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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abführen von Öl aus einer
Schuhpresseneinheit gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Schuhpresseneinheit
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 9.
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STAND DER
TECHNIK
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Gemäß dem Stand
der Technik ist eine Schuhpresseneinheit aus der Druckschrift
US 5 084 137 bekannt. Diese
Schuhpresseneinheit hat einen Balken, ein Schuhelement mit einer
Pressfläche,
die an dem Balken über
eine Presseneinheit beweglich angeordnet ist, und einen flexiblen
Riemen, der mit dem Schuhelement zusammenwirkt. Um die Reibung und
somit auch die Wärmeerzeugung
zwischen dem Riemen und dem Schuh zu vermindern, wird Öl während des
Betriebs zugeführt,
um zwischen der Pressfläche
und dem Riemen zu schmieren und zu kühlen. Das Öl wird in einem Überschuss
zugeführt,
der an einem stromaufwärtigen
Randbereich (an der Riemeneintrittsseite) von der Pressfläche herausgepresst
wird. Der Ölüberschuss
wird dann von der Schuhpresseneinheit durch einen Ölabführaufbau abgeführt. Gemäß der Druckschrift
US 5 084 137 ist die Einlassöffnung zu
dem Ölabfuhraufbau
einstückig
an einem unteren Element angeordnet, das ein Teil von dem Schuhelement
ist. Daher bewegt sich der Abführaufbau
zusammen mit dem Schuh.
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Ein
Nachteil von der Ölabführanordnung
der Druckschrift
US 5 084 137 ist,
dass die Einlassöffnung
in einer derartigen Weise angeordnet ist, dass die kinetische Energie,
die in dem Öl
erhältlich
ist, das herausgepresst wird, nicht genutzt werden kann, da die
Einlassöffnung
in einem Bereich außerhalb von
dem Bereich von dem direkten Ölverspritzen
positioniert ist, was sich während
des Betriebs ergibt, wenn der Überschuss
aus der konvergierenden Zone herausgepresst wird, die zwischen dem
Randbereich der Pressfläche
und dem Riemen ausgebildet ist. Ein wiederum anderer Nachteil ist,
dass der bekannte Aufbau ermöglicht,
dass sich Öl
innerhalb der Schuhpresseneinheit ansammelt, da der Ölabführaufbau nicht
mit irgendeiner Einrichtung versehen ist, die verhindern kann, dass
das Öl
in verschiedene Richtungen strömt.
Dies wiederum führt
dazu, dass das Öl,
das sich im Inneren der Schuhpresse ansammelt, mit Luft vermischt
wird, was ein Abführen
des Öls schwieriger
gestaltet und außerdem
bedeutet, dass zusätzliche
anschließende
Maßnahmen
ergriffen werden müssen,
um die Luft aus dem Öl
vor der erneuten Verwendung zu trennen. Außerdem findet bei dem bekannten
Aufbau eine unerwünschte
Wärmeabgabe
aus dem herausgepressten Überschussöl statt,
bevor es abgeführt
wird, was zu einer unerwünschten
Temperaturzunahme im Inneren der Schuhpresseneinheit führt. Vom
Gesichtspunkt der Betriebsökonomie
ist außerdem
von Nachteil, dass sich das Öl
im Inneren der Schuhpresseneinheit ansammelt, da dies eine erhöhte Energiezufuhr
erforderlich macht.
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Schließlich bringt
die bekannte Gestaltung eine Kostenzunahme mit sich, da der einstückige Abführaufbau
aus einem Teil der Einheiten des Schuhpressenelementes mittels kostspieliger
Behandlungsverfahren hergestellt werden muss.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zumindest einige der
vorstehend erwähnten Nachteile
zu beseitigen oder zumindest zu minimieren, was mittels eines Verfahrens
zum Abführen
von Öl
aus einer Schuhpresseneinheit gemäß dem Anspruch 1 gelöst ist.
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Die
vorliegende Erfindung bietet viele Vorteile. Zunächst bedeutet das Positionieren
und Anordnen von dem Ölabführaufbau,
dass ein großer
Teil der kinetischen Energie von dem herausgepressten Öl für das Abführen des Überschussöls verwendbar ist.
