DE102009045071A1 - Roller winder roller and method of treating a web - Google Patents
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Abstract
Rollenwicklerwalze mit einem Rollenkern, der radial außen einen Funktionsbelag aus einem inkompressiblen Elastomer aufweist und dessen Grenzschicht durch mindestens eine Öffnung und mindestens einen Steg definiert ist. Man möchte das Betriebsverhalten einer Rollenwickeleinrichtung verbessern. Hierzu ist vorgesehen, dass das Volumenverhältnis der mindestens einen Öffnung und des mindestens einen Stegs der Grenzschicht derart gewählt ist, dass die Grenzschicht ein "quasi kompressibles" Verhalten ausbildet.Roll winder roller with a roll core which has a functional covering made of an incompressible elastomer radially on the outside and whose boundary layer is defined by at least one opening and at least one web. It is desirable to improve the performance of a roll winder. For this purpose, it is provided that the volume ratio of the at least one opening and the at least one web of the boundary layer is selected in such a way that the boundary layer develops a “quasi-compressible” behavior.
Description
Die Erfindung betrifft eine Rollenwicklerwalze mit einem Rollenkern, der radial außen einen Funktionsbelag aus einem inkompressiblen Elastomer aufweist und dessen Grenzschicht durch mindestens eine Öffnung und mindestens einen Steg definiert ist.The invention relates to a roller winder roller having a roller core, which has a functional coating of an incompressible elastomer on the radially outside and whose boundary layer is defined by at least one opening and at least one web.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer Papierbahn als Beispiel für eine Materialbahn beschrieben. Sie ist jedoch auch auf andere Materialbahnen anwendbar, die auf ähnliche Weise gehandhabt werden können. Als Beispiel für eine Wickelvorrichtung dient in der Folge eine Rollenschneidmaschine, auf die die Erfindung mit besonderem Vorteil anwendbar ist.The invention will be described below with reference to a paper web as an example of a material web. However, it is also applicable to other webs that can be handled in a similar manner. As an example of a winding device is used in the sequence of a slitter-winder, to which the invention is applicable with particular advantage.
Um den Herstellungsprozess der Papiererzeugung so effizient wie möglich zu gestalten, ist man bestrebt, möglichst breite Papierbahnen mit möglichst hoher Geschwindigkeit zu fertigen.In order to make the production process of paper production as efficient as possible, efforts are being made to produce paper webs as wide as possible at the highest possible speed.
Die so entstandenen Papierbahnen werden zur Weiterverarbeitung oder zum Transport auf Leertamboure aufgewickelt und dann häufig Volltamboure oder Mutterrollen genannt, die derzeit üblicherweise axiale Längen von bis zu 11 m, Durchmesser von über 4 m und Gewichte von bis zu 170 Tonnen erreichen. Für einige Weiterverarbeitungsprozesse, insbesondere aber für den Transport außer Haus sind solch große und schwere Rollen zu unhandlich.The resulting paper webs are wound up for further processing or transport on empty reeds and then often called full reels or mother rolls, which currently usually reach axial lengths of up to 11 m, diameter of over 4 m and weights of up to 170 tons. For some finishing processes, but especially for the transport outside the home such large and heavy roles are too unwieldy.
Deshalb müssen sie für den Transport außer Haus und die sich daran anschließenden Weiterverarbeitungsprozesse zu handhabbaren Rollen gemacht werden. Das geschieht in Rollenwicklern, bei denen zwischen dem Abwickeln und Aufwickeln noch ein Längsschneiden der Materialbahn vorgesehen ist, so dass im Rollenwickler mehrere Teilbahnrollen gleichzeitig gewickelt werden.Therefore, they have to be made manageable roles for the transport outside the home and the subsequent processing. This is done in reel winder, in which between the unwinding and winding nor a longitudinal cutting of the web is provided so that several sub-web rolls are wound simultaneously in the reel winder.
