DE3503240A1 - Nasspresse zum entwaessern einer faserbahn - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Naßpresse zum Entwässern einer Faserbahn gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Naßpresse ist durch die US-PS 42 87 021 bekannt. Dort wird zwischen dem aus verstärktem Gummi bestehenden Band und dem mehrteiligen Preßschuh aus Metall ein Ölschmierfilm erzeugt, um die Reibung im Preßspalt zwischen dem Band und der Gleitbahn des Preßschuhoberteils herabzusetzen. In der Fachzeitschrift "Wochenblatt für Papierfabrikation", Nr. (1984), Seite 831 f. ist bei einer Beschreibung einer gleichartigen Naßpresse darauf hingewiesen, daß die im Preßspalt zwischen den genannten Bauteilen entstehende Wärme mit dem öl abgeführt wird.

Da bei diesem Pressentyp außerordentlich hohe Anforderungen an die Geometrie des Preßspaltes zwisehen dem entsprechenden Mantelabschnitt der rotierenden Preßwalze und der Gleitbahn des in einer feststehenden Traverse geführten Preßschuhs erfüllt werden müssen, wirkt sich die nicht vermeidbare Erwärmung des Preßschuhs im Hinblick auf dieses Erfordernis nachteilig aus.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine unzulässige Verformung des Preßschuhs aufgrund Wärmewirkung weitgehend zu vermeiden bzw. eine Formabweichung der Gleitbahn zu kompensieren. Diese Aufgabe wird durch das im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Merkmal gelöst. Diese Lösung ist insofern vorteilhaft, als durch die Isolierung ein Wärmeübergang auf den Unterteil des Preßschuhs stark vermindert wird, so daß dieser nur einer geringen und daher beherrschbaren Verformung unterliegt.

Aus der DE-Patentschrift 30 30 233 ist eine Naßpresse der eingangs genannten Art mit einem zweiteiligen Preßschuh bekannt, dessen Oberteil aus Gummi, der ein schlechter Wärmeleiter ist, und dessen Unterteil aus Metall besteht. An der Berührungsfläche beider Teile sind nutartige Rillen vorgesehen, die sich in Längsrichtung des Preßschuhs erstrecken. Durch diese Rillen kann gegebenenfalls Kühlflüssigkeit geleitet werden, um den temperaturempfindlichen Oberteil vor Überhitzung zu schützen. Somit liegt dem Gegenstand dieser Veröffentlichung eine andere Lehre zugrunde.

Vorteilhafte bzw. zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die im Anspruch 2 angegebene Maßnahme hat den Zweck, den Wärmeübergang vom Oberteil auf den Unterteil des Preßschuhs möglichst gering zu halten. Beim Einsatz eines druckfesten Isolierstoffs kann dieser zur Übertragung der Preßkraft vom Unterteil auf den Oberteil des Preßschuhs herangezogen werden.

Durch die im Patentanspruch 3 angegebene Maßnahme wird erreicht, daß der Formschluß die am Oberteil wirkende Reibkraft auf den Unterteil überträgt, der die Kraft in die Traverse ableitet. Dabei ist der Formschluß in einem Bereich des Preßschuhes wirksam, in dem niedrigere Temperaturen auftreten als am auslaufseitigen Preßspalt. Damit kommt nur ein Wärmefluß geringen Ausmaßes vom Oberteil des Preßschuhs in den Unterteil zustande.

