DE10305917A1

DE10305917A1 - Cooling cylinder for rotary printer is included is collection of cylinders following hot-air dryer and has internal non-rotating baffles to guide flow of cooling fluid

Info

Publication number: DE10305917A1
Application number: DE10305917A
Authority: DE
Inventors: Clemens Johannes Maria Vroome
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Contiweb BV
Priority date: 2002-03-13
Filing date: 2003-02-13
Publication date: 2003-10-02
Anticipated expiration: 2023-02-14
Also published as: DE10305917B4

Abstract

The fluid circulates from a reservoir (44) with a heat exchanger (58) connected to a cooler (56). An inlet pipe (46) leads from the heat exchanger to a channel (48) running along the axis of the baffle assembly (32). The roller (14) turns on bearings (22,24) in first and second bearing blocks (24,28) and there is a drive mechanism (30) at the end opposite the inlet. The baffle assembly is supported by a bearing (40) at the drive end and by the bearing block at the inlet end. The baffle has vanes (36) with gaps to promote mixing of the fluid. A fluid offtake (54) returns the fluid to the reservoir.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlwalze mit einem im Wesentlichen hohlen Innenraum gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Kühlen einer Materialbahn gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 9. The present invention relates to a chill roll having a substantially hollow one Interior according to the preamble of claim 1 and a method for cooling a Material web according to the preamble of claim 9.

Im Rollenrotationsdruck, zum Beispiel im Rollenrotationsoffsetdruck, wird eine Materialbahn von einer Rolle in einem Rollenwechsler abgewickelt, zum Bedrucken durch mehrere nacheinander angeordnete Druckwerke vertikal oder horizontal geführt, anschließend zum Trocknen durch einen Heißlufttrockner geführt und schließlich zum Abkühlen der in dem Heißlufttrockner erwärmten Materialbahn über Kühlwalzen eines Kühlwalzenstandes geleitet. Anschließend kann die Materialbahn in einem Falzapparat zu Signaturen geschnitten und gefalzt werden, wobei es möglich ist, diese darauffolgend einem Verteilsystem zuzuführen. Üblicherweise wird die Materialbahn von den Druckwerken beidseitig und mehrfarbig bedruckt, wobei im konventionellen Offsetdruck die Verwendung von Feuchtmittel notwendig ist, weshalb die Bahn vor der Weiterverarbeitung, zum Beispiel in dem Falzapparat, zunächst getrocknet und dann abgekühlt werden muss. In web-fed rotary printing, for example in web-fed offset printing, a Material web unwound from a roll in a roll changer, for printing on several printing units arranged one after the other, guided vertically or horizontally, then passed through a hot air dryer to dry and finally to Cooling of the material web heated in the hot air dryer via cooling rolls Cooling roll head directed. The web of material can then be closed in a folder Signatures are cut and folded, it being possible to print them subsequently to supply a distribution system. The material web is usually covered by the Printing units printed on both sides and in multiple colors, using conventional offset printing the use of dampening solution is necessary, which is why the web before Further processing, for example in the folder, first dried and then must be cooled.

Kühlwalzenstände des Standes der Technik weisen üblicherweise mehrere von einem Kühlmedium durchspülte Kühlwalzen auf, wobei die Materialbahn auf einem mäanderförmigen Bahnpfad durch den Kühlwalzenstand und um die Kühlwalzen herum geführt wird. Dabei kontaktiert die Materialbahn die Oberflächen der Kühlwalzen in sogenannten Umschlingungsabschnitten, in denen es zu einem Wärmeübergang von der erhitzten Materialbahn zur gekühlten Kühlwalzenoberfläche kommt. Prior art chill roll stands typically have several of one Cooling medium flushed through cooling rollers, the material web on a meandering path through the chill roll stand and around the chill rolls to be led. The material web contacts the surfaces of the cooling rolls in so-called looping sections, in which there is a heat transfer from the heated material web comes to the cooled chill roll surface.

Zur Abfuhr der auf die Kühlwalze übertragenen Wärme der Materialbahn wird die Kühlwalze von einem Kühlmedium, zum Beispiel von gekühltem Wasser, durchspült oder durchströmt, wobei der Kühlmittelstrom durch einzelne Kühlwalzen, durch parallel oder auch seriell geschaltete Kühlwalzen erfolgen kann. To dissipate the heat of the material web transferred to the chill roll, the Cooling roller is flushed through or by a cooling medium, for example cooled water flows through, the coolant flow through individual cooling rolls, through parallel or serially connected cooling rolls can also take place.

Aus der JP-07-17021 ist bereits eine Kühlwalze bekannt, die mit ihren beiden Endabschnitten in einer jeweiligen Seitenwand gelagert ist und welche von einem Kühlmittel durchspült wird, welches an einem Endabschnitt der Kühlwalze ein- und wieder ausgeleitet wird. Die Kühlwalze weist in ihrem Innern ein Zuführelement für das Kühlmedium auf, aus welchem das Kühlmedium in radialer Richtung auf einen Winkelabschnitt der inneren Oberfläche des Kühlwalzenmantels geleitet und durch die Rotation der Kühlwalze mitgerissen wird. Durch ein weiteres in dem Kühlwalzeninnenraum befindliches Element wird das mitgerissene Kühlmedium abgelenkt und in einen durch das Zuführelement gebildeten Abführkanal geleitet, aus welchem es aus der Kühlwalze heraus und zurück zu einem Reservoir fließen kann. From JP-07-17021 a chill roll is already known, with its two End sections is mounted in a respective side wall and which of a Coolant is flushed through, which at an end portion of the cooling roller and again is diverted. The cooling roller has a feed element for it inside Cooling medium, from which the cooling medium in the radial direction to one Angular section of the inner surface of the chill roll shell passed and through the Rotation of the cooling roller is carried away. By another in the Element located inside the cooling roller is deflected the entrained cooling medium and passed into a discharge channel formed by the feed element, from which it exits the chill roll can flow out and back to a reservoir.

Weiterhin ist aus der DE-OS 21 21 899 eine Wärmeaustauschwalze bekannt, welche in axialer Richtung von einem Kühlmedium durchströmt wird und welche im Innern des Kühlwalzenmantels in axialer Richtung einander folgend angeordneter Ablenkelemente aufweist, welche zur Durchmischung des Kühlmittelstroms in der Kühlwalze dienen. Die Ablenkelemente sind fest mit dem Kühlwalzenkörper verbunden und rotieren gemeinsam mit diesem. Furthermore, a heat exchange roller is known from DE-OS 21 21 899, which in Axial direction is flowed through by a cooling medium and which inside the Cooling roll jacket in the axial direction of successively arranged deflection elements has, which serve to mix the coolant flow in the cooling roller. The Deflection elements are firmly connected to the cooling roller body and rotate together with this.

Darüber hinaus offenbart die JP 61-125432 einen Kühlzylinder für Offsetrotationsdruckmaschinen mit einer im Innenraum des Zylinders rotierbar gelagerten Zu- und Abführeinheit, welche das Kühlmedium von Innen in einem ersten 180° Abschnitt auf die Oberfläche des Kühlwalzenmantels leitet und in einem zweiten 180° Abschnitt wieder aufnimmt und aus der Kühlwalze hinausleitet. In addition, JP 61-125432 discloses a cooling cylinder for Offset rotary printing machines with one rotatably mounted in the interior of the cylinder Feed and discharge unit, which the cooling medium from the inside in a first 180 ° section conducts onto the surface of the cooling roll jacket and in a second 180 ° section resumes and leads out of the chill roll.

Ferner ist aus der DE-OS 15 61 118 ein Kühlzylinder bekannt geworden, welcher in seinem Innenraum eine fest angebrachte Schöpfschaufel aufweist, welche zusammen mit dem Zylinderkörper rotiert und das dem Zylinder zugeführte Kühlmedium in Richtung des Zylinderzapfens schöpft und somit aus der Kühlwalze treibt. Furthermore, a cooling cylinder is known from DE-OS 15 61 118, which in its interior has a fixed scoop, which together with the cylinder body rotates and the cooling medium supplied to the cylinder in the direction of Draws cylinder pin and thus drives out of the cooling roll.

