DE19617801A1 - Preßvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Preßvorrichtung zur Behandlung, insbesondere zur Entwässerung einer Faserbahn mit einer zylindrischen Preßwalze, einem Preßschuh, der zur Bildung eines Preßspalts mit dem Walzenmantel der Preßwalze eine insbesondere konkav geformte Anpreßfläche aufweist, und mit einem durch den Preßspalt hindurchgeführten und den Preß­ schuh umschlingenden Preßmantel, wobei der Preßschuh zumin­ dest in Bahnlaufrichtung unterteilt ist und nebeneinanderlie­ gende Preßschuhelemente unter Aufrechterhaltung einer relati­ ven Beweglichkeit miteinander verbunden und gegeneinander abgedichtet sind und durch Stützelemente radial von außen gegen die Preßwalze anpreßbar sind und wobei der Spalt zwi­ schen dem Preßschuh und dem Preßmantel geschmiert ist.

Derartige Preßvorrichtungen werden beispielsweise zur Behand­ lung von Papierbahnen eingesetzt. Insbesondere beim Glätten von Papierbahnen kommt es in sehr hohem Maße darauf an, daß die Preßkraft, die auf die Papierbahn durch die Stützelemen­ te über den Preßmantel aufgebracht wird, über die Breite der Papierbahn und in Bahnlaufrichtung gesehen über die Länge des Preßspalts gleichmäßig ist. So können bereits kleinste Unterschiede in der Preßkraft zu verhältnismäßig großen Unterschieden bezüglich des Glätteffekts führen.

In der Praxis wirkt sich dies dahingehend aus, daß die Pa­ pierbahn nach dem Durchlaufen der Glättzone über ihre Breite hinweg unterschiedlich stark geglättet ist. Derartige Unter­ schiede stellen Qualitätsmängel dar, die das Papier unver­ käuflich machen können.

Aus der EP 0 340 193 B1 ist eine zum Glätten einer Papier­ bahn bestimmte Preßvorrichtung bekannt, bei der der Preß­ schuh aus einzelnen Preßschuhelementen in Gestalt von Balken aufgebaut sind, welche in Laufrichtung aufeinanderfolgen. Die Balken können auch quer zur Bahnlaufrichtung in Abschnit­ te unterteilt sein.

Den Preßschuhelementen sind jeweils Stützelemente zugeord­ net, durch die die Preßschuhelemente einzeln oder gruppen­ weise gegen eine Preßwalze gedrückt werden können.

Durch die Aufteilung des Preßschuhs in einzelne Abschnitte oder Sektionen soll erreicht werden, daß die in einem eintei­ ligen Preßschuh auftretenden und die Glättqualität beein­ trächtigenden Verzugseffekte vermieden werden und bei sich ändernden Betriebstemperaturen die Geometrie der Glättzone erhalten bleibt.

Um dabei zu verhindern, daß das den Preßmantel abstützende Druckfluid durch die unvermeidbaren Trennfugen zwischen den einzelnen Preßschuhelementen entweichen kann, sind bei der bekannten Preßvorrichtung die Preßschuhelemente miteinander unter Aufrechterhaltung einer relativen Beweglichkeit in Radialrichtung miteinander verbunden und Dichtungeelemente zwischen den einzelnen Preßschuhelementen vorgesehen.

Bei der bekannten Preßvorrichtung kann jedoch ein Unterstüt­ zungsverlust an den Trennfugen zwischen den einzelnen Preß­ schuhelementen nicht vollständig vermieden werden, und ein solcher Verlust an Stützkraft im Bereich der vorhandenen Trennfugen wirkt sich auf den Preßkraftverlauf negativ aus und führt zu Qualitätsmängeln des jeweils bearbeiteten Produkts.

Wenn die Anpreßfläche zur Bildung eines Preßspalts vorgegebe­ ner Längserstreckung in Bahnlaufrichtung konkav ausgebildet sein soll, ist es bei der bekannten Preßvorrichtung außerdem erforderlich, den Preßmantel hydrostatisch abzustützen, da bei einer hydrodynamischen Schmierung der Anpreßfläche die Gefahr besteht, daß der beispielsweise am Preßspalteinlaß aufgesprühte Schmierfilm reißt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Preßvorrichtung der ein­ gangs genannten Art so auszubilden, daß die nachteiligen Stützkraftverluste im Bereich der Preßtrennfugen zwischen den Preßelementen vermieden oder zumindest weitestgehend aus­ geschaltet werden.

