Presswalze und dafür bestimmter Pressmantel sowie Verfahren zum
Pressmantel-Wechsel
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Presswalze, die zum Behandeln (z.B. Entwässern oder Glätten) einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, dient. Bekanntlich bildet eine solche Presswalze mit einer Gegenwalze einen in Bahnlaufrichtung verlängerten Pressspalt. Bekannt ist ferner, dass insbesondere Schuhpresswalzen einen flexiblen Pressmantel besitzen, der an jedem Walzenende an zumindest einer drehbaren Manteltragscheibe befestigt ist. Durch das Innere des Pressmantels erstreckt sich ein stationärer Tragkörper, auf dem die Manteltragscheiben gelagert sind und der wenigstens ein Anpresselement zum Anpressen des Pressmantels an die Gegenwalze besitzt. Der flexible Pressmantel umfasst eine Kunststoffschicht, vorzugsweise aus Polyurethan, und eine darin eingebettete Armierung; die letztere kann als ein Gewebe ausgebildet sein; bevorzugt wird jedoch ein sogenanntes Gelege, welches achsparallele Längsfäden und eingewickelte Umfangsfäden umfasst. Der Pressmantel, die Manteltragscheiben und der Tragkörper begrenzen einen geschlossenen Innenraum, der nach außen hin abgedichtet ist.
Die Erfindung betrifft außerdem einen für eine Presswalze bestimmten flexiblen Pressmantel sowie ein Verfahren zum Pressmantel-Wechsel, d.h. zum Austausch eines alten gegen einen neuen Pressmantel.
Zum Stand der Technik wird auf die folgenden Druckschriften hingewiesen:
D1 DE 4328505 A1 , (PC 05201) D2 DE 3546650 C2, (PH 04164A) D3 DE 29702362, (PH 10287)
Aus Druckschrift D1 ist ersichtlich, dass die Schuhpresswalze in manchen Fällen
unterhalb der Gegenwalze angeordnet ist, in anderen Fällen dagegen oberhalb der Gegenwalze. Bekanntlich muss der Pressmantel nach einer gewissen Betriebsdauer entfernt und durch einen neuen Pressmantel ersetzt werden. Die Figur 5 zeigt am Beispiel einer unten liegenden Schuhpresswalze, wie das Einziehen eines neuen Pressmantels vor sich geht. Bei dem dargestellten Beispiel sind beide Walzen, die Schuhpresswalze genauso wie die Gegenwalze, cantileverbar. Dadurch kann der schlauchförmige, flexible Pressmantel über die stationären
Walzen-Bauteile und über wenigstens eine drehbare Manteltragscheibe hinweg eingezogen werden.
Gemäß Druckschrift D2 ist zum Erzielen einer flüssigkeitsdichten Verbindung zwischen jedem der Pressmantel-Endbereiche und einer der Manteltragscheiben vorgesehen, den Endbereich radial nach innen umzubiegen und mit Hilfe von Spannelementen gegen die äußere Stirnseite der Manteltragscheibe anzupressen. Zur Erleichterung dieses Montage-Vorganges sind in jeder der beiden Randzonen des Pressmantels eine Vielzahl von Ausnehmungen vorgesehen, zwischen denen Zungen erhalten bleiben. Diese Methode hat sich in der Praxis bewährt. Nachteilig ist jedoch, dass der Montage-Vorgang relativ viel Zeit in Anspruch nimmt und dass es manchmal Schwierigkeiten bereitet, einen möglichst exakten Rundlauf des Pressmantels zu erzielen.