Die EP 0 943 435 A1 beschreibt des Weiteren eine Kühlwalze, welche in ihrem Innern in axialer Richtung angeordnete Kammern aufweist, durch welche das Kühlmedium von einem Endabschnitt der Kühlwalze zum andern Endabschnitt der Kühlwalze fließt und jeweils in den Kammern durchmischt wird. Die Trennwände der einzelnen Kammern sind fest mit der Kühlwalze verbunden und führen mit dieser zusammen eine Rotationsbewegung aus. EP 0 943 435 A1 further describes a chill roll, which in its interior axially arranged chambers through which the cooling medium from one end portion of the cooling roller flows to the other end portion of the cooling roller and is mixed in each of the chambers. The partitions of the individual chambers are firmly connected to the cooling roller and together with this one Rotational movement.

Durch die ständig steigenden Anforderungen zum einen hinsichtlich Druckgeschwindigkeit und Weiterverarbeitung, zum andern hinsichtlich der Druckqualität im Bereich des Rollenrotationsdrucks besteht bei herkömmlichen Kühleinheiten, zum Beispiel Kühlwalzenständen mit rotierenden Kühlwalzen, oftmals das Problem, dass deren Kühlleistung bei höheren Verarbeitungsgeschwindigkeiten nicht mehr ausreicht, wodurch es in der Weiterverarbeitung zu Mängeln an den Druckprodukten oder auch zu Beschädigungen an der Druckmaschine kommen kann. Due to the constantly increasing requirements on the one hand with regard to printing speed and further processing, on the other hand with regard to the print quality in the area of Roll rotary pressure exists in conventional cooling units, for example Cooling roll stands with rotating cooling rolls, often the problem that their Cooling capacity at higher processing speeds is no longer sufficient, which means it in further processing to defects in the printed products or too Damage to the press can occur.

Jedoch auch bei niedrigen Verarbeitungsgeschwindigkeiten kann mangels ausreichender Durchmischung des Kühlmediums die Kühlleistung unzufriedenstellend werden, d. h. die erhitzte Materialbahn verlässt den Kühlwalzenstand mit einer Temperatur, welche höher als eine gewünschte oder für die Nachverarbeitung erforderliche Temperatur liegt. However, even at low processing speeds, lack can be sufficient Mixing the cooling medium makes the cooling performance unsatisfactory, d. H. the heated material web leaves the cooling roll stand at a temperature which is higher than a desired temperature or required for post-processing.

Wenn die Kühlleistung eines Kühlwalzenstandes den gegebenen Anforderungen nicht mehr genügt, kann die Druckfarbe auf der Materialbahn, welche durch die Hitzeeinwirkung des dem Kühlwalzenstandes vorgeordneten Trockners, zum Beispiel eines Heißlufttrockners, klebrig ist, nicht mehr genügend herabgekühlt und dadurch verfestigt werden. Hierdurch kann es zu einem unvorteilhaften Ablegen von Druckfarbe auf den Kühlwalzenoberflächen oder auch zum Beispiel auf Wendestangen eines Falzapparateüberbaus kommen. Des Weiteren können verklebte Signaturen zu einem Produktstau in einem Falzapparat und damit zu schwerwiegenden Beschädigungen der Maschine führen. If the cooling capacity of a chill roll stand does not meet the given requirements More than enough, the printing ink on the material web, caused by the heat the dryer upstream of the chill roll stand, for example one Hot air dryer, is sticky, no longer cooled down sufficiently and thereby solidified become. This can lead to an unfavorable depositing of printing ink on the Cooling roller surfaces or, for example, on turning bars one Folder superstructure come. Furthermore, glued signatures can be combined into one Product jam in a folder and thus serious damage to the Machine.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Kühlwalze zu schaffen, mit welcher die genannten Nachteile des Standes der Technik behoben werden können. It is an object of the present invention to provide a cooling roll with which the disadvantages of the prior art mentioned can be eliminated.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Kühlwalze zu schaffen, welche auch bei verschiedenen Verarbeitungsgeschwindigkeiten einen erforderlichen Wärmeübergang von der Materialbahn auf die Kühlwalze bzw. auf ein Kühlmedium im Innern der Kühlwalze gewährleistet. It is another object of the present invention to provide a cooling roll which is necessary even at different processing speeds Heat transfer from the material web to the cooling roller or to a cooling medium in the Guaranteed inside the cooling roller.

Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Kühlen einer Materialbahn zu schaffen, durch welches die genannten Nachteile des Standes der Technik überwunden werden können. Furthermore, it is an object of the present invention a method for cooling a To create material web by which the disadvantages of the prior art mentioned can be overcome.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, welches einen optimalen Wärmeübergang von einer Materialbahn auf eine Kühlwalze bzw. auf ein Kühlmedium im Innern der Kühlwalze auch bei unterschiedlichen Verarbeitungsgeschwindigkeiten, d. h. zum Beispiel sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten, gewährleistet. It is another object of the present invention to provide a method which ensures optimal heat transfer from a material web to a chill roll or to a cooling medium inside the cooling roller even with different Processing speeds, i. H. for example both at low and at high processing speeds.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 und 9 gelöst. Weitere Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Unteransprüchen enthalten. According to the invention, these objects are achieved by the features of claims 1 and 9 solved. Further features of the invention are in the dependent subclaims contain.

Eine erfindungsgemäße Kühlwalze mit einem im Wesentlichen hohlen Innenraum, welcher von einem Kühlmedium durchströmt wird, zeichnet sich durch ein im Innenraum der Kühlwalze befindliches Mischelement zum Durchmischen des Kühlmediums aus, wobei die Kühlwalze relativ zu dem Mischelement rotiert. A cooling roller according to the invention with an essentially hollow interior, which is flowed through by a cooling medium, is characterized by an in the interior of the Cooling roller located mixing element for mixing the cooling medium, wherein the cooling roller rotates relative to the mixing element.

Erfindungsgemäß rotiert die Kühlwalze relativ zu dem Mischelement, wodurch es in vorteilhafter Weise zu einer erheblich gesteigerten Durchmischung des Kühlmediums bei allen Betriebsgeschwindigkeiten kommt. According to the invention, the cooling roller rotates relative to the mixing element, whereby it is in advantageously to a significantly increased mixing of the cooling medium comes at all operating speeds.

Eine erfindungsgemäße Kühlwalze gewährleistet in vorteilhafter Weise einen gewünschten Wärmeübergang von der zu verarbeitenden Materialbahn, zum Beispiel einer Papierbahn, auf den Kühlwalzenmantel und weiter auf das Kühlmedium, zum Beispiel Wasser, sowohl bei niedrigen und mittleren Verarbeitungsgeschwindigkeiten als auch bei hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten. A cooling roller according to the invention advantageously ensures a desired one Heat transfer from the material web to be processed, for example a paper web, on the cooling roll jacket and further on the cooling medium, for example water, both at low and medium processing speeds as well as at high Processing speeds.

Es kann weiterhin in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass die Kühlwalze drehbar in einer Seitenwand, zum Beispiel eines Kühlwalzenstandes, gelagert ist und dass das Mischelement drehfest an der Seitenwand angeordnet ist. It can also be provided in an advantageous manner that the cooling roller rotates in a side wall, for example a cooling roll stand, and that the Mixing element is arranged rotatably on the side wall.

Die drehfeste Anordnung des Mischelementes an der Seitenwand führt in vorteilhafter Weise zu der erfindungsgemäßen Relativbewegung zwischen Mischelement und Kühlwalzenmantel, wodurch es zu der gewünschten Durchmischung des Kühlmediums und damit zu einer verbesserten Wärmeaufnahme durch das Kühlmedium an der inneren Manteloberfläche der Kühlwalze kommt. Weiterhin ist es von Vorteil, das Mischelement drehfest an der Seitenwand anzuordnen, da hierdurch auf einen gesonderten Antrieb für das Mischelement verzichtet werden kann. The rotationally fixed arrangement of the mixing element on the side wall leads in an advantageous manner Way to the relative movement between the mixing element and Cooling roll jacket, which leads to the desired mixing of the cooling medium and thus to an improved heat absorption by the cooling medium on the inner The surface of the cooling roll comes. It is also advantageous to use the mixing element to be arranged in a rotationally fixed manner on the side wall, since this results in a separate drive for the Mixing element can be dispensed with.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Mischelement als mindestens ein Mischflügel ausgebildet sein, welcher sich insbesondere im Wesentlichen über die Breite des Innenraumes der Kühlwalze erstreckt. Es kann weiterhin auch vorgesehen sein, dass das Mischelement mindestens einen Mischflügel aufweist. Der Mischflügel kann mindestens eine Öffnung aufweisen. Das Mischelement kann vorzugsweise als Streifen oder als Rohr oder als Sieb ausgebildet sein. In a further embodiment of the invention, the mixing element can be at least one Mixing blades can be formed, which in particular essentially over the width of the interior of the cooling roller extends. It can also be provided that the mixing element has at least one mixing blade. The mixing blade can have at least one opening. The mixing element can preferably be a strip or be designed as a tube or as a sieve.

