DE3704896A1 - Presswalze - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Preßwalze, die mit einer anderen Walze in der Naßpartie einer Papier- oder Kartonmaschine einen Preßspalt zwischen den Walzen bildet, wobei die an der anderen Walze anliegende Ober­ fläche der Preßwalze zum Verbreitern des Preßspalts aus elastischem Material hergestellt ist.

Solche, zum Ausformen eines Preßspalts dienenden Preß­ walzen sind auf diesem Gebiet sehr bekannt. Als Bei­ spiel für auf dem Gebiet bekannte Lösungen kann die in der DE-Patentschrift 2 79 107 beschriebene Konstruktion erwähnt werden. Der Nachteil dieser bekannten Anordnung ist ihre verhältnismäßig komplizierte Konstruktion und die Tatsache, daß die Walzenbreite groß sein soll, weil die steifen Befestigungen eines elastischen Mantels an den Walzenenden Schwierigkeiten im Gebrauch ver­ anlassen. Aus diesem Grund soll eine solche Walze so breit gemacht werden, daß die verschiedenartige Biegung des elastischen Mantels an den Walzenenden keine Schwierigkeiten verursacht. Aus der vergrößerten Walzenbreite folgen jedoch Biegungsprobleme, die zu einer noch komplizierteren Konstruktion als vorher führen.

Als ein zweites Beispiel für bekannte Lösungen kann die in der PCT-Offenlegungsschrift WO 82/02567 beschriebene Konstruktion erwähnt werden. Bei dieser Maschine ist der Körper der Walze unrotierbar und außerdem mit einem an der Preßstelle angebrachten Anschlagschuh versehen. Um den Körper der Walze und den Anschlagschuh ist eine rotierende Oberflächenschicht vorgesehen, die aus elastischem Material hergestellt ist. Die aus dem elastischen Material bestehende Oberflächenschicht ist dicht am Körper angebracht, wobei zwischen dem Körper und der Oberflächenschicht eine Schmierung angeordnet ist. Der Nachteil dieser bekannten Lösung ist ihre Kompliziertheit sowie die hinsichtlich des Schmier­ mittels und des Druckmediums entstehenden Dichtungs­ probleme.

Als ein drittes Beispiel für die bekannte Technik kann die in der FI-Patentanmeldung 8 40 795 angeführte Lösung erwähnt werden. Auch bei dieser Konstruktion wird ein un­ beweglicher Walzenkörper benutzt, an dem ein Preßschuh angebracht ist. Um den Körper und den Preßschuh ist ein elastisches Preßband angeordnet, das in Bezug auf den Körper rotiert. Zum Abkühlen des Preßbands und zum Schmieren der Gleitfläche des Preßschuhs wird Öl zwischen das Band und den Körper geleitet. Der Nachteil dieser bekannten Lösung besteht aus denselben Tat­ sachen, die oben im Zusammenhang mit der PCT-Anmeldung WO 82/02567 angeführt wurden.

Die Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Preß­ walze, die die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist. Dies wird mittels der erfindungsgemäßen Preßwalze erreicht, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die aus elastischem Material bestehende Oberfläche aus einem den Körper der Preßwalze über seine ganze Länge mit Abstand lose umgebenden Mantelteil gebildet ist, der mittels an den Enden des Körpers angeordneter End­ flansche gegen den Körper undrehbar so abgestützt ist, daß der Mantelteil über seine ganze Länge am Preßspalt lokal in Radialrichtung einwärts gegen den Körper ein­ drückbar ist.

Ein Vorteil der Erfindung ist vor allem ihre Einfach­ heit, weshalb die Herstellungs- und Gebrauchskosten gesenkt werden. Die Walze kann auch schmaler konstruiert werden als die Walze gemäß dem DE-Patent 2 79 107, weil die Federungseigenschaften des Mantelteils der Walze über die Länge der Walze unveränderlich sind, denn die von der vorbekannten steifen Befestigung verursachten Nachteile sind eliminiert. Der Gebrauch der erfindungsgemäßen Preß­ walze ist auch sehr flexibel, denn durch Anwendung von zweckmäßig in verschiedener Weise elastischen Materialien entweder allein oder zusammen werden Walzen erhalten, die verschiedene Elastizitäten und somit verschiedene Preßfiguren des Preßspalts aufweisen.

