Die Erfindung betrifft eine Preßwalze zur Behandlung einer Faserstoffbahn
wie insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn in wenigstens einem mit
einer jeweiligen Gegenfläche gebildeten Preßspalt, mit einem drehfest gelagerten
Träger, einem um den Träger umlaufenden Preßmantel sowie wenigstens
einer zwischen dem Träger und dem Preßmantel angeordneten
Stütz-einrichtung, über die der Preßmantel im Bereich eines jeweiligen
Preßspaltes am Träger abgestützt ist. Sie betrifft ferner eine Preßwalze
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 34. Zudem betrifft die Erfindung
eine Pressenanordnung zur Behandlung einer Faserstoffbahn, insbesondere
Papier- oder Kartonbahn, in der wenigstens eine solche Preßwalze
eingesetzt ist.
Eine Preßwalze der genannten Art ist beispielsweise aus der DE-U-92 03
395 bekannt. Auch bei dieser bekannten Preßwalze, bei der es sich um eine
Schuhpreßwalze handelt, ist der Preßmantel in der bisher üblichen Weise
über wenigstens eine Stützeinrichtung an einem massiven stationären Joch
abgestützt, das als Biegeträger dient und damit entsprechend den
jeweiligen Belastungen durchgebogen wird. Eine solche Durchbiegung des
Jochs kann sich nun aber nachteilig auf die Schuh- und Mantelführung
auswirken. So kann es insbesondere zu erwünschten Abweichungen von
einer gegebenen Ausgangslage dieser Schuh- und Mantelführung
kommen. Bei der bekannten Preßwalze wird nun dem Einfluß einer quer
zur Preßebene stattfindenden Durchbiegung des Jochs dadurch begegnet,
daß der jeweilige Preßschuh relativ zum Joch beweglich gelagert ist. Damit
ist jedoch noch keine hinreichende Positionsstabilität der Schuh- und
Mantelführung erreicht. Dies gilt insbesondere auch für den Fall, daß eine
solche Preßwalze beispielsweise als Zentralwalze zwischen zwei weiteren
Preßwalzen eingesetzt wird und demzufolge die Stützkräfte in unterschiedlichen
Richtungen wirken.
Ziel der Erfindung ist es, eine Preßwalze sowie eine Pressenanordnung der
eingangs genannten Art zu schaffen, bei denen möglichst unabhängig von
den jeweiligen Betriebsbedingungen stets eine in hohem Maße positionsstabile
Preßmantelführung und damit stets auch eine möglichst optimale
Bahn- und/oder Filzführung gewährleistet ist.
Bezüglich einer ersten die Preßwalze betreffenden erfindungsgemäßen
Ausführungsvariante wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß Mittel zur
Beeinflussung der Durchbiegung des Trägers vorgesehen ist.
Demzufolge kann der Träger durch die betreffenden Mittel insbesondere so
beeinflußt werden, daß eine durch die Kräfte im Bereich des bzw. der
Preßspalte erzeugte Durchbiegung des Trägers zumindest im wesentlichen
kompensiert wird. Dabei ist über die betreffenden Mittel insbesondere eine
automatische Kompensation möglich. Es ergibt sich unabhängig von dem
jeweils eingestellten Druckniveau stets eine gerade und positionsstabile
Ausgangslage. Dies bedeutet, daß es insbesondere auch beim Hoch- und
Herunterfahren der Linienkraft zu keinen nennenswerten geometrischen
Änderungen der Preßwalze kommt. Zudem erfahren auch die Seitenschilder
einer jeweiligen Preßmanteleinspannung aufgrund der fehlenden Balkenbiegung
keine Neigung mehr. Im Ergebnis ist somit insbesondere auch
stets ein problemloser Lauf des Preßmantels, eines jeweiligen Preßfilzes
und der Faserstoffbahn gewährleistet.
In der DE-A-33 17 455 ist zwar bereits eine Preßwalze bekannt, bei der der
Preßmantel um einen drehfest gelagerten hohlen Träger umläuft, der
innenseitig über eine Stützeinrichtung an einem inneren Biegeträger abgestützt
ist. Hier fehlt es jedoch an einer zwischen dem äußeren Träger und
dem Innenträger liegenden, eine variable Einstellung der Stützkräfte
ermöglichenden äußeren Stützeinrichtung.
Die Preßwalze kann beispielsweise zwei in Umfangsrichtung einen Ab-stand
voneinander aufweisende Stützeinrichtungen umfassen, über die der
Preßmantel am Träger abgestützt ist, um mit jeweiligen Gegenflächen
wenigstens zwei Preßspalte zu bilden. In diesem Fall ist die Durchbiegung
des Trägers durch die betreffenden Mittel so beeinflußbar, daß eine durch
die unterschiedlich gerichteten Preßkräfte erzeugte resultierende Durchbiegung
zumindest im wesentlichen kompensiert wird.
Die Mittel zur Beeinflussung der Durchbiegung des Trägers können auf
unterschiedliche Weise verwirklicht sein. So kann beispielsweise ein Bimetall-Träger
vorgesehen sein. In diesem Fall umfassen die Mittel zur Beeinflussung
der Durchbiegung Mittel zum Beheizen des Trägers. Es ist
beispielsweise auch die Verwendung eines geschlitzten Trägers denkbar,
der durch entsprechende Mittel in der gewünschten Weise verspannt wird.
Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Preßwalze besteht darin, daß dem Träger wenigstens ein innerer und/oder
wenigstens ein äußerer Hilfsträger zugeordnet ist und die Mittel zur Beeinflussung
der Durchbiegung Mittel für ein gegenseitiges radiales
Verspannen dieser Träger umfassen.
Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform ist der Träger als äußerer
Hohlträger vorgesehen, dem ein drehfest gelagerter Innenträger zugeordnet
ist, wobei die Mittel zur Beeinflussung der Durchbiegung Mittel
für ein geeignetes radiales Verspannen des Hohlträgers und des zugeordneten
Innenträgers umfassen.
Ein jeweiliges Verspannen kann beispielsweise hydraulisch, pneumatisch,
mechanisch, thermisch und/oder elektromagnetisch erfolgen.
Umfassen die Mittel zur Beeinflussung der Durchbiegung des Trägers wenigstens
eine zwischen einem Hohlträger und einem Innenträger angeordnete
Stützeinrichtung, so umfaßt diese Stützeinrichtung vorzugsweise wenigstens
eine sich quer zur Bahnlaufrichtung erstreckende Reihe von
Stützelementen. Im Fall der Verwendung eines Hohlträgers und eines Innenträgers
sind diese an ihren Enden zweckmäßigerweise äquidistant gelagert.
Bei der Preßwalze kann es sich insbesondere um eine einen flexiblen
Preßmantel aufweisende Schuhpreßwalze handeln. Dabei kann zumindest
eine zwischen dem Träger und dem Preßmantel angeordnete Stützeinrichtung
wenigstens einen Preßschuh sowie mehrere in einer sich quer zur
Bahnlaufrichtung erstreckenden Reihe angeordnete Stützelemente
umfassen, die beispielsweise durch jeweilige Zylinder/Kolben-Einheiten
gebildet sein können. Grundsätzlich können auch die Stützelemente einer
beispielsweise zwischen einem Hohlträger und einem Innenträger angeordneten
Stützeinrichtung solche Zylinder/Kolben-Einheiten umfassen.
Eine bevorzugte praktische Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Preßwalze zeichnet sich dadurch aus, daß sie zwei in Umfangsrichtung
einen Abstand voneinander aufweisende, zwischen dem Hohlträger und
dem Preßmantel angeordnete äußere Stützeinrichtungen umfaßt, über die
der Preßmantel im Bereich zweier mit einer jeweiligen Gegenfläche zu bildender
Preßspalte am Hohlträger abgestützt ist, sowie wenigstens eine
zwischen dem Hohlträger und dem Innenträger angeordnete innere Stützeinrichtung
umfaßt, durch die die Durchbiegung des Hohlträgers so
beeinflußbar ist, daß eine durch die unterschiedlich gerichteten Preßkräfte
erzeugte resultierende Durchbiegung des Hohlträgers zumin-dest im
wesentlichen kompensiert wird. Dabei liegt die Wirkrichtung der inneren
Stützeinrichtung vorzugsweise in der resultierenden Wirkrichtung der
beiden äußeren Stützeinrichtungen.
Beispielsweise in dem Fall, daß die durch die beiden äußeren Stützeinrichtungen
aufgebrachten Stützkräfte zumindest im wesentlichen gleich
groß und die radialen Wirkrichtungen der beiden äußeren Stützeinrichtungen
um etwa 120° versetzt sind, können alle drei durch die beiden äußeren
Stützeinrichtungen und die innere Stützeinrichtung aufgebrachten
Kräfte zumindest im wesentlichen gleich groß sein, so daß sich ein gleichseitiges
Kräftedreieck ergibt. Insbesondere in einem solchen Fall können die
Stützelementreihen der beiden äußeren Stützeinrichtungen und der
inneren Stützeinrichtung die gleiche Teilung besitzen und deren Stützelemente
gleiche Kolbenflächen aufweisen. Die beiden äußeren Stützeinrichtungen
und die innere Stützeinrichtung können dann beispielsweise
durch denselben vorzugsweise variabel einstellbaren Druck beaufschlagt
werden. Die durch die beiden äußeren Stützeinrichtungen und die innere
Stützeinrichtung erzeugten Kräfte sind demzufolge im Gleichgewicht, wobei
die Wirkrichtung der inneren Stützeinrichtung in der Winkelhalbierenden
zwischen den beiden radialen Wirkrichtungen der beiden äußeren
Stützeinrichtungen liegt.
Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform der Preßwalze, bei der
die durch die beiden äußeren Stützeinrichtungen aufgebrachten Kräfte
wieder zumindest im wesentlichen gleich groß sind, bilden diese mit der
durch die innere Stützeinrichtung aufgebrachten Kraft ein gleichschenkliges
Kräftedreieck. Auch in diesem Fall können die Stützelementreihen der
beiden äußeren Stützeinrichtungen wieder eine gleiche Teilung besitzen
und deren Stützelemente gleiche Kolbenflächen aufweisen. Zur Erzeugung
einer die resultierende Kraft der beiden äußeren Stützeinrichtungen zumindest
im wesentlichen kompensierenden Kraft wird dann vorzugsweise
die Gesamtkolbenfläche der inneren Stützeinrichtung entsprechend angepaßt.
Dies kann beispielsweise über die Anzahl der Stützelemente erfol-gen,
wobei die einzelnen Kolbenflächen dieser der inneren Stützeinrich-tung
zugeordneten Stützelemente vorzugsweise gleich groß sind wie die
einzelnen Kolbenflächen der Stützelemente der beiden äußeren Stützeinrichtungen.
Dabei können die Kolbenreihen der beiden äußeren Stützeinrichtungen
sowie der inneren Stützeinrichtung wieder durch denselben
vorzugsweise variabel einstellbaren Druck beaufschlagt werden. Die Wirkrichtung
der inneren Stützeinrichtung liegt auch in diesem Fall wieder in
der Winkelhalbierenden zwischen den beiden radialen Wirkrichtungen der
beiden äußeren Stützeinrichtungen. Bis auf eine möglicherweise noch
vorhandene kleine prozentuale Abweichung aufgrund der gewählten ganzen
Teilungen in der der inneren Stützeinrichtung zugeordneten Stützelementreihe
sind sämtliche Kräfte wieder im Gleichgewicht.
