DE3503373A1

DE3503373A1 - Walzenpresse mit einer langspalt-presswalze

Info

Publication number: DE3503373A1
Application number: DE19853503373
Authority: DE
Inventors: Josef MÜLLNER; Christian 7920 Heidenheim Schiel; Karl Dr. 7922 Herbrechtingen Steiner
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1985-02-01
Filing date: 1985-02-01
Publication date: 1986-08-07
Also published as: SU1369678A3; FI84738B; ATA363585A; SE8600288D0; JPS61179395A; DE3503373C2; FI855177A; JPH0240794B2; FI855177A0; CA1267313A; SE463823B; SE8600288L; FI84738C; AT389128B; US4707222A

Description

Beschreibung

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Die Erfindung betrifft eine Walzenpresse mit einer Langspalt- Preßwalze. Es handelt sich um eine beispielsweise aus der DE-OS 33 11 996 bekannte Walzenpresse, die vorzugsweise als Entwässerungspresse in einer Papiermaschine anwendbar ist. Die wesentlichen Merkmale der bekannten Walzenpresse sind im Oberbegriff des hier beigefügten Patentanspruchs angegeben. Die beiden Preßwalzen dieser Walzenpresse bilden miteinander einen in Umlaufrichtung verhältnismäßig langen, d.h. flächigen Preßspalt.

Aus der genannten DE-OS ist es schon bekannt, daß in einer derartigen Walzenpresse der Preßmantel der Langspalt-Preßwalze nur indirekt über ein Filzband angetrieben wird, das zusammen mit der zu entwässernden Papierbahn durch den Preßspalt der Walzenpresse läuft. Das Filzband wird vorzugsweise durch die Gegenwalze angetrieben; jedoch kann der Antrieb auch mittels einer anderen Walze, über die der Filz läuft, erfolgen.

Außerdem sind aus der DE-OS schon Maßnahmen bekannt zum Erleichtern des Anfahrens der Walzenpresse aus dem Stillstand durch möglichst weitgehendes Verringern des Losbrechmomentes. Zu diesem Zweck wird der Preßmantel mit Druckluft aufgeblasen. Hierdurch wird der Preßmantel in einem gewissen Abstand vom Tragkörper gehalten, so daß er an diesem nicht kleben kann. Die Gefahr des Klebens wird u.a. durch das Schmiermittel verursacht, welches der Innenseite des Preßmantels zugeführt wird.

Über die Steuerung der Zufuhr von Druckflüssigkeit zum Betätigen des Preßschuhes fehlen in der DE-OS nähere Angaben. Es versteht sich jedoch, daß der im Preßspalt wirkende Preßdruck durch Einstellen des auf den Preßschuh wirkenden Flüssigkeitdruckes variiert werden kann.

Die bekannte Walzenpresse hat sich in der Praxis bewährt. Wünschenswert sind jedoch weitere Verbesserungen mit dem Ziel, einerseits die beim Anfahren der Walzenpresse erforderliche Antriebsenergie noch weiter abzusenken und andererseits den Anfahrvorgang noch sicherer zu machen, so daß das Bedienungspersonal möglichst wenig Schaltoperationen ausführen muß.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst. Es wurde nämlich erkannt, daß man beim Einschalten des Antriebes der Gegenwalze den Preßmantel der Langspalt-Preßwalze besonders leicht in Gang setzen kann, wenn der auf den Preßschuh wirkende Flüssigkeitsdruck gleich oder nur wenig größer als Null ist. Somit wird gemäß der Erfindung dafür gesorgt, daß beim Anfahren der Kontakt zwischen dem Preßmantel und dem um die Gegenwalze laufenden Filzband allein durch das Aufblasen des Preßmantels bewirkt und hierdurch der Preßmantel angetrieben wird. Die hierfür erforderliche Antriebsleistung ist sehr gering, weil zwischen dem Preßmantel und dem Preßschuh — im Gegensatz zum Normalbetrieb — nur geringe oder gar keine Reibungskräfte auftreten. Dies gilt auch in dem verhältnismäßig ungünstigen Fall, bei dem die Langspalt- Preßwalze unterhalb der Gegenwalze angeordnet ist und somit der Preßschuh im oberen Bereich der Langspalt-Preßwalze liegt. Hierbei berührt der Preßmantel höchstens die Randzonen des Preßschuhes; d.h. er steht nicht mit der gesamten Lauffläche des Preßschuhes in Kontakt.

