Presswalze

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Presswalze einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn mit einem rotierenden Walzenmantel, welcher sich auf zumindest einem Stützelement eines stationären Trägers abstützt, wobei die mit der Innenseite des Walzenmantels in Kontakt kommende Lauffläche des Stützelementes geschmiert wird.

[0002] Dabei erfolgt die Schmierung der Kontaktflächen hydrostatisch und/oder hydrodynamisch. Wenn bei diesen Presswalzen die Ölversorgung versagt, so sollen die Notlaufeigenschaften meist durch eine entsprechende Materialwahl sichergestellt werden.

[0003] Insbesondere wird dies über einen hohen Bleianteil bei den Kontaktflächen möglich, was diese jedoch wegen der Weichheit auch relativ anfällig für Beschädigungen durch kleine Fremdkörper in Form von Riefenbildung macht.

[0004] Die Reibung zwischen den Laufflächen und der Innenseite des Walzenmantels macht insbesondere bei den sehr breiten Papiermaschinen eine hohe Antriebsleistung erforderlich.

[0005] Aus der DE 4202731 A1 und der EP 1394319 A1 ist es bekannt, dass in der Oberfläche der Innenseite des Walzenmantels Mikroöltaschen vorgesehen sind. Die Aufnahme von Schmiermittel in diesen Taschen führt zu besseren Gleiteigenschaften.

[0006] Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Schmierung zu verbessern und sicherer zu gestalten.

[0007] Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Lauffläche, die sogenannten Stege des Stützelementes, wenigstens in einem Abschnitt Mikrotaschen aufweist.

[0008] Über den sich an der Innenseite des Walzenmantels beim Anfahren der Presswalze anlegenden Schmierfilm kommt es zur Auffüllung der Mikrotaschen. Diese Mikrotaschen bleiben auch während des Betriebs gefüllt und vermindern so bereits etwas die Reibung zwischen der Lauffläche und der Innenseite.

[0009] Kommt es zu einem Ausfall der Schmiermittelversorgung, so stellt das in den Mikrotaschen vorhandene Schmiermittel über eine, für die Abschaltung ausreichende Zeit sicher, dass es zwischen der Lauffläche und der Innenseite des Walzenmantels zumindest bis zum Stillstand des Walzenmantels die Schmiermittelversorgung gesichert ist.

[0010] Während des Betriebs wird die Lauffläche des Stützelementes meist und/oder überwiegend hydrostatisch geschmiert. Unterstützt wird dies mit Vorteil dadurch, dass die Lauffläche zumindest eine zur Innenseite des Walzenmantels hin offene und mit Druck- und Schmiermittel, vorzugsweise Öl gefüllte Druckkammer begrenzt. Das Schmiermittel wird während der Rotation des Walzenmantels in geringem, aber ausreichendem Umfang aus der Druckkammer in den Spalt zwischen Lauffläche und Innenseite geschleppt. Auf diese Weise kommt es auch zur Herausbildung eines Schmierfilms an der Innenseite des Walzenmantels.

[0011] Um dies zu gewährleisten, sollten die Mikrotaschen eine Tiefe zwischen 0,1 µm und 500 µm, vorzugsweise zwischen 5 µm und 15 µm haben.

[0012] Dies gewährleistet das Vorhandensein von ausreichend Schmiermittel bei einem Ausfall der Schmiermittelzufuhr.

[0013] Von Vorteil ist es im Interesse einer geringen Reibung außerdem, wenn die Abschnitte mit den Mikrotaschen eine offene Fläche von weniger als 60 %, vorzugsweise zwischen 10 und 30 % aufweisen.

[0014] Um die Reibung zwischen der Lauffläche und der Innenseite infolge Verschleißes nicht zu vergrößern, ist es vorteilhaft, wenn die Innenseite des Walzenmantels wenigstens in einem Abschnitt, vorzugsweise in den von der Lauffläche überdeckten Abschnitten, mit einer verschleißfesten Schicht überzogen ist.

[0015] Zur Vereinfachung und der Ermöglichung eines umfassenden Einsatzes des Walzenmantels ist es von Vorteil, wenn die gesamte Innenseite des Walzenmantels mit einer verschleißfesten Schicht überzogen ist.

[0016] Im Interesse eines möglichst geringen Herstellungsaufwandes sollten die Mikrotaschen mittels geeigneter Fertigungsverfahren, wie z. B. Umformverfahren, spanende Verfahren, chemische Verfahren, Sintern o. ä. in die Oberfläche eingebracht werden. Hierzu sind Laser- oder Ätzverfahren besonders bevorzugt.