Bei Rollenwicklern unterscheidet man prinzipiell zwischen Tragwalzenwicklern, bei denen die Rolle oder die Rollen mit ihrem Gewicht auf zwei oder mehr Tragwalzen aufliegen, und Kontaktwalzenwicklern, bei denen die Rollen zentrisch gehalten werden und nur an einer Kontaktwalze anliegen. In vielen Fällen wird von der Kontaktwalze ein Teil des Rollengewichts aufgenommen. In diesem Fall wird der Kontaktwalzenwickler auch als Stützwalzenwickler bezeichnet. Bei einem Tragwalzenwickler gibt es vielfach noch eine Belastungs- oder Reiterwalze, die zu Beginn eines Wickelvorganges einen Rollenkern mit einer sich darauf aufbauenden Wickelrolle mit einer erhöhten Kraft in das durch die Tragwalzen gebildete Wickelbett drückt, um einen bestimmten Wickelspannungsverlauf zu erzeugen.In the case of reel winders, a distinction is in principle made between carrier roll winders, in which the roll or rolls rest with their weight on two or more support rolls, and contact roll winders, in which the rolls are held centrically and bear against only one contact roll. In many cases, a part of the roller weight is absorbed by the contact roller. In this case, the contact roller winder is also referred to as a back-up roller winder. In a carrier roll winder, there is often still a loading or rider roll, which presses at the beginning of a winding process, a roll core with a winding roll based thereon with an increased force in the winding bed formed by the support rollers to produce a certain winding tension profile.
Unabhängig von der Art des Rollenwicklers möchte man möglichst hohe Wickelgeschwindigkeiten erzielen können, um eine hohe Produktivität zu erzielen. Dabei möchte man gleichzeitig eine gute Wickelqualität erreichen und Beschädigungen der Materialbahn vermeiden.Regardless of the type of reel winder you want to achieve the highest possible winding speeds to achieve high productivity. At the same time one would like to achieve a good winding quality and avoid damage to the material web.
Man hat daher die früher verwendeten Rollenwicklerwalzen, die als Stahlwalzen ausgebildet waren, mit einem Funktionsbelag versehen. Der Funktionsbelag ist durch einen Elastomer gebildet und ermöglicht einen gegenüber einer Stahlwalze verbreiterten Auflage- oder Kontaktnip zwischen der Rollenwicklerwalze und der Wickelrolle. Rollenwicklerwalzen mit einem Funktionsbelag bringen verbesserte Wickelergebnisse und ermöglichen es, Wickelrollen mit einem größeren Durchmesser als bei Stahlwalzen zu wickeln.It has therefore provided the formerly used reel winding rollers, which were designed as steel rollers, with a functional coating. The functional coating is formed by an elastomer and allows a relation to a steel roller widened bearing or Kontaktnip between the roller winder roller and the winding roll. Roller winder rollers with a functional coating bring improved winding results and make it possible to wind bobbins with a larger diameter than with steel rollers.
Allerdings gibt es auch bei Rollenwicklerwalzen, die einen Funktionsbelag aufweisen, nach wie vor Probleme im Betriebsverhalten. Bei Funktionsbelägen für Rollenwickler wird grundsätzlich zwischen zwei verschiedenen Arten unterschieden, nämlich solchen aus kompressiblen Elastomeren und solchen aus inkompressiblen Elastomeren, die beide die Eigenschaften des sich bildenden Wickels grundsätzlich verschieden beeinflussen. Funktionsbeläge aus kompressiblen Werkstoffen verdichten sich bei Durchlauf des Nips. Dabei erzeugen sie in der Praxis die in Warenlaufrichtung breitesten Nips, nämlich bis zu 55 mm. Funktionsbeläge aus inkompressiblen Elastomeren können lediglich Nipbreiten um 35 mm realisieren, während auch große Wickel auf Stahlwalzen kaum mehr als 20 mm Nipbreite vorweisen. Die relativ großen Nipbreiten und der wesentlich geringere E-Modul der Elastomere gegenüber dem E-Modul von Stahl lassen einen erheblich schonenderen Wickelprozess zu als das Stahlwalzen tun. Dies wirkt insbesondere der Gefahr von Platzstellen, Kreppfalten, Riegeln und Markierungen entgegen. Funktionsbeläge aus Elastomeren quetschen den an der Materialbahn anliegenden Luftstrom im Nip ab und verhindern damit wirkungsvoll ein Einwickeln von, an der sich bewegenden Materialbahn