EP1959052A1 - Schuhpresswalze - Google Patents

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EP1959052A1 EP07122713A EP07122713A EP1959052A1 EP 1959052 A1 EP1959052 A1 EP 1959052A1 EP 07122713 A EP07122713 A EP 07122713A EP 07122713 A EP07122713 A EP 07122713A EP 1959052 A1 EP1959052 A1 EP 1959052A1
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pressing
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shoe
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Christian Müller
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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
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02—Wet presses
    • D21F3/0209—Wet presses with extended press nip
    • D21F3/0218—Shoe presses
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/006—Calenders; Smoothing apparatus with extended nips

Definitions

  • the invention relates to a press roll for smoothing or dewatering a paper, board, tissue or other fibrous web in a machine for producing and / or finishing the same with a flexible roll shell, which is of a press shoe with concave pressing surface to form a press nip in the direction a counter roll is pressed.
  • One-piece press shoes are predominantly made of bronze or steel. In the case of counter-rolls with a faulty contour, this results in irregular line force curves.
  • the object of the invention is therefore to increase the flexibility of the press shoe without affecting the line force profile.
  • the object is achieved in that the press shoe consists of at least 3 layers lying one above the other in the pressing direction, of which the middle layer has increased compressibility and in particular consists of a material, preferably plastic and / or has a structure, so that the Modulus is between 5 and 50 MPa.
  • the layers should have a thickness that is between 15 and 45%, preferably between 20 and 40%, of the thickness of the press shoe.
  • the layers may have approximately the same thickness.
  • At least one layer preferably the outer and in particular the outer and the inner layer should be made of steel.
  • the compressible layer of a compressible material, in particular plastic preferably made of a material having a transverse strain of less than 0.5 and / or the compressible layer recesses, preferably in the web running direction grooves have.
  • the press shoe should be pressed by at least one row of axially juxtaposed Anpresskolben o. ⁇ . Pressing the counter roll.
  • press nips which require high accuracy, especially long press nips, it is advantageous for the formation of a desired pressure profile in the web running direction if several, preferably two, rows of pressing pistons extending in the web running direction are arranged one behind the other.
  • the distance between the centers of the Anpresskolben a row should be between 1.5 and 2 times the diameter of the Anpresskolben. At this distance results in a relatively flat line force distribution.
  • the press roll shown in the figures has a flexible roll shell 1 made of fiber-reinforced plastic, which is pressed by a press shoe 2 to a cylindrical counter-roller 9. Since the press shoe 2 has a concave pressing surface facing the mating roll 9, the roll mantle 1 can adapt to the contour of the mating roll 9.
  • one or more dewatering belts are preferably guided in the form of press felts for receiving the water pressed out in the press nip.
  • this consists of three layers 3,4,5, an inner layer 5 made of steel, a compressible, middle layer 4 of a compressible plastic and a radially outer layer 3 also made of steel.
  • the steel layers 3.5 give the press shoe 2 the necessary dimensional stability and counteract excessive ripple in the line pressure curve in the press nip.
  • the middle layer of the plastic used for this purpose has the smallest possible modulus of elasticity between 5 and 50 MPa and a transverse strain of less than 0.5.
  • the distance between the pressing piston 6 a row is as small as possible.
  • the centers of adjacent pressing pistons 2 have a distance 8 of slightly more than 1.5 times the diameter of the pressing pistons 2.
  • the distance 7 between the center of the outermost pressing piston 2 and the edge is approximately 0.75 times the diameter of the pressing piston 2.

