Schuhpresswalze

Beschreibung

[0001] 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, wobei der Pressschuh drei in Pressrichtung übereinander liegende Schichten umfasst, von denen die mittlere Schicht eine erhöhte Kompressibilität aufweist.

[0002] Einteilige Pressschuhe bestehen überwiegend aus Bronze oder Stahl. Bei Gegenwalzen mit fehlerhafter Kontur ergeben sich dabei unregelmäßige Linienkraftverläufe.

[0003] Da der Pressschuh nicht genügend flexibel ist ergeben sich insbesondere am Rand Anpassungsprobleme.

[0004] Bekannte Zwischenschichten in Pressschuhen dienen überwiegend der thermischen Isolierung und bewirken keine ausreichende Flexibilität.

[0005] 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.

[0006] Aus der WO2004/011721 ist eine Schuhpresswalze bekannt mit einem Pressschuh, der aus 3 Schichten gebildet ist, von denen die mittlere Schicht eine erhöhte Kompressibilität hat.

[0007] Die Aufgabe der Erfindung ist es daher die Flexibilität des Pressschuhs ohne Beeinträchtigungen des Linienkraftprofils zu erhöhen.

[0008] Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die mittlere Schicht einen E-Modul zwischen 5 und 50 MPa aufweist.

[0009] Insbesondere besteht der Pressschuh aus 3 übereinander liegenden Schichten, von denen die mittlere eine erhöhte Kompressibilität aufweist und einen E-Modul zwischen 5 und 50 MPa hat.

[0010] 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.

[0011] 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.

[0012] Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn die Schichten etwa die gleiche Dicke aufweisen.

[0013] 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.

[0014] 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.

[0015] Dabei sollte der Pressschuh von wenigstens einer Reihe von axial nebeneinander angeordneten Anpresskolben o. ä. Anpresselementen zur Gegenwalze gedrückt werden.

[0016] 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.

[0017] 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.

[0018] 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.

[0019] 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.

[0020] 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.

[0021] 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.

[0022] 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.

[0023] 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.

[0024] 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.

[0025] Die Stahl-Schichten 3,5 geben dem Pressschuh 2 die nötige Formstabilität und wirken einer zu starken Welligkeit des Liniendruckverlaufs im Pressspalt entgegen.

[0026] 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.

[0027] Damit die Schichten 3,4,5 ihre volle Wirkung erbringen, haben diese etwa die gleiche Dicke.

[0028] 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.

[0029] 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.

Ansprüche

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, wobei der Pressschuh (2) drei in Pressrichtung übereinander liegende Schichten (3,4,5) umfasst, insbesondere aus drei in Pressrichtung übereinander liegenden Schichten besteht, von denen die mittlere Schicht (4) eine erhöhte Kompressibilität hat, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Schicht (4) 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. Presswalze 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 der Anpresskolben (6) liegt.

Claims

1. Press roll for calendering or dewatering a paper, board, tissue or other fibrous web in a machine for producing and/or finishing the same, having a flexible roll shell (1) which is pressed in the direction of a mating roll (9) by a press shoe (2) having a concave pressing surface in order to form a press nip, the press shoe (2) comprising three layers (3, 4, 5) lying one above another in the pressing direction, in particular being composed of three layers lying one above another in the pressing direction, of which the central layer (4) has an increased compressibility, characterized in that the central layer (4) has a modulus of elasticity between 5 and 50 MPa.

2. Press roll according to Claim 1, characterized in that the layers (3, 4, 5) have a thickness which lies between 15 and 45%, preferably between 20 and 40%, of the thickness of the press shoe (2).

3. Press roll according to Claim 1 or 2,
characterized in that the layers (3, 4, 5) have approximately the same thickness.

4. Press roll according to one of the preceding claims, characterized in that at least one layer (3, 5), preferably the outer (3) and in particular the outer (3) and the inner (5) layer, consist of steel.

5. Press roll according to one of the preceding claims, characterized in that the compressible layer (4) consists of a compressible material, in particular plastic, preferably of a material with a transverse strain of less than 0.5.

6. Press roll according to one of the preceding claims, characterized in that the compressible layer (4) has cut-outs, preferably grooves running in the web running direction (10).

7. Press roll according to one of the preceding claims, characterized in that the press shoe (2) is pressed towards the mating roll (9) by at least one row of pressing elements, in particular pressure pistons (6), arranged axially beside one another.

8. Press roll according to Claim 7, characterized in that a plurality of rows, preferably two rows, of pressure pistons (6) are arranged after one another in the web running direction (10).

9. Press roll according to Claim 7 or 8,
characterized in that the distance (8) between the centres of the pressure pistons (6) of a row lies between 1.5 and 2 times the diameter of the pressure pistons (6).

10. Press roll according to one of Claims 7 to 9, characterized in that the distance (7) of the edge of the press shoe (2) lying transversely with respect to the web running direction (10) from the centre of the outermost pressure piston (6) lies between 0.75 and 1 times the diameter of the pressure pistons (6).

Revendications

1. Rouleau de presse pour lisser ou égoutter une nappe de papier, carton, papier-tissu ou autre matière fibreuse dans une machine de fabrication et/ou d'amélioration de telles nappes, comprenant une enveloppe de rouleau flexible (1), qui est pressée par un sabot de presse (2) avec une surface de presse concave pour former une ligne de pressage dans la direction d'un rouleau conjugué (9), le sabot de presse (2) comprenant trois couches (3, 4, 5) superposées dans la direction de pressage, notamment trois couches superposées dans la direction de pressage dont la couche centrale (4) a une compressibilité accrue, caractérisé en ce que la couche centrale (4) présente un module E compris entre 5 et 50 MPa.

2. Rouleau de presse selon la revendication 1,
caractérisé en ce que les couches (3, 4, 5) ont une épaisseur qui est comprise entre 15 et 45 %, de préférence entre 20 et 40% de l'épaisseur du sabot de presse (2).

3. Rouleau de presse selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les couches (3, 4, 5) ont approximativement la même épaisseur.

4. Rouleau de presse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une couche (3, 5), de préférence la couche extérieure (3) et notamment la couche extérieure (3) et la couche intérieure (5), se composent d'acier.

5. Rouleau de presse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche compressible (4) se compose d'un matériau compressible, notamment du plastique, de préférence d'un matériau ayant un indice d'étirement transversal inférieur à 0,5.

6. Rouleau de presse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche compressible (4) possède des évidements, de préférence des rainures s'étendant dans la direction d'avance de la nappe (10).

7. Rouleau de presse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le sabot de presse (2) est pressé vers le rouleau conjugué (9) par au moins une rangée d'éléments de pressage disposés axialement les uns à côté des autres, notamment des pistons de pressage (6).

8. Rouleau de presse selon la revendication 7, caractérisé en ce que,
dans la direction d'avance de la nappe (10), plusieurs rangées, de préférence deux rangées de pistons de pressage (6) sont disposées les unes derrière les autres.

9. Rouleau de presse selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la distance (8) entre les centres des pistons de pressage (6) d'une rangée est située entre 1,5 et 2 fois le diamètre des pistons de pressage (6).

10. Rouleau de presse selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la distance (7) du bord du sabot de presse (2) situé transversalement à la direction d'avance de la bande (10) depuis le centre du piston de pressage le plus extérieur (6) est comprise entre 0,75 et 1 fois le diamètre du piston de pressage (6).

Zeichnung