Das als Mischflügel ausgebildete oder mindestens einen Mischflügel aufweisende Mischelement gewährleistet in vorteilhafter Weise die gewünschte Durchmischung des Kühlmediums innerhalb des Kühlwalzenkörpers. Auch die Wahl der Länge des Mischelementes entsprechend im Wesentlichen der Ausdehnung des Innenraumes der Kühlwalze unterstützt in vorteilhafter Weise eine optimale Durchmischung des Kühlmediums. Weiterhin kann durch die Ausbildung von Öffnungen in dem Mischflügel eine zusätzliche Erhöhung der Mischwirkung des Mischflügels erreicht werden, wobei der Strömungswiderstand des Mischelementes in vorteilhafter Weise herabgesetzt wird. The one designed as a mixing blade or having at least one mixing blade Mixing element advantageously ensures the desired mixing of the Cooling medium inside the cooling roll body. Also the choice of the length of the Mixing element corresponding essentially to the expansion of the interior of the Cooling roller advantageously supports optimal mixing of the Cooling medium. Furthermore, through the formation of openings in the mixing wing an additional increase in the mixing effect of the mixing blade can be achieved, the Flow resistance of the mixing element is advantageously reduced.

Es kann darüber hinaus auch vorgesehen sein, dass zumindest ein Teil des Mischelementes nahe, insbesondere näher als 10 mm oder näher als 5 mm, an einer inneren Manteloberfläche der Kühlwalze angeordnet ist. It can also be provided that at least part of the mixing element close, in particular closer than 10 mm or closer than 5 mm, to an inner Shell surface of the cooling roller is arranged.

Das Vorsehen eines geringen Abstandes zwischen dem Mischelement und der inneren Manteloberfläche der Kühlwalze, zum Beispiel im Bereich zwischen 10 mm und 1 mm, gewährleistet mit Vorteil insbesondere bei niedrigen Betriebsgeschwindigkeiten eine gewünschte Mischung des Kühlmediums. Der Abstand kann zum Beispiel jeden geradzahligen Millimeter-Wert zwischen 10 mm und 1 mm annehmen, einschließlich dieser Grenzwerte. Der Abstand kann aber auch zum Beispiel einen Teilbereich des Bereichs zwischen 10 mm und 1 mm, einschließlich dieser Grenzwerte, bilden, wobei z. B. jeder geradzahlige Millimeter-Wert zwischen 10 mm und 1 mm eine obere oder untere Teilbereichsgrenze sein kann. The provision of a small distance between the mixing element and the inner one Jacket surface of the cooling roll, for example in the range between 10 mm and 1 mm, ensures an advantage especially at low operating speeds desired mixture of the cooling medium. For example, the distance can be anyone assume an even millimeter value between 10 mm and 1 mm, including of these limits. However, the distance can also be, for example, a partial area of the Form a range between 10 mm and 1 mm, including these limits, z. B. every even-numbered millimeter value between 10 mm and 1 mm is an upper or lower Partial range limit can be.

Vorzugsweise kann in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung der Abstand des Mischelementes von der inneren Manteloberfläche der Kühlwalze veränderbar sein. In a further embodiment of the invention, the distance of the Mixing element from the inner surface of the cooling roller changeable.

Durch die Möglichkeit den Abstand gezielt zu verändern, zum Beispiel mittels einer Steuerung und/oder mittels einer Regelung, kann mit Vorteil der Grad der Durchmischung des Kühlmediums und somit die Wärmeübertragungseigenschaft der Kühlwalze als Ganzes den Betriebsbedingungen der Maschine und/oder dem zu verarbeitenden Produkt bzw. dessen Material angepasst werden. The possibility to change the distance in a targeted manner, for example using a Control and / or by means of a regulation, can advantageously the degree of mixing of the cooling medium and thus the heat transfer property of the cooling roll as a whole the operating conditions of the machine and / or the product to be processed or whose material can be adjusted.

Es kann des Weiteren auch vorgesehen sein, dass das Mischelement mit einer Federkraft beaufschlagt ist, derart, dass das Mischelement bei verschiedenen Rotationsgeschwindigkeiten der Kühlwalze verschiedene Positionen, insbesondere verschiedene Winkelstellungen oder Auslenkungen, einnimmt. It can also be provided that the mixing element with a spring force is applied such that the mixing element at different Rotational speeds of the cooling roller different positions, in particular various angular positions or deflections.

Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Mischelement unter Einwirkung der Gravitation bei verschiedenen Rotationsgeschwindigkeiten der Kühlwalze verschiedene Positionen, insbesondere verschiedene Winkelstellungen oder Auslenkungen, einnimmt. However, it can also be provided that the mixing element under the influence of the Gravity at different rotational speeds of the cooling roll different Positions, especially different angular positions or deflections.

Das Mischelement bietet der Strömung des Kühlmediums im Innern der Kühlwalze einen Widerstand wodurch es zu Verwirbelungen oder zur Ausbildung von Wirbeln und damit zur Durchmischung des Kühlmediums kommt. Durch die Beaufschlagung des Mischelementes mit einer Federkraft oder durch die Einwirkung der Gravitation auf das Mischelement wird der durch die Strömung auf das Mischelement einwirkenden Kraft eine veränderliche Gegenkraft entgegengesetzt, sodass insbesondere bei verschiedenen Rotationsgeschwindigkeiten der Kühlwalze das Mischelement verschiedene Positionen, insbesondere verschiedene Winkelstellungen oder Auslenkungen, einnehmen kann. Sowohl die Federkraft als auch die wirksame Komponente der Gravitationskraft weisen bei unterschiedlichen Winkelstellungen bzw. Auslenkungen des Mischelementes unterschiedliche Größe auf, sodass in vorteilhafter Weise der Strömung des Kühlmediums bei zunehmender Strömungsgeschwindigkeit und somit bei zunehmender Winkelstellung oder Auslenkung des Mischelementes auch eine zunehmende Gegenkraft entgegengesetzt wird. The mixing element offers a flow of the cooling medium inside the cooling roller Resistance causing it to swirl or to form whirls and thus the cooling medium is mixed. By loading the Mixing element with a spring force or by the action of gravity on the The mixing element becomes a force acting on the mixing element by the flow variable opposing force, so that especially with different Rotational speeds of the cooling roller the mixing element different positions, in particular can take different angular positions or deflections. Both the spring force and the effective component of the gravitational force demonstrate different angular positions or deflections of the mixing element different size, so that the flow of the cooling medium in an advantageous manner with increasing flow velocity and thus with increasing angular position or deflection of the mixing element also opposes an increasing counterforce becomes.

Darüber hinaus kann das Mischelement auch von außen verstellbar sein, um zum Beispiel den oben genannten Abstand einzustellen. Zum Beispiel kann vorgesehen sein, das Mischelement mittels eines Verstellantriebs, beispielsweise eines Motors oder eines bekannten Verstellgetriebes, in radialer Richtung bezüglicher der Kühlwalzenachse zu bewegen und/oder zu positionieren. Es ist ebenfalls möglich das Mischelement mit wenigstens einem beweglichen Abschnitt zu versehen, welcher über ein bekanntes Verstellgetriebe von außen positioniert werden kann. In addition, the mixing element can also be adjustable from the outside, for example set the above distance. For example, it can be provided that Mixing element by means of an adjustment drive, for example a motor or one known adjusting gear, in the radial direction with respect to the cooling roller axis move and / or position. It is also possible to use the mixing element to provide at least one movable section, which over a known Variable gear can be positioned from the outside.

Es kann ferner vorgesehen sein, dass das Mischelement an einem zentralen Versorgungselement, insbesondere an einem Rohr angeordnet ist, durch welches das Kühlmedium in das Innere der Kühlwalze geführt wird. It can also be provided that the mixing element at a central Supply element, in particular is arranged on a tube through which the Cooling medium is led into the interior of the cooling roller.

