[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Öffnen eines Langspalts nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
[0002] Aus
DE 44 02 754 A1 ist eine Presseinrichtung bekannt, die ein feststehendes Trägerelement umfasst, um
das ein ringförmiges Element als Walzenmantel umläuft. An dem Trägerelement ist ein
hydraulisch betätigbares Stützelement angeordnet, das nach dem Prinzip eines hydrodynamischen
oder hydrostatischen Gleitschuhs arbeitet. In das Innere des Walzenmantels wird eine
bestimmte Menge Schmiermittel eingebracht, die auf die Innenfläche aufgrund der Fliehkraftwirkung
beim Umlaufen des Walzenmantels aufgetragen wird. Diese Menge Schmiermittel wird vom
ringförmigen Walzenmantel beim Umlaufen mitgenommen und gelangt in den Spalt zwischen
Innenfläche des Walzenmantels und Lauffläche des hydraulisch betätigbaren Stützelementes
während der Anpressung an die Innenfläche.
[0003] Da eine überschüssige Ölmenge auf die Innenfläche des Walzenmantels aufgebracht wird,
staut sich beim Umlauf eine gewisse Ölmenge in Umlaufrichtung vor dem Druckschuh,
d.h. vor dem Einlaufspalt zwischen Innenfläche des Walzenmantels und der Lauffläche
des Stützelementes. Dieser Schmiermittelstau wird im Allgemeinen durch stehende Siphonsysteme
abgebaut. Daraus ergeben sich einige Probleme bei der Anordnung bzw. Aufhängung von
Siphonsystemen.
[0004] Aus
DE 20 2005 019 693 U1 ist eine Schuhwalze zur Bildung eines Langspalts mit einer Gegenwalze zur Behandlung
einer Materialbahn bekannt. Um einen Träger ist ein flexibler Walzenmantel drehbar,
der randseitig verschließbar ist und im Langspalt auf einer geschmierten Lauffläche
eines am Träger angeordneten Druckschuhs abgestützt ist. Für die Schmierung der Lauffläche
ist eine Einrichtung zum Auftragen von Schmiermittel auf die Innenseite des Walzenmantels
vorgesehen. Das auf die Innenseite des Walzenmantels aufgetragene Öl wird von dem
Walzenmantel beim Umlaufen mitgenommen und gelangt in den Langspalt auf die Lauffläche
des Druckschuhs. Mittels eines Schabers ist das auf der Innenseite des Walzenmantels
aufgebrachte Schmiermittel hinter dem Langspalt wieder abrakelbar.
[0005] Durch das Auftragen von Schmiermittel kann sich eine überschüssige Ölmenge innerhalb
des Walzenmantels unter Schwerkraftwirkung in einem Sumpf ansammeln. Mittels einer
Saugleitung wird auch hier ein Sumpf abgepumpt. Nachteilig bei solchen Saugleitungen
ist, dass sie möglichst an der tiefsten Stelle des Walzenmantels angeordnet sein sollten.
Dies bereitet jedoch Schwierigkeiten, wenn der Walzenmantel aufgrund seiner Flexibilität
Verformungen besitzt, in die ein Sumpf eintaucht. Dies führt zu einem unruhigen Lauf
des Walzenmantels. Dies gilt insbesondere beim Öffnen des Langnips bei hohen Umlaufgeschwindigkeiten
des flexiblen Walzenmantels.
[0006] Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Öffnen eines Langspalts zwischen
einem Gegenelement und einer Schuhwalze mit einem flexiblen Walzenmantel nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, das einen ruhigen Lauf des Walzenmantels
bei hohen Geschwindigkeiten ermöglicht.
[0007] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
[0008] Hierdurch wird ein Verfahren zum Öffnen eines Langspalts geschaffen, bei dem ein
Ölsumpf vor dem Druckschuh abgebaut wird, bevor der Langnip geöffnet wird. Überraschenderweise
wurde festgestellt, dass der Abbau des Ölsumpfes während eines Zeitabschnitts vor
dem Öffnen des Langnips die Schmierung der Lauffläche bis zum Öffnen sicherstellt,
wobei aber durch Verringerung oder Einstellen des Auftragens von Schmiermittel der
Ölsumpf verbraucht wird. Ein Absaugen oder Ableiten des Ölsumpfes ist nicht erforderlich.