Diese Aufgabe wird im wesentlichen dadurch gelöst, daß der Preßschuh im Bereich zwischen benachbarten Preßschuhelemen­ ten wenigstens eine zur Anpreßfläche offene Drucktasche auf­ weist, die zur Bildung eines den Preßmantel im Bereich der Trennfuge zwischen den Preßschuhelementen abstützenden Druck­ polsters und eines Schmiermittelreservoirs für eine hydrody­ namische Schmierung der Anpreßfläche mit einem Druckmittel versorgt wird.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird die Möglichkeit geschaffen, im Bereich der Trennfuge zwischen zwei Preßschuh­ elementen gezielt ein Druckpolster aufzubauen, das den Preß­ mantel im Bereich der Trennfuge trägt, so daß der Verlust an Stützkraft im Bereich der Trennfugen sehr gering gehalten werden kann. Hierdurch kann die Qualität einer mit einer der­ artigen Preßvorrichtung bearbeiteten Papierbahn wesentlich gesteigert werden.

Außerdem dienen die Druckpolster zwischen den Preßschuhele­ menten als Schmiermittelreservoir, so daß auch bei Preßvor­ richtungen, bei denen der Preßspalt durch eine konkave Aus­ bildung der Anpreßfläche in Bahnlaufrichtung eine erhebliche Längserstreckung hat, eine hydrodynamische Schmierung der An­ preßfläche vorgesehen sein kann.

In vorteilhafter Weise ist zur Bildung der die Drucktaschen zwischen zwei in Bahnlaufrichtung aufeinanderfolgenden Preß­ schuhelementen in dem einen der beiden benachbarten Preß­ schuhelemente, vorzugsweise in dem in Bahnlaufrichtung strom­ abwärts gelegenen Preßschuhelement, eine Ausnehmung vorgese­ hen, die seitlich zu dem anderen Preßschuhelement offen ist. Durch diese Maßnahme braucht zur Herstellung der Druckta­ schen jeweils nur eines von zwei nebeneinanderliegenden Preß­ schuhelementen bearbeitet zu werden, so daß der erforder­ liche Aufwand gering gehalten werden kann.

Es ist aber auch möglich, Drucktaschen an den einander zuge­ wandten Seiten beider benachbarter Preßschuhelemente auszu­ bilden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Aufgabe da­ durch gelöst, daß der Preßschuh eine die Preßschuhelemente bedeckende und die Anpreßfläche bildende, flexible stationä­ re Auflage aufweist und daß in der flexiblen Auflage zum Preßmantel offene Aussparungen vorgesehen sind, die zur hy­ drostatischen Abstützung des Preßmantels über die Stützele­ mente mit Druckmittel versorgt werden.

Dadurch, daß der Preßschuh mit einer flexiblen Auflage be­ deckt ist, wird verhindert, daß die unvermeidbaren Trenn­ fugen zwischen den Preßschuhelementen Spuren in der Papier­ bahn hinterlassen.

Außerdem wird durch die flexible Auflage wirksam ein Verlust an Öl und damit an Stützkraft im Bereich der Trennfugen ver­ hindert, so daß ein gleichmäßiger Preßkraftverlauf insbeson­ dere quer zur Bahnlaufrichtung erreicht werden kann. Die Qua­ lität einer Papierbahn, die mit einer solchen Preßvorrich­ tung bearbeitet wird, kann somit wesentlich gesteigert wer­ den.

Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Merkmale der Erfindung sind in der Unteransprüchen angegeben und wer­ den auch in der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeis­ pielen einer Preßvorrichtung gemäß der Erfindung unter Bezug­ nahme auf die Zeichnung erläutert; in der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungs­ gemäßen Preßvorrichtung im Querschnitt und

Fig. 2 eine weitere erfindungsgemäße Preßvorrich­ tung in Seitenansicht.

Die Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Preßvor­ richtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie zur Ent­ wässerung von Faserbahnen W verwendet wird. Zu der Preßvor­ richtung gehören eine rotierende, angetriebene Preßwalze 1 und ein Preßschuh 2, der an einem ortsfesten Träger 11 ange­ ordnet und radial von außen gegen die Preßwalze 1 anpreßbar ist.

