DE19532323A1

DE19532323A1 - Peripherally grooved guide roller for paper or carton web

Info

Publication number: DE19532323A1
Application number: DE1995132323
Authority: DE
Inventors: Kurt Krieger
Original assignee: Krieger GmbH and Co KG
Current assignee: Krieger GmbH and Co KG
Priority date: 1995-09-01
Filing date: 1995-09-01
Publication date: 1997-03-06

Abstract

The grooves (3) are closed in at right angles to the rotation axis of the roller (4) and arranged so the casing surface is increased by at least the degree of web enlargement so the angle between the tangent to one groove flank and a line parallel to the roller axis is at most 90 deg . In this way, the outer surface of the roller casing is increased by 1.03-1.08 times or maximum 1.15 times the cylindrical roller shell surface, allowing 3 to 10 grooves per meter axial roller length. The diameter of the roller amounts to 150 to 500 mm in the raised parts of roller, and the outer boundary line of the roller for preference is sinusoidal. The grooves should run mirror-symmetrically to the plane (5) which passes through the centre of the roller at right angles so that the outer flank of the groove is steeper than the inner flank in a roller which here is preferably used for guiding moist paper or carton material as it feeds into the drier.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leitwalze für sich unter Feuchteeinfluß verbreiternde Materialbahnen, insbesondere für Papier- oder Kartonbahnen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a guide roller for widening under the influence of moisture Material webs, especially for paper or cardboard webs, according to the preamble of claim 1.

Beim Herstellen und Veredeln von Papier- oder Kartonbahnen werden Leitwalzen in vielfältiger Weise eingesetzt, um die Bahn den einzelnen Verarbeitungsstationen zuzuführen. Die drehbar gelagerten Leitwalzen erstrecken sich in ihrer axialen Länge über die gesamte Arbeitsbreite, i. e. die maximale Breite der zu führenden Bahn.When manufacturing and finishing paper or cardboard webs, guide rollers are used in used in various ways to track the individual processing stations feed. The rotatably mounted guide rollers extend in their axial length over the entire working width, i. e. the maximum width of the path to be guided.

Da sich Papier- und Kartonbahnen unter Feuchteeinfluß ausdehnen und beim an schließenden Trocknen wieder schrumpfen, werden zum Führen von z. B. nach dem Auftragen einer wäßrigen Streichfarbe feuchten Bahnen in einen Trockner bevorzugt Breitstreckwalzen eingesetzt, von denen die Bahn über ihre Breite gestreckt gehalten geführt wird. So wird das Auftreten sogenannter Omega-Falten vermieden, die insbesondere beim Auflaufen von empfindlichen Papierbahnen auf einen Trocknungs zylinder dadurch entstehen, daß große Längswellen in der Bahn umschlagen und von einem nachfolgenden Trocknungszylinder oder einer Umlenkwalze in die Bahn eingebügelt werden.Since paper and cardboard webs expand under the influence of moisture and at closing drying shrink again, are used to guide z. B. after Applying an aqueous coating color to wet webs in a dryer is preferred Spreader rollers are used, of which the web is kept stretched across its width to be led. This prevents the occurrence of so-called omega wrinkles especially when sensitive paper webs run onto a dryer cylinders arise from the fact that large longitudinal waves in the web turn and from a subsequent drying cylinder or a deflection roller into the web to be ironed in.

Die DE-OS 23 29 802 beschreibt eine Breitstreckwalze verstellbarer Krümmung mit einer biegsamen, hohlen zylindrischen Mantelhülse, die über eine Reihe axial anein andergereihter zylindrischer Tragrollen gestreift ist. Die Tragrollen sitzen auf Lagern drehbar auf einer Tragachse und können unterschiedlich gekrümmt eingestellt werden. Derartige Breitstreckwalzen sind konstruktiv sehr aufwendig und sind zum Einsatz bei hohen Trocknungstemperaturen weniger geeignet, da die über die Walzenlänge angeordneten Innenlager nicht kühlbar sind. DE-OS 23 29 802 describes a spreader roller with adjustable curvature a flexible, hollow cylindrical jacket sleeve, which is axially adjacent to one another streaked cylindrical idlers is striped. The idlers sit on bearings rotatable on a support axis and can be set differently curved will. Such spreader rolls are structurally very complex and are for Use at high drying temperatures less suitable, because the over the Bottom bracket arranged bottom bearings are not coolable.

