(19)
(11) EP 1 882 775 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
17.08.2011  Patentblatt  2011/33

(21) Anmeldenummer: 07107697.0

(22) Anmeldetag:  08.05.2007
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
D21G 1/02(2006.01)
D21F 3/02(2006.01)

(54)

Presswalze

Press roller

Rouleau compresseur


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT DE FI IT

(30) Priorität: 24.07.2006 DE 102006034043

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
30.01.2008  Patentblatt  2008/05

(73) Patentinhaber: Voith Patent GmbH
89522 Heidenheim (DE)

(72) Erfinder:
  • Hoppermann, Andreas
    41751 Viersen (DE)

(74) Vertreter: Kunze, Klaus 
Voith Patent GmbH Sankt Poeltener Strasse 43
89522 Heidenheim
89522 Heidenheim (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A- 1 561 959
DE-C1- 19 903 843
DE-A1- 19 703 966
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    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, zylindrischen Walzenmantel, welcher sich auf zumindest einem Stützelement eines stationären Trägers abstützt, wobei die mit der Innenseite des Walzenmantels in Kontakt kommende Lauffläche des Stützelementes mit einem flüssigen Schmiermittel geschmiert wird und das Schmiermittel von der Innenseite des Walzenmantels mit Hilfe wenigstens eines Abstreifelementes abgestreift wird, wobei in Rotationsrichtung des Walzenmantels nach dem Abstreifelement kühleres Schmiermittel auf die Innenseite des Walzenmantels aufgebracht wird.

    [0002] Bei diesen meist als durchbiegungsgesteuerte Presswalzen ausgebildeten Walzen wird der Spalt zwischen Stützelement und Walzenmantel überwiegend hydrostatisch geschmiert.

    [0003] Durch die Rotationsbewegung des Walzenmantels und der damit verbundenen Flüssigkeitsreibung kommt es zur Aufwärmung des Schmieröls und damit zu einer Verringerung der Viskosität, der Tragfähigkeit und der Lebensdauer des Schmieröls.

    [0004] Aus diesem Grund wird ein Teil des Schmieröls von der Innenseite des Walzenmantels über einzelne Ölschöpfer abgeführt und Kühlöl von den Seiten der Walze zugeführt.

    [0005] Unbefriedigend bleiben dabei die relativ großen Temperaturunterschiede des Schmiermittels über die Länge des Walzenmantels betrachtet.

    [0006] In der DE 19703966 A1 ist beispielsweise eine Walze gemäß der einleitenden Beschreibung offenbart.

    [0007] Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Schmierung unter Vergleichmäßigung des Temperaturverlaufs des Schmiermittels entlang der Presswalze weiter zu verbessern. Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Abstand zwischen dem Abstreifen und dem Aufbringen des Schmiermittels zwischen 0,1 und 100 mm liegt und dass eine dem Abstreifelement zugeordnete Abführleitung zum Abführen des Schmiermittels aus der Presswalze und eine Zuführleitung für das aufzubringende Schmiermittel mit dem Abstreifelement verbunden sind.

    [0008] Damit wird einerseits eine verbesserte Zuordnung und Verteilung des kühleren Schmiermittels axial entlang der Walze und andererseits eine Zuführung des kühleren Schmiermittels mit einer Menge, die der Menge des abgeführten Schmiermittels am betreffenden Ort entspricht, möglich.

    [0009] Dies vermindert den thermischen und mengenmäßigen Ausgleich beim Schmiermittelfilm an der Innenseite des Walzenmantel axial entlang der Walze erheblich, so dass sich die Temperaturunterschiede des Schmiermittels axial entlang der Walze erheblich reduzieren lassen.

    [0010] Außerdem erlaubt dies auch die Bildung eines Schmiermittelkreislaufs, wobei das abgeführte Schmiermittel aufbereitet, insbesondere gefiltert und gekühlt und anschließend wieder zugeführt wird.

    [0011] Im Ergebnis muss das Kühlmittel nicht mehr so stark gekühlt werden. Außerdem kann es bedarfsgerecht zugeführt werden, was Energie spart.