Darüber
hinaus ermöglicht
die vorliegende Erfindung, dass die Temperatur bei der Schuhpresseneinheit
bei einer niedrigeren Höhe
gehalten wird, da ein großer
Teil von dem heißen Öl abgeführt wird,
ohne dass es Zeit hat, seine Wärme
im Inneren der Schuhpresseneinheit abzugeben. Darüber hinaus
führt die effiziente
Abführung
zu einer Verringerung bei dem Energieverbrauch für den Betrieb der Schuhpresseneinheit,
da keine oder lediglich eine unbedeutsame Menge an Überschussöl sich im
Inneren der Schuhpresseneinheit ansammelt.
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Weitere
Merkmale von dem Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
2 bis 8 definiert.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Schuhpresseneinheit
gemäß Anspruch
9.
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Weitere
Merkmale von der Schuhpresseneinheit gemäß der vorliegenden Erfindung
sind in den abhängigen
Ansprüchen
10 bis 20 definiert.
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Es
ist erkennbar, dass viele Vorteile mit der Vorrichtung der vorliegenden
Erfindung erzielt werden, wobei es unter anderem klar ist, dass
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung bei erheblich geringeren Kosten als dies
bislang, beispielsweise aus der Druckschrift
US 5 084 137 bekannt ist, hergestellt
werden kann.
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BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung ist nachstehend detaillierter unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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1 zeigt
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung teilweise im Querschnitt.
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht von einem bevorzugten Bauteil gemäß der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG
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1 zeigt
teilweise im Querschnitt die Prinzipien von einer Schuhpresseneinheit
gemäß der vorliegenden
Erfindung. Gemäß den an
sich bekannten Prinzipien hat die Schuhpresseneinheit einen Stützbalken 1,
bei dem eine Vertiefung für
eine Presseneinheit 3, 5 für ein Schuhelement 2 angeordnet ist.
Die Presseneinheit 3, 5 besteht aus einem hydraulischen
Kolben 3, der in einer abdichtenden Weise innerhalb eines
hydraulischen Zylinders 5 so angeordnet ist, dass das Schuhelement 2 hydraulisch
in einer Richtung R, die unter rechten Winkeln in Bezug auf die
Erstreckung des Schuhelementes 2 in der Maschinenrichtung
steht, hydraulisch hin- und hergehend bewegt werden kann. Eine Stützendeneinrichtung 9 ist
an einem kurzen Ende von dem Schuhelement 2 angeordnet.
Ein endloser flexibler Riemen/Mantel 6 ist in einer an
sich bekannten Weise so angeordnet, dass er mittels einer Fläche 6A von
ihm mit einer Pressfläche 21 des
Schuhelementes 2 und mittels seiner anderen Fläche 6B mit
einer Gegenwalze 10 zusammenwirkt. Der endlose Riemen 6 soll sich
in der Zeichnung nach links drehen. Die Endeneinrichtung 9 ist
daher an dem stromabwärtigen
Ende von dem Schuhelement 2 angeordnet. Die Schuheinheit 2 ist
gemäß dem gezeigten
bevorzugten Ausführungsbeispiel
an jedem Randbereich von der Pressfläche 21 symmetrisch
ausgebildet. Bei dem stromaufwärtig
angeordneten Ende von dem Schuhelement 2 gibt es einen
markierten Endbereich Z1–Z2, der
ein Bereich mit einer konvex gekrümmten Fläche 21A ist. Wie dies
aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist die Erstreckung L von dem
Randbereich 21A erheblich kürzer als der konkave Teil 21 der
Pressfläche. Innerhalb
des Randbereiches 21A befindet sich eine Linie X, bei der
ein Kontakt zunächst
zwischen dem Riemen 6 und der Pressfläche 21 von der Schuheinheit
sich ergibt.
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An
der in der Zeichnung rechten Seite von dem stromaufwärtigen Ende
des Schuhelementes befindet sich eine Verteilungskammer 7,
die in einer bekannten Weise die Pressfläche 21 mit Öl über (nicht
dargestellte) Kanäle
beliefert. An der Verteilungskammer ist ein Ölabführaufbau 4 vorhanden, der
eine Führungsplatte 42,
einen Behälterteil 45, 44, 46, 43A, 43B,
einen Abführkanal 8 und
eine Einlassöffnung 41 aufweist.
