EP1496152A1 - Presswalze oder Walzenmantel - Google Patents

Presswalze oder Walzenmantel Download PDF

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Publication number
EP1496152A1
EP1496152A1 EP04102634A EP04102634A EP1496152A1 EP 1496152 A1 EP1496152 A1 EP 1496152A1 EP 04102634 A EP04102634 A EP 04102634A EP 04102634 A EP04102634 A EP 04102634A EP 1496152 A1 EP1496152 A1 EP 1496152A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roll
press
shell
press roll
mantle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04102634A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rudolf Beisswanger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Paper Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Paper Patent GmbH filed Critical Voith Paper Patent GmbH
Publication of EP1496152A1 publication Critical patent/EP1496152A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02Wet presses
    • D21F3/0209Wet presses with extended press nip
    • D21F3/0218Shoe presses
    • D21F3/0227Belts or sleeves therefor
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02Wet presses
    • D21F3/08Pressure rolls
    • D21F3/086Pressure rolls having a grooved surface

Definitions

  • the invention relates to a press roll or a roll shell of a Shoe press roll and a pressing device in a press section of a machine for producing a paper, board, tissue or another fibrous web a pulp suspension with grooved depressions on its mantle surface for storing press water.
  • a press section for a paper machine has two pressing points, each of one with a Shoe press roller co-acting press roller can be formed.
  • the press section has two pressing points, each of one with a Shoe press roller co-acting press roller can be formed.
  • the press section has two pressing points, each of one with a Shoe press roller co-acting press roller can be formed.
  • the first Pressstelle run a first upper felt, coming from a Formersiebende Paper web, an underfelt and a press cover of a first shoe press roll therethrough.
  • the underfelt continues with the paper web to the second press site. Together with a second top felt and a press cover of a second Pressing point, the paper web then passes through the second pressing site.
  • the paper web follows the lower felt further to a take-off roll, through which they is transferred to a first dryer fabric, the paper web in the dryer section transferred.
  • For deflecting the upper felt and the lower felt are guide rollers and Suction rolls available.
  • the mantle surface of the press rolls and the press jackets of the shoe press rolls are each equipped with blind holes to drain the out of the Paper web to squeeze out extruded water.
  • press rolls with grooves or both grooves and To provide blind holes to allow the outflow of press water.
  • DE 100 55 708 A1 discloses a method and a device for Drainage on its outer surface with depressions, in particular grooves, described described circumferential pressing surface, by the mantle of a rotating press roll or a revolving press belt of a paper machine is formed.
  • an air flow is generated, by remaining in the wells, not by centrifuging away Water is carried out of the wells out to the outside. Subsequently the surface water is stripped off the pressing surface.
  • the grooves have a width of about 0.5 mm and a depth of 5 mm; the grooves are so narrow in relation to their depth.
  • the storage volume of the known press rollers for receiving the Press water not optimally designed. It turns out that in the operation of the Available storage volume can not be fully utilized. To the one, the water when filling the grooves, d. H. during the short-term Pressing process in the press nip, do not fill the grooves to the bottom of the groove.
  • a press roll a roll shell a Shoe press roll and a pressing device to provide, which is a ensure improved drainage in the press nip.
  • this object is achieved with a press roll or a Roll shell of the type mentioned solved in that the press roll or the roll shell in the web running direction has a groove or grooves, the one Ratio of their depth to their width of at most 8 has or have.
  • the selected according to the invention ratio between width and depth of the grooves allows a complete or almost complete filling with press water and thus allows an optimal utilization of the volume of the grooves Available storage volume.
  • the grooves extend substantially transverse to the longitudinal axis of the press roll in the running direction of the fibrous web, in the direction the longitudinal axis or obliquely to the longitudinal axis. If only a single groove exists is, this spiral or helical runs on the lateral surface with a free selectable angle with respect to the longitudinal axis of the roller.
  • the ratio of the depth to Width is at most 5.
  • the depth is 4 mm or less and the width is 0.6 mm or more.
  • a press roll or a roll shell in or at the the grooves have a depth of 0.8 mm and a width of 2.2 mm.
  • a storage volume on the mantle surface of the press roll or shoe press roll of 1100 cm 3 or more is achieved, based on 1 m 2 of the mantle surface of the press roll or of the roll mantle.
  • a storage volume on the mantle surface of the press roll of 1300 cm 3 or more is achieved, based on 1 m 2 of the mantle surface.
  • the grooves cover at least 25% of the mantle surface of the press roll.
  • press roll cover the grooves at least 33% of the mantle surface.
  • the grooves take 39% or more of the mantle surface of the press roll or Roll mantle.
  • the storage volume is increased by blind holes, which on the Cloak surface are evenly distributed between the grooves.
  • the grooves are included in the area where the blind holes are located.
  • these are on the mantle surface also within the grooves or with a Intersection of the grooves evenly distributed.
  • At least one scraper on the press roll or the outer surface of the shell Roll mantle arranged.
  • the geometry of the grooves is already designed so that due to the Centrifugal force self-emptying of the grooves is possible.
  • the invention is particularly advantageous at high speeds, such as at speeds of 1400 m / min and more, at speeds of more than 1700 m / min and above all at speeds of more than 1800 m / min.
  • high speeds such as at speeds of 1400 m / min and more, at speeds of more than 1700 m / min and above all at speeds of more than 1800 m / min.
  • the grooves can be this even at higher speeds with water fill.
  • the centrifugal force is affected at higher speeds stronger, which promotes the emptying of the grooves.
  • the invention also relates to a pressing surface for use in a Pressing device, on a pressing device with two press rollers, wherein one of the both rollers may be a shoe roll or both rollers shoe rolls and on the press section equipped with such press rolls is.
  • the invention relates to the use of a press roll in the inventive design in a press section, in particular with a Tandem arrangement, each with a press roll in conjunction with a Shoe press roll.
  • a fibrous web 1 (Fig. 1a) to a pressing or a press nip guided in a press section, which has a press roll 2. These interacts with a shoe roll 3.
  • Two felts 4 and 5 go through together with the fibrous web 1 the press nip.
  • DE 100 22 087 A1 is represented by a forming wire of FIG Coming Siebpartie be sucked by a suction roller to the upper felt and be transported over this to the press nip.
  • the press nip becomes the Fibrous web 1, for example, as shown in Fig. 1a, in conjunction with led out the lower felt 4.
  • the shoe roll 3 comprises a down against the press roller 2 pressed Press shoe 6, which is convexly formed opposite to the press roller 2.
  • On the Press shoe 6 runs off a roll shell 7.
  • these are for the better Water discharge over the entire lateral surface of the roll shell 7 distributed, at least, as far as this interacts with the felt 5, blind bores 8 introduced, which are only partially reproduced here.
  • blind bores 8 introduced, which are only partially reproduced here.
  • the Roll shell 7 grooves or both grooves and the blind holes 8 available.
  • the grooves are preferably in the circumferential direction of the roll shell 7; alternative they run transversely to the circumferential direction of the roll shell 7 and thus transversely to the Conveying direction of the fibrous web 1.
  • the grooves obliquely over the circumference of the Roll mantle 7, in particular helical, run.
  • blind holes 8 may be present.
  • the grooves 10 have a width B and a Depth T in the shell of the roll 2 or in the roll shell 7.
  • the grooves 10 have preferably in each case the same distances to each other; but you can too different distances depending on the expected water attack during the pressing process.
  • At least one scraper or water scraper is employed on the press roll 2, the free water from the lateral surface of the press roll 2 abstreift.
  • the scraper can be arranged at a small distance to the lateral surface, so that he with this does not come into contact.
  • a blow doctor provided, through which air is blown on the lateral surface, which turns out the water the grooves 10 and the holes 11 in the roll shell of the press roll. 2 pushes. (For the sake of simplicity, the blind holes in Fig. 2 are only partially shown.)
  • the grooves 10 are depending on the embodiment of different densities on the lateral surface the press roller 2 applied, wherein depth and width of the grooves 10 is a ratio of at most 8: 1, preferably 5: 1, to each other. Also number and Diameter of the blind holes 11 may vary.
  • the blind holes 11 are between the grooves 10 in the lateral surface of the Press roll 2 introduced to assist the drainage.
  • the Blind holes 11 may also be the lateral boundaries of the grooves 10 be exceeded or arranged on the bottom of the grooves 10.
  • Fig. 3 areas are shown in which according to the invention, the Move dimensions of the grooves 10.
  • the depth T of the grooves 10 in Millimeters plotted on the x-axis and the width B also in millimeters the y-axis.
  • the ratio of the width B and the depth is defined by an area 20 between a straight line 21 through the zero point and the y-axis wi eder founded.
  • the areas 20, 22, 24 are delimited by a straight line 26, which is the maximum Depth of 4 mm and parallel to the y-axis.
  • the fibrous web 1 (FIG. 4) is first pulled together with the upper felt 5 in the press nip and is sandwiched, d. h., Adjacent to both the lower and the upper felt 4, 5, from the Pressnip led out. Only after leaving the area of the press roll 2 and the Shoe press roll 3, the fibrous web 1 by a suction roll 12 together with the lower felt 4 at an acute angle to the horizontal direction deflected down, while the upper felt 5 horizontally to a guide roller thirteenth is continued.
  • scraper 14 and a on the Surface of the press roller 2 acting scraper 15 arranged on the one hand the Remove water from the grooves 10 and the blind holes 11 and on the other hand to remove dirt from the surface of the press roll 2. It can several scraper blade 14 and scraper 15 on the press roller 2 in different Arrangements be made.
  • the blow doctor 14 (FIG. 5) is fastened to a holder 16, which under one acute angle to the lateral surface 16 of the press roller 2 is inclined.
  • the scraper 14 preferably extends over the entire, covered by the paper web 1 Width of the press roll 2; or alternatively, it is a plurality of blowing blades 14 arranged next to each other.
  • the blow doctor 14 comprises a supply pipe 18 for Supply of compressed air from individual openings 18a in the jacket wall of the Supply pipe 18 emerges and from a narrow gap 19 in the immediate Close to the outer surface of the press roller 2 is pressed out on this.
  • a suction scraper may be present, the by means of vacuum sucks impurities and water. In this case, that will Vacuum provided via the supply pipe 18.
  • the press roll 2 has, for example, a surface with grooves 10, as shown in FIG. 6 are shown. These are in an outer, applied to a roll tube 30 Layer 31 arranged, for example, milled.
  • the outer layer 31 is made for example, steel, especially stainless steel, or bronze.
  • the roller tube 30 is made of steel or cast iron.
  • the outer layer 31 consists of a Plastic, for example polyurethane. This particular has a hardness of about 4 P & J (hardness unit after Pusey and Jones).
  • the grooves 10 are directly in the Roller tube 30 introduced, made of steel, in particular stainless steel, gray cast iron or Bronze exists.
  • both in this and in the 6 embodiment described between the grooves 10th or this ananned also blind holes are present.
  • a so-called profile spiral 32 is shown, which consists of a plastic or a metal and helically on a roller tube 33 of a roller 34 is wound so that the coming into contact with one of the felts 4, 5 Area of the press roll 2 completely occupied by a helically extending groove 10 is.
  • the profile spiral 32 producing band has a substantially L-shaped Cross section, so that by juxtaposing the turns of the Profile spiral 32 a continuous groove 10 having a substantially rectangular Cross-section arises.
  • the groove 10 may, for example, by cutting off arise.
  • a particular advantage of such a reference is also that under Line pressure extended the press zone with the jacket 7 of the shoe press roll 3. at sufficient flexibility of the plastic used can also be the coat 7 out of the plastic. When looking through the use of a flexible material the line pressure increases, the drainage is increased, and at the same time the felts 4, 5 are spared.
  • FIG. 9a to 9d A plurality of possibilities for the design of the cross section of helically extending groove 10 or parallel or at least in substantially parallel grooves 10 is shown in Figs. 9a to 9d.
  • both the upper edges 35 of the Grooved 10 and the bottom edges 36 rounded.
  • the variant of FIG. 9b has rectangular grooves 10, while the grooves 10 in Fig. 9c a have trapezoidal cross-section.
  • the grooves 10 in Fig. 9d also have one trapezoidal cross-section with rounded upper edges 35.
  • the invention can be in a press section of a machine for producing a Fiber web in pressing arrangements 40, 41 (FIG. 10), consisting of a Press roll and a shoe press roll, both for the press roll and for the Insert roll jacket of shoe press roll. Likewise, she agrees Use double shoe presses.
  • a paper web 43 which from an upper felt 44 is guided, together with a lower felt 45 in the pressing assembly 40th introduced.
  • the paper web 43 is then in a sandwich together with the lower felt 45 and the upper felt 44 to a suction roll 46 from the Press nip brought out.
  • a further suction roller 47 it is then sucked on an upper felt 48 again.
  • the paper web 43 is again conveyed in a sandwich up to a suction roll 50, from it is transported together with the upper felt 48 in a drying section 51, while the lower felt 49 is deflected down again.
  • the invention is an effective even at high production speeds Water absorption in the shell of a press roll or a shoe press roll allows, as by a sufficient width of the groove or grooves and / or the Blind holes the water penetrates into this quickly enough and through the Pressing pressure in the area of the press shoe and the adhesion to the bottom of the press shoe Depressions penetrates.
  • the drainage is just at high Speeds supported by the centrifugal force.
  • the invention thus relates to those with grooves and / or blind holes equipped jacket of both a shoe press roll and a press roll and on a press arrangement as well as on a press section in which such Press arrangements and such press rolls and shoe press rolls used come.
  • the press rolls are for example profile rolls, d. H. by bending controlled Rolls, so called Nipco-P-rolls, or Nipcoflex-rolls, like them already known from DE 100 55 708 A1.
  • a press section can be the press arrangements also use in a tandem arrangement, in which at the first press point the shoe press roll above and the press roller arranged below are at the second press site, the press roll above and the Shoe press roller are mounted below, or vice versa.

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Abstract

Eine Presswalze (2) oder ein Walzenmantel (7) einer Schuhpresswalze (3) in einer Pressenpartie einer Maschine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) aus einer Faserstoffsuspension, mit rillenförmigen Vertiefungen auf ihrer Manteloberfläche zum Speichern von Presswasser, ist dadurch gekennzeichnet, dass sie in Bahnlaufrichtung Rillen (10) aufweist, die ein Verhältnis ihrer Tiefe zu ihrer Breite von höchstens 8 haben. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Presswalze oder einen Walzenmantel einer Schuhpresswalze und eine Pressvorrichtung in einer Pressenpartie einer Maschine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn aus einer Faserstoffsuspension mit rillenförmigen Vertiefungen auf ihrer Manteloberfläche zum Speichern von Presswasser.
Aus der DE 100 22 087 A1 ist eine Pressenpartie für eine Papiermaschine bekannt. Die Pressenpartie weist zwei Pressstellen auf, die jeweils von einer mit einer Schuhpresswalze zusammenwirkenden Presswalze gebildet werden. Durch die erste Pressstelle laufen ein erster Oberfilz, die von einem Formersieb kommende Papierbahn, ein Unterfilz und ein Pressmantel einer ersten Schuhpresswalze hindurch. Der Unterfilz läuft mit der Papierbahn weiter zu der zweiten Pressstelle. Zusammen mit einem zweiten Oberfilz und einem Pressmantel einer zweiten Pressstelle läuft die Papierbahn anschließend durch die zweite Pressstelle hindurch. Die Papierbahn folgt dem Unterfilz weiter bis zu einer Abnahmewalze, durch die sie auf ein erstes Trockensieb übertragen wird, das die Papierbahn in die Trockenpartie überführt. Zur Umlenkung des Oberfilzes und des Unterfilzes sind Leitwalzen und Saugwalzen vorhanden.
Die Manteloberfläche der Presswalzen und der Pressmäntel der Schuhpresswalzen sind jeweils mit Blindbohrungen ausgestattet, um den Abfluss des aus der Papierbahn herausgepressten Wassers zu erleichtern.
Andererseits ist es auch bekannt, Presswalzen mit Rillen oder sowohl mit Rillen und Blindbohrungen zu versehen, um den Abfluss des Presswassers zu ermöglichen.
In der DE 100 55 708 A1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entwässerung einer auf ihrer Außenfläche mit Vertiefungen, insbesondere Rillen, versehenen umlaufenden Pressfläche beschrieben, die durch den Mantel einer rotierenden Presswalze oder ein umlaufendes Pressband einer Papiermaschine gebildet ist. In den Vertiefungen der Pressfläche wird eine Luftströmung erzeugt, durch die in den Vertiefungen verbliebenes, nicht durch Abschleudern entferntes Wasser aus den Vertiefungen heraus nach außen mitgerissen wird. Anschließend wird das Oberflächenwasser von der Pressfläche abgestreift.