Mit der im Anspruch 5 gekennzeichneten Ausgestaltung wird einer Verformung des Preßschuhes aufgrund der gegenüber der Einlaufseite einer höheren Temperaturbelastung ausgesetzten Auslaufseite des Preßschuh-Oberteils entgegengewirkt.
Durch die im Anspruch 6 angegebene Maßnahme wird erreicht, daß bei Pressenbetrieb die Gleitbahn des Preßschuhes die gewünschte Zuordnung zum Preßwalzenmantel einnimmt, weil die dann auf den Preßschuh einwirkenden Einflüsse die vorgegebene Formabweichung ausgleichen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachgehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Naßpresse mit einer Preßwalze und einer geschnitten gezeichneten Traverse mit darin geführtem Preßschuh zur Erzeugung eines verlängerten Preßspaltes,

Fig. 2 einen Abschnitt der Traverse mit Preßschuh in größerem Maßstab als in Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den bei Pressenbetrieb verformten Preßschuh in stark verkleinerter, schematisierter Darstellung,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Preßschuh während (linke Hälfte der Figur) und nach (rechte Hälfte der Figur) der Bearbeitung seiner preßspaltseitigen Gleitbahn in Fig. 3 entsprechender Darstellung.

Die in Fig. 1 mit 10 bezeichnete Naßpresse weist eine rotierende, angetriebene Preßwalze 11 auf, der eine feststehende Traverse 12 mit einem darin geführten Preßschuh 13 zugeordnet ist. Der Preßschuh 13 ist mit-

tels Drucköl in Richtung auf die Preßwalze 11 anpreßbar. Um die Traverse 12 mit Preßschuh 13 ist ein innenseitig mit Kunststoff beschichteter, endloser Mantel 14 aus Kunststoffgewebe herumgeführt. Der Preßschuh 13 bildet mit dem entsprechenden Mantelabschnitt der Preßwalze 11 einen verlängerten Preßspalt 15, durch den eine obere Filzbahn 16, eine untere Filzbahn 17 mit zwischen diesen befindlicher, zu entwässernder Faserbahn 18 zusammen mit dem Preßmantel 14 in Bahnlaufrichtung 19 geführt ist. Die Mitnahme des nicht angetriebenen Preßmantels 14 erfolgt dabei durch die untere Filzbahn 17. Der Preßmantel 14 kann auch als endloses Band ausgebildet sein, das beiderseits des Preßschuhs 13 um mehrere Leitwalzen geführt ist.

Wie die Darstellung in Fig. 2 zeigt, besteht der Preßschuh 13 aus mehreren Teilen. Tragendes Element des sich parallel zur Längsachse der Preßwalze 11 erstrekkenden Preßschuhs 13 ist ein in einer Ausnehmung 20 der Traverse 12 angeordneter Unterteil 21. Dieser ist in Richtung auf die Preßwalze 11 (Preßrichtung 22) aufgrund Druckbeaufschlagung durch der Ausnehmung 20 zugeführtes Drucköl bewegbar. Dabei übernehmen seitlich am Preßschuh-Unterteil 21 angreifende Stützleisten 23 und 24 sowohl eine Führungs- als auch eine Abdichtfunktion. Die Stützleisten 23, 24 sind in umlaufend um den Preßschuh 13 angeordneten, mit der Traverse 12 verschraubten Haltern 25 und 26 geführt.

Mit dem Unterteil 21 ist ein im Querschnitt wesentlich dünnerer Oberteil 27 verschraubt. Zwischen die beiden Teile 21 und 27 des Preßschuhs 13 ist eine Isolierschicht 28 eingefügt, welche den überwiegenden Anteil der einander zugewandten Flächen der beiden Preßschuhteile gegeneinander isoliert. Lediglich im einlaufseitigen Bereich des Preßschuhs 13 haben die beiden Preßschuhteile 21 und 27 unmittelbaren Kontakt durch eine Formschluß herstellende Nut-Feder-Verbindung 29. Diese dient der Übertragung der beim Pressenbetrieb am Preßschuh-Oberteil 27 wirkenden Reibkraft auf den Unterteil 21.

