EP1882775A1 - Presswalze - Google Patents

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EP1882775A1
EP1882775A1 EP07107697A EP07107697A EP1882775A1 EP 1882775 A1 EP1882775 A1 EP 1882775A1 EP 07107697 A EP07107697 A EP 07107697A EP 07107697 A EP07107697 A EP 07107697A EP 1882775 A1 EP1882775 A1 EP 1882775A1
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roll
press roll
wiper
roll according
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Andreas Hoppermann
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Voith Patent GmbH
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Voith Patent GmbH
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/02—Rolls; Their bearings
    • D21G1/0206—Controlled deflection rolls
    • D21G1/0213—Controlled deflection rolls with deflection compensation means acting between the roller shell and its supporting member
    • D21G1/022—Controlled deflection rolls with deflection compensation means acting between the roller shell and its supporting member the means using fluid pressure
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/02—Rolls; Their bearings
    • D21G1/0206—Controlled deflection rolls
    • D21G1/0213—Controlled deflection rolls with deflection compensation means acting between the roller shell and its supporting member

Definitions

  • the invention relates to a press roll of a machine for producing and / or finishing a paper, cardboard, tissue or another fibrous web with a rotating, cylindrical roll shell, which is supported on at least one support element of a stationary support, with the inside of the Roll mantle coming into contact surface of the support member is lubricated with a liquid lubricant and the lubricant is stripped from the inside of the roll shell by means of at least one scraper element.
  • the gap between the support element and the roll shell is predominantly hydrostatically lubricated.
  • a part of the lubricating oil is discharged from the inside of the roll shell via individual oil producers and supplied with cooling oil from the sides of the roll.
  • the object of the invention is therefore to improve the lubrication while equalizing the temperature profile of the lubricant along the press roll.
  • cooler lubricant is applied to the inside of the roll shell in the rotational direction after the stripping.
  • this also allows the formation of a lubricant circuit, wherein the discharged lubricant is treated, in particular filtered and cooled and then fed back.
  • the coolant does not have to be cooled as much.
  • it can be supplied as needed, which saves energy.
  • thermo sensors can be arranged on the inside of the roll mantle, the support elements and / or in the discharge line.
  • the distance between the stripping and the application of the lubricant should also be as small as possible and between 0.1 and 100 mm, preferably between 0.2 and 10 mm.
  • the stripping element which is preferably fixed to the carrier, can be designed in a simple form as a scraper, the scraper tip of which is aligned counter to the direction of rotation of the roll mantle.
  • the stripping should be associated with a preferably associated discharge line for discharging the lubricant from the press roll.
  • the discharge line is connected to a vacuum source.
  • the stripping element or elements should extend over more than 50%, preferably more than 75% and in particular more than 90% of the length of the roll mantle.
  • the replacement rate of the lubricant can be improved and the greatest possible removal of dirt particles from the press roll can be achieved if the minimum distance between the stripping element and the inside of the roll shell is as small as possible, preferably smaller than 1 mm.
  • a rotatable suspension of the scraper on the carrier is suitable.
  • the supply and discharge lines should also be integrated into the suspension.
  • the wiping element should have no or an overflow for the forwarding of a part of the lubricant in the direction of rotation following part of the inside of the roll shell.
  • These deflection-controlled press rolls have a cylindrical roll shell 1, which is mounted rotatably about a stationary support 9.
  • the roll shell 1 is supported on one or more axially juxtaposed hydraulic support elements. These support elements press the roll shell 1 to form a press nip in the direction of a counter roll or a belt.
  • the gap between the support elements and the roll shell 1 is lubricated hydrostatically and / or hydrodynamically with a lubricant in the form of oil.
  • a lubricant film 3 forms on the inside of the roll shell 1.
  • the lubricant film 3 or a part thereof is discharged from a plurality of axially juxtaposed scraper elements 2 with a rounded scraper surface from the inner surface of the roll mantle 1.
