EP0394655A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Beheizen des Pressbandes einer Presse - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Beheizen des Pressbandes einer Presse Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a method and to an apparatus for heating the press belt of a press, in which the press pressure is exerted on the working belt of the press belt by a gas-filled pressure chamber and the heat transfer is increased by a high circulation speed of the pressure medium in the pressure chamber.
  • a method of this type is known (DE-OS 37 19 976, in which in a circumferentially sealed, on one side by a pressure plate and on the other side by the press belt of a press, in particular a double belt press, the pressure chamber is limited by a fluid pressure medium is generated and this pressure medium is forcibly movable.
  • the pressure medium is moved in a turbulent manner in the effective zone between the pressure plate which is heated inside and the back of the press belt, with flow velocities of 2 to 50 m / sec, preferably 20 to 40 m / sec with gaseous pressure media.
  • the extent of the heat transfer capacity of the pressure medium can be controlled by varying the flow rate and / or the operating pressure.
  • the heat transfer capacity of the pressure medium is increased by a higher flow rate and / or by an increased operating pressure.
  • the invention is based on the object of designing a method of the type mentioned at the outset and a device for this method in such a way that the amount of heat which can be transferred in a pressure chamber (a pressure pad) of a press, in particular a double belt press, is increased with rapidly moving fluid pressure media, that a high amount of heat can be transferred even in the lower pressure ranges.
  • gaseous pressure medium e.g. Air
  • water vapor is added before entry into the pressure chamber and the back of the press belt in the area of the pressure chamber is acted upon with the water vapor-air mixture.
  • the water vapor condenses in the zone of the pressure chamber adjacent to the inlet or partially on the colder back of the press belt.
  • the water droplets deposited on the back of the press belt in the inlet area of the pressure medium are vaporized before the pressure medium exits the pressure chamber and are absorbed by the pressure medium.
  • the press belt preferably made of steel, which is cooled in the inlet area of the pressure chamber by the product which has not yet been heated, acts as a condenser in the area of the pressure chamber near the inlet of the pressure medium, while the product heated by the heat of condensation released also releases heat to the press belt that the heated press belt acts before the air flow emerges from the pressure chamber as an evaporator for the water droplets that have deposited on the back of the press belt.
  • the air flow used as pressure medium can be saturated with water vapor before entering the pressure chamber.
  • FIGS. 1 to 3 of the drawings are described below.
  • Fig. 1 shows a continuously operating press 1, which is equipped with a preferably made of steel endless press belt 2, which is guided over non-manufactured deflection rollers and driven by the deflection rollers.
  • the press belt moves in the direction of arrow 3.
  • workpieces 4 for example material webs, are processed and continuously moved by means of the driven press belt 2 along a pressure chamber 5 which passes through the back of the working belt of the press belt, through a pressure plate 6 and through itself on the work strand supporting sealing strips 7 is limited, these sealing strips being fixed in a groove in the pressure plate 6.
  • the printing plate 6 is heated and has heating means integrated in the printing plate.
  • the pressure in the pressure chamber 5 is generated by a pressure medium which is moved turbulently in the pressure chamber and is guided in a circuit.
  • a U-shaped channel 8 is provided, which in the exemplary embodiment shown extends partially outside the pressure plate 6.
  • the channel 8 has a conveying device 9 for the circulation of the pressure medium, which can be designed as a fan.
  • an evaporator 10 is provided in the duct, which is arranged on the suction side of the fan in the exemplary embodiment shown.
  • Air is used as the pressure medium, and 10 water vapor is added by means of the evaporator.
  • the pressure chamber 5 is formed in the form of a gap in the region of the active zone between the underside of the pressure plate 6 and the opposite rear side of the press belt.
  • the gap thickness is the same over the entire length of the pressure chamber.
  • the water vapor-air mixture is introduced into the pressure chamber 5 through the vertically extending channel line 11 and flows out of the pressure chamber 5 through the channel line 12.
  • the pressure chamber can have at least two zones of different gap thickness in the running direction of the press belt.
  • the entry of the Water vapor-air mixture adjacent zone of the pressure chamber could be provided with a gap thickness that is smaller than that in the outlet area. This would result in an increased flow velocity and thus a more intensive heat transfer from the heated pressure plate to the press belt in the inlet area, in which area the amount of heat that is applied to the press belt and thus to the workpiece is suddenly increased by the steam condensing on the back of the press belt.
  • FIG. 2 shows an embodiment in which the conveying device 9 for the pressure medium and the evaporator 10 are integrated in the pressure plate 13.