Erfindungsgemäß wird vielmehr der umgekehrte Weg beschritten, durch eine Zuflussregulierung
das Auftragen von Schmiermittel auf die Innenseite des Walzenmantels vor dem Öffnen
des Langspalts zu verändern.
[0009] Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ursächlich für den unruhigen Lauf des Walzenmantels
beim Öffnen des Langnips ist, dass der im Betrieb einer Schuhwalze sich vor dem Druckschuh
bildende Sumpf quasi als Einheit zwischen Schuh und Walzenmantel hindurchrutscht,
anstatt sich gleichmäßig zu verteilen. Das führt zu einer starken Unwucht und so zu
einem unruhigen Lauf des Walzenmantels. Die Schuhwalze musste deshalb bisher auf niedrigere
Geschwindigkeiten heruntergefahren werden, damit sie sich wieder beruhigt. Ohne eine
Überschussmenge an Schmiermittel und der zwangsläufig sich ergebenden Sumpfbildung
vor dem Einlauf in den Langnip läuft der Schuh jedoch trocken, wodurch der Walzenmantel
ebenfalls unruhig wird. Die Sumpfbildung ist für die Betriebszustände der Schuhwalze
folglich erforderlich. Durch das erfindungsgemäße Verfahren stellen solche Sümpfe
auch keine Probleme mehr dar, und zwar dann, wenn der Langspalt nach einem Zeitabschnitt
mit geregelter Ölzufuhr geöffnet wird. Apparativ aufwendige Ölabfuhrsysteme werden
vermieden.
[0010] Vorzugsweise wird vor Öffnen des Langnips eine Einrichtung zum Auftragen von Schmiermittel
0,5 bis 4 s früher abgeschaltet, als der Langnip geöffnet wird. Das Schmiermittel,
insbesondere Öl, wird dann verbraucht, bevor der Langnip geöffnet wird. Die Umlaufgeschwindigkeit
des Walzenmantels muss nicht reduziert werden. Eine gegebenenfalls vorgesehene Zusatzschmierung
am Pressschuh selbst kann für eine Mindestschmierung sorgen, so dass ein Trockenlaufen
der Lauffläche des Druckschuhs ausgeschlossen ist. Zum Schließen des Langnips kann
die Einrichtung zum Auftragen von Schmiermittel 0,5 bis 4 s vorher eingeschaltet werden
und die Innenseite des Walzenmantels und die Lauffläche des Pressschuhs ausreichend
mit Schmiermittel benetzen, bevor der Langnip geschlossen wird.
[0011] Vorzugsweise wird die Zuflussregulierung vor dem Öffnen des Langnips in Abhängigkeit
von der Umlaufgeschwindigkeit des Walzenmantels gesteuert. Der Zeitabschnitt kann
dann kurz eingestellt werden, um ein schnelles Öffnen des Langnips zu verbessern.
Die Zuflussregulierung reduziert die Zufuhrmenge geschwindigkeitsabhängig auf vorzugsweise
weniger als 30% der Zufuhrmenge im Betriebszustand der Vorrichtung.
[0012] Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den
Unteransprüchen zu entnehmen.
[0013] Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Querschnitt einer Vorrichtung zum Bilden eines Langspalts
mit geschlossenem Langnip,
Fig. 2 zeigt schematisch einen Querschnitt der Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit geöffnetem
Langnip,
Fig. 3 zeigt schematisch einen Querschnitt einer Vorrichtung zum Bilden eines Langspalts
mit geöffnetem Langnip, der gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren geöffnet wurde.
[0014] Fig. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Bilden mindestens eines Langspalts
N zwischen einer Schuhwalze 1 und einem Gegenelement 2 zum Behandeln einer Materialbahn
M, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, in einer Maschine zur Herstellung
und/oder Veredelung der Materialbahn. Das Gegenelement 2 ist vorzugsweise eine Gegenwalze
oder ein Zylinder. Je nach Behandlungsart wird die Materialbahn M mit oder ohne Band
21 oder Bänder, wie Filze oder Siebe, durch den Langnip N transportiert.