Gemäß Druckschrift 3 hat man versucht, das in D2 beschriebene Verformen der Pressmantel-Endbereiche zu vermeiden, wobei jedes der beiden Pressmantel- Endbereiche seine normale zylindrische Form behält, so dass das Herstellen von Ausnehmungen und Zungen entfällt. Vorgesehen ist, den zylindrischen Pressmantel- Endbereich zwischen einen innenliegenden spreizbaren (d.h. im Durchmesser vergrößerbaren) Spreizring und einen Außenring einzuspannen. Ein solcher Außenring ist jedoch häufig störend, unter anderem weil er wiederum das Austauschen eines abgenutzten Pressmantels gegen einen neuen Pressmantel erschwert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Presswalze der eingangs genannten Bauart derart weiter zu entwickeln, dass möglichst viele der nachfolgenden Forderungen erfüllt werden:
a) das Montieren des flexiblen Pressmantels an die beiden Manteltragscheiben soll mit möglichst geringem Arbeitsaufwand, also auch in möglichst kurzer Zeit durchführbar sein; wenn dieser Montagevorgang innerhalb der Papiermaschine stattfindet, ist zu berücksichtigen, dass in vielen Fällen an den beiden Walzenenden nur wenig Montageraum zur Verfügung steht;
b) die Außenmantelfläche des Pressmantels soll frei sein bzw. bleiben von Befestigungselementen, z.B. Außenringen;
c) es soll ein möglichst präziser Rundlauf des fertig montierten Pressmantels erzielbar sein.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung im Prinzip dadurch gelöst, dass der Pressmantel an wenigstens einem seiner beiden Enden einen Montagering aufweist, mit dessen Hilfe der Pressmantel an die betreffende Manteltragscheibe montierbar ist. Vorzugsweise ist der Montagering innerhalb des Pressmantel- Außendurchmessers angeordnet, so dass die Außenmantelfläche des Pressmantels frei bleibt von irgendwelchen Befestigungselementen.
Der Hauptvorteil der erfindungsgemäßen Bauweise besteht darin, dass man den Montagering (bzw. die beiden Montageringe) an einem neuen Pressmantel befestigen kann, solange die Presswalze mit dem alten Pressmantel noch in Betrieb ist. Dieses Befestigen des Montagerings am Pressmantel kann somit ohne Zeitdruck stattfinden, so dass die nötige Genauigkeit und damit später der gewünschte Rundlauf, d.h. eine genaue Zentrierung, des fertig montierten Pressmantels leichter als bisher erzielbar ist. Wenn dann der alte Pressmantel entfernt worden ist, wird der neue Pressmantel mit dem vormontierten Montagering (bzw. mit den vormontierten Montageringen)
eingezogen und kann sodann in wesentlich kürzerer Zeit als bisher an der/den Manteltragscheibe(n) befestigt werden.
Das Einziehen des Pressmantels erfolgt vorzugsweise wie bisher ausgehend vom führerseitigen Ende der Presswalze in Richtung zum triebseitigen Ende. Die obenbeschriebenen Vorteile werden im gewissen Umfange auch schon dann erzielt, wenn man an nur einem der beiden Enden des Pressmantels einen Montagering vormontiert. In diesem Fall wird man den einen Montagering bevorzugt am führerseitigen Ende des Pressmantels vormontieren. Wenn man auch am triebseitigen Ende des Pressmantels einen Montagering vormontieren will, dann ist es unter Umständen erforderlich, nahe dem Umlaufweg des Pressmantels befindliche stationäre Bauteile derart beweglich anzuordnen, dass der triebseitige Montagering über sie hinweggeführt werden kann.
Verschiedene unterschiedliche Ausführungsformen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Presswalze sind in den Unteransprüchen 2 bis 12 angegeben. Gemäß den Ansprüchen 13 bis 18 wird auch Schutz beansprucht für den Pressmantel allein; denn es kann vorteilhaft sein, schon bei der Herstellung eines neuen Pressmantels (der zum Austausch gegen einen abgenutzten Pressmantel bestimmt ist) einen Montagering an dem neuen Pressmantel anzubringen.
Ferner wird gemäß den Ansprüchen 29 bis 22 Schutz beansprucht für das Verfahren zum Austauschen eines alten (abgenutzten) Pressmantels gegen einen neuen Pressmantel. Der Hauptgedanke dieses Verfahrens besteht darin, dass man - zeitlich vor dem Entfernen des alten Pressmantels von der instandzusetzenden Schuhpresswalze - an wenigstens einem der beiden Enden des neuen Pressmantels einen Montagering anbringt, wodurch man die oben beschriebenen Vorteile erzielt.