anliegenden, Luft in den sich bildenden Wickel. Damit verhindern sie ein „Weich”-werden des Wickels und seitlichen Bahnverlauf. Somit ermöglichen Rollenwicklerwalzen mit elastomeren Funktionsbelägen auch höhere Produktions- beziehungsweise Wickelgeschwindigkeiten. Auch in dieser Disziplin erzielen Funktionsbeläge aus kompressiblen Elastomeren höhere Wirkungsgrade als ihre inkompressiblen Pendants. Allerdings sind Funktionsbeläge aus kompressiblen Werkstoffen nur für kleinere bis mittlere Fertigrollengewichte geeignet. Bei hohen Belastungen gelangen kompressible Funktionsbeläge rasch an ihre Funktionsgrenzen und reagieren dann wie eine auf Materialkontakt komprimierte Feder und stellen die Belastungen starr an ihr Gegenlager durch. Die gewünschten Effekte bleiben dann aus, die Rollenwicklerwalze nimmt vielmehr im Wesentlichen die Eigenschaften einer reinen Stahlwalze an.However, there are still problems in the operating behavior even with roller winder rollers, which have a functional coating. In the case of functional linings for roll winders, a distinction is fundamentally made between two different types, namely those made of compressible elastomers and those of incompressible elastomers, which in principle have a different effect on the properties of the forming roll. Functional pads made of compressible materials condense as the nip passes. They produce in practice the widest in the direction of travel direction nips, namely up to 55 mm. Functional linings made of incompressible elastomers can only realize nip widths of 35 mm, while even large rolls on steel rolls have barely more than 20 mm nip width. The relatively large Nipbreiten and the much lower modulus of elasticity of the modulus of elasticity of steel allow a much gentler winding process to do than steel rolling. This counteracts in particular the danger of places, crepe creases, bars and markings. Functional pads made of elastomers squeeze off the air flow in the nip against the material web and thus effectively prevent the wrapping of air, which bears against the moving material web, into the forming coil. Thus they prevent a "soft" becoming the roll and lateral trajectory. Thus, roller winder rollers with elastomeric functional coatings also enable higher production or winding speeds. In this discipline too, functional linings made of compressible elastomers achieve higher efficiencies than their incompressible ones Counterparts. However, functional coverings made of compressible materials are only suitable for small to medium finished roll weights. At high loads, compressible functional linings quickly reach their functional limits and then react like a spring compressed on material contact and set the loads rigidly against their counter bearing. The desired effects then remain, but the roll winder roller essentially assumes the properties of a pure steel roll.
Zudem sind kompressible Werkstoffe, nach Stand der Technik, nur in händischen Fertigungsprozessen, insbesondere durch streifenförmiges Verkleben, auf den Rollenkern einer Rollenwicklerwalze aufbringbar.In addition, compressible materials, according to the prior art, only in manual manufacturing processes, in particular by strip-like bonding, can be applied to the roll core of a roll winder roller.
Entsprechend kostspielig ist ihre Herstellung und entsprechend aufwendig ihre Instandsetzung.Accordingly costly is their production and correspondingly expensive their repair.
Funktionsbeläge aus inkompressiblen Elastomeren bieten dagegen auch gegenüber Fertigrollen mit hohen Gewichten eine gute Trag- und Stützfähigkeit. Auch sie vergleichmäßigen Querprofilschwankungen der zu wickelnden Materialbahn und verringern gleichzeitig die Gefahr von Markierungen, da sie, ähnlich wie kompressible Funktionsbeläge, mit geringeren Anpressdrücken als Rollenwicklerwalzen aus Stahl arbeiten.On the other hand, functional linings made of incompressible elastomers also offer good support and support ability compared to finished rolls with high weights. They also even cross profile variations of the web to be wound and at the same time reduce the risk of markings, as they work, similar to compressible function pads, with lower contact pressures than roller winders made of steel.
