DE4413544C2 - Preßvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Preßvorrichtung zum Entwässern einer Papierbahn oder dgl., mit zwei Preßwalzen, die einen Preßspalt bilden, wobei eine erste Preßwalze an ihren beiden Enden mittels erster Lagerböcke gelagert und zumindest an einem Ende ortsfest festgelegt ist, und wobei die zweite Preßwalze an ihren beiden Enden mittels zweiter Lagerböcke gelagert ist, die jeweils über Zugelemente gegen die ersten Lagerböcke verspannbar sind, wobei die Zugelemente eine Relativbewegung der Preßwalzen in Axial­ richtung der Preßwalzen unter Last zulassen.

Eine derartige Preßvorrichtung ist aus der WO-A-92/17641 bekannt.

Bei der bekannten Preßvorrichtung sind zwei Preßwalzen zueinander parallel angeordnet, zwischen denen ein Preßspalt gebildet ist. Da die ersten Lagerböcke und die zweiten Lagerböcke über Zugelemente miteinander verspannt sind, ergibt sich für die Übertragung der Preßkraft im Preßspalt ein kurzer Kraftfluß, der keine Stuhlungsteile beansprucht. Die Stuhlung muß somit lediglich das Eigengewicht der Presse, nicht aber die hohen Preßkräfte übertragen. Somit ergibt sich eine einfachere, leichtere und platzsparendere Bauweise. Die Zugelemente bestehen bei der bekannten Preßvorrichtung aus einem blattfederartigen Mittelteil und Hammerköpfen an den Enden, die in Nuten an den Lagerböcken gehalten sind. Die Lagerböcke sind somit starr mit den Hammerköpfen der Zugelemente verbunden. Dabei erlauben die in Axialrichtung der Preßwalzen biegeelastischen Zugelemente eine Durchbiegung der Preßwalzen zueinander und eine gewisse axiale Verschiebbarkeit der Preßwalzen zueinander während des Betriebs infolge hoher Preßkräfte oder infolge von Längen­ änderungen, die zum Beispiel thermisch bedingt sein können. Im unbelasteten Zustand der Preßvorrichtung sind die Zugelemente dabei entweder gar nicht oder nur sehr gering vorgespannt.

Dabei sind ferner beide Preßwalzen an einem Ende in Axialrichtung über ihre Lagerböcke am Gestell ortsfest festgelegt. Während hierzu bei der ersten Preßwalze ein Lagerbock starr mit dem Gestell verbunden ist, ist hierzu am gegenüberliegenden Ende der zweiten Preßwalze eine Gleitführung vorgesehen, mittels derer der Lagerbock der zweiten Preßwalze am Maschinengestell in Axialrichtung festgelegt, jedoch in Vertikalrichtung ver­ schiebbar ist.

Es hat sich bei der vorbekannten Preßvorrichtung gezeigt, daß die Zugelemente, mittels derer die Preßkräfte zwischen den beiden Preßwalzen während des Betriebs übertragen werden, erheblichen Biegebelastungen ausgesetzt sein können, was sich nachteilig auf die Belastbarkeit der Zugelemente auswirkt.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Preß­ vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die maximale Biegebelastung, der die Zugelemente während des Betriebs ausgesetzt sein können, vermindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Preßvorrichtung der eingangs genannten Art einer der zweiten Lagerböcke an einem der ersten Lagerböcke gegen Verschiebungen in Axialrichtung gesichert ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst, da die Biegebelastung der Zugelemente gegenüber einer herkömm­ lichen Anordnung erheblich reduziert wird.

Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß die zweite Preßwalze nicht mehr unmittelbar am Maschinengestell in Axial­ richtung festgelegt ist, sondern nunmehr am Lagerbock der ersten Preßwalze in Axialrichtung geführt ist.

Dadurch wird die Biegebelastung der Zugelemente, die infolge von Axialkräften auf die über die Zugelemente festgelegte Preßwalze auftreten kann, erheblich reduziert, da die Biege­ beanspruchung nicht mehr nur einseitig auftreten kann, sondern über die Länge der Zugelemente verteilt wird.

Grundsätzlich ist es möglich, die Zugelemente jeweils an ihren Enden mit den ersten bzw. zweiten Lagerböcken über Gelenke zu verbinden, so daß insgesamt ein Viergelenk entsteht.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung sind die Zugelemente jedoch in Axialrichtung der Preßwalzen biegeelastisch verformbar und an ihren Enden jeweils starr an den ersten bzw. zweiten Lagerböcken eingespannt.

Somit ergibt sich ein besonders einfacher und platzsparender Aufbau, da auf zusätzliche Gelenkverbindungen verzichtet werden kann.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist einer der zweiten Lagerböcke über eine in Axialrichtung der Preßwalzen fixierte, jedoch in Längsrichtung der Zugelemente bewegliche Gelenk­ verbindung an den ersten Lagerbock gekoppelt.