Aus der EP-A 0 590 253 ist eine gattungsgemäße Bahnleitwalze bekannt, die aus einem rotierbaren Walzenrohr besteht, dessen Außenoberfläche mit Rillen mit überwiegender Richtungskomponente in Umfangsrichtung versehen sind. Die eingedrehten oder eingefrästen Umfangsrillen mit einer Tiefe von einigen Zehntel millimetern gewährleisten auch bei hohen Walzendrehzahlen eine gute Führung der Bahn und verhindern ein seitliches Ausweichen. Das Problem der Faltenbildung beim Führen von feuchten Papier- oder Kartonbahnen ist nicht angesprochen.From EP-A 0 590 253 a generic web guide roller is known which consists of consists of a rotatable roller tube, the outer surface of which has grooves predominant directional components are provided in the circumferential direction. The turned or milled circumferential grooves with a depth of a few tenths millimeters guarantee good guidance even at high roller speeds Web and prevent lateral evasion. The problem of wrinkling when Running wet paper or cardboard webs is not addressed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Leitwalze so zu verbessern, daß sie in der Lage ist, feuchte und empfindliche Papierbahnen so zu führen, daß beim Einlauf in eine nachfolgende Trocknungsvorrichtung keine Falten gebildet werden.The invention is based, so a generic guide roller to the task improve that it is able to so moist and sensitive paper webs too cause that no wrinkles when entering a subsequent drying device be formed.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the features of patent claim 1.

Die erfindungsgemäße Leitwalze verhindert die Faltenbildung dadurch, daß für die gesamte verbreiterte Bahn Auflagefläche zur Verfügung steht und daß die Bahnver breiterung zu Längswellen geformt wird, bei denen ein Umschlagen zu Falten ausgeschlossen ist.The guide roller according to the invention prevents the formation of wrinkles in that for entire widened web contact area is available and that the Bahnver Widening is formed into longitudinal waves, in which a fold turns into folds is excluded.

Als weiterer Vorteil tritt hinzu, daß die Leitwalze nach der Erfindung konstruktiv einfach aufgebaut und ohne großen Aufwand herzustellen ist; z. B. durch Eindrehen der Rillen in ein Stahlrohr. Es sind keine Innenlager im Bereich der geführten Bahn erforderlich. Die Drehlager an den stirnseitigen Wellenzapfen lassen sich kühlen, so daß die Leitwalze auch im Bereich hoher Trocknungstemperaturen eingesetzt werden kann.Another advantage is that the guide roller according to the invention constructively is simple and easy to manufacture; e.g. B. by screwing the grooves in a steel tube. There are no bottom brackets in the area of the guided railway required. The pivot bearings on the front shaft journals can be cooled, see above that the guide roller can also be used in the area of high drying temperatures can.

Nach einer bevorzugten, besonders vorteilhaften Ausgestaltung, sind die Rillen so gestaltet und angeordnet, daß zugleich ein Zug auf die Bahn zu den Bahnrändern hin erzeugt wird. Die Bahn wird so zusätzlich über ihre Breite gestreckt und geglättet.According to a preferred, particularly advantageous embodiment, the grooves are like this designed and arranged that at the same time a train on the web to the edges of the web is produced. The web is thus stretched and smoothed across its width.

Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand zweier vereinfacht darge stellter Ausführungsbeispiele.The drawing serves to explain the invention based on two simplified Darge illustrated embodiments.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Leitwalze mit einer Mantelfläche, deren äußere Begrenzungslinie sinusförmig verläuft. Fig. 1 shows a longitudinal section through a guide roller with a lateral surface, the outer boundary line of which is sinusoidal.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch eine Leitwalze mit einem in etwa sägezahn förmigen Verlauf der äußeren Begrenzungslinie. Fig. 2 shows a longitudinal section through a guide roller with an approximately sawtooth-shaped course of the outer boundary line.

