung auf, wodurch die Bahnränder der mit der Faserstoffbahn geführten Materialbahn(en) einen Freilauf erhalten. Die als Materialbahn(en) vorzugsweise verwendeten Filze weisen an ihren Bahnrändern vielfach Verdickungen auf, die von Webkanten, Schmelzkanten usw. stammen und damit herstellungsbedingt sind. Zur Vermeidung von Abdrücken auf dem Walzenmantel laufen die Bahnränder daher vorzugsweise über einem Freiraum. Eine hinreichende axiale Erstreckung des Freiraumes stellt sicher, daß bei einer Dehnung oder Verkürzung der Materialbahn im Betrieb die Bahnränder der Materialbahnen über dem Freiraum verbleiben. Zusätzlich vereinfacht der ßahnüberstand die Lageregelung der Materialbahn(en).The counter roller also has a ring-shaped depression adjacent to its counter surface, which allows the edges of the material web(s) guided with the fibrous web to run freely. The felts preferably used as material web(s) often have thickenings on their edges, which come from selvedges, melted edges, etc. and are therefore inherent in the manufacturing process. To avoid marks on the roller shell, the edges of the web therefore preferably run over a free space. A sufficient axial extension of the free space ensures that if the material web is stretched or shortened during operation, the edges of the material webs remain above the free space. In addition, the projection of the web simplifies the position control of the material web(s).
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.Further embodiments of the invention can be found in the dependent claims and the following description.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings.
Fig. 1 zeigt schematisch im Längsschnitt eine linke Hälfte einer Gegenwalze und einer Langspalt-Preßwalze einer Langspalt-Walzenpresse gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,Fig. 1 shows schematically in longitudinal section a left half of a counter roll and a long-nip press roll of a long-nip roll press according to a first embodiment,
Fig. 2 zeigt schematisch im Längsschnitt einen Teilbereich einer linken Hälfte einer Gegenwalze und einer Langspalt-Preßwalze einer Langspalt-Walzenpresse gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,Fig. 2 shows schematically in longitudinal section a partial area of a left half of a counter roll and an extended nip press roll of an extended nip roll press according to a second embodiment,
Fig. 3 zeigt schematisch im Längsschnitt einen Teilbereich einer linken Hälfte einer Gegenwalze und einer Langspalt-Preßwalze einer Langspalt-Walzenpresse gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.Fig. 3 shows schematically in longitudinal section a partial region of a left half of a counter roll and an extended nip press roll of an extended nip roll press according to a third embodiment.
Fig. 1 zeigt eine Langspalt-Walzenpresse zum Entwässern einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papierbahn, die Teil einer Papierherstellungsanlage sein kann. Dargestellt und nachstehend erläutert ist eine linke Hälfte der Langspalt-Walzenpresse. Die rechte Hälfte ist spiegelsymmetrisch zur Trennlinie T ausgebildet, so daß die nachstehenden Ausführungen zur linken Hälfte für die rechte Hälfte entsprechend gelten.Fig. 1 shows a long-nip roller press for dewatering a fibrous web, in particular a paper web, which can be part of a paper production plant. A left half of the long-nip roller press is shown and explained below. The right half is mirror-symmetrical to the dividing line T, so that the following statements on the left half apply accordingly to the right half.
Die Langspalt-Walzenpresse umfaßt eine Langspalt-Preßwalze 1 und eine angetriebene Gegenwalze 2, die in einem Preßspalt 3 zusammenwirken. Durch den Preßspalt 3 ist mindestens eine Materialbahn zusammen mit der zu pressenden Faserstoffbahn geführt. Ist nur eine Materialbahn vorgesehen, handelt es sich um eine sogenannte einfach befilzte Presse. Vorzugsweise sind, wie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt, zwei Materialbahnen 4, 5 vorgesehen, zwischen denen die zu pressende Faserstoffbahn 6 geführt ist. Man spricht dann von einer sogenannten doppelt befilzten Presse. Die Materialbahnen 4, 5 bestehen vorzugsweise aus Filzen.The long-nip roller press comprises a long-nip press roller 1 and a driven counter-roller 2, which work together in a press nip 3. At least one material web is guided through the press nip 3 together with the fibrous web to be pressed. If only one material web is provided, it is a so-called single-felted press. Preferably, as shown in Figs. 1 to 3, two material webs 4, 5 are provided, between which the fibrous web 6 to be pressed is guided. This is then referred to as a so-called double-felted press. The material webs 4, 5 are preferably made of felt.