Der Behälterteil
besteht aus einem ersten Längswandelement 45,
einem ebenen Bodenabschnitt 44, einem zweiten Längswandelement 46 und
zwei Endwänden 43A, 43B.
Die stromaufwärtige
Längswand 46 ist
in einen ersten Abschnitt 46A und einen zweiten Abschnitt 46B geteilt.
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Der
untere Wandabschnitt 46A ist bei einem spitzen Winkel in
Bezug auf den Boden 44 und eine Ebene P angeordnet, die
die ebene Bodenfläche 44 enthält.
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Gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
beträgt
der Winkel χ ungefähr 60 bis
70°. Der zweite
Abschnitt 46B ist bei einem kleineren spitzen Winkel in
Bezug auf die Ebene P angeordnet. In dieser Weise erhält der zweite
Abschnitt 46B eine Neigung, die sich lediglich um einige
wenige Grad von der Tangente des Riemens 6 in dem Bereich
von dem zweiten Abschnitt 46B unterscheidet. Der zweite
Abschnitt konvergiert daher geringfügig zu der Innenfläche des
Riemens hin. Das Ende 41B von dem zweiten Abschnitt bildet
die zweite Begrenzungsfläche von
der Einlassöffnung 41,
die schlitzförmig
ist. Es ist von Bedeutung, dass diese zweite Begrenzungsfläche 41B nahe
zu oder bei bestimmten Fällen
sogar in Kontakt zu der Innenfläche
des Riemens 6 positioniert ist, so dass ein Zwischenraum,
der so klein wie möglich
ist, zwischen ihnen ausgebildet ist. Das stromabwärtige Wandelement 45 ist
außerdem
bei einem spitzen Winkel in Bezug auf die Ebene P angeordnet. Gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
bildet es einen Winkel β,
der im Wesentlichen der gleiche wie der Winkel χ von dem anderen Wandelement 46A ist.
Endwände 43A, 43B sind
an jedem kurzen Ende von dem Behälter
angeordnet. Die erste Begrenzungsfläche 41A von der Einlassöffnung 41 ist
durch den oberen Rand von dem stromabwärtigen Längswandelement 45 ausgebildet.
Sämtliche
Bestandteile, die einen Teil von dem Behälter ausbilden, sind aus einem
dünnen
Blechmetall hergestellt. Bei dem bevorzugten Fall ist das Blech
2 mm dick. Unter rechten Winkeln von der ersten Begrenzungsfläche 41A in
der Richtung von dem und nach oben zu dem Schuhelement 2 erstreckt
sich eine Führungsplatte 42.
Die Führungsplatte 42 ist
ebenfalls aus einem dünnen
Blechmetall hergestellt und sie und der Behälter sind in geeigneter Weise
aus ein und dem gleichen Stück
Blechmetall hergestellt, das in geeigneter Weise zunächst ausgestanzt
und dann zu der erwünschten
Endform gebogen wird, nachdem die Endwände 43A, 43B in
einer abdichtenden Weise verbunden sind, in geeigneter Weise mittels
Schweißen
an den Teilen, die zum Ausbilden des Behälters nach oben gebogen worden
sind. An dem Boden von dem Behälter
ist ein kreisartiges Loch 44A angeordnet, in dem ein Abführrohr 8 in
einer abdichtenden Weise angeordnet ist. In geeigneter Weise ist
das Abführrohr 8 aus
einem Material mit einer dauerhaften Form, beispielsweise Metall,
ausgebildet, so dass es nicht durch den äußeren Überdruck, der normalerweise
vorhanden ist, komprimiert werden kann. Der Behälterabschnitt ist mittels Schraubverbindungen 48 an
der Verteilungskammer 7 befestigt, die wiederum an einer
Längsseitenwand 23 von
dem Schuhelement verbunden (üblicherweise
geschraubt) ist. Der Abführaufbau 4 ist
daher an dem Schuhelement 2 fest verankert, so dass diese
als eine Einheit beweglich sind. Für den Zweck des Ermöglichens
einer Bewegung von dem Schuhelement und dem Abführaufbau 4 ist bei
dem Stützbalken 1 eine
Vertiefung 1A vorhanden, innerhalb der das Abführrohr 8 sich
frei nach oben und nach unten bewegen kann.