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  • Paper (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Presswalze zur Glättung oder Entwässerung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben mit einem flexiblen Walzenmantel (1), der von einem Pressschuh (2) mit konkaver Pressfläche zur Bildung eines Pressspaltes in Richtung einer Gegenwalze (9) gedrückt wird. Dabei soll die Flexibilität des Pressschuhs (2) am Rand bei möglichst geringer Welligkeit des Liniendrucks dadurch erhöht werden, dass der Pressschuh (2) aus wenigstens 3 in Pressrichtung übereinander liegenden Schichten (3,4,5) besteht, von denen die mittlere Schicht (4) eine erhöhte Kompressibilität aufweist und aus einem Kunststoff besteht, dessen E-Modul zwischen 5 und 50 MPa liegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Presswalze zur Glättung oder Entwässerung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben mit einem flexiblen Walzenmantel, der von einem Pressschuh mit konkaver Pressfläche zur Bildung eines Pressspaltes in Richtung einer Gegenwalze gedrückt wird.
  • Einteilige Pressschuhe bestehen überwiegend aus Bronze oder Stahl. Bei Gegenwalzen mit fehlerhafter Kontur ergeben sich dabei unregelmäßige Linienkraftverläufe.
  • Da der Pressschuh nicht genügend flexibel ist ergeben sich insbesondere am Rand Anpassungsprobleme.
  • Bekannte Zwischenschichten in Pressschuhen dienen überwiegend der thermischen Isolierung und bewirken keine ausreichende Flexibilität.
  • Wird der Pressschuh allerdings zu flexibel, so verstärkt sich die Liniendruck-Welligkeit zwischen den Anpresskolben, was vor allem bei der Entwässerung der Faserstoffbahn zu einer stärkeren Welligkeit des Feuchtequerprofils führt.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es daher die Flexibilität des Pressschuhs ohne Beeinträchtigungen des Linienkraftprofils zu erhöhen.
  • Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Pressschuh aus wenigstens 3 in Pressrichtung übereinander liegenden Schichten besteht, von denen die mittlere Schicht eine erhöhte Kompressibilität aufweist und insbesondere aus einem Material, vorzugsweise Kunststoff besteht und/oder eine Struktur hat, so dass der E-Modul zwischen 5 und 50 MPa liegt.
  • Durch die elastische, mittlere Schicht wird der Pressschuh flexibler, so dass er sich besser der Kontur der Gegenwalze anpassen kann. Die Stabilität der inneren und der äußeren Schicht sorgt dabei dafür, dass sich die Liniendruck-Welligkeit zwischen den Anpresskolben nicht erhöht.
  • Damit sich die Vorteile der Schichten entsprechend auf die Gesamtwirkung erstrecken, sollten die Schichten eine Dicke aufweisen, die zwischen 15 und 45 %, vorzugsweise zwischen 20 und 40% der Dicke des Pressschuhs liegt.
  • Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn die Schichten etwa die gleiche Dicke aufweisen.
  • Im Interesse einer einfachen Herstellbarkeit, aber auch der Gewährleistung einer ausreichenden Formstabilität des Pressschuhs sollte wenigstens eine Schicht, vorzugsweise die äußere und insbesondere die äußere und die innere Schicht aus Stahl bestehen.
  • Um eine ausreichende Kompressibilität der mittleren Schicht zu erreichen, sollte die kompressible Schicht aus einem kompressiblem Material, insbesondere Kunststoff, vorzugsweise aus einem Material mit einer Querdehnzahl von weniger als 0,5 bestehen und/oder sollte die kompressible Schicht Aussparungen, vorzugsweise in Bahnlaufrichtung verlaufende Nuten besitzen.
  • Dabei sollte der Pressschuh von wenigstens einer Reihe von axial nebeneinander angeordneten Anpresskolben o. ä. Anpresselementen zur Gegenwalze gedrückt werden.
  • Bei Pressspalten, die eine hohe Genauigkeit erfordern, insbesondere langen Pressspalten ist es zur Bildung eines gewünschten Pressdruckverlaufs in Bahnlaufrichtung von Vorteil, wenn in Bahnlaufrichtung mehrere, vorzugsweise zwei quer zur Bahnlaufrichtung verlaufende Reihen von Anpresskolben hintereinander angeordnet sind.
  • Um wegen der elastischen, mittleren Schicht die Welligkeit des Liniendrucks zwischen den Anpresskolben zu begrenzen, sollte der Abstand zwischen den Mitten der Anpresskolben einer Reihe zwischen dem 1,5 und 2-fachem des Durchmessers der Anpresskolben liegen. Bei diesem Abstand ergibt sich eine relativ ebene Linienkraftverteilung.
  • Zur Gewährleistung eines gewünschten Druckverlaufs auch an den Rändern sollte der Abstand des quer zur Bahnlaufrichtung liegenden Randes des Pressschuhs von der Mitte des äußersten Anpresskolbens zwischen dem 0,75 und dem 1-fachem des Durchmessers der Anpresskolben liegen.
  • Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:
    • Figur 1:
    einen schematischen Querschnitt durch den Randbereich eines Pressschuhs 2 und
    Figur 2:
    eine schematische Draufsicht des Pressschuhs 2 mit Anpresskolben 6.
  • Die in den Figuren gezeigte Presswalze hat einen flexiblen Walzenmantel 1 aus faserverstärktem Kunststoff, welcher von einem Pressschuh 2 zu einer zylindrischen Gegenwalze 9 gedrückt wird. Da der Pressschuh 2 eine, der Gegenwalze 9 zugewandte, konkave Pressfläche besitzt, kann sich der Walzenmantel 1 der Kontur der Gegenwalze 9 anpassen.
  • Dadurch kommt es zur Bildung eines verlängerten Pressspaltes, welcher wegen der verlängerten Verweilzeit der Faserstoffbahn im Pressspalt eine intensive, aber dennoch volumenschonende Behandlung der Faserstoffbahn erlaubt.
  • Während die Faserstoffbahn 1 zur Glättung allein durch den Pressspalt läuft, werden bei der Entwässerung der Faserstoffbahn ein oder mehrere Entwässerungsbänder vorzugsweise in Form von Pressfilzen zur Aufnahme des im Pressspalt ausgepressten Wassers durch diesen geführt.
  • Die Anpressung des Pressschuhs 2 erfolgt über zwei Reihen von axial nebeneinander angeordneten, hydraulischen Anpresskolben 6. Die in Bahnlaufrichtung 10, wie in Figur 2 gezeigt, hintereinander liegenden Reihen erlauben die Beeinflussung des Pressdruckverlaufs im Pressspalt in Bahnlaufrichtung 10.
  • Um die Flexibilität des Pressschuhs 2 zu verbessern, besteht dieser aus drei Schichten 3,4,5, einer inneren Schicht 5 aus Stahl, einer kompressiblen, mittleren Schicht 4 aus einem kompressiblen Kunststoff und einer radial äußeren Schicht 3 ebenfalls aus Stahl.
  • Die Stahl-Schichten 3,5 geben dem Pressschuh 2 die nötige Formstabilität und wirken einer zu starken Welligkeit des Liniendruckverlaufs im Pressspalt entgegen.
  • Im Interesse einer ausreichenden Kompressibilität der mittleren Schicht hat der hierfür verwendete Kunststoff ein möglichst kleinen E-Modul zwischen 5 und 50 MPa und eine Querdehnzahl von weniger als 0,5.
  • Damit die Schichten 3,4,5 ihre volle Wirkung erbringen, haben diese etwa die gleiche Dicke.
  • Der Minimierung der Welligkeit des Liniendruckverlaufs quer zur Bahnlaufrichtung 10 ist der Abstand zwischen den Anpresskolben 6 einer Reihe möglichst klein. Bei der in Figur 1 gezeigten Ausführung haben die Mitten benachbarter Anpresskolben 2 einen Abstand 8 von etwas mehr als dem 1,5-fachen des Durchmessers der Anpresskolben 2.
  • Um Randfehler zu minimieren beträgt der Abstand 7 zwischen der Mitte des äußersten Anpresskolbens 2 und dem Rand etwa das 0,75-fache des Durchmessers des Anpresskolbens 2.