Der Preßschuh-Oberteil 27 hat eine Gleitbahn 30, entlang der das Band 14 läuft. Die Gleitbahn 30 ist — abgesehen von den einlauf- und auslaufseitigen Rundungen — unter Berücksichtigung der Dicke der durch den Preßspalt 15 geführten beiden Filzbahnen 16, 17, der Faserbahn 18, des Preßmantels 14 sowie des gewünschten Preßdruckverlaufs über die Preßspaltbreite an die Mantelfläche der Preßwalze 11 angepaßt. D.h. die Gleitbahn 30 muß ohne Berücksichtigung ihrer ein- und auslaufseitigen Randzonen eine im Querschnitt annähernd, in Längsrichtung exakt parallel zur Mantelfläche der kreiszylindrischen Preßwalze 11 verlaufende Fläche mit gerader Längsachse bilden, die einen größeren Radius aufweist als die Preßwalze 11.

Während des Betriebes der Naßpresse 10 haben verschiedene Faktoren auf die Formgenauigkeit der Gleitbahn 30 Einfluß. Zum einen ist dies die am Preßschuh-Oberteil 27 angreifende Reibkraft des ölgeschmierten Preßmantels 14 und zum anderen die durch Reibung hervorgerufene Erwärmung des Preßschuhs 13. Wie praktische Erfahrungen an einer Naßpresse mit verlängertem Preßspalt und nicht erfindungsgemäß gestaltetem Preßschuh gezeigt haben, stellt sich unter Last eine erhebliche Temperaturdifferenz zwischen der Einlaufund der Auslaufseite des Preßschuh-Oberteils ein. Diese Temperaturdifferenz hat aufgrund Wärmeausdehnung eine von der Einlaufseite zur Auslaufseite hin zunehmende Längung des Preßschuhs quer zur Bahnlaufrichtung zur Folge. Die hierdurch hervorgerufene, in der Draufsicht auf die Gleitbahn bogenförmige Krümmung des Preßschuhs bewirkt nicht nur eine erhebliche Unparallelität des Preßspalts, sondern auch ein Abheben des Preßschuhs von den in Grenzen verschiebbaren Stützleisten sowie ein Klemmen und Verkanten des Schuhs zwischen den Haltern mit der Folge, daß der Preßdruck nicht in konstanter Höhe über die Länge des Preßschuhs aufrechterhalten werden kann und eine Beschädigung der Stützleisten auftritt.

ίο Beim nach der erfindungsgemäßen Lehre gestalteten Preßschuh 13 besteht der Oberteil 27 aus einer Bronze geringer Wärmeleitfähigkeit. Es können aber auch Werkstoffe wie Polyamid oder Keramik Verwendung finden. Diese sind gute Wärmeisolatoren und isolieren den Preßschuh-Unterteil 21 gegen Wärmefluß von der Gleitbahn 30 her, so daß gegebenenfalls auf eine Isolierschicht zwischen beiden Preßschuhteilen verzichtet werden kann. Die an der Gleitbahn 30 auftretende Wärme wird daher zum weitaus überwiegenden Teil vom Preßmantel 14 und vom Schmieröl des Mantels aufgenommen und abgeleitet. Dabei stellt sich eine Temperaturdifferenz über die Breite des Preßschuh-Oberteils 27 von ca. 10 Grad ein, d.h. bei einer Temperatur von beispielsweise 40 Grad Celsius an der Einlaufseite tritt an der Auslaufseite eine solche von etwa 50 Grad Celsius auf. Nur ein geringer Teil der vom Preßschuh-Oberteil 27 aufgenommenen Wärmemenge wird über die einlaufseitige Nut-Feder-Verbindung 29, also dort, wo die Temperatur im Oberteil am niedrigsten ist, auf den Preßschuh-Unterteil 21 übertragen. Die Isolierschicht 28, beispielsweise aus einem Kunststoff-Faserschichtstoff bestehend, reduziert in starkem Maße einen Wärmeübergang zwischen den übrigen, einander zugeordneten Flächen des Preßschuh-Oberteils 27 und des Unterteils 21, so daß sich an der Auslaufseite des Preßschuh-Unterteils lediglich eine Temperaturerhöhung von 2 Grad gegenüber der Einlaufseite einstellt. Die Erzielung einer derart geringen Temperaturerhöhung wird noch dadurch unterstützt, daß der Preßschuh-Unterteil 21 aus einem Werkstoff mit einer sehr viel höheren Wärmeleitfähigkeit als derjenigen des Preßschuh-Oberteils 27 besteht. Es kommt daher im Preßschuh-Unterteil 21 zu einem Temperaturausgleich, der eine gegenüber der Einlaufseite erhöhte Längenausdehnung der Auslaufseite des Preßschuh-Unterteils 21 in engen Grenzen hält.

