CH631504A5

CH631504A5 - Rillenwalze.

Info

Publication number: CH631504A5
Application number: CH69878A
Authority: CH
Inventors: Hat Auf Nennung Verzichtet Erfinder
Original assignee: Kuesters Eduard
Priority date: 1977-02-02
Filing date: 1978-01-23
Publication date: 1982-08-13
Also published as: FI773880A; SE415285B; FI66446C; US4149303A; DE2704158A1; CA1063404A; JPS5735319B2; SU725544A3; GB1591760A; SE7714111L; DE2704158C2; BR7800551A; FI66446B; JPS53106806A; SU725544A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rillenwalze, vorzugsweise für die Entwässerung von Papier-, Pappe- und ähnlichen Bahnen, mit einer arbeitenden Walzenoberfläche aus Metall, bestehend aus einer zylindrischen Walze, auf die mindestens ein Band schraubenlinienförmig aufgewickelt ist, welches mit einer radial aussen gelegenen Begrenzung die arbeitende Walzenoberfläche und axial zwischen diesen Begrenzungen Umfangsnuten in der Walzenoberfläche bildet.

Rillenwalzen dieser Art sind seit langem bekannt, so zum Beispiel aus der DT-PS 273 304. Das Wickeln von Bändern auf einer Innen walze ist auch bereits zur Herstellung von elastischen Walzen mit Kunststoffbezug verwendet worden

(DT-PS 1 038 518). Die Bänder weisen hierbei an den in Achsrichtung einander zugewandten Seiten ineinandergreifende Profilierungen auf und können auf der Innenwalze verklebt sein. Auch bei Metallbändem ist die Anbringung von bei aufeinanderfolgenden Windungen ineinandergreifenden Profilierungen bereits bekannt, nämlich durch die DT-OS 25 45 146. Bei dieser bekannten Ausführungsform besteht das Band aus einem etwa 10 bis 12 mm hohen und 2 bis 3 mm dicken Profilmaterial, in dessen Seitenfläche eine Längsnut eingewalzt ist, die sich auf der gegenüberliegenden Seite als Längssteg durchprägt. Das Band wird hochkant aufgewik-kelt, wobei sich die Längsstege in die Längsnuten der benachbarten Windung legen. Beim Aufwickeln steht das Band unter einer erheblichen Vorspannung und wird in Achsrichtung durch eine Rolle angedrückt. Die aus der Vorspannung und der axialen Andrückkraft resultierenden Kräfte sich so hoch, dass sich eine plastische Verformung der äusseren Zone des Bandes ergibt, so dass dieses eine Krümmung entsprechend der Krümmung des Umfangs der Innenwalze erhält. Die Umfangsnuten der Walze werden durch entsprechende Ausnehmungen an der Aussenseite des Bandes gebildet, welches dort beispielsweise eine rechteckige Aussparung von einer dem Querschnitt der Nut entsprechenden Grösse aufweisen kann.

Die Anbringung der Profilierungen an den Seitenflächen des Bandes und seiner äusseren Stirnfläche durch Walzen und/oder spanabhebende Bearbeitung stellt einen erheblichen Aufwand dar.

Durch die notwendigerweise unsymmetrische Ausbildung der Profilierungen erhält das Band beim Wickeln eine Tendenz, unter der Wickelspannung seitlich auszuweichen bzw. sich schräg zu stellen, wodurch die dichte Packung der Wicklung Seite an Seite der Bänder beeinträchtigt wird.

Schliesslich führt die Bearbeitung, insbesondere an den Aus-senseiten der Bänder und bei den meist verwendeten korrosionsfesten Stählen zu Eigenspannungen und unerwünschten Verfestigungen, die mit einer Versprödung einhergehen und die Ausgangssituation für Dauerrisse abgeben können.

Die Erfindung hat die Aufgabe, den Bearbeitungsaufwand bei der Herstellung von gewickelten Rillenwalzen zu verringern und die Walze so zu gestalten, dass keine Bänder unsymmetrischen Querschnitts mehr gewickelt werden müssen.

Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass zwischen den Windungen des Bandes mit radialem Abstand vom arbeitenden Walzenumfang ein die Windungen des Bandes auf axialem Abstand haltender, mit den Windungen des Bandes gleichgängig durchlaufender Draht angeordnet ist.

Hierdurch ist erreicht, dass die Umfangsnuten der Rillenwalze nicht mehr durch eine Profilierung des Bandes erzeugt werden müssen. Das Band kann vielmehr sein gewöhnliches Rechteckprofil behalten.