Bei einer solchen, ein gleichschenkliges Kräftedreieck mit sich bringenden
Ausführung der Preßwalze, bei der zur Erzeugung einer die resultierende
Kraft der beiden äußeren Stützeinrichtungen zumindest im wesentlichen
kompensierenden Kraft die Gesamtkolbenfläche der inneren Stützeinrichtung
entsprechend angepaßt wird, kann diese Gesamtoberfläche auch
über die Größe der einzelnen Kolbenflächen entsprechend angepaßt werden.
Dabei besitzt die Stützelementreihe der inneren Stützeinrichtung
wieder die gleiche Teilung wie die Stützelementreihen der beiden äußeren
Stützeinrichtungen. Sämtliche Stützelementreihen können auch wieder
durch denselben vorzugsweise variabel einstellbaren Druck beaufschlagt
werden. Zudem liegt die Wirkrichtung der inneren Stützeinrichtung auch
wieder in der Winkelhalbierenden zwischen den beiden radialen Wirkrichtungen
der beiden äußeren Stützeinrichtungen. Bis auf eine möglicherweise
noch vorhandene kleinere prozentuale Abweichung aufgrund des
gewählten Normkolbendurchmessers in der der inneren Stützeinrich-tung
zugeordneten Stützelementreihe, der möglicherweise nicht exakt mit dem
berechneten Durchmesser übereinstimmt, sind damit wieder sämtli-che
Kräfte im Gleichgewicht.
Grundsätzlich ist auch eine solche Ausführung der erfindungsgemäßen
Preßwalze möglich, bei der die durch die beiden äußeren Stützeinrichtungen
aufgebrachten Kräfte unterschiedlich groß sind und mit der durch die
innere Stützeinrichtung aufgebrachten Kraft ein ungleichschenkliges
Kräftedreieck bilden. In diesem Fall können die Stützelementreihen der
beiden äußeren Stützeinrichtungen eine ungleiche Teilung besitzen
und/oder deren Stützelemente unterschiedlich große Kolbenflächen aufweisen.
Auch in diesem Fall kann zur Erzeugung einer die resultierende Kraft der
beiden äußeren Stützeinrichtungen zumindest im wesentlichen kompensierenden
Kraft wieder die Gesamtkolbenfläche der inneren Stützeinrichtung
entsprechend angepaßt werden. Da die durch die beiden äußeren
Stützeinrichtungen aufgebrachten Kräfte unterschiedlich groß sind, liegt im
vorliegenden Fall die Wirkrichtung der inneren Stützeinrichtung nicht in
der Winkelhalbierenden zwischen den beiden radialen Wirkrichtungen der
beiden äußeren Stützeinrichtungen. Die beiden äußeren Stützeinrichtungen
sowie die innere Stützeinrichtung können wieder durch denselben
vorzugsweise variabel einstellbaren Druck beaufschlagt werden. Im
Ergebnis sind auch hier sämtliche Kräfte wieder im Gleichgewicht. Zudem
können in diesem Fall die Anpreßschuhe in Bahnlaufrichtung betrachtet
gleich breit sein. Daraus ergibt sich der Vorteil, daß nur ein Reserveschuh
erforderlich ist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Preßwalze sind die durch die beiden äußeren Stützeinrichtungen und die
innere Stützeinrichtung aufgebrachten Kräfte über die die Stützelemente
beaufschlagenden Einzeldrücke im Gleichgewicht gehalten. Bei dieser
Ausführungsform sind die Wirkrichtungen der verschiedenen Stützeinrichtungen
sowie die Kolbenflächen und Teilungen bzw. Abstände zwischen
den Stützelementen frei wählbar. Bei dieser Ausführungsform ist
allerdings der Steuerungsaufwand etwas größer.
Insbesondere bei den jeweils ein gleichseitiges oder gleichschenkliges
Kräftedreieck mit sich bringenden Ausführungsformen können die sich in
den verschiedenen Preßspalten ergebenden Druckprofile beispielsweise
über eine entsprechende Wahl der jeweiligen in Bahnlaufrichtung gemessenen
Schuhbreite in der gewünschten Weise angepaßt werden.
Die Anpreßschuhe können mit einer Doppelkolbenanpressung ausgestattet
sein, um den Druckverlauf in den Preßspalten zu variieren.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Preßwalze
zeichnet sich dadurch aus, daß der Preßmantel in der Walzenquer-schnittsebene
betrachtet gegenüber dem Hohlträger versetzt geführt ist, wodurch
insbesondere größere Schuhbreiten möglich sind.
Ausgehend von einer Preßwalze der im Oberbegriff des Anspruchs 34 angegebenen
Art wird die genannte Aufgabe ferner dadurch gelöst, daß ein
den Preßmantel führender äußerer Hohlträger und ein Innenträger vorgesehen
sind und daß der Preßmantel mittels einer jeweiligen Stützeinrichtung
durch den Hohlträgermantel hindurch unmittelbar an dem Innenträger
abgestützt ist. Dabei umfaßt die Stützeinrichtung vorzugsweise wenigstens
einen am Hohlträger geführten Preßschuh und wenigstens ein
Stützelement, durch das der Preßschuh unmittelbar an dem Innenträger
abgestützt ist.
