CN113167027A - 辊子及辊子的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于处理无纺织物料幅、纺织品料幅、塑料品料幅或者纸制品料幅的辊子(1)，其具有辊架(10)和围绕该辊架(10)可转动的辊套(20)，所述辊套(20)具有形成工作辊周(25)的外周面(26)并具有内周面(27)。根据本发明，所述辊套(20)构造为包括热固性塑料(22)的、均质的自承式套体(21)，该套体的硬度为85至95°SHD，并且沿着套体(21)纵长方向的弹性模数在室温下为至少2000且最大8000Mpa，以及在70℃优选120℃温度下为至少1000且最大6000MPa。

Description

辊子及辊子的制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于处理无纺织物料幅、纺织品料幅、塑料品料幅或者纸制品料幅的辊子，其具有辊架和围绕该辊架可转动的辊套，该辊套具有形成工作辊周的外周面并具有内周面。此外，本发明还涉及一种用于制造这样的辊子的方法。

背景技术

这种辊子大多作为处理辊，与相应的配对辊构成处理间隙，在相应设备上运行，用以对无纺织物料幅、纺织品料幅、塑料品料幅或者纸制品料幅进行处理。在此，用作辊套承载机架的辊架典型地沿轴向穿过通常构造为管的辊套延伸，其中，辊套围绕一条沿着该辊套纵长方向(

纵向伸展)延伸的旋转轴线可旋转地支承在辊架上。在此，辊套内周面可以用作辊套在辊架上至少为辅助性的支承。

所述辊子可以构造为常规的轧辊，其中，辊架通常构造为一根相对于固定的立柱或者支承座可围绕其纵轴线旋转的轴体，辊套例如以其内周面的一部分区域(特别是仅仅在一个线区域中)贴靠或者靠置在该轴体上，由此而支承在辊架上并且在轴体旋转的情况下围绕该轴体的纵轴线滚动。作为备选方案和当前优选的方案，所述辊子可以构造为弯曲补偿辊，例如浮动辊(下文中也称为S-辊)或者构造为柱塞支撑辊。在此，所述辊架，或者也称作横梁(Querhaupt)，通常相对支承座固定设置，并且辊套围绕该辊架可旋转地设置。在此情况中，辊套通常在其两个轴向端部处通过相应的轴承配置组件支承在辊架上，并且其内周面沿着纵长方向在轴向端部之间经由一定液压体积或者经由液压支撑柱塞在辊架上得以支撑，这可以理解为意在表达所述内周面的至少辅助性的功能。对于柱塞支撑辊之情形，该柱塞支撑辊可以具有内部的升程。那么，在辊隙张开和闭合时，不使整个辊子相对于配对辊移动，而只是使辊套相对于辊架移动。

对于弯曲补偿辊，应该如下地理解所述“支承”，即：辊套靠置在位于辊架的至少一个腔室中且加载了压力的液压流体上，或者在其上引导。在柱塞支撑辊中，该液压流体能够沿着辊子纵长方向典型地按照局部区域(亦即分区域地)进行操控，特别是可以单独个别地加载压力，使得由此能够产生在辊子纵长方向上不同的、施加于辊套内周面的压力和辊套的一种相应的造型。这样特别是有助于对辊子挠曲进行补偿并且使构造于辊子与配对辊之间的处理间隙保持稳定。为此，辊套的内周面一方面必须具有充分的形状稳定性和尺寸稳定性，以便能够建立并保持辊套与辊架之间必要的静液压力，另一方面，辊套同时具备一定的弯曲柔性或者弹性是必要的。对于S-辊，压力通常不是局部(亦即分区域地)可操控的。在此，除了由于流动阻力导致的偏差之外，乃是相同的压力作用于腔室的整个长度(全长)上。

为了实现辊套的相应的弯曲柔性，对于弯曲补偿辊，作为辊套，通常使用有弹性的材料或原料或者原料组合，借此能够提供在纵长方向上具有低弹性模数的辊套。这里，沿着纵长方向的弹性模数越低，辊套就越是能够借助于在内周面上加载压力而在局部位置(也就是说在仅仅一个沿着纵长方向所期望的区域中)更好地径向向外“升高”。在运行中与辊套相对设置的配对辊通常构造为比较硬的钢辊，该钢辊例如用以对工业纺织品进行处理，而且还优选可加热。

除了上述有利特性之外，对于辊套，特别是在形成所述工作辊周的外周面或者也称为套表面的材料特性方面，根据应用情况，提出了各种不同的、部分存在冲突的要求。于是，一方面，针对至少在料幅边缘处存在着随动织边(该织边也称为苏尔寿(Sulzer)边或者插入边)之情形以及针对横缝、缺陷部位和/或异物之情形，套表面应该能够在这些区域中优选有弹性地向内压缩弹入，并且能够接着重新回弹至初始形状；另一方面，对于大部分应用情形，套表面为了实现所期望的处理效果却应该具有较高的硬度。

因此，作为辊套，至少就在S-辊上的应用而言，特别是如下所述的设置单元已经证明是适合的：该设置单元包括一个用作支撑管的套架，并且要么带有一个松动地套装在其上的、具有工作辊周的辊套管，要么备选地具有一个直接敷设在套架上并与该套架固定连接的衬面。就在柱塞支撑辊上的应用而言，此外已经证明橡胶套或塑料套–无单独的套架–也是适宜的，在此情况下内周面构成辊架上的滚动面/工作面。例如由DE 3126 492C2已知这样的橡胶套或塑料套。