Somit kann auf eine zusätzliche Befestigungseinheit für das Mischelement verzichtet werden und stattdessen in vorteilhafter Weise ein bereits vorhandenes Versorgungselement zur Zuführung des Kühlmediums verwendet werden. An additional fastening unit for the mixing element can thus be dispensed with are and instead an existing supply element in an advantageous manner can be used to supply the cooling medium.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das zentrale Versorgungselement an einem ersten Endabschnitt der Kühlwalze durch einen ersten Lagerzapfen der Kühlwalze geführt ist und mindestens einen Auslass für das Kühlmedium in der Nähe eines zweiten Endabschnittes der Kühlwalze aufweist. Es kann darüber hinaus auch vorgesehen sein, dass das zentrale Versorgungselement an einem zweiten Endabschnitt der Kühlwalze drehbar gelagert ist. Ferner kann vorgesehen sein, dass der erste Endabschnitt der Kühlwalze insbesondere der erste Lagerzapfen, eine Öffnung zum Abführen des Kühlmediums aufweist. Das Versorgungselement kann weiterhin über seine Länge verteilt und beabstandete Ausströmöffnungen für das Kühlmedium aufweisen. In a further embodiment of the invention it can be provided that the central Supply element at a first end section of the cooling roll by a first Bearing journal of the cooling roller is guided and at least one outlet for the cooling medium has in the vicinity of a second end portion of the cooling roll. It can go beyond that also be provided that the central supply element on a second End portion of the cooling roller is rotatably mounted. It can further be provided that the first end section of the cooling roller, in particular the first bearing pin, an opening for Has removal of the cooling medium. The supply element can continue through its Distributed length and have spaced outflow openings for the cooling medium.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das Kühlmedium die Kühlwalze von einem ersten Endabschnitt der Kühlwalze zu einem zweiten Endabschnitt der Kühlwalze durchströmen. In a further embodiment of the invention, the cooling medium can the cooling roller from a first end portion of the chill roll to a second end portion of the Flow through the chill roll.

Es kann vorgesehen sein, dass das innere der Kühlwalze im Wesentlichen raumfühlend von dem Kühlmedium durchströmt wird, d. h. dass das Kühlmedium die Kühlwalze im wesentlichen auf ihrem gesamten Querschnitt durchströmt. It can be provided that the interior of the cooling roll is essentially room-sensitive is flowed through the cooling medium, d. H. that the cooling medium in the cooling roller flows essentially over its entire cross-section.

In Fortführung des Erfindungsgedankens kann des Weiteren die Kühlwalze eine zylindrische Oberfläche und zwei Lagerzapfen umfassen, welche in gegenüberliegenden Seitenwänden, zum Beispiel Seitenwände eines Kühlwalzenstandes oder eines Trockners, drehbar gelagert sind, wobei mindestens ein Lagerzapfen eine Durchführung für eine Befestigung des Mischelementes an einer Seitenwand aufweisen kann. In continuation of the concept of the invention, the cooling roller can also be a cylindrical surface and two bearing journals, which in opposite Side walls, for example side walls of a cooling roll stand or a dryer, are rotatably mounted, with at least one bearing bushing for a Attachment of the mixing element can have on a side wall.

Es kann des Weiteren eine Versorgungsleitung für das Kühlmedium, zum Beispiel Wasser, vorgesehen sein, welche sowohl mit einem Endabschnitt der Kühlwalze, insbesondere mit einem Lagerzapfen der Kühlwalze, als auch mit einer Temperiereinheit und/oder mit einem Kühlmittelreservoir verbunden ist. Dabei kann der Lagerzapfen mit einer Drehdurchführung in Wirkverbindung stehen. A supply line for the cooling medium, for example water, be provided, which with both an end portion of the cooling roller, in particular with a journal of the cooling roller, as well as with a temperature control unit and / or with a Coolant reservoir is connected. The trunnion can with a The rotary union is in operative connection.

Es kann ferner in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, die Kühlwalze als angetriebene Walze auszubilden, insbesondere einen Antrieb vorzusehen, welcher die Kühlwalze direkt oder über zumindest eine weitere Kühlwalze oder ein Getriebe, zum Beispiel ein Zahnradgetriebe oder Zahnriemengetriebe, antreibt. It can also be provided in an advantageous manner, the cooling roller as a driven Train roller, in particular to provide a drive that directly the cooling roller or via at least one further cooling roller or a gear, for example a Gear or belt transmission drives.

Durch den Einsatz eines Antriebs für die erfindungsgemäße Kühlwalze kann in vorteilhafter Weise sichergestellt werden, dass die Kühlwalze mit einer zum Bahntransport notwendigen Rotationsgeschwindigkeit rotiert, auch wenn durch das im Innenraum der Kühlwalze befindliche Mischelement ein erhöhter Rotationswiderstand erzeugt wird. By using a drive for the cooling roller according to the invention, in be ensured in an advantageous manner that the cooling roller with a for rail transport necessary rotation speed rotates, even if by the inside of the Cooling roller located mixing element generates an increased resistance to rotation.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann eine Außenfläche der Kühlwalze zum Übertragen eines ölhaltigen und/oder wasserhaltigen und/oder silikonhaltigen Stoffes, zum Beispiel eines Feuchtmittels oder einer Silikonölemulsion, auf eine Materialbahn, insbesondere eine Papierbahn, vorgesehen sein. In a further embodiment of the invention, an outer surface of the cooling roller for Transfer of an oil-containing and / or water-containing and / or silicone-containing substance to Example of a dampening solution or a silicone oil emulsion, on a material web, in particular a paper web may be provided.

Es ist weiterhin im Sinne der Erfindung von Vorteil, eine Kühlwalze mit einem elastisch ausgestalteten oder flexiblen Mischelement zu versehen, derart dass das Mischelement bei verschiedenen Rotationsgeschwindigkeiten der Kühlwalze verschiedene gebogene Konturen annimmt. Es können auch mehrere solcher Mischelemente in axialer Richtung benachbart angeordnet vorgesehen sein, wobei diese in unterschiedlichen Winkelpositionen an einem Basiselement angeordnet sein können. It is also advantageous in the sense of the invention to have a cooling roll with an elastic configured or flexible mixing element, such that the mixing element in different speeds of rotation of the cooling roll different curved Takes on contours. Several such mixing elements can also be used in the axial direction be arranged adjacent, these being in different angular positions can be arranged on a base element.

Des Weiteren kann ein Kühlwalzenstand, insbesondere ein einem Trockner direkt nachgeordneter oder in einen Trockner integrierter Kühlwalzenstand, sich durch wenigstens eine erfindungsgemäße Kühlwalze wie oben beschrieben auszeichnen. Furthermore, a cooling roll stand, in particular a dryer, can be used directly downstream or integrated in a dryer cooling roll stand, through Characterize at least one cooling roller according to the invention as described above.

Ferner kann sich ein Trockner, insbesondere ein Heißlufttrockner und/oder ein Schwebetrockner, durch wenigstens eine erfindungsgemäße Kühlwalze wie oben beschrieben und/oder durch einen integrierten erfindungsgemäßen Kühlwalzenstand wie oben beschrieben auszeichnen. Furthermore, a dryer, in particular a hot air dryer and / or a Suspended dryer, by at least one cooling roller according to the invention as above described and / or by an integrated chill roll stand according to the invention such award described above.

Des Weiteren kann sich eine Druckmaschine, insbesondere eine Rollenrotationsdruckmaschine oder eine Rollenrotationsoffsetdruckmaschine durch eine solche erfindungsgemäße Kühlwalze und/oder einen solchen erfindungsgemäßen Kühlwalzenstand und/oder einen solchen erfindungsgemäßen Trockner, wie diese oben beschrieben wurden, auszeichnen. Furthermore, a printing press, in particular a Web-fed rotary printing press or a web-fed rotary offset printing press through one such a cooling roller according to the invention and / or such a cooling roller according to the invention Cooling roll stand and / or such a dryer according to the invention, such as this above have been described.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Kühlen einer Materialbahn, insbesondere einer Papierbahn, mit einer Kühlwalze, welche einen im Wesentlichen hohlen Innenraum aufweist, zeichnet sich durch den Verfahrensschritt des Mischens eines Kühlmediumstroms mit einem Mischelement, welches sich im Innenraum der Kühlwalze befindet, wobei die Kühlwalze relativ zu dem Mischelement rotiert, aus. A method according to the invention for cooling a material web, in particular one Paper web, with a cooling roller, which has a substantially hollow interior has, is characterized by the method step of mixing a cooling medium stream with a mixing element, which is located in the interior of the cooling roll, the Cooling roller rotates relative to the mixing element.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann in vorteilhafter Weise eine optimale Durchmischung des Kühlmediums erreicht und damit die gewünschte Abkühlung der Materialbahn bei allen Betriebsgeschwindigkeiten gewährleistet werden. When using the method according to the invention, a optimal mixing of the cooling medium is achieved and thus the desired cooling the material web can be guaranteed at all operating speeds.