Sie bringen jedoch einen weiteren, nicht immer gewünschten, einzigartigen Wickeleffekt mit sich: die so genannte nipinduzierte Wickelhärte – die sich bildenden Wickel erhalten also bei sonst gleichen Fahrdaten der Wickelvorrichtung durch die Verwendung von Rollenwicklerwalzen mit Funktionsbelägen aus inkompressiblen Elastomeren höhere Wickelhärten als durch Rollenwicklerwalzen aus Stahl.However, they bring a further, not always desirable, unique winding effect with it: the so-called nipinduzierte winding hardness - the winding windings get so with otherwise identical driving data of the winding device by using roller winder rollers with functional coatings of incompressible elastomers higher winding hardness than by roller winders made of steel ,
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Betriebsverhalten eines Rollenwicklers zu verbessern.The invention has for its object to improve the performance of a reel winder.
Diese Aufgabe wird mit einer Rollenwicklerwalze der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Verhältnis der mindestens einen Öffnung und des mindestens einen Stegs der Grenzschicht derart gewählt ist, dass die Grenzschicht ein quasi kompressibles Verhalten ausbildet.This object is achieved with a roller winder roller of the type mentioned above in that the ratio of the at least one opening and the at least one web of the boundary layer is chosen such that the boundary layer forms a quasi compressible behavior.
Die Höhe der Grenzschicht, also ihre radiale Ausdehnung, wird dabei durch den Abstand zwischen Öffnungsboden und Oberfläche des Funktionsbelages definiert.The height of the boundary layer, ie its radial extent, is defined by the distance between the opening bottom and the surface of the functional lining.
Der Funktionsbelag behält nach wie vor seine Trag-, Stütz-, Belastungs- oder Kontaktfunktion, d. h. mit dem Funktionsbelag erreicht man das gewünschte Berührungsverhalten zwischen der sich bildenden Wickelrolle und der Rollenwicklerwalze. Insbesondere erreicht man einen gegenüber einer reinen Stahlwalze vergrößerten Kontaktnip.The functional coating still retains its support, support, loading or contact function, d. H. with the function coating to reach the desired contact behavior between the forming roll and the roll winder roller. In particular, one achieves an enlarged contact nip compared to a pure steel roller.
Der Begriff ”quasi kompressibel” soll ausgedrückt werden, dass die Grenzschicht wesentlich kompressibler ist als der übrige Funktionsbelag. Dadurch, dass der übrige Funktionsbelag inkompressibel ist, gewährleistet er die erforderliche Wickelfunktion und behält seine Trag- oder Stützfunktion bei.The term "quasi-compressible" is intended to express that the boundary layer is much more compressible than the rest of the functional coating. The fact that the remaining functional coating is incompressible, it ensures the necessary winding function and maintains its support or support function.
Auf diese Weise ist es möglich, die Vorteile eines kompressiblen Funktionsbelages mit den Vorteilen eines inkompressiblen Funktionsbelages zu vereinigen. Die Vorteile eines kompressiblen Funktionsbelages werden sozusagen in die Grundfunktion eines inkompressiblen Funktionsbelages integriert, in dem sich die Grenzschicht des inkompressiblen Funktionsbelages auf Grund gezielter makrostruktureller Schwächung unter der speziellen Belastung einer sich bildenden Wickelrolle „quasi kompressibel” verhält.In this way it is possible to combine the advantages of a compressible functional coating with the advantages of an incompressible functional coating. The advantages of a compressible functional coating are, so to speak, integrated into the basic function of an incompressible functional coating, in which the boundary layer of the incompressible functional coating behaves "quasi-compressibly" under the special load of a forming wound roll due to targeted macrostructural weakening.
Somit ist es erstmals möglich, auch große und schwere Wickelrollen, vorzugsweise mit einem Rollenenddurchmesser von über 1400 mm, bevorzugt mit einem Rollenenddurchmesser von über 1650 mm, mit hohen Wickelgeschwindigkeiten, beispielsweise mit maximal 2500 m/min insbesondere mit maximal 2800 m/min, ganz insbesondere mit maximal 3100 m/min zu wickeln.Thus, it is possible for the first time, even large and heavy bobbins, preferably with a Rollenenddurchmesser of over 1400 mm, preferably with a Rollenenddurchmesser of about 1650 mm, with high winding speeds, for example with a maximum of 2500 m / min, in particular with a maximum of 2800 m / min, all especially with a maximum of 3100 m / min to wind.