Die Fig. 3 und 4 zeigen im Detail einen Querschnitt durch die umlaufenden Rillen bei den Ausführungsformen nach Fig. 1 und Fig. 2. FIGS. 3 and 4 show in detail a cross section through the circumferential grooves in the embodiments of FIG. 1 and FIG. 2.

Die Leitwalze baut sich aus einem rohrförmigen Walzenkörper 1 auf, an dessen Stirnseiten jeweils ein Wellenzapfen 2 koaxial angeflanscht ist, mit dem die Leitwalze drehbar in einem Gestell gelagert werden kann. Über die gesamte axiale Länge sind in die äußere Mantelfläche des Walzenkörpers 1 eine Reihe von Vertiefungen in Form von Rillen 3 eingearbeitet, die jeweils umfänglich in sich geschlossen im rechten Winkel zur Drehachse 4 des Walzenkörpers 1 verlaufen. Die Rillen 3 sind so gestaltet, daß sowohl die höchsten Erhebungen als auch die tiefsten Stellen der Mantelfläche des Walzenkörpers 1 jeweils auf einer zylindrischen Hüllkurve liegen. Die Leitwalze ist rotationssymmetrisch zur Walzendrehachse 4 aufgebaut.The guide roller is built up from a tubular roller body 1 , on the end faces of which a shaft journal 2 is flanged coaxially, with which the guide roller can be rotatably mounted in a frame. Over the entire axial length, a series of depressions in the form of grooves 3 are worked into the outer circumferential surface of the roller body 1 , each of which runs circumferentially closed at right angles to the axis of rotation 4 of the roller body 1 . The grooves 3 are designed so that both the highest elevations and the lowest points of the lateral surface of the roller body 1 each lie on a cylindrical envelope. The guide roll is constructed rotationally symmetrical to the roll axis of rotation 4 .

Bevorzugt werden die Leitwalzen nach der Erfindung aus einer zylinderförmigen Hohlwalze aus Stahl oder Gußeisen durch Drehen gefertigt. Zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit können sie an ihrer Mantelfläche verchromt oder mit Edelstahl oder einem oxidkeramischen Werkstoff beschichtet sein. Ihr im Bereich der Erhebun gen gemessener Durchmesser beträgt 150 mm bis 500 mm. Er wird in Abhängigkeit von der Walzenlänge gewählt, die der Arbeitsbreite, i. e. der maximalen Bahnbreite entspricht. Leitwalzen mit einer Länge von bis zu 2 m weisen einen Durchmesser von ca. 150 mm, Leitwalzen einer Länge von ca. 8 m einen Durchmesser von 400 bis 500 mm auf.The guide rollers according to the invention are preferably made of a cylindrical one Hollow roller made of steel or cast iron by turning. To increase the Wear resistance can be chromed on their outer surface or with stainless steel or be coated with an oxide ceramic material. Yours in the area of the survey The measured diameter is 150 mm to 500 mm. He becomes addicted chosen from the roll length, the working width, i. e. the maximum web width corresponds. Guide rolls with a length of up to 2 m have a diameter of approx. 150 mm, guide rolls with a length of approx. 8 m and a diameter of 400 to 500 mm.