在此，通常金属的特别是由钢或者铸铁制成的、较为薄壁的、然而形状稳定的管子用作套架。另外，如下所述的套架也已经证明为适宜的：该套架由一种纤维增强塑料制成并且其上敷设有一层具有相应所期望的表面品质的衬面，由纤维增强塑料制成的套架基于纤维增强之故而具有较高的弹性模数，并且因此，虽然与金属材质相比更加易于变形，但还比不上纯粹的橡胶或者塑料套。这样的套架沿着纵长方向的典型的弹性模数在8000与12000MPa之间。

特别是由聚酰胺制成的管子(在下文也称为聚酰胺管或者PA套)已经证明适合作为这种套装在套架上的辊套管。PA套通常被松动地套装到套架上，其中，优选在套架外周与PA套内周之间存在典型地为至少1mm的直径差。例如在应用于S-辊的情况下，套装在套架上的PA套通常利用挡盘得以轴向锁止，其中该挡盘允许缓慢滑动，因为PA套在回转运行中具有比套架更低的转速。这种设计形式的特别优点是：在有损伤时，例如表面损伤时，能够以较低的花费将PA套从套架拆下并经济地换上一个替用套，特别是不必完全拆卸弯曲补偿辊。

作为PA套，特别是挤压成型的或者离心制作的(geschleudert)套是已知的，其具有1500至4000MPa的小弹性模数和约75至85°SHD(Shore D)的硬度。这样的PA套具有以下优点：该PA套能够特别软弹性地向内压缩弹入并且能够以比较简单的方式消除、特别是抚平所出现的表面缺陷。然而这种PA套的缺点是：材料的弹性模数和硬度随着温度升高而显著下降。弹性模数及硬度特别是从约50至60℃的玻璃转化温度起下降。因此，这样的PA套通常仅仅受限地适合于60℃以上的运行温度。

因此，针对于即使在较高运行温度情况下也需要高硬度的情形，通常使用带有衬面的套架，下文称之为衬面套。常用的衬面，特别是复合衬面，具有约3000至5000MPa的弹性模数和约85至95°SHD的硬度。这大多是包缠形成的复合衬面，其包括母体材料如环氧树脂、增强纤维诸如玻璃纤维或者尼龙纤维和用于调定所期望参数的其他添加剂。在此，可以根据需要个性化地单独选择相应的衬面并直接将其敷设到套架上，该套架在S-辊中大多构造为简单的钢管，而在柱塞支撑辊中构造为纤维增强塑料管。

所述已知的衬面套的缺点是：必须将衬面敷设到套架上，这便意味着额外的制造工序，因此制造费用大且成本高。另外，例如在运行期间内出现的表面缺陷只有以很大代价才能消除，甚至根本不能消除，因为这些衬面(尤其是为了即使在高温情况下也能够提供所期望的硬度)通常是不可热塑变形的。确切地说，在此情况中还需要进行再磨削处理，然而，对于S-辊，这就需要定期地将辊子完全拆除；对于柱塞支撑辊，这就需要至少将棍套(也可能在必要时与套架一起)拆除，以及需要通过专业工厂/车间/设备进行后续加工，因此成本特别高。为了避免在这种情况下停产，另外还需要昂贵的替用辊；作为对此备选的方案，也可以库存配备一种完整的替用辊套，亦即带有衬面的套架，其中为了更换浮动辊或者柱塞支撑辊的辊套，需要高水平的专业能力和适宜的设备。还存在着其他一些特别是具有不同硬度的衬面、橡胶衬面或者天然纤维基的表面衬面，然而，这些衬面由于其特性之故原则上只在特殊情况中使用，至少用以借助于挠曲度可控的辊子对工业纺织品进行处理。

此外还有这样的辊套，其中，将辊套管套装到套架上，接着再将其与套架固定连接，特别是通过如下方式：对位于辊套管与套架之间的中间空隙进行浇铸。在此，为了与辊套管更好地连接，在套架上大多额外地敷设、特别是包缠上一个内部的第三层。这种由辊套管和套架构成的组合现在也可以视作带有衬面的辊套，其中“衬面”在此并不是加装到辊套上，而是完全与辊套连接在一起。尽管辊套管内周面的表面品质和尺寸稳定性在此只起到次要作用，然而这种制造方法尤其是由于许多必要工序之故，费用很高，并且–正如对于加装的衬面–在辊套管需要更换方面未带来显著的优势。因为在此情况中必须将辊套管–如对于加装的衬面那样–费事地从套架拆下或者移除。

发明内容

因而，本发明的目的便是提供一种辊子，至少一个上述缺点依此得到改善，特别是，即使在超过60℃的运行温度下也能够实现安全和高效的使用，以及能够实现简单且经济的制造和维护。

本发明通过一种具有主权利要求特征的辊子以及通过一种具有权利要求17特征的方法实现了所提出的目的。在从属权利要求、说明书以及附图中公开了本发明的一些有益的设计和发展。