Es ist bevorzugt, dass mindestens 80%, bevorzugt mindestens 90%, ganz bevorzugt mindestens 97% des, unter einer Druckbelastung von 10 t/m2 bis 100 t/m2, bevorzugt von 20 t/m2 bis 80 t/m2, verdrängten Stegmaterials von der mindestens einen Öffnung aufnehmbar ist.It is preferred that at least 80%, preferably at least 90%, most preferably at least 97% of, under a compressive load of 10 t / m 2 to 100 t / m 2 , preferably from 20 t / m 2 to 80 t / m 2 , displaced web material of the at least one opening is receivable.
Auf diese Weise ist es besonders gut möglich, quasi kompressible Eigenschaften der Grenzschicht des an sich inkompressiblen Funktionsbelages auszubilden.In this way, it is particularly well possible to form quasi-compressible properties of the boundary layer of the incompressible functional coating.
Es ist von Vorteil, wenn mindestens zwei Öffnungen, bevorzugt 3 bis 6 Öffnungen, ganz bevorzugt eine Vielzahl von Öffnungen vorgesehen sind.It is advantageous if at least two openings, preferably 3 to 6 openings, very preferably a plurality of openings are provided.
Es ist bevorzugt, dass mehrere Öffnungen gleichmäßig oder ungleichmäßig über die Oberfläche des Funktionsbelages verteilt sind. It is preferred that a plurality of openings are distributed uniformly or non-uniformly over the surface of the functional coating.
Auf diese Weise ist die Lastverteilung auf den Funktionsbelag besonders gleichmäßig verteilbar oder abschnittsweise konzentrierbar.In this way, the load distribution on the functional coating is particularly evenly distributed or partially concentrated.
Die Öffnungen können beispielsweise unter Bildung eines Loch- oder Polygonmusters in die Oberfläche des Funktionsbelages eingebracht sein. Ein Lochmuster umfasst dabei insbesondere kreisrunde oder ovale Öffnungen, die vorzugsweise senkrecht in die Oberfläche des Funktionsbelages eingebracht sind. Ein Polygonmuster kann bevorzugt durch sich kreuzende Nuten ausgebildet sein und beispielsweise ein Rautenmuster auf der Oberfläche des Funktionsbelages bilden.The openings can be introduced, for example, to form a hole or polygon pattern in the surface of the functional coating. In particular, a hole pattern comprises circular or oval openings, which are preferably introduced vertically into the surface of the functional coating. A polygon pattern may preferably be formed by intersecting grooves and form, for example, a diamond pattern on the surface of the functional coating.
Es ist vorteilhaft, wenn der Funktionsbelag aus einem duroplastischen Elastomer oder einem thermoplastischen Elastomer besteht.It is advantageous if the functional coating consists of a thermosetting elastomer or a thermoplastic elastomer.
Duroplaste stellen die Gruppe mit den meisten inkompressiblen Elastomeren, sie bieten dazu hervorragende technische Eigenschaften. Auch ausgesuchte Thermoplaste bieten inkompressible Eigenschaften und daneben eine bessere Ver- und Bearbeitungsmöglichkeit.Thermosetting resins make up the group with the most incompressible elastomers and offer outstanding technical properties. Even selected thermoplastics offer incompressible properties and, in addition, better processing and processing options.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Funktionsbelag eine Härte von 20 +/–5 Pusy & Jones bis 60 +/–5 Pusy & Jones aufweist.Furthermore, it is advantageous if the functional coating has a hardness of 20 +/- 5 Pusy & Jones to 60 +/- 5 Pusy & Jones.
