DE4410129A1 - Preßvorrichtung für bahnförmiges Material - Google Patents
Preßvorrichtung für bahnförmiges MaterialInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Preßvorrichtung für
bahnförmiges Material, insbesondere zum Glätten einer
Papierbahn, mit einem Preßspalt, der zwischen einer
vorzugsweise beheizbaren Walze und einem gegebenenfalls
durch ein umlaufendes Band abgedeckten Druckschuh ge
bildet ist, wobei der Druckschuh eine der Krümmung der
Walzenoberfläche angepaßte konkave Druckfläche aufweist
und mittels einer Belastungsvorrichtung gegen die Walze
drückbar ist.
Eine solche Preßvorrichtung ist aus DE 39 20 204 C2
bekannt. Der Druckschuh wird durch eine mittig angrei
fende Belastungsvorrichtung, die als Druckgeber in der
Form einer Kolben-Zylinder-Einheit, dem über eine Lei
tung Druckmittel zuführbar ist, ausgebildet ist. Bei
einer solchen Preßvorrichtung hat der Preßspalt in
Bahnlaufrichtung eine wesentlich größere Länge als beim
Zusammenwirken zweier Walzen. Hierdurch wird die Ver
weilzeit der Bahn im Preßspalt verlängert. Dies bringt
insbesondere beim Glätten einer Papierbahn Vorteile.
Bei einer gegebenen Preßvorrichtung ist die Zahl der
Möglichkeiten, auf das bahnförmige Material Einfluß zu
nehmen, gering. Neben einer Änderung der Walzentempera
tur und einer Änderung der Bahngeschwindigkeit kann man
lediglich die Belastungskraft und damit die Druckspan
nung im Preßspalt variieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Preßvor
richtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei
der zusätzliche Möglichkeiten zur Einflußnahme bestehen
und daher eine noch bessere Anpassung an die gewünsch
ten Eigenschaften der zu behandelnden Bahn möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
die Belastungsvorrichtung mindestens zwei in Umfangs
richtung der Walze versetzte Belastungselemente auf
weist, deren Belastungskräfte je für sich einstellbar
sind.
Werden die Belastungskräfte auf den gleichen Wert ein
gestellt, ergeben sich ähnliche Verhältnisse wie bis
her. Stellt man aber die Belastungskräfte unterschied
lich ein, ergibt sich über die Breite des Preßspalts
eine veränderliche Druckspannung. Insbesondere kann man
trotz gleicher Streckenlast, deren Maximalwert durch
die Auslegung der Walze bedingt ist, unterschiedlich
hohe Druckspannungen erzeugen. Entweder können alle
Belastungselemente mit einer durch die Breite des Preß
spalts bedingten relativ niedrigen Belastungskraft ar
beiten, oder ein Belastungselement wird mit großer Be
lastungskraft betrieben, alle anderen Belastungselemen
te dagegen mit einer verminderten Belastungskraft. Zwi
schen diesen beiden Extrempositionen kann die Druck
spannung bei gleichbleibender Streckenlast stufenlos
variiert werden. Dadurch hat man es in der Hand, be
stimmte Parameter des bahnförmigen Materials, zum Bei
spiel Dicke, Glanz oder Glätte des Papiers, gezielt zu
beeinflussen.
Mit Vorteil sind die Belastungselemente als Kolben-Zy
linder-Einheiten ausgebildete Druckgeber, deren Druck
räumen Druckmittel mit unterschiedlichem Druck zuführ
bar ist. Solche Belastungselemente lassen sich mit Hil
fe von Druckregelventilen besonders leicht steuern und
den Gegebenheiten anpassen.
Des weiteren ist es günstig, daß die Druckfläche minde
stens zwei in Umfangsrichtung der Walze versetzte,
durch das Band abgedeckte Taschen aufweist, die jeweils
über einen Drosselkanal mit dem Druckraum unter
schiedlicher Druckgeber verbunden sind. Das Abdeckband
wird hierbei weitgehend reibungsfrei über die Druckflä
che geführt und großflächig durch das Druckmittel bela
stet.