根据本发明，辊套构造为一种包括热固性塑料的、均质的自承式套体，该套体的硬度为85至95°SHD，并且沿着套体纵长方向的弹性模数在室温下为至少2000且最大8000MPa，以及在70℃优选120℃温度下为至少1000且最大6000MPa。由此，辊套可以既具有对弯曲补偿操控有利的、特别是较高的弯曲弹性，也具有尤其对处理工业纺织品有利的、特别是较大的表面硬度。

辊套在此可以完全由一种或者基于一种热固性的塑料(现简称为热固塑料)构成，其中，在所述热固塑料中可以附加地埋入填料和/或增强微粒。业已表明，这样的热固性塑料-特别是不同于热塑性塑料-特别适合在较高的运行温度下使用。特别是，借此在特别大的温度范围内保证了对于处理料幅来说重要的辊套材料特性，如充分的硬度和弹性。根据待处理的料幅，温度范围例如可以在室温与70℃、优选达120℃、特别优选达150℃之间。作为可选方案附加埋入的填料和/或增强微粒能够赋予辊套进一步的优点，如小的重量和/或特别高的刚性。

所说“均质的”概念在此应该理解为：相同的材料既提供对于处理效果起决定性作用的表面品质，也提供为支撑功能所需的强度和稳定性。与此同时，从工程技术角度看，在生产材料中完全可能存在异质性，例如填料或者增强微粒的不同分布和/或内周面上的阻油层。所述填料或者增强微粒的不同分布可能是-例如为了在周表面上实现较大的硬度-有针对性地达成，和/或由于相应的制造方法而受到技术条件限制，例如由于离心工艺过程。此后通常不需要进行再处理，特别是对表面的磨削。

套体的自承特性导致：原则上不需要单独的套架。由此，特别是辊子的总重量以及辊套的弯曲弹性得到了改善。另外，腔室中存在的液压流体的压力能够直接作用到辊套上。作为备选方案，存在着以下可能性：特别是在现有的处理设备中，可以将本发明的辊套(例如在更换时)松动地套装到一套架上并且与该套架一起推装到一辊架上。在此，套架可以既相对于辊架、也相对于辊套可旋转地支承。在此情况中，辊套是支承在套架上。

意想不到地发现，如下所述的材料适合于这样的辊套–其具备这些有利的稳定及弯曲性能，该材料具有一种组合的材料特性，包括：90±5°SHD的硬度和沿着辊子纵长方向的弹性模数，该弹性模数在室温下在2000与8000MPa之间以及在70℃运行温度下并优选也在120℃运行温度下在1000与6000MPa之间，特别优选在1500与4000MPa之间。

辊套特别是在外周面上的90±5°SHD的硬度在此产生了特别有利于处理无纺织物料幅、纺织品料幅、塑料品料幅或者纸制品料幅的表面品质。由此特别是设置在外周面上的表面可以非常光滑、无纤维且无孔隙以及阻止料幅微粒或者异物侵入或粘附的能力较强。这一点例如在处理工业纺织品时对于待处理的纤维材料是有利的。在内周面上，特别是对于弯曲补偿辊，较高的硬度能够有助于使辊套在这个区域中具备充分的形状和尺寸稳定性，以便能够建立并保持在辊套与支撑柱塞之间必要的静液压力。

沿着套体纵长方向的弹性模数在室温下在2000与8000MPa之间，并且该弹性模数在70℃运行温度下，以及优选即使在120℃的运行温度下，下降不超过一半，优选不超过四分之一，该弹性模数特别是实现了有利于在浮动辊或者柱塞支撑辊上使用的辊套弯曲柔性，特别是在高达150℃的高运行温度下亦然。

在一种优选实施方式中，辊套的厚度，也就是说，辊套的内、外周面之间的径向距离为至少20mm，特别优选至少30mm。

优选地，辊套的外径为至少250mm且最大800mm。

已经发现：具有这个厚度和/或这个外径的辊套特别好地适合于构成自承式套体。

在此，结合上述的材料特性，便得到了这样一种辊套，该辊套不但具有自承套的优点，而且还具有衬面套的优点。于是，既具有经济制造和-需要时-经济更换的可能性以及辊套沿着纵长方向的有利的弯曲柔性和弹性，从而，辊周的仅仅局部的造型就能够实现充分的稳定性-即便在较高运行温度下，并由此特别是能够实现辊套的自承特性；也具备衬面套的优点，如适宜的表面品质，特别是具有比较光滑的且特别硬的表面。

因此，总体上提供了一种具有辊套的辊子，该辊子不仅能够实现-即使在较高运行温度下依然-安全和高效的使用，而且也能够实现较低的制造成本和维护成本。

作为适合构成辊套的具备前述材料特性的原料实例，可以列举已知的材料“MirrorMax”(商品名，山内有限公司(Yamauchi Co.,Ltd)出品)作为用于套架的衬面。已经意想不到地发现：该材料不仅-如已知的那样-适合构成一种与套架固定连接的衬面，而且也适合构造一种均质的自承式辊套。

在本发明的第一设计中，辊套具有在室温下为至少2250且最大5000MPa以及在70℃优选120℃温度下为至少1500且最大4500MPa的沿着圆周方向的弹性模数。由此，特别是也得到了有利于在浮动辊或者柱塞支撑辊上使用的沿着圆周方向的辊套弯曲柔性。