Die Seitenflanken der Umfangsnuten werden durch die einander zugewandten Seitenflächen des Bandes, der Nutgrund durch die radial nach aussen weisende Stirnfläche des Drahtes gebildet. Alle Profile können symmetrisch zu einer senkrecht zur Walzenachse verlaufenden Ebene sein, so dass kein Schrägstellen beim Wickeln mehr zu befürchten ist.

Der Ausdruck «Draht» umfasst jegliches Material in einer im wesentlichen linearen Konfiguration, welches biegsam ist und einen für die Anbringung zwischen den Windungen des Bandes geeigneten Querschnitt aufweist. Es kann sich durchaus auch um ein «Band» handeln, welches im Querschnitt dem den arbeitenden Walzenumfang bildenden Band ähnelt und nur in radialer Richtung eine geringere Ausdehnung hat, um den radialen Abstand vom arbeitenden Walzenumfang bilden zu können. Der Ausdruck «Draht» bedeutet also nichts grundsätzlich anderes als «Band» und soll mehr

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der sprachlichen Unterscheidung dienen.

Zwar bedeutet auch die Anbringung der Rillen einen gewissen Bearbeitungsaufwand, doch brauchen diese nur eine zur Festlegung des Drahtes ausreichende Tiefe aufzuweisen und sind daher im Verformungs- bzw. Zerspannungs-aufwand nicht mit der Anbringung einer die ganze Umfangsnut ergebenden Aussparung an der Aussenseite des Bandes vergleichen. Die Rillen auf beiden Seiten des Bandes liegen in einer Höhe, weil der Draht in die einander gegenüberliegenden Rillen einander zugewandter Seitenflächen des Bandes eingreift und führen daher nicht zu einer Unsym-metrie des Profils. Im übrigen kann das Band ein gewöhnliches Walzband rechteckigen Querschnitts sein.

Um bei einem Draht, dessen Querschnittsausdehnung in radialer Richtung den des Bandes wesentlich unterschreitet, eine eindeutige Abstützung des Bandes gegen Verkippen um eine in einer senkrecht zur Walzenachse gelegene tangentiale Achse zustande zu bringen, kann zwischen den einander zugewandten Seiten benachbarter Windungen zwischen dem ersten Draht und dem Aussenumfang der Innenwalze ein zweiter längs des Bandes durchgehender Draht angeordnet sein. Dieser Draht sitzt also «unterhalb» des ersten Drahtes und dient nicht zur Begrenzung der Umfangsnut, sondern lediglich dazu, die Windungen des Bandes gegeneinander abzustützen.

Insbesondere kann das Band auf jeder der einander in Achsrichtung gegenüberliegenden Seiten zwischen der ersten Nut und dem Aussenumfang der Innenwalze in untereinander gleichem Abstand vom Aussenumfang der Innenwalze eine zweite Rille aufweisen, und es kann zwischen den einander zugewandten Seitenflächen des Bandes in den Rillen der weitere längs des Bandes durchgehende Draht angeordnet sein, dessen Durchmesser die Summe der Rillentiefe übersteigt.

Der zweite Draht ist somit ebenso festgelegt wie der erste Draht und trägt auf diese Weise ebenfalls zur gegenseitigen Verankerung der Windungen des Bandes bei. Der Querschnitt und die Tiefe der Rillen und/oder der Querschnitt der Drähte können voneinander verschieden sein.

Dies kann z.B. unter dem Aspekt vo:: Bedeutung sein, dass sich der Querschnitt des Bandes beim Wickeln durch die Krümmung aussen in axialer Richtung etwas einschnürt, so dass er sich etwa trapezförmig verformt. Der Abstand zwischen den einander zugewandten Seitenflächen der aufeinanderfolgenden Windungen des Bandes ist dann aussen etwas grösser als innen. Damit nun die Windungen aufrecht stehen bleiben, muss entweder bei gleicher Rillentiefe durch einen aussen etwas dickeren Draht oder bei gleichem Drahtdurchmesser durch eine aussen etwas flachere Rille für einen Ausgleich gesorgt werden.

Es kann von Vorteil sein, wenn benachbarte Windungen des Bandes an den einander in Achsrichtung der Walze zugewandten Seiten über den Draht oder die Drähte formschlüssig miteinander verbunden sind.