Auf diese Weise läßt sich die axiale Festlegung des zweiten Lagerbockes an dem ersten Lagerbock in besonders einfacher Weise realisieren.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung greift die Gelenk­ verbindung in der Mitte der Längserstreckung des Zugelementes an.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die maximale Biegebelastung der Zugelemente weiter reduziert wird, da an jedem fest einge­ spannten Ende eines Zugelementes nur die halbe Biegespannung auftreten kann. Somit können bei einer gegebenen Dimensionierung der Zugelemente auch größere Durchbiegungen der Preßwalzen unter der Belastung im Preßspalt ertragen werden, da die daraus resultierenden Biegebelastungen gleichmäßig auf beide Enden der Zugelemente aufgeteilt werden.

Eine besonders einfache Ausführung für die Gelenkverbindung ergibt sich, wenn diese einen Zapfen umfaßt, der innerhalb einer Führung in Vertikalrichtung verschiebbar gehalten ist.

Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung ist es vorgesehen, die Lagerböcke triebseitig aneinander festzulegen.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Gelenkverbindung bei einem Wechsel eines über eine der beiden Preßwalzen geführten Preßmantels oder beim Wechsel eines durch den Preßspalt geführten endlosen Filzbandes nicht im Wege steht.

Gemäß einer weiter vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind die Zugelemente als blattfederartige Zugstäbe mit im wesentlichen I-förmigem Querschnitt und mit Hammerköpfen an ihren Enden ausgebildet, wobei in den Seitenflächen der Hammerköpfe quer zur Axialrichtung verlaufende Entlastungsnuten vorgesehen sind.

Es ist zwar grundsätzlich bekannt, gemäß der WO-A-92/17641 blattfederartige Zugstäbe mit im wesentlichen I-förmigem Querschnitt und mit Hammerköpfen an ihren Enden auszubilden. Jedoch läßt sich durch die zusätzliche Anbringung von in den Seitenflächen der Hammerköpfe quer zur Axialrichtung verlaufender Entlastungsnuten ein besonders schonendes Ansteigen der Flächen­ pressung an den Hammerköpfen von außen nach innen hin erreichen, so daß die Kerbwirkung an den Hammerköpfen minimiert wird und somit die Festigkeit der Zugelemente auch im Langzeitbetrieb weiter erhöht wird.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Preß­ vorrichtung in stark vereinfachter, schematischer Darstellung und

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Zugelementes in geschnittener Darstellung im Bereich seines Hammerkopfes, der in eine T-förmige Nut des Lagergehäuses eingreift.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Preßvorrichtung insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet.

Die Preßvorrichtung 10 umfaßt eine erste Preßwalze 14, die als sogenannte Durchbiegungseinstellwalze ausgebildet ist, sowie eine oberhalb der ersten Preßwalze 14 angeordnete zweite, dazu parallel angeordnete Preßwalze 16, die als Schuhpreßwalze mit einem hydraulisch anpreßbaren Freßschuh ausgebildet ist. Der Aufbau einer Durchbiegungseinstellwalze und einer Schuhpreß­ walze ist grundsätzlich bekannt, wozu beispielsweise auf die DE 41 23 115 A1 und auf die DE 92 03 395 U1 verwiesen wird.

Zwischen der ersten Preßwalze 14 und der zweiten Preßwalze 16, über die in an sich bekannter Weise ein Preßmantel 17 geführt ist, wird ein Preßspalt 12 gebildet, durch den eine zu entwässernde Papierbahn zusammen mit in der Regel mindestens einer Filzbahn geführt ist (nicht dargestellt).

Im dargestellten Fall ist die erste Preßwalze 14 mit ihren beiden Enden mittels erster Lager 22, 23 gelagert, deren Lagergehäuse als Lagerböcke 18, 19 ausgeführt sind, die jeweils auf einem auf einem Fundament 42 ortsfest festgelegten Gestell 44, 45 befestigt sind.

Die erste Preßwalze 14 ist über einen Antriebsstutzen 46 und ein dazwischenliegendes Getriebe auf der Triebseite 38 ange­ trieben.

Während das erste triebseitige Lager 22 der ersten Preßwalze 14 als Festlager ausgebildet ist, das keine Verschiebung des Lager­ zapfens 52 der ersten Preßwalze 14 in Axialrichtung 28 zuläßt, ist das zweite Lager 23 der ersten Preßwalze 14 auf der Führer­ seite 40 als Loslager ausgebildet, das eine Verschiebung des Lagerzapfens 53 innerhalb des Lagers 23 zuläßt, um thermisch be­ dingte Längenänderungen und dergleichen auszugleichen. Genauer gesagt ist das zweite Lager 23 gemäß DE 42 10 685 C1 über einen Sockel mit dem Gestell 44 verbunden, während die axiale Ver­ schiebbarkeit zwischen Lager 23 und Gestell verwirklicht ist (nicht dargestellt).