Die Langspalt-Preßwalze 1 umfaßt einen feststehenden Träger 7 und einen um den Träger drehbaren Walzenmantel 8, der aus einem flexiblen Material, z.B. Gummi oder Kunststoff, besteht. Der Walzenmantel 8 ist schlauchförmig ausgebildet und mit seinen Endabschnitten an drehbar auf dem Träger 7 sitzenden Stirnwänden 9 befestigt, um eine geschlossene Langspalt-Preßwalze 1The long-nip press roll 1 comprises a fixed support 7 and a roll shell 8 which can be rotated around the support and which consists of a flexible material, e.g. rubber or plastic. The roll shell 8 is tubular and is attached with its end sections to end walls 9 which are rotatably seated on the support 7 in order to form a closed long-nip press roll 1
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2:u bilden. Einem Zwischenraum 10 zwischen Träger 7 und Walzenmantel 8 wird vorzugsweise Druckluft zugeführt, wodurch der Walzenmantel 8 aufgeblasen wird, um eine zylindrische Form zu erhalten.2:u form. Compressed air is preferably supplied to a gap 10 between the carrier 7 and the roller shell 8, whereby the roller shell 8 is inflated in order to obtain a cylindrical shape.
An dem Träger 7 ist ein Preßschuh 11 vorgesehen, der über eine Stützleiste aus einer Mehrzahl beabstandet zueinander angeordneter hydraulischer Stützelemente 12 am Träger 7 abgestützt und in Richtung auf die Gegenwalze 2 anpreßbar ist. Der Preßschuh 11 weist eine wirksame Schuhbreite 13 (vgl. Fig. 2 und Fig. 3) auf, die eine Gleitfläche bildet, auf der sich der Walzenmantel 8 im Bereich des Preßspaltes 3 abstützt. Die Stützelemente 12 sind in bekannter Weise über Druckmittelleitungen 14 an ein hydraulisches Druckmittel, z.B. Öl oder Wasser, angeschlossen.A press shoe 11 is provided on the carrier 7, which is supported on the carrier 7 via a support strip made up of a plurality of hydraulic support elements 12 arranged at a distance from one another and can be pressed in the direction of the counter roll 2. The press shoe 11 has an effective shoe width 13 (see Fig. 2 and Fig. 3) which forms a sliding surface on which the roll shell 8 is supported in the area of the press gap 3. The support elements 12 are connected in a known manner via pressure medium lines 14 to a hydraulic pressure medium, e.g. oil or water.
Der Preßschuh 11 bildet mit dem entsprechenden Mantelabschnitt der Gegenwalze 2 den verlängerten Preßspalt 3, durch den die zwei Materialbahnen 4, 5 und die zu entwässernde Faserstoffbahn 6 zusammen mit dem Walzenmantel 3 in einer Bahnlaufrichtung geführt sind.The press shoe 11 forms, together with the corresponding casing section of the counter roll 2, the extended press nip 3 through which the two material webs 4, 5 and the fibrous web 6 to be dewatered are guided together with the roll casing 3 in a web running direction.
Die Gegenwalze 2 ist hier als Biegeausgleichswalze ausgebildet mit einem feststehenden Walzenkern 20 und einem um den Walzenkern 20 drehbaren Walzenmantel 19, der randseitig über Drehlager 21, 22 und längs seiner Mantelfläche über eine Stützleiste hydraulischer Stützelemente 18 am Walzenkern 20 abgestützt ist. Ein Walzenzapfenende 15 ist in einem Lager 16 gelagert. Ein nicht dargestellter Antrieb kann in bekannter Weise am Walzenmantel 19 angreifen. Der Walzenmantel 19 ist ferner vorzugsweise mit einem elastischen Belag 17 versehen. Die hydraulischen Stützelemente 18 sind in bekannter Weise an Druckmittelleitungen 23 angeschlossen.The counter roll 2 is designed here as a bending compensation roll with a fixed roll core 20 and a roll shell 19 that can rotate around the roll core 20 and is supported on the roll core 20 at the edge via pivot bearings 21, 22 and along its shell surface via a support strip of hydraulic support elements 18. A roll neck end 15 is mounted in a bearing 16. A drive (not shown) can act on the roll shell 19 in a known manner. The roll shell 19 is also preferably provided with an elastic coating 17. The hydraulic support elements 18 are connected to pressure medium lines 23 in a known manner.
Die Gegenwalze 2 weist eine der wirksamen Schuhbreite 13 des Preßschuhs 11 gegenüberliegende Gegenfläche 24 auf, die den Preßspalt 3 an der Gegenwalze 2The counter roll 2 has a counter surface 24 opposite the effective shoe width 13 of the press shoe 11, which defines the press gap 3 on the counter roll 2
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begrenzt. Die Gegenfläche 24 ist hier an der Oberseite des elastischen Belags 17 ausgebildet, die in Eingriff mit der ihr zugewandten Materialbahn 5 (vgl. Fig. 2) gelangt. Die Gegenwalze 2 weist ferner jeweils randseitig und mit Abstand benachbart der der wirksamen Schuhbreite 13 des Preßschuhs 11 gegenüberliegenden Gegenfläche 24 einen radial vorspringenden Stützring 25 auf, der ein Gegenlager zur direkten Abstützung eines äußeren Walzenmantelabschnitts 28 an der Gegenwalze 2 bildet.limited. The counter surface 24 is formed here on the upper side of the elastic covering 17, which comes into engagement with the material web 5 facing it (see Fig. 2). The counter roll 2 also has a radially projecting support ring 25 on the edge and at a distance adjacent to the counter surface 24 opposite the effective shoe width 13 of the press shoe 11, which forms a counter bearing for the direct support of an outer roll shell section 28 on the counter roll 2.
In dem Übergangsbereich zwischen wirksamer Schuhbreite 13 und Befestigung an der Stirnwand 9 erhält der Walzenmantel 8 an diesem äußeren Walzenmantelabschnitt 28 eine Abstützung. Die radiale Dicke des Stützringes 25 ist derart gewählt, daß eine kontinuierliche Erstreckung des Walzenmantels 8 zwischen Preßschuh 11 und Endabschnittbefestigung an den Stirnwänden erreicht wird. Dies wird gemäß Fig. 1 dadurch erreicht, daß die radiale Dicke des Stützringes 25 die Höhe aufgreift, die der Walzenmantel 8 im Preßspalt 3 einnimmt aufgrund seiner Positionierung auf den Materialbahnen 4, 5 und der zwischenliegenden Faserstoffbahn 6. Der Stützring 25 besitzt also vorzugsweise eine radiale Dicke, die die von den Materialbahnen 4, 5 und der Faserstoffbahn 6 vorgegebene Walzenmantellage in den randseitigen Bereich der Gegenwalze 2 überträgt. Die axiale Erstreckung des Stützringes 25 reicht bis zum stirnseitigen Ende des Walzenmantels 19 der Gegenwalze 2 und kann sich auch darüberhinaus erstrecken.In the transition area between the effective shoe width 13 and the attachment to the end wall 9, the roller shell 8 is supported on this outer roller shell section 28. The radial thickness of the support ring 25 is selected such that a continuous extension of the roller shell 8 between the press shoe 11 and the end section attachment to the end walls is achieved. This is achieved according to Fig. 1 in that the radial thickness of the support ring 25 takes up the height that the roller shell 8 assumes in the press gap 3 due to its positioning on the material webs 4, 5 and the intermediate fibrous web 6. The support ring 25 therefore preferably has a radial thickness that transfers the roller shell position predetermined by the material webs 4, 5 and the fibrous web 6 to the edge area of the counter roller 2. The axial extension of the support ring 25 extends to the front end of the roll shell 19 of the counter roll 2 and can also extend beyond that.
Die radiale Dicke des Stützringes 25 liegt vorzugsweise nur mindestens preßschuhseitig im Bereich einer von der Faserstoffbahn und den aufnehmenden Materialbahnen gebildeten Höhe an der Gegenwalze, und fällt im übrigen jeweils nach außen hin ab. Der Walzenmantel 8 erhält eine Führung in Richtung der Befestigung an der Stirnwand 9, gegenüber der der Walzenmantel 8 im Preßspalt eingedrückt ist. Da in dem Innenraum 10 des Walzenmantels vorzugsweise ein zumindest geringfügiger Innendruck herrscht, wird der Walzenmantel 8 außerhalbThe radial thickness of the support ring 25 is preferably only at least on the press shoe side in the area of a height formed by the fibrous web and the receiving material webs on the counter roll, and otherwise decreases outwards. The roll shell 8 is guided in the direction of the attachment to the end wall 9, opposite which the roll shell 8 is pressed in the press nip. Since there is preferably at least a slight internal pressure in the interior 10 of the roll shell, the roll shell 8 is outside
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des Preßspaltes 3 gegen den Stützring 25 gedrückt, wie die in Fig. 2 und 3 dargestellten Pfeile verdeutlichen.of the press gap 3 against the support ring 25, as shown by the arrows in Fig. 2 and 3.
Der Stützring 25 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere Epoxidharz oder Polyamid.The support ring 25 preferably consists of a plastic material, in particular epoxy resin or polyamide.
Gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Stützring 25 derart beabstandet zur wirksamen Schuhbreite 13 des Preßschuhs 11 angeordnet, daß ein endseitiger Freilaufabschnitt für die die Faserstoffbahn 6 aufnehmenden Materialbahnen 4, 5 an der Gegenwalze 2 verbleibt. Hierzu weist die Gegenwalze 2 im Bereich des Freilaufabschnitts eine ringförmige Vertiefung 29 auf. Die auf der Gegenfläche 24 der Gegenwalze 2 aufliegenden Materialbahnen 4, 5 besitzen dann eine solche Breite, daß sie mit frei überhängende Enden über der ringförmigen Vertiefung 29 laufen. Im übrigen gelten die vorstehenden Ausführungen zu Fig. 1 entsprechend.According to the embodiment shown in Fig. 2, the support ring 25 is arranged at such a distance from the effective shoe width 13 of the press shoe 11 that an end-side free-running section for the material webs 4, 5 receiving the fibrous web 6 remains on the counter roller 2. For this purpose, the counter roller 2 has an annular recess 29 in the area of the free-running section. The material webs 4, 5 resting on the counter surface 24 of the counter roller 2 then have such a width that they run with freely overhanging ends over the annular recess 29. Otherwise, the above statements regarding Fig. 1 apply accordingly.
Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch, daß der Stützring 25 einstückig ausgebildet ist mit dem elastischen Belag 17. Im übrigen gelten die vorstehenden Ausführungen zu Fig. 1 entsprechend.The embodiment shown in Fig. 3 differs from the embodiment shown in Fig. 2 in that the support ring 25 is formed in one piece with the elastic covering 17. Otherwise, the above statements regarding Fig. 1 apply accordingly.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20030130 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20041202 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: ANDRITZ KUESTERS GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: EDUARD KUESTERS, MASCHINENFABRIK, GMBH & CO. KG, 47805 KREFELD, DE Effective date: 20060808 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20071102 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: ANDRITZ KUESTERS GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: ANDRITZ KUESTERS GMBH & CO. KG, 47805 KREFELD, DE Effective date: 20100129 |
|
R158 | Lapse of ip right after 8 years |
Effective date: 20100302 |