DE19605904A1

DE19605904A1 - High speed foil web etc. guide roller

Info

Publication number: DE19605904A1
Application number: DE19605904A
Authority: DE
Inventors: Volker Dipl Ing Richter; Johann Schendlinger; Gerd Schuhmacher; Peter Nagel; Gertraud Gruber; Volker Dipl Ing Prix; Bernd Dr Scholtysik
Original assignee: BASF Magnetics GmbH
Current assignee: Emtec Magnetics GmbH
Priority date: 1995-02-23
Filing date: 1996-02-17
Publication date: 1996-08-29

Abstract

The roller surface (4) has indentations for retaining air entrained by the web. The roller has a hollow, cylindrical body, open at one or both ends, contg. through perforations (5) on the periphery of the cylindrical face. Pref. the thickness of the roller wall is 0.5 to 3 mm and the perforation dia. is 0.1 to 0.55 mm. Typically the peripheral roller surface is formed by a round, fine mesh fabric 0.5 to 3 mm. thick with mesh width of 5 to 50 mu. It may be surface treated and linked at the end faces. The open ends may be fitted with lids (2) each with a centre axis (1) and apertures (8).

Description

Die Erfindung betrifft eine Bahnführungswalze für hohe Geschwindigkeiten einer zu bewegenden und/oder zu führenden Warenbahn mit an der Umfangsfläche der Bahn führungswalze angeordneten Vertiefungen zur Aufnahme der von der Bahn mitgeführten Luft.The invention relates to a web guide roller for high speeds to moving and / or to leading web with on the peripheral surface of the web guide roller arranged recesses for receiving the carried by the web Air.

In Herstellungs- sowie Bearbeitungsmaschinen für Warenbahnen, bestehend aus einem flexiblen Schichtträger wie Papier-, Kunststoff- oder Metall-Folie mit einer oder mehreren darauf gegossenen Schichten werden die Warenbahnen oft um eine Vielzahl angetrie bener und/oder frei drehender Walzen geführt. Hierbei ist oft nur ein geringer Umschlin gungswinkel der Bahn um die Walzen und nur geringe Spannung in der Bahn er wünscht. Um Beschädigungen der empfindlichen Bahnoberfläche zu vermeiden, muß gewährleistet sein, daß die Bahn ohne Schlupf, das heißt ohne relative Bewegung zur Walze, über die Walzen geführt wird. Antreibende Walzen müssen so beschaffen sein, daß die Bahnoberfläche schlupflos von der Walze transportiert und angetrieben wird. Die leerlaufenden, lediglich zur Führung der Bahn verwendeten Walzen müssen von der be wegten Warenbahn angetrieben werden. Ein Schlupf zwischen Walze und Bahn führt selbst dann zu Kratzern, Aufscheuem und Abrieb der Bahnoberfläche, wenn die Walzen oberflächen hochglanzpoliert sind. Dieser Abrieb bleibt an der Bahnoberfläche haften, wird beim Aufwickeln der Warenbahn eingeschlossen und führt somit zu mechanischen Beschädigungen infolge Durchdrücken in der Warenbahn, außerdem zu Beschädigun gen der auf dem Schichtträger aufgossenen Schichten und somit zu minderer Qualität des so hergestellten Produktes, beispielsweise bei fotografischen Filmen, hochwertigen Papieren oder bei magnetischen Aufzeichnungsträgern.In manufacturing and processing machines for webs, consisting of a flexible support such as paper, plastic or metal foil with one or more The layers are often cast on a variety of webs Bener and / or free-rotating rollers out. This is often only a small Umschlin angle of orbit around the rolls and only low tension in the web wishes. In order to avoid damage to the sensitive web surface, must be ensured that the web without slippage, that is without relative movement to Roller, is passed over the rollers. Driving rollers must be such that the web surface is transported and driven without slippage by the roller. The idle running, only used to guide the web rolls must be of the wegten web are driven. A slip between roller and train leads even then to scratches, shyness and abrasion of the web surface when the rollers surfaces are highly polished. This abrasion will adhere to the web surface, is trapped when winding the web and thus leads to mechanical Damage due to crushing in the web, also to Beschädigun conditions of the cast on the support layers and thus to poorer quality of the product thus produced, for example in photographic films, high-quality Papers or magnetic recording media.