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Wie
dies bereits vorstehend erwähnt
ist, ist der Abführaufbau 4 mit
seiner zweiten Begrenzungsfläche 41B von
der Einlassöffnung 41 relativ
nahe zu der Oberfläche
des Riemens positioniert, so dass der Abstand S zwischen ihnen während des
Betriebs ausreichend klein ist, um zu verhindern, dass eine bedeutsame
Menge an Öl
zwischen der Öffnung 41 und
dem Riemen 6 entweicht. Es sollte vorzugsweise nicht gestattet
sein, dass der Abstand S 10 mm überschreitet.
Die Einlassöffnung 41 sollte
darüber hinaus in
einer derartigen Weise positioniert sein, dass die Menge an Überschussöl, die herausgepresst
wird, direkt in die Einlassöffnung 41 spritzen
kann. Gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
wird dies aufgrund der Tatsache mit sich gebracht, dass die Tangente
Tx von der konvex gekrümmten
Fläche
an der Kontaktlinie X zwischen dem Riemen 6 und dem Schuhelement 2 sich
zwischen der ersten Begrenzungsfläche 41A und der zweiten
Begrenzungsfläche 41B erstreckt.
In diesem Fall sollten die Geometrien zwischen dem Randbereich 21A und
der Einlassöffnung
so eingerichtet sein, dass die Tangente Tx (die so erachtet werden
kann, dass sie eine Art an Mittelvektor für den Ölüberschuss repräsentiert,
der normalerweise in einer divergierenden Weise herausspritzt) von
der Kontaktlinie X um maximal 15° von
zumindest einer der imaginären
geraden Linien Y1 und Y2 abweicht, die sich zwischen der Kontaktlinie
X und der ersten Begrenzungsfläche 41A bzw. der
zweiten Begrenzungsfläche 41B von
der Einlassöffnung 41 erstrecken.
Darüber
hinaus sollte die Einlassöffnung 41 nahe
zu dem stromaufwärtigen Randbereich 21A,
in geeigneter Weise zwischen 10 bis 150 mm, wobei jedoch maximal
100 mm eher bevorzugt werden, von dem Randbereich 21A positioniert
sein.
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Die
Vorrichtung gemäß 1 funktioniert
in der folgenden Weise. Wenn die Maschine zum Zwecke des Betriebs
gestartet wird, ist die Innenfläche von
dem Riemen mit einem Ölfilm
versehen, um zwischen dem Riemen 6 und der Pressfläche 21 von dem
Schuhelement 2 zu schmieren, aber auch die Schuhpresseneinheit
zu kühlen.
Eine Öllieferung
findet üblicherweise
bei einer Anzahl an verschiedenen Positionen unter anderem durch
die Verteilungskammer 7, die in der mittleren Zone von
der Pressfläche 21 schmiert,
und auch üblicherweise
zumindest an einem beliebigen anderen Ort an der Innenfläche von dem
Riemen statt. In restlicher Hinsicht wird die Schuhpresseneinheit
in einer an sich bekannten Weise betrieben, wobei das Schuhelement 2 mittels
der Presseneinheit 3, 5 einen Druck gegenüber einer
Gegenwalze so ausübt,
dass eine Faserbahn, die dazwischenliegt, der erwünschten
Behandlung, beispielsweise ein Entwässern, ausgesetzt wird. In
diesem Zusammenhang wird der Ölüberschuss,
der den Riemen 6 bis zu dem stromaufwärtigen Ende von dem Schuhelement
begleitet, aus der konvergierenden Zone, die zwischen der Innenfläche 6A von
dem Riemen und dem stromaufwärtigen
Randbereich 21A von dem Schuhelement ausgebildet ist, herausgepresst.
Dem Ölüberschuss
O wird in dieser Weise eine kinetische Energie mitgeteilt, und er
wird zurückspritzen,
entgegengesetzt zu der Bewegungsrichtung des Riemens in die Einlassöffnung 41,
um im Inneren von dem Behälterabschnitt 43A, 43B, 44, 45, 46 gesammelt
zu werden. Mittels eines geringfügigen Überdrucks
im Inneren der Schuhpresseneinheit (wenn eine geschlossene Schuhpresseneinheit
verwendet wird), wird das in dem Behälter gesammelte Öl durch
das Abführrohr 8 herausgepresst.