特别优选的是，辊套具有沿着所有空间方向相同的弹性模数。所说“沿着所有空间方向相同”应该理解为：并未采取任何措施，来产生在各不同空间方向上不同的弹性模数。而由于制造公差产生的差异包含在所说“相同”之内。这样的设计例如在辊套中可以是下述情况：该辊套在工程技术角度看不具有异质性，也就是说，在此基本上没有非均匀分布的填料微粒和/或增强微粒。由此得到了特别有利的辊套弯曲柔性，特别是对于很小的变形区域。

辊套优选适于在至少130℃优选至少150℃的持续运行温度下运行。由此，特别是也能够加工那些需要较高处理温度进行处理的料幅。另外，该允许的高运行温度可以视为一项重要优点，即如下所述：基于特别是针对浮动辊所构造的处理间隙的形状之故，在料幅宽度减小时，辊套在边缘区域中能够仅仅有限制地回缩，并且因此不再需要-如在现有技术中必要的那样-将整个辊套按规则从热的配对辊上移开。

辊套至少在外周面上优选此外也在内周面上可以具有0.2至1.6μm、优选0.2至0.8μm的表面粗糙度Ra。已经证明：具有这样的外周面的辊子特别好地适合于处理工业纺织品。具有较低粗糙度的表面还有益地有助于避免表面磨损。此外，对于弯曲补偿辊，如果内周面也具有该表面粗糙度，则能够在内周面处针对于建立静液压力的液压流体实现特别高的密封性。

业已证明有利的是，借助离心铸造法来制造辊套。由此能够特别简单且经济地制造辊套。另外，能够以特别简单的方式获得热固性塑料和/或选配的增强微粒的均匀分布，该均匀分布对于材料的均质性是必需的。作为备选方案，原则上可以通过挤压或者浇铸来制造辊套，特别是对于含纤维的辊套，这样可能是有益的。

特别是为了在浮动辊上使用辊套，辊套松动地套装于具有一表面的套架，并且特别是通过挡盘相对于套架得以轴向锁止。由此，特别是对于已有的套架，如在用于处理无纺织物料幅、纺织品料幅、塑料品料幅或者纸制品料幅的现存设备中的情况那样，能够以特别简单的方式更换辊套，特别是用以替换由现有技术已知的辊套管，如聚酰胺管或者聚酰胺套(PA套)。据此，本发明的辊套可以构成由现有技术已知的辊套的一种经济的替代品。

特别优选的是，在上述应用中，套架在其表面上具有一保护层，该保护层比套体构造得更具弹性或者更柔软。该保护层可以通过套架构成或者敷设在该套架上。通过这种方式，可能存在的污物微粒可以压入到保护层之中，从而能够避免否则会由此产生的、可能的辊套点状过载。特别优选的是，该保护层构造为橡胶层。

用于制造辊套的且至少部分构成辊套的热固塑料优选基于合成树脂制得，所述合成树脂通常具有随温度变化的粘度，特别是在室温下具有粘性。例如，该热固性塑料基于环氧树脂或者基于可交联的聚氨酯制成。已经证明：这样的热固性塑料特别适合于产生所期望的硬度和所期望的弹性模数。

优选地，特别是用作基础材料的合成树脂，特别是环氧树脂，具有在100与200℃之间、特别优选在130与150℃之间、特别优选在140与145℃之间的玻璃转化温度。由此，即使在较高运行温度下也能够保证特别高的辊套强度。

特别优选的是，所述辊套包括一种微粒-热固塑料-复合结构，也就是说，在热固性塑料中掺入了填料微粒和/或增强微粒。通过热固塑料和填料微粒和/或增强微粒混合成这两种原材料之复合物的可调节的混合比，可以(根据相应应用的要求或者有利特点)在限定的范围内个性化地单独产生辊套的材料特性，特别是刚性或弹性以及重量。

所述填料微粒和/或增强微粒例如可以包括长度分别小于0.2mm优选小于0.02mm的、细长的纤维状微粒，以下简称为纤维。所说“细长的”应该理解为：这些微粒沿某一空间方向具有一个尺寸，该尺寸要比沿着两个与之垂直地延伸的尺寸大至少一个数量级。特别是辊套的刚性和弹性能够通过掺入这种纤维得到改善。在此，掺入特别小的纤维特别是能够有利于构造辊套的特别光滑的表面。特别是，由此可以避免：设置于辊套表面上的一些单个纤维对表面特性产生负面影响。在纤维精细分布的情况下，表面(特别是与具有粗得多的纤维的包缠衬面相比)可以构造得非常光滑，并且能够有益地实现特别高的光泽。此外，还可以利用较精细的纤维在内周面上形成油密封性，因为与通常较大的纤维颗粒相比，油不能经过这些精细的纤维被向外输送。在此情况中，不需要额外附加特别是阻油的覆层。

作为纤维以外的备选方案或者补充方案，优选所述填料微粒和/或增强微粒包括颗粒。所说“颗粒”特别是应该理解为那种沿着所有三个空间方向的尺寸都处于相同数量级的微粒。所述颗粒特别是可以具有一种能够被球体包络的形状。球体的直径优选小于0.05mm，进一步优选小于0.005mm。通过掺入这样的特别是用作填料的颗粒，能够进一步改善辊套的弹性，并且辊套的重量可以较低。