Die umlaufenden Rillen 3 sind so gestaltet und angeordnet, daß die Mantelfläche so vergrößert wird, daß ausreichend Auflagefläche für die durch Feuchte verbreiterte Papier- oder Kartonbahn vorhanden ist. Beim Umlauf der Bahn um die Leitwalze erzeugen die Rillen 3 eine Reihe von kleinen Längswellen, um die Verbreiterung der Bahn aufzunehmen. Daher ist es wesentlich für die Erfindung, daß die in Richtung der Achse 4 verlaufende äußere Begrenzungslinie der Mantelfläche aufgrund der Rillen 3 so verlängert ist, daß die Verbreiterung der Papier- oder Kartonbahn aufgenommen werden kann. Die in den Fig. 3 und 4 gestrichelt gezeichnete Begrenzungslinie a einer Rille 3 beträgt daher mindestens das 1,02-fache, bevorzugt das 1,03 bis 1,08- fache, maximal das 1,15-fache der Projektion b auf die geradlinige Mantellinie einer zylinderförmigen Mantelfläche. Entsprechend verbreitert sich die äußere Mantelfläche gegenüber der zylindrischen Hüllfläche aufgrund der Rillung. Die Projektion b stellt zugleich die Basisbreite einer Rille 3 dar. Sie beträgt 10 cm bis 30 cm, daher befinden sich auf einem Meter axialer Länge einer Leitwalze ca. 3 bis 10 Rillen. Die senkrecht zur Walzenachse 4 gemessene Höhe der Rillen 3 ist so gewählt, daß sich in Ab hängigkeit von der Form der Rillen 3 die gewünschte Vergrößerung der Oberfläche begrenzenden Mantelfläche ergibt. Die Höhe beträgt das 0,2- bis 0,6-fache der Basisbreite b.The circumferential grooves 3 are designed and arranged so that the outer surface is enlarged so that there is sufficient contact surface for the paper or cardboard web widened by moisture. When the web rotates around the guide roller, the grooves 3 produce a series of small longitudinal waves to accommodate the widening of the web. It is therefore essential for the invention that the outer boundary line of the lateral surface extending in the direction of the axis 4 is lengthened due to the grooves 3 in such a way that the widening of the paper or cardboard web can be accommodated. The boundary line a of a groove 3 shown in dashed lines in FIGS. 3 and 4 is therefore at least 1.02 times, preferably 1.03 to 1.08 times, maximally 1.15 times the projection b on the straight line Surface line of a cylindrical surface. Correspondingly, the outer circumferential surface widens compared to the cylindrical envelope surface due to the scoring. The projection b also represents the base width of a groove 3. It is 10 cm to 30 cm, so there are approximately 3 to 10 grooves on one meter of the axial length of a guide roller. The perpendicular to the roller axis 4 measured height of the grooves 3 is chosen so that depending on the shape of the grooves 3 results in the desired enlargement of the surface limiting surface area. The height is 0.2 to 0.6 times the base width b.

Damit die Leitwalze kleine Längswellen in einer Form erzeugt, die eine Faltenbildung ausschließt, sind die Rillen 3 im Querschnitt so geformt, daß der Winkel a zwischen jeder möglichen Tangente t an eine der Flanken und der Parallelen p zur Walzendreh achse 4 kleiner oder gleich 90° ist (Fig. 3, Fig. 4). Alle Kanten der Rillen 3 sind abgerundet, damit der Auflagedruck der Papier- oder Kartonbahn auf die Leitwalze klein gehalten wird.So that the guide roller produces small longitudinal waves in a shape that excludes wrinkling, the grooves 3 are shaped in cross section so that the angle a between each possible tangent t to one of the flanks and the parallel p to the roller rotation axis 4 is less than or equal to 90 ° ( Fig. 3, Fig. 4). All edges of the grooves 3 are rounded so that the contact pressure of the paper or cardboard web on the guide roller is kept low.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer Leitwalze, bei der die äußere Begrenzungs linie der Mantelfläche sinusförmig verläuft. Alternativ sind auch Ausführungsformen mit U- oder V-förmigen Rillen möglich, sofern alle Kanten abgerundet sind und der in Fig. 3 eingezeichnete Winkel α zwischen einer Tangente an eine Flanke und der Par allelen zur Walzenachse 4 an keiner Stelle größer als 90° wird. Fig. 1 shows an embodiment of a guide roller, in which the outer boundary line of the lateral surface is sinusoidal. Alternatively, embodiments with U- or V-shaped grooves are possible, provided that all edges are rounded and the angle α drawn in FIG. 3 between a tangent to a flank and the par alleles to the roller axis 4 is never greater than 90 °.