Einzelheiten der Unteransprüche und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.
Die Figur 1 zeigt eine Schuhpresswalze zusammen mit ihrer Gegenwalze im Zustand während des Einziehens eines neuen Pressmantels, der vormontierte Montageringe aufweist.
Die Figur 2 zeigt in einem Teillängsschnitt eine mögliche Ausführungsform der Befestigung des Pressmantels an der führerseitigen Manteltragscheibe.
Die Figuren 3, 4 und 5 zeigen Ausführungsformen der Befestigung des Pressmantels an der triebseitigen Manteltragscheibe.
Die Figur 5 ist ein Querschnitt durch eine Schuhpresswalze, bei der einige nicht umlaufende Bauteile für das Einziehen des Pressmantels auf einen größeren Abstand vom Umlaufweg des Pressmantels gebracht werden können.
Die Figur 6 zeigt eine Variante zur Figur 5 mit einem sektionierten Montagering.
Die Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Papierherstellungsmaschine im Bereich einer Schuhpresse, umfassend eine Schuhpresswalze 8 und eine Gegenwalze 9. Dargestellt ist der Zustand, in dem die Presse vorbereitet ist für das Einziehen eines neuen Pressmantels 10 auf die Schuhpresswalze 8. Die Schuhpresswalze 8 umfasst einen stationären Tragkörper 13 mit einem Anpresselement in Form eines radial beweglichen Pressschuhs 14 und mit zwei drehbaren Manteltragscheiben, nämlich einer führerseitigen Manteltragscheibe 11 und einer triebseitigen Manteltragscheibe 12. Der stationäre Tragkörper ruht in einem führerseitigen Gestell 14 und in einem triebseitigen Gestell 15. Schematisch dargestellt ist ein System von Balken 16, 17, 18, deren äußeren Enden durch wenigstens einen vertikalen Zugstab 19 miteinander verbunden sind. Hierdurch können vorübergehend führerseitige Zwischenstücke 23 entfernt werden, so dass der Weg frei ist für das Einziehen des Pressmantels 10 in Richtung des Pfeiles P. Einzelheiten der dargestellten Cantilever-Einrichtung sind beschrieben in Druckschrift D1.
Aus Figur 1 ist ersichtlich, dass in jedes der beiden Enden des (zum Einziehen vorbereiteten) Pressmantels 10 ein Montagering 21, 22 eingesetzt ist. Nach dem Einziehen des Pressmantels 10 werden die Montageringe 21 , 22 an den Manteltragscheiben 11 und 12 befestigt, wie im einzelnen anhand der nachfolgenden Figuren beschrieben wird.
Die Figur 2 zeigt wie das führerseitige Ende des Pressmantels 10 im fertigmontierten Zustand an der führerseitigen Manteltragscheibe 11 befestigt ist. Außerhalb der Maschine wurde das Pressmantel-Ende in bekannter Weise mit Ausschnitten versehen, so dass es radial nach innen umgeformt und mit Hilfe von Spannelementen 24 und Schrauben 25 an der äußeren Stirnseite des Montageringes 21 befestigt werden konnte. Nach dem Einziehen des Pressmantels musste dann nur noch der Montagering 21 mittels Schrauben 26 an der Manteltragscheibe 11 befestigt werden.