Jedoch hat sich gezeigt, daß unter gewissen Bedingungen, insbesondere wenn die Langspalt-Preßwalze unterhalb der Gegenwalze angeordnet ist, die vorbeschriebene Maßnahme (nämlich Anfahren mit aufgeblasenem Preßmantel ohne Beaufschlagung des Preßschuhes) allein noch nicht ausreicht, um einen sicheren Betrieb der Walzenpresse zu gewährleisten. Versuche haben nämlich in unerwarteter Weise folgendes ergeben: Wenn der Preßschuh das Preßband an die Gegenwalze andrückt und wenn der Preßmantel hierbei noch aufge-

blasen ist, dann ist die erforderliche Antriebsleistung überdurchschnittlich hoch. Anscheinend wird in diesem Zustand die Lauffläche des Preßschuhes nicht ausreichend geschmiert; d.h. der Preßmantel transportiert nicht genügend Schmiermittel in den zwischen dem Preßschuh und dem Preßmantel befindlichen Spalt hinein. Deshalb wird, gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung, dafür gesorgt, daß gleichzeitig mit oder kurz nach dem Beaufschlagen des Preßschuhes mit Druckflüssigkeit der Luftdruck im Inneren des Preßmantels (der zum Aufblasen desselben gedient hat) weitgehend oder vollkommen auf den Atmosphärendruck reduziert wird (Anspruch 2). Durch dieses Reduzieren des Luftdruckes im Preßmantel nach dem Beaufschlagen des Preßschuhes gelingt es, die Antriebsleistung auf dem normalen Niveau zu halten.

Das zuvor beschriebene Reduzieren der Druckluftzufuhr zum Preßmantel gleichzeitig mit oder kurz nach dem Freigeben der Zufuhr von Druckflüssigkeit zum Preßschuh kann vorteilhaft gemäß Anspruch 3 mittels einer Anfahr-Schalteinrichtung automatisiert werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 4 angegeben. Diese Ausgestaltung berücksichtigt, daß während eines Stillstandes der Walzenpresse unter Umständen eine größere Menge Schmier- oder Kühlflüssigkeit sich im Inneren des Preßmantels ansammeln kann und daß das Gewicht dieser Flüssigkeitsmenge auf den Preßmantel lastet und ihn beim Anfahren behindert. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn der schon erwähnte Sonderfall vorliegt, daß der Preßschuh im oberen Bereich der Langspalt-Preßwalze angeordnet ist. Um den genannten Nachteil auszuschalten, wird gemäß Anspruch 4 eine Maßnahme getroffen, die sicherstellt, daß vor dem Einschalten des Antriebes der Gegenwalze wenigstens der größte Teil der genannten Schmier- oder Kühlflüssigkeit aus dem Inneren des Preßmantels abgesaugt ist. Während des Absaugvorganges stellt sich in der Absaugeinrichtung ein gewisser Unterdruck ein, bei dessen Vorhandensein das Einschalten des Antriebes der Gegenwalze noch blockiert ist. Nach dem weitgehenden oder vollkommenen Leersaugen des Preßmantels bricht der genannte Unterdruck zusammen; d.h. der Druck in der Absaugeinrichtung steigt bis nahe zum Atmosphärendruck an. Hieraus wird ein Signal gebildet, welches sodann das Einschalten des Antriebes der Gegenwalze auslöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese zeigt schematisch eine Langspalt-Preßwalze im Längsschnitt und die dazugehörende Gegenwalze sowie die wesentlichen Antriebs- und Steuerelemente.