Im folgenden wird die Erfindung mittels einer in der beigefügten Zeichnung gezeigten vorteilhaften Aus­ führungsform genauer beschrieben, wobei

Fig. 1 eine prizipielle Seitenansicht einer mit einer erfindungsgemäßen Preßwalze aus­ gestatteten Presse zeigt, und

Fig. 2 einen Querschnitt der Presse nach Fig. 1 im Schema zeigt.

Bei dem gezeigten Beispiel besteht eine Presse aus zwei Preßwalzen 1 und 2. Die Walzen 1 und 2 liegen gegen­ einander an, wobei an ihrer Berührungsstelle ein Preß­ spalt gebildet wird. Beim Betrieb der in dieser Weise ausgebildeten Presse z.B. in einer Papiermaschine, wird eine Faserbahn, zusammen mit einem Filz durch den Preß­ spalt geführt. Während des Betriebes rotieren die Walzen selbstverständlich. Infolge einer am Preßspalt entstehenden Pressung geht die Feuchtigkeit von der Faserbahn in den Filz über. Nach dem Preßspalt werden die Faserbahn und der Filz von einander getrennt, wobei die Bahn zur Weiterbehandlung geleitet wird. Der als endlose Schlinge laufende Filz wird seinerseits via Trocknungsbehandlung wieder in den Preßspalt geleitet. Die Faserbahn und der Filz werden in den Figuren nicht gezeigt. Die obenerwähnten Faktoren gehören zur kon­ ventionellen Technik auf diesem Gebiet, weshalb sie in diesem Zusammenhang nicht genauer beschrieben werden.

Bei dem dargestellten Beispiel ist die Preßwalze 1 erfindungsgemäß in der folgenden Weise ausgebildet. Zum Verlängern des Preßspalts ist die Walze 1 mit zwei Mänteln versehen, wobei die aus elastischem Material bestehende Oberfläche aus einem losen Mantelteil 3 gebildet ist, der nur mittels an den Körperenden angeordneter Endflansche 5 auf seinem Platz an dem Körper 4 der Walze 1, d.h. an einem Stützzylinder 4, abgestützt ist. Der Mantelteil 3 ist um den Körper 4 herum so angeordnet, daß zwischen der Innenfläche des Mantelteils und der Oberfläche des Körpers 4 ein vor­ bestimmter Abstand h bleibt. Die Abstützung des Mantel­ teils 3 erfolgt derart, daß er am Preßspalt über seine ganze Länge lokal in der Radialrichtung einwärts gegen den Körper 4 eindrückbar ist. Ein Rotieren des Mantel­ teils 3 in Bezug auf den Körper 4 wird verhindert, wes­ halb er zusammen mit dem Körper rotiert. Der Mantelteil 3 ist aus einem Material hergestellt, das in einem freien Raum selbsttragend ist, d.h. seine Form in einem freien Raum so behält, daß der Abstand h bleibt. Der Mantelteil 3 ist jedoch so elastisch, daß er in der erwünschten Weise je nach der Form der Walze 2 nach­ gibt.

Die obenerwähnten Endflansche 5 können vorzugsweise als tassenförmige Teile gestaltet sein, deren Ränder 6 gegen die transversale Symmetrieachse der Walze gerichtet sind. Die Ränder 6 umgeben dabei die Außen­ flächen der Enden des Mantelteils 3. Dabei können in einer vorteilhaften Weise an der Innenfläche der Ränder 6 Mittel 7 respektive an den Außenflächen der Enden des Mantelteils Elemente 8 angeordnet werden, die Relativ­ drehungen des Mantelteils 3 und des Körpers 4 ver­ hindern. Diese Mittel 7 und Elemente 8 können z.B. aus zusammenpassenden Verzahnungen gebildet werden.