Des Weiteren kann ein erfindungsgemäßes Verfahren das Erzeugen von Wirbeln oder Verwirbelungen in dem Kühlmittelstrom umfassen. Furthermore, a method according to the invention can generate vortices or Include swirls in the coolant flow.

In Fortführung des Erfindungsgedankens kann ein Verfahren zum Kühlen einer Materialbahn ferner das Verändern des Abstandes des Mischelementes von einer inneren Mantelfläche der Kühlwalze umfassen. Dabei können Mittel zum Einsatz kommen, wie sie oben in Bezug auf eine erfindungsgemäße Kühlwalze beschrieben wurden. In continuation of the inventive concept, a method for cooling a Material web further changing the distance of the mixing element from an inner one Include the outer surface of the cooling roller. Means like this can be used have been described above with reference to a cooling roll according to the invention.

Hierdurch kann in vorteilhafter Weise die Durchmischung des Kühlmediums im Innern der Kühlwalze, zum Beispiel gesteuert und/oder geregelt, an die äußeren Betriebsbedingungen, wie zum Beispiel Verarbeitungsgeschwindigkeit oder Papierart und -dicke angepasst werden, wodurch in jedem Fall eine gewünschte und/oder geforderte Abkühlung der Materialbahn erreicht wird. As a result, the mixing of the cooling medium inside the Cooling roll, for example controlled and / or regulated, to the external operating conditions, such as processing speed or paper type and thickness be, whereby in any case a desired and / or required cooling of the Material web is reached.

Ferner kann vorgesehen sein, dass das Verfahren ein im Wesentlichen raumfüllendes Durchströmen des Innenraums der Kühlwalze mit dem Kühlmedium umfasst. Furthermore, it can be provided that the method is essentially space-filling Flows through the interior of the cooling roller with the cooling medium.

Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren darüber hinaus auch das Antreiben, insbesondere das direkte Antreiben, der Kühlwalze, zum Beispiel mittels eines Antriebs, vorsehen. Preferably, the method according to the invention can also drive in particular the direct driving of the cooling roll, for example by means of a drive, provide.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben. In den Zeichnungen sind einander entsprechende Merkmale mit denselben Bezugszeichen versehen. The invention is more preferred below with reference to the drawings Embodiments described. Corresponding to each other in the drawings Features with the same reference numerals.

In den Zeichnungen zeigen: The drawings show:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Rollenrotationsdruckmaschine mit vertikaler Bahnführung; Figure 1 is a schematic side view of a web-fed rotary printing press with vertical web guide.

Fig. 2a eine schematische Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen Kühlwalze; FIG. 2a is a schematic longitudinal sectional view of a cooling roll according to the invention;

Fig. 2b eine schematische Längsschnittansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Kühlwalze; FIG. 2b shows a schematic longitudinal sectional view of another cooling roll according to the invention;

Fig. 2c eine schematische Längsschnittansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Kühlwalze; Fig. 2c is a schematic longitudinal sectional view of another cooling roll according to the invention;

Fig. 3a eine schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Kühlwalze; Fig. 3a shows a schematic cross-sectional view of a cooling roll according to the invention;

Fig. 3b eine schematische Querschnittsansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Kühlwalze mit einem bewegbaren Mischelement; Figure 3b is a schematic cross-sectional view of another cooling roll according to the invention with a movable mixing element.

Fig. 3c eine schematische Querschnittsansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Kühlwalze mit Feuchtmittelauftrag; FIG. 3c is a schematic cross-sectional view of another cooling roll according to the invention with damping agent application;

Fig. 3d eine schematische Querschnittsansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Kühlwalze mit flexiblen Mischelementen; Fig 3d is a schematic cross-sectional view of another cooling roll according to the invention with flexible mixing elements.

Fig. 3e eine schematische Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Kühlwalze mit flexiblen Mischelementen bei höherer Rotationsgeschwindigkeit. Fig. 3e a schematic cross-sectional view of the cooling roll according to the invention with flexible mixing elements at a higher rotational speed.

In Fig. 1 ist eine Rollenrotationsdruckmaschine 1 gezeigt, in welcher eine Materialbahn 2 verarbeitet wird, indem die Materialbahn 2 zunächst durch vier Druckwerke 4a-4d geführt und von diesen beidseitig vierfarbig bedruckt wird und im bedruckten Zustand einem Heißlufttrockner 6 mit einem Trocknerabschnitt 6a und einen in den Heißlufttrockner 6 integrierten Kühlwalzenstand 6b zugeführt wird. Die Materialbahn 2 wird in dem Trocknerabschnitt 6a von Düsenanordnung 8 schwebend geführt und mit erhitzter Blasluft beaufschlagt und in einem Übergangsbereich 10 dem Kühlwalzenstand 6b zugeführt, in welchem die Materialbahn 2 eine Vielzahl von Kühlwalzen 12 teilweise umschlingt. Die Materialbahn 2 durchläuft innerhalb des Kühlwalzenstandes 6b einen mäanderförmig ausgeprägten Bahnpfad, welcher vorzugsweise sich vorwiegend in vertikaler Richtung erstreckt, und kann nach Verlassen des Kühlwalzenstandes 6b einer Weiterverarbeitungseinrichtung, zum Beispiel einem Falzapparat, zugeführt werden. In Fig. 1, a web-fed rotary printing press 1 is shown in which a material web 2 is processed by the web 2 a- first by four printing units 4 out for 4 d and is printed by these both sides in full color and in the printed state a hot air dryer 6 with a dryer section 6 a and integrated into the hot air dryer 6 cold rolling stand 6 is fed to b. The material web 2 is guided in the dryer section 6 a by the nozzle arrangement 8 in a floating manner and is subjected to heated blowing air and is fed to the cooling roller stand 6 b in a transition region 10 , in which the material web 2 partially wraps around a plurality of cooling rollers 12 . The material web 2 passes inside the cooling roll stand 6 b a meandering pronounced web path, which is preferably predominantly extending in the vertical direction and, after leaving the cooling roll stand 6 b to a further processing device, for example a folding apparatus are fed.

Wenigstens eine Kühlwalze 14 der Vielzahl von Kühlwalzen 12 des Kühlwalzenstandes 6b ist in erfindungsgemäßer Weise ausgebildet und soll in den folgenden Zeichnungen detaillierter dargestellt und mit Bezug auf diese Zeichnungen detaillierter beschrieben werden. At least one cooling roller 14 of the plurality of cooling rollers 12 of the cooling roller stand 6 b is designed in the manner according to the invention and is to be shown in more detail in the following drawings and described in more detail with reference to these drawings.

In Fig. 2a ist die Kühlwalze 14 in einer schematischen Längsschnittansicht gezeigt und weist sowohl einen ersten Endabschnitt 16, bzw. einen ersten Lagerzapfen 16, als auch einen zweiten Endabschnitt 18, bzw. einen zweiten Lagerzapfen 18 auf, welche durch einen Zylindermantel 20 verbunden sind. Die Kühlwalze 14 ist mit ihrem ersten Endabschnitt in einem ersten Wälzlager 22 einer ersten Seitenwand 24 und mit ihrem zweiten Endabschnitt 18 in einem zweiten Wälzlager 26 einer zweiten Seitenwand 28 drehbar aufgenommen. Zum Antreiben der Kühlwalze 14 ist ein Antrieb 30, welcher mit dem zweiten Endabschnitt 18 der Kühlwalze in Antriebsverbindung steht, vorgesehen. Der Antrieb 30 kann dabei ein Motor, zum Beispiel ein Elektromotor, sein, der die Kühlwalze 14 direkt oder über einen Zahnriemen oder eine Kette antreibt. Es ist jedoch auch möglich, dass der Antrieb 13 in Form eines Getriebes verwirklicht ist, über welches die Kühlwalze 14 von einem nicht dargestellten Motor angetrieben wird. In Fig. 2a, the cooling roll is shown in a schematic longitudinal section view 14, and has both a first end portion 16, and a first mounting pin 16, as well as a second end portion 18, and a second bearing journal 18, which are connected by a cylinder jacket 20 , The cooling roller 14 is rotatably received with its first end portion in a first roller bearing 22 of a first side wall 24 and with its second end portion 18 in a second roller bearing 26 of a second side wall 28 . A drive 30 , which is in drive connection with the second end section 18 of the cooling roller, is provided for driving the cooling roller 14 . The drive 30 can be a motor, for example an electric motor, which drives the cooling roller 14 directly or via a toothed belt or a chain. However, it is also possible for the drive 13 to be implemented in the form of a transmission, via which the cooling roller 14 is driven by a motor, not shown.