特别优选的是，所述颗粒沿着两个空间方向以基本相同的数量级构造，而沿着第三空间方向则以相对而言小得多的数量级构造。这意味着：所述颗粒特别是可以构造为板片状的或者薄片状的。已经证明，用这些片状颗粒既能够实现提高的刚性，也能够实现特别光滑的辊套表面。通过最后提到的这一特征，例如可以达到待制造产品的特别高的光泽。另外，在构造特别薄的覆层时，如对于辊套，由此能够更好地减小环氧树脂的厚度，以及能够实现辊子表面的更好的耐磨性。

作为这种填料微粒和/或增强微粒的实例，可以列举本身已知的矿物质填料。在此，辊套中的构造为矿物质填料的微粒优选可以构成占总重量之5至40重量百分比的份额。已经证明：以填料微粒和/或增强微粒的这样的份额，能够特别有益地获得在辊套硬度和弹性模数方面所期望的参数值。

特别优选地，特别是构造为片状颗粒的填料微粒和/或增强微粒由基本上为钾和铝的成分构成。这些片状颗粒可以构成一个层结构并且特别适合作为增强微粒。特别是，即使在较高的持续运行温度下，也能够由此保证辊套的可靠的强度或者刚性。在此，所述片状颗粒优选构成占总重量之30至40重量百分比的份额。其余占总重量在60与70重量百分比之间的基本份额优选由-上述的-环氧树脂构成。

在特别是构造为片状颗粒的填料微粒和/或增强微粒之间存在一个中间空隙，设置在该中间空隙中的环氧树脂可以附加地具有粉末状的颗粒。该粉末状颗粒优选由二氧化硅构成并且例如能够使得对环氧树脂或者反应树脂的触变调节成为可能。由此，特别是能够将微粒-热固塑料-复合结构的如填料微粒和/或增强微粒以及环氧树脂的成分相互特别牢固地粘附或者粘结，并从而实现整个复合结构的特别高的凝聚力。

在一种优选设计中，辊子构造为特别是浮动的或者柱塞支撑的弯曲补偿辊，其中，位于辊架上的辊套在其内周面上至少在一部分区域中能够被加载优选液压压力，特别是在一个周侧的和轴向的部分区域内。由此，在辊套的外周面与辊架之间可以产生沿着纵长方向不同的径向距离。所述浮动辊也可以是一种具有金属管的柱塞支撑辊。本发明的辊套也可以松动地套装到常规的辊体上进行使用。

本发明的用于制造这种辊子的方法规定：在第一步骤中，借助离心铸造法在管状的结晶器(Kokille，型模)中将液态的、优选设置有填料微粒和/或增强微粒的合成树脂成形为一个构成辊套的管体。例如通过热量、通过紫外线辐射和/或红外线辐射促进合成树脂交联而形成热固性塑料。继后，将管体从结晶器中取出。在另一方法步骤中，至少在外周面上优选附加地也在内周面上对辊套进行机械精加工，特别是磨削，以构成0.2至1.6μm、优选0.2至0.8μm的表面粗糙度Ra。在最后的步骤中，为了实现运行，将辊套松动地套装在辊架或者套架上，也就是说，特别是不与辊架或者套架固定连接。然后就可以这样地使辊子运行。这种方法尤其是能够实现：特别简单且经济地制造这样的辊套。

附图说明

下面将借助附图详细阐述本发明的三个实施例。相同的附图标记表示相同的部件。

附图示意性示出：

图1为本发明的浮动辊的纵剖视图；

图2为本发明的柱塞支撑辊的第一设计形式的纵剖视图；

图3为这个柱塞支撑辊的横剖视图；

图4为本发明的柱塞支撑辊的第二设计形式的纵剖视图；

图5为辊套的一种设计形式的纯示意性细节剖视图的局部片段；

图6为用于运行本发明的辊子的设备的示图，是沿本发明辊子纵长方向观察的视图；

图7为同一设备的示图，是横向于本发明辊子纵长方向观察的视图；

图8为对比测试的曲线图。

具体实施方式

在图1中示出了本发明的辊子1的第一实施例。该辊子1是一处理辊，且当前构造为所谓的弯曲补偿辊，形式上是一种浮动辊。正如在图6和7中示范性地示出的那样，这种辊子1例如应用于：在用以处理无纺织物料幅、纺织品料幅、塑料品料幅或者纸制品料幅的设备30上与一配对辊2构成处理间隙3，料幅4被引导通过该处理间隙，以进行处理。辊子1特别是包括辊架10和围绕该辊架10(特别是围绕一条沿着辊架10纵长方向延伸的旋转轴线)可旋转的辊套20。

辊架10在其轴向端部上分别具有一个辊颈19，辊架10以及最终辊子1可以经由该辊颈支承在一个未示出的、固定的立柱或者支承座上。由辊架10和辊颈19构成的整体也称为横梁11。辊架10在一个横截面区域中，当前在图1中是在一个上部区域中，具有一个当前在几乎辊架10全长上延伸的并且由至少一个纵向密封部14a和横向密封部14b限定的腔室12，在该腔室中设置有液压流体13。液压流体13特别是可以经由未示出的管路提供并且经由未示出的装置加载压力，特别是以如下方式，即：在内周面27(在该周面上实现对辊套20的支承)处可以施加和改变压力。

