EP0745724A2 - Roller press - Google Patents

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EP0745724A2
EP0745724A2 EP96106485A EP96106485A EP0745724A2 EP 0745724 A2 EP0745724 A2 EP 0745724A2 EP 96106485 A EP96106485 A EP 96106485A EP 96106485 A EP96106485 A EP 96106485A EP 0745724 A2 EP0745724 A2 EP 0745724A2
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press
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roller
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Christian Schiel
Rainer Bentele
Wolf Gunter Stotz
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Voith Patent GmbH
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Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02—Wet presses
    • D21F3/0209—Wet presses with extended press nip
    • D21F3/0218—Shoe presses

Definitions

  • the invention relates to a roller press consisting of at least two rollers forming a wide press nip according to the preamble of claim 1, as used for example in the dewatering or smoothing of a fibrous web.
  • rollers include known from DE-OS 43 22 876, wherein the roller shoe supporting the roller jacket is divided into sections in order to influence the smoothing result in the web running direction.
  • WO 93/12290 is again about keeping the roller axes exactly in the press plane.
  • the invention is therefore based on the object of providing a roller press which enables a largely uniform press nip even when the counter-roll is not controlled by deflection.
  • the change in the outer circumference of the roll shell of the press roll in the axial direction should be as small as possible and be carried out uniformly, so that the speed differences occurring on the surface of the roll shell (viewed in the axial direction) do not have a negative effect on the material web.
  • the outer circumference of the roll shell, or its change in the axial direction, can already be influenced during manufacture by the fact that the inner circumference and / or the wall thickness of the roll shell of the press roll changes from the roll center in the axial direction towards the roll ends .
  • the axial To change the circumference via a thermal influence on the roll shell can be done from the inside, for example by tempering the lubricating fluid of the support elements and / or from the outside, for example inductively or with hot air.
  • the roller press shown in FIG. 1 consists of a press roller 4 and a counter roller 8 arranged above it. While the counter roller 8 is a full roller, the press roller 4 consists of a very flexible roller jacket 6, which can be rotated about a fixed support 5 for example, is mounted on the carrier 5 via a plurality of axially closely spaced support elements 7.
  • the support elements 7 are pressed hydraulically and can be designed to be independently controllable.
  • the gap between the support surface of the support element 7 and the roller jacket 6 can be lubricated hydrodynamically and / or hydrostatically.
  • the support surface of the support elements 7 is concave, so that a wide press nip 1 is formed between the press roll 4 and the cylindrical counter roll 8, as is used, for example, to smooth a fibrous web.
  • the desired press force in the press nip 1 is substantially above the weight of the counter roll 8
  • a largely uniform press nip can be achieved in an inventive manner by the outer circumference of the roll shell 6 of the press roll 4 starting from the center of the roll in the axial direction the roller ends reduced.
  • the roller press according to FIG. 2 consists of 3 rollers arranged approximately one above the other, the counter-roller 8 being arranged between the two other rollers and forming a press nip 1 or 10 with them.
  • the press and counter rolls 4 and 8 are constructed as in the first embodiment.
  • the third roller arranged below the counter roller 8 is designed as a suction roller 9.
  • a separate drainage belt 3 assigned to it is passed through each press nip 1.
  • Such a roller press can i.a. serve to dewater a fibrous web, although it is of course also possible, for example, to guide a dewatering belt 3 through both press nips 1 and 10 or to use only a strip-shaped support element 7 instead of the support elements 7.
  • the counter roll does not require deflection control.
  • the circumference of the roll shell 6 of the press roll 4 can be influenced by the fact that the inner circumference and / or the wall thickness of the roll shell 6 of the press roll 4 changes from the roll center in the axial direction towards the roll ends.

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  • Paper (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)

Abstract

A calender or similar piece of equipment consists of at least two rolls forming a press gap (1) for treating a material web (2). One of the press rolls is made of highly flexible roll surface (6), which rotates round a stationary support and is mounted on the support (5) via at least one support element (7). The outer roll surface periphery changes in size in the axial direction, starting from the roll middle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Walzenpresse, bestehend aus mindestens zwei einen breiten Preßspalt bildenden Walzen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie beispielsweise bei der Entwässerung oder Glättung einer Faserstoffbahn Verwendung findet.The invention relates to a roller press consisting of at least two rollers forming a wide press nip according to the preamble of claim 1, as used for example in the dewatering or smoothing of a fibrous web.

Derartige Walzen sind u.a. aus der DE-OS 43 22 876 bekannt, wobei der den Walzenmantel stützende Gleitschuh zur Beeinflussung des Glättergebnisses in Bahnlaufrichtung in Sektionen unterteilt ist. Bei der WO 93/12290 geht es wiederum darum, die Walzenachsen genau in der Preßebene zu halten.Such rollers include known from DE-OS 43 22 876, wherein the roller shoe supporting the roller jacket is divided into sections in order to influence the smoothing result in the web running direction. WO 93/12290 is again about keeping the roller axes exactly in the press plane.

Insbesondere bei sehr breiten Walzenpressen mit nicht durchbiegungsgesteuerten Gegenwalzen können sich Probleme hinsichtlich der Bildung eines möglichst gleichförmigen Preßspaltes ergeben. Dies resultiert daraus, daß z.B. die Preßwalze bei sehr niedrigen Preßkräften nicht mehr voll der gewichtskraftbedingten Durchbiegung der Gegenwalze folgen kann, woraus sich eine ungleiche Linienkraftverteilung über die Breite ergibt.Problems can arise with regard to the formation of a press nip which is as uniform as possible, particularly in the case of very wide roll presses with counter-rolls which are not controlled by deflection. This results from the fact that e.g. the press roll at very low press forces can no longer fully follow the deflection of the counter roll due to the weight, which results in an uneven distribution of line forces over the width.

Aber auch wenn die Gegenwalze mit einer dritten Walze zusammenwirkt, wie in der WO 93/12289 gezeigt, kann es Schwierigkeiten bei der Bildung eines möglichst geraden, gleichförmigen Preßspaltes aufgrund der Walzendurchbiegung geben.But even if the counter roll interacts with a third roll, as shown in WO 93/12289, there may be difficulties in forming a press nip which is as straight and uniform as possible due to the roll deflection.

Zwar ist es möglich, auch die Gegenwalze in der Preßebene gesteuert abzustützen, jedoch erfordert dies einen erheblichen Aufwand. Außerdem können sich bei den üblichen hydraulischen Stützelementen thermische Probleme ergeben, falls beispielsweise die Gegenwalze und/oder die dritte Walze zur Verbesserung des Entwässerungs- oder Glättergebnisses beheizt wird.Although it is possible to support the counter roll in a controlled manner in the press plane, this requires considerable effort. In addition, thermal problems can arise with the usual hydraulic support elements if, for example, the counter roller and / or the third roller is heated to improve the dewatering or smoothing result.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Walzenpresse zu schaffen, die auch bei nicht durchbiegungsgesteuerter Gegenwalze einen weitestgehend gleichförmigen Preßspalt ermöglicht.The invention is therefore based on the object of providing a roller press which enables a largely uniform press nip even when the counter-roll is not controlled by deflection.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe durch die im Anspruch 1 beschriebene Vorrichtung gelöst, wobei die Unteransprüche besondere Ausführungsformen darstellen.According to the invention the object was achieved by the device described in claim 1, the subclaims representing special embodiments.

Dadurch, daß sich der äußere Umfang des Walzenmantels der Preßwalze von der Walzenmitte ausgehend in axialer Richtung zu den Walzenenden hin in einer vom Anwendungsfall abhängenden Weise maßlich verändert, kann auch bei nicht durchbiegungsgesteuerter Gegenwalze ein weitestgehend gleichförmiger Preßspalt gebildet werden.Because the outer circumference of the roll shell of the press roll changes from the roll center in the axial direction towards the roll ends in a manner dependent on the application, a largely uniform press nip can be formed even when the counter roll is not controlled by deflection.

Dabei sollte die Änderung des äußeren Umfangs des Walzenmantels der Preßwalze in axialer Richtung möglichst klein sein und gleichmäßig erfolgen, so daß sich die an der Oberfläche des Walzenmantels (in axialer Richtung betrachtet) einstellenden Geschwindigkeitsunterschiede nicht negativ auf die Materialbahn auswirken.The change in the outer circumference of the roll shell of the press roll in the axial direction should be as small as possible and be carried out uniformly, so that the speed differences occurring on the surface of the roll shell (viewed in the axial direction) do not have a negative effect on the material web.

Damit sich auch zwischen den Walzenmänteln der Preß- und der Gegenwalze keine Geschwindigkeitsunterschiede ergeben, ist es von Vorteil, wenn sich der Umfang des Walzenmantels der Gegenwalze von der Walzenmitte ausgehend in axialer Richtung zu den Walzenenden hin in der hinsichtlich der Preßwalze gleichen Weise und vorzugsweise im selben relativen Maße ändert.So that there are no speed differences between the roll jackets of the press roll and the counter roll, it is advantageous if the circumference of the roll cover of the counter roll starts from the center of the roll in the axial direction towards the roll ends in the same manner and preferably in terms of the press roll same relative measures changes.

Der äußere Umfang des Walzenmantels, bzw. dessen Änderung in axialer Richtung, kann bereits bei der Herstellung dadurch beeinflußt werden, daß sich der innere Umfang und/oder die Wandstärke des Walzenmantels der Preßwalze von der Walzenmitte ausgehend in axialer Richtung zu den Walzenenden hin maßlich verändert.The outer circumference of the roll shell, or its change in the axial direction, can already be influenced during manufacture by the fact that the inner circumference and / or the wall thickness of the roll shell of the press roll changes from the roll center in the axial direction towards the roll ends .

In Ergänzung dazu oder für sich allein ist es aber auch möglich, die axiale Umfangsveränderung über eine thermische Beeinflussung des Walzenmantels zu bewirken. Dies kann von innen, z.B. über die Temperierung des Schmierfluids der Stützelemente und/oder von außen, beispielsweise induktiv oder mit Heißluft, erfolgen.In addition to this or on its own, it is also possible to use the axial To change the circumference via a thermal influence on the roll shell. This can be done from the inside, for example by tempering the lubricating fluid of the support elements and / or from the outside, for example inductively or with hot air.

Nachfolgend soll die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:

Figur 1
einen schematischen Querschnitt durch eine Walzenpresse mit zwei Walzen und
Figur 2
einen schematischen Querschnitt durch eine Walzenpresse mit drei Walzen.
The invention will be explained in more detail below using two exemplary embodiments. The attached drawing shows:
Figure 1
a schematic cross section through a roller press with two rollers and
Figure 2
a schematic cross section through a roller press with three rollers.

Die in Figur 1 dargestellte Walzenpresse besteht aus einer Preßwalze 4 und einer darüber angeordneten Gegenwalze 8. Während es sich bei der Gegenwalze 8 hierbei um eine Vollwalze handelt, besteht die Preßwalze 4 aus einem sehr flexiblen, um einen feststehenden Träger 5 rotierbaren Walzenmantel 6, der beispielsweise über mehrere axial dicht nebeneinander angeordnete Stützelemente 7 auf dem Träger 5 gelagert ist. Die Stützelemente 7 werden hydraulisch angepreßt und können unabhängig voneinander ansteuerbar gestaltet werden. Die Schmierung des Spaltes zwischen der Stützfläche des Stützelementes 7 und dem Walzenmantel 6 kann hydrodynamisch und/oder hydrostatisch erfolgen. Die Stützfläche der Stützelemente 7 ist konkav geformt, so daß sich zwischen der Preßwalze 4 und der zylindrischen Gegenwalze 8 ein breiter Preßspalt 1 ausbildet, wie er beispielsweise zur Glättung einer Faserstoffbahn verwendet wird.The roller press shown in FIG. 1 consists of a press roller 4 and a counter roller 8 arranged above it. While the counter roller 8 is a full roller, the press roller 4 consists of a very flexible roller jacket 6, which can be rotated about a fixed support 5 for example, is mounted on the carrier 5 via a plurality of axially closely spaced support elements 7. The support elements 7 are pressed hydraulically and can be designed to be independently controllable. The gap between the support surface of the support element 7 and the roller jacket 6 can be lubricated hydrodynamically and / or hydrostatically. The support surface of the support elements 7 is concave, so that a wide press nip 1 is formed between the press roll 4 and the cylindrical counter roll 8, as is used, for example, to smooth a fibrous web.

Falls hierbei zum Beispiel die gewünschte Preßkraft im Preßspalt 1 wesentlich über der Gewichtskraft der Gegenwalze 8 liegt, kann ein weitestgehend gleichförmiger Preßspalt in erfinderischer Weise dadurch erreicht werden, daß sich der äußere Umfang des Walzenmantels 6 der Preßwalze 4 von der Walzenmitte ausgehend in axialer Richtung zu den Walzenenden hin verringert.If, for example, the desired press force in the press nip 1 is substantially above the weight of the counter roll 8, a largely uniform press nip can be achieved in an inventive manner by the outer circumference of the roll shell 6 of the press roll 4 starting from the center of the roll in the axial direction the roller ends reduced.