Auf diese Weise ist sichergestellt, dass der Funktionsbelag gute Tragfähigkeiten ausbildet, die Stege jedoch erfindungsgemäß derart in das freie Volumen der Öffnungen verdrängbar sind, dass sich ein quasi-kompressibles Verhalten der Grenzschicht ausbildet.In this way, it is ensured that the functional coating forms good load-bearing capacities, but according to the invention, the webs can be displaced into the free volume of the openings in such a way that a quasi-compressible behavior of the boundary layer is formed.
Es kann von Vorteil sein, wenn die mindestens eine Öffnung einen rechteckigen Querschnitt aufweist.It may be advantageous if the at least one opening has a rectangular cross-section.
Derartige Öffnungen sind besonders einfach herstellbar. Beispielsweise sind sie durch Fräsungen oder Gussformen leicht und preiswert in den Funktionsbelag einbringbar. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das freie Volumen derartiger Öffnungen bei Abrieb des Funktionsbelags, also bei Verringerung der Öffnungstiefe, stets linear reduziert wird, was die konstruktive Auslegung der Öffnungen besonders einfach gestaltet.Such openings are particularly easy to produce. For example, they are easily and inexpensively introduced into the functional coating by milling or molds. Another advantage is that the free volume of such openings in abrasion of the functional coating, ie reducing the opening depth, is always linearly reduced, which makes the design of the openings particularly simple.
Ebenso kann es von Vorteil sein, wenn die mindestens eine Öffnung eine, von einem rechteckigen Querschnitt abweichende Form, insbesondere die Form eines offenen Polygons oder einer offenen Ellipse aufweist.Likewise, it may be advantageous if the at least one opening has a shape deviating from a rectangular cross-section, in particular the shape of an open polygon or an open ellipse.
Auf diese Weise ist es möglich, ein nicht lineares Verhalten der Grenzschicht unter Druckbelastung zu erzeugen. Die Stege der Grenzschicht sind dann entweder progressiv oder degressiv verformbar. Auch sind durch die Wahl der Öffnungsgeometrie der erreichbare Volumenstrom und die Strömungsart der Luftabfuhr beeinflussbar.In this way it is possible to produce a non-linear behavior of the boundary layer under pressure load. The webs of the boundary layer are then either progressively or degressively deformable. Also, the achievable volume flow and the flow of air removal can be influenced by the choice of the opening geometry.
Mit Vorteil kann dafür gesorgt sein, dass die mindestens eine Öffnung in der Oberfläche des Funktionsbelages eine Schraubenlinienform ausbildet.Advantageously, it can be ensured that the at least one opening in the surface of the functional lining forms a helical shape.
Auf diese Weise ist die zu wickelnde Materialbahnrolle, insbesondere Papierbahnrolle, besonders schonend behandelbar. Eine schraubenlinienförmige Öffnung bewegt sich während der Rotation der Rollenwicklerwalze kontinuierlich über einen bestimmten Abschnitt, der der Steigung der Schraubenlinienform entspricht, auf der Oberfläche der sich bildenden Materialbahnrolle hin- und her. Damit lassen sich auch hochempfindliche Papiersorte hervorragend behandeln. Insbesondere sind Wickelfehler wie Platzstellen, Kreppfalten oder Riegelbildung nochmals besser vermeidbar.In this way, the web roll to be wound, in particular the paper web roll, can be handled particularly gently. A helical opening continuously reciprocates on the surface of the forming web roll during rotation of the reel winder roller over a certain portion corresponding to the pitch of the helical shape. This makes it possible to treat even highly sensitive types of paper perfectly. In particular, winding errors such as placement, crepe wrinkles or bar formation are even better avoidable.
Es ist vorteilhaft dass mehrere, Öffnungen schraubenlinienförmig nebeneinander angeordnet sind.It is advantageous that a plurality of openings are arranged helically next to each other.
Auf diese Weise sind die eben beschriebenen Effekte besonders effektiv umsetzbar.In this way, the effects just described are particularly effective to implement.
Bevorzugt weist der Funktionsbelag eine radiale Dicke im Bereich von 4 mm bis 24 mm, vorzugsweise zwischen 5 mm und 20 mm, ganz vorzugsweise von 6 mm bis 16 mm auf.Preferably, the function coating has a radial thickness in the range of 4 mm to 24 mm, preferably between 5 mm and 20 mm, most preferably from 6 mm to 16 mm.