Hierdurch ist erreicht, dass die benachbarten Windungen unverrückbar aneinander festliegen und sich eine besonders stabile Walze ergibt, weil die die arbeitende Walzenoberfläche bildende Wicklung zu einem praktisch kompakten Körper innerlich verbunden ist. Die benachbarten Windungen und der Draht bzw. die Drähte liegen unverrückbar aneinander fest, so dass bei einem Bruch des Bandes oder des oder der Drähte die Wicklung nicht aufspringen kann. Eine Verbindung des den Nutgrund bildenden Drahtes mit den benachbarten Windungen führt auch zu einer Abdichtung des Nutgrundes.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch angedeutet.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht einer erfindungsgemässen Walze;

Fig. 2 zeigt Teillängsschnitte aus dem Oberflächenbereich der Walze mit verschieden ausgebildeten Wicklungen;

Fig. 3 lässt einen Querschnitt durch eine in der Herstellung befindlichen Walze in Höhe der Wickel- und Rillenvorrichtung erkennen;

Fig. 4 zeigt eine Teilansicht entsprechend Fig. 3 von oben.

Die in Fig. 1 als Ganzes mit 10 bezeichnete Walze umfasst eine zylindrische Innenwalze 1 beliebiger Konstruktion mit Walzenzapfen 2 an den Enden. Auf die Innen walze 1 ist ein oder sind mehrere Bänder 3 schraubenlinienförmig aufgewik-kelt. Die als Ganzes mit 4 bezeichnete Wicklung erstreckt sich über die ganze Oberfläche der Innen walze 1 und wird an den Enden durch auf die Innen walze 1 aufgeschraubte oder anderweitig darauf festgelegte Endscheiben 5 gehalten. Das Band 3 bildet an der Oberfläche der Wicklung 4 schraubenlinienförmig verlaufende Umfangsnuten 6.

Walzen dieser Art finden z.B. als Entwässerungswalzen in der Papierindustrie Verwendung.

Die Ausbildung der Walze 10 an der Oberfläche geht im einzelnen aus Fig. 2 hervor.

Die Bänder 3,3', 3", besitzen einen rechteckigen Querschnitt und sind hochkant um die Innenwalze 1 gewickelt, so dass sich also die längeren Seiten des Querschnitts im wesentlichen in radialen Ebenen senkrecht zur Achse der Innenwalze 1 erstrecken und die Bänder 3,3', 3", mit den inneren kürzeren Seiten des Querschnitts auf dem Aussenumfang der Innenwalze 1 aufsitzen, während sie mit der gegenüberliegenden, äusseren kürzeren Seite 9 den arbeitenden Walzenumfang bilden.

Die einzelnen Windungen der Bänder 3,3', 3", liegen mit ihren in Achsrichtung einander gegenüberliegenden Seitenflächen 12,13 nicht unmittelbar aufeinander auf, sondern sind durch Drähte 11,11", auf axialem Abstand gehalten. Die Drähte 11,11", belassen von dem durch die Flächen 9 gegebenen arbeitenden Walzenumfang einen der Tiefe der Umfangsnuten 6 entsprechenden radialen Abstand a. Die äusseren Zonen der axialen Seitenflächen 12,13 der Bänder 3,3', 3", bilden also die Seitenflanken der Umfangsnut 6, die Drähte 11,11", den Nutgrund.

Bei dem in Fig. 2 linken Ausführungsbeispiel besitzen die Drähte 11 einen kreisrunden Querschnitt und sind in Rillen 14 der Bänder 3 angeordnet, die auf den einander gegenüberliegenden axialen Seitenflächen 12,13 der Bänder 3 in gleicher Höhe, d.h. einander gegenüberliegend vorgesehen sind. Die Drähte 11 laufen in den Rillen 14 gleichgängig mit dem Band 3 zwischen dessen Windungen durchgehend um.

Unterhalb des Drahtes 11, d.h. zwischen diesem und dem Aussenumfang der Innenwalze 1, besitzt das Band 3 ebenfalls in Längsrichtung verlaufende auf beiden axialen Seitenflächen 12,13 in gleicher Höhe angebrachte Rille 15, in denen zwischen den benachbarten Windungen des Bandes 3 ein weiterer Draht 16 angeordnet ist. Durch diesen zweiten Draht 16 wird das Band 3 an zwei radialen Abstand aufweisenden Stellen abgestützt und kann daher um eine senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Achse nicht kippen.

In dem in Fig. 2 zweiten Ausführungsbeispiel von links ist der Draht 16 durch einen unmittelbar auf den Aussenumfang der Innenwalze 1 zwischen den Windungen des Bandes 3 gewickelten Draht 16' ersetzt. Der Draht 11 ist in der gleichen Weise angeordnet wie in dem in Fig. 2 linken Ausführungsbeispiel. Bei der Anordnung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel von links wird die Anbringung der Rille 15 eigespart.