Im umgekehrten Fall, nämlich dann, wenn die gewünschte Preßkraft wesentlich unter der Gewichtskraft liegen soll, ist es von Vorteil, wenn sich der äußere Umfang des Walzenmantels 6 von der Walzenmitte zu den Walzenenden hin vergrößert.In the opposite case, namely when the desired pressing force is to be significantly below the weight, it is advantageous if the outer circumference of the Roll shell 6 enlarged from the roll center to the roll ends.

Damit die maßliche Veränderung des Walzenumfangs begrenzt bleibt und sich keine großen Geschwindigkeitsunterschiede zwischen der Preßwalze 4 und der Gegenwalze 8 im Preßspalt 1 einstellen, ist es außerdem angebracht, daß sich der Umfang des Walzenmantels 6 der Gegenwalze 8 von der Walzenmitte ausgehend in axialer Richtung zu den Walzenenden hin in der hinsichtlich der Preßwalze 4 gleichen Weise und vorzugsweise relativ im selben Maße ändert.So that the dimensional change of the roll circumference remains limited and there are no large differences in speed between the press roll 4 and the counter roll 8 in the press nip 1, it is also appropriate that the circumference of the roll shell 6 of the counter roll 8 starting from the roll center in the axial direction to Changes roll ends in the same manner with respect to the press roll 4 and preferably relatively to the same extent changes.

Die Walzenpresse gemäß Figur 2 besteht im Unterschied dazu aus 3 ungefähr übereinander angeordneten Walzen, wobei die Gegenwalze 8 zwischen den beiden anderen Walzen angeordnet ist und mit diesen je einen Preßspalt 1 bzw. 10 bildet. Die Preß-und Gegenwalze 4 und 8 sind dabei, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel aufgebaut. Die dritte unterhalb der Gegenwalze 8 angeordnete Walze ist als Saugwalze 9 ausgebildet. Neben der Materialbahn 2 wird durch jeden Preßspalt 1 ein separates, diesem zugeordnetes Entwässerungsband 3 geführt. Eine derartige Walzenpresse kann u.a. der Entwässerung einer Faserstoffbahn dienen, wobei es natürlich auch möglich ist, beispielsweise ein Entwässerungsband 3 durch beide Preßspalte 1 und 10 zu führen oder anstatt der Stützelemente 7 nur ein leistenförmiges Stützelement 7 zu verwenden.In contrast to this, the roller press according to FIG. 2 consists of 3 rollers arranged approximately one above the other, the counter-roller 8 being arranged between the two other rollers and forming a press nip 1 or 10 with them. The press and counter rolls 4 and 8 are constructed as in the first embodiment. The third roller arranged below the counter roller 8 is designed as a suction roller 9. In addition to the material web 2, a separate drainage belt 3 assigned to it is passed through each press nip 1. Such a roller press can i.a. serve to dewater a fibrous web, although it is of course also possible, for example, to guide a dewatering belt 3 through both press nips 1 and 10 or to use only a strip-shaped support element 7 instead of the support elements 7.

Für den Fall, daß sich der äußere Umfang des Walzenmantels 6 der Preßwalze 4 von der Walzenmitte zu den Walzenenden hin verkleinert, erbringt dies neben dem o.g. Vorteil in Bezug auf den Preßspalt 1 zwischen der Gegenwalze 8 und der Preßwalze 4 auch beim Zusammenwirken der Gegenwalze 8 mit der Saugwalze 9 eine bessere Gleichförmigkeit des Preßspaltes 10. Dies resultiert insbesondere daraus, daß die Gegenwalze 8 axial im mittleren Bereich verstärkt zur Saugwalze 9 hin gebogen wird. Auch hierbei ergibt sich eine weitere Verbesserung, wenn sich z.B. der Walzenmantel der Gegenwalze 8 und eventuell sogar der der Saugwalze 9 von der Walzenmitte zu den Walzenenden hin verringert. Die Umfangsveränderung erfolgt im allgemeinen symmetrisch zur Walzenmitte.In the event that the outer circumference of the roll shell 6 of the press roll 4 shrinks from the roll center to the roll ends, this brings about the above-mentioned advantage with regard to the press nip 1 between the counter roll 8 and the press roll 4 also when the counter roll 8 interacts with the suction roll 9 a better uniformity of the press nip 10. This results in particular from the fact that the counter-roll 8 is increasingly axially bent towards the suction roll 9 in the central region. Here, too, there is a further improvement if, for example, the roll shell of the counter roll 8 and possibly even that of the suction roll 9 decreases from the roll center to the roll ends. The change in circumference is generally symmetrical to the center of the roll.