辊套20包括一个外周面26，其形成工作辊周25。在此，辊套20松动地套装于一个用作支撑管的套架28上。为此，辊套20的内周面27的直径优选比套架28的外径大至少1mm。在辊子1运行中，辊套20因此在套架28上转动，该套架则又相对于辊架10转动。套架28为此特别是在其内周上以本身已知的方式(特别是经由未详细示出的轴承17a)可旋转地支承在辊架10上。由于直径不同之故，套架28与辊套20相比通常是以更高的转速转动。为了避免辊套20轴向滑移，该辊套在其轴向端部处通过各一个与辊架10相连接的挡盘17得以锁止。在图1所示的实施例中，左侧的那个挡盘17可以拆卸，以便能够取下辊套20。对于辊套20，如果需要再磨削周侧表面26、27，那么只需置换该辊套20即可，而不是整个辊子1。于是，一个经济的替用套就足以维持生产，而不必库存配备比较昂贵的替用辊。

在此，套架28例如构造为金属的特别是由钢或者铸铁制成的、薄壁的、然而形状稳定的管子。套架28在其内周上具有适宜于将腔室12密封的表面品质，尤其是特别光滑的表面。在套架28的外周上，当前设置有一个特别具有弹性的或者柔软的保护层29，尤其是橡胶层，用于接纳和压入例如在将辊套20套装于套架28上时掉落到这二者之间的、可能的异物或者污物颗粒，从而能够避免辊套20的特别是局部的或者呈点状的过载。

辊套20包括热固塑料22，该热固塑料特别是基于合成树脂(其具有随温度变化的粘度)制成，例如基于环氧树脂或者基于聚氨酯，并且具有以下特定的材料特性。辊套20特别是构造为一种均质的自承式套体21，其中，所说“均质的”概念应该理解为：相同的材料既构成对于处理效果来说起决定性作用的表面品质，也提供为支撑功能所需的辊套20强度。这一点特别是能够通过如下方式予以实现，即：构成辊套20的套体21具有85至95°SHD的硬度和在室温下至少2000且最大8000MPa以及在70℃优选120℃温度下至少1000且最大6000MPa的沿着套体21纵长方向的弹性模数。

辊套20可以具有在室温下至少2250且最大5000MPa以及在70℃优选120℃温度下至少1500且最大4500MPa的沿着圆周方向的弹性模数，其中，辊套20优选具有沿所有空间方向均相同的相应弹性模数。

已经证明：材料特性的这种组合，特别是如通常仅由带有衬面的套架已知的较高硬度与如通常仅由自承式聚酰胺套已知的较低弹性模数的组合，对于这种辊套20在弯曲补偿辊上的适用性具有特别积极的影响，正如例如在图5所示曲线图中可清楚地看出的那样。

辊套在所示实施例中具有大于20mm的厚度D和最小为250mm、最大为800mm的外径A。

在图2、3和4中分别示出了一个辊子1，其构造为柱塞支撑的弯曲补偿辊，其中，相应使用的辊套20至少在其材料特性方面基本上符合于前文针对图1所说明的套体21。柱塞支撑辊沿着纵长方向包括多个液压式支撑柱塞15、16，所述支撑柱塞分别包括一个用于液压流体13的腔室12。支撑柱塞15、16，或者也称为支撑元件，能够相对于辊架10可径向运动地引导，至少以一个具有贴靠面的区段贴靠在辊套20的内周面27上，并且在液压流体的压力作用下将辊套20按照局部区域(亦即分区域地)向径向外侧加压。由此往内周面27上施加一个力，该力在处理间隙3中产生线力。面朝处理间隙3的各支撑柱塞15彼此紧密相邻并且在辊套20的实际整个有效长度区域上延伸。

在此示出的辊套20又构造为自承式辊体21，该辊体(与图1中示出的辊体21不同)不是套装在一套架28上，而是直接套装到辊架10上。由此，腔室12中相应存在的液压流体13压力直接作用在辊体21或者辊套20的内周面27上。与此相应地，腔室12中的压力上升能够直接传递到辊套20上。为了在内周面27上保证充分的油密封性，该内周面27优选还经过额外加工。辊体21分别在其轴向端部处通过轴承配置组件17a实现支承，该轴承配置组件可以按已知方式构造，使得它们能够实现辊套20相对于辊架10的升程。

在这样的应用中，辊套通常承受较高的负荷，因为：面朝处理间隙3的支撑柱塞15向着当前未示出的配对辊2方向作用(该配对辊在图2、3和4中应该是设置在辊子1上方)，而在边缘区域中缩回柱塞(Rückzugstempel)16反作用于这个力。缩回柱塞16特别是用于在料幅4侧向或者说料幅宽度的侧边(特别是当该料幅宽度小于最大可能的料幅宽度时)防止辊套20与配对辊2接触，和/或减小在料幅边缘的区域中的线力。由此使得辊套20变成椭圆，而它同时又通过一个分别在端侧的接纳镶框(Aufnahmefassung)31被往圆形形状压迫。已经意想不到地发现：根据本发明较硬的、然而-以与现有技术中已知的比较有弹性的PA套相当的方式-可弯曲的辊套20能够可靠和持久地经受得住这些负荷。在该辊子中，与传统辊套相比更大的弹性模数在高温下也产生积极作用。于是，在此情况下，例如不再需要特别是将辊子边缘区域与加热的配对辊按规则间隔开或者将整个辊套从加热的配对辊移开。需利用缩回柱塞施加的力可以相应较小，并且使套变成椭圆的力可以更小。