  • the line strands 14, 15, 16 and 17 form the ring line for the pressure medium, to which a bypass line 18 is arranged, in which the evaporator 10 is provided.
  • the amount of the pressure medium passed through the evaporator 10 and thus the partial amount of the liquid vapor / water vapor can be set via fittings 19, 20.
  • the evaporator 10 is arranged in a feed line 21 for the gaseous pressure medium.
  • the ring lines according to FIGS. 1 and 2 are also equipped with a feed line for the gaseous pressure medium, which, however, is not shown in these figures. This supply line can also be used to compensate for leaks that occur during the pressure medium circuit.

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Abstract

Beim Beheizen des Preßbandes einer Presse (1) wird dem gasförmigen Druckmittel, z.B. Luft, vor dem Eintritt in die Druckkammer (5) Wasserdampf beigemischt und mit dem Wasserdampf-Luftgemisch die Preßbandrückseite im Bereich der Druckkammer (5) beaufschlagt, wobei der Wasserdampf in der dem Eintritt benachbarten Zone ganz oder teilweise an der kälteren Preßbandrückseite kondensiert. Durch die frei werdende Kondensationswärme wird eineintensive Aufheizung des Preßbandes in dieser Zone und damit des Werkstücks erzielt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung zum Beheizen des Preßbandes eines Presse, bei der der Preßdruck durch eine gasgefüllte Druckkammer auf das Arbeitstrum des Preßbandes ausge­übt und die Wärmeübertragung durch eine hohe Umwälzgeschwindigkeit des Druckmittels in der Druckkammer gesteigert wird.
  • Es ist ein Verfahren dieser Art bekannt (DE-OS 37 19 976, bei dem in einer umlaufend abgedichteten, auf der einen Seite von einer Druckplatte und auf der anderen Seite von dem Preßband einer Presse, insbesondere einer Doppelbandpresse, begrenzten Druckkammer der Druck durch ein fluides Druckmedium erzeugt wird und dieses Druckmedium zwangsbewegbar ist. Das Druckmedium wird in der Wirkzone zwischen der in ihrem Innern geheizten Druckplatte und der Preßbandrückseite in kurzem Kreislauf turbulent bewegt, und zwar mit Strömungsgeschwindigkeiten von 2 bis 50 m/sec, vorzugsweise 20 bis 40 m/sec bei gasförmigen Druckmedien.
  • Bei diesem bekannten Verfahren kann das Ausmaß des Wärmeübertragungs­vermögens des Druckmediums durch Variation der Strömungsgeschwindigkeit und/oder des Betriebsdruckes gesteuert werden. Das Wärmeübertragungs­vermögen des Druckmediums wird durch eine höhere Strömungsgeschwindig­keit und/oder durch einen erhöhten Betriebsdruck gesteigert.
  • Bei Materialien, zu deren Verdichtung und/oder Aushärtung ein verhält­nismäßig geringer Druck in der Druckkammer gefordert wird, muß somit die Umwälzgeschwindigkeit des Druckmediums stark gesteigert werden, was zu erhöhtem Energieverbrauch führt. Es kommt hinzu, daß für bestimmte Aufgaben die nach dem bekannten Verfahren übertragbare Wärmemenge nicht ausreichend ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art und eine Vorrichtung zu diesem Verfahren so zu gestalten, daß die in einer Druckkammer (einem Druckkissen) einer Presse, insbe­sondere einer Doppelbandpresse, mit schnell bewegten fluiden Druckmit­teln übertragbare Wärmemenge so gesteigert wird, daß auch in den unteren Druckbereichen eine hohe Wärmemenge übertragen werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem gasförmigen Druckmittel, z.B. Luft, vor Eintritt in die Druckkammer Wasserdampf bei­gemischt und mit dem Wasserdampf-Luftgemisch die Preßbandrückseite im Bereich der Druckkammer beaufschlagt wird.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens kondensiert der Wasserdampf in der dem Eintritt benachbarten Zone der Druckkammer oder teilweise an der kälteren Preßbandrückseite.
  • Bei diesem Verfahren schlägt beim Eintritt des Wasserdampf-Luftgemi­sches in die Druckkammer zumindest ein Teil der von der Luft aufge­nommenen Dampfmenge als Tröpfchenkondensation auf dem als Stahl band ausgeführten Preßband nieder, wobei eine erhebliche Wärmemenge, nämlich die Kondensationswärme, an das Preßband und damit an das in der Presse zu bearbeitende Produkt abgegeben wird.