  • the scraping surfaces are axially parallel and protect the roll shell 1 by their rounded shape.
  • the stripping elements 2 extend overall over the entire axial length of the roll mantle 1 and thus capture the entire lubricant film 3. There should be no clearance between the stripping elements 2.
  • the stripping elements 2 are fastened to the carrier 9 via two joints 10.
  • the pressing of the stripping element 2 against the inside of the roll mantle 1 takes place via a spring element.
  • the stripped lubricant is passed to a discharge channel 4.
  • This discharge channel 4 is connected to a vacuum source and so sucks the lubricant of Figure 1 via a filter 6 and a cooler 7 to a controllable pump eighth
  • the non-discharged part of the lubricant film 3 passes through an overflow of the stripping element 2 again to the inside of the roll shell.
  • the cleaned and cooled lubricant passes via a feed line 5 in the direction of rotation after the stripping element 2 again to the inside of the roll shell.
  • the ends of the discharge 4, supply line 5 and the stripping element 2 form a unit. With the fixation of the lines 4, 5 on the stripping element 2, a short circumferential distance between discharge and supply of the lubricant is ensured.
  • the on-demand supply of cool lubricant and the formation of a lubricant circuit can significantly reduce costs.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Presswalze einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn mit einem rotierenden, zylindrischen Walzenmantel (1), welcher sich auf zumindest einem Stützelement eines stationären Trägers (9) abstützt, wobei die mit der Innenseite des Walzenmantels (1) in Kontakt kommende Lauffläche des Stützelementes mit einem flüssigen Schmiermittel geschmiert wird und das Schmiermittel von der Innenseite des Walzenmantels (1) mit Hilfe wenigstens eines Abstreifelementes (2) abgestreift wird. Dabei soll die Schmierung dadurch verbessert werden, dass in Rotationsrichtung nach dem Abstreifelement (2) kühleres Schmiermittel auf die Innenseite des Walzenmantels (1) aufgebracht wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Presswalze einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn mit einem rotierenden, zylindrischen Walzenmantel, welcher sich auf zumindest einem Stützelement eines stationären Trägers abstützt, wobei die mit der Innenseite des Walzenmantels in Kontakt kommende Lauffläche des Stützelementes mit einem flüssigen Schmiermittel geschmiert wird und das Schmiermittel von der Innenseite des Walzenmantels mit Hilfe wenigstens eines Abstreifelementes abgestreift wird.
  • Bei diesen meist als durchbiegungsgesteuerte Presswalzen ausgebildeten Walzen wird der Spalt zwischen Stützelement und Walzenmantel überwiegend hydrostatisch geschmiert.
  • Durch die Rotationsbewegung des Walzenmantels und der damit verbundenen Flüssigkeitsreibung kommt es zur Aufwärmung des Schmieröls und damit zu einer Verringerung der Viskosität, der Tragfähigkeit und der Lebensdauer des Schmieröls.
  • Aus diesem Grund wird ein Teil des Schmieröls von der Innenseite des Walzenmantels über einzelne Ölschöpfer abgeführt und Kühlöl von den Seiten der Walze zugeführt.
  • Unbefriedigend bleiben dabei die relativ großen Temperaturunterschiede des Schmiermittels über die Länge des Walzenmantels betrachtet.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Schmierung unter Vergleichmäßigung des Temperaturverlaufs des Schmiermittels entlang der Presswalze zu verbessern.
  • Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass in Rotationsrichtung nach dem Abstreifelement kühleres Schmiermittel auf die Innenseite des Walzenmantels aufgebracht wird.
  • Damit wird einerseits eine verbesserte Zuordnung und Verteilung des kühleren Schmiermittels axial entlang der Walze und andererseits eine Zuführung des kühleren Schmiermittels mit einer Menge, die der Menge des abgeführten Schmiermittels am betreffenden Ort entspricht, möglich.