Da der Funktionsbelag einer Rollenwicklerwalze auf die zu behandelnde Materialbahn unter Reibungseinfluss einwirkt, unterliegt er einem mehr oder minder starkem Verschleiß auf Grund von Abrieb. Dabei geht die Reduzierung der Mantelstärke, also der radialen Dicke des Funktionsbelages, erfahrungsgemäß nicht ganz gleichmäßig von statten. Auch kommt es in der Praxis immer wieder vor, dass ein Funktionsbelag durch Fremd körpereinwirkung lokal beschädigt wird. Ungleichmäßiger Verschleiß und derartige Beschädigungen machen es notwendig, dass der Belag nachschleifbar sein muss um zum wirtschaftlichen Betreiben eines Rollenwicklers beizutragen. Aus diesem Grund ist man bestrebt, möglichst einige Millimeter Material für derartige Instandsetzungsarbeiten bereit zu stellen. Since the functional coating of a roller winder roller acts on the material web to be treated under the influence of friction, it is subject to a more or less severe wear due to abrasion. In this case, the reduction of the shell thickness, ie the radial thickness of the functional coating, according to experience is not quite uniform. Again and again in practice, a functional coating is damaged locally by foreign body effects. Uneven wear and such damage make it necessary that the coating must be nachschleifbar to contribute to the economic operation of a reel winder. For this reason, efforts are being made to provide as few millimeters of material as possible for such repair work.
Mit steigender Funktionsbelagsdicke wachsen jedoch auch die inneren Kräfte, denen der Funktionsbelag im Wickelprozess standhalten muss.However, as the functional lining thickness increases, the internal forces which the functional coating has to withstand during the winding process also grow.
Die angegebenen Dickebereiche bilden gute bis sehr gute Kompromisse aus diesen Anforderungen.The specified thickness ranges make good to very good compromises from these requirements.
Mit Vorteil beträgt die Öffnungsteilung zwischen 1,8 mm und 9,2 mm, bevorzugt zwischen 2,5 und 7,0, ganz bevorzugt zwischen 3,5 mm und 5,5 mm.Advantageously, the opening pitch is between 1.8 mm and 9.2 mm, preferably between 2.5 and 7.0, more preferably between 3.5 mm and 5.5 mm.
Mit Vorteil beträgt die Öffnungsbreite zwischen 0,5 mm und 2,5 mm, bevorzugt zwischen 0,7 mm und 1,6 mm, ganz bevorzugt zwischen 0,8 und 1,3 mm beträgt.Advantageously, the opening width is between 0.5 mm and 2.5 mm, preferably between 0.7 mm and 1.6 mm, very preferably between 0.8 and 1.3 mm.
Mit Vorteil beträgt die Öffnungstiefe zwischen 0,7 mm und 5 mm, bevorzugt zwischen 1,0 mm und 3,5 mm, ganz bevorzugt zwischen 1,3 und 2,8 mm.Advantageously, the opening depth is between 0.7 mm and 5 mm, preferably between 1.0 mm and 3.5 mm, most preferably between 1.3 and 2.8 mm.
Weist der Funktionsbelag mindestens einen der genannten Parameter aus den zuvor genannten Wertebereichen auf, ist ein quasi-kompressibles Verhalten der Grenzschicht besonders gut erzeugbar. Dabei ist es jedoch bevorzugt, dass die Grenzschicht durch eine Merkmalskombination von mindestens zwei Parametern aus den vorgenannten 3 beanspruchten Parameterbereichen definiert ist.If the functional coating has at least one of the aforementioned parameters from the aforementioned value ranges, a quasi-compressible behavior of the boundary layer can be produced particularly well. However, it is preferred that the boundary layer is defined by a feature combination of at least two parameters from the aforementioned 3 claimed parameter ranges.