    [0012] Zur Optimierung ist es dabei von Vorteil, wenn die Menge und/oder die Temperatur des zugeführten Schmiermittels in Abhängigkeit von der Temperatur des abgeführten Schmiermittels gesteuert wird. Hierzu können Temperatursensoren an der Innenseite des Walzenmantels, den Stützelementen und/oder in der Abführleitung angeordnet werden.

    [0013] Um Ausgleichsströme entlang der Walze zu minimieren, ist auch der Abstand zwischen dem Abstreifen und dem Aufbringen des Schmiermittels möglichst klein sein und liegt zwischen 0,1 und 100 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 und 10 mm.

    [0014] Das vorzugsweise am Träger fixierte Abstreifelement kann dabei in einfacher Form als Schaber ausgebildet sein, dessen Schaberspitze entgegen der Rotationsrichtung des Walzenmantels ausgerichtet ist.

    [0015] Dabei ist dem Abstreifelement eine damit verbundene Abführleitung zum Abführen des Schmiermittels aus der Presswalze zugeordnet.

    [0016] Zur Unterstützung der Schmiermittelabfuhr ist es vorteilhaft, wenn die Abführleitung mit einer Unterdruckquelle verbunden ist.

    [0017] Eine konstruktive Vereinfachung und ein minimaler Abstand zwischen Schmiermittelab- und -zufuhr ergeben sich, weil die Abführleitung und eine Zuführleitung für das aufzubringende Schmiermittel mit dem Abstreifelement verbunden sind.

    [0018] Um dabei einen möglichst großen Teil des Schmiermittelfilms abführen und durch aufbereitetes oder neues Schmiermittel ersetzen zu können, sollte sich das oder die Abstreifelemente über mehr als 50%, vorzugsweise mehr als 75% und insbesondere mehr als 90% der Länge des Walzenmantels erstrecken.

    [0019] Am besten ist es natürlich, wenn das Schmiermittel ohne Unterbrechung entlang des Walzenmantels abgestreift wird.

    [0020] Die Austauschrate des Schmiermittels kann verbessert und eine möglichst umfassende Abfuhr von Schmutzpartikeln aus der Presswalze kann erreicht werden, wenn der minimale Abstand zwischen dem Abstreifelement und der Innenseite des Walzenmantels möglichst klein, vorzugsweise kleiner als 1 mm ist.

    [0021] Ein Optimum ergibt sich, wenn das Abstreifelement mit der Innenseite des Walzenmantels in Kontakt ist. Hierzu ist es von Vorteil, wenn das Abstreifelement am Träger gegen die Innenseite des Walzenmantels anpressbar befestigt ist.

    [0022] Hiefür eignet sich beispielsweise eine drehbare Aufhängung des Abstreifers an dem Träger. Dabei sollten auch die Ab- und Zuführleitungen in die Aufhängung integriert werden.

    [0023] Im Ergebnis soll es zu einer Anpassung an den Durchhang des Walzenmantels und einen Hub des Stützelementes kommen.

    [0024] In Abhängigkeit von den speziellen Anforderungen, insbesondere der geforderten Austauschrate des Schmiermittels sollte das Abstreifelement keinen oder einen Überlauf zur Weiterleitung eines Teils des Schmiermittels in den in Rotationsrichtung folgenden Teil der Innenseite des Walzenmantels besitzen.

    [0025] Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:

    Figur 1: eine schematische Darstellung des Schmiermittelkreislaufs und

    Figur 2: eine schematische Darstellung der Befestigung des Abstreifelementes 2.



    [0026] Zur Glättung oder Entwässerung der Faserstoffbahn wird diese meist durch einen oder mehrere Pressspalte geführt, an der eine durchbiegungsgesteuerte Presswalze beteiligt ist.

    [0027] Diese durchbiegungsgesteuerten Presswalzen besitzen einen zylindrischen Walzenmantel 1, der rotierbar um einen feststehenden Träger 9 gelagert ist.

    [0028] Dabei stützt sich der Walzenmantel 1 auf einem oder mehreren axial nebeneinander angeordneten, hydraulischen Stützelementen ab. Diese Stützelemente drücken den Walzenmantel 1 zur Bildung eines Pressspaltes in Richtung einer Gegenwalze oder eines Bandes.

    [0029] Der Spalt zwischen den Stützelementen und dem Walzenmantel 1 wird mit einem Schmiermittel in Form von Öl hydrostatisch und/oder hydrodynamisch geschmiert. Dabei bildet sich an der Innenseite des Walzenmantels 1 ein Schmiermittelfilm 3.

    [0030] Wegen der Rotation des Walzenmantels 1 kommt es zur Flüssigkeitsreibung und einer Erwärmung der Schmierfluids mit den beschriebenen Nachteilen.

    [0031] Außerdem lagern sich im Schmiermittelfilm 3 auch Schmutzpartikel ab, die die Schmierfähigkeit beeinträchtigen.

    [0032] Daher wird der Schmiermittelfilm 3 oder ein Teil davon von mehreren axial nebeneinander angeordneten Abstreifelementen 2 mit einer abgerundeten Schabfläche von der Innenfläche des Walzenmantels 1 abgeführt.

    [0033] Die Schabflächen verlaufen achsparallel und schonen durch ihre abgerundete Form den Walzenmantel 1.

    [0034] Die Abstreifelemente 2 erstrecken sich insgesamt über die gesamte axiale Länge des Walzenmantels 1 und erfassen so den gesamten Schmiermittelfilm 3.
    Zwischen den Abstreifelementen 2 sollte kein Abstand bestehen.

    [0035] Durch den Einsatz von mehreren, relativ kurzen Abstreifelementen 2 ist eine bessere Anpassung der Schabflächen an die Innenseite des Walzenmantels 1 möglich.

    [0036] Dies ist wegen des Durchhangs der oft bis zu 10 m langen Walzenmäntel 1 und dem von den Stützelementen ausgehenden Hub des Walzenmantels 1 zur Gegenwalze besonders wichtig.

    [0037] Außerdem vereinfacht dies die Realisierung eines Kontakts zwischen der Schabfläche des Abstreifelementes 2 und der Innenseite des Walzenmantels 2.

    [0038] Hierzu sind die Abstreifelemente 2, wie in Figur 2 zu sehen, über zwei Gelenke 10 am Träger 9 befestigt. Beispielhaft erfolgt über ein Federelement die Anpressung des Abstreifelementes 2 an die Innenseite des Walzenmantels 1.

    [0039] Vom Abstreifelement 2 wird das abgestreifte Schmiermittel zu einem Abführkanal 4 geleitet. Dieser Abführkanal 4 ist mit einer Unterdruckquelle verbunden und saugt so das Schmiermittel gemäß Figur 1 über ein Filter 6 und einen Kühler 7 zu einer steuerbaren Pumpe 8.

    [0040] Wegen des Kontakts des Abstreifelementes 2 mit dem Walzenmantel 1 und dem Unterdruck werden dabei auch kleinste Schmutzpartikel im Schmiermittelfilm 3 mit abgeführt.

    [0041] Der nicht abgeführte Teil des Schmiermittelfilms 3 gelangt über einen Überlauf des Abstreifelementes 2 wieder an die Innenseite des Walzenmantels 1.

    [0042] Von der Pumpe 8 gelangt das gereinigte und gekühlte Schmiermittel über eine Zuführleitung 5 in Rotationsrichtung nach dem Abstreifelement 2 wieder zur Innenseite des Walzenmantels 1.

    [0043] Zur konstruktiven Vereinfachung bilden die Enden der Abführ- 4, Zuführleitung 5 sowie das Abstreifelement 2 eine Einheit. Mit der Fixierung der Leitungen 4,5 am Abstreifelement 2 wird auch ein kurzer Umfangsabstand zwischen Abführung und Zuführung des Schmiermittels gewährleistet.

    [0044] Entsprechend der Temperatur des Schmiermittelfilms 3 wird eine bestimmte Menge an Schmiermittel abgeführt und die gleiche Menge Schmiermittel mit einer bestimmten Temperatur wieder zugeführt.

    [0045] Dadurch kann ein ausgeglichenes Temperaturniveau über die gesamte Walze erreicht werden.

    [0046] Durch die bedarfsgerechte Zuführung von kühlem Schmiermittel und die Bildung eines Schmiermittelkreislaufs können die Kosten beträchtlich gesenkt werden.


    Ansprüche

    1. Presswalze einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn mit einem rotierenden, zylindrischen Walzenmantel (1), welcher sich auf zumindest einem Stützelement eines stationären Trägers (9) abstützt, wobei die mit der Innenseite des Walzenmantels (1) in Kontakt kommende Lauffläche des Stützelementes mit einem flüssigen Schmiermittel geschmiert wird und das Schmiermittel von der Innenseite des Walzenmantels (1) mit Hilfe wenigstens eines Abstreifelementes (2) abgestreift wird, wobei in Rotationsrichtung des Walzenmantels (1) nach dem Abstreifelement (2) kühleres Schmiermittel auf die Innenseite des Walzenmantels (1) aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet,
    dass
    der Abstand zwischen dem Abstreifen und dem Aufbringen des Schmiermittels zwischen 0,1 und 100 mm liegt und dass eine dem Abstreifelement (2) zugeordnete Abführleitung (4) zum Abführen des Schmiermittels aus der Presswalze und eine Zuführleitung (5) für das aufzubringende Schmiermittel mit dem Abstreifelement (2) verbunden sind.
     
    2. Presswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Abstreifen und dem Aufbringen des Schmiermittels zwischen 0,2 und 10 mm liegt.
     
    3. Presswalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abführleitung (4) mit einer Unterdruckquelle verbunden ist.
     
    4. Presswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    sich das oder die Abstreifelemente (2) über mehr als 50% der Länge des Walzenmantels (1) erstrecken.
     
    5. Presswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    sich das oder die Abstreifelemente (2) über mehr als 75% der Länge des Walzenmantels (1) erstrecken.
     
    6. Presswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    sich das oder die Abstreifelemente (2) über mehr als 90% der Länge des Walzenmantels (1) erstrecken.
     
    7. Presswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    der minimale Abstand zwischen dem Abstreifelement (2) und der Innenseite des Walzenmantels (1) kleiner als 1 mm ist.
     
    8. Presswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Abstreifelement (2) mit der Innenseite des Walzenmantels (1) in Kontakt ist.
     
    9. Presswalze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstreifelement am Träger gegen die Innenseite des Walzenmantels (1) anpressbar befestigt ist.
     
    10. Presswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Abstreifelement (2) einen Überlauf zur Weiterleitung eines Teils des Schmiermittels in den in Rotationsrichtung folgenden Teil der Innenseite des Walzenmantels (1) besitzt.
     
    11. Presswalze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Abstreifelement (2) keinen Überlauf besitzt.
     
    12. Presswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    das abgeführte Schmiermittel aufbereitet, insbesondere gefiltert und gekühlt und anschließend wieder zugeführt wird.
     
    13. Presswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Menge und/oder die Temperatur des zugeführten Schmiermittels in Abhängigkeit von der Temperatur des abgeführten Schmiermittels gesteuert wird.
     


    Claims

    1. Press roll of a machine for producing and/or finishing a paper, board, tissue or other fibrous web, having a rotating cylindrical roll shell (1) which is supported on at least one supporting element of a stationary carrier (9), the running surface of the supporting element that comes into contact with the inside of the roll shell (1) being lubricated with a liquid lubricant and the lubricant being wiped off the inside of the roll shell (1) with the aid of at least one wiping element (2), cooler lubricant being applied to the inside of the roll shell (1) after the wiping element (2) in the direction of rotation of the roll shell (1),
    characterized in that
    the distance between the wiping and the application of the lubricant is between 0.1 and 100 mm, and in that a drain line (4) assigned to the wiping element (2) in order to carry the lubricant away out of the press roll, and a feed line (5) for the lubricant to be applied are connected to the wiping element (2).
     
    2. Press roll according to Claim 1,
    characterized in that
    the distance between the wiping off and the application of the lubricant is between 0.2 and 10 mm.
     
    3. Press roll according to Claim 1 or 2,
    characterized in that
    the drain line (4) is connected to a source of negative pressure.
     
    4. Press roll according to one of the preceding claims,
    characterized in that
    the wiping element/s (2) extend/s over more than 50% of the length of the roll shell (1).
     
    5. Press roll according to one of the preceding claims,
    characterized in that
    the wiping element/s (2) extend/s over more than 75% of the length of the roll shell (1).
     
    6. Press roll according to one of the preceding claims,
    characterized in that
    the wiping element/s (2) extend/s over more than 90% of the length of the roll shell (1).
     
    7. Press roll according to one of the preceding claims,
    characterized in that
    the minimum distance between the wiping element (2) and the inside of the roll shell (1) is less than 1 mm.
     
    8. Press roll according to one of the preceding claims,
    characterized in that
    the wiping element (2) is in contact with the inside of the roll shell (1).
     
    9. Press roll according to Claim 8,
    characterized in that
    the wiping element is fixed to the carrier such that it can be pressed against the inside of the roll shell (1).
     
    10. Press roll according to one of the preceding claims,
    characterized in that
    the wiping element (2) has an overflow for leading part of the lubricant onward into the part of the inside of the roll shell (1) that follows in the direction of rotation.
     
    11. Press roll according to one of Claims 1 to 9,
    characterized in that
    the wiping element (2) has no overflow.
     
    12. Press roll according to one of the preceding claims,
    characterized in that
    the lubricant carried away is conditioned, in particular filtered and cooled and subsequently recycled.
     
    13. Press roll according to one of the preceding claims,
    characterized in that
    the quantity and/or the temperature of the lubricant supplied is controlled as a function of the temperature of the lubricant led away.
     


    Revendications

    1. Rouleau de pressage d'une machine de fabrication et/ou d'amélioration d'une bande de papier, carton, papier-tissu ou d'une autre bande fibreuse, comprenant une enveloppe de rouleau cylindrique rotative (1), qui s'appuie sur au moins un élément de support d'un support stationnaire (9), la surface de roulement de l'élément de support venant en contact avec le côté intérieur de l'enveloppe de rouleau (1) étant lubrifiée avec un lubrifiant liquide, et le lubrifiant étant raclé du côté intérieur de l'enveloppe de rouleau (1) à l'aide d'au moins un élément de raclage (2), du lubrifiant plus froid étant appliqué sur le côté intérieur de l'enveloppe de rouleau (1) dans la direction de rotation de l'enveloppe de rouleau (1) après l'élément de raclage (2), caractérisé en ce que la distance entre le raclage et l'application du lubrifiant est comprise entre 0,1 et 100 mm et en ce qu'une conduite d'évacuation (4) associée à l'élément de raclage (2) est connectée à l'élément de raclage (2) pour évacuer le lubrifiant hors du rouleau de pressage et une conduite d'amenée (5) pour le lubrifiant à appliquer est connectée à l'élément de raclage (2).
     
    2. Rouleau de pressage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distance entre le raclage et l'application du lubrifiant est comprise entre 0,2 et 10 mm.
     
    3. Rouleau de pressage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la conduite d'évacuation (4) est connectée à une source de dépression.
     
    4. Rouleau de pressage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou les éléments de raclage (2) s'étendent sur plus de 50% de la longueur de l'enveloppe de rouleau (1).
     
    5. Rouleau de pressage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou les éléments de raclage (2) s'étendent sur plus de 75% de la longueur de l'enveloppe de rouleau (1).
     
    6. Rouleau de pressage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou les éléments de raclage (2) s'étendent sur plus de 90% de la longueur de l'enveloppe de rouleau (1).
     
    7. Rouleau de pressage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance minimale entre l'élément de raclage (2) et le côté intérieur de l'enveloppe de rouleau (1) est inférieure à 1 mm.
     
    8. Rouleau de pressage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de raclage (2) est en contact avec le côté intérieur de l'enveloppe de rouleau (1).
     
    9. Rouleau de pressage selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément de raclage est fixé sur le support de manière à pouvoir être pressé contre le côté intérieur de l'enveloppe de rouleau (1).
     
    10. Rouleau de pressage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de raclage (2) possède un trop-plein pour conduire une partie du lubrifiant dans la partie suivante, dans la direction de rotation, du côté intérieur de l'enveloppe de rouleau (1).
     
    11. Rouleau de pressage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'élément de raclage (2) ne possède par de trop-plein.
     
    12. Rouleau de pressage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le lubrifiant évacué est traité, notamment filtré et refroidi, puis est réacheminé.
     
    13. Rouleau de pressage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la quantité et/ou la température du lubrifiant acheminé sont commandées en fonction de la température du lubrifiant évacué.
     




    Zeichnung








    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



    Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente