DE4140876C2 - Walzenpresse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Walzenpresse, vorzugsweise zur Behandlung einer laufenden Bahn, z. B. Papierbahn. Die Walzenpresse umfaßt zwei Preßeinheiten, z. b. Preßwalzen, deren Achsen in einer Preßebene liegen und die miteinander einen Preßspalt bilden, durch den die Bahn läuft. Ferner weist die Presse die Merkmale der Abschnitte a) und b) des Ober­ begriffs des Anspruchs 1 auf.

Die Erfindung geht aus von einer Walzenpresse gemäß US 3 921 514. Bei dieser Konstruktion wird die intern erzeugbare (zwischen Null und einem Maximum einstellbare) Preßkraft mit Hilfe von Zugstäben, die als Schrauben ausgebildet sind, unmittelbar von den Lagerböcken der einen Walze auf die Lagerböcke der anderen Walze übertragen. Die zur Walzenpresse gehörenden Maschinengestelle brauchen daher nur für das Eigengewicht der Walzen, nicht jedoch für die Übertragung der Preßkraft dimensioniert zu werden.

Die Erfindung betrifft speziell diejenige Bauweise, bei welcher der eine der beiden Walzenmäntel mittels einer internen Anpreßeinrichtung (z. B. Preßschuh) an die andere Walze andrückbar und von dieser wieder entfernbar ist, z. B. US 39 21 514 oder US 4 584 059. Gemäß der zuletztgenannten Veröffentlichung handelt es sich bei dem Walzenmantel um den flexiblen Preßmantel einer Schuhpreßeinheit. Ein immer wiederkehrendes Problem tritt auf, wenn in einer Walzenpresse beispielsweise ein durch den Preßspalt laufendes endloses Filzband ausgewechselt werden muß. Im Falle einer Schuhpreßeinheit kommt hinzu, daß auch der flexible Preßmantel von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden muß. In allen diesen Fällen muß an wenigstens einem der beiden Walzenenden zwischen den beiden Lagerböcken vorübergehend eine Lücke geschaffen werden. Hierzu müssen die Zugstäbe gelöst und vorübergehend entfernt werden. Nach Beendigung des Bandwechsels müssen die Zugstäbe wieder gespannt werden. Laut US 39 21 514 muß die Vorspannkraft der Zugstäbe höher sein als die maximale Preßkraft. Diese Forderung ist beispielsweise bei einer Walzenpresse mit einer Schuhpreßeinheit nur mit enormem Aufwand erfüllbar, weil die maximale Preßkraft sehr hohe Werte annimmt (Größenordnung 1000 kN/m). Somit erfordert das schon erwähnte Auswechseln eines Filzbandes oder Preßmantels einen hohen Zeitaufwand.

Aus diesen Gründen wurde in der nicht-vorveröffentlichten Patentanmeldung P 41 10 205.3 folgendes vorgeschlagen:
Ein Lagerbock der unteren Walze ist starr auf dem Maschinengestell abgestützt; ein Lagerbock der oberen Walze kann im unbelasteten Zustand der Walzenpresse auf dem Lagerbock der unteren Walze ruhen. Außerdem sind die Zugstäbe derart bemessen und angeordnet, daß sich im belasteten Zustand der Walzenpresse zwischen den Lagerböcken ein Spiel einstellt. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß beim Zusammenbau der Walzenpresse kein nennenswertes Vorspannen der Zugstäbe stattfindet, und daß im belasteten Zustand der Walzenpresse der obere Lagerbock relativ zum unteren beweglich ist. Hierdurch können die Zugstäbe mühelos - im unbelasteten Zustand der Walzenpresse - ausgebaut werden, beispielsweise durch seitliches Herausziehen. In der gleichen einfachen Weise können sie wieder eingebaut werden.

Ein Nachteil dieser vorgeschlagenen Konstruktion besteht jedoch darin, daß keine genaue Positionierung der beiden Lagerböcke relativ zueinander möglich ist. Deshalb besteht die Gefahr, daß unter Umständen nicht beide Walzen-Achsen exakt in der Preßebene liegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Walzenpresse so zu verbessern, daß ein rasches Lösen und Wieder- Einbauen der Zugstäbe möglich ist, und daß dennoch im Betrieb die Achsen beider Preßwalzen möglichst genau in der Preßebene verbleiben.

Diese Aufgabe wird durch die Kombination der Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Danach wird zunächst die Lehre der nicht­ vorveröffentlichten Patentanmeldung P 41 10 205.3 wie folgt angewandt:
Die Zugstäbe werden - im unbelasteten Zustand der Walzenpresse, also bei Preßkraft Null - gar nicht oder nur auf einen Bruchteil (z. B. 1/5) der maximalen Preßkraft vorgespannt. Dabei sind die Lagerböcke der einen Walze starr mit einem Maschinengestell verbunden, während die Lagerböcke der anderen Walze relativ zu denen der ersten Walze entlang der Preßebene beweglich sind.

Zu unterscheiden sind zwei Fälle:
Befindet sich die Walze mit dem beweglichen Lagerbock oberhalb der starr gelagerten Walze, so ruht der bewegliche Lagerbock bei Preßkraft Null auf dem starren Lagerbock. Im umgekehrten Fall hängt der bewegliche Lagerbock mittels der Zugstäbe am starren Lagerbock. In diesem Fall sind die Zugstäbe etwas vorgespannt, jedoch nur durch das Eigengewicht der unteren Walze.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe kommt nun eine wesentliche weitere Maßnahme hinzu, nämlich daß die Lagerböcke mit Hilfe von Führungselementen, genauer gesagt mit Hilfe von zwei zur Preßebene parallelen und vom Maschinengestell unabhängigen Führungsflächen- Paaren relativ zueinander geführt sind. Hierdurch bleibt die Beweglichkeit des einen Lagerbockes relativ zum anderen erhalten. Gleichzeitig aber wird dafür gesorgt, daß die Achsen der beiden Preßwalzen im Betrieb stets genau in der Preßebene liegen; dies ohne Mitwirkung des Maschinengestells.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird zwischen den beiden Lagerböcken ein an sich bekanntes entfernbares Zwischenstück vorgesehen. Dieses ist jedoch nunmehr als ein sogenanntes Führungsstück ausgebildet, das - ähnlich wie eine zwischen einer Welle und einer Nabe angeordnete Paßfeder - satt passend in Ausnehmungen der beiden Lagerböcke eingreifen kann, um hierdurch die richtige Position der Lagerböcke relativ zueinander sicherzustellen. Es versteht sich, daß das Zwischenstück, falls z. B. für einen Filzwechsel erforderlich, aus den Ausnehmungen herausnehmbar ist.

In den zusätzlichen Unteransprüchen sind weitere Ausgestaltungen der Erfindung angegeben. Besonders wichtig ist eine z. B. am Zwischenstück vorgesehene Spreizvorrichtung. Hierdurch wird es möglich, schon vor der Inbetriebnahme der Walzenpresse ein kleines Spiel zwischen den Lagerböcken einzustellen. Hierdurch wird in den Zugankern eine kleine Vorspannkraft erzeugt, um die genaue Position der Zuganker und der Lagerböcke mit noch höherer Genauigkeit sicherzustellen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben.

Die Fig. 1 ist eine Ansicht auf eine Stirnseite der Walzenpresse.

Die Fig. 2 ist ein Längsschnitt entlang der Linie II der Fig. 1.

Die dargestellte Walzenpresse hat eine untenliegende erste Preßwalze 1 und eine obenliegende zweite Preßwalze 3. Die Achsen dieser Preßwalzen liegen in einer Preßebene E. Die erste Preßwalze 1 hat einen drehbaren Walzenmantel 1a und einen daran befestigten Lagerzapfen 2, der mittels eines Wälzlagers 2a in einem Lagerbock 5 (mit Deckeln 5a und 5b) ruht. Der Lagerbock 5 steht auf einem rahmenförmigen Maschinengestell 15, von dem in Fig. 1 und 2 einige Teilstücke angedeutet sind.