In Figur 2 ist der Pressmantel 10 nur vereinfacht dargestellt; die in die Kunststoffschicht eingebettete Armierung ist weggelassen. Die Armierung kann in bekannter Weise als ein Gewebe oder als ein Gelege ausgebildet sein. Ein solches Gelege ist in Figur 3 dargestellt; es umfasst achsparallele Längsfäden 31 und eingewickelte Umfangsfäden 32. In der verdickten Presszone sind Sackbohrungen 33 vorgesehen. Der ebenso verdickte Endbereich ist mit einer zusätzlichen Randarmierung 34 versehen, in Form von mehreren zusätzlichen Umfangsfäden. Die Randarmierung kann aber beispielsweise auch über dickere Umfangsfäden, ein zusätzliches Gewebe oder eine entsprechende Gestaltung der Kunststoffschicht realisiert werden. Dadurch ist, in Umfangsrichtung, die Zugfestigkeit und insbesondere die Zugsteifigkeit (E-Modul) des Pressmantel-Endbereiches wesentlich erhöht. Folglich ist ein Einklemmen des Pressmantel-Endbereiches zwischen zwei Bauelemente nicht mehr erforderlich. Außerdem entfällt das Herstellen von Ausnehmungen und Zungen und das Verformen des Pressmantel-Endbereiches (wie dargestellt in Figur 2). Stattdessen wird das Pressmantel-Ende auf der Außenmantelfläche eines Montageringes 22 befestigt. Diese Außenmantelfläche
kann zylindrisch sein oder, wie dargestellt, nach innen konisch verjüngt; sie kann außerdem mit kleinen Vertiefungen versehen werden. Auch dieser aus Metall oder Kunststoff hergestellte Montagering 22 wird außerhalb der Maschine in den Pressmantel 10 eingesetzt, wobei die Befestigung z.B. durch Kleben erfolgen kann.
Für das Befestigen des den Pressmantel 10 tragenden Montageringes 22 an der triebseitigen Manteltragscheibe 12 ist folgendes vorgesehen: die Außenmantelfläche der Manteltragscheibe 12 hat bei 35 einen Absatz. Einen entsprechenden Absatz hat die Innenmantelfläche des Montageringes 22, wobei - in axialer Richtung von innen nach außen - auf einen relativ kleinen Innendurchmesser D ein größerer Durchmesser folgt. Zum Verschrauben des Montageringes 22 mit der Manteltragscheibe 12 ist in der letzteren eine Buchse 36 drehbar gelagert. An das innere Ende dieser Buchse 36 ist ein Nasenflansch 37 angeformt, während in das äußere Ende ein radialer Stift 38 eingesetzt ist. In der dargestellten Position der Buchse 36 greift die Nase des Nasenflansches 37 am inneren Ende des Ringes 22 an. Durch Verdrehen der Buchse 36 lässt die Nase jedoch den Ring 22 beim Einführen des Pressmantels 10 in Richtung des Pfeiles P passieren. Zum Fixieren des Montageringes 22 zusammen mit dem Pressmantel 10 an der Manteltragscheibe 12 mit Hilfe des genannten Nasenflansches 37 ist eine Schraube 39 vorgesehen. Es versteht sich, dass mehrere solche Anordnungen über den Umfang der Manteltragscheibe 12 verteilt sind.
Wichtig ist, dass in Figur 3 der genannte relativ kleine Innendurchmesser D des Montageringes 22 noch etwas größer ist als die Außenabmessungen des stationären Tragkörpers 13 einschließlich des Pressschuhes 14 und weiterer nicht-rotierender Zubehörteile.
Die Figur 4 zeigt eine vereinfachte Alternative zu Figur 3. Der Montagering 22' hat hier eine glatte Innenmantelfläche (ohne den Absatz 35); außerdem ist die Buchse 36 entfallen. Das Verschrauben des Montageringes 22' mit der Manteltragscheibe 12' erfolgt mittels einfacher Stiftschrauben 45. Bei dieser Konstruktion wird man jedoch
im allgemeinen einen kleineren Innendurchmesser D' des Montageringes 22' benötigen als in Figur 3. Damit beim Einziehen des Pressmantels 10 der Montagering 22' dennoch den stationären Tragkörper 13 mit seinen Zubehörteilen passieren kann, können einige der in Figur 6 und 7 dargestellten Maßnahmen erforderlich werden. Außerdem kann zumindest eine Manteltragscheibe 12 zur Ermöglichung oder Erleichterung des Einziehens des Pressmantels 10 so gestaltet werden, dass diese Manteltragscheibe 12 zerlegbar oder wenigstens, teilweise entfernbar ist.