Bei den bekannten Presswalzen haben die Rillen etwa eine Breite von 0,5 mm und eine Tiefe von 5 mm; die Rillen sind also im Verhältnis zu ihrer Tiefe sehr schmal. Dadurch ist das Speichervolumen der bekannten Presswalzen zur Aufnahme des Presswassers nicht optimal gestaltet. Es zeigt sich, dass beim Betrieb das zur Verfügung stehende Speichervolumen nicht vollständig genutzt werden kann. Zum einen kann das Wasser beim Befüllen der Rillen, d. h. während des kurzzeitigen Pressvorgangs im Pressnip, die Rillen nicht bis zum Rillengrund füllen. Ein weiteres Problem stellt sich insbesondere bei schnelllaufenden Papiermaschinen in der Weise, dass die Rillen zwischen dem Nipauslauf und dem Nipeinlauf möglichst vollständig geleert werden müssen, um während des nächsten Pressvorgangs das anfallende Wasser aufnehmen zu können. Dies ist bei hohen Geschwindigkeiten der Papiermaschine nicht ausreichend möglich, wenn die Rillen ziemlich tief sind. Auch die beispielsweise in der DE 100 55 708 A1 vorgeschlagenen Maßnahmen, nämlich das Erzeugen einer Luftströmung, um Wasser aus den Vertiefungen heraus nach außen mitzureißen, sind nicht ausreichend, um dies zu erreichen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Presswalze, einen Walzenmantel einer Schuhpresswalze sowie eine Pressvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche eine verbesserte Entwässerung im Pressspalt gewährleisten.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Presswalze oder einem Walzenmantel der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Presswalze bzw. der Walzenmantel in Bahnlaufrichtung eine Rille oder Rillen aufweist, die ein Verhältnis ihrer Tiefe zu ihrer Breite von höchstens 8 hat bzw. haben.
Das gemäß der Erfindung gewählte Verhältnis zwischen Breite und Tiefe der Rillen erlaubt eine vollständige oder nahezu vollständige Füllung mit Presswasser und ermöglicht so eine optimale Ausschöpfung des durch das Volumen der Rillen zur Verfügung stehenden Speichervolumens. Die Rillen erstrecken sich im wesentlichen quer zur Längsachse der Presswalze in Laufrichtung der Faserstoffbahn, in Richtung der Längsachse oder schräg zur Längsachse. Wenn nur eine einzige Rille vorhanden ist, verläuft diese wendel- oder spiralförmig auf der Mantelfläche mit einem frei wählbaren Winkel bezüglich der Längsachse der Walze.
Durch die erfindungsgemäße Geometrie der Rillen wird auch das anschließende Entfernen des Presswassers aus ihnen erleichtert, wodurch die Entwässerung der Faserstoffbahn ebenfalls gefördert wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Verhältnis der Tiefe zur Breite höchstens 5 beträgt.
Von Vorteil ist es insbesondere, wenn die Tiefe 4 mm oder weniger und die Breite 0,6 mm oder mehr betragen.
Besonders geeignet ist eine Presswalze oder ein Walzenmantel, bei der bzw. bei dem die Rillen eine Tiefe von 0,8 mm und eine Breite von 2,2 mm haben.
Durch gleichmäßige Beabstandung von Rillen mit den oben bezeichneten Maßen ergibt sich ein Speichervolumen auf der Manteloberfläche der Presswalze oder des Walzenmantels von 660 cm3 und mehr, bezogen auf 1 m2 der Manteloberfläche.
In einer anderen Ausgestaltung der Presswalze oder des Walzenmantels wird ein Speichervolumen auf der Manteloberfläche der Presswalze bzw. der Schuhpresswalze von 1100 cm3 oder mehr erzielt, bezogen auf 1 m2 der Manteloberfläche der Presswalze oder des Walzenmantels.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Presswalze oder des Walzenmantels wird ein Speichervolumen auf der Manteloberfläche der Presswalze von 1300 cm3 oder mehr erreicht, bezogen auf 1 m2 der Manteloberfläche.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Presswalze oder des Walzenmantels bedecken die Rillen wenigstens 25 % der Manteloberfläche der Presswalze.
In einer anderen Ausgestaltung der Presswalze überdecken die Rillen wenigstens 33 % der Manteloberfläche.
In einer Ausbildung der Presswalze, mit der noch mehr Presswasser abgeführt wird, nehmen die Rillen 39 % oder mehr der Manteloberfläche der Presswalze bzw. des Walzenmantels ein.
Mit Vorteil wird das Speichervolumen durch Blindbohrungen erhöht, die auf der Manteloberfläche gleichmäßig zwischen den Rillen verteilt sind.
In einer weiteren Ausgestaltung der Presswalze oder des Walzenmantels sind auch die Rillen in den Bereich einbezogen, auf dem die Blindbohrungen angebracht sind. Damit sind diese auf der Manteloberfläche auch innerhalb der Rillen oder mit einer Anschneidung der Rillen gleichmäßig verteilt.
Um Verschmutzungen von der Manteloberfläche entfernen zu können, ist zusätzlich mindestens ein Schaber an der Presswalze oder der äußeren Manteloberfläche des Walzenmantels angeordnet.
Es erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn mindestens ein Blasschaber an der Presswalze oder an dem Walzenmantel vorgesehen ist. Daneben kommen mechanisch auf die Mantelfläche der Walze einwirkende Schaber zum Einsatz. Blasschaber und Schaber lassen sich auch in Kombination mit einander verwenden.