[0015] Die Schuhwalze 1 weist einen feststehenden Träger 3 auf, um den ein drehbarer flexibler
Walzenmantel 4 angeordnet ist. Der Walzenmantel 4 ist schlauchförmig ausgebildet und
mit seinen Enden an drehbar auf dem Träger 3 sitzenden Randscheiben (nicht dargestellt)
befestigt, um eine geschlossene Schuhwalze 1 zu bilden.
[0016] Mindestens ein hydraulisch betätigbarer Druckschuh 5 ist am Träger 3 angeordnet.
Der Druckschuh 5 besitzt eine Lauffläche 6. Der Walzenmantel 4 ist im Langnip N auf
der Lauffläche 6, und zwar unter Schmierung derselben, abgestützt. Der Druckschuh
5 ist über ein Hydraulikelement 7, das als Zylinder-/Kolbeneinheit an dem Träger 3
befestigt ist, gegen das Gegenelement 2 pressbar. Eine Anzahl Hydraulikelemente 7
ist über die Länge des Druckschuhs 5 verteilt angeordnet.
[0017] Das jeweilige Hydraulikelement 7 presst den Druckschuh 5 über eine Zylinder-/Kolbeneinheit,
die mindestens ein, vorzugsweise zwei nebeneinander angeordnete Zylinder-/Kolbenelement(e)
10 aufweist. In jedes Zylinder-/Kolbenelement 10 ist über eine Druckkammer 8 ein Drucköl
durch Zu-/Ableitungen 9 einleitbar, um den Druckschuh 5 gegen das Gegenelement 2 zu
pressen. Zur schwimmenden Lagerung des Druckschuhs 5 auf dem jeweiligen Hydraulikelement
7 ist eine zweite Druckkammer 22 vorgesehen, die über Zu-/Ableitungen 11 beaufschlagbar
ist. Über eine Drosselbohrung 12 kann das Hydraulikelement 7 den Druckschuh 5 auf
einem Dichtspalt lagern, wie dies bekannt ist aus
DE 10 2006 021 428 A1.
[0018] Der Druckschuh 5 kann ferner mit mindestens einer Zusatzschmierung 13 versehen sein,
die die Lauffläche 6 des Druckschuhs 5 mit einer Mindestmenge an Schmiermittel für
eine vorzugsweise hydrostatische Schmierung versorgt.
[0019] Zur zusätzlichen hydrodynamischen Schmierung zwischen der Lauffläche 6 des Druckschuhs
5 und der Innenseite 14 des Walzenmantels 4 ist eine Einrichtung 15 zum Auftragen
von Schmiermittel auf die Innenseite 14 des Walzenmantels 4 vorgesehen. Diese Einrichtung
15 ist beispielsweise ein Spritzrohr für Öl als Schmiermittel.
[0020] Das von der Einrichtung 15 auf die Innenseite 14 des Walzenmantels 4 aufgetragene
Schmiermittel wird vom Walzenmantel 4 beim Umlaufen mitgenommen und gelangt in den
Langspalt N auf die Lauffläche 6 des Druckschuhs 5. Da eine überschüssige Menge an
Schmiermittel auf die Innenfläche 14 des Walzenmantels 4 aufgebracht wird, um die
Funktion des Schmierens beim Betrieb der Schuhwalze sicherzustellen, staut sich beim
Umlauf eine gewisse Menge an Schmiermittel in Umlaufrichtung vor dem Druckschuh 5
als Sumpf 16. Diese unter Fliehkraft im Sumpf sich ansammelnde Menge an Schmiermittel
kann teilweise in einen Auffangbereich 17 tropfen, von wo eine Ableitung erfolgt.
Bei einer Anordnung des Druckschuhs 5 nicht oben in der Schuhwalze, wie in Fig. 1
dargestellt, sondern alternativ oder gegebenenfalls zusätzlich unten in der Schuhwalze
1 wird die Sumpfbildung zusätzlich durch Schwerkraft bewirkt.