Der Preßschuh 2 weist eine konkav geformte Anpreßfläche 4 auf, die mit dem Walzenmantel 3 der Preßwalze 1 einen Preß­ spalt vorgegebener Längserstreckung bildet, durch den eine zu entwässernde Faserbahn W zwischen einem den Preßschuh 2 umschlingenden Preßmantel 5 und einem Filzband F in Bahnlauf­ richtung A geführt ist.

Der Preßschuh 2 ist sowohl in Bahnlaufrichtung A als auch quer zur Bahnlaufrichtung unterteilt, wobei die nebeneinan­ derliegenden Preßschuhelemente 2a, 2b unter Aufrechterhal­ tung einer relativen Beweglichkeit in Radialrichtung, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine Schwalben­ schwanzführung 16 erzielt wird, miteinander verbunden sind.

Alternativ ist es auch möglich, die Preßschuhelemente 2a, 2b durch eine Spannvorrichtung gegeneinander zu verspannen.

Zwischen den beiden Preßschuhelementen 2a, 2b ist ein Dich­ tungselement 12 vorgesehen, um die Preßschuhelemente 2a, 2b gegeneinander abzudichten.

Im Bereich der Trennfuge ist zwischen den beiden Preßschuh­ elementen 2a, 2b eine zur Anpreßfläche 4 hin offene Druckta­ sche 7 vorgesehen. Die Drucktasche 7 wird durch eine Ausneh­ mung gebildet, die in dem in Bahnlaufrichtung A stromabwärts gelegenen Preßschuhelement 2b ausgebildet und zu dem ande­ ren, in Bahnlaufrichtung A vorderen, Preßschuhelement 2a hin offen ist. Die Drucktasche 7 hat vorzugsweise eine Länge von 10 bis 30 mm sowie eine maximale Tiefe von 1 bis 5 mm.

Der Boden 17 der Ausnehmung ist schräg ausgebildet, so daß die Ausnehmung im Bereich ihrer offenen Seite die größte Tiefe besitzt und zur Mitte des Preßschuhelements 2b, in dem sie ausgebildet ist, zunehmend flacher wird und tangential in die Anpreßfläche 4 übergeht.

Die Drucklasche 7 wird durch eine in dem Preßschuhelement 2b vorgesehene Leitung 8 mit Druckmittel versorgt, um im Be­ reich der Trennfuge zwischen den beiden Preßschuhelementen 2a, 2b ein Druckpolster aufzubauen, welches den Preßmantel 5 im Bereich der Trennfuge abstützt und außerdem als Schmier­ mittelreservoir für eine hydrodynamische Schmierung der An­ preßfläche 4 dient.

Die Stützelemente 6 sind in herkömmlicher Weise als Zylin­ der/Kolben-Anordnungen ausgebildet und bestehen aus einem am Träger 11 vorgesehenen Kolbenelement 13 und einem an der zum Träger 11 weisenden Unterseite der Preßschuhelemente 2a, 2b ausgebildeten Zylinderelement 14, welches verschieblich an dem Kolbenelement 13 gehalten und durch ein Dichtungselement 15 gegenüber dem Kolbenelement 13 abgedichtet ist. Die Druckkammern der Zylinder/Kolben-Elemente werden durch in dem ortsfesten Träger 11 und den Kolbenelementen 13 vorgese­ hene Leitungen mit Druckmittel versorgt.

Im Betrieb durchläuft die zu entwässernde Faserbahn W den Preßspalt zwischen dem Preßmantel 5 und dem Filzband F und wird dabei entwässert, wobei die aus der Faserbahn W austre­ tende Flüssigkeit von dem Filzband F aufgenommen wird.

Um zu verhindern, daß im Bereich der Trennfuge zwischen den beiden Preßschuhelementen 2a, 2b ein Stützkraftverlust auf­ tritt, wird der Drucktasche 7 in dem in Bahnlaufrichtung A gesehen hinteren Preßschuhelement 2b über die Leitung 8 ein Druckmittel zugeführt, so daß sich im Bereich der Trennfuge zwischen den beiden Preßschuhelementen 2a, 2b ein Druckpol­ ster aufbaut, das den Preßmantel 5 im Bereich der Trennfuge abstützt. Der Druck wird hierbei vorzugsweise so gewählt, daß der Stützkraftverlust im Bereich der Trennfuge möglichst gering ist.