In Abwandlung vom beschriebenen Ausführungsbeispiel kann der Wärmeübergang vom Preßschuh-Oberteil 27 auf den Unterteil 21 dadurch eingedämmt werden, daß sich beide Teile entlang angeformter Stege gegeneinander abstützen, deren Zwischenräume luft- oder ölgefüllt sind. Eine besondere Isolierschicht kann dann entfallen.

Da der Wärmeeinfluß im Preßschuh-Unterteil 21 eine geringe, im Oberteil 27 dagegen eine größere Längenänderung an der Auslaufseite des Preßschuhs 13 verursacht, sind weitere Maßnahmen zur Erhaltung der Parallelität des Preßspalts 15 getroffen.
Wie die Darstellung des Preßschuhs 13 in Fig. 2 deutlieh macht, hat der Querschnitt des tragenden Preßschuh-Unterteils 21 bezüglich einer rechtwinklig zur Gleitbahnfläche 30 verlaufenden Achse ein sehr viel größeres Widerstandsmoment gegen Biegung als der Querschnitt des Preßschuh-Oberteils 27. Die größere Verformung des Preßschuh-Oberteils 27 durch die höhere Temperaturdifferenz wird daher nur in einem sehr viel geringeren Ausmaß im tragenden Unterteil 21 wirksam.

Außerdem wird die etwa parallel zur Gleitbahnebene

verlaufende Krümmung des Preßschuhs 13 aufgrund der Wärmewirkung zum überwiegenden Teil durch den Angriff der Reibkraft am Preßschuh 13 ausgeglichen. Wie die Fig. 3 mit einer stark vereinfachten Draufsicht auf den Preßschuh 13 deutlich macht, preßt die in Bahnlaufrichtung 19 wirksame Reibkraft den Preßschuh 13 gegen die auslaufseitige Stützfläche 31 der Stützleiste 23. Lediglich die Endabschnitte des Preßschuhs 13 folgen nicht dem geradlinigen Verlauf der Stützfläche 31. Dies ist hinsichtlich der Abdichtung des Preßschuhs 13 in der Ausnehmung 20 der Traverse 12 praktisch nicht von Nachteil, da die den Preßschuh umgebenden Stützleisten 23 und 24 einerseits aufgrund Federwirkung und andererseits aufgrund Öldruck an den Preßschuh angelegt werden. Die endseitige Abweichung des Preßschuhes 13 von der geradlinigen Stützfläche 31 beträgt nur wenige Zehntel Millimeter, so daß durch entsprechendes Spiel ein Verklemmen des Preßschuhes 13 an der Traverse 12 vermieden werden kann.