  • Bei einer Ausführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die an der Preßbandrückseite im Eintrittsbereich des Druckmittels niederge­schlagenen Wassertröpfchen vor dem Austritt des Druckmittels aus der Druckkammer verdampft und von dem Druckmittel aufgenommen.
  • Das im Eintrittsbereich der Druckkammer durch das noch nicht aufgeheizte Produkt gekühlte, vorzugsweise aus Stahl gefertigte Preßband wirkt in dem dem Eintritt des Druckmediums nahen Bereich der Druckkammer als Kondensator, während das durch die frei werdende Kondensationswärme aufgeheizte Produkt auch Wärme an das Preßband wieder abgibt, so daß das aufgeheizte Preßband vor dem Austritt der Luftströmung aus der Druckkammer als Verdampfer für die Wassertröpfchen wirkt, die sich an der Preßbandrückseite niedergeschlagen haben.
  • Um die Wärmeübertragung von einer die Druckkammer an einer Seite begren­zenden, geheizten Druckplatte oder von einer anderen Heizeinrichtung auf das Preßband zu erhöhen, kann der als Druckmedium verwendete Luft­strom vor dem Eintritt in die Druckkammer mit Wasserdampf gesättigt wer­den.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungs­gemäßen Verfahrens sind in den Figuren 1 bis 3 der Zeichnungen darge­stellt und werden im folgenden beschrieben.
  • Die Fig. 1 zeigt eine kontinuierlich arbeitende Presse 1, die mit einem vorzugsweise aus Stahl gefertigten endlosen Preßband 2 ausgerüstet ist, das über nicht hergestellte Umlenkwalzen geführt und durch die Umlenk­walzen angetrieben wird. Das Preßband bewegt sich in Richtung des Pfei­les 3. Mittels der Presse werden Werkstücke 4, z.B. Werkstoffbahnen, bearbeitet und mittels des angetriebenen Preßbandes 2 längs einer Druck­kammer 5 kontinuierlich bewegt, die durch die Rückseite des Arbeitstrums des Preßbandes, durch eine Druckplatte 6 und durch sich am Arbeitstrum abstützende Dichtungsleisten 7 begrenzt wird, wobei diese Dichtungslei­sten in einer Nut der Druckplatte 6 festgelegt sind. Die Druckplatte 6 wird aufgeheizt und weist in die Druckplatte integrierte Heizmittel auf.
  • Der Druck in der Druckkammer 5 wird durch ein Druckmittel erzeugt, das in der Druckkammer turbulent bewegt und in einem Kreislauf geführt wird. Hierzu ist ein U-förmig ausgebildeter Kanal 8 vorgesehen, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel teilweise außerhalb der Druckplatte 6 verläuft. Der Kanal 8 weist für die Umwälzung des Druckmediums eine Fördervorrichtung 9 auf, die als Ventilator ausgebildet sein kann. Fer­ner ist in dem Kanal ein Verdampfer 10 vorgesehen, der in dem darge­stellten Ausführungsbeispiel an der Saugseite des Ventilators angeord­net ist.
  • Als Druckmedium wird Luft verwendet, der mittels des Verdampfers 10 Wasserdampf zugesetzt wird.
  • In dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 ist die Druckkammer 5 im Be­reich der Wirkzone zwischen der Unterseite der Druckplatte 6 und der gegenüberliegenden Rückseite des Preßbandes spaltförmig ausgebildet.
  • In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Spaltdicke über die gesamte Länge der Druckkammer gleich.
  • Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Druckkammer so auszubilden, daß sie in Laufrichtung des Preßbandes mehrere Zonen unterschiedlicher Spaltdicke aufweist.
  • Das Wasserdampf-Luftgemisch wird durch den vertikal sich erstreckenden Kanalstrang 11 in die Druckkammer 5 eingeführt und strömt durch den Kanalstrang 12 aus der Druckkammer 5 ab.
  • Die Druckkammer kann in Laufrichtung des Preßbandes wenigstens zwei Zonen unterschiedlicher Spaltdicke aufweisen. Die dem Eintritt des Wasserdampf-Luftgemisches benachbarte Zone der Druckkammer könnte mit einer Spaltdicke versehen sein, die kleiner ist als die im Austritts­bereich. Hierdurch würde im Eintrittsbereich eine erhöhte Strömungsge­schwindigkeit und damit eine intensivere Wärmeübertragung von der ge­heizten Druckplatte auf das Preßband erzielt, wobei in diesem Bereich durch den an der Preßbandrückseite kondensierenden Wasserdampf die Wärmemenge, die dem Preßband und damit dem Werkstück aufgegeben wird, sprunghaft erhöht wird.