Es ist auch allgemein bekannt, daß bewegte Bahnen je nach ihrer Oberflächenbeschaf fenheit und Geschwindigkeit an ihren Grenzschichten mehr oder weniger Luft mit sich führen. Bei geringer Umschlingung der Walze durch die Bahn treten schon ab einer Bahngeschwindigkeit von etwa 100 m/min. Schwierigkeiten insofern auf, als sich die von der Bahn mitgerissene Luft vor den Walzen staut, so daß die Bahn von der Walze ab hebt und zeitweise so lange auf einem Luftkissen über die Walze gleitet, bis sich der Druck von der Walze abgebaut hat. Die Mitnahmekräfte, die von der Bahn auf die Walze oder von der Walze auf die Bahn übertragen werden, sind dann sehr klein oder gleich Null. Die nicht angetriebenen Walzen bleiben stehen oder drehen sich mit erheblich ver minderter Geschwindigkeit. Auf den angetriebenen Walzen schwimmt die Bahn, was zu einem instabilen Bahnlauf führt. Die Bahn verläuft seitlich und es erfolgen Verkratzungen der Bahn, wenn die Bahn die mit geringer oder größerer Geschwindigkeit drehenden Walzen zeitweise berührt.It is also well known that moving webs depending on their Oberflächenbeschaf There is more or less air at their boundary layers to lead. At low wrap of the roller through the web occur from one Web speed of about 100 m / min. Difficulties in so far as the of the web entrained air jams before the rollers, so that the web from the roller lifts and temporarily on an air cushion over the roller so long, until the Pressure from the roller has degraded. The driving forces from the web to the roller or transferred from the roller to the web are then very small or the same Zero. The non-driven rollers stop or rotate with considerable ver reduced speed. On the driven rollers the web floats, which too an unstable web run leads. The web runs sideways and there are scratches the web, if the web rotating at low or greater speed Rolls touched at times.

Die Druckschriften WO-90103323 und WO-90/03324 beschreiben Luftkissen-Schwebe führungen für Warenbahnen, wobei durch besondere Ausgestaltung der Düsen insbe sondere an den Bahnkanten eine zuverlässige und genaue berührungsfreie und kanten stabile Führung von Warenbahnen bewirkt werden soll. Ähnliche Vorrichtungen sind aus den Druckschriften WO-91/17943 sowie WO-92/11194 bekannt.The documents WO-90103323 and WO-90/03324 describe hover hovering guides for webs, in particular by special design of the nozzles special at the web edges a reliable and accurate non-contact and edges stable guidance of webs to be effected. Similar devices are out WO-91/17943 and WO-92/11194.

Eine Bahnführungswalze der eingangs genannten gattungsmäßigen Art ist in der DE-OS 30 30 917 beschrieben. Dabei ist auf der Oberfläche der Bahnführungswalze ein feinge fächertes Netz von Kompressionsräumen als Vertiefungen angeordnet, in welchen die von der Bahn an ihrer Grenzfläche mitgeführte Luft während der Umschlingung der Walze durch die Bahn verdichtet ist, und wobei an den erhabenen glattgeschliffenen und polierten Flächen die Bahn auf der Oberfläche der Führungswalze aufliegt. Das Walzen material besteht aus Aluminium, welches an seiner Oberfläche sandgestrahlt und ohne galvanische Zwischenbehandlung verchromt und geschliffen ist. Die DE-PS 33 02 843 beschreibt eine Führungswalze, bestehend aus einem Metallkern und einer äußeren pro filierten Gummioberfläche, welche aus Noppen gebildet ist. Nach der Lehre der DE-OS 28 53 413 soll ein faltenfreies Führen dünner Bahnen dadurch gewährleistet werden, daß die Walzenoberfläche mit dünnen, aus Kunststoff bestehenden Netzschläuchen mit bestimmter Maschenweite überzogen ist.A web guide roller of the aforementioned generic type is in the DE-OS 30 30 917 described. It is a fine on the surface of the web guide roller fan - shaped network of compression spaces arranged as wells, in which the air entrained by the web at its interface during the wrapping of the web Roller is compacted by the web, and being at the raised smoothed and polished surfaces the web rests on the surface of the guide roller. The rolling Material consists of aluminum, which is sandblasted on its surface and without galvanic intermediate treatment is chrome plated and ground. DE-PS 33 02 843 describes a guide roller consisting of a metal core and an outer pro Filed rubber surface, which is formed from knobs. According to the teaching of DE-OS 28 53 413 a wrinkle-free guidance of thin webs is to be ensured thereby that the roll surface with thin, made of plastic mesh hoses with certain mesh size is covered.