在图2和3示出的辊子1中，借助两个活塞45a、45b来调节位于腔室12中的液压流体13的压力加载，所述活塞以丝杠螺母方式可以手动或者自动地在一根可旋转的主轴(丝杠)18a上移动，特别是在具有两个反向螺距的区域中移动。通过活塞的移动，将柱塞根据宽度开动或者关断。由于活塞与辊套内侧面之间存在间隙之故，而产生一种连续的泄漏。为了进行补偿，将油持续地泵入活塞之间的管段中。控制油压以调节线力。特别是，可以借助主轴18a使活塞45a、45b为了实现位于两活塞45a、45b之间的液压流体的压力上升而相向运动，或者为了实现这个区段中的压力下降而相离运动。由此能够给各腔室12按照局部区域(亦即分区域地)加载不同的压力，这就能够致使辊套20相应地弯曲。

在图4示出的辊子1中，经由流体管路18(这些流体管路能够特别是关于辊子中心镜像对称地与不同腔室12相连通)和未示出的相应压力源，为位于腔室12中的液压流体13加载压力。除此之外，图4中示出的辊子1在其他方面均对应于图3中示出的辊子。

在图5中纯示意性地示出了本发明辊套20的纵剖面。辊套20在此构成为一种微粒-塑料-复合结构24，其包括热固塑料22以及填料微粒和/或增强微粒23。填料微粒和/或增强微粒23在此埋入热固塑料22中并且可以-如本例这样-既包括纤维23a，也包括颗粒23b。当然也可以只实现前述特征之一(纤维和/或颗粒)。纤维23a具有优选小于0.2mm的长度。颗粒23b具有优选小于0.05mm的直径。颗粒23b可以构造为球形的或者片状的。通过这种微粒-塑料-复合结构所建立的、构造为辊套20的套体21可以在周面上具有特别有利的、特别是硬的和光滑的表面，并且同时可以具有特别有利的、特别是有弹性的和可弯曲的整体结构。特别优选的是，该辊套具有大于150MPa的耐压强度和大于50MPa的抗拉强度。

在图6和7中分别作为实例示出了一个用于运行本发明辊子1的设备30。辊子1在此与配对辊2共同构成一个用于对料幅4进行引导和处理的处理间隙3。在此情况下，利用辊子1在处理间隙3中特别优选能够产生5至600N/mm、优选25至400N/mm的线力。为了完整起见，应该指出：这样的柱塞支撑辊1也可以在三辊设备上运行，在该三辊设备中，两个处理间隙或者两个挤压区(Press-Nips)同时作用到弯曲补偿辊1的套上，特别是用于纺织品处理。另外，还可以考虑应用于其他的料幅产品，例如用于无纺织物产品、薄膜或者纸。

在图8中示出了一个曲线图，其中，将处理间隙3(特别是由辊子1和相应的配对辊2所产生)中在不同辊套的辊子宽度上从中心起沿着纵长方向的线力分布进行了相互对比。其中，在曲线图的下部以柱状图形式画出了在辊架10从辊子1中心起向着该辊子1自由端部沿着纵长方向的各个腔室12上液压流体13的压力分布。在此，当前在曲线图左侧的中心区域内，相比于离开中心一定距离的区域(在该曲线图中从中心至右侧)，具有更大的压力，特别是为其他腔室12的1.5倍的压力。在柱形图的上方，通过所示的图线表示出了利用相应辊套在处理间隙3中产生的线力。在此，以41标注的图线对应于利用本发明的辊套20得到的线力变化曲线，图线42对应于利用现有技术中已知的PA套得到的线力变化曲线，图线43对应于利用现有技术中已知的带有衬面的纤维增强塑料管(FvK管)得到的线力变化曲线，以及，图线44对应于利用现有技术中已知的带有衬面的钢管产生的线力变化曲线。

用以比较的PA套(图线42)在此在室温下具有1500至4000MPa的弹性模数，以及在70℃温度下具有500至1500MPa的弹性模数。带有衬面的纤维增强塑料管(图线43)在室温下具有6000至10000MPa的沿着纵长方向的弹性模数。钢管的衬面(图线44)在室温下具有3000至5000MPa的弹性模数，以及在70℃温度下具有2500至4500MPa的弹性模数。本发明的辊套20当前在室温下具有2000至6000MPa的弹性模数，以及在70℃温度下具有降低最多1/3的弹性模数。

正如借助图8可以看到的那样，已经证明：借助弯曲补偿辊可在辊子纵长方向上有差异地产生的压力利用本发明的辊套20能够在处理间隙3中产生一种与利用PA套非常相似的、特别有利的线力变化曲线，尽管本发明的辊套20为了实现更好的自承特性而具有与所述PA套相比大得多的刚性。特别是，本发明的辊套和用以比较的PA套，与其他那些作比较的辊套相比，具有更大的线力增高和更陡的过渡，这样特别有利于根据辊架上调定的压力实施辊子弯曲的后继追随。因此，通过均质型辊套20便已产生了套体21的自承特征，结果便是，原则上不需要单独的套架28。另外，鉴于辊套20的表面特性还由此实现了：既不需要套装在套架28上的单独的套，也不需要敷设在套架28上的衬面，从而，特别是制造成本和维护成本可以特别地低。