Die Langspalt-Preßwalze, die insgesamt mit 9 bezeichnet ist, hat einen Tragkörper 10, der an seinen beiden Enden je einen hohlen Lagerzapfen 11 aufweist. Diese sind mit Hilfe von kugeligen Büchsen 12 in Maschinengestellen 13 abgestützt. In einer Ausnehmung 17 des Tragkörpers 10 ist ein Preßschuh 14 angeordnet, der in bekannter Weise zusammen mit einer Gegenwalze 8 einen flächigen Preßspalt bildet. Durch diesen läuft ein flexibler und flüssigkeitsdichter Preßmantel 15, der den Tragkörper 10 umhüllt. Ein in bekannter Weise durch den Preßspalt laufendes Filzband und die durch das Filzband getragene Papierbahn, die in der Preßzone entwässert wird, sind in der Zeichnung weggelassen. Der Tragkörper 10 weist eine rings um den Preßschuh 14 verlaufende Dichtung 16 auf. Somit kann, durch Zuführen eines Druckmittels über die Leitung 17a in die Ausnehmung 17, der Preßschuh 14 den Preßmantel 15 an die Gegenwalze 8 anpressen. Im dargestellten Zustand ist jedoch in der Ausnehmung 17 kein Druck vorhanden, so daß der Preßschuh 14 auf dem Grund der Ausnehmung aufsitzt.

Jedes der beiden stirnseitigen Enden des Preßmantels 15 ist in einer drehbaren Scheibe 18 eingespannt. Diese ist mittels eines Wälzlagers 19 auf einem Lagerring 20 gelagert, der axial verschiebbar, jedoch nicht drehbar auf dem Lagerzapfen 11 ruht.

ίο Das axiale Spannen des Preßmantels 15 erfolgt mit Hilfe von Druckfedern 21. Weggelassen sind in der Zeichnung die selbstverständlich ebenfalls vorhandenen, neben den Wälzlagern 19 angeordneten Dichtungsringe. Diese schließen den vom Preßmantel 15 und den Scheiben 18 umschlossenen Innenraum 7 nach außen hin ab. Somit kann durch Zuführen von Druckluft über die Leitung 7a in den Innenraum 7 der Preßmantel 15 aufgeblasen werden. Dieser Zustand ist in der Zeichnung dargestellt. Insbesondere sieht man, daß sich der Preßmantel 15, teils unter der Wirkung des Druckes der Druckluft, teils durch das axiale Spannen mittels der Federn 21, ein Stück weit die Gegenwalze 8 umschlingt.

Dies erfolgt ohne Anheben des Preßschuhes 14.

Zur Kühlung des Preßmantels 15 und zur Schmierung der Gleitfläche des Preßschuhes 14, über die der Preßmantel 15 (bei Druckbeaufschlagung des Preßschuhes 14) läuft, wird der Innenseite des Preßmantels 15 in bekannter Weise gekühltes Schmieröl zugeführt. Die hierzu dienenden Leitungen sind in der Zeichnung weggelassen. Das sich im unteren Bereich des Innenraumes 7 ansammelnde Schmieröl wird über eine Saugleitung 25 und mittels einer Saugpumpe 26 abgeführt. An die Saugleitung 25 ist ein Druckschalter 27 angeschlossen. Dieser gibt, in der dargestellten Stellung, nämlich wenn in der Saugleitung 25 kein nennenswerter Unterdruck herrscht, ein elektrisches Signal an die Steuerleitung 28 ab. Hierdurch wird ein Relais 29 geschlossen.