Claims (10)

  1. Presswalze zur Glättung oder Entwässerung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben mit einem flexiblen Walzenmantel (1), der von einem Pressschuh (2) mit konkaver Pressfläche zur Bildung eines Pressspaltes in Richtung einer Gegenwalze (9) gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressschuh (2) aus wenigstens 3 in Pressrichtung übereinander liegenden Schichten (3,4,5) besteht, von denen die mittlere Schicht (4) eine erhöhte Kompressibilität und einen E-Modul zwischen 5 und 50 MPa aufweist.
  2. Presswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Schichten (3,4,5) eine Dicke haben, die zwischen 15 und 45 %, vorzugsweise zwischen 20 und 40% der Dicke des Pressschuhs (2) liegt.
  3. Pressschuh nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Schichten (3,4,5) etwa die gleiche Dicke haben.
  4. Presswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    wenigstens eine Schicht (3,5), vorzugsweise die äußere (3) und insbesondere die äußere (3) und die innere (5) Schicht aus Stahl bestehen.
  5. Presswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die kompressible Schicht (4) aus einem kompressiblen Material, insbesondere Kunststoff, vorzugsweise aus einem Material mit einer Querdehnzahl von weniger als 0,5 besteht.
  6. Presswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die kompressible Schicht (4) Aussparungen, vorzugsweise in Bahnlaufrichtung (10) verlaufende Nuten besitzt.
  7. Presswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Pressschuh (2) von wenigstens einer Reihe von axial nebeneinander angeordneten Anpresselementen, insbesondere Anpresskolben (6) zur Gegenwalze (9) gedrückt wird.
  8. Presswalze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
    in Bahnlaufrichtung (10) mehrere, vorzugsweise zwei Reihen von Anpresskolben (6) hintereinander angeordnet sind.
  9. Presswalze nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Abstand (8) zwischen den Mitten der Anpresskolben (6) einer Reihe zwischen dem 1,5 und 2-fachen des Durchmessers der Anpresskolben (6) liegt.
  10. Presswalze nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Abstand (7) des quer zur Bahnlaufrichtung (10) liegenden Randes des Pressschuhs (2) von der Mitte des äußersten Anpresskolbens (6) zwischen dem 0,75 und dem 1-fachen des Durchmessers derAnpresskolben (6) liegt.
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