DE3920742A1 - Walze fuer eine presse einer papiermaschine oder dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Walze für eine Presse einer Papiermaschine oder dergleichen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zum Schaffen einer verlängerten Pressenzone sind die Walzen der Presse mit dicken, elastischen Schichten überzogen, die in der Pressenzone elastisch zusammen­ gedrückt werden und dadurch infolge ihrer Formänderung einen breiteren Preßspalt bilden. Zum Schaffen einer ausreichend breiten und elastischen Schicht ist es je­ doch notwendig, eine ziemlich dicke Schicht aus einem elastischen Material zu verwenden, die sich nach dem Zusammendrücken wieder aufrichtet und ihren vorherigen Zustand einnimmt. Daraus folgt, daß das Material, das eigentlich nicht zusammendrückbar ist, einer starken Formänderung ausgesetzt wird und infolge der dabei ent­ wickelten Energie während des Betriebes erhitzt wird. Daraus folgt weiter, daß sich die ziemlich weiche Ober­ fläche abnutzt und die ganze Schicht dazu tendiert, sich unter der Einwirkung der Formänderungskräfte und der Wärme von der Oberfläche des Mantelkörpers zu lösen.

Dies hat man dadurch verhindern wollen, daß Walzen mit zwei oder mehreren Schichten auf dem Mantelkörper kon­ struiert werden, wobei eine der Schichten eine dicke, besonders elastische Schicht und die äußerste Schicht eine weniger elastische, aber sehr verschleißfeste Schicht ist. Eine solche Walze wird u.a. in dem FI- Patent 71 180 beschrieben, wobei auf dem Mantelkörper drei Schichten vorgesehen sind, von denen die mittlere die eigentliche Federungsschicht und die äußerste eine sehr verschleißfeste Oberflächenschicht ist. Zur Er­ höhung der Elastizität der Federungsschicht und zur Ermöglichung einer Verschiebung des im Preßspalt zu­ sammengedrückten Materials sind Hohlräume vorgesehen, in die das verdrängte Federungsmaterial eindringen kann. Ein Nachteil hierbei ist, daß die Schicht schwer herzustellen ist, weil eine regelmäßige Ausformung von Hohlräumen in die Mantelschicht schwierig ist. Außerdem wird die Federungsschicht auch hierbei einer starken Formänderung ausgesetzt, ohne daß sie ausreichend ab­ gekühlt wird, was zu den oben erwähnten Beschädigungen und zum Lösen der Federungsschicht führt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walze nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die einfach und leicht herstellbar ist und deren Federungsschicht effizient abzukühlen ist, wobei eine zuverlässige und betriebssichere, für eine Lang­ zonenpresse geeignete Walze entsteht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit der durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gekennzeichneten Walze gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Walze besteht die Federungs­ schicht aus Profilen aus einem elastischen Material, z.B. Gummi oder dergleichen, die in Längsrichtung der Walze im Abstand voneinander an dem Mantelkörper so befestigt sind, daß der Abstand zwischen benachbarten Profilen im wesentlichen derselbe ist. Die Oberflächen­ schicht an der dem Mantelkörper abgewandten Oberfläche der Profile ist derart befestigt, daß zwischen den Profilen ein einheitlicher Kanal bleibt. An den beiden Enden eines jeden Kanals wird in diesen bzw. aus diesem ein Kühlmittel ein- bzw. abgeleitet.

Die wesentliche Idee der Erfindung ist erstens, daß die Federungsschicht aus Gummiprofilen ausgeformt wird, die leicht durch Vulkanisieren oder in irgendeiner anderen Weise am Mantelkörper so zu befestigen ist, daß da­ zwischen ein Spalt von geeigneter Breite zum Ausformen eines Kanals bleibt. Dabei können die Profile, wenn sie in der Richtung des Walzenradius am Preßspalt zusammen­ gedrückt werden, in der Richtung des Walzenumfangs in dazwischenliegende Kanäle expandieren, was die Form­ änderung erleichtert und die dadurch entstehende Frik­ tionswärme reduziert. Zweitens ist die wesentliche Idee der Erfindung, daß die Kanäle von dem Kühlmittel durch­ strömt werden, das in den Kanälen fließen und somit die Walze und insbesonders ihre elastische Schicht abkühlt. Beim Fließen des Kühlmittels zwischen den Profilen kön­ nen diese abgekühlt werden. Dabei wird das warm ge­ wordene Kühlmittel durch Eindringen der Profile in die dazwischenliegenden Kanäle in der Pressenzone aus den Kanälen zwischen den Profilen herausgedrückt und ent­ sprechend neues Kühlmittel in die Kanäle hineingesaugt, wenn die Profile ihre ursprüngliche Form nach dem Preß­ spalt einnehmen, womit die Abkühlung der Walze inten­ siviert wird.

Die Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Er­ findung sind jeweils in den Unteransprüchen angegeben.

Nachfolgend wird anhand der Figuren ein Ausführungs­ beispiel der Erfindung näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Walze, und

Fig. 2 im Querschnitt zwei erfindungsgemäße Walzen mit von diesen gebildetem Preßspalt.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Walze 1, die einen im wesentlichen steifen, zylindrischen Mantel­ körper, eine Federungsschicht darauf und eine auf der Federungsschicht befestigte Oberflächenschicht auf­ weist. Der Walzenmantel ist an Lagern 5 um eine Achse 6 herum drehbar montiert, wobei die Achse 6 an einen Körper oder Rahmen 7 einer Presse einer Papiermaschine oder dergleichen befestigt ist. An den beiden Enden der Walze 1 sind am Mantelkörper 2 ringförmige Verbindungs­ kanäle 8 ausgeformt. Damit sich möglichst geringe Durchbiegungen und damit möglichst gleichmäßige Preß­ eigenschaften ergeben, ist die Walze an den sogenannten Bessel-Punkten gelagert, die auf der Walzenmittelachse im Abstand zu den Walzenstirnseiten liegen.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, wie eine Federungsschicht 3 aus elastischen Profilen 9 ausgeformt ist, die am Mantelkörper 2 so befestigt sind, daß dazwischen je­ weils ein Kanal 10 bleibt. Gemäß Fig. 2 sind zwei im wesentlichen identische Preßwalzen 1 und 11 vorgesehen, wobei der Preßspalt dazwischen im wesentlichen flächen­ förmig ist. Durch den Preßspalt werden zwei Preßfilze 12 und 13 geleitet, zwischen denen eine zu trocknende Bahn 14 liegt.

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Walze sind ihre Verbindungskanäle 8 und die zwischen den Profilen 9 befindlichen Kanäle 10, die an den beiden Walzenenden mit dem am entsprechenden Ende befindlichen Ver­ bindungskanal in Verbindung stehen, mittels nicht­ gezeigter, an sich bekannter Wasserspeisungsmittel mit Wasser gefüllt. Wenn das Profil 9 die Pressenzone er­ reicht, wird es radial zusammengedrückt, wobei das wegen der Inkompressibilität verdrängte, elastische Material in den Kanal 10 zwischen den Profilen 9 hin­ eindringt und das Wasser darin hinausdrückt, bis der Mittelpunkt des Preßspalts erreicht ist, nach dem eine Expansion des Profils 9 in radialer Richtung der Walze erfolgt. Dabei nimmt das Material wieder seine ur­ sprüngliche Form an und neues Wasser wird in die wiederhergestellten Kanäle 10 hineingesaugt. In dieser Weise können die heißgewordenen Profile effizient ab­ gekühlt werden, wobei sich das Profil auch bei hoher Belastung nicht von der Oberfläche des Mantelkörpers 2 löst. Entsprechend lassen die Kanäle 10 zwischen den Profilen sogar eine große Formänderung der Profile zu, die Formänderungsstrecken im Profilmaterial werden aber in Grenzen gehalten.

