DE19511153C2 - Kalanderwalze, insbesondere für die Papierbehandlung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kalanderwalze, ins­ besondere für die Papierbehandlung.

Aus GB 21 00 390 A ist eine Walze zum Transport von strahlungsempfindlichem Material bekannt, wobei an fo­ tografische Filme oder Röntgenfilme gedacht ist. Es handelt sich daher um eine - im Vergleich zu einer Ka­ landerwalze - sehr kleine Walze. Ein Rohr ist außen von einer Kunststoffschicht umgeben, die auch die Stirnsei­ te des Rohres übergreift und dabei mit einem Flansch in Berührung kommt, der einen Lagerzapfen trägt. Als Füll­ stoff im Kunststoff sind Kohlenstoffteilchen erwähnt.

Aus EP 0 363 887 A2 ist eine Walze bekannt, die nicht nur für die Papierherstellung, sondern auch als Trans­ portwalze, Führungswalze oder Druckwalze bei der Be­ handlung von Filmen, Folien, Papier, Textilien u. dgl. geeignet ist. Der Mantel besteht aus mehreren Schichten, in denen die Kohlefaserstränge mit unter­ schiedlicher Steigung verlegt sind. Auf diese Weise ergibt sich eine Walze mit vergleichsweise geringem Gewicht. Zur Bildung der Walze werden die die Lagerzap­ fen tragenden Flansche an beiden Enden in den Mantel eingeführt. Dort bereitet es aber Schwierigkeiten, Flansch und Mantel sicher miteinander zu verbinden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kalan­ derwalze anzugeben, die trotz geringen Gewichts eine hohe Stabilität hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bei dieser Konstruktion ergibt sich eine aus faserver­ stärktem Kunststoff bestehende Hüllschicht, welche sich über Umfang und Stirnseite von dünnwandigem Rohr und Flanschen erstreckt. Da die Flansche nicht nur am Rohr befestigt werden können, sondern auch noch durch die Schicht aus faserverstärktem Kunststoff "verpackt" sind, ergibt sich eine außerordentlich sichere Befesti­ gung des Lagerzapfens am Rest der Walze. Bei alledem kann die Walze sehr leicht herstellt werden.

Die leichte Walze ist besonders für solche Kalander zur Papierbehandlung geeignet, bei denen eine Anzahl von Walzen übereinander in einem Stapel angeordnet sind. Infolge des geringen Gewichts ist die Belastungskenn­ linie des Kalanders steiler. Die Streckenlasten in den übereinanderliegenden Arbeitsspalten, die zwischen je­ weils einer harten und einer elastischen Walze gebildet werden, unterscheiden sich daher weniger stark als bis­ her.

Die Umlenkkörper im Bereich der Stirnfläche erlauben es, alle Teile der aus faserverstärktem Kunststoff be­ stehenden Schicht etwa mit gleicher Dicke herzustellen. Außerdem ergibt sich eine durchgängige Schicht, die die Flansche besonders gut festhält.

Mit Vorzug sind die Umlenkkörper an der Stirnfläche angebrachte achsparallele Stifte. Diese eignen sich besonders gut für die Erzeugung der stirnseitigen Schicht.

Wenn die Fasern Kohlefasern sind, ergibt sich eine hohe Stabilität bei geringem Gewicht.

Vorzugsweise ist der Kunststoff im wesentlichen ein Expoxidharz. Dieser gibt der Schicht eine hohe Festig­ keit bei geringem Gewicht.

Das dünnwandige Rohr besteht vorzugsweise aus Stahl. Trotz geringer Wandstärke trägt ein Stahlrohr erheblich zur Gesamtstabilität bei. Es kommen aber auch andere Metalle, wie Aluminium, in Betracht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Innere des Rohres eine Leichtbau-Stützkonstruktion aufweisen. Eine solche Leichtbau-Stützkonstruktion läßt den größ­ ten Teil des inneren Hohlraums frei. Sie erhöht das Gesamtgewicht nur unwesentlich, verbessert aber die Stabilität der Walze ganz erheblich. Man kann daher die Walze stärker belasten oder ein Rohr mit noch geringe­ rer Wandstärke verwenden.

Im einfachsten Fall weist die Leichtbau-Stützkon­ struktion Stützscheiben auf. Diese können beispielswei­ se als ebene aus Blech bestehende Kreisscheiben senk­ recht zur Achse in den Hohlraum des Rohres eingesetzt werden.

In vielen Fällen empfiehlt es sich, daß der Mantel ei­ nen Bezug aus elastischem Material trägt. Die Schicht aus faserverstärktem Kunststoff bildet daher den tra­ genden Teil des Mantels, während für die Funktion als sogenannte elastische Walze ein zusätzlicher Bezug ver­ wendet wird.

Insbesondere besteht dieser Bezug aus Silicon-Kaut­ schuk. Dieses Material hat überraschenderweise Ver­ schleißeigenschaften, die ständig eine glatte Oberflä­ che gewährleisten, wie dies für die Papierbehandlung gewünscht wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Endabschnitt ei­ ner erfindungsgemäßen Walze,

Fig. 2 eine Stirnansicht des Walzenkerns und

Fig. 3 eine Seitenansicht des Walzenkerns.

Die veranschaulichte Walze besitzt einen Kern 1, der aus einem dünnwandigen Stahlrohr 2, einen daran stirn­ seitig befestigten Flansch 3, der einstückig mit einem Lagerzapfen 4 ausgebildet ist, und gegebenenfalls eine Leichtbau-Stützkonstruktion 5, hier bestehend aus ein­ fachen Blechscheiben 6, die senkrecht zur Achse ange­ ordnet sind.

Eine Schicht 7 aus kohlefaserverstärktem Epoxidharz erstreckt sich mit einem Schichtabschnitt 8 über den Umfang des Kerns 1 und mit einem Schichtabschnitt 9 über die Stirnfläche des Flansches 3. Das Rohr 2 und der Schichtabschnitt 8 bilden einen Mantel 10 der Wal­ ze. Auf ihm ist ein Bezug 11 aus elastischem Material, wie Silicon-Kautschuk, angeordnet.

Bei einem Ausführungsbeispiel hatte das Rohr 2 eine Dicke von 1,5 mm, die Schicht 7 aus kohlefaserverstärk­ tem Epoxidharz eine Dicke von 10 mm und der Bezug 11 aus Silicon-Kautschuk eine Dicke von 3 mm. Der Elasti­ zitätsmodul der Schicht 7 betrug 6500, die Härte des elastischen Bezugs 11 betrug 90 Shore/D.

Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, trägt der Flansch 3 an seiner Stirnseite Umlenkkörper 12 in der Form von achs­ parallelen Stiften. Bei der Herstellung werden die Fa­ serstränge (Rovings) 13 mit vorgegebener Steigung auf den Umfang des Rohres 2 gewickelt, dann an den Umlenk­ körper 12 in die Ebene der Stirnfläche des Flansches 3 umgelenkt und über einen weiteren Umlenkkörper zurück auf den Umfang geführt. Auf diese Weise hat der Schichtabschnitt 9 etwa die gleiche Stärke wie der Schichtabschnitt 8.

Die Leichtbau-Stützkonstruktion 5 ist fakultativ. Sie wird hauptsächlich bei besonders starken Belastungen und langen Walzen angewendet.

Claims (9)

1. Kalanderwalze, insbesondere für die Papierbehand­ lung, mit folgenden Merkmalen:

• a) ein Mantel (10) weist ein dünnwandiges Rohr (2) und eine dickere Schicht (7) aus faserverstärk­ tem Kunststoff auf,
• b) Lagerzapfen (4) tragende Flansche (3) sind stirnseitig an die Enden des Rohres (2) ange­ setzt und von der Schicht (7) überdeckt,
• c) die Flansche (3) tragen im Bereich ihrer Stirn­ fläche Umlenkkörper (12),
• d) die Faserverstärkung weist Faserstränge (13) auf, die auf die Umfangsfläche des Rohres (2) gewickelt sind und unter Umlenkung an den Um­ lenkkörpern (12) auch über die Stirnfläche der Flansche (3) verlaufen.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkkörper (12) an der Stirnfläche angebrach­ te achsparallele Stifte sind.

3. Walze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Fasern Kohlefasern sind.

4. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff im wesentlichen ein Expoxidharz ist.

5. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (2) aus Stahl besteht.

6. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das innere des Rohres (2) eine Leichtbau-Stützkonstruktion (5) aufweist.

7. Walze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leichtbau-Stützkonstruktion (5) Stützscheiben (6) aufweist.

8. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (10) einen Bezug (11) aus elastischem Material trägt.

9. Walze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezug (11) aus Silicon-Kautschuk besteht.