Durch das zwischen den Preßschuhelementen 2a, 2b vorgesehene Dichtungselement 12 wird dabei effektiv verhindert, daß das Druckmittel aus der Drucktasche 7 ungewollt entweicht und es zu einem Stützkraftverlust kommt.

Das in der Drucktasche 7 vorhandene Druckmittel wird durch den Preßmantel 5 mitgerissen, so daß das in Bahnlaufrichtung A gesehen hintere Preßschuhelement 2b hydrodynamisch geschmiert wird.

Zur Schmierung des in Bahnlaufrichtung A gesehen vorderen Preßschuhelements 2a ist eine Sprühvorrichtung vorgesehen, die am Preßspalteinlaß ein Schmiermittel zwischen den Preß­ mantel 5 und den Preßschuh 2 sprüht.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungs­ gemäßen Preßvorrichtung dargestellt. Diese Preßvorrichtung umfaßt eine rotierende, angetriebene Preßwalze und einen Preßschuh 2, der in fünf in Bahnlaufrichtung A aufeinander­ folgende Preßschuhelemente 2a, 2b, 2c, 2d, 2e unterteilt ist, die jeweils durch ein Stützelement 6 in einem ortsfe­ sten Träger 11 abgestützt und radial von außen gegen die Preßwalze 1 anpreßbar sind.

Der Preßschuh 2 weist eine konkav geformte Anpreßfläche 4 auf, die mit dem Walzenmantel 3 der Preßwalze 1 einen Preß­ spalt vorgegebener Längserstreckung bildet, durch den eine zu entwässernde Faserbahn W zwischen einem den Preßschuh 2 umschlingenden Preßmantel 5 und einem Filzband F in Bahnlauf­ richtung A geführt ist.

Bei dieser Preßvorrichtung weist der Preßschuh 2 eine die Preßschuhelemente 2a, 2b, 2c, 2d, 2e bedeckendes und die An­ preßfläche 4 bildende flexible, stationäre Auflage 9 auf, in der zum Preßmantel 5 offene Aussparungen 10 vorgesehen sind. Die Aussparungen 10 werden zur Bildung von hydrostatischen Drucktaschen über in den Stützelementen 6 vorgesehene Leitungen 18 mit Druckmittel versorgt.

Die flexible Auflage 9 kann eine Folie sein, bevorzugterwei­ se ist sie jedoch als dünnes Metallband ausgebildet, in wel­ ches die Aussparungen 10 hineingeätzt sind.

Durch die flexible Auflage 9 wird erreicht, daß das Druckmit­ tel, welches den Aussparungen 10 zugeführt wird, nicht durch die Trennfugen zwischen den Preßschuhelementen 2a, 2b, 2c, 2d, 2e entweichen kann, so daß es zu keinem Stützkraftver­ lust im Bereich der Trennfugen kommt.

Außerdem wird durch die flexible Auflage 9 vermieden, daß die unvermeidbaren Trennfugen zwischen den Preßschuhelemen­ ten 2a, 2b, 2c, 2d, 2e Spuren in der Papierbahn hinterlas­ sen.

Im Betrieb durchläuft die zu entwässernde Faserbahn W den Preßspalt zwischen dem Preßmantel 5 und dem Filzband F und wird dabei entwässert, wobei die aus der Faserbahn W austre­ tende Flüssigkeit von dem Filzband F aufgenommen wird.

Dabei wird den Aussparungen 10 in der Auflage 9 ein Druckmit­ tel zugeführt, so daß sich zwischen der flexiblen Auflage 9 und dem Preßmantel 5 ein Druckpolster bildet, welches den Preßmantel 5 abstützt, wobei sich in der Bahnlaufrichtung A und quer zur Bahnlaufrichtung A eine gleichmäßige Stütz­ kraft ergibt, da sich der Preßschuh 2 wegen der Auflage 6 wie ein einteiliger Preßschuh verhält.