Hierbei dient der äußere Hohlträger lediglich der Preßmantelführung. Es
erfolgt keine direkte Übertragung von Preßspalt-Stützkräften durch den
Hohlträger. Dieser nimmt jedoch die seitliche Schuh-Abstützkraft auf, die
der Reibkraft im betreffenden Preßspalt entspricht. Demzufolge wird der
äußere Hohlträger nicht auf Biegung beansprucht. Er bleibt vielmehr auch
während des Betriebs gerade. Die Stützkräfte werden vom Innenträ-ger
aufgenommen, der sich in allen Richtungen frei durchbiegen kann, ohne
daß dabei die Schuh-, Preßmantel-, Filz- und/oder Bahnführung ne-gativ
beeinflußt wird. Die jeweiligen Stützeinrichtungen und damit die
betreffenden Preßspalte können getrennt eingestellt werden. Zudem können
die Anpreßschuhe gleich breit sein. Schließlich können die Stützelemente
im Innern der Walze liegende Kolben aufweisen. Die thermische
Belastung solcher innenliegenden Kolben ist im Vergleich zu einer direk-ten
Schuhanpressung relativ gering.
Die Stützelemente können jeweils über ein Gelenk mit dem betreffenden
Preßschuh gekoppelt sein.
Die durch eine jeweilige Stützeinrichtung aufgebrachte Stützkraft ist
zweckmäßigerweise variabel einstellbar.
Auch bei dieser erfindungsgemäßen Variante mit durch den Hohlträgermantel
hindurch unmittelbar an dem Innenträger abgestütztem Preßmantel
sind der Hohlträger und der Innenträger an ihren Enden vorzugsweise
äquidistant gelagert.
Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Preßwalze sind wenigstens zwei Stützeinrichtungen vorgesehen, um
den Preßmantel im Bereich von wenigstens zwei in Umfangsrichtung einen
Abstand voneinander aufweisenden Preßspalten abzustützen. Dabei sind
die durch die verschiedenen Stützeinrichtungen aufgebrachten Stützkräfte
vorzugsweise getrennt einstellbar.
Bei beiden erfindungsgemäßen Ausführungsvarianten der Preßwalze kann
es von Vorteil sein, wenn der Preßmantel zumindest abschnittsweise, vorzugsweise
zumindest zwischen den beiden verlängerten Preßspalten polygonartig
geführt ist. Eine solche polygonartige Mantelführung unterstützt
das Wasserabschleudern vom Preßmantel. Ein Wasserschaber ist damit
nicht mehr erforderlich, was insbesondere bei einem beengten Bauraum
von Vorteil ist. In der Praxis hat sich gezeigt, daß sich eine solche polygonartige
Mantelführung keineswegs nachteilig auf die Mantellaufzeit
auswirkt.
Soll zumindest ein Teil der Entwässerung durch ein solches Wasserabschleudern
erfolgen, so ist der Preßmantel der erfindungsgemäßen Preßwalze
vorzugsweise blind gebohrt und/oder gerillt.
Die erfindungsgemäße, vorzugsweise als Schuhpreßwalze mit einem flexiblen
Preßmantel ausgebildete Preßwalze ist mit besonderem Vorteil in
einer solchen Pressenanordnung einsetzbar, in der sie als Zentralwalze
zwischen zwei weiteren Preßwalzen vorgesehen ist, um mit diesen jeweils
einen in Bahnlaufrichtung verlängerten Preßspalt zu bilden.
Damit entfällt die bisher übliche teure und aufwendige Preßsaugwalze. In
einer solchen Pressenanordnung kann die gesamte Entwässerung beispielsweise
über die beiden mit der zentralen Schuhpreßwalze gebildeten
verlängerten Preßspalte erfolgen. Grundsätzlich kann in der Pressenanordnung
jedoch noch ein weiterer verlängerter Preßspalt vorgesehen sein,
der dann beispielsweise zwischen einer mit der zentralen Schuhpreßwalze
zusammenwirkenden Gegenwalze und einer weiteren Walze, insbesondere
einer Schuhpreßwalze, gebildet wird. Es sind somit maximal drei in
Bahnlaufrichtung verlängerte Preßspalte ausreichend, wodurch sich insgesamt
eine volumenschonende Entwässerung ergibt. Der erste in Bahnlaufrichtung
verlängerte Preßspalt kann insbesondere doppelt befilzt sein,
wodurch eine symmetrische Entwässerung erreicht wird. Der zweite, in
Bahnlaufrichtung verlängerte Preßspalt ist zweckmäßigerweise einfach
befilzt, wobei in diesem Spalt eine rückbefeuchtungsarme Entwässerung
gewährleistet ist. Die bei den bisherigen Mehrwalzenpressen infolge der
Durchbiegung ergebenden Probleme sind durch die erfindungsgemäße
Ausbildung praktisch beseitigt. Eine gegenseitige Preßspaltbeeinflussung
ist über den gesamten Linienkraftbereich ausgeschlossen. Die Verwen-dung
bombierter Walzen ist nicht mehr erforderlich. Statt dessen können
nunmehr zylindrische Walzen eingesetzt werden. Entsprechend sind auch
härtere Walzenbezüge möglich, was höhere Standzeiten sowie eine höhere
Maschinenverfügbarkeit mit sich bringt. Insgesamt müssen weniger Walzentypen
bereitgestellt werden.
Außer dem Preßmantel der zentralen Schuhpreßwalze kann insbesondere
auch die mit dieser den ersten verlängerten Preßspalt bildende Gegenwal-ze
blindgebohrt und/oder gerillt sein, so daß die Entwässerung beider
verlängerter Preßspalte zumindest teilweise jeweils durch Wasserabschleudern
in Rinnen erfolgen kann und insbesondere auch eine jeweils
durch Abschleudern von Wasser in eine jeweilige Rinne erfolgende beidseitige
Entwässerung des ersten verlängerten Preßspaltes möglich ist.