Für das Befestigen des Pressmantels 10A auf dem Montagering 22' ist folgendes vorgesehen: Der Montagering hat eine sich in Richtung nach außen verjüngende konische Außenmantelfläche. Außerdem sind im Preßmantel-Endbreich die Umfangsfäden 32A und/oder 34 A mit erhöhter Vorspannung eingewickelt, so dass der Endbereich sich ebenfalls in Richtung nach außen konisch verjüngt. Das Befestigen des Pressmantels 10A auf dem Montagering 22' erfolgt ähnlich dem Befestigen eines Fahrzeugreifens auf seiner Radfelge.
Die Pressmantel-Ausführung 10A mit unter erhöhter Vorspannung in den Endbereich eingewickelten Umfangsfäden 32A, 34A kann auch kombiniert werden mit einem Montagering 22", dessen Außenmantelfläche zylindrisch ist. Ein derartiges Beispiel ist in Fig. 5 dargestellt. Hier ist auch versucht worden, am Montagering 22" einen möglichst großen Innendurchmesser D zu erzielen. Dies gelingt dadurch, dass der Montagering 22" einen nach außen ragenden Flansch 27 aufweist, so dass er hier mittels Schrauben 28 an der Manteltragscheibe 12 befestigt werden kann. Der Flansch 27 ragt nur geringfügig über die Außenmantelfläche des Pressmantels 10A hinaus.
Die Figur 6 zeigt - in einem Querschnitt durch die Schuhpresswalze 8 - den Pressmantel 10 mit dem eingesetzten Montagering 22'. Man erkennt ferner den stationären Tragkörper 13 und den radial beweglichen Pressschuh 14. Der letztere befindet sich beim Einziehen des Pressmantels 10 in seiner Ruheposition, also in geringerer Entfernung von der Walzenachse als während des normalen Betriebes. Schematisch dargestellt sind ferner einige in radialer Richtung bewegliche
Führungsleisten 40, die sich wie der Pressschuh 14 in achsparalleler Richtung erstrecken. Während des normalen Betriebes werden sie in nur geringer Entfernung von der Innenmantelfläche des Pressmantels 10 gehalten. In der dargestellten Position sind sie für das Einziehen des Pressmantels 10 zurückgezogen. In ähnlicher Weise kann eine Ölabsaug-Einrichtung 41 beweglich ausgeführt sein, ebenso (falls erforderlich) eine Ölzuführeinrichtung 42.
Die Figur 7 zeigt eine Variante zu Figur 6. Hier ist angenommen, es sei nicht möglich, für das Einziehen des Pressmantels (10) den Pressschuh 14 genügend weit in Richtung zur Walzenachse zurückzuziehen. Außerdem ist die Ölabsaugeinrichtung 41' starr nahe am Laufweg des Pressmantels montiert. Für diesen Fall ist vorgesehen, anstelle eines endlosen Montageringes zwei Montagering-Segmente 44 in den Pressmantel 10 einzusetzen. Jeder dieser Segmente 44 erstreckt sich über weniger als den halben Innenumfang des Pressmantels vom Bereich des Pressschuhes 14 bis zum Bereich der ölabsaugeinrichtung 41 '.
Falls der Pressschuh 14 wie in Figur 5 für das Einziehen des Pressmantels genügend weit vom Umlaufweg des Pressmantels zurückgezogen werden kann, die ölabsaugeinrichtung 41' jedoch wie in Figur 6 starr angeordnet ist, kann ein offener Montagering vorgesehen werden, der im Bereich des Elements 41' unterbrochen ist. Alternativ hierzu kann ein endloser, jedoch genügend elastisch verfombarer Montagering vorgesehen werden, der während des Einziehens des Pressmantels vorübergehend in eine ovale Form gebracht wird.