应该明确的是：本发明的保护范围并不限于所描述的实施例。特别是，在未改变本发明核心的情况下，完全可以对辊架上辊套的结构、应用和/或设置进行调整。

附图标记列表

1 辊子

2 配对辊

3 处理间隙

4 料幅

10 辊架

11 横梁，支承架

12 腔室

13 液压流体

14a 纵向密封部

14b 横向密封部

15 柱塞

16 缩回柱塞

17 挡盘

17a 轴承

18 流体管路

18a 主轴

19 辊颈

20 辊套

21 套体

22 热固塑料

23 微粒

23a 纤维

23b 颗粒

24 颗粒-塑料-复合结构

25 辊周

26 外周面

27 内周面

28 套架

29 保护层

30 处理设备

31 接纳镶框

41 本发明的辊套

42 辊套，聚酰胺套

43 辊套，带有衬面的纤维增强塑料管

44 辊套，带有衬面的钢管

45a 活塞

45b 活塞

A 外径

D 厚度

Claims (20)

1.用于处理无纺织物料幅、纺织品料幅、塑料品料幅或者纸制品料幅的辊子(1)，其具有辊架(10)和围绕该辊架(10)可转动的辊套(20)，其中，所述辊套(20)具有形成工作辊周(25)的外周面(26)并具有内周面(27)，

其特征在于，

所述辊套(20)构造为包括热固性塑料(22)的、均质的自承式套体(21)，该套体的硬度为85至95°SHD，并且沿着套体(21)纵长方向的弹性模数在室温下为至少2000且最大8000MPa，以及在70℃优选120℃温度下为至少1000且最大6000MPa。

2.根据权利要求1所述的辊子(1)，其特征在于，所述辊套(20)具有在室温下为至少2250且最大5000MPa以及在70℃优选120℃温度下为至少1500且最大4500MPa的沿着圆周方向的弹性模数。

3.根据权利要求1或2所述的辊子(1)，其特征在于，所述辊套的厚度(D)为至少20mm，优选至少30mm。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的辊子(1)，其特征在于，所述辊套的外径(A)为至少250mm且最大800mm。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的辊子(1)，其特征在于，所述辊套(20)具有沿着所有空间方向均相同的弹性模数。

6.根据前述权利要求中任一项所述的辊子(1)，其特征在于，所述辊套(20)适于在至少130℃优选150℃的持续运行温度下运行。

7.根据前述权利要求中任一项所述的辊子(1)，其特征在于，所述辊套(20)至少在外周面(26)上优选也在内周面(27)上具有0.2至1.6μm、优选0.2至0.8μm的表面粗糙度Ra。

8.根据前述权利要求中任一项所述的辊子(1)，其特征在于，所述辊套(20)借助离心铸造法制成。

9.根据前述权利要求中任一项所述的辊子(1)，其特征在于，所述辊套(20)松动地套装于具有一表面的套架(28)上。

10.根据权利要求9所述的辊子(1)，其特征在于，所述套架(28)在其表面上具有保护层(29)，该保护层比所述套体(21)更具弹性。

11.根据前述权利要求中任一项所述的辊子(1)，其特征在于，所述热固性塑料(22)基于合成树脂而制成，该合成树脂具有随温度变化的粘度。

12.根据权利要求11所述的辊子(1)，其特征在于，所述合成树脂具有在100与200℃之间的玻璃转化温度。

13.根据前述权利要求中任一项所述的辊子(1)，其特征在于，所述辊套(20)具有微粒-塑料-复合结构(24)，其包括所述热固性塑料(22)和填料微粒和/或增强微粒(23)。

14.根据权利要求13所述的辊子(1)，其特征在于，所述填料微粒和/或增强微粒(23)包括长度分别小于0.2mm优选小于0.02mm的、细长的纤维状微粒(23a)。

15.根据权利要求13或14中任一项所述的辊子(1)，其特征在于，所述填料微粒和/或增强微粒(23)包括直径分别小于0.05mm优选小于0.005mm的颗粒(23b)。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的辊子(1)，其特征在于，所述填料微粒和/或增强微粒(23)包括呈片状构造的颗粒。

17.根据权利要求13至16中任一项所述的辊子(1)，其特征在于，所述填料微粒和/或增强微粒(23)包括矿物质填料并且在所述辊套(20)中构成占总重量之5至40重量百分比的份额。

18.根据权利要求13至17中任一项所述的辊子(1)，其特征在于，所述填料微粒和/或增强微粒(23)由包括钾和铝的成分构成。

19.根据前述权利要求中任一项所述的辊子(1)，其特征在于，所述辊子(1)构造为弯曲补偿辊，并且所述辊套(20)在其内周面(27)上至少在一部分区域中能够被加载优选液压压力。

20.用于制造具有前述权利要求中任一项所述特征的辊子(1)的方法，其包括以下步骤：

-在管状的结晶器中对液态的、选配设置有填充微粒和/或增强微粒(23)的合成树脂进行离心铸造，以制得构成辊套(20)的管体，

-优选通过热量、通过紫外线辐射和/或红外线辐射促进所述合成树脂交联而形成热固性塑料(22)，

-将辊套(20)从结晶器中取出，

-如果需要，优选对至少外周面(26)优选也对内周面(27)进行机械加工，以构成0.2至1.6μm、优选0.2至0.8μm的表面粗糙度Ra，

-将辊套(20)松动地套装到辊架(10)或者套架(28)上。

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