Saugwalzen mit perforiertem, um eine Achse drehbarem Mantel aus Sintermetall zum Übertragen eines Drehmoments auf eine Bahn sind beschrieben in der EP-B 425 926. Dabei steht der Innenraum des Saugwalzenkörpers unter Unterdruck, so daß die anzu treibende sowie zu führende Warenbahn angesaugt wird. Hierbei ist ein erheblicher konstruktiver Aufwand erforderlich; insbesondere, da die Porengröße des Sintermetalls über den Mantel des Walzenkörpers verschieden sein soll. Außerdem müssen die mit der Warenbahn in Berührung stehenden Oberflächen bei der Herstellung und auch wäh rend der Benutzungsdauer einer kostspieligen zeitaufwendigen Oberflächenbehandlung unterzogen werden. Außerdem ist die Standzeit derartiger Walzen zu gering, weil ange saugte Schmutzpartikel die engen Poren im Sintermetall verschließen.Suction rolls with perforated, rotatable about an axis coat of sintered metal for Transfer of torque to a web is described in EP-B 425 926. In this case, the interior of the suction roller body is under negative pressure, so that the driving and leading to web is sucked. This is a significant design effort required; in particular, because the pore size of the sintered metal should be different over the shell of the roll body. In addition, the with the web in contact surfaces in the production and also currency the duration of use of a costly time-consuming surface treatment be subjected. In addition, the life of such rolls is too low, because ange sucked dirt particles close the narrow pores in the sintered metal.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Bahnführungswalze der ein gangs genannten gattungsmäßigen Art zu verbessern.The present invention has the object, a web guide roller of a to improve the generic type mentioned above.

Es hat sich überraschend gezeigt, daß diese Aufgabe in einfacher Weise dadurch gelöst werden kann, indem die Bahnführungswalze hohlzylindrisch und an beiden Kreisenden offen ausgeführt wird und wobei die gesamte Umfangsfläche der Walze mit durch gängigen Öffnungen versehen ist.It has surprisingly been found that this problem is solved in a simple manner can be made by the web guide roller hollow cylindrical and at both circular ends is open and wherein the entire peripheral surface of the roller with is provided common openings.

Konkret wird die Walze in einer möglichen Ausführungsform dadurch realisiert, indem sie eine dünnwandige Metallwalze mit einer Umfangsfläche ist, welche mit durchgängigen Öffnungen versehen ist. Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß die Umfangs fläche ein rundgebogenes feinmaschiges Drahtgewebe ist, welches zu einem Hohlzylin der zusammengefügt wird.Specifically, in one possible embodiment, the roller is realized by a thin-walled metal roller having a peripheral surface which is continuous with Openings is provided. Another embodiment is that the circumference surface is a round-bent fine-meshed wire mesh, which is a Hohlzylin which is joined together.

Die Aufgabe kann gleichermaßen gelöst werden durch eine Bahnführungswalze der gattungsgemäßen Art, die eine Siebwalze ist mit regelmäßig angeordneten durchgän gigen Öffnungen an der Umfangsfläche, welche im wesentlichen aus etwa kreisförmigen Umfangselementen und damit verbundenen Achselementen besteht.The task can be solved equally by a web guide roller of generic type, which is a screen roller with regularly arranged durchgän gigen openings on the peripheral surface, which consists of approximately circular Circumferential elements and associated axle elements exists.

Damit wird vorteilhaft erreicht, daß eine einfach herstellbare Siebwalze mit geringem Gewicht und leichter Austauschbarkeit benutzbar wird.This is advantageously achieved that a simple to produce screen roller with low Weight and easy replacement becomes usable.

Die erfindungsgemäßen Bahnführungswalzen zeichnen sich dadurch aus, daß sie mög lichst massearm sind und gleichzeitig leicht herzustellen und zu reinigen sind und auch bei hohen Geschwindigkeiten und geringem Umschlingungswinkel der Bahn keinen Schlupf aufweisen. The web guide rollers according to the invention are characterized by the fact that they are possible are low in mass and at the same time easy to manufacture and clean and also at high speeds and low wrap angle of the web no Slip exhibit.

In zweckmäßiger Ausführung können darartige Bahnführungswalzen etwa kreisförmige Umfangselemente mit einer Spiralform besitzen.In an expedient embodiment, such web guide rollers can be approximately circular Have peripheral elements with a spiral shape.

Es ist auch zweckmäßig, wenigstens zwei Spiralform-Umfangselemente vorzusehen, die symmetrisch zur Achsmitte die Oberfläche der Walze bilden. Dadurch können Richtungs abweichungen bei der Bahnführung wenigstens vermindert werden. Vorteilhaft sollte die Umfangsfläche der Walze im wesentlichen eine exakte Kreisform aufweisen, um eine glatte Anlage der Bahn zu gewährleisten.It is also expedient to provide at least two spiral-shaped peripheral elements which symmetrical to the middle of the axle to form the surface of the roller. This allows directional deviations in the web guide are at least reduced. Advantageously, the should Circumferential surface of the roll substantially have an exact circular shape to a ensure smooth installation of the railway.