[0021] Wird nun bei hohen Geschwindigkeiten der Langnip N geöffnet, wie in Fig. 2 dargestellt,
rutscht dieser Sumpf 16 quasi als Einheit zwischen Druckschuh 5 und Walzenmantel 4
hindurch, anstatt sich zu verteilen. Das Durchrutschen des Sumpfes 16 wird dadurch
ermöglicht, dass durch das Öffnen der Nipdruck im Langspalt N fehlt, wodurch eine
Lücke zwischen Walzenmantel 4 und Druckschuh 5 entsteht. Der Walzenmantel 4 folgt
nicht mehr der Lauffläche 6 des Druckschuhs 5. Dies gilt im Allgemeinen unabhängig
davon, ob der Druckschuh 5 eine konkav, konvex oder eine im Wesentlichen eben geformte
Lauffläche 6 aufweist. Auch im Falle des Einsatzes von einem Band 21 oder Bänder wurde
erfindungsgemäß festgestellt, dass der äußere Banddruck nicht ausreicht, ein Durchrutschen
des Sumpfes 16 zu verhindern.
[0022] Der folglich mit dem Walzenmantel 4 in einer Ausbeulung des flexiblen Walzenmantels
4 mit umlaufende Sumpf 16 führt zu einer starken Unwucht 18 und so zu einem sehr unruhigen
Lauf des Walzenmantels 4. Dies ist in Fig. 2 anhand der Pfeile im Bereich des Sumpfes
16 und der Unwucht 18 dargestellt. Fig. 2 zeigt die Vorrichtung ohne Materialbahn
M und Band 21.
[0023] Zur Vermeidung der Ausbildung einer störenden Unwucht 18 ist erfindungsgemäß zum
Öffnen des Langnips N bei vorzugsweise höheren Geschwindigkeiten folgendes vorgesehen.
[0024] Der Langspalt N ist vorgesehen zwischen einem Gegenelement 2 und einer Schuhwalze
1 zum Behandeln einer Materialbahn M, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn,
in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung derselben, wobei die Schuhwalze
1 einen flexiblen Walzenmantel 4 besitzt, der randseitig verschließbar und im Langspalt
N auf einer geschmierten Lauffläche 6 eines Druckschuhs 5 der Schuhwalze 1 abgestützt
wird, während der Druckschuh 5 zum Gegenelement 2 gedrückt wird, wozu Schmiermittel
auf die Innenseite 14 des Walzenmantels 4 aufgetragen wird. Wird das Auftragen von
Schmiermittel auf die Innenseite 14 des umlaufenden Walzenmantels 4 vor dem Öffnen
des Langspalts N während eines Zeitabschnitts derart verringert, dass mehr Schmiermittel
zur Schmierung der Lauffläche 6 des Druckschuhs 5 verbraucht als aufgetragen wird,
ist ein ruhiger Lauf des Walzenmantels 4 beim Öffnen des Langnips N möglich.
[0025] Der Zeitabschnitt, während dem der Schmiermittelauftrag beispielsweise bis auf Null
verändert werden kann, beträgt abhängig von der Umlaufgeschwindigkeit des Walzenmantels
4 vorzugsweise 0,5 bis 4 s.
[0026] Vorzugsweise wird die Zuflussregulierung vor dem Öffnen des Langnips N in Abhängigkeit
von der Umlaufgeschwindigkeit des Walzenmantels gesteuert. Der Zeitabschnitt kann
dann möglichst kurz eingestellt werden. Die Zuflussregulierung reduziert die Zufuhrmenge
geschwindigkeitsabhängig auf vorzugsweise weniger als 30% der Zufuhrmenge im Betriebszustand
der Vorrichtung. Alternativ oder zusätzlich kann die Zuflussregulierung zeitabhängig
erfolgen, in dem der Zeitabschnitt bestimmt gewählt wird.
[0027] Das Verändern des Auftragens von Schmiermittel auf die Innenseite 14 des umlaufenden
Walzenmantels 4 erfolgt vorzugsweise mittels einer Steuerung 19, an die die Einrichtung
15 zum Auftragen von Schmiermittel angeschlossen ist, wie in Fig. 3 dargestellt.
[0028] Die Materialbahn M wird im Langnip N vorzugsweise entwässert oder geglättet. Der
Langnip N ist dazu vorzugsweise in einer Nasspresse oder einem Kalander ausgebildet.
[0029] Der Langspalt N wird vorzugsweise bei Geschwindigkeiten des Walzenmantels 4 größer
800 m/min geöffnet. Die Schuhwalze 1 kann einen eigenen Antrieb haben oder über ein
Band 21 mitgeschleppt werden.
[0030] Ferner kann vorgesehen sein, dass eine Positionsbestimmung des Gegenelementes 2 vorgenommen
wird, um das Auftragen von Schmiermittel auf die Innenseite 14 des Walzenmantels 4
vor dem Öffnen des Langspalts zu steuern. An die Steuereinrichtung 19 ist dann vorzugsweise
neben der Einrichtung 15 zum Auftragen von Schmiermittel auch ein Positionsmesser
20 angeschlossen.
1. Verfahren zum Öffnen eines Langspalts zwischen einem Gegenelement und einer Schuhwalze
(1) zum Behandeln einer Materialbahn (M), insbesondere einer Papier-, Karton- oder
Tissuebahn, in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung derselben, wobei
die Schuhwalze (1) einen flexiblen Walzenmantel (4) besitzt, der randseitig verschließbar
und im Langspalt auf einer geschmierten Lauffläche (6) eines Druckschuhs (5) der Schuhwalze
(1) abgestützt wird, während der Druckschuh (5) zum Gegenelement (2) gedrückt wird,
wozu Schmiermittel auf die Innenseite des Walzenmantels (4) aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragen von Schmiermittel auf die Innenseite des umlaufenden Walzenmantels
(4) vor dem Öffnen des Langspalts während eines Zeitabschnitts derart verringert wird,
dass mehr Schmiermittel zur Schmierung der Lauffläche (6) des Druckschuhs (5) verbraucht
als aufgetragen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragen von Schmiermittel auf die Innenseite (14) des umlaufenden Walzenmantels
(4) vor dem Öffnen des Langspalts (N) abgeschaltet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuflussregulierung des Auftragens von Schmiermittel während des Zeitabschnitts
in Abhängigkeit von der Umlaufgeschwindigkeit des Walzenmantels (4) erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitabschnitt abhängig von der Umlaufgeschwindigkeit des Walzenmantels (4) 0,5
bis 4 s beträgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitabschnitt einer Zuflussregulierung des Auftragens von Schmiermittel in Abhängigkeit
von der Umlaufgeschwindigkeit des Walzenmantels (4) gewählt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (M) im Langnip (N) entwässert oder geglättet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Langspalt (N) bei einer höheren Geschwindigkeit des Walzenmantels (4) geöffnet
wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Langspalt (N) bei Geschwindigkeiten des Walzenmantels (4) größer 800 m/min geöffnet
wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Positionsbestimmung des Gegenelementes (2) vorgenommen wird, um das Auftragen
von Schmieröl auf die Innenseite (14) des Walzenmantels (4) vor dem Öffnen des Langspalts
(N) zu steuern.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenelement (2) von einer Gegenwalze oder einem Zylinder gebildet wird.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Verfahren zum Öffnen eines Langspalts zwischen einem Gegenelement und einer Schuhwalze
(1) zum Behandeln einer Materialbahn (M), insbesondere einer Papier-, Karton- oder
Tissuebahn, in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung derselben, wobei
die Schuhwalze (1) einen flexiblen Walzenmantel (4) besitzt, der randseitig verschließbar
und im Langspalt auf einer geschmierten Lauffläche (6) eines Druckschuhs (5) der Schuhwalze
(1) abgestützt wird, während der Druckschuh (5) zum Gegenelement (2) gedrückt wird,
wozu Schmiermittel auf die Innenseite des Walzenmantels (4) aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmiermittel auf die Innenseite des Walzenmantels (4) derart aufgetragen wird,
dass sich beim Umlauf des Walzenmantels (4) eine gewisse Menge an Schmiermittel in
Umlaufrichtung des Walzenmantels (4) vor dem Druckschuh (5) als Schmiermittelsumpf
(16) ansammelt, und dass das Auftragen von Schmiermittel auf die Innenseite (14) des
umlaufenden Walzenmantels (4) vor dem Öffnen des Langspalts (N) während eines Zeitabschnitts
derart verringert wird, dass mehr Schmiermittel zur Schmierung der Lauffläche (6)
des Druckschuhs (5) verbraucht als aufgetragen wird und somit der Schmiermittelsumpf
(16) vor dem Öffnen des Langspalts (N) abgebaut wird.