Die obere, zweite Preßwalze 3 ist eine sogenannte Langspalt- Preßwalze. Ihr Walzenmantel 3a ist ein schlauchförmiger, fle­ xibler Preßmantel, der an zwei drehbaren Manteltragscheiben 3b befestigt ist. Jede Manteltragscheibe ruht auf dem Lagerzapfen 4 eines nicht-drehbaren Tragkörpers 4a, der sich durch das Innere des Walzenmantels 3a erstreckt. Der Tragkörper 4a hat gegenüber der unteren Preßwalze 1 eine Ausnehmung 4b und darin einen kolbenartigen und hydraulisch betätigbaren Preßschuh 4c. Dieser preßt mit seiner konkaven Gleitfläche den Preßmantel 3a gegen die untere Preßwalze 1, um hierdurch einen (in Laufrichtung) verlängerten Preßspalt zu bilden. Durch diesen läuft eine zu entwässernde Papierbahn zusammen mit wenigstens einem endlosen Filzband F. Die obere Preßwalze 3 ruht (an jedem Walzenende) mit dem Lagerzapfen 4 in einem Lagerbock 6. Zwischen den Lagerböcken 5 und 6 ist ein entfernbares und auf dem Lagerbock 5 liegendes Zwischenstück 9 vorgesehen. Auf diesem ruht der Lagerblock 6 der oberen Preßwalze 3, wenn die Walzenpresse in ihrem unbelasteten Zustand ist (d. h. wenn die Ausnehmung 4b drucklos ist). Dargestellt ist jedoch der belaste­ te Zustand, in dem der Preßschuh 4c auf die untere Preßwalze 1 eine Preßkraft ausübt. Die daraus resultierenden Reaktionskräf­ te werden mit Hilfe von biegeweichen Zugstäben 7 und 8 vom Lagerbock 6 auf den Lagerbock 5 übertragen. Der Lagerbock 6 ist in diesem Zustand um die Distanz p vom Zwischenstück 9 abgehoben.

Gemäß Fig. 1 ist beidseits der Preßebene E je ein biegeweicher Zugstab 7, 8 vorgesehen. Diese Zugstäbe sowie U-förmige Zwischenstücke 10, 11 sind von der Seite her in Ausnehmungen dem Lagerböcke 5 und 6 eingesetzt. Der Lagerbock 5 hat Arme 5c und 5d, worin T-Nuten vorgesehen sind. Jeder der biegeweichen Zugstäbe 7, 8 hat an jedem Ende einen Hammerkopf 20 und ist vorzugsweise nach Art einer Blattfeder ausgebildet, deren "Blattebene" senkrecht zur Preßebene E liegt. Hierdurch können sich die Zugstäbe 7, 8 verformen, wenn der Tragkörper 4, 4a der zweiten Preßwalze 3 eine (z. B. thermisch bedingte) Längenänderung erfährt und/oder sich unter der Preßkraft durchbiegt. Folglich kann der Lagerbock 6 starr mit dem Lagerzapfen 4 verbunden sein; auf die bei einer älteren Konstruktion erforderliche Axial-Gleitfläche zwischen diesen beiden Bauteilen und auf eine kugelige Muffe kann verzichtet werden. Es sei aber betont, daß die Erfindung auch dann anwendbar ist, wenn die genannte Axial-Gleitfläche und die genannte kugelige Muffe vorhanden sind, wobei die Zugstäbe nicht biegeweich sein müssen. Wesentlich ist aber folgendes:
Das schon genannte Zwischenstück 9 dient zugleich als Führungsstück. Zu diesem Zweck ist gemäß Fig. 1 im Lagerbock 5 eine Ausnehmung 25 vorgesehen, die zur Preßebene E parallele Seitenflächen hat. Ebenso ist, gegenüber der Ausnehmung 25, im Lagerbock 6 eine Ausnehmung 26 vorgesehen, die ebenfalls zur Preßebene E parallele Seitenflächen hat. Zweckmäßig sind die Abstände zwischen den genannten Seitenflächen in beiden Ausnehmungen 25 und 26 gleich. Deshalb paßt das quaderförmige Zwischenstück 9 mit seinen Seitenflächen 24, die ebenfalls zur Preßebene E parallel sind, in beide Ausnehmungen 25 und 26. Die Zeichnung zeigt diese Anordnung nur an einem der beiden Enden der Walzenpresse. Es versteht sich jedoch, daß am anderen Ende dieselbe Anordnung vorgesehen ist. Insgesamt wird somit erreicht, daß die Achsen 1A und 3A der beiden Walzen 1 und 3 trotz der relativ losen Verbindung mittels der Zugstäbe 7 und 8 stets exakt in der Preßebene E liegen.