Zum Zuführen von Druckflüssigkeit in die Ausnehmung 17 (zwecks Beaufschlagung des Preßschuhes 14) ist eine Pumpe 30 vorgesehen, mit einer Druckleitung 31, an die in der üblichen Weise ein Überströmventil 32 angeschlossen ist. Ein Steuerventil 33, das mittels eines Elektromagneten 34 aus der dargestellten Ruhestellung in eine Arbeitsstellung umgeschaltet werden kann, verbindet in der Ruhestellung die zur Ausnehmung 17 führende Leitung 17a mit einer Entleerleitung 35, in der Arbeitsstellung dagegen mit der Druckleitung 31.

Zum Aufblasen des Preßmantels 15, d.h. zum Zuführen von Druckluft in den Innenraum 7, ist eine Luftpumpe 40 vorgesehen, deren Druckseite über ein Schaltventil 41 an die schon erwähnte Leitung 7a angeschlossen ist. Das Schaltventil 41 verbindet in der gezeichneten Ruhestellung die Druckseite der Luftpumpe ungedrosselt mit der Leitung 7a. Mit Hilfe eines Elektromagneten 42 kann es in eine Arbeitsstellung umgeschaltet werden, in der die genannte Verbindung gedrosselt ist, so daß der im Innenraum 7 herrschende Druck gegenüber vorher wesentlich reduziert ist.
Eine Stromquelle 45 ist über einen Hauptschalter 46 und über das schon erwähnte Relais 29 mit einer Hauptleitung 47 verbunden, die zur Stromzufuhr zu einem die Gegenwalze 8 antreibenden Elektromotor 5 dient. Zwischen dem Hauptschalter 46 und dem Relais 29 zweigt von der Hauptleitung 47 eine Leitung 48 ab zur Strom-Versorgung der Antriebsmotoren M der Pumpen 26,30 und 40.

Einem Vergleicher 50 wird einerseits über eine Meßleitung 51 von einem Drehzahlmesser 6, der am An-

triebsmotor 5 angeordnet ist, eine Meßgröße für die augenblickliche Drehzahl η (und somit für die Umfangsgeschwindigkeit der Gegenwalze 8 und des Preßmantels 15) zugeführt. Andererseits erhält der Vergleicher 50 über eine Leitung 52 eine Bezugsgröße, die der gewünschten Mindest-Drehzahl n_s und somit der Mindest-Umfangsgeschwindigkeit des Preßmantels 15 entspricht. Wenn während dem Anfahren die augenblickliche Drehzahl η die Mindestdrehzahl n_s überschreitet, dann gibt der Vergleicher ein Steuersignal ab, wodurch über die Leitungen 53 und 54 die Elektromagnete 34 und 42 erregt und somit die Schaltventile 33 und 41 in ihre Arbeitsstellungen umgeschaltet werden.

Das Anfahren der Langspalt-Presse wird zunächst durch Schließen des Hauptschalters 46 eingeleitet. Hierdurch werden, da das Relais 29 zunächst noch geöffent ist, nur die Pumpen 26,30 und 40 in Gang gesetzt. Hierdurch wird eventuell im Innenraum 7 vorhandenes Schmieröl abgesaugt. Außerdem wird der Preßmantel 15 aufgeblasen, wodurch sich der Preßmantel an die Gegenwalze 14 anlegt und diese ein Stück weit umschlingt. Der Preßschuh 14 bleibt unbeaufschlagt, weil sich das Schaltventil 33 in der Ruhestellung befindet. Somit verbleibt zunächst ein freier Abstand a zwischen der konkaven Gleitfläche des Preßschuhes und der Innenseite des Preßmantels. Die zweckmäßige Größe dieses Abstandes a muß vor dem erstmaligen Anfahren durch einen Versuch ermittelt werden, indem man den Abstand zwischen den Achsen der beiden Preßwalzen 8 und 9 variiert.