Vorstehend ist eine Ausführungsform der erfindungsge­ mäßen Walze beschrieben, bei der im wesentlichen recht­ eckige Gummiprofile verwendet werden. Außer der recht­ eckigen Form kann das Profil viele verschiedene Formen aufweisen, und die Form kann je nach dem zu benutzenden Material geeignet gewählt werden. Das Profil kann bei­ spielsweise etwas keilförmig oder in irgendeine Richtung seitlich konvex oder konkav sein, und ent­ sprechend können die Kühlkanäle je nach dem Profil einen keilförmigen Querschnitt, eine rechteckige oder andere Form aufweisen. Als Material der Federungs­ schicht kann ein sehr elastisches Gummi oder irgendein anderes, zu diesem Zweck geeignetes, sehr elastisches Material verwendet werden. Die Oberflächenschicht wieder kann aus Polyuretan, aus irgendeinem Komposit­ material oder aus einem anderen elastischen Material bestehen, das aber Verschleiß und Chemikalien sowie Kühlwasser gut aushält. Die Profile der Federungs­ schicht sind im wesentlichen parallel zu der Walzen­ achse, wie in den Figuren gezeigt befestigt, sie können aber allgemein parallel zur Längserstreckung der Walze montiert werden, wobei der Winkel zwischen den Kanälen und der Walzenachse bis zu 45 Grad betragen kann. Die Kanäle können also in Walzenachsenrichtung und schräg dazu verlaufen. Anstatt mittels Wasser kann die Ab­ kühlung mittels Luft oder eines anderen Gases erfolgen, und die Kanäle zwischen den Profilen können direkt mit der umgebenden Luft in Verbindung stehen, wobei keine Speisungsvorrichtung erforderlich ist, sondern die Zu­ sammendrückung der Profile eine ausreichende Pump- bzw. Saugwirkung erzeugt. Die Walze kann außer bei an den Bessel-Punkten um eine feste Achse gelagerten Walzen­ konstruktionen gemäß den Figuren auch dann angewendet werden, wenn an den Enden des Walzenmantels Endflächen befestigt sind, deren Achsen an dem Rahmen oder Gestell einer Papiermaschine oder dergleichen drehbar gelagert sind.

Claims (4)

1. Walze für eine Presse einer Papiermaschine oder der­ gleichen, mit einem im wesentlichen steifen, zy­ lindrischen Mantelkörper (2), einer an dem Mantel­ körper (2) befestigten, elastischen Federungsschicht (3) mit Hohlräumen (10) zum Zusammendrücken der Schicht (3) und einer an der Federungsschicht (3) befestigten Oberflächenschicht (4), dadurch gekennzeichnet, daß die Federungsschicht (3) aus am Mantelkörper (2) befestigten Profilen (9) aus einem elastischen Material, etwa Gummi oder dergleichen, gebildet ist, die sich im wesentlichen in Längsrichtung des Mantelkörpers (2) erstrecken und voneinander jeweils etwa den gleichen Abstand aufweisen, daß die Ober­ flächenschicht an der dem Mantelkörper (2) abge­ wandten Oberfläche der Profile (9) so befestigt sind, daß zwischen zwei benachbarten Profilen (9) ein einheitlicher Kanal (10) bleibt, und daß durch die Kanäle (10) ein Kühlmittel fließt.

2. Walze nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Profile (9) im wesentlichen konstant ist.

3. Walze nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Profile (9) in solchen Ab­ ständen angeordnet sind, daß sie den Kanal (10) dazwischen im wesentlichen füllen, wenn sie sich in der Mitte des Preßspalts befinden.

4. Walze nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden Enden des Mantelkörpers (2) ein ringförmiger Verbindungskanal (8) vorgesehen ist, der die Kanäle (10) zwischen den Profilen (9) verbindet und daß eine Kühlmittel- Speisungsvorrichtung vorgesehen ist, die das Kühl­ mittel durch den einen Verbindungskanal (8) in die Kanäle (10) zwischen den Profilen (9) der Federungs­ schicht (3) einleitet und über den am entgegenge­ setzten Ende der Kanäle (10) befindlichen Ver­ bindungskanal (8) aufnimmt.