Der wesentliche Faktor bei der obenbeschriebenen Konstruktion ist also, daß der Mantelteil den Körper 4 ganz lose umgibt und gar nicht an diesem befestigt ist. Mantelteil 3 und Körper 4 sind lediglich z.B. durch die obenerwähnten Verzahnungen drehfest gekoppelt. Eine lokale Verbeulungsbewegung über die ganze Länge des Mantelteils 3 wird somit an keiner Stelle in der Radialrichtung gegen den Körper 4 verhindert.

Die erfindungsgemäße Preßwalze funktioniert im Prinzip in der folgenden Weise in der Presse. In diesem Zusammenhang wird besonders auf Fig. 2 hingewiesen. Wenn die Presse arbeitet, rotieren die Walzen 1, 2 und die Bahn und der Filz (nicht in den Figuren gezeigt) laufen durch einen zwischen den Walzen entstehenden Preßspalt. Am Preßspalt senkt sich der Mantelteil 3 in die Richtung des Körpers 4 und formt sich gemäß der Oberfläche der Walze 2. Dabei kann der im Prinzip linienförmige Preßspalt zu einer Preßzone PV ver­ breitert werden. Dieser verbreiterte Preßspalt ist auf diesem Gebiet an und für sich bekannt. Während der Mantelteil sich lokal über seine ganze Länge nach innen senkt, d.h. gegen den Körper verbeult wird, senken sich auch die Enden des Mantelteils, deren Bewegung in der Radialrichtung einwärts in keiner Weise verhindert wird, in Übereinstimmung mit dem übrigen Mantelteil. Die Enden des Mantelteils lösen sich somit am Preßspalt von der Innenfläche des Randes 6 des Endflansches 5. Der Mantelteil 3 formt sich also über seine ganze Länge im Preßspalt entsprechend der Form der Walze 2, wobei die Nachteile der steifen Befestigung gemäß der vor­ bekannten Technik eliminiert werden.