Im Innern der Kühlwalze ist ein Mischelement 32 angeordnet, welches einen Zuführabschnitt 34 für das Kühlmedium, zum Beispiel ein rohrförmiges Element, und einen Mischflügel 36 umfasst. Der Zuführabschnitt 34 ist an der ersten Seitenwand 24 drehfest, das heißt gegen Verdrehung gesichert, angeordnet und der Mischflügel 36 ist wiederum an dem Zuführabschnitt 34 angeordnet. Der erste Endabschnitt 16 der Kühlwalze 14 weist eine Durchführung 38 für den Zuführabschnitt 34 auf, während der zweite Endabschnitt 18 der Kühlwalze 14 ein Wälzlager 40 umfasst, in welchem der Zuführabschnitt 34 drehbar aufgenommen ist. Das Durchführen des Zuführabschnitts 34 durch den ersten Endabschnitt 16 und das drehbare Lagern des Zuführabschnitts 34 in dem zweiten Endabschnitt 18 der Kühlwalze 14 ermöglicht eine relative Drehbewegung des Kühlwalzenkörpers der Kühlwalze 14 bezüglich des Mischelements 32, welches, bedingt durch die Anordnung an der ersten Seitenwand 24, keine Drehbewegung ausführt. Die Kühlwalze 14, beziehungsweise deren Walzenmantel 20 kann somit eine Drehbewegung um das Mischelement ausführen. Arranged in the interior of the cooling roller is a mixing element 32 , which comprises a supply section 34 for the cooling medium, for example a tubular element, and a mixing blade 36 . The feed section 34 is arranged on the first side wall 24 in a rotationally fixed manner, that is to say secured against rotation, and the mixing blade 36 is in turn arranged on the feed section 34 . The first end section 16 of the cooling roller 14 has a passage 38 for the feed section 34 , while the second end section 18 of the cooling roll 14 comprises a roller bearing 40 in which the feed section 34 is rotatably received. Passing the feed section 34 through the first end section 16 and rotatably supporting the feed section 34 in the second end section 18 of the chill roll 14 enables relative rotation of the chill roll body of the chill roll 14 with respect to the mixing element 32 which, due to the arrangement on the first side wall 24 , does not perform a rotary movement. The cooling roller 14 , or its roller jacket 20, can thus perform a rotary movement around the mixing element.

Der Mischflügel 36 weist wenigstens eine Öffnung 42 auf, durch die Kühlmedium hindurchströmen kann. The mixing blade 36 has at least one opening 42 through which the cooling medium can flow.

Die Zufuhr des Kühlmediums erfolgt von einem Reservoir 44 über eine Zuführleitung 46 und durch den hohlen Innenraum 48 des als Rohr ausgebildeten Zuführabschnitts in den im Wesentlichen hohlen Innenraum 50 der Kühlwalze 14, wobei das Kühlmedium aus wenigstens einer Öffnung 52 des Zuführabschnitts 34 des Mischelementes 32 austritt. Das Abfließen des Kühlmediums erfolgt durch die Durchführung 38 im ersten Endabschnitt 16 der Kühlwalze 14 und eine Abführleitung 54, wobei die Abführleitung 54 auch zu dem Reservoir 44 zurückgeführt werden kann. Das Reservoir 44 beinhaltet Kühlmedium, zum Beispiel Wasser, welches von einer Kühleinrichtung 56 zum Beispiel über einen Wärmetauscher 58 abgekühlt wird. The cooling medium is supplied from a reservoir 44 via a supply line 46 and through the hollow interior 48 of the feed section designed as a tube into the essentially hollow interior 50 of the cooling roller 14 , the cooling medium emerging from at least one opening 52 of the feed section 34 of the mixing element 32 , The cooling medium flows through the passage 38 in the first end section 16 of the cooling roller 14 and a discharge line 54 , the discharge line 54 also being able to be returned to the reservoir 44 . The reservoir 44 contains cooling medium, for example water, which is cooled by a cooling device 56, for example via a heat exchanger 58 .

In Fig. 2b ist eine schematische Längsschnittansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Kühlwalze 14 gezeigt, wobei der zweite Endabschnitt 18 der Kühlwalze 14 eine Durchführung 60 für das Kühlmedium aufweist, sodass das Kühlmedium über die Durchführung 38 im ersten Endabschnitt 16 der Kühlwalze 14 dem Innenraum 50 zugeführt und von dort durch die Durchführung 60 im zweiten Endabschnitt 18 der Kühlwalze 14 abgeleitet werden kann. Durch diesen Aufbau der Kühlwalze 14 erfolgt das Durchströmen des Kühlwalzenkörpers mit dem Kühlmedium vom ersten Endabschnitt zum zweiten Endabschnitt. Das Mischelement 32 weist ein Basiselement 62 auf, welches an der ersten Seitenwand 24 drehfest angeordnet ist und durch die Durchführung 38 des ersten Endabschnitts 16 der Kühlwalze 14 geführt ist und in einem Wälzlager 40 im zweiten Endabschnitt 18 der Kühlwalze 14 drehbar aufgenommen ist. Des Weiteren weist das Mischelement 32 einen an dem Basiselement 62 angeordneten Mischflügel 36 zum Erzeugen von Wirbeln oder Verwirbelungen im Kühlmediumstrom während der Rotation der Kühlwalze 14 auf. Auch die in Fig. 2b gezeigte Kühlwalze 14 kann durch einen Antrieb 30 direkt oder indirekt in Rotation versetzt werden. Obwohl in Fig. 2b nicht gezeigt, kann auch die dort dargestellte Kühlwalze 14 mit einem Reservoir 44 und einer Kühleinrichtung 56 in Verbindung stehen. In Fig. 2b is a schematic longitudinal sectional view of another cooling roll 14 according to the invention is shown, wherein the second end portion 18 has the cooling roller 14, a passage 60 for the cooling medium, so that the cooling medium supplied via the conduct 38 of the cooling roll in the first end portion 16 14 to the interior 50 and from there through the passage 60 in the second end section 18 of the cooling roller 14 can be derived. With this construction of the cooling roller 14 , the cooling medium flows through the cooling roller body from the first end portion to the second end portion. The mixing element 32 has a base member 62 which is rotatably disposed on the first side wall 24 and the cooling roller 14 is guided through the conduit 38 of the first end portion 16 and the cooling roll is rotatably received 14 in a roller bearing 40 in the second end portion of the eighteenth Furthermore, the mixing element 32 has a mixing blade 36 arranged on the base element 62 for generating eddies or swirls in the cooling medium flow during the rotation of the cooling roller 14 . The cooling roller 14 shown in FIG. 2b can also be rotated directly or indirectly by a drive 30 . Although not shown in FIG. 2 b, the cooling roller 14 shown there can also be connected to a reservoir 44 and a cooling device 56 .