In der einfachsten Ausführungsform ist dafür gesorgt,
daß zwei in Umfangsrichtung versetzte Belastungselemen
te vorgesehen und symmetrisch zur Mittelebene des
Druckschuhs angeordnet sind. In aller Regel reichen
zwei Belastungselemente auch aus, um die in der Praxis
auftretenden Forderungen zu erfüllen.
Sehr günstig ist es ferner, daß der Krümmungsradius der
konkaven Druckfläche im unbelasteten Zustand etwas grö
ßer als die Summe von Walzenradius, Bahndicke und Band
dicke und in Abhängigkeit von den Belastungskräften
verkleinerbar ist. Bei dieser Konstruktion nimmt die
Breite des Preßspalts mit wachsenden Belastungskräften
zu, weil sich die Druckfläche immer mehr an die Walzen
oberfläche anpaßt. Man kann daher sowohl auf das Druck
spannungsprofil als auch auf die Spaltbreite, also die
Wirkungsdauer, Einfluß nehmen.
Vorteilhaft ist es hierbei, daß der größere Krümmungs
radius nur über einen Teil der Druckfläche vorgesehen
ist. Wenn beispielsweise der größere Krümmungsradius
der zweiten Hälfte zugeordnet ist, kann mit der Bela
stungskraft in der ersten Hälfte die Druckspannung und
mit der Belastungskraft in der zweiten Hälfte die Preß
spaltbreite variiert werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung
dargestellter, bevorzugter Ausführungsbeispiele näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Preßvorrich
tung und
Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform.
Die in Fig. 1 veranschaulichte Preßvorrichtung weist
eine Walze 1 auf, die einen Antrieb 2 besitzt und mit
tels einer Induktionsheizung 3 beheizbar ist. An einem
Träger 4 ist ein Druckschuh 5 abgestützt. Statt eines
Druckschuhs können auch mehrere in Walzenlängsrichtung
hintereinander angeordnete Druckschuhe vorgesehen sein.
Der Druckschuh besitzt eine konkave Druckfläche 6, die
durch ein elastisches endloses Band 7 abgedeckt ist,
dessen Geschwindigkeit vorzugsweise gleich der Umfangs
geschwindigkeit der Walze 1 bzw. der Bahngeschwindig
keit ist. Zwischen Druckfläche 6 und Oberfläche 8 der
Walze 1 befindet sich ein Preßspalt 9, in dem eine Bahn
10, insbesondere eine Papierbahn, durch Druck und Tem
peratur behandelt wird. Die Pfeile P1, P2 und P3 geben
die Bewegungsrichtung der Walzenoberfläche, des Abdeck
bandes 7 bzw. der Bahn 10 an.
Der Druckschuh 5 ist mit zwei symmetrisch zur Mittel
ebene angeordneten Belastungselementen 11 und 12 ver
sehen, die jeweils als Druckgeber mit Kolben 13, Zylin
der 14, Druckraum 15 und Druckmittelzuleitung 16 ver
sehen sind. In der Druckfläche 6 sind zwei in Umfangs
richtung der Walze versetzte Taschen 17 und 18 vorgese
hen, die jeweils über einen Drosselkanal 19 mit dem
Druckraum 15 des zugehörigen Belastungselements verbun
den sind. Die Taschen 17 und 18 sind durch das elasti
sche Band 7 abgedeckt, so daß sich eine hydrostatische
Lagerung des Bandes ergibt.
Der Krümmungsradius der Druckfläche 6 ist gleich der
Summe aus dem Radius der Walze 1, der Dicke der Papier
bahn 10 und der Dicke des Bandes 7. Werden die Bela
stungselemente 11 und 12 mit gleichem Druck beauf
schlagt, ergibt sich über die gesamte Breite der Druck
fläche 6 annähernd die gleiche Druckspannung. Führt man
jedoch dem Belastungselement 11 einen höheren Druck als
dem Belastungselement 12 zu, ergibt sich ein gestuftes
Druckspannungsprofil im Preßspalt 9. Hierbei sind die
den Belastungselementen 11 und 12 zuzuführenden Drücke
frei wählbar. Eine Begrenzung ist nur dadurch gegeben,
daß die maximal zulässige Streckenlast der Walze nicht
überschritten wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 werden für gleiche
Teile dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet,
für abgewandelte Teile um 100 erhöhte Bezugszeichen.