Die zweite Preßwalze 16 besitzt an ihren beiden Enden fest­ stehende Lagerzapfen 54, 55, die mit zweiten Lagerböcken 20 bzw. 21 auf der Triebseite 38 bzw. auf der Führerseite 40 starr verbunden sind. Der Preßmantel 17 der zweiten Preßwalze 16 ist in an sich bekannter Weise mittels zweiter Lager 24, 25, auf einem feststehenden Joch 15 gelagert, dessen beide Enden die mit den zweiten Lagerböcken 20, 21 fest verbundenen zweiten Lagerzapfen 54, 55 bilden.

Die zweiten Lagerböcke 20, 21 sind an jedem Ende der zweiten Preßwalze 16 jeweils paarweise mit Zugelementen 26 an den darunterliegenden ersten Lagerböcken 18, 19 festgelegt.

Während die Zugelemente 26 im Normalfall unter gar keiner oder nur unter sehr geringer Vorspannung stehen, nehmen diese unter Last, wenn der Preßschuh der zweiten Preßwalze 16 gegen die erste Preßwalze 14 gepreßt wird, die Last auf und übertragen diese unmittelbar auf die ersten Lagerböcke 18, 19. Somit ist ein unmittelbarer Kraftfluß von den zweiten Lagerböcken 20, 21 über die Zugelemente 26 auf die ersten Lagerböcke 18, 19 unter Last gewährleistet.

Unter Last ist ferner grundsätzlich eine Axialverschiebung zwischen der ersten Preßwalze 14 und der zweiten Preßwalze 16 möglich.

Erfindungsgemäß ist nun der zweite triebseitige Lagerbock 20 über eine Gelenkverbindung 32 mit dem ersten triebseitigen Lagerbock 18 verbunden. Diese Gelenkverbindung 32 besteht im einfachsten Fall aus einem Arm 35, der in der Mitte a/2 der Längserstreckung des Zugelementes 26 angreift, und an dessen Ende ein Zapfen 34 drehbeweglich innerhalb einer in Vertikal­ richtung 30 verlaufenden Führung gehalten und in Vertikalrichtung 30 verschiebbar ist. Die Führung 36 ist starr mit dem ersten triebseitigen Lagerbock 18 verbunden. Somit ist der zweite triebseitige Lagerbock 20 in Axialrichtung 28 an dem darunter­ liegenden ersten Lagerbock 18 festgelegt, kann sich jedoch in Vertikalrichtung 30 bewegen, sofern sich beispielsweise die Zugelemente 26 unter Last dehnen.

Durch die Festlegung der zweiten Preßwalze 16 über die Gelenk­ verbindung 32 auf der Triebseite 38 am ersten Lagerbock 18 wird die auf die Zugelemente 26 ausgeübte Biegespannung minimiert und bei Anordnung der Gelenkverbindung 32 in der Mitte der Längserstreckung der Zugelemente 26 gleichmäßig auf die Enden der Zugelemente 26 aufgeteilt.

Derartige Axialkräfte können beispielsweise infolge von Schlauch­ anschlüssen oder durch Unregelmäßigkeiten des Preßmantels der zweiten Preßwalze 16 bedingt sein.

Die Biegebeanspruchung der Zugelemente 26 wird durch die beschriebene Gelenkverbindung 32 minimiert, so daß bei gleicher Dimensionierung der Zugelemente 26 größere Durchbiegungen der Preßwalzen unter Last zulässig sind, ohne daß die Zugelemente 26 biegemäßig überbeansprucht werden.

Die Zugelemente 26 weisen an beiden Enden Hammerköpfe 48, 49 auf und sind mit ihren unteren Hammerköpfen 48 in T-förmigen Nuten 50 der ersten Lagerböcke 18, 19 gehalten, während sie mit ihren oberen Hammerköpfen 49 in einfachen Nuten 51 der zweiten Lagerböcke 20, 21 eingreifen.

Um eine möglichst schonende Einleitung der Biegespannungen an den Enden der Zugelemente 26 sicherzustellen und die Entstehung von Kerbspannungen auszuschließen, weisen die Hammerköpfe 48 bzw. 49 an ihren Seitenflächen 70 Entlastungsnuten 56 mit halbkreisförmigem Querschnitt auf, die sich quer zur Axial­ richtung 28 an den Seitenflächen 70 erstrecken. Durch diese Entlastungsnuten 56 erfolgt eine besonders schonende Kraft­ einleitung über die Stirnflächen 58 der Hammerköpfe 48 bzw. 49, die an den entsprechenden Stirnflächen 60 der Lagerböcke 18 bzw. 20 anliegen.