In Fig. 2c ist eine schematische Längsschnittansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Kühlwalze 14 gezeigt, wobei der zweite Endabschnitt 18 der Kühlwalze 14 eine Durchführung 60 für das Kühlmedium aufweist, sodass das Kühlmedium über die Durchführung 38 im ersten Endabschnitt 16 der Kühlwalze 14 dem Innenraum 50 zugeführt und von dort durch die Durchführung 60 im zweiten Endabschnitt 18 der Kühlwalze 14 vergleichbar der in Fig. 2b gezeigten Ausführungsform abgeleitet werden kann. Durch diesen Aufbau der Kühlwalze 14 erfolgt das Durchströmen des Kühlwalzenkörpers mit dem Kühlmedium vom ersten Endabschnitt zum zweiten Endabschnitt. Das Mischelement 32 weist ein Basiselement 62 auf, welches an der ersten Seitenwand 24 drehfest angeordnet ist und durch die Durchführung 38 des ersten Endabschnitts 16 der Kühlwalze 14 geführt ist und in einem Wälzlager 40 im zweiten Endabschnitt 18 der Kühlwalze 14 drehbar aufgenommen ist. Des Weiteren weist das Mischelement 32 mehrere an dem Basiselement 62 angeordnete Mischflügel 36 zum Erzeugen von Wirbeln oder Verwirbelungen im Kühlmediumstrom während der Rotation der Kühlwalze 14 auf. Die in Fig. 2c gezeigte Kühlwalze 14 kann durch einen Antrieb 30 direkt oder indirekt in Rotation versetzt werden. Obwohl in Fig. 2c nicht gezeigt, kann auch die dort dargestellte Kühlwalze 14 mit einem Reservoir 44 und einer Kühleinrichtung 56 in Verbindung stehen. Die Mischflügel 36 sind an dem Basiselement 62, z. B. einer Stange oder einem Rohr, abwechselnd in verschiedenen Winkelpositionen angeordnet. Die hier gezeigte Ausführungsform umfasst Mischflügel 36, welche jeweils abwechselnd in einer 0°-Position oder einer 180°-Position an dem Basiselement 62 angeordnet oder befestigt sind. Es jedoch auch andere Winkelpositionen, Winkelverhältnisse oder Winkelfolgen, z. B. in 120°- oder 90°-Schritten, denkbar. Eine detaillierte Beschreibung der Mischflügel 36 findet sich in Bezug auf Fig. 3d. In Fig. 2c is a schematic longitudinal sectional view of another cooling roll 14 according to the invention is shown, wherein the second end portion 18 has the cooling roller 14, a passage 60 for the cooling medium, so that the cooling medium supplied via the conduct 38 of the cooling roll in the first end portion 16 14 to the interior 50 and from there through the passage 60 in the second end section 18 of the cooling roller 14, comparable to the embodiment shown in FIG. 2b. With this construction of the cooling roller 14 , the cooling medium flows through the cooling roller body from the first end portion to the second end portion. The mixing element 32 has a base member 62 which is rotatably disposed on the first side wall 24 and the cooling roller 14 is guided through the conduit 38 of the first end portion 16 and the cooling roll is rotatably received 14 in a roller bearing 40 in the second end portion of the eighteenth Furthermore, the mixing element 32 has a plurality of mixing blades 36 arranged on the base element 62 for generating eddies or swirls in the cooling medium flow during the rotation of the cooling roller 14 . The cooling roller 14 shown in FIG. 2c can be set in rotation directly or indirectly by a drive 30 . Although not shown in FIG. 2c, the cooling roller 14 shown there can also be connected to a reservoir 44 and a cooling device 56 . The mixing blades 36 are on the base element 62 , for. B. a rod or a tube, alternately arranged in different angular positions. The embodiment shown here comprises mixing blades 36 , which are alternately arranged or fastened to the base element 62 in a 0 ° position or a 180 ° position. However, there are also other angular positions, angular relationships or angular sequences, e.g. B. in 120 ° or 90 ° steps, conceivable. A detailed description of the mixing blades 36 can be found with reference to FIG. 3d.

Die in Fig. 2a, 2b und 2c gezeigten Ausführungsformen der Erfindung sind insbesondere bei Kühlwalzen mit einem geringen Durchmesser, zum Beispiel einem Durchmesser von weniger als 30 mm anwendbar und weisen vorzugsweise einen separaten Antrieb auf. The embodiments of the invention shown in FIGS. 2a, 2b and 2c are particularly applicable to chill rolls with a small diameter, for example a diameter of less than 30 mm, and preferably have a separate drive.

In Fig. 3a ist eine schematische Querschnittsansicht IIIa-IIIa, welche der Fig. 2a entnommen werden kann, gezeigt. Die Kühlwalze 14 weist einen Kühlwalzenmantel 20 auf, welcher einen im Wesentlichen hohlen Innenraum 50 umschließt. Konzentrisch zu dem Kühlwalzenmantel 20 ist der Zuführabschnitt 34 des Mischelementes 32 angeordnet, an welchem der Mischflügel 36 befestigt ist. Durch die Rotation des Zylindermantels 20 wird das die Kühlwalze 14 durchströmende Kühlmedium in Drehrichtung mitgerissen und durch den Mischflügel 36 verwirbelt, sodass es zu einer Durchmischung des Kühlmediums und zu einer verbesserten Wärmeübertragung von dem Kühlwalzenmantel 20 auf das Kühlmedium im Innenraum 50 kommt. FIG. 3a shows a schematic cross-sectional view IIIa-IIIa, which can be seen in FIG. 2a. The cooling roller 14 has a cooling roller jacket 20 which encloses an essentially hollow interior 50 . The supply section 34 of the mixing element 32 , to which the mixing paddle 36 is attached, is arranged concentrically with the cooling roll jacket 20 . By the rotation of the cylinder jacket 20, the cooling roller 14 by flowing cooling medium is entrained in the direction of rotation, and vortex mixed by the mixing vanes 36 so that there is a mixing of the cooling medium and to improved heat transfer from the cooling roll shell 20 to the cooling medium in the interior 50th

Es ist des Weiteren Fig. 3a zu entnehmen, dass der Mischflügel 36 nahe an die Innenfläche des Kühlwalzenmantels 20 heranragt, wobei der Abstand 64 des Mischflügels 36 von der Innenseite des Zylindermantels 20 vorzugsweise geringer als 10 mm oder geringer als 5 mm gewählt wird. It can further be seen from FIG. 3a that the mixing blade 36 projects close to the inner surface of the cooling roller shell 20 , the distance 64 of the mixing blade 36 from the inside of the cylinder shell 20 preferably being less than 10 mm or less than 5 mm.

In Fig. 3b ist eine schematische Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gezeigt, wobei an dem Zufuhrabschnitt 34 ein beweglicher Mischflügel 36 mit einem Befestigungsabschnitt 66 und einem beweglichen Abschnitt 68 angeordnet ist. Durch die Rotation des Kühlwalzenmantels 20, dargestellt durch den Drehrichtungs-Pfeil 78, wird das Kühlmedium im Innern der Kühlwalze 14 ebenfalls in Rotation versetzt, wobei der bewegliche Abschnitt 68 des Mischflügels 36 bei zunehmender Rotationsgeschwindigkeit verstärkt ausgelenkt wird und dadurch bei verschiedenen Rotationsgeschwindigkeiten, das heißt Betriebsgeschwindigkeiten der Druckmaschine, unterschiedliche bzw. sich selbsttätig anpassende Widerstandseigenschaften aufweist. FIG. 3b shows a schematic cross-sectional view of a further embodiment of the invention, a movable mixing blade 36 having a fastening section 66 and a movable section 68 being arranged on the feed section 34 . Due to the rotation of the cooling roller jacket 20 , represented by the direction of rotation arrow 78 , the cooling medium in the interior of the cooling roller 14 is also set in rotation, the movable section 68 of the mixing blade 36 being increasingly deflected with increasing rotational speed and thereby at different rotational speeds, that is to say Operating speeds of the printing press, different or self-adapting resistance properties.

Der bewegliche Abschnitt 68 des Mischflügels 36 kann mittels einer Federkraft beaufschlagt werden oder auch unter dem Einfluss der Gravitation der Strömung des Kühlmediums in unterschiedlichen Auslenkungen eine unterschiedliche Kraft entgegensetzen. The movable section 68 of the mixing blade 36 can be acted upon by a spring force or, under the influence of the gravity of the flow of the cooling medium, can oppose a different force in different deflections.

Fig. 3c zeigt darüber hinaus eine weitere Ausführungsform der Erfindung in einer schematischen Querschnittsansicht, wobei die Kühlwalze 14 von einer Materialbahn 2 in einem Umschlingungsbereich 70 umschlungen wird. Die Oberfläche des Kühlwalzenmantels 20 steht mit einer Auftragswalze 74 in Verbindung, welche in eine Wanne 76 eintaucht. In der Wanne 76 ist ein Feuchtmittel oder eine Silikonölemulsion bevorratet, welche über die Auftragswalze 34 auf die Oberfläche 72 des Kühlwalzenmantels 20 gebracht wird und von dort zur Rückbefeuchtung der in dem Trockner 6 getrockneten Materialbahn auf eine Seite der Materialbahn 2 aufgebracht wird. Die Kühlwalze 14 weist einen feststehenden Mischflügel 36 auf, kann jedoch auch mit einem bewegbaren bzw. auslenkbaren Mischflügel ähnlich Fig. 3b ausgestattet sein. FIG. 3c also shows a further embodiment of the invention in a schematic cross-sectional view, the cooling roll 14 is wrapped by a web of material 2 in a wrap-around 70th The surface of the cooling roller jacket 20 is connected to an application roller 74 which dips into a trough 76 . In the tub 76 a dampening agent or a silicone oil emulsion is stored, which is brought to the chill roll mantle 20 over the applicator roll 34 to the surface 72 and is applied from there to the rewetting of the dried in the drier 6 the material web on one side of the material web. 2 The cooling roller 14 has a fixed mixing blade 36 , but can also be equipped with a movable or deflectable mixing blade similar to FIG. 3b.