  • Dies vermindert den thermischen und mengenmäßigen Ausgleich beim Schmiermittelfilm an der Innenseite des Walzenmantel axial entlang der Walze erheblich, so dass sich die Temperaturunterschiede des Schmiermittels axial entlang der Walze erheblich reduzieren lassen.
  • Außerdem erlaubt dies auch die Bildung eines Schmiermittelkreislaufs, wobei das abgeführte Schmiermittel aufbereitet, insbesondere gefiltert und gekühlt und anschließend wieder zugeführt wird.
  • Im Ergebnis muss das Kühlmittel nicht mehr so stark gekühlt werden. Außerdem kann es bedarfsgerecht zugeführt werden, was Energie spart.
  • Zur Optimierung ist es dabei von Vorteil, wenn die Menge und/oder die Temperatur des zugeführten Schmiermittels in Abhängigkeit von der Temperatur des abgeführten Schmiermittels gesteuert wird. Hierzu können Temperatursensoren an der Innenseite des Walzenmantels, den Stützelementen und/oder in der Abführleitung angeordnet werden.
  • Um Ausgleichsströme entlang der Walze zu minimieren, sollte auch der Abstand zwischen dem Abstreifen und dem Aufbringen des Schmiermittels möglichst klein sein und zwischen 0,1 und 100 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 und 10 mm liegen.
  • Das vorzugsweise am Träger fixierte Abstreifelement kann dabei in einfacher Form als Schaber ausgebildet sein, dessen Schaberspitze entgegen der Rotationsrichtung des Walzenmantels ausgerichtet ist.
  • Dabei sollte dem Abstreifelement eine vorzugsweise damit verbundene Abführleitung zum Abführen des Schmiermittels aus der Presswalze zugeordnet sein.
  • Zur Unterstützung der Schmiermittelabfuhr ist es vorteilhaft, wenn die Abführleitung mit einer Unterdruckquelle verbunden ist.
  • Eine konstruktive Vereinfachung und ein minimaler Abstand zwischen Schmiermittelab- und -zufuhr ergeben sich, wenn die Abführleitung und eine Zuführleitung für das aufzubringende Schmiermittel mit dem Abstreifelement verbunden sind.
  • Um dabei einen möglichst großen Teil des Schmiermittelfilms abführen und durch aufbereitetes oder neues Schmiermittel ersetzen zu können, sollte sich das oder die Abstreifelemente über mehr als 50%, vorzugsweise mehr als 75% und insbesondere mehr als 90% der Länge des Walzenmantels erstrecken.
  • Am besten ist es natürlich, wenn das Schmiermittel ohne Unterbrechung entlang des Walzenmantels abgestreift wird.
  • Die Austauschrate des Schmiermittels kann verbessert und eine möglichst umfassende Abfuhr von Schmutzpartikeln aus der Presswalze kann erreicht werden, wenn der minimale Abstand zwischen dem Abstreifelement und der Innenseite des Walzenmantels möglichst klein, vorzugsweise kleiner als 1 mm ist.
  • Ein Optimum ergibt sich, wenn das Abstreifelement mit der Innenseite des Walzenmantels in Kontakt ist. Hierzu ist es von Vorteil, wenn das Abstreifelement am Träger gegen die Innenseite des Walzenmantels anpressbar befestigt ist.
  • Hiefür eignet sich beispielsweise eine drehbare Aufhängung des Abstreifers an dem Träger. Dabei sollten auch die Ab- und Zuführleitungen in die Aufhängung integriert werden.
  • Im Ergebnis soll es zu einer Anpassung an den Durchhang des Walzenmantels und einen Hub des Stützelementes kommen.
  • In Abhängigkeit von den speziellen Anforderungen, insbesondere der geforderten Austauschrate des Schmiermittels sollte das Abstreifelement keinen oder einen Überlauf zur Weiterleitung eines Teils des Schmiermittels in den in Rotationsrichtung folgenden Teil der Innenseite des Walzenmantels besitzen.
  • Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:
    • Figur 1: eine schematische Darstellung des Schmiermittelkreislaufs und
    • Figur 2: eine schematische Darstellung der Befestigung des Abstreifelementes 2.
  • Zur Glättung oder Entwässerung der Faserstoffbahn wird diese meist durch einen oder mehrere Pressspalte geführt, an der eine durchbiegungsgesteuerte Presswalze beteiligt ist.
  • Diese durchbiegungsgesteuerten Presswalzen besitzen einen zylindrischen Walzenmantel 1, der rotierbar um einen feststehenden Träger 9 gelagert ist.
  • Dabei stützt sich der Walzenmantel 1 auf einem oder mehreren axial nebeneinander angeordneten, hydraulischen Stützelementen ab. Diese Stützelemente drücken den Walzenmantel 1 zur Bildung eines Pressspaltes in Richtung einer Gegenwalze oder eines Bandes.
  • Der Spalt zwischen den Stützelementen und dem Walzenmantel 1 wird mit einem Schmiermittel in Form von Öl hydrostatisch und/oder hydrodynamisch geschmiert. Dabei bildet sich an der Innenseite des Walzenmantels 1 ein Schmiermittelfilm 3.
  • Wegen der Rotation des Walzenmantels 1 kommt es zur Flüssigkeitsreibung und einer Erwärmung der Schmierfluids mit den beschriebenen Nachteilen.
  • Außerdem lagern sich im Schmiermittelfilm 3 auch Schmutzpartikel ab, die die Schmierfähigkeit beeinträchtigen.
  • Daher wird der Schmiermittelfilm 3 oder ein Teil davon von mehreren axial nebeneinander angeordneten Abstreifelementen 2 mit einer abgerundeten Schabfläche von der Innenfläche des Walzenmantels 1 abgeführt.
  • Die Schabflächen verlaufen achsparallel und schonen durch ihre abgerundete Form den Walzenmantel 1.
  • Die Abstreifelemente 2 erstrecken sich insgesamt über die gesamte axiale Länge des Walzenmantels 1 und erfassen so den gesamten Schmiermittelfilm 3.
    Zwischen den Abstreifelementen 2 sollte kein Abstand bestehen.
  • Durch den Einsatz von mehreren, relativ kurzen Abstreifelementen 2 ist eine bessere Anpassung der Schabflächen an die Innenseite des Walzenmantels 1 möglich.
  • Dies ist wegen des Durchhangs der oft bis zu 10 m langen Walzenmäntel 1 und dem von den Stützelementen ausgehenden Hub des Walzenmantels 1 zur Gegenwalze besonders wichtig.
  • Außerdem vereinfacht dies die Realisierung eines Kontakts zwischen der Schabfläche des Abstreifelementes 2 und der Innenseite des Walzenmantels 2.
  • Hierzu sind die Abstreifelemente 2, wie in Figur 2 zu sehen, über zwei Gelenke 10 am Träger 9 befestigt. Beispielhaft erfolgt über ein Federelement die Anpressung des Abstreifelementes 2 an die Innenseite des Walzenmantels 1.
  • Vom Abstreifelement 2 wird das abgestreifte Schmiermittel zu einem Abführkanal 4 geleitet. Dieser Abführkanal 4 ist mit einer Unterdruckquelle verbunden und saugt so das Schmiermittel gemäß Figur 1 über ein Filter 6 und einen Kühler 7 zu einer steuerbaren Pumpe 8.
  • Wegen des Kontakts des Abstreifelementes 2 mit dem Walzenmantel 1 und dem Unterdruck werden dabei auch kleinste Schmutzpartikel im Schmiermittelfilm 3 mit abgeführt.
  • Der nicht abgeführte Teil des Schmiermittelfilms 3 gelangt über einen Überlauf des Abstreifelementes 2 wieder an die Innenseite des Walzenmantels 1.