Die Breite der durchgängigen Öffnungen, genauer der Spaltöffnungen, der Siebwalze kann zweckmäßig im Bereich von etwa 30 µm bis etwa 500 µm, insbesondere im Bereich von etwa 50 µm bis etwa 100 µm, liegen. Damit ist im wesentlichen erreichbar, daß sich die Schlitze oder Spaltöffnungen nicht auf dem zu führenden Bahngut abbilden, was ins besondere bei frisch beschichteten Bahnen sehr nachteilig sein kann. Bei dieser Ausfüh rung ist ein Rundschleifen der Umfangsfläche auf etwa exakte Kreisform leicht zu bewerkstelligen.The width of the continuous openings, more precisely the stomata, the screen roller may suitably in the range of about 30 microns to about 500 microns, especially in the field from about 50 μm to about 100 μm. This is essentially achievable that the slots or stomata do not map on the web material to be conveyed, resulting in special in freshly coated webs can be very disadvantageous. In this Ausfüh tion is a cylindrical grinding of the peripheral surface to about exact circular shape easy to accomplish.

Vorteilhaft ist die Verwendung einer Bahnführungswalze gemäß vorliegender Erfindung in einer Beschichtungsanlage für Film, Magnetband, hochwertiges Papier oder Metall folie. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Bahnführungs walze als Bahntransportwalze mit Vakuumvorrichtung, oder auch als Umlenkwalze zur berührungsfreien Führung der Bahn mit einer geeigneten Druckluftversorgung.The use of a web guide roll according to the present invention is advantageous in a coating system for film, magnetic tape, high-quality paper or metal foil. Particularly advantageous is the use of the web guide according to the invention Roller as a web transport roller with vacuum device, or as a guide roller for non-contact guidance of the web with a suitable compressed air supply.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend in der Beschreibung, den Beispielen und den Abbildungen erläutert. In den Abbildungen ist dargestellt inEmbodiments of the invention are described below in the description, the Examples and illustrations explained. In the pictures is shown in

Fig. 1 Metallwalze mit Öffnungen und Seitenteilen, Fig. 1 metal roll having openings and the side parts,

Fig. 2 Gewebewalze mit Seitenteilen, Fig. 2 tissue roll with side parts,

Fig. 3 Eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vakuumwalze, Fig. 3 A schematic view of a vacuum roll according to the invention,

Fig. 4 Eine weitere Ansicht der Vakuumwalze gemäß Fig. 3 mit einer Teil schnitt-Ansicht, Fig. 4 shows a further view of the vacuum roll shown in Fig. 3 with a partial sectional view,

Fig. 5 Eine Ausführung der Siebwalze nach der Erfindung mit einer Detail zeichnung der Walzenoberfläche. Fig. 5 shows an embodiment of the screen roll according to the invention with a detail drawing of the roll surface.

Wie aus den Zeichnungen Fig. 1 und Fig. 2 hervorgeht, wird an den beiden offenen Enden der dünnwandigen hohlzylindrischen Walzenkörper (4, 6) jeweils ein Deckel (2) aufgesetzt, welcher mit einer Passung (3) zum Einsetzen in den Walzenkörper und mit einer Achse (1) zur Lagerung der Bahnführungswalze versehen ist. Der Deckel besteht beispielweise aus Aluminium oder VA-Stahl mit eingepreßten einsatzgehärteten Stahl zapfen für die Lagersitze.As is apparent from the drawings Fig. 1 and Fig. 2, at the two open ends of the thin-walled hollow cylindrical roller body ( 4 , 6 ) each have a lid ( 2 ) is placed, which with a fit ( 3 ) for insertion into the roll body and with an axle ( 1 ) is provided for mounting the web guide roller. The lid consists for example of aluminum or stainless steel with pressed-hardened hardened steel tap for the bearing seats.

Die durchgängigen Öffnungen der Bahnführungswalze sind im folgenden auch als Durchlässe, Löcher, Schlitze oder Spaltöffnungen bezeichnet.The continuous openings of the web guide roll are also referred to as Passages, holes, slots or stomata called.

Die von der Bahn mitgeschleppte Luft gelangt durch die Durchlässe an der Umfangsflä che in den Innenraum (7) der Walze und kann von dort durch die nicht von der Bahn umschlungenen Teile der Walze oder durch Öffnungen (8) im Deckel (1) entweichen.The entrained by the web air passes through the passages on the Umfangsflä surface in the interior ( 7 ) of the roller and can escape from there by the non-looped by the web parts of the roller or through openings ( 8 ) in the cover ( 1 ).

Die Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist auf dem Markt lieferbar, sie dient beispielsweise bei der Beförderung von zu trocknendem Gut, zum Beispiel fein geschnittenem Tabak auf einem Förderband, als dazwischengeschaltete Walze, durch welche von innen heiße Luft zur Trocknung ausströmt. Diese Hohlzylinder werden als Endlosrohre hergestellt, sie bestehen beispielsweise aus einem Nickelmantel mit einer Dicke im Bereich von 0,5-3 mm, die Löcher haben einen Durchmesser in der Größenordnung von 0,1 bis 0,5 mm und werden beispielsweise elektrochemisch erzeugt. Geeignet sind auch Walzenkörper aus Kohlefaser-verstärkten Kunststoffen, in die mit konventioneller Technik feine Löcher eingebracht sind.The embodiment of FIG. 1 is available on the market, it is used for example in the transport of goods to be dried, for example, finely cut tobacco on a conveyor belt, as an intermediate roller through which hot air flows from the inside for drying. These hollow cylinders are manufactured as endless tubes, they consist for example of a nickel jacket with a thickness in the range of 0.5-3 mm, the holes have a diameter in the order of 0.1 to 0.5 mm and are for example produced electrochemically. Also suitable are roller bodies made of carbon-fiber-reinforced plastics into which fine holes are made using conventional technology.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 besteht vorzugsweise aus Drahtgewebe, welches eine Dicke im Bereich von 0,5-3 mm hat, so daß es leicht rund gebogen werden kann und die beiden Enden miteinander verlötet oder verschweißt werden. Die Oberfläche kann entsprechend den Anforderungen fein bearbeitet werden. Die Maschenweite liegt im Bereich von 5-500 µm. Der Luftdurchsatz beträgt bei 0,5 kPa 0,01-0,5 Nm³ bei einem Differenzdruck von etwa 30 kPa. Auch hier sind Kunststoffgewebe statt Metall gewebemaschen verwendbar.The embodiment of Fig. 2 is preferably made of wire mesh having a thickness in the range of 0.5-3 mm, so that it can be easily bent around and the two ends are soldered or welded together. The surface can be finely machined according to the requirements. The mesh size is in the range of 5-500 microns. The air flow rate at 0.5 kPa is 0.01-0.5 Nm³ at a differential pressure of approximately 30 kPa. Again, plastic fabric instead of metal can be used as plain weave.

Aus dem vorstehend Ausgesagten wird deutlich, daß diese beiden Ausführungsformen außerordentlich leicht herzustellen und außerdem sehr leicht reinigbar sind, da zur Reini gung lediglich beiderseits die Deckel mit den Achsen abgenommen werden müssen. Das Gewicht der Walzen liegt je nach Größe, das heißt Durchmesser und Breite, normaler weise bei 1,5-3 kg.From the above, it is clear that these two embodiments Extremely easy to produce and also very easy to clean, there to clean Only on both sides of the lid with the axles must be removed. The The weight of the rollers is more normal depending on size, ie diameter and width at 1.5-3 kg.

Im Rahmen der Erfindung können statt der beschriebenen Metallausführungen, wie be reits erwähnt, auch entsprechende hohlzylindrische Walzen, welche aus Kunststoff bestehen und an der Umfangsfläche mit Löchern versehen sind, oder aus Kunststoff geweben, eingesetzt werden.In the context of the invention, instead of the described metal embodiments, as be already mentioned, also corresponding hollow cylindrical rollers, which are made of plastic exist and are provided on the peripheral surface with holes, or made of plastic tissues are used.

Es hat sich gezeigt, daß mit den vorstehend beschriebenen Leichtlaufwalzen bei einer Bahngeschwindigkeit von bis zu 800 m/min und darüber eine schlupffreie Führung der Bahn gewährleistet ist. Auch bei längerem kontinuierlichem Lauf der Walzen war keiner lei Abrieb des Warenbahnmaterials zu beobachten, so daß die eingangs genannten Auf gaben durch die Erfindung gelöst werden konnten.It has been found that with the above-described low-friction rollers in a Web speed of up to 800 m / min and above a slip-free leadership of the Railway is guaranteed. Even with prolonged continuous running of the rollers was none To observe lei abrasion of the web material, so that the aforementioned Auf could be solved by the invention.

Die Schlupffreiheit insbesondere bei geringem Umschlingungswinkel und bei hohen Bahngeschwindigkeiten kann dadurch unterstützt werden, indem der Innenraum (7) des Walzenkörpers (4, 6) mit leichtem Unterdruck von 1