Bei dem in Fig. 2 dritten Ausführungsbeispiel von links sind Drähte 11 ", 16" vorgesehen, die in ihrer Anordnung den Drähten 11,16 entsprechen, jedoch keinen kreisrunden, sondern etwa quatratischen Querschnitt aufweisen. Die Nuten s

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14", 15" in den beiden Seitenflächen des Bandes 3" haben eine entsprechende Querschnittsform. Drähte mit Querschnitten dieser Art können Vorteile haben, weil die Festlegung in radialer Richtung in den Nuten eindeutiger ist als bei kreisrunden Querschnitten.

Wenn bei den drei gemäss Fig. 2 linken Ausführungsbeispielen von einem Walzband ursprünglichen rechteckigen Querschnitts für die Bänder 3,3', 3" ausgegangen wird, so ergibt sich durch das Wickeln, weil die Bänder 3,3', 3" an der radial aussen gelegenen Seite gedehnt werden, eine Einschnürung in Querrichtung, d.h. in axialer Richtung, die dazu führt, dass die Bänder einen leicht pyramidenstumpfför-migen, sich nach aussen verjüngenden Querschnitt erhalten. Um diese Verformung auszugleichen und dafür Sorge zu tragen, dass die Bänder 3,3 ', 3 " dennoch stets senkrecht zur Achse der Innen walze 1 stehen, sind entweder die Rillen 14, 15; 14", 15" bei gleichen Querschnitten der Drähte 11,16; 11", 16" verschieden tief, oder aber es werden bei gleichen Rillenquerschnitten die Drahtquerschnitte entsprechend angepasst, so dass der durch die Drähte erzeugte Abstand der einander zugewandten Seitenflächen der Bänder 3,3" aussen etwas grösser ist. Das entsprechende gilt für die Bemessung der Drähte 11,16' in Fig. 2.

In Fig. 3 und 4 ist eine Art der Herstellung der Wicklung schematisch dargestellt. Die Innenwalze 1 wird auf einer Drehbank oder in einer ähnlichen Vorrichtung in Drehung im Sinne des Pfeiles 17 versetzt und das Band 3 in der aus Fig. 3 entnehmbaren Weise aufgewickelt. Das Band 3 läuft zunächst als unbearbeitetes Rechteck-Profilband 18 von rechts ein und passiert dann zwei Bearbeitungsstationen 30, die auf verschiedenen Seiten des Bandes 18 an diesem angreifen. Jede Bearbeitungsstation umfasst eine Abstützung für das Band 18 in Form einer Führungsschiene 31, durch die das Band 18 hindurchgleitet. Es wird durch je zwei Führungsrollen 32 gegen die Führungsschiene 31 gedrückt, die an den Enden der Führungsschiene angeordnet sind. Zwischen den Führungsrollen 32 greift ein Fräser 33 an dem Band 18 an, der aus zwei übereinander angeordneten Scheibenfräsern 34 besteht.

Die Scheibenfräser 34 erzeugen in dem vorlaufenden Band 18 die beiden übereinanderliegenden Rillen 14,15. Die Bearbeitungsstationen 30 greifen auf den einander gegenüberliegenden Seiten des Bandes 18 an diesem an und erzeugen auf diesen beiden Seiten in gleicher Höhe liegenden Rillen 14,14 bzw. 15,15.

Statt der Scheibenfräser 34 können auch andere geeignete Profilierungswerkzeuge Verwendung finden, z.B. ein Ziehstahl. Auch kann der Profilierungsvorgang getrennt von dem Wickelvorgang stattfinden und beim Wickeln von vorprofiliertem Material ausgegangen werden.

Nach Einbringung der Rillen 14,14bzw. 15,15 ist aus dem unprofilierten Band 18 das Band 3 entsprechend der linken Ausführungsform in Fig. 2 geworden.

Nach dem Verlassen der zweiten Bearbeitungsstation 30 passiert in der Ausführungsform der Fig. 3 und 4 das Band 3 eine Führungsrolle 35, die im Abstand der Rillen 14,14 bzw. 15,15 und in deren Höhe Umfangsnuten 36 aufweist, mit deren Hilfe der Draht 11 und der in Fig. 4 nicht dargestellte Draht 16 gegen das Band 3 und in dessen Rillen 14,14 bzw. 15,15 geleitet werden. Das Band 3 und die Drähte 11,16 werden in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise gemeinsam aufgewickelt, wobei die zwischen den Windungen des Bandes 3 sitzenden Drähte 11,16 für den richtigen Abstand der einzelnen Windungen sorgen.