Fig. 2 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausführungsform, die so gestaltet ist, daß auf die Bahn zusätzlich eine Breitstreckwirkung ausgeübt wird. Die Rillen 3 sind spiegelsymmetrisch zu der senkrecht zur Drehachse 4 durch die Mitte der Walze ver laufenden Ebene 5 angeordnet und so gestaltet, daß jeweils die - in Richtung zum Walzenende - äußere Flanke einer Rille 3 steiler verläuft als die innere Flanke. Wie in Fig. 4 dargestellt, ist bei dieser Ausführungsform der Winkel α₁ zwischen der Tangente an die äußere Flanke und der Achsparallelen P kleiner als der entsprechende Winkel α₂ für die innere Flanke. Es entsteht so ein Sägezahnprofil, dessen Kanten ebenfalls abgerundet sind. Die längere äußere Flanke erzeugt eine Drift der Bahn jeweils nach außen zu den Bahnrändern hin. Aufgrund der zur Mittelebene 5 spiegel symmetrischen Anordnung wird so ein Breitstreckeffekt auf eine umlaufende Bahn ausgeübt. Fig. 2 shows a particularly advantageous embodiment, which is designed so that an additional spreading effect is exerted on the web. The grooves 3 are arranged mirror-symmetrically to the plane 5 running perpendicular to the axis of rotation 4 through the center of the roller ver and designed so that each - in the direction of the roller end - outer flank of a groove 3 runs steeper than the inner flank. As shown in Fig. 4, in this embodiment, the angle α₁ between the tangent to the outer flank and the axis parallel P is smaller than the corresponding angle α₂ for the inner flank. This creates a sawtooth profile, the edges of which are also rounded. The longer outer flank causes the web to drift outwards towards the web edges. Because of the mirror-symmetrical arrangement with respect to the central plane 5, a spreading effect is exerted on an orbiting path.

Da die Leitwalze nach der Erfindung keine Innenlager, sondern nur äußere Lager für die Wellenzapfen 2 benötigt, kann sie im Bereich hoher Temperaturen eingesetzt werden. Die beiden äußeren Lager lassen sich erforderlichenfalls einfach kühlen. Das bevorzugte Einsatzgebiet ist die Führung von nach dem Auftragen einer Beschichtung feuchten, empfindlichen Papierbahnen mit einem Flächengewicht von weniger als 100 g/m² beim Einlauf in einen Trockner. Die um die Leitwalze geführte feuchte Papier- oder Kartonbahn legt sich so auf die Mantelfläche, daß regelmäßige flache Wellen in Laufrichtung der Bahn gebildet werden. Die so gleichmäßig flach gewellte Bahn kann anschließend auf einen Trocknungszylinder geführt werden, ohne daß Falten entstehen.Since the guide roller according to the invention requires no inner bearings, but only outer bearings for the shaft journals 2 , it can be used in the area of high temperatures. The two outer bearings can be easily cooled if necessary. The preferred area of application is the guiding of sensitive, sensitive paper webs with a basis weight of less than 100 g / m 2 after application of a coating when entering a dryer. The moist paper or cardboard web guided around the guide roller lies on the outer surface in such a way that regular flat waves are formed in the running direction of the web. The web, which is corrugated evenly in this way, can then be guided onto a drying cylinder without wrinkles.

Claims

1. guide roller for material widening under the influence of moisture, in particular paper or cardboard webs, with a rotatable tubular roller body ( 1 ) whose outer circumferential surface has a number of circumferential grooves ( 3 ), characterized in that the grooves ( 3 ) are closed in themselves Right angles to the roll axis of rotation ( 4 ) are arranged continuously and are designed so that the lateral surface is enlarged at least to the extent of the web broadening and the angle α between each tangent (t) to one of the flanks of a groove ( 3 ) and the parallel line (p) to the roll axis of rotation ( 4 ) is less than or equal to 90 °.

2. guide roller according to claim 1, characterized in that due the creasing the outer lateral surface to at least 1.02 times, preferably that Magnified 1.03 to 108 times, maximum 1.15 times the cylindrical envelope surface is.

3. guide roller according to claim 1 or 2, characterized in that 3 to 10 grooves ( 3 ) are present over a meter axial length of the guide roller.

4. guide roller according to one of claims 1 to 3, characterized in net that you measured in the area of the surveys diameter 150 mm to Is 500 mm.

5. guide roller according to one of claims 1 to 4, characterized in net that the outer boundary line of the lateral surface is sinusoidal.

6. guide roller according to one of claims 1 to 4, characterized in that the grooves ( 3 ) are arranged mirror-symmetrically to the perpendicular to the axis of rotation ( 4 ) through the center of the roller plane ( 5 ) and are designed such that the outer The flank of a groove ( 3 ) is steeper than the inner flank.

7. Use of a guide roller according to one or more of claims 1 to 6 for guiding a damp paper or cardboard web when entering a dryer.