Mit Vorteil ist bereits die Geometrie der Rillen so gestaltet, dass aufgrund der Zentrifugalkraft eine Selbstentleerung der Rillen möglich ist.
Die Erfindung wirkt sich besonders bei hohen Geschwindigkeiten vorteilhaft aus, etwa bei Geschwindigkeiten von 1400 m/min und mehr, bei Geschwindigkeiten von mehr als 1700 m/min und vor allem bei Geschwindigkeiten von mehr als 1800 m/min. Durch die gegenüber dem Stand der Technik im Verhältnis zur Tiefe größere Breite der Rillen lassen sich diese auch bei höheren Geschwindigkeiten noch mit Wasser befüllen. Andererseits wirkt sich bei höheren Geschwindigkeiten die Zentrifugalkraft stärker aus, die die Entleerung der Rillen begünstigt.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Pressfläche zur Verwendung in einer Pressvorrichtung, auf eine Pressvorrichtung mit zwei Presswalzen, wobei eine der beiden Walzen eine Schuhwalze sein kann oder auch beide Walzen Schuhwalzen sein können, und auf die Pressenpartie, die mit derartigen Presswalzen ausgestattet ist.
Ebenso betrifft die Erfindung die Verwendung einer Presswalze in der erfindungsgemäßen Ausgestaltung in einer Pressenpartie, insbesondere mit einer Tandemanordnung mit jeweils einer Presswalze in Verbindung mit einer Schuhpresswalze.
Nachstehend wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1a
eine schematische Seitenansicht eines Ausschnitts der Presswalze, die mit einer Schuhpresswalze zusammenwirkt,
Fig. 1b
eine schematische Schnittansicht der Rillen in der Mantelfläche,
Fig. 2
eine Draufsicht auf die Oberfläche der Presswalze,
Fig. 3
ein Diagramm, in dem die Breite B der Rillen als Funktion der Tiefe T aufgetragen ist,
Fig. 4
eine schematische Seitenansicht eines Ausschnitts einer weiteren, mit einer Schuhpresswalze zusammenwirkenden Presswalze,
Fig. 5
die Anordnung eines Blasschabers bez üglich der Mantelfläche einer Walze,
Fig. 6, 7
Längsschnitte durch Walzenrohre mit einer Rillenstruktur auf der Mantelfläche der Walze,
Fig. 8
einen Längsschnitt durch ein Walzenrohr mit einer von einer Profil-Spirale gebildeten äußeren Beschichtung,
Fig. 9a - d
Querschnitte von Rillen und
Fig. 10
eine schematische Ansicht einer Pressenpartie.
Aus einer Siebpartie wird eine Faserstoffbahn 1 (Fig. 1a) auf eine Pressstelle oder einen Pressnip in einer Pressenpartie geführt, die eine Presswalze 2 aufweist. Diese wirkt mit einer Schuhwalze 3 zusammen. Zwei Filze 4 und 5 durchlaufen gemeinsam mit der Faserstoffbahn 1 den Pressspalt. Im Einlauf in den Pressspalt oder Pressnip liegt die Faserstoffbahn 1 auf dem unteren Filz 4 auf. Sie kann jedoch auch, wie anhand der Fig. 1 der DE 100 22 087 A1 dargestellt ist, von einem Formersieb der Siebpartie kommend, mittels einer Saugwalze an den oberen Filz angesaugt werden und über diesen zu dem Pressnip transportiert werden. Aus dem Pressnip wird die Faserstoffbahn 1 beispielsweise weiter, wie in Fig. 1a dargestellt, in Verbindung mit dem unteren Filz 4 herausgeführt.
Die Schuhwalze 3 umfasst einen nach unten gegen die Presswalze 2 andrückbaren Pressschuh 6, der gegenüber der Presswalze 2 konvex geformt ist. Über den Pressschuh 6 läuft ein Walzenmantel 7 ab. In diesen sind zur besseren Wasserabführung über die gesamte Mantelfläche des Walzenmantels 7 verteilt, wenigstens, soweit dieser mit dem Filz 5 wechselwirkt, Blindbohrungen 8 eingebracht, die hier nur ausschnittweise wiedergegeben sind. Alternativ sind in dem Walzenmantel 7 Rillen oder sowohl Rillen als auch die Blindbohrungen 8 vorhanden.
Die Rillen verlaufen vorzugweise in Umfangsrichtung des Walzenmantels 7; alternativ verlaufen sie quer zur Umfangsrichtung des Walzenmantels 7 und somit quer zur Förderrichtung der Faserstoffbahn 1. In einer anderen Ausführungsform des Walzenmantels 7 ist vorgesehen, dass die Rillen schräg über den Umfang des Walzenmantels 7, insbesondere wendelförmig, verlaufen. Alternativ verläuft nur eine einzige Rille wendelförmig über den Walzenmantel 7. Zusätzlich können bei allen Ausführungsformen Blindbohrungen 8 vorhanden sein.
Wie anhand von Fig. 1b dargestellt ist, haben die Rillen 10 eine Breite B und eine Tiefe T im Mantel der Walze 2 bzw. im Walzenmantel 7. Die Rillen 10 haben vorzugsweise jeweils die gleichen Abstände zu einander; sie können jedoch auch unterschiedliche Abstände in Abhängigkeit von dem zu erwartenden Wasseranfall während des Pressvorgangs haben.
An die Presswalze 2 ist mindestens ein Schaber oder Wasserabstreifer angestellt, der freies Wasser von der Mantelfläche der Presswalze 2 abstreift. Der Schaber kann auch in geringem Abstand zu der Mantelfläche angeordnet sein, so dass er mit dieser nicht in Berührung kommt. In einer Ausgestaltung der Erfindung wird ein Blasschaber vorgesehen, durch den Luft auf die Mantelfläche geblasen wird, die das Wasser aus den Rillen 10 und den Bohrungen 11 im Walzenmantel der Presswalze 2 herausdrückt. (Aus Gründen der Vereinfachung sind die Blindbohrungen in Fig. 2 nur partiell dargestellt.)
Die Rillen 10 sind je nach Ausführungsform unterschiedlich dicht auf der Mantelfläche der Presswalze 2 aufgebracht, wobei Tiefe und Breite der Rillen 10 ein Verhältnis von höchstens 8:1, vorzugsweise von 5:1, zu einander haben. Auch Zahl und Durchmesser der Blindbohrungen 11 können schwanken.
Die Blindbohrungen 11 sind zwischen den Rillen 10 in die Mantelfläche der Presswalze 2 eingebracht, um die Entwässerung zu unterstützen. Die Blindbohrungen 11 können die seitlichen Begrenzungen der Rillen 10 auch überschreiten oder auf dem Boden der Rillen 10 angeordnet sein.
In Fig. 3 sind Bereiche dargestellt, in denen sich gemäß der Erfindung die Abmessungen der Rillen 10 bewegen. Dabei ist die Tiefe T der Rillen 10 in Millimetern auf der x-Achse aufgetragen und die Breite B ebenfalls in Millimetern auf der y-Achse. Das Verhältnis der Breite B und der Tiefe ist durch einen Bereich 20 zwischen einer Geraden 21 durch den Nullpunkt und der y-Achse wi edergegeben. Besonders bevorzugt ist ein Bereich 22, zwischen einer Geraden 23 und der y-Achse. Bevorzugt ist ebenfalls ein Bereich 24 oberhalb einer Geraden 25, die parallel zu x-Achse verläuft und die y-Achse bei einem Wert von B = 0,6 mm schneidet.
Die Bereiche 20, 22, 24 werden durch eine Gerade 26 eingegrenzt, die die maximale Tiefe von 4 mm wiedergibt und die parallel zur y-Achse verläuft. Ein bevorzugtes Maß einer Rille beträgt beispielsweise B = 0,8 mm und T = 2,2 mm und ist durch einen Punkt 27 in dem Diagramm wiedergegeben.
In einer anderen Variante der Erfindung wird die Faserstoffbahn 1 (Fig. 4) zunächst zusammen mit dem oberen Filz 5 in den Pressnip eingezogen und wird im Sandwich, d. h., sowohl an dem unteren als auch an dem oberen Filz 4, 5 anliegend, aus dem Pressnip herausgeführt. Erst nach Verlassen des Bereichs der Presswalze 2 und der Schuhpresswalze 3 wird die Faserstoffbahn 1 durch eine Saugwalze 12 zusammen mit dem unteren Filz 4 unter einem spitzen Winkel gegenüber der Horizontalen nach unten umgelenkt, während der obere Filz 5 horizontal zu einer Umlenkwalze 13 weitergeführt wird.
Auf der Einlaufseite des Pressnips sind ein Blasschaber 14 und ein auf die Oberfläche der Presswalze 2 einwirkender Schaber 15 angeordnet, um einerseits das Wasser aus den Rillen 10 und den Blindbohrungen 11 zu entfernen und andererseits um Verschmutzungen von der Oberfläche der Presswalze 2 abzulösen. Es können mehrere Blasschaber 14 und Schaber 15 an der Presswalze 2 in verschiedenen Anordnungen angestellt sein.
Der Blasschaber 14 (Fig. 5) ist an einer Halterung 16 befestigt , die unter einem spitzen Winkel zur Mantelfläche 16 der Presswalze 2 geneigt ist. Der Blasschaber 14 erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte, von der Papierbahn 1 überdeckte Breite der Presswalze 2; oder es ist alternativ eine Mehrzahl von Blasschabern 14 neben einander angeordnet. Der Blasschaber 14 umfasst ein Zuleitungsrohr 18 zur Zuführung der Druckluft, die aus einzelnen Öffnungen 18a in der Mantelwand des Zuleitungsrohrs 18 heraustritt und aus einem schmalen Spalt 19 in unmittelbarer Nähe zur Mantelfläche der Presswalze 2 auf diese herausgepresst wird. Die Druckluft kann alternativ erwärmt werden auf t > + 0°C bis t = 100°C um die Viskosität des in den Rillen befindlichen Wassers zu reduzieren und somit die Rillenentwässerung zusätzlich zu unterstützen.
Anstelle des Blasschabers 14 kann auch ein Saugschaber vorhanden sein, der mittels Unterdruck Verunreinigungen und Wasser ansaugt. In diesem Fall wird das Vakuum über das Zuleitungsrohr 18 zur Verfügung gestellt.
Die Presswalze 2 hat beispielsweise eine Oberfläche mit Rillen 10, wie sie in Fig. 6 dargestellt sind. Diese sind in einer äußeren, auf einem Walzenrohr 30 aufgebrachten Schicht 31 angeordnet, zum Beispiel ausgefräst. Die äußere Schicht 31 besteht beispielsweise aus Stahl, insbesondere Edelstahl, oder aus Bronze. Das Walzenrohr 30 besteht aus Stahl oder aus Grauguss.
In einer weiteren Ausführungsform besteht die äußere Schicht 31 aus einem Kunststoff, beispielsweise Polyurethan. Dieses hat insbesondere eine Härte von etwa 4 P & J (Härteeinheit nach Pusey und Jones).
In einer anderen Ausführungsform (Fig. 7) sind die Rillen 10 unmittelbar in das Walzenrohr 30 eingebracht, das aus Stahl, insbesondere Edelstahl, Grauguss oder Bronze besteht. In beiden Ausführungsformen Sowohl in dieser als auch in der anhand von Fig. 6 beschriebenen Ausführungsform können zwischen den Rillen 10 oder diese anschneidend auch Blindbohrungen vorhanden sein.
In Figur 8 ist eine sogenannte Profil-Spirale 32 dargestellt, die aus einem Kunststoff oder einem Metall besteht und wendelförmig auf einem Walzenrohr 33 einer Walze 34 aufgewickelt ist, so dass der mit einem der Filze 4, 5 in Berührung kommende Bereich der Presswalze 2 völlig mit einer wendelförmig verlaufenden Rille 10 belegt ist. Dies schließt nicht aus, dass die Profil-Spirale 32 auch Blindbohrungen umfassen kann. Das die Profil-Spirale 32 erzeugende Band hat einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt, so dass durch das Nebeneinanderlegen der Windungen der Profil-Spirale 32 eine fortlaufende Rille 10 mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt entsteht. Die Rille 10 kann beispielsweise auch durch Spanabheben entstehen.
Wenn der Bezug, der auf das Walzenrohr 34 aufgebracht wird, aus einem flexiblen Material besteht, entsteht ein zusätzlicher Freiheitsgrad in der Gestaltung der Rillenform. Der flexible Bezug lässt sich darüber hinaus auch leicht austauschen, um ihn gegen einen anderen mit einer anderen Rillenstruktur auszuwechseln.
Ein besonderer Vorteil eines derartigen Bezugs besteht auch darin, dass sich unter Liniendruck die Presszone mit dem Mantel 7 der Schuhpresswalze 3 verlängert. Bei ausreichender Flexibilität des verwendeten Kunststoffs lässt sich auch der Mantel 7 aus dem Kunststoff ausführen. Wenn sich durch den Einsatz eines flexiblen Materials der Liniendruck steigern lässt, wird die Entwässerung gesteigert, und gleichzeitig werden die Filze 4, 5 geschont.
Eine Mehrzahl von Möglichkeiten zur Ausgestaltung des Querschnitts der wendelförmig verlaufenden Rille 10 oder der parallel oder wenigstens im wesentlichen parallel verlaufenden Rillen 10 ist in Fig. 9a bis 9d dargestellt.
Gemäß der Ausführungsform nach Fig. 9a sind die sowohl die oberen Kanten 35 der Rillen 10 als auch die bodenseitigen Kanten 36 verrundet. Die Variante nach Fig. 9b weist rechteckförmige Rillen 10 auf, während die Rillen 10 in Fig. 9c einen trapezförmigen Querschnitt haben. Die Rillen 10 in Fig. 9d haben ebenfalls einen trapezförmigen Querschnitt mit abgerundeten oberen Kanten 35.
Die Erfindung lässt sich in einer Pressenpartie einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn bei Pressanordnungen 40, 41 (Fig. 10), bestehend aus einer Presswalze und einer Schuhpresswalze, sowohl für die Presswalze als auch für den Walzenmantel der Schuhpresswalze einsetzen. Ebenso lässt sie sich bei Doppelschuhpresswerken verwenden.
Von der Siebpartie kommend wird eine Papierbahn 43, die von einem oberen Filz 44 geführt wird, zusammen mit einem unteren Filz 45 in die Pressanordnung 40 eingeführt. Die Papierbahn 43 wird anschließend in einem Sandwich zusammen mit dem unteren Filz 45 und dem oberen Filz 44 bis zu einer Saugwalze 46 aus dem Pressenspalt herausgeführt. Über eine weitere Saugwalze 47 wird sie anschließend wieder an einen oberen Filz 48 angesaugt. Zusammen mit diesem und einem weiteren unteren Filz 49 wird sie in die Pressanordnung 41 eingeführt. Anschließend wird die Papierbahn 43 wieder im Sandwich bis zu einer Saugwalze 50 gefördert, von der sie zusammen mit dem oberen Filz 48 in eine Trockenpartie 51 transportiert wird, während der untere Filz 49 wieder nach unten umgelenkt wird.
Durch die Erfindung wird auch bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten eine effektive Wasseraufnahme im Mantel einer Presswalze oder einer Schuhpresswalze ermöglicht, da durch eine ausreichende Breite der Rille oder der Rillen und/oder der Blindbohrungen das Wasser genügend schnell in diese eindringt und durch den Pressdruck im Bereich des Pressschuhs und die Adhäsion bis zum Grund der Vertiefungen vordringt. Andererseits wird die Entwässerung gerade bei hohen Geschwindigkeiten durch die Zentrifugalkraft unterstützt. Zusätzlich lassen sich jedoch Schaber und Blasschaber einsetzen. Letztere arbeiten entweder mit Unterdruck, um das Wasser aus den Vertiefungen herauszusaugen. Oder sie blasen Druckluft in die Vertiefungen, um deren Entleerung zu unterstützen.
Die Erfindung bezieht sich somit auf den mit Rillen und/oder Blindbohrungen ausgestatteten Mantel sowohl eines Schuhpresswalze als auch einer Presswalze sowie auf eine Pressanordnung als auch auf eine Pressenpartie, in der derartige Pressanordnungen und derartige Presswalzen und Schuhpresswalzen zum Einsatz kommen.
Die Presswalzen sind beispielsweise Profilwalzen, d. h. durchbiegegesteuerte Walzen, also etwa sogenannte Nipco-P-Walzen, oder Nipcoflex-Walzen, wie sie an sich bereits aus der DE 100 55 708 A1 bekannt sind.
Anstelle der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform einer Pressenpartie lassen sich die Pressanordnungen auch in einer Tandemanordnung einsetzen, bei der an der ersten Pressstelle die Schuhpresswalze oben und die Presswalze unten angeordnet sind, während an der zweiten Pressstelle die Presswalze oben und die Schuhpresswalze unten angebracht sind, bzw. umgekehrt.

Claims (22)

  1. Presswalze (2) oder Walzenmantel (7) einer Schuhpresswalze (3) in einer Pressenpartie einer Maschine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissueoder einer anderen Faserstoffbahn (1) aus einer Faserstoffsuspension mit Vertiefungen auf ihrer Manteloberfläche zum Speichern von Presswasser,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Presswalze (2) oder der Walzenmantel (7) in Bahnlaufrichtung mindestens eine als Rille (10) oder Rillen ausgeführte Vertiefungen (10) aufweist, die ein Verhältnis ihrer Tiefe zu ihrer Breite von höchstens 8 hat bzw. haben.
  2. Presswalze (2) oder Walzenmantel (7) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Verhältnis der Tiefe zur Breite höchstens 5 beträgt.
  3. Presswalze (2) oder Walzenmantel (7) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Tiefe 4 mm oder weniger und die Breite 0,6 mm oder mehr betragen.
  4. Presswalze (2) oder Walzenmantel (7) nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Tiefe 0,8 mm und die Breite 2,2 mm betragen.
  5. Presswalze (2) oder Walzenmantel (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Speichervolumen auf der Manteloberfläche der Presswalze (2) bzw. des Walzenmantels (7) 660 cm3 oder mehr beträgt, bezogen auf 1 m2 der Manteloberfläche der Presswalze (2) bzw. des Walzenmantels (7).
  6. Presswalze (2) oder Walzenmantel (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Speichervolumen auf der Manteloberfläche der Presswalze (2) bzw. des oder Walzenmantels (7) 1100 cm3 oder mehr beträgt, bezogen auf 1 m2 der Manteloberfläche der Presswalze (2) bzw. des Walzenmantels (7).
  7. Presswalze (2) oder Walzenmantel (7) nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Speichervolumen auf der Manteloberfläche der Presswalze (2) bzw. des Walzenmantels (7).1300 cm3 oder mehr beträgt, bezogen auf 1 m2 der Manteloberfläche der Presswalze (2). bzw. des Walzenmantels (7).
  8. Presswalze (2) oder Walzenmantel (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Rillen (10) wenigstens 25 % der Manteloberfläche der Presswalze (2) bzw. des Walzenmantels (7). bedecken.
  9. Presswalze (2) oder Walzenmantel (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Rillen (10) wenigstens 33 % der Manteloberfläche der Presswalze (2) oder des Walzenmantels (7) bedecken.
  10. Presswalze (2) oder Walzenmantel (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Rillen (10) wenigstens 39 % der Manteloberfläche der Presswalze (2) bedecken.
  11. Presswalze (2) oder Walzenmantel (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    auf der Manteloberfläche Blindbohrungen (11) gleichmäßig zwischen den Rillen (10) verteilt sind.
  12. Presswalze (2) oder Walzenmantel (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    auf der Manteloberfläche innerhalb der Rillen (10) oder mit einer Anschneidung der Rillen (10) Blindbohrungen (11) gleichmäßig verteilt sind.
  13. Presswalze (2) oder Walzenmantel (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    an der Manteloberfläche mindestens ein Schaber (15) zur Entfernung von Verschmutzungen der Presswalze (2) bzw. des Walzenmantels (7) angeordnet ist.
  14. Presswalze (2) oder Walzenmantel (7) nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    mindestens ein Blasschaber (14) an die Walzenfläche bzw. an den Walzenmantel (7) angestellt ist.
  15. Presswalze (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    sie ein Walzenrohr (30) aus Stahl, insbesondere Edelstahl, Grauguss oder Bronze aufweist.
  16. Presswalze (2) nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Walzenrohr (30) eine mantelseitige Schicht (31) aus Stahl, insbesondere Edelstahl, oder Bronze oder aus Kunststoff, insbesondere aus Polyurethan, aufweist.
  17. Presswalze (2) nach Anspruch 15 oder 16,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    sie mindestens eine Rille (10), insbesondere eine wendel- oder spiralförmige Rille (10), aufweist, die einen rechteckigen oder einen trapezförmigen Querschnitt, insbesondere mit abgerundeten Kanten (33, 34), aufweist.
  18. Presswalze (2) oder Walzenmantel (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    auf der Mantelfläche eine wendelförmige Rille (10) aus einer Kunststoffspirale mit einem im wesentlichen L-förmigen Querschnitt gebildet ist.
  19. Verwendung einer Presswalze (2) oder eines Walzenmantels (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 18 in einer Pressenpartie, insbesondere mit einer Tandemanordnung mit jeweils einer Presswalze (2) in Verbindung mit einer Schuhpresswalze.
  20. Pressenanordnung, bestehend aus einer Presswalze (2) und einer Schuhpresswalze (3) mit einem Walzenmantel (7), dadurch gekennzeichnet, dass
    mindestens die Presswalze (2) und/oder der Walzenmantel (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 18 ausgebildet ist.
  21. Pressenpartie in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn mit mindestens einer Pressenanordnung nach Anspruch 20.
  22. Pressenpartie in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, dadurch gekennzeichnet, dass
    zumindest der erste Pressspalt von einer Pressanordnung gemäß Anspruch 20 gebildet wird.
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