Bei beiden Ausführungen kommt man bei der Gegenwalze ohne eine Durchbiegungssteuerung aus. Der Umfang des Walzenmantels 6 der Preßwalze 4 kann dabei dadurch beeinflußt werden, daß sich der innere Umfang und/oder die Wandstärke des Walzenmantels 6 der Preßwalze 4 von der Walzenmitte ausgehend in axialer Richtung zu den Walzenenden hin maßlich verändert.In both versions, the counter roll does not require deflection control. The circumference of the roll shell 6 of the press roll 4 can be influenced by the fact that the inner circumference and / or the wall thickness of the roll shell 6 of the press roll 4 changes from the roll center in the axial direction towards the roll ends.

Es ist jedoch auch möglich, die Umfangsveränderung des Walzenmantels 6 der Preßwalze 4 ganz oder zumindest zum Teil über eine thermische Beeinflussung des Walzenmantels 6 zu bewirken. Dies kann von innen und/oder außen erfolgen, beispielsweise mit Heißluft oder über das Schmierfluid der Stützelemente 7.However, it is also possible to effect the change in circumference of the roller shell 6 of the press roller 4 entirely or at least in part by thermally influencing the roller shell 6. This can be done from the inside and / or outside, for example with hot air or via the lubricating fluid of the support elements 7.

Claims (5)

Walzenpresse, Kalander oder dgl. bestehend aus mindestens zwei jeweils einen Preßspalt (1) zur Behandlung einer Materialbahn (2) bildenden Walzen, von denen eine Preßwalze (4) aus einem sehr flexiblen, um einen feststehenden Träger (5) rotierbaren Walzenmantel (6) besteht, der über mindestens ein Stützelement (7) auf dem Träger (5) gelagert ist, wobei das Stützelement (7) eine konkave, einen breiten Preßspalt (1) mit der Gegenwalze (8) bildende Stützfläche besitzt,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich der äußere Umfang des Walzenmantels (6) der Preßwalze (4) von der Walzenmitte ausgehend in axialer Richtung zu den Walzenenden hin maßlich verändert.Roll press, calender or the like, consisting of at least two rolls each forming a press nip (1) for treating a material web (2), of which a press roll (4) consists of a very flexible roll jacket (6) rotatable about a fixed support (5). which is mounted on the support (5) via at least one support element (7), the support element (7) having a concave support surface which forms a wide press nip (1) with the counter roller (8),
characterized,
that the outer circumference of the roll shell (6) of the press roll (4) starting from the center of the roll changes dimensionally in the axial direction towards the roll ends. Walzenpresse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich der Umfang des Walzenmantels der Gegenwalze (8) von der Walzenmitte ausgehend in axialer Richtung zu den Walzenenden hin in der hinsichtlich der Preßwalze (4) gleichen Weise und vorzugsweise im selben Maße ändert.Roll press according to claim 1,
characterized,
that the circumference of the roll shell of the counter roll (8), starting from the roll center in the axial direction towards the roll ends, changes in the same manner and preferably to the same extent with respect to the press roll (4). Walzenpresse nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich der innere Umfang und/oder die Wandstärke des Walzenmantels (6) der Preßwalze (4) von der Walzenmitte ausgehend in axialer Richtung zu den Walzenenden hin maßlich verändert.Roll press according to claim 1 or 2,
characterized,
that the inner circumference and / or the wall thickness of the roll shell (6) of the press roll (4) changes from the roll center in the axial direction towards the roll ends. Walzenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umfangsveränderung des Walzenmantels (6) der Preßwalze (4) ganz oder zumindest zum Teil über eine thermische Beeinflussung des Walzenmantels (6) bewirkt wird.Roll press according to one of claims 1 to 3,
characterized,
that the change in the circumference of the roll shell (6) of the press roll (4) entirely or at least in part via a thermal influence on the roll shell (6) is effected. Walzenpresse nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die thermische Beeinflussung des Walzenmantels (6) der Preßwalze (4) von innen und/oder außen erfolgt.Roll press according to claim 4,
characterized,
that the thermal influence on the roll shell (6) of the press roll (4) takes place from the inside and / or outside.
EP96106485A 1995-06-03 1996-04-25 Roller press Expired - Lifetime EP0745724B1 (en)

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DE19520442A DE19520442C2 (en) 1995-06-03 1995-06-03 Roller press
DE19520442 1995-06-03

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EP0745724B1 EP0745724B1 (en) 1999-09-29

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