Damit können leichtere Filze eingesetzt werden. Zudem sind diese einfacher
konditionierbar, was einen geringeren Vakuumbedarf an den Rohrsaugern
oder dergleichen mit sich bringt. Es sind in der Regel nur noch
zwei Filze anstatt drei erforderlich.
Nachdem die bisher übliche große, mit einem dicken Mantel versehene
Preßsaugwalze entfällt, ergibt sich ein deutlich verringerter Vakuumbedarf.
Insgesamt wird eine deutlich geringere Antriebsleistung erzielt. Überdies
ist eine einfache, hebellose und kompakte Stuhlung möglich. Bei
sämtlichen Preßspalten ergibt sich jeweils ein geschlossener Kraftfluß.
Nachdem die gesamte Pressenbelastung über eine gemeinsame Druckleitung
vorgegeben werden kann, ist zudem eine sichere und einfache Maschinensteuerung
möglich. Insgesamt ergeben sich deutlich geringere Betriebskosten.
Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Pressenanordnung ist eine durchgehend geschlossene Bahnführung
vorgesehen. Dabei kann die Faserstoffbahn zwischen den beiden mit der
Schuhpreßwalze gebildeten verlängerten Preßspalten um eine vorzugsweise
als Saugwalze ausgebildete Umlenkwalze geführt sein.
Von besonderem Vorteil ist, wenn durch den in Bahnlaufrichtung betrachtet
zweiten mit der Schuhpreßwalze gebildeten verlängerten Preßspalt
ein Transferfilz oder -band geführt ist und die Faserstoffbahn im Anschluß
an den zweiten verlängerten Preßspalt zusammen mit diesem Transferfilz
oder -band über eine vorzugsweise als Saugwalze ausgebildete
Umlenkwalze vorzugsweise zu einer nachfolgenden Trockenpartie geführt
ist.
Wie bereits erwähnt kann der Preßmantel der Schuhpreßwalze und/oder
wenigstens eine der mit der Schuhpreßwalze einen verlängerten Preßspalt
bildenden Preßwalzen blindgebohrt und/oder gerillt sein. Damit kann die
Entwässerung wenigstens eines verlängerten Preßspaltes zumindest teilweise
durch Abschleudern von Wasser in wenigstens eine Rinne oder dergleichen
erfolgen.
Insgesamt ergibt sich somit ein vorteilhaftes Pressenkonzept mit einer geschlossenen
Bahnführung, wenigstens zwei Schuhpressen ohne Preßsaugwalze
und einer Preßspaltentwässerung insbesondere durch Wasserabschleudern.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen un-ter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
- Figur 1
- eine schematische, teilweise geschnittene Darstellung
einer ersten Ausführungsform einer eine zentrale
Schuhpreßwalze umfassenden Pressenanordnung,
- Figur 2
- eine vergrößerte Querschnittsdarstellung der zentralen
Schuhpreßwalze der in der Figur 1 gezeigten Pressenanordnung,
- Figur 3
- einen schematischen Längsschnitt durch die in den Figuren
1 und 2 gezeigte zentrale Schuhpreßwalze,
- Figur 4
- einen schematischen Längsschnitt durch das rechte Ende
der in den Figuren 1 und 2 gezeigten zentralen
Schuhpreßwalze mit einer abgewandelten Lagerung,
- Figur 5
- eine schematische, teilweise geschnittene Darstellung
einer weiteren Ausführungsform einer Pressenanord-nung
mit einer zentralen Schuhpreßwalze, deren Preß-mantel in
der Walzenquerschnittsebene betrachtet ge-genüber dem
Hohlträger versetzt geführt ist,
- Figur 6
- den sich in Bahnlaufrichtung über die Preßspalte der
Ausführungsformen gemäß den Figuren 1 und 5 ergebenden
Druckverlauf,
- Figur 7
- eine schematische, teilweise geschnittene Darstellung
einer weiteren, alternativen Ausführungsform einer eine
zentrale Schuhpreßwalze umfassenden Pressenanordnung,
- Figur 8
- eine vergrößerte Querschnittsdarstellung der zentralen
Schuhpreßwalze der in der Figur 7 gezeigten Pressenanordnung
und
- Figur 9
- einen schematischen Längsschnitt durch die in den Figuren
7 und 8 gezeigte zentrale Schuhpreßwalze.
Figur 1 zeigt in rein schematischer, teilweise geschnittener Darstellung eine
erste Ausführungsform einer Pressenanordnung zur Behandlung einer
Faserstoffbahn 10, die im Bereich einer Saugwalze 12 durch einen Oberfilz
14 von einem Siebband 16 übernommen und anschließend zwischen
dem Oberfilz 14 und einem Unterfilz 18 einem ersten in Bahnlaufrichtung
L verlängerten Preßspalt S1 zugeführt wird. Im Anschluß daran
wird die Faserstoffbahn 10 zusammen mit dem Oberfilz 14 einem zweiten
in Bahnlaufrichtung L verlängerten Preßspalt S2 zugeführt.
Wie der Figur 1 entnommen werden kann, sind die beiden in Bahnlaufrichtung
L verlängerten Preßspalte S 1 und S2 zwischen einer zentralen
Schuhpreßwalze 20 und zwei dieser zugeordneten, im Bereich der
Preßspalte S1 bzw. S2 innenseitig abgestützte Gegenwalzen 22, 24 gebildet,
bei denen es sich im vorliegenden Fall um Durchbiegungsausgleichswalzen
handelt. Während die Walze 22 unmittelbar unterhalb der zentralen
Schuhpreßwalze 20 angeordnet ist, ist die weitere Walze 24 schräg oberhalb
dieser Schuhpreßwalze 20 vorgesehen. Im Anschluß an den
zweiten in Bahnlaufrichtung L verlängerten Preßspalt S2 wird die Faserstoffbahn
10 vom Oberfilz 14 getrennt und von der Gegenwalze 24 übernommen,
woraufhin sie einer nachgeordneten, die beiden Walzen 26, 28
umfassenden Offset-Presse zugeführt wird. Im Anschluß an diese Walzenpresse
wird die Faserstoffbahn 10 im Bereich einer Umlenkwalze 30 von
einem Trockensieb 32 übernommen und dem ersten Trockenzylinder 34
einer Trockenpartie zugeführt. Es versteht sich, daß die Walze 30 auch
direkt neben der Preßwalze 24 angeordnet sein kann, wobei sie mit dieser
einen Preßspalt bilden kann oder auch nicht.