Die Walze oder ihre einzelnen Teile können anders aus­ gebildet sein, als in den Figuren dargestellt. Ver­ schiedene Herstellungsmaterialien der Walzen 4 sind verwendbar. Der Körper 4 kann aus jedem beliebigen, ge­ eigneten, steifen Material hergestellt werden. Als Material kann z.B. Gußeisen, Stahl, Kohlenfaser oder irgendein anderes, gewöhnlich für Walzen verwendetes Material gebraucht werden. Der Mantelteil 3 kann aus Kunststoff, Glasfaser, Kohlenfaser, Stahl, Bronze oder einem anderen geeigneten Material hergestellt werden, das die erwünschten Federungs- und Festigkeits­ eigenschaften vermittelt. Der Mantelteil 3 und der Körper 4 können auch mit Gummi, Kunststoff oder irgend­ einem anderen elastischen Material überzogen werden. Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion kann außerdem eine Biegung dadurch kompensiert werden, daß der Körper oder der Mantelteil oder beide bombiert sind. Die Kompensierung kann auch so ausgeführt werden, daß die Gegenwalze bombiert wird, oder daß irgendeine Kombination der obenerwähnten Elemente verwirklicht wird. Außerdem können Biegungen so kompensiert und das Feuchtigkeitsprofil so geändert werden, daß zwischen dem Mantelteil und dem Körper pneumatische oder hydraulische Zonen gebildet werden, die mit ver­ schiedenen Drücken belastet werden können. Der Ausdruck "Feuchtigkeitsprofil" bezieht sich auf die Feuchtig­ keitsverteilung in der zu trocknenden Faserbahn. Mit Hilfe der hydraulischen oder pneumatischen Zonen kann die Feuchtigkeitsverteilung der Bahn in Querrichtung der Bahn je nach den gewünschten Eigenschaften der Bahn eingestellt werden. Zwischen dem Körper und dem Mantel­ teil können, wenn erwünscht, auch elastische Stütz­ organe angebracht werden, oder zwischen dem Mantel und dem Körper kann irgendeine extra Stützschicht an­ gebracht werden, deren Steifheit jedoch kleiner ist als die des Mantels. Die extra Stützschicht trägt nur zur Federung bei, ist z.B. bei der Ausformung eines Federungsmusters behilflich. Der Ausdruck "Federungs­ muster" bezieht sich auf die Ausbildung von im Hinblick auf die Preßfigur des Preßspalts unterschiedlichen Walzen. Die verschiedenen Preßfiguren werden mit Hilfe von federnden Walzen in verschiedener Weise erhalten. Der Ausdruck "Federungsmuster" stellt ausdrücklich die Federungseigenschaften der Walze dar. Die extra Stütz­ schicht kann den Raum zwischen dem Mantelteil und dem Körper ganz oder teilweise füllen. Im letzteren Fall kann die extra Stützschicht z.B. an der Oberfläche des Körpers so angebracht werden, daß zwischen der freien Oberfläche der extra Stützschicht und der Innenfläche des Mantelteils ein leerer Raum bleibt. Die extra Stützschicht kann z.B. aus Kunststoff oder irgendeinem anderen porösen Schaum bestehen. Auch verschiedene Luftkissen können verwendet werden. Der Anschluß des Mantelteils kann z.B mittels einer Verzahnung zwischen der treibenden Flanschwelle und dem Mantelteil oder mittels irgendeines anderen geeigneten Mechanismus erfolgen. Bei der Ausbildung der Presse können auch die beiden Walzen 1 und 2 aus erfindungsgemäßen Walzen bestehen. Der Durchmesser der erfindungsgemäßen Walze kann natürlich nach Bedarf gewählt werden. Die Länge des Preßspalts hängt von den Durchmessern der Walzen 1 und 2 ab. Beispielsweise kann der Preßspalt eine Länge im Bereich von 100-200 mm aufweisen.

Claims (4)

1. Preßwalze, die mit einer anderen Walze in der Naß­ partie einer Papier- oder Kartonmaschine einen Preßspalt zwischen den Walzen bildet, wobei die an der anderen Walze anliegende Oberfläche der Preß­ walze zum Verbreitern des Preßspalts aus elastischem Material hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die aus elastischem Material bestehende Ober­ fläche aus einem den Körper (4) der Preßwalze (1) über seine ganze Länge mit Abstand (h) lose um­ gebenden Mantelteil (3) gebildet ist, der mittels an den Enden des Körpers (4) angeordnete End­ flansche (5) gegen den Körper (4) undrehbar so abgestützt ist, daß der Mantelteil (3) über seine ganze Länge am Preßspalt lokal in Radialrichtung einwärts gegen den Körper (4) eindrückbar ist.

2. Preßwalze nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endflansche (5) tassenförmig gestaltet sind und ihre Ränder (6) sich in der Achsrichtung gegen die transversale Symmetrieachse der Preß­ walze (1) richten, daß die Ränder (6) die Außen­ flächen der Enden des Mantelteils (3) umgeben, und daß zur drehfesten Kopplung des Mantelteils (3) und des Körpers (4) an den Innenflächen der Ränder (6) angeordnete Mittel (7) und an den Außenflächen der Enden des Mantelteils (3) angeordnete Elemente (8) vorgesehen sind.

3. Preßwalze nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (7) an den Innenflächen der Ränder (6) und die Elemente (8) an den Außenflächen der Enden des Mantelteils (3) aus zusammenpassenden Verzahnungen gebildet sind.

4. Preßwalze nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Raum zwischen der Innenfläche des Mantelteils (3) und dem Körper (4), der die Höhe eines Abstands (h) in der Radialrichtung aufweist, Material untergebracht ist, das elastischer ist als das Material des Mantelteils (3).