Bezugszeichenliste

1 Preßwalze
2 Preßschuh
3 Walzenmantel
4 Anpreßfläche
5 Preßmantel
6 Stützelement
7 Drucktaschen
8 Leitung
9 flexibles Band
10 Aussparungen
11 ortsfester Träger
12 Dichtungselement
13 Kolbenelement
14 Zylinderelement
15 Dichtungselement
16 Schwalbenschwanzführung
17 Boden
18 Leitung
A Bahnlaufrichtung
F Filzband
W Faserbahn

Claims (8)

1. Preßvorrichtung zur Behandlung, insbesondere zur Entwäs­ serung einer Faserbahn (W) mit einer zylindrischen Preß­ walze (1), einem Preßschuh (2), der zur Bildung eines Preßspalts mit dem Walzenmantel (3) der Preßwalze (1) eine insbesondere konkav geformte Anpreßfläche (4) aufweist, und mit einem durch den Preßspalt hindurch­ geführten und den Preßschuh (2) umschlingenden Preßman­ tel (5), wobei der Preßschuh (2) zumindest in Bahnlauf­ richtung (A) unterteilt ist und nebeneinanderliegende Preßschuhelemente (2a, 2b) unter Aufrechterhaltung einer relativen Beweglichkeit miteinander verbunden und gegeneinander abgedichtet sind und durch Stützelemente (6) radial von außen gegen die Preßwalze (1) anpreßbar sind, und wobei der Spalt zwischen dem Preßschuh (2) und dem Preßmantel (5) geschmiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßschuh (2) im Bereich der Trennfuge zwischen benachbarten Preßschuhelementen (2a, 2b) wenigstens eine zur Anpreßfläche (4) offene Drucktasche (7) aufweist, die zur Bildung eines den Preßmantel (5) im Bereich der Trennfuge zwischen den Preßschuhelementen (2a, 2b) abstützenden Druckpolsters und eines Schmiermittelreser­ voirs für eine hydrodynamische Schmierung der Anpreßflä­ che (4) mit einem Druckmittel versorgt wird.

2. Preßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Drucktaschen (7) zwischen zwei in Bahnlaufrichtung (A) aufeinanderfolgenden Preßschuh­ elementen (2a, 2b) in nur einem der beiden benachbarten Preßschuhelemente (2b) eine Ausnehmung vorgesehen ist, die seitlich zu dem anderen Preßschuhelement (2a) offen ist.

3. Preßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung an dem in Bahnlaufrichtung (A) ge­ sehen stromabwärts gelegenen Preßschuhelement (2b) ausgebildet ist.

4. Preßvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen im Bereich der zum benachbarten Preßschuhelement (2a) offenen Seite ihre größte Tiefe besitzen und zur Mitte des Preßschuhelements (2b), in dem sie ausgebildet sind, zunehmend flacher werden, wobei der Boden (17) der Ausnehmungen vorzugsweise tangential in die Anpreßfläche (4) übergeht.

5. Preßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucktaschen (7) durch in den Preßschuhelementen (2b) vorgesehene Leitungen (8) mit Druckmittel versorgt werden.

6. Preßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucktaschen (7) in Bahnlaufrichtung (A) eine Länge von 10 bis 30 mm und eine Tiefe von 1 bis 5 mm haben.

7. Preßvorrichtung zur Behandlung, insbesondere zur Entwäs­ serung einer Faserbahn (W) mit einer zylindrischen Preß­ walze (1), einem Preßschuh (2), der zur Bildung eines Preßspalts mit dem Walzenmantel (3) der Preßwalze (1) eine insbesondere konkav geformte Anpreßfläche (4) auf­ weist, und mit einem durch den Preßspalt hindurchgeführ­ ten und den Preßschuh (2) umschlingenden Preßmantel (5), wobei der Preßschuh (2) zumindest in Bahnlaufrichtung (A) unterteilt ist und die nebeneinanderliegenden Preß­ schuhelemente (2a, 2b, 2c, 2d, 2e) unter Aufrechterhal­ tung einer relativen Beweglichkeit miteinander verbunden und gegeneinander abgedichtet sind durch hydraulische Stützelemente (6) radial von außen gegen die Preßwalze (1) anpreßbar sind und wobei der Spalt zwischen dem Preßschuh (2) und dem Preßmantel (5) geschmiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßschuh (2) eine die Preßschuhelemente (2a, 2b, 2c, 2d, 2e) bedeckende und die Anpreßfläche (4) bil­ dende, flexible stationäre Auflage (9) aufweist und daß in der flexiblen Auflage (9) zum Preßmantel (5) offene Aussparungen (10) vorgesehen sind, die zur hydrostati­ schen Abstützung des Preßmantels (5) über die Stützele­ mente (6) mit Druckmittel versorgt werden.

8. Preßvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Auflage (9) eine Folie oder ein dünnes Metallband ist, in welches die Aussparungen (10) hinein­ geätzt sind.