Bei bestimmten Anwendungen wird das Abführrohr 8 mit einem
Unterdruck verbunden, um ein angemessenes Ölabführen sicherzustellen. Es ist üblich, ein
Betreiben einer geschlossenen Schuhpresseneinheit mit einem inneren Überdruck
von weniger als 50 mbar zu versuchen.
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Eine
gewisse Menge an Öl
wird nicht entfernt werden, sondern wird stattdessen der Fläche in dem Randbereich 21A von
dem Schuhelement nach unten zu der Endwand 23 des Schuhelementes
folgen. Aufgrund der Führungsplatte 42,
die an der Endwand 23 von dem Schuhelement gelagert ist,
wird jedoch diese Menge an Öl
auch zu der Einlassöffnung 41 hin geführt. Bei
dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel unterstützt die
Schwerkraft in diesem Zusammenhang, dass es sich ergibt, dass dieses
zusätzliche Öl in den
Behälter
hineinströmt.
Es sollte jedoch hervorgehoben werden, dass dies nicht unbedingt
erforderlich ist, da ein gewisser Unterdruck in dem Bereich, der
benachbart zu der Einlassöffnung 41 ist, mit
sich gebracht werden kann, so dass dieses Hineinströmen von Überschussöl sogar
ohne den Einfluss der Schwerkraft stattfinden kann. Die Tatsache, dass
der Abführaufbau
mit dem vertikalen Abführrohr angeordnet
ist, bildet daher keine Einschränkung
der dargestellten Erfindung.
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2 zeigt
in einer Perspektive den vorstehend erwähnten Behälterabschnitt 43A, 43B, 44, 45, 46 in
der Form einer Einheit mit einer Führungsplatte 42 und
einem Abführrohr 8.
Es ist ebenfalls ersichtlich, dass die Führungsplatte 42 mit
einer Anzahl an Löchern 47 versehen
ist, um Befestigungsschrauben 48 anzuordnen. Aufgrund der
Tatsache, dass der Abführaufbau
in Abschnitten angeordnet ist und an dem Schuhelement 2 angeordnet
ist, wird die Einlassöffnung 41,
die vorzugsweise sich entlang der gesamten Breite des Behälters erstreckt,
stets optimal in Bezug auf das spritzende Öl unabhängig von der Ablenkung von
dem Balken 1 positioniert.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht durch die vorstehend dargelegte
Offenbarung beschränkt,
sondern kann innerhalb des Umfangs der nachstehend aufgeführten Patentansprüche variiert
werden. Daher ist es beispielsweise klar, dass der Abführaufbau aus
vielen anderen Materialien außer
einem dünnen Blechmetall
hergestellt werden kann, beispielsweise aus einem Polymermaterial.
Es ist ebenfalls klar, dass die Einlassöffnung 41 von dem
Abführaufbau (beispielsweise
aus Gründen
der Festigkeit) so geteilt werden kann, dass eine Anzahl an in einem
größeren oder
kleineren Maß länglichen Öffnungen
benachbart zueinander ausgebildet wird. Es ist ebenfalls klar, dass
die Bauteile von dem Abführaufbau nicht
unbedingt aus/von ein und dem gleichen Material hergestellt sein
müssen,
sondern aus einer Anzahl an verschiedenen Komponenten/Materialien hergestellt
sein können,
die miteinander bei einer Vielzahl an alternativen Möglichkeiten,
die für
den Fachmann offensichtlich sind, angeordnet/verbunden werden können. Es
ist ebenfalls klar, dass lediglich für den Zweck der Veranschaulichung
der Abführaufbau
an einem Verteilerblock angeordnet ist. Der Abführaufbau kann natürlich beispielsweise
an dem Schuhelement 2 beispielsweise entlang seiner Seitenwand 23 angeordnet
sein. In einigen Fällen kann
der Abführaufbau
an der Presseinrichtung des Schuhelementes fest verankert sein,
wobei diese Einrichtung zusammen mit dem Schuhelement beweglich
ist.