Unterschiedlich ist im wesentlichen, daß die Druckflä
che 106 in der ersten Hälfte a einen Radius besitzt,
der gleich der Summe aus dem Walzenradius, der Dicke
der Bahn 10 und der Dicke des Bandes 7 ist, während in
der zweiten Hälfte b der Radius etwas größer ist. Dies
hat zur Folge, daß im unbelasteten Zustand die wirksame
Breite des Preßspalts 109 auf die erste Hälfte a be
schränkt ist. Die vom Belastungselement 11 ausgeübte
Belastungskraft setzt sich in eine entsprechende Druck
spannung in der ersten Hälfte a um. Wenn die Bela
stungskraft im Belastungselement 12 ansteigt, verformt
sich die zweite Hälfte b der Druckfläche 106 allmäh
lich, so daß sich der wirksame Preßspalt 109 zunehmend
vergrößert. Gleichzeitig wirken zunehmend Kräfte im
Preßspalt, so daß sich nicht nur die Breite dieses
Spaltes, sondern auch das Druckspannungsprofil ändert.
Insbesondere kann mit dem ersten Belastungselement 11
die Höhe der Druckspannung und mit dem zweiten
Belastungselement 12 die Breite des Preßspalts 109 be
einflußt werden.
Von den dargestellten Ausführungsformen kann in vielfa
cher Hinsicht abgewichen werden, ohne den Grundgedanken
der Erfindung zu verlassen. Insbesondere können mehr
als zwei Belastungselemente in Umfangsrichtung hinter
einander angeordnet sein. Die Belastungselemente können
auch in Richtung der Walzenachse hintereinander ange
ordnet sein, um zusätzlich einen Durchbiegungsausgleich
zu schaffen. Es besteht auch die Möglichkeit, die Walze
1 als Durchbiegungsausgleichswalze auszubilden, bei der
ein Walzenmantel über Stützelemente auf einem drehfest
gehaltenen Träger abgestützt ist.
Claims (6)
1. Preßvorrichtung für bahnförmiges Material, insbe
sondere zum Glätten einer Papierbahn, mit einem
Preßspalt, der zwischen einer vorzugsweise beheiz
baren Walze und einem gegebenenfalls durch ein um
laufendes Band abgedeckten Druckschuh gebildet ist,
wobei der Druckschuh eine der Krümmung der Walzen
oberfläche angepaßte konkave Druckfläche aufweist
und mittels einer Belastungsvorrichtung gegen die
Walze drückbar ist, dadurch gekennzeichnete daß die
Belastungsvorrichtung mindestens zwei in Umfangs
richtung der Walze versetzte Belastungselemente
(11, 12) aufweist, deren Belastungskräfte je für
sich einstellbar sind.
2. Preßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Belastungselemente (11, 12) als
Kolben-Zylinder-Einheiten ausgebildete Druckgeber
sind, deren Druckräumen (15) Druckmittel mit unter
schiedlichem Druck zuführbar ist.
3. Preßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Druckfläche (6; 106) mindestens
zwei in Umfangsrichtung der Walze (1) versetzte,
durch das Band (7) abgedeckte Taschen (17, 18) auf
weist, die jeweils über einen Drosselkanal (19) mit
dem Druckraum (13) unterschiedlicher Druckgeber
verbunden sind.
4. Preßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß zwei in Umfangsrichtung
versetzte Belastungselemente (11, 12) vorgesehen
und symmetrisch zur Mittelebene des Druckschuhs (5)
angeordnet sind.
5. Preßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der
konkaven Druckfläche (6; 106) im unbelasteten Zu
stand etwas größer als die Summe von Walzenradius,
Bahndicke und Banddicke und in Abhängigkeit von den
Belastungskräften verkleinerbar ist.
6. Preßvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der größere Krümmungsradius nur über
einen Teil der Druckfläche vorgesehen ist.
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