Nach beendetem Absaugen von Schmieröl bricht in der Leitung 25 der Unterdruck zusammen, so daß der Druckschalter 27 das Schließen des Relais 29 auslöst. Hierdurch wird die Gegenwalze 8 in Umlauf gesetzt, die über das nicht dargestellte Filzband den Preßmantel 15 mitnimmt. Wenn die gewünschte Mindestgeschwindigkeit erreicht ist, dann löst der Vergleicher 50, wie oben beschrieben, das Umschalten der Ventile 33 und 41 aus, so daß nunmehr der Preßschuh 14 beaufschlagt und der Luftdruck im Innenraum 7 reduziert wird.

Bei Bedarf kann das Umschalten des Ventils 41 gegenüber dem Umschalten des Ventils 33 mit Hilfe eines Zeitschaltgliedes 55 verzögert werden. Bei einer anderen Variante kann das Ventil 41 in der Arbeitsstellung die Verbindung von der Pumpe 40 zur Leitung Ta ganz unterbrechen.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Gegenwalze 8 oberhalb der Langspalt-Preßwalze 9 angeordnet. Es kommen jedoch auch andere Anordnungen vor. Dabei ist es möglich, daß man auf die dargestellte Koppelung der Elektromagnete 34 und 42 der beiden Schaltventile 33 und 41 verzichten kann.

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Claims

Patentansprüche

1. Walzenpresse mit einer Langspalt-Preßwalze, mit den folgenden Merkmalen:

a) die Langspalt-Preßwalze (9) hat einen flexiblen, schlauchförmigen aufblasbaren Preßmantel (15), der um einen feststehenden Tragkörper (10) umlaufen kann und mittels eines hydraulisch betätigbaren Preßschuhes (14) zum Erzeugen des Preßdruckes an eine antreibbare Gegenwalze (8) andrückbar ist;

b) eine erste Steuereinrichtung (41) steuert die Zufuhr von Druckluft in den vom Preßmantel (15) umschlossenen Innenraum (7) derart, daß der Preßmantel zumindest während des Hochfahrens des Antriebes (5) der Gegenwalze (8) aufgeblasen ist;

c) eine zweite Steuereinrichtung (33) steuert die Zufuhr von Druckflüssigkeit zum Betätigen des Preßschuhes (14);

dadurch gekennzeichnet:

d) daß die zweite Steuereinrichtung (33) derart ausgebildet ist, daß sie — während des Hochfahrens des Antriebes (5) der Gegenwalze (6) bis zum Erreichen einer Mindestgeschwindigkeit — die Zufuhr von Druckflüssigkeit zum Preßschuh (14) reduziert oder blockiert (um den Preßschuh im wesentlichen außer Tätigkeit zu halten) und erst beim Überschreiten der Mindestgeschwindigkeit die Zufuhr von Druckflüssigkeit zum Preßschuh freigibt.

2. Walzenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuereinrichtung (41) gleichzeitig mit oder kurz nach dem Freigeben der Zufuhr von Druckflüssigkeit zum Preßschuh (14) die Druckluftzufuhr in den Innenraum (7) reduziert.

3. Walzenpresse nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) eine Anfahr-Schalteinrichtung umfaßt einen Vergleicher (50), der eine Meßgröße für die augenblickliche Drehzahl (n) der angetriebenen Gegenwalze (8) mit einer Bezugsgröße vergleicht, die der Mindest-Drehzahl (n_s) entspricht;

b) der Vergleicher (50) gibt beim Überschreiten dieser Mindest-Drehzahl (n_s) ein Steuersignal ab, welches das Umschalten der zweiten Steuereinrichtung (33) bzw. beider Steuereinrichtungen (33 und 41) auslöst.

4. Walzenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer Absaugeinrichtung (25, 26) für Schmieroder Kühlflüssigkeit aus dem vom Preßmantel (15) umschlossenen Innenraum (7), dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer Verriegelungseinrichtung (29) das Einschalten des Antriebes (5) der Gegenwalze (8) blockiert ist, solange der Unterdruck in der Absaugeinrichtung (25,26) einen bestimmten Grenzwert übersteigt.