Wie anhand der Figur 1 zu erkennen ist, ist die Faserstoffbahn 10 im
Anschluß an den ersten verlängerten Preßspalt S 1 zusammen mit dem
Oberfilz 14 um eine Saugwalze 36 geführt, bevor sie von der Walze 24 übernommen
und dem zweiten verlängerten Preßspalt S2 zugeführt wird. Es
ergibt sich somit eine durchgehend geschlossene Bahnführung, und zwar
bis zur Übergabe einer Trockenpartie.
Wie sich insbesondere auch aus der vergrößerten Darstellung der zentralen
Schuhpreßwalze 20 in der Figur 2 ergibt, umfaßt die zentrale
Schuhpreßwalze 20 einen drehfest gelagerten hohlen Träger 38, einen um
den Hohlträger 38 umlaufenden flexiblen Preßmantel 40 sowie zwei in
Umfangsrichtung einen Abstand voneinander aufweisende äußere Stützeinrichtungen
42, über die der Preßmantel 40 im Bereich der beiden verlängerten
Preßspalte S1 und S2 am Hohlträger 38 abgestützt ist.
Dem äußeren Hohlträger 38 ist ein ebenfalls drehfest gelagerter Innenträger
44 zugeordnet, an dem der Hohlträger 38 innenseitig über eine Stützeinrichtung
46 so abgestützt ist, daß eine durch die unterschiedlich gerichteten
Preßkräfte im Bereich der beiden verlängerten Preßspalte S 1 und
S2 erzeugte resultierende Durchbiegung zumindest im wesentlichen kompensiert
wird.
Die zwischen dem Hohlträger 38 und dem Innenträger 44 angeordnete innere
Stützeinrichtung 46 umfaßt wenigstens eine sich quer zur Bahnlaufrichtung
L erstreckende Reihe von Stützelementen 48 (vgl. auch Figur 3).
Die beiden äußeren Stützeinrichtungen 46 weisen jeweils wenigstens ei-nen
Preßschuh 50 und jeweils auch wieder mehrere in einer sich quer zur
Bahnlaufrichtung L erstreckenden Reihe angeordnete Stützelemente 52
auf. Wie anhand der Figuren 1 bis 3 zu erkennen ist, umfaßt jedes der
Stützelemente 48 und 52 im vorliegenden Fall jeweils wenigstens eine Zylinder/Kolben-Einheit.
Die Wirkrichtung der inneren Stützeinrichtung 46 liegt in der resultierenden
Wirkrichtung der beiden äußeren Stützeinrichtungen 42.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die durch die beiden äußeren
Stützeinrichtungen 42 aufgebrachten Stützkräfte zumindest im wesentlichen
gleich groß. Dabei sind die radialen Wirkrichtungen der beiden äußeren
Stützeinrichtungen 42 um etwa 120° versetzt. Die Wirkrichtung der
inneren Stützeinrichtung 46 liegt in der Winkelhalbierenden zwischen den
beiden radialen Wirkrichtungen der beiden äußeren Stützeinrichtungen 42
(vgl. insbesondere Figur 2). In der Figur 3 ist die innere Stützeinrich-tung
46 der Einfachheit halber radial mit einer der beiden äußeren Stützeinrichtungen
42 ausgerichtet. Tatsächlich sind die beiden Stützeinrichtungen
42, 46 in Umfangsrichtung jedoch um 30° gegeneinander versetzt.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die durch die beiden äußeren
Stützeinrichtungen 42 und die innere Stützeinrichtung 46 aufgebrachten
Kräfte zumindest im wesentlichen gleich groß, so daß sie ein gleichseitiges
Kräftedreieck bilden. Dazu besitzen die Stützelementreihen der beiden
äußeren Stützeinrichtungen 42 und der inneren Stützeinrichtung 46 eine
gleiche Teilung. Zudem weisen deren Stützelemente 52, 48 gleiche Kolbenflächen
auf.
Wie insbesondere anhand der Figur 1 zu erkennen ist, sind die beiden
äußeren Stützeinrichtungen 42 und die innere Stützeinrichtung 46 durch
denselben vorzugsweise variabel einstellbaren Druck P beaufschlagbar.
Die durch die drei Stützeinrichtungen 42, 46 aufgebrachten Kräfte sind
somit im Gleichgewicht.
Wie in der Figur 1 durch gestrichelte Linien dargestellt, können auch die
zur inneren Abstützung der Gegenwalzen 22, 24 vorgesehen Stützeinrichtungen
54 bzw. 56 von dem Druck P beaufschlagt sein.
Wie insbesondere anhand der Figur 2 zu erkennen ist, sind zwischen dem
Hohlträger 38 und dem Preßmantel 40 ferner Mantelführungsleisten 58
vorgesehen, durch die der Preßmantel 40 in den in Umfangsrichtung zwischen
den Preßschuhen 50 gelegenen Bereichen entsprechend geführt ist.
Der Hohlträger 38 und der Innenträger 44 sind an ihren Enden in seitlichen
Supporten oder Ständern 60 zueinander äquidistant gelagert. Dabei
liegen die Lager der zentralen Schuhpreßwalze 20 und der beiden Gegenwalzen
22 und 24 auf den beiden Seiten jeweils in einer gemeinsamen Ebene.