Unter Öffnungsteilung versteht man dabei die gemeinsame Ausdehnung einer Öffnung und eines Steges in axialer Richtung der Rollenwicklerwalze, unter Öffnungsbreite lediglich die Ausdehnung der Öffnung in dieselbe Richtung und unter Öffnungstiefe deren Ausdehnung in radialer Richtung der Rollenwicklerwalze.Under opening pitch is meant the common expansion of an opening and a web in the axial direction of the reel winder roller, opening width only the extent of the opening in the same direction and opening depth whose extent in the radial direction of the reel winder roller.
Schließlich ist es bevorzugt, daß der Funktionsbelag auf den Rollenkern aufvulkanisiert, aufgewickelt, aufgeschrumpft oder aufgeklebt ist.Finally, it is preferred that the function coating is vulcanized onto the roll core, wound up, shrunk or glued.
Auf diese Weise ist, auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten, eine besonders stabile Verbindung des Funktionsbelages mit dem Rollenkern erzielbar. Dabei kann auch eine Haftvermittlungs-Schicht zwischengelagert sein.In this way, even under economic aspects, a particularly stable connection of the functional coating with the roll core can be achieved. In this case, an adhesion-promoting layer can also be stored temporarily.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben. Hierin zeigen schematisch und unmaßstäblich:The invention will be described below with reference to preferred embodiments in conjunction with the drawings. Herein schematically and not to scale:
Um das Herausspringen der Wickelrolle
Jede der Walzen, also die beiden Tragwalzen
Bei einer derartigen Wickelvorrichtung
Die Rollenwicklerwalze
Auf dem Umfang des Rollenkerns
In den vorliegenden, etwa 10 mm bis 16 mm starken, Funktionsbelag
Die mindestens eine Öffnung
Sind mehrere Öffnungen vorgesehen, können diese auch radial angeordnet sein, also eine geschlossene Kreisform bilden. Derartige Öffnungen können dann in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen voneinander in axialer Richtung über den Funktionsbelag
In besonders bevorzugter Weise ist der aus einem inkompressiblen Elastomer gebildete Funktionsbelag
Auf diese Weise kann sich ein Öffnungsverhältnis von bis zu 80% ergeben, wobei ein Öffnungsverhältnis von mindestens 47% bevorzugt ist.In this way, an aperture ratio of up to 80% may result, with an aperture ratio of at least 47% being preferred.
Dadurch wird es möglich, dass das unter der hohen Flächenpressung einer sich bildenden Fertigrolle von etwa 500 kg bis nunmehr sogar über 5000 kg Gewicht verdrängte Volumen des inkompressiblen Funktionsbelages, genauer gesagt dessen tragender Stege
Ein erfindungsgemäßer Funktionsbelag
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Tragwalzen-WickelvorrichtungCarrier roll winder
- 22
- Tragwalzeking roll
- 33
- Tragwalzeking roll
- 44
- Wickelbettwinding bed
- 55
- Wickelrolle/FertigrolleWinding roller / finished roll
- 66
- Belastungswalzeloading roll
- 77
- Wickelvorrichtungwinder
- 88th
- Zentralwalzecentral roll
- 99
- Wickelrollereel
- 1010
- Wickelrollereel
- 1111
- Zentrumsantriebcenter drive
- 1212
- Zentrumsantriebcenter drive
- 1313
- Führungsbahnguideway
- 1414
- Führungsbahnguideway
- 1515
- Rollenkernroll core
- 1616
- Haftvermittler-SchichtAdhesive layer
- 1717
- Funktionsbelagfunction covering
- 17a17a
- Grenzschichtinterface
- 1818
- Öffnungopening
- 18a18a
- Öffnungsbodenopening floor
- 1919
- Stegweb
- 2020
- RollenwicklerwalzeRollenwicklerwalze
- 2121
- Saugöffnung im FunktionsbelagSuction opening in the functional lining
- 2222
- Saugöffnung im RollenkernSuction opening in the roll core
- x, x1...xn x, x 1 ... x n
- Öffnungsteilungport pitch
- y, y1...yn y, y 1 ... y n
- Öffnungsbreiteopening width
- ss
- Stärke des FunktionsbelagesStrength of the functional coating
- tt
- Öffnungstiefeopening depth
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