Bei einem Preßschuh 13, dessen Gleitbahn 30 in geradem, unverformtem Zustand des Schuhs hergestellt wird und demzufolge genau in Längsrichtung des Schuhs verläuft, stellt sich beim praktischen Betrieb aus den vorstehend geschilderten Gründen an den Endabschnitten eine Nichtparallelität des Preßspaltes 15 und der Längsachse der Gleitbahn 30 zur Längsachse der Preßwalze 11 ein. In Fig. 3 ist dies dadurch zum Ausdruck gebracht, daß die gerade, strichpunktierte Linie 32 die Längsachse der Preßwalze 11, die endseitig gekrümmte, strichpunktierte Linie 33 die Längsachse des Preßschuhs 13 und der gestrichelt gezeichneten Gleitbahn 30 darstellt. Die endseitige Verschiebung der .·> Gleitbahn 30 entgegen der Bahnlaufrichtung 19 soll in i Fig. 3 durch das Maß X verdeutlicht werden. Diese Ver- 35 i formung der Gleitbahn 30 kann beim Preßschuh 13 da- -, durch beseitigt werden, daß diesem bei der Fertigung der Gleitbahn 30 bereits eine Verformung solcher Größe aufgezwungen wird, wie sie dann unter Last beim Betrieb der Naßpresse 10 auftritt. In der linken Hälfte der Fig. 4 ist daher dargestellt, daß der Preßschuh 13 in seinem Mittelbereich mit gerader Längsachse 33 zwischen Spannmitteln 34, wie Spannschrauben oder dergleichen, gehalten ist. Entsprechend der Verformung unter Last sind die Endabschnitte des Preßschuhs 13 um das gleiche Maß X entgegen der Bahnlaufrichtung 19 mittels der Spannmittel 35 verspannt. In diesem Zustand des Preßschuhs 13 wird nun die Gleitbahn 30 mit gerader Längsachse 36 erzeugt. Nach dem Entspannen des Preßschuhs 13 (rechte Hälfte der Fig. 4) nimmt die Gleitbahn 30 zwar eine Form an, in der ihre Endabschnitte in Bahnlaufrichtung 19 um das Maß X bezüglich der nun geraden Längsachse 33' des Preßschuhs gekrümmt sind. Diese Formabweichung wird aber, wie vorausgehend beschrieben, durch die Verformung des Preßschuhes 13 bei Pressenbetrieb aufgrund Wärmewirkung und Reibkraft kompensiert, so daß sich unter Last eine gleichbleibende Parallelität des Preßspalts 15 über die gesamte Länge des Preßschuhs 13 einstellt.

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Claims (6)

1 Patentansprüche

1. Naßpresse (10) zum Entwässern einer Faserbahn (18), die zusammen mit wenigstens einer Filzbahn (16, 17) zur Aufnahme von Flüssigkeit einen Preßspalt (15) durchläuft, der einerseits von einer rotierenden Preßwalze (11) und andererseits von einem endlosen, umlaufenden Band (14) gebildet ist, das mit Hilfe eines Preßschuhs (13) in Richtung auf die Preßwalze anpreßbar ist, wobei der Preßschuh aus einem tragenden Unterteil (21) und einem eine Gleitbahn (30) aufweisenden Oberteil (27) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil (21) des Preßschuhs (13) gegenüber dem Oberteil gegen Wärmefluß isoliert ist.

2. Naßpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Oberteil (27) und dem Unterteil (21) des Preßschuhes (13) eine Isolierschicht (28) eingefügt ist.

3. Naßpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberteil (27) und der Unterteil (21) des Preßschuhes (13) im Bereich des einlaufseitigen Preßspalts (15) durch Formschluß (Nut-Feder-Verbindung 29) miteinander verbunden und im übrigen Bereich gegeneinander isoliert sind.

4. Naßpresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der überwiegende Teil der einander zugewandten Flächen der beiden Preßschuhteile (21,27) gegeneinander isoliert sind.

5. Naßpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterteilquerschnitt des Preßschuhs (13) ein bezüglich einer rechtwinklig zur Gleitbahn (30) verlaufenden Achse größeres Widerstandsmoment gegen Biegung hat als der Oberteilquerschnitt.

6. Naßpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitbahn (30) des Preßschuhs (13) im unbelasteten Zustand eine Formabweichung (X') hat, welche der Verformung des Schuhs unter Last (Reibkraft in der Gleitbahn sowie Erwärmung des Preßschuhs) entgegengerichtet ist.