Zusätzlich können am Maschinengestell 15 zur Führung des Lagerbocks 6 Backen 17 vorgesehen werden, die jedoch allein nicht ausreichen um die gewünschte Lage der Achsen 1A und 3A mit der erforderlichen Genauigkeit sicherzustellen. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Preßebene E der Walzenpresse schräg angeordnet werden muß. Die erfindungsgemäße Lösung erlaubt eine derartige Schräg-Anordnung.

Abweichend von der Zeichnung kann unter Umständen darauf verzichtet werden, daß das Zwischenstück 9 herausnehmbar ist; es kann also in diesem Fall zusammen mit dem Lagerbock 5 ein einstückiges Bauteil bilden; mit anderen Worten: es kann eine an dem Lagerbock 5 angeformte Nase bilden. Gemäß einer anderen Alternative ist das Zwischenstück durch eine horizontale Trennfuge in eine obere und in eine untere Sektion unterteilt, wobei beispielsweise die untere Sektion als Führungsstück dient und deshalb in beide Ausnehmungen 25 und 26 eingreift. Die obere Sektion ist mittels einer Spreizvorrichtung in der Höhe justierbar.

Bevorzugt wird jedoch die dargestellte Ausführungsform mit den folgenden Merkmalen: Im Lagerbock 6 ist eine zur Preßebene E senkrechte Drehachse 27 fixiert. Auf dieser ist der Kopf 28 einer Gewindespindel 23 drehbar gelagert, so daß die Achse der Gewindespindel stets in der Preßebene E (oder in geringem Abstand von dieser und parallel zu dieser) liegt. Die Gewindespindel 23 erstreckt sich in eine im Zwischenstück 9 vorgesehene Bohrung 21. Eine Spindelmutter 22 kann durch Verdrehen auf der Spindel 23 mit dem Zwischenstück 9 in Kontakt kommen. Hierdurch kann im entlasteten Zustand der Walzenpresse auf die Zugstäbe 7, 8 eine geringe Vorspannung aufgebracht werden, die erhalten bleibt, wenn während des Betriebes die Preßkraft vorübergehend auf Null reduziert wird. In diesem Fall ruht also der Lagerbock 6 nicht unmittelbar auf dem Zwischenstück 9, sondern mittelbar über Drehachse 27, Spindel 23 und Spindelmutter 22.