In den Fig. 3d und 3e ist eine schematische Querschnittsansicht IIId-IIId, welche der Fig. 2c entnommen werden kann, gezeigt. Die Kühlwalze 14 weist einen Kühlwalzenmantel 20auf, welcher einen im Wesentlichen hohlen Innenraum 50 umschließt. Konzentrisch zu dem Kühlwalzenmantel 20 ist der das Basiselement 62 des Mischelementes 32 angeordnet, an welchem die Mischflügel 36 befestigt sind. Durch die Rotation des Zylindermantels 20 wird das die Kühlwalze 14 durchströmende Kühlmedium in Drehrichtung 78 mitgerissen und durch den Mischflügel 36 verwirbelt, sodass es zu einer Durchmischung des Kühlmediums und zu einer verbesserten Wärmeübertragung von dem Kühlwalzenmantel 20 auf das Kühlmedium im Innenraum 50 kommt. FIGS. 3d and 3e show a schematic cross-sectional view IIId-IIId, which can be seen in FIG. 2c. The cooling roller 14 has a cooling roller jacket 20 which encloses an essentially hollow interior 50 . Concentric with the cooling roll shell 20 of the base member 62 is disposed of the mixing element 32, on which the mixing blades are attached 36th By the rotation of the cylinder jacket 20, the cooling roller 14 by flowing cooling medium is entrained in the direction of rotation 78, and swirled by the mixing vanes 36, so that there is a mixing of the cooling medium and to improved heat transfer from the cooling roll shell 20 to the cooling medium in the interior 50th

Wie in Fig. 3d gezeigt, weisen bei niedrigen Rotationsgeschwindigkeiten die Mischflügel 36 nur eine geringe Krümmung auf. Wie ferner aus Fig. 3b erkennbar, werden die Mischflügel 36 bei höheren Rotationsgeschwindigkeiten durch die durch das mitgerissene Kühlmedium vermittelte Kraft auf die Oberflächen der Mischflügel 36 entsprechend stärker gebogen, wodurch sich der Abstand 64 der jeweiligen Spitze eines Mischflügels von der Innenwand des Kühlwalzenmantels 20 verändert. Hierdurch verändert sich auch die Wirkung der Mischelemente 36 bezüglich der Durchmischung. BEZUGSZEICHENLISTE 1 Rollenrotationsdruckmaschine
2 Materialbahn
4a-4d Druckwerke
6 Heißlufttrockner
6a Trocknerabschnitt
6b Kühlwalzenstand
8 Düsenanordnung
10 Übergangsbereich
12 Vielzahl von Kühlwalzen
14 Kühlwalze
16 erster Endabschnitt
18 zweiter Endabschnitt
20 Zylindermantel
22 erstes Wälzlager
24 erste Seitenwand
26 zweites Wälzlager
28 zweite Seitenwand
30 Antrieb
32 Mischelement
34 Zuführabschnitt
36 Mischflügel
38 Durchführung
40 Wälzlager
42 Öffnung
44 Reservoir
46 Zuführleitung
48 Innenraum des Zuführabschnitts
50 Innenraum der Kühlwalze
52 Öffnung
54 Abführleitung
56 Kühleinrichtung
58 Wärmetauscher
60 Durchführung
62 Basiselement
64 Abstand
66 Befestigungsabschnitt
68 beweglicher Abschnitt
70 Umschlingungsbereich
72 Oberfläche
74 Auftragswalze
76 Wanne
78 Drehrichtung
As shown in FIG. 3d, the mixing blades 36 have only a slight curvature at low rotational speeds. As further shown in Fig. 3b seen, the mixing blade 36 at higher rotational speeds correspondingly stronger bent by the mediated by the entrained cooling medium force on the surfaces of the mixing vanes 36, whereby the distance 64 of the respective peak changing a mixing blade of the inside wall of the cooling roll mantle 20 , This also changes the effect of the mixing elements 36 with respect to the mixing. REFERENCE SIGN LIST 1 web-fed rotary printing press
2 material web
4 a- 4 d printing units
6 hot air dryers
6 a dryer section
6 b chill roll stand
8 nozzle arrangement
10 transition area
12 variety of cooling rollers
14 chill roll
16 first end section
18 second end section
20 cylinder jacket
22 first rolling bearing
24 first side wall
26 second rolling bearing
28 second side wall
30 drive
32 mixing element
34 feed section
36 mixing blades
38 implementation
40 rolling bearings
42 opening
44 reservoir
46 supply line
48 Interior of the feed section
50 Interior of the chill roll
52 opening
54 discharge line
56 cooling device
58 heat exchangers
60 implementation
62 basic element
64 distance
66 fastening section
68 movable section
70 looping area
72 surface
74 applicator roller
76 tub
78 Direction of rotation

Claims

1. cooling roller with an essentially hollow interior ( 50 ) through which a cooling medium flows, characterized by a mixing element ( 32 ) located in the interior ( 50 ) of the cooling roller ( 14 ) for mixing the cooling medium, the cooling roller ( 14 ) rotates relative to the mixing element.

2. Cooling roller according to claim 1, characterized in that the cooling roller ( 14 ) is rotatably mounted in a side wall ( 24 ) and that the mixing element ( 32 ) is arranged non-rotatably on the side wall ( 24 ).

3. Cooling roller according to at least one of the preceding claims, characterized in that the mixing element ( 32 ) is designed as at least one mixing blade ( 36 ), which in particular extends essentially over the width of the interior ( 50 ) of the cooling roller ( 14 ).

4. Cooling roller according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least part of the mixing element ( 32 ) is arranged close, in particular closer than 10 mm or closer than 5 mm, on an inner jacket surface ( 20 ) of the cooling roller ( 14 ).

5. Cooling roller according to at least one of the preceding claims, characterized in that the distance of the mixing element ( 32 , 36 ) from the inner surface ( 20 ) of the cooling roller ( 14 ) is variable.

6. cooling roller according to claim 5, characterized in that the mixing element ( 32 , 36 , 66 , 68 ) is acted upon by a spring force, such that the mixing element ( 32 , 36 , 66 , 68 ) different at different rotational speeds of the cooling roller ( 14 ) Positions, especially different angular positions.

7. cooling roller according to claim 5, characterized in that the mixing element ( 32 , 36 , 66 , 68 ) under the action of gravity at different speeds of rotation of the cooling roller ( 14 ) assumes different positions, in particular different angular positions.

8. Cooling roller according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cooling roller ( 14 ) is designed as a driven roller, in particular has a drive ( 30 ) which the cooling roller ( 14 ) directly or via at least one further cooling roller or via a gear , for example a gear transmission or a toothed belt transmission.

9. A method for cooling a material web ( 2 ), in particular a paper web, with a cooling roller ( 14 ) which has an essentially hollow interior ( 50 ),
characterized by the process step:
Mixing a cooling medium flow with a mixing element ( 32 ), which is located in the interior ( 50 ) of the cooling roller ( 14 ), the cooling roller ( 14 ) rotating relative to the mixing element ( 32 ).

10. The method according to claim 9, characterized by the method step:
Changing the distance of the mixing element ( 32 , 36 , 66 , 68 ) from an inner jacket surface ( 20 ) of the cooling roller ( 14 ).

11. Cooling roller according to claim 5, characterized in that the mixing element ( 32 , 36 ) is designed to be elastic, such that the mixing element ( 32 , 36 ) assumes different curved contours at different rotational speeds of the cooling roller ( 14 ).

12. Printing machine, in particular web-fed rotary printing machine or Fed rotary offset printing machine, marked by, a cooling roll according to one of claims 1 to 8, 11.