Wie anhand der Figur 1 zu erkennen ist, kann an der vorzugsweise als
Saugwalze ausgebildeten Umlenkwalze 36 ein Dampfblaskasten 99 oder ein
sonstiges Heizaggregat vorgesehen sein, um die Entwässerungsleis-tung im
zweiten Preßspalt S2 und im dritten Preßspalt S3 zu erhöhen.
Beim in der Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Schuhpreßwalze
20 sind auf die beiden Enden des Innenträgers Lagerbuchsen 62
aufgeschoben, die eine kugelige äußere Lagerfläche besitzen und in einer
entsprechend ausgebildeten Aufnahme des jeweiligen Ständers 60 aufgenommen
sind. Durch die hiermit gebildeten Gelenklager sind die Enden
des Innenträgers 44 relativ zu dem fest an den Ständern 60 gelagerten
Hohlträger 38 kippbar, so daß der Innenträger 44 frei durchgebogen werden
kann.
In der Figur 4 ist eine alternative Lagerung gezeigt, bei der eine entsprechende
Lagerbuchse 62' auf einen sich axial nach innen erstreckenden
Ansatz 64 des jeweiligen Ständers 60 aufgeschoben ist und mit ihrer kugeligen
äußeren Lagerfläche mit einer entsprechend ausgebildeten radial
inneren ringnutartigen Aufnahme am jeweiligen Ende des Hohlträgers 38
zusammenwirkt, das zusammen mit der betreffenden Lagerbuchse 62' in
einer axial nach innen offenen Ringnut 66 des betreffenden Ständers 60
aufgenommen ist. In der Figur 4 ist der Einfachheit halber lediglich das
rechte Walzenende dargestellt. Die Lagerung am linken Walzenende ist
entsprechend ausgebildet.
Mit der Verwendung einer solchen Schuhpreßwalze 20 als zwischen den
beiden Gegenwalzen 22 und 24 angeordnete Zentralwalze wird demzufolge
die Durchbiegung des Hohlträgers 38 durch die innere Stützeinrichtung 46
so beeinflußt, daß eine durch die Kräfte im Bereich der beiden Preßspalte
S 1 und S2 erzeugte Durchbiegung zumindest im wesentlichen kompensiert
wird. Damit wird der Hohlträger 38 nicht mehr auf Biegung, sondern nur
noch auf Schalenverformung beansprucht.
Figur 5 zeigt in schematischer, teilweise geschnittener Darstellung eine
weitere Ausführungsform einer Pressenanordnung. Diese Ausführungsform
unterscheidet sich von der der Figur 1 zunächst dadurch, daß der
Preßmantel 40 der zentralen Schuhpreßwalze 20 in der Walzenquerschnittsebene
betrachtet in der dargestellten Weise gegenüber dem Hohlträger
38 versetzt geführt ist, womit größere Schuhbreiten möglich sind.
Zudem ist im vorliegenden Fall auch die untere Gegenwalze 22 durch eine
Schuhpreßwalze gebildet. Wie anhand der Figur 5 zu erkennen ist, ist im
vorliegenden Fall überdies ein ebener erster Preßspalt S 1 vorgesehen, so
daß sich im Bereich dieses Preßspaltes S 1 eine gerade Filz- und Bahndurchführung
ergibt.
Zudem ist der Gegenwalze 24 eine weitere Schuhpreßwalze 68 zugeordnet,
mit der sie einen in Bahnlaufrichtung L hinter dem verlängerten Preßspalt
S2 liegenden dritten verlängerten Preßspalt S3 bildet. Die den Preßschuhen
der beiden Schuhpreßwalzen 22 und 68 zugeordneten Stützeinrichtungen
können in der dargestellten Weise vom gleichen Druck P beaufschlagt
sein. Die Gegenwalze 24 kann beispielsweise durch eine Vollwalze
gebildet sein.
In der Figur 5 ist der Versatz des Preßmantels 40 gegenüber der Preßebe-ne
des Preßspalts S1 mit a1 und dessen Versatz gegenüber der Preßebene des
Preßspaltes S2 mit a2 angegeben. Der Preßmantel der unteren
Schuhpreßwalze 22 ist gegenüber dem dieser Walze zugeordneten Joch 70
entsprechend dem Wert a1 versetzt. Zudem ist auch der Preßmantel der
oberen Schuhpreßwalze 68 gegenüber dem betreffenden Joch versetzt geführt,
und zwar um den Betrag a3.
Im übrigen besitzt diese Ausführungsform gemäß Figur 5 zumindest im
wesentlichen den gleichen Aufbau wie die der Figur 1. So ist in beiden
Fällen jeweils eine durchgehend geschlossene Bahnführung vorgesehen.
Zudem sind sowohl die zentrale Schuhpreßwalze 20 als auch die untere
Gegenwalze 22 jeweils blindgebohrt und/oder gerillt, um eine Entwässerung
der beiden Preßspalte S1 und S2 durch Abschleudern von Wasser in
jeweilige Rinnen 72, 74 und 76 zu ermöglichen. Wie anhand der Figuren 1
und 5 zu erkennen ist, erfolgt dabei im Anschluß an den ersten verlängerten
Preßspalt S1 beidseitig eine solche Entwässerung durch Abschleudern
von Wasser, wozu die auf unterschiedlichen Seiten angeordneten
Rinnen 72 und 74 vorgesehen sind. Dagegen dient die Rinne 76 der Entwässerung
des zweiten verlängerten Preßspaltes S2. Die über die Filze zu
bewirkende Entwässerung kann damit entsprechend geringer sein. Um das
Abschleudern von Wasser vom Preßmantel 40 der Schuhpreßwalze 20 zu
unterstützen, ist bei den dargestellten Ausführungsbeispielen der
Preßmantel 40 zwischen den beiden verlängerten Preßspalten S 1 und S2
polygonartig geführt.