  • Es ist aber auch möglich, die Spaltdicke im Eintrittsbereich des Druck­mittels großer auszubilden als im Austrittsbereich.
  • In der Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel aufgezeigt, bei dem die För­dervorrichtung 9 für das Druckmittel und der Verdampfer 10 in die Druck­platte 13 integriert sind.
  • Bei dieser Konstruktion bilden die Leitungsstränge 14,15,16 und 17 die Ringleitung für das Druckmittel, zu der eine Bypassleitung 18 angeord­net ist, in der der Verdampfer 10 vorgesehen ist.
  • Über Armaturen 19,20 ist die Menge des über den Verdampfer 10 geleiteten Druckmittels und damit die Teilmenge des Flüssigkeitsdampfes/Wasserdamp­fes einstellbar.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 ist in Abwandlung des Aus­führungsbeispiels nach der Fig. 1 der Verdampfer 10 in einer Zuführlei­tung 21 für das gasförmige Druckmittel angeordnet.
    Die Ringleitungen nach den Fig. 1 und 2 sind ebenfalls mit einer Zuführ­leitung für das gasförmige Druckmittel ausgerüstet, die jedoch in diesen Figuren nicht dargestellt ist. Mittels dieser Zuführleitung können auch Leckagen, die beim Kreislauf des Druckmittels auftreten, ausgeglichen werden.
    • Bezugszeichen
    • 1 Presse
    • 2 Preßband
    • 3 Pfeil
    • 4 Werkstück
    • 5 Druckkammer
    • 6 Druckplatte
    • 7 Dichtungsleiste
    • 8 Kanal
    • 9 Fördervorrichtung
    • 10 Verdampfer
    • 11 Kanalstrang
    • 12 Kanalstrang
    • 13 Druckplatte
    • 14 Leitungsstrang
    • 15 Leitungsstrang
    • 16 Leitungsstrang
    • 17 Leitungsstrang
    • 18 Bypassleitung
    • 19 Armatur
    • 20 Armatur
    • 21 Zuführleitung

Claims (12)

1. Verfahren zum Beheizen des Preßbandes einer Presse, bei der der Preß­druck durch eine gasgefüllte Druckkammer auf das Arbeitstrum des Preß­bandes ausgeübt und die Wärmeübertragung durch eine hohe Umwälzgeschwin­digkeit des Druckmittels in der Druckkammer gesteigert wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem gasförmigen Druckmittel, z.B. Luft, vor Eintritt in die Druckkammer (5) Wasserdampf beigemischt und mit dem Wasserdampf-Luftgemisch die Preßbandrückseite im Bereich der Druckkammer (5) beaufschlagt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasser­dampf in der dem Eintritt benachbarten Zone ganz oder teilweise an der kälteren Preßbandrückseite kondensiert.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrom vor dem Eintritt in die Druckkammer (5) mit Wasserdampf ge­sättigt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Teildruck des Wasserdampfes einstellbar ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Preßbandrückseite im Eintrittsbereich des Druckmittels in die Druckkammer niedergeschlagenen Wassertröpfchen vor dem Austritt des Druckmittels aus der Druckkammer (5) verdampft und von dem Druckmit­tel aufgenommen werden.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einem teilweise außerhalb oder innerhalb der Druckplatte (6,13) verlaufenden Kanal für die Umwälzung des Druckmittels eine Fördervorrichtung (9) für das Druckmittel und in diesem Kanal oder in einer Zuführleitung ein Verdampfer (10) vorgesehen sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Druckkammer (5) gebildete Wirkzone spaltförmig ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck­kammer (5) in Laufrichtung des Preßbandes wenigstens zwei Zonen unter­schiedlicher Spaltdicke aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Ein­trittsbereich des Druckmediums die Spaltdicke kleiner ist als im Aus­trittsbereich.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Ein­trittsbereich des Druckmediums die Spaltdicke größer ist als im Aus­trittsbereich.
11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ver­dampfer (10) in einer Bypassleitung (18) der Ringleitung zur Förderung des gasförmigen Druckmittels angeordnet und die Menge des über den Ver­dampfer (10) geleiteten Druckmittels einstellbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Förder­vorrichtung für das Druckmedium als Ventilator ausgebildet und der Ver­dampfer (10) an der Saugseite des Ventilators angeschlossen ist.
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