Um die Zugelemente 26 gegen Verschiebungen innerhalb der Nuten 50 bzw. 51 in Axialrichtung 28 zu sichern, weisen die Zugelemente 26 in unmittelbarer Nähe der Hammerköpfe 48 bzw. 49 Verstärkungs­ wülste 64 auf, mit deren Seitenflächen sie an den Seitenflanken der Nuten 50 bzw. 51 anliegen. Zwischen den Verstärkungswülsten 64 und dem Beginn der Hammerköpfe 48 bzw. 49 sind im Querschnitt halbkreisförmige Hinterschneidungen 62 vorgesehen. Die Verstär­ kungswülste 64 gehen auf der den Hammerköpfen 48 bzw. 49 abgewandten Seite über gewölbte Abschnitte 68 zum Mittelbereich 66 der Zugelemente 26 über.

Insgesamt wird durch diesen Aufbau und diese Befestigung eine schonende Einleitung von Biegespannungen über die Hammerköpfe 48 bzw. 49 auf den schlankeren Mittelbereich 66 der Zugelemente 26 ermöglicht.

Es versteht sich, daß neben der in Fig. 1 dargestellten Konfi­ guration der Preßvorrichtung 10 mit "schwebender" Schuhpreßwalze 16 auch zahlreiche andere Konfigurationen möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

So kann die erste Preßwalze 14 statt als Durchbiegungseinstell­ walze auch als Massivwalze ausgebildet sein. In diesem Fall kann wegen der geringeren Durchbiegung der beiden Preßwalzen 14, 16 infolge der geringeren Preßkräfte gegebenenfalls die Gelenkverbindung 32 zwischen den beiden Lagerböcken 18, 20 auch an anderer Stelle der Lagerböcke, also außermittig der Zug­ elemente 26, angreifen, um eine einfachere Konstruktion zu ermöglichen, da die Biegebelastungen infolge der geringeren Durchbiegung ohnehin geringer sind.

Darüber hinaus ist es natürlich denkbar, die Schuhpreßwalze untenliegend anzuordnen und die andere Walze als darüberliegende "schwebende" Gegenwalze. Auch in diesem Fall empfiehlt es sich, die Gelenkverbindung 32 in der Mitte der Längserstreckung der Zugelemente 26 anzuordnen.

In entsprechender Weise wird vorzugsweise auch dann verfahren, wenn die Gegenwalze nicht als Durchbiegungseinstellwalze sondern als Massivwalze ausgebildet ist.

Claims (7)

1. Preßvorrichtung zum Entwässern einer Papierbahn oder dgl., mit zwei Preßwalzen (14, 16), die einen Preßspalt (12) bilden, wobei die erste Preßwalze (14) an ihren beiden Enden mittels erster Lagerböcke (18, 19) gelagert und zumindest an einem Ende in Axialrichtung (28) festgelegt ist, und wobei die zweite Preßwalze (16) an ihren beiden Enden mittels zweiter Lagerböcke (20, 21) gehaltert ist, die jeweils über Zugelemente (26) gegen die ersten Lagerböcke (18, 19) ver­ spannbar sind, wobei die Zugelemente (26) eine Relativ­ verschiebung der Preßwalzen (14, 16) in Axialrichtung (28) unter Last zulassen, dadurch gekennzeichnet, daß einer der zweiten Lagerböcke (20) an einem der ersten Lagerböcke (18) gegen Verschiebungen in Axialrichtung (28) gesichert ist.

2. Preßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugelemente (26) in Axialrichtung (28) der Preß­ walzen (14, 16) biegeelastisch verformbar sind und an ihren Enden jeweils starr an den ersten (18, 19) bzw. zweiten (20, 21) Lagerböcken eingespannt sind.

3. Preßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß einer der zweiten Lagerböcke (20) über eine in Axialrichtung (28) der Preßwalzen (14, 16) fixierte, jedoch in Längsrichtung (30) der Zugelemente (26) bewegliche Gelenkverbindung (32) an den ersten Lagerbock (18) gekoppelt ist.

4. Preßvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkverbindung (32) in der Mitte (a/2) der Längserstreckung des Zugelementes (26) angreift.

5. Preßvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkverbindung (32) einen Zapfen (34) umfaßt, der innerhalb einer Führung (36) in Vertikalrichtung (30) verschiebbar gehalten ist.

6. Preßvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerböcke (18, 20) triebseitig aneinander festgelegt sind.

7. Preßvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugelemente (26) als blattfederartige Zugstäbe mit im wesentlichen I-förmigem Querschnitt und mit Hammerköpfen (48, 49) an ihren Enden ausgebildet sind, und daß in den Seitenflächen (70) der Hammerköpfe (48, 49) quer zur Axialrichtung (28) verlaufende Entlastungsnuten (56) vorgesehen sind.