Wenn in die Walzenpresse ein neuer Filz F eingezogen werden muß, dann wird folgendermaßen vorgegangen:
Zunächst wird die obere Preßwalze 3 mit Hilfe einer Öse 12 und eines Hydraulikzylinders 16, der am Maschinengestell 15 hängt, etwas angehoben, so daß die Spindelmutter 22 durch Verdrehen auf der Spindel 23 vom Zwischenstück 9 gelöst werden kann. Danach wird die Preßwalze abgesenkt bis der Lagerbock 6 unmittelbar auf dem Zwischenstück 9 ruht. Nun können die Zugstäbe 7, 8 und Zwischenstücke 10, 11 entfernt werden. Beispielsweise wird der Zugstab 8 auf einen Bolzen 14 aufgeschoben, der am Maschinengestell 15 befestigt ist. Nun wird die obere Preßwalze 3 mit Hilfe des Hydraulikzylinders 16 erneut angehoben. Somit kann das Zwischenstück 9 nunmehr zusammen mit der Spindel 23 seitlich nach oben ausgeschwenkt werden, wie in Fig. 2 mit strichpunktierten Linien dargestellt ist. Dabei bleibt das Zwischenstück 9 mit Hilfe eines kleinen Bolzens 29, der sich quer durch Zwischenstück und Spindel erstreckt, dauernd mit der Spindel 23 verbunden.

Die aus den Teilen 22, 23, 27, 28 bestehende Spreizvorrichtung kann auch unterhalb des Zwischenstücks 9 im Lagerbock 5 angeordnet werden, so daß das Ausschwenken des Zwischenstücks seitlich nach unten erfolgt.

Claims (6)

1. Walzenpresse mit einer ersten Preßwalze (1) und mit einer zweiten Preßwalze (3), ferner mit den folgenden Merkmalen:

• a) wenigstens eine der beiden Preßwalzen (3) hat einen nicht- drehbaren und sich durch einen drehbaren Walzenmantel (3a) erstreckenden Träger (4a) mit nicht­ drehbaren Lagerzapfen (4) und eine interne Anpreßeinrichtung (4b, 4c) zum Anpressen des Walzenmantels (3a) an die andere Preßwalze (1);
• b) jede der beiden Preßwalzen (1, 3) ist an beiden Walzenenden in Lagerböcken (5, 6) abgestützt, die paarweise mittels lösbarer Zugstäbe (7, 8) aneinander gekoppelt sind, wobei die Zugstäbe das einzige Mittel zum Übertragen der Preßkraft von Lagerbock (5) zu Lagerbock (6) sind; gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
• c) die Zugstäbe (7, 8) sind bei Preßkraft Null auf höchstens einen Bruchteil der maximalen Preßkraft vorgespannt, so daß im belasteten Zustand der Walzenpresse der eine Lagerbock (6) relativ zum anderen Lagerbock (5) beweglich und zwischen den Lagerböcken (5, 6) ein Abstand (p) vorhanden ist;
• d) die Lagerböcke (5, 6) sind - in Achsrichtung gesehen - relativ zueinander geführt mit Hilfe von Führungs­ flächen-Paaren (24, 25; 24, 26), die parallel zur Preßebene (E) liegen und unabhängig sind von einem stationären Maschinengestell (15), Rahmen oder dgl.

2. Walzenpresse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• a) zwischen den Lagerböcken (5, 6) ist ein entfernbares Zwischenstück (9) angeordnet;
• b) die Lagerböcke (5, 6) haben, in Achsrichtung gesehen, je eine Ausnehmung (25, 26), wobei das Zwischenstück (9) mit seinen zur Preßebene (E) parallelen Seitenflächen (24) formschlüssig in die Ausnehmungen eingreift.

3. Walzenpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Lagerböcken (5, 6) eine Spreizvorrichtung (22, 23) vorgesehen ist.

4. Walzenpresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Lagerböcke (6) über eine Gewindespindel (23) auf dem Zwischenstück (9) abstützbar ist.

5. Walzenpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (9) eine Bohrung (21) aufweist, in die das freie Ende der Gewindespindel (23) hineinragt, und daß sich auf der Gewindespindel eine Spindelmutter (22) befindet, die durch Verdrehen an das Zwischenstück (9) anlegbar ist.

6. Walzenpresse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (23) zusammen mit dem Zwischenstück (9) um eine zur Preßebene (E) senkrechte und in einem der Lagerböcke (6) fixierte Drehachse (27) schwenkbar ist.