Um in axialer Richtung eine dichte Packung der Wicklung und eine gute Anlage der in axialer Richtung aneinanderliegenden Flächen des Bandes 3 bzw. der Drähte 11,16 zu erzielen, sind Andrückrollen 20,21,22,23 vorgesehen, von denen die Andrückrolle 20 in der Nähe des Auflaufpunktes des Bandes 3 auf die Innenwalze 1 vorgesehen ist, während die Andrückrollen 21,22,23 über den Umfang der ersten Windung verteilt sind.

Das Band 3 wird beim Aufwickeln hochkant verformt, was keine Schwierigkeiten bereitet, da es unter einer kräftigen Zugspannung gehalten und durch die Andrückrollen 20,21, 22,23 geführt wird. Die Abmessungen des Bandes 3 richten sich nach den gewünschten Abmessungen der Umfangsnut 6 und der dazwischen verbleibenden Stege. Beispielsweise kann das Band eine Höhe von 10 bis 12 mm und eine Dicke von 2 bis 4 mm aufweisen. Als Material kommt vorzugsweise korrosionsfester Stahl aber auch jedes andere Metall in Frage. Das gleiche gilt für die zwischen die Windungen des Bandes 3 einzuführenden Drähte 11,11', 11", bzw. 16,16'.

In Fig. 3 ist noch ein Schweisskopf 24 angedeutet, der in dem Ausführungsbeispiel als Punktschweisskopf ausgebildet ist und in regelmässigen Abständen in axialer Richtung Schweisspunkte setzt, die in Fig. 3 mit 25 angedeutet sind und die einzelnen Windungen des Bandes 3 mit den Drähten 11 bzw. 16 und untereinander verbinden. Bei einem normalen Walzendurchmesser von etwa 300 bis 500 mm können die Schweisspunkte beispielsweise in regelmässigen Abständen von etwa 100 mm angebracht sein. Die Drähte können auch kontinuierlich mit den Bändern 3,3', 3", verschweisst und auch mit diesen verlötet oder verklebt werden.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

631504 PATENTANSPRÜCHE

1. Rillenwalze, vorzugsweise für die Entwässerung von Papier-, Pappe- und ähnlichen Bahnen, mit einer arbeitenden Walzenoberfläche aus Metall, bestehend aus einer zylindrischen Walze, auf die mindestens ein Band schraubenlinien-förmig aufgewickelt ist, welches mit einer radial aussen gelegenen Begrenzung die arbeitende Walzenoberfläche und axial zwischen diesen Begrenzungen Umfangsnuten in der Walzenoberfläche bildet, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Windungen des Bandes (3,3', 3") mit radialem Abstand vom arbeitenden Walzenumfang ein die Windungen des Bandes (3,3', 3") auf axialem Abstand haltender, mit den Windungen des Bandes (3,3', 3") gleichgängig durchlaufender Draht (11,11") angeordnet ist.

2. Rillen walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (3,3', 3") auf jeder der einander in Achsrichtung gegenüberliegenden Seiten (12,13) eine in Längsrichtung in einem der Nuttiefe entsprechenden Abstand von der äusseren Begrenzung(9) des Bandes (3,3', 3") verlaufende Rille (14,14") aufweist und dass zwischen den einander zugewandten Seiten (12,13) benachbarter Windungen des Bandes (3,3', 3") in den Rillen (14,14") der Draht (11,11") angeordnet ist, dessen Durchmesser die Summe der Rillentiefen um einen der Nutbreite entsprechenden Betrag übersteigt.

3. Rillenwalze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den einander zugewandten Seiten (12,13) benachbarter Windungen zwischen dem ersten Draht (11, 11") und dem Aussenumfang der Innenwalze (1) ein zweiter längs des Bandes (3,3', 3") durchgehender Draht (16,16', 16") angeordnet ist.

4. Rillenwalze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (3,3") auf jeder der einander in Achsrichtung gegenüberliegenden Seiten (12,13) zwischen der ersten Rille (14,14") und dem Aussenumfang der Innenwalze (1) in untereinander gleichem Abstand vom Aussenumfang der Innenwalze ( 1 ) eine zweite Rille (15,15") aufweist und dass zwischen den einander zugewandten Seitenflächen (12,13) des Bandes (3,3") in den Rillen (15,15") der weitere längs des Bandes (3,3") durchgehende Draht (16,16") angeordnet ist, dessen Durchmesser die Summe der Rillentiefen übersteigt.

5. Rillen walze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Querschnitt und Tiefe der Rillen (14, 14"; 15,15") und/oder Querschnitt der Drähte (11,11"; 16, 16") voneinander verschieden sind.

6. Rillenwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Windungen des Bandes (3,3', 3") an den einander in Achsrichtung der Walze ( 10) zugewandten Seiten über den Draht oder die Drähte (11, 11", 16,16', 16") formschlüssig miteinander verbunden sind.