  • Von der Pumpe 8 gelangt das gereinigte und gekühlte Schmiermittel über eine Zuführleitung 5 in Rotationsrichtung nach dem Abstreifelement 2 wieder zur Innenseite des Walzenmantels 1.
  • Zur konstruktiven Vereinfachung bilden die Enden der Abführ- 4, Zuführleitung 5 sowie das Abstreifelement 2 eine Einheit. Mit der Fixierung der Leitungen 4,5 am Abstreifelement 2 wird auch ein kurzer Umfangsabstand zwischen Abführung und Zuführung des Schmiermittels gewährleistet.
  • Entsprechend der Temperatur des Schmiermittelfilms 3 wird eine bestimmte Menge an Schmiermittel abgeführt und die gleiche Menge Schmiermittel mit einer bestimmten Temperatur wieder zugeführt.
  • Dadurch kann ein ausgeglichenes Temperaturniveau über die gesamte Walze erreicht werden.
  • Durch die bedarfsgerechte Zuführung von kühlem Schmiermittel und die Bildung eines Schmiermittelkreislaufs können die Kosten beträchtlich gesenkt werden.

Claims (15)

  1. Presswalze einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn mit einem rotierenden, zylindrischen Walzenmantel (1), welcher sich auf zumindest einem Stützelement eines stationären Trägers (9) abstützt, wobei die mit der Innenseite des Walzenmantels (1) in Kontakt kommende Lauffläche des Stützelementes mit einem flüssigen Schmiermittel geschmiert wird und das Schmiermittel von der Innenseite des Walzenmantels (1) mit Hilfe wenigstens eines Abstreifelementes (2) abgestreift wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Rotationsrichtung nach dem Abstreifelement (2) kühleres Schmiermittel auf die Innenseite des Walzenmantels (1) aufgebracht wird.
  2. Presswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Abstreifen und dem Aufbringen des Schmiermittels zwischen 0,1 und 100 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 und 10 mm liegt.
  3. Presswalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Abstreifelement (2) eine vorzugsweise damit verbundene Abführleitung (4) zum Abführen des Schmiermittels aus der Presswalze zugeordnet ist.
  4. Presswalze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abführleitung (4) mit einer Unterdruckquelle verbunden ist.
  5. Presswalze nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abführleitung (4) und eine Zuführleitung (5) für das aufzubringende Schmiermittel mit dem Abstreifelement (2) verbunden sind.
  6. Presswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    sich das oder die Abstreifelemente (2) über mehr als 50% der Länge des Walzenmantels (1) erstrecken.
  7. Presswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    sich das oder die Abstreifelemente (2) über mehr als 75% der Länge des Walzenmantels (1) erstrecken.
  8. Presswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    sich das oder die Abstreifelemente (2) über mehr als 90% der Länge des Walzenmantels (1) erstrecken.
  9. Presswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    der minimale Abstand zwischen dem Abstreifelement (2) und der Innenseite des Walzenmantels (1) kleiner als 1 mm ist.
  10. Presswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Abstreifelement (2) mit der Innenseite des Walzenmantels (1) in Kontakt ist.
  11. Presswalze nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Abstreifelement am Träger gegen die Innenseite des Walzenmantels (1) anpressbar befestigt ist.
  12. Presswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Abstreifelement (2) einen Überlauf zur Weiterleitung eines Teils des Schmiermittels in den in Rotationsrichtung folgenden Teil der Innenseite des Walzenmantels (1) besitzt.
  13. Presswalze nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Abstreifelement (2) keinen Überlauf besitzt.
  14. Presswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    das abgeführte Schmiermittel aufbereitet, insbesondere gefiltert und gekühlt und anschließend wieder zugeführt wird.
  15. Presswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Menge und/oder die Temperatur des zugeführten Schmiermittels in Abhängigkeit von der Temperatur des abgeführten Schmiermittels gesteuert wird.
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