Figur 6 zeigt den sich in Bahnlaufrichtung L über die beiden Preßspalte S 1
und S2 der Ausführungsform gemäß Figur 1 bzw. die Preßspalte S 1 bis S3
der Ausführungsform gemäß Figur 5 ergebenden Druckverlauf, wobei in
dem Diagramm der Druck p gegenüber der Zeit bzw. dem Weg darge-stellt
ist. Eine Anpassung der Druckprofile kann über die gewählten
Schuhbreiten 11 und 12 bzw. 11 bis 13 (vgl. Figur 5) erfolgen. Dabei kann der
Druck über die zwei bzw. drei aufeinanderfolgenden verlängerten
Preßspalte in Bahnlaufrichtung L kontinuierlich zunehmen, was eine
kontinuierliche Preßleistungssteigerung mit sich bringt.
Figur 7 zeigt in schematischer, teilweise geschnittener Darstellung eine
weitere Pressenanordnung mit einer alternativen Ausführungsform einer
zentralen Schuhpreßwalze 78. Entsprechend der in der Figur 1 dargestellten
Pressenanordnung bildet die zentrale Schuhpreßwalze 78 auch im
vorliegenden Fall mit zwei hier als Durchbiegungsausgleichswalzen vorgesehenen
Gegenwalzen 22 und 24 wieder zwei in Bahnlaufrichtung L verlängerte
Preßspalte S1 und S2, die zudem zumindest teilweise auch wie-der
durch Abschleudern von Wasser in Rinnen 72, 74 und 76 entwässert
werden.
Wie insbesondere auch anhand der Figuren 8 und 9 zu erkennen ist,
umfaßt die zentrale Schuhpreßwalze 78 einen an seinen Enden gegen
Verdrehen gesicherten äußeren Hohlträger 80, einen um den Hohlträger 80
umlaufenden flexiblen Preßmantel 82 sowie zwei Stützeinrichtungen 84,
durch die der Preßmantel 82 im Bereich der beiden Preßspalte S 1 und S2
innenseitig abgestützt ist.
Dem den Preßmantel 82 führenden äußeren Hohlträger 80 ist ein eben-falls
drehfest gelagerter Innenträger 86 zugeordnet. Dabei ist der Preß-mantel 82
mittels der beiden Stützeinrichtungen 84 durch den Mantel des Hohlträgers
80 hindurch unmittelbar an dem Innenträger 86 abgestützt.
Die beiden Stützeinrichtungen 84 umfassen jeweils wenigstens einen am
äußeren Hohlträger 80 geführten Preßschuh 88 und mehrere in einer Reihe
quer zur Bahnlaufrichtung L angeordnete Stützelemente 90, durch die
der Preßschuh 88 unmittelbar an dem Innenträger 86 abgestützt ist. Die
Stützelemente 90 besitzen radial innenliegende, am oder im Innenträger 86
geführte Kolben 92. Am radial äußeren Ende sind diese Stützelemente 90
über ein jeweiliges Gelenk mit dem Preßschuh 88 gekoppelt. Die durch die
beiden Stützeinrichtungen 84 aufgebrachten Stützkräfte sind vor-zugsweise
variabel und beispielsweise durch ein Delta-P-Ventil 94 insbe-sondere auch
getrennt einstellbar (vgl. insbesondere Figur 7). Im vorliegenden
Fall ist außer den beiden Stützeinrichtungen 84 keine weitere
Stützeinrichtung vorgesehen.
Der Hohlträger 80 und der Innenträger 86 sind an ihren Enden wieder äquidistant
gelagert.
Zur Unterstützung des Abschleuderns von Wasser kann der Preßmantel 40
insbesondere zwischen den beiden verlängerten Preßspalten S 1 und S2
wieder polygonartig geführt sein.
Auch im übrigen besitzt diese in der Figur 7 gezeigte Pressenanordnung
einen zumindest im wesentlichen dem der Figur 1 vergleichbaren Aufbau.
Dabei ist insbesondere auch wieder eine geschlossene Bahnführung vorgesehen.
Dazu ist es grundsätzlich möglich, die Faserstoffbahn 10 im
Anschluß an den zweiten verlängerten Preßspalt S2 entsprechend der
Ausführung gemäß Figur 1 über den Außenumfang der Gegenwalze 24
sowie über eine die beiden Walzen 26 und 28 (vgl. Figur 1) umfassende
Offset-Presse der Trockenpartie zuzuführen.
In Figur 7 ist allerdings eine zusätzliche, alternative Bahnführung gezeigt.
Dabei wird die Faserstoffbahn 10 zwischen den beiden mit der
Schuhpreßwalze 78 gebildeten verlängerten Preßspalten S 1 und S2 zunächst
wieder um eine als Saugwalze ausgebildete Umlenkwalze 36 geführt
(vgl. auch Figur 1). Anders als bei der Ausführungsform gemäß Figur
1 ist im vorliegenden Fall jedoch durch den in Bahnlaufrichtung L betrachtet
zweiten mit der Schuhpreßwalze 78 gebildeten verlängerten
Preßspalt S2 ein Transferfilz oder -band 96 geführt, mit dem die Faserstoffbahn
10 im Anschluß an den zweiten verlängerten Preßspalt S2
schließlich über eine als Saugwalze ausgebildete Umlenkwalze 98 zur Trockenpartie
geführt ist, von der in der Figur 7 lediglich wieder der erste
Trockenzylinder 34 dargestellt ist.