[0017] Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:

Figur 1:

einen schematischen Querschnitt durch eine Presswalze;

Figur 2:

eine Draufsicht auf ein Stützelement 3;

[0018] Bei den dargestellten Presswalzen rotiert der zylindrische und formstabile Walzenmantel 1 um einen stationären Träger 2. Dabei wird der Walzenmantel 1 von mehreren sich am Träger 2 abstützenden und radial verschiebbaren Stützelementen 3 zur Bildung eines Pressspaltes mit einer Gegenwalze zu dieser hingedrückt. Hierzu sind die Stützelemente 3 in einer Reihe axial nebeneinander angeordnet.

[0019] Zur Realisierung einer hydraulischen Anpressung wird das kolbenförmige Stützelement 3 in einer zylinderförmigen Ausnehmung des Trägers 2 geführt. Dabei werden die Druckräume 7 der Zylinder von einer zentralen Zuführleitung 8 im Träger 2 mit einem Druck- und Schmiermittel, hier Öl versorgt.

[0020] Das Druck- und Schmiermittel gelangt gedrosselt über Kanäle 9 im Stützelement 3 in mehrere zur Innenseite des Walzenmantels 1 hin offene Druckkammern 6 des Stützelementes 3.

[0021] Diese Druckkammern 6 sind von Laufflächen 5 in Form von Stegen umgeben, welche die Druckkammern 6 abgrenzen und abdichten.

[0022] Während der Rotation des Walzenmantels 1 wird Schmiermittel aus den Druckkammern 6 in den Spalt zwischen den Laufflächen 5 und der Innenseite des Walzenmantels 1 geschleppt, was gleichzeitig auch zur Herausbildung eines Schmiermittelfilms an der Innenseite des Walzenmantels 1 führt.

[0023] Im Ergebnis kommt es zu einer hydrostatischen Schmierung der Lauffläche 5 während des Betriebs.

[0024] Um bei einem Ausfall der Zufuhr von Schmiermittel einen Kontakt zwischen Lauffläche 5 und Walzenmantel 1 bis zum Stillstand des Walzenmantels 1 zu verhindern, werden die entsprechenden Oberflächen mit Mikrotaschen 4 versehen. Dies setzt natürlich dennoch eine schnelle Abschaltung bei einem Ausfall voraus.

[0025] Nach dem Anlauf der Maschine, d.h. der Rotation des Walzenmantels 1 kommt es durch die Bildung des Schmiermittelfilms an der Innenseite auch zum Füllen der Mikrotaschen 4 mit Schmiermittel. Um eine ausreichende Menge an Schmiermittel aufnehmen zu können, ohne die Funktion und Stabilität der Oberflächen zu beeinträchtigen, sollten die Mikrotaschen 4 etwa eine Tiefe zwischen 5 µm und 15 µm haben.

[0026] Sollte es nun zu einem Ausfall der Zufuhr von Schmiermittel kommen, so kann das Schmiermittel in den Mikrotaschen 4 noch über eine begrenzte, aber dennoch meist ausreichende Zeit den Kontakt zwischen Lauffläche 5 und Walzenmantel 1 verhindern.

[0027] Bei einer bevorzugten und in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführung sind lediglich die Laufflächen 5 der Stützelemente 3 mit Mikrotaschen 4 versehen. Dies begrenzt den Aufwand und ist meist ausreichend.

[0028] Um dabei den Verschleiß an der Innenseite des Walzenmantels 1 zu minimieren, ist diese mit einer verschleißfesten Schicht 10 überzogen.

[0029] Hergestellt werden die Mikrotaschen 4 durch Ätzen der Oberfläche.

Bezugszeichenliste

[0030] 

1

Walzenmantel

2

Träger

3

Stützelement

4

Mikrotaschen

5

Lauffläche

6

Druckkammer

7

Druckräume

8

Zuführleitung

9

Kanäle

10

Verschleißschicht

Ansprüche

1. Presswalze einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn mit einem rotierenden Walzenmantel (1), welcher sich auf zumindest einem Stützelement (3) eines stationären Trägers (2) abstützt, wobei die mit der Innenseite des Walzenmantels (1) in Kontakt kommende Lauffläche (5) des Stützelementes (3) geschmiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass
die Lauffläche (5) wenigstens in einem Abschnitt Mikrotaschen (4) aufweist.

2. Presswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lauffläche (5) des Stützelementes (3) hydrostatisch geschmiert wird.

3. Presswalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrotaschen (4) eine Tiefe zwischen 0,1 µm und 500 µm, vorzugsweise zwischen 5 µm und 15 µm haben.

4. Presswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Abschnitte mit den Mikrotaschen (4) eine offene Fläche von weniger als 60 %, vorzugsweise zwischen 10 und 30 % aufweisen.

5. Presswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Lauffläche (5) zumindest eine zur Innenseite des Walzenmantels (1) hin offene und mit Druck- und Schmiermittel, vorzugsweise Öl gefüllte Druckkammer (6) begrenzt.

6. Presswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Innenseite des Walzenmantels (1) wenigstens in einem Abschnitt, vorzugsweise in den von der Lauffläche (5) überdeckten Abschnitten, mit einer verschleißfesten Schicht (10) überzogen ist.

7. Presswalze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Innenseite des Walzenmantels (1) mit einer verschleißfesten Schicht (10) überzogen ist.

8. Verfahren zur Herstellung der Mikrotaschen (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese mittels Laser oder Ätzverfahren in die Oberfläche eingebracht werden.

Claims

1. Press roll for a machine for producing and/or finishing a paper, board, tissue or other fibrous web, having a rotating roll shell (1) which is supported on at least one supporting element (3) of a stationary support (2), the running surface (5) of the supporting element (3) that comes into contact with the inside of the roll shell (1) being lubricated, characterized in that
the running surface (5) has micro-pockets (4), at least in one section.

2. Press roll according to Claim 1, characterized in that
the running surface (5) of the supporting element (3) is lubricated hydrostatically.

3. Press roll according to Claim 1 or 2, characterized in that
the micro-pockets (4) have a depth between 0.1 µm and 500 µm, preferably between 5 µm and 15 µm.

4. Press roll according to one of the preceding claims, characterized in that
the sections having the micro-pockets (4) have an open area of less than 60%, preferably between 10 and 30%.

5. Press roll according to one of the preceding claims, characterized in that
the running surface (5) delimits at least one pressure chamber (6) that is open towards the inside of the roll shell (1) and filled with pressure and lubricating medium, preferably oil.

6. Press roll according to one of the preceding claims, characterized in that
the inside of the roll shell (1) is covered with a wear-resistant layer (10), at least in one section, preferably in the sections covered by the running surface (5).

7. Press roll according to Claim 7, characterized in that
the whole of the inside of the roll shell (1) is covered with a wear-resistant layer (10).

8. Method for producing the micro-pockets (4) according to one of the preceding claims, characterized in that
these are introduced into the surface by means of lasers or etching processes.

Revendications

1. Cylindre de pressage prévu pour une machine de fabrication et/ou de finition d'une nappe de papier, de carton, de toile ou d'une autre matière fibreuse, et présentant une enveloppe rotative (1) de cylindre qui s'appuie sur au moins un élément d'appui (3) d'un support stationnaire (2), la surface de roulement (5) de l'élément d'appui (3) venant en contact avec le côté intérieur de l'enveloppe (1) du cylindre étant lubrifiée, caractérisé en ce que
au moins une partie de la surface de roulement (5) présente des micropoches (4).

2. Cylindre de pressage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de roulement (5) de l'élément d'appui (3) est lubrifiée hydrostatiquement.

3. Cylindre de pressage selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les micropoches (4) ont une profondeur comprise entre 0,1 µm et 500 µm et de préférence entre 5 µm et 15 µm.

4. Cylindre de pressage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les parties dotées de micropoches (4) présentent une surface ouverte qui en représente moins de 60 % et de préférence entre 10 et 30 %.

5. Cylindre de pressage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface de roulement (5) délimite au moins une chambre (6) sous pression ouverte vers le côté intérieur de l'enveloppe (1) du cylindre et remplie d'un fluide lubrifiant sous pression, de préférence de l'huile.

6. Cylindre de pressage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une partie et de préférence les parties recouvertes par la surface de roulement (5) du côté intérieur de l'enveloppe (1) du cylindre sont revêtues d'une couche (10) résistant à l'usure.

7. Cylindre de pressage selon la revendication 7, caractérisé en ce que la totalité du côté intérieur de l'enveloppe (1) du cylindre est revêtue d'une couche (10) résistant à l'usure.

8. Procédé de fabrication des micropoches (4) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'elles sont ménagées dans la surface au moyen d'un laser ou d'une opération de gravure.

Zeichnung