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Walzwerk mit zwei Pressspalten
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Die Erfindung betrifft ein Walzwerk zur Druckbehandlung einer Warenbahn
mit zwei Pressspalten, in welchen sich jeweils voneinander unabhängig ein verschiedener
Pressdruck einstellen lässt.
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Bei Druckbehandlung einer Warenbahn, z.B. einer Textil-oder Papierbahn,
muss die Warenbahn über ihre ganze Breite an allen Stellen eines Pressspaltes mit
gleichem Druck behandelt werden. Dazu werden sogenannte Druckausgleichwalzen in
einem. Walzwerk eingesetzt. Zum Bilden der zwei Pressspalte , inwelchen sich jeweils
voneinander unabhängig ein verschiedener Pressdruck einstellen lässt werden meistens
zwei Walzenpaare konstruiert, in welchen alle vier Walzen Druckausgleichwalzen sind.
Es sind auch Trio-Stühle zum Bilden zwei voneinander unabhängiger Pressspalten bekannt,
wobei die Achsen der Druckwalzen entweder in einer oder zwei zueinander parallelen
Ebenen liegen. Auch bei diesen Trio-Stühlen sind zum Erzielen eines gleichen Druckes
an allen Stellen des Pressspaltes alle Walzen Druckausgleichwalzen. In diesen Walzwerken
wird die Warenbahn völlig befriedigend behandelt, jedoch sind diese Walzwerke im
Aufbau kompliziert und entsprechend teuer.
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Durch die Erfindung soll ein Walzwerk der eingangs beschriebenen Art
geschaffen werden, welches wesentlich einfacher und billiger ist als die bisherigen
Konstruktionen.
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Diese Aufgabe ist erfindungsqemäss dadurch gelöst, dass die zwei Pressspalte
zwischen drei Walzen gebildet sind, deren
Achsen parallel zueinander
verlaufen und in zwei Ebenen liegen, dass weiter die Walze, welche den zwei übrigen
Gegenwalzen zum Bilden der Pressspalte anliegt als Druckausgleichwalze mit einem
feststehenden axialen Träger, um welchen ein Mantel drehbar ist und in welchem hydrostatische
Stützelemente in parallel zu den Pressspalten verlaufenden Reihen angeordnet sind,
ausgeführt ist, und dass der Pressdruck in den Pressspalten ausschliesslich mittels
der hydrostatischen Stützelemente über den Mantel der Druckwalze hergestellt ist,
welcher Mantel zum Träger der Druckwalze in allen radialen Richtungen beweglich
ist, wobei die zwei Gegenwalzen radial und axial geführt sind.
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Das Walzwerk weist also nur eine einzige Druckausgleichwalze auf und
ist dadurch einfacher und billiger. Der Mantel der Druckausgleichwalze ist nur mittels
der Gegenwalzen und der Stützelemente radial geführt und formt sich unter dem Druck
der Stützelemente der allfälligen Durchbiegung der Gegenwalzen nach, so dass die
zu behandelnde Materialbahn an allen Stellen mit gleichem Druck in dem jeweiligen
Pressspalt behandelt wird.
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Diese Anpassung des Mantels der Druckwalze den sich durchbiegenden
Gegenwalzen braucht gewisse Kraft. Es ist deswegen vorteilhaft, wenn der Mantel
der Druckwalze als ein dünnes Stahlrohr ausgeführt ist und dadurch elastisch ist,
oder wenn der Mantel der Druckwalze mindestens teilweise aus einem elastomeren Material
hergestellt ist und dadurch elastisch ist.
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Zur Vereinfachung des Walzwerkes dient, wenn im Träger der Druckwalze
mindestens ein hydrostatisches Druckelement vorgesehen ist zumAbheben des Mantels
der Druckwalze von den Gegenwalzen weg.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich weiter dadurch, dass
die Druckwalze mit den im Träger untergebrachten Stützelementen im Raum unterhalb
der zwei Gegenwalzen angeordnet ist, und dass Massnahmen getroffen sind zum Absenken
des Mantels der Druckwalze von den Gegenwalzen weg durch Abstellen des Druckes in
den hydrostatischen Stützelementen.
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Im weiteren wird der Erfindungsgegenstand anhand einer Zeichnung näher
erläutert. In-der Zeichnung zeigen: Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel und Fig.
2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Walzwerkes.
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Beide Beispiele sind in einem partialen Querschnitt vereinfacht dargestellt.
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Das dargestellte Walzwerk ist zur Druckbehandlung einer Warenbahn
bestimmt, nämlich einer Textilbahn 1, welche durch zwei verschiedene Bäder A und
B geführt ist. Die von der Materialbahn beim Durchgang durch das Bad jeweils aufgenommene
Flüssigkeit wird nach dem Durchgang durch das jeweilige Bad in den zwei Pressspalten
2 und 3 des Walzwerkes aus der Materialbahn herausgepresst.
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In dem Presspalt 2 lässt sich ein anderer Pressdruck einstellen als
in dem zweien Pressspalt 3 voneinander unabhängig einstellen.
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Die zwei Pressspalten 2 und 3 sind zwischen drei Walzen 4, 5 und 6
gebildet. Die Achsen dieser drei Walzen 4, 5 und 6 verlaufen horizontal im Raum,
also zueinander parallel, und liegen in zwei Ebenen. Die Achsen der Walzen 5 und
6 liegen in einer Ebene und die Achse der Walze 4 liegt in einer zweiten Ebene.
Die Walze 4, welche den zwei übrigen Gegenwalzen 5 und 6 zum Bilden des einen
Pressspaltes
2-zwischen der Walze 4 und der Gegenwalze 6-und des anderen Pressspaltes 3-zwischen
der Walze 4 und der Gegenwalze 5-anliegt ist als Druckausgleichwalze ausgeführt.
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Diese Druckwalze 4 weist einen feststehenden Träger 7 auf, um welchen
ein Mantel 8 drehbar angeordnet ist. In dem Träger 7 sind hydrostatische Stützelemente
9 und 10 angeordnet. Die Stützelemente 9 sind in einer Reihe angeordnet, welche
entlang dem Pressspalt 2-zwischen dem Mantel 8 der Druckwalze 4 und der Gegenwalze
6-über die ganze Breite der Materialbahn 1 verläuft. Die Stützelemente 10 sind in
einer anderen Reihe angeordnet, welche entlang dem Pressspalt 3-zwischen dem Mantel
8 der Druckwalze 4 und der Gegenwalze 5-über die ganze Breite der Materialbahn 1
verläuft. Die hydrostatischen Stützelemente 9 und die hydrostatischen Stützelemente
10 sind jeweils an ein separates hydraulisches Druckleitungssystem angeschlossen,
so dass es möglich ist, die Stützelemente 9 mit einem anderen Druck zu betätigen
als die Stützelemente 10. So kann in dem Pressspalt 2 ein anderer Pressdruck eingestellt
werden als in dem Pressspalt 3.
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Die Achsen der Gegenwalzen 5 und 6 und der Träger 7 der Druckwalze
4 sind in einer Wand 11 gelagert. Eine ähnliche, in der Zeichnung nicht sichtbare
Wand lagert die Achsen und den Träger an ihrer anderen Seite.
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Der Mantel 8 der Druckwalze 4 ist gegenüber dem Träger 7 in allen
radialen Richtungen beweglich und ist radial nur zwischen den Pressspalten 2 und
3 und den Stützelementen 9 und 10 geführt. Die Gegenwalzen 5 und 6 sind über Lagerung
ihrer Achsen radial und axial geführt. Die Gegenwalzen
5 und 6 sind
über ihre Lagerung in der Wand 11 und in der ihr gegenüberstehenden, in der Zeichnung
nicht gezeigten Gegenwand drehbar abgestützt. Der Pressdruck in den beiden Pressspalten
2 und 3 ist nur mittels der hydrostatischen Stützelemente 9 und 10 hergestellt,
welche jeweils den Mantel 8 der Druckwalze 4 gegen die Gegenwalze 6 bzw. gegen die
Gegenwalze 5 drücken.
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Die Gegenwalzen 5 und 6 sind beide sogenannte Vollwalzen, das heisst,
ihr Mantel ist jeweils an der Walzenachse, die mit dem Mantel rotiert abgestützt.
Diese Gegenwalzen 5 und 6 nehmen den Pressdruck, welcher von den hydrostatischen
Stützelementen 9 und 10, welche in dem Träger 7 der Druckwalze 4 abgestützt sind
ausgeübt ist auf und biegen sich beim Betrieb durch. Unter dem Druck der hydrostatischen
Stützelemente 9 und 10 passt sich jedoch der Mantel 8 der Durchbiegung der Gegenwalzen
5 und 6 an, so dass die Pressspalte 2 und 3 zwischen der Druckwalze 4 und den Gegenwalzen
5 und 6 über die ganze Breite der zu behandelnden Materialbahn 1 jeweils eine gleiche
lichte Weite aufweisen und die Materialbahn ist dabei über ihre ganze Breite mit
einem gleichen Druck in dem Pressspalt behandelt. Zum Anpassen des Mantels 8 der
Druckwalze 4 der Durchbiegung der Gegenwalzen 5 und 6 ist eine gewisse Kraft an
der Seite der hydrostatischen Stützelemente 9 und 10 einzusetzen. Es ist deshalb
vorteilhaft, dass der Mantel 8 der Druckwalze 4 leicht verformbar ist. Deswegen
ist der Mantel 8 im Ausführungsbeispiel aus einem elastomeren Material ausgeführt
und ist, weil elastisch, leichter verformbar. Aus demselben Grund könnte der Mantel
8 z.B. auch aus einem dünnen, verformbaren Stahlrohr sein.
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Den Mantel 8 der Druckwalze 4 kann man von den Gegenwalzen 5 und 6
abheben. Dazu ist im Träger 7 der Druckwalze 4 mindestens ein hydrostatisches Druckelement
12 angeordnet und an einer nicht gezeichneten Druck leitung angeschlossen. Das Druckelement
12 ist im Träger 7 so angeordnet, dass es, unter Druck gesetzt, den Mantel 8 in
Richtung von den Gegenwalzen 5 und 6 weg abhebt. Bei gleichzeitigem Abstellen des
Druckes in den hydrostatischen Stützelementen 9 und 10 ist es dann möglich den Mantel
8 zu heben, so dass die lichte Weite der Pressspalte 2 und 3 grösser wird.
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Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, weist ein Walzwerk nach einem zweiten
Ausführungsbeispiel eine Druckwalze 13 mit in einem feststehenden axialen Träger
14 angeordneten hydrostatischen Stützelementen 15 und 16 auf, welche im Raum unterhalb
der zwei Gegenwalzen 17 und 18 untergebracht ist. Unterhalb der Druckwalze 13 befindet
sich zwischen Bädern A und B eine Wand 19. Zwischen der oberen Kante dieser Wand
19 und der Druckwalze ist eine Abstreichvorrichtung 20 vorgesehen, welche den Mantel
der Druckwalze 13 berührt und die an dem Mantel haftende Flüssigkeit abstreicht.
Diese Abstreichvorrichtung 20 ist auf der Oberkante der Wand 19 mittels einer Feder
21 abgestützt und gegen den Mantel der Druckwalze 13 gedrückt.
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Anstatt mit der Feder 21 könnte man die Abstreichvorrichtung 20 z.B.
mittels hydraulisch betätigter Druckelemente abstützen. Beim Abstellen des Druckes
in den Stützelementen 15 und 16 sinkt der Mantel der Druckwalze 13 wegen Eigengewicht
nach unten von den Gegenwalzen 17 und 18 weg. Die Feder 21 ist so bemessen, dass
beim Absenken des Mantels der Druckwalze 13 die Abstreichvorrichtung 20 nach unten
geschoben wird.
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Die Gegenwalze 18 ist zwischen der Druckwalze 13 und einer Stützwalze
22 angeordnet. Der Pressdruck, welcher von den Stützelementen 15 hergestellt ist,
ist erst durch die Lagerung der Stützwalze 22 aufgenommen. Diese Anordnung der Walzen
des Walzwerkes ermöglicht eine zweifache, hintereinander folgende, unterschiedliche
Druckbehandlung der Warenbahn 1 nach ihrem Durchgang durch das erste Bad A.
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23 ist eine Vorrichtung zum Ableiten der auf dem Mantel der Druckwalze
13-haftenden Flüssigkeit bevor der Mantel den zweiten Pressspalt an den Stützelementen
15 erreicht hat. Zwischen den Walzen 18 und 22 ist ein Pressspalt, in welchem die
Warenbahn 1 nach ihrem Durchgang durch das zweite Bad B behandelt wird.
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Im Walzwerk in Fig. 2 ist eine der Gegenwalzen, nämlich die Gegenwalze
17 über ihre Achse 23 angetrieben.
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Im Walzwerk in Fig. 1 ist eine der Gegenwalzen, die Gegenwalze 5 über
ihre Achse 24 anaetfteben. Die Gegenwalze 5 ist mit der zweiten Gegenwalze 6 über
ein Getriebe 25, welches in der Zeichnung gestrichelt dargestellt ist verbunden.
Die beiden Gegenwalzen 5 und 6 sind so synchronisiert.
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Zusätzlich kann es von Vorteil sein, die Druckwalze 4 in Fig. 1 oder
auch die Druckwalze 13 in Fig. 2 so auszuführen, dass z.B. die Stützelemente 9 und
10, welche in dem Träger 7 der Druckwalze 4 in Reihen entlang dem Pressspalt 2 bzw.
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dem Pressspalt 3 untergebracht sind, in Zonen angeordnet sind. Die
einzelnen jeweils einer der Zonen zugeordneten Stützelemente sind an eine separate
Druckleitung, welche durch den Träger geführt ist angschlossen. So ist es möglich,
in den einzelnen Zonen einen unterschiedlichen Druck einzustellen, z.B. in der Mitte
des Mantels 8 einen grösseren
Druck einzustellen, als an dessen
Seiten, um über die ganze Breite der Warenbahn 1 genau die gleiche lichte Weite
des Pressspaltes zu erzielen. Z.B., wenn sich lange Gegenwalzen beim Betrieb des
Walzwerkes so durchbiegen; dass zum Anpassen des Mantels an diese Durchbiegung eine
zusätzliche Kraft einzusetzen ist. Diese Zonen können mit Vorteil dem einen oder
dem zweiten Pressspalt entlang jeweils unterschiedlich bestimmt werden.
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Beispielsweise dem Pressspalt 2 entlang können die Stützelemente 9
in zwei Zonen angeordnet werden, wobei dem Pressspalt 3 entlang können die Stützelemente
13 in drei Zonen angeordnet werden Da jeweils die Zonen an eine separate Druckleitung
angeschlossen sind, lässt sich der Pressdruck in den einzelnen Pressspalten verschieden,
unabhängig voreinander und dem einzelnen Pressspalt entlang genau gleich einstellen.
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Als an sich bereits bei den Druckausgleichwalzen bekannt, braucht
diese eben beschriebene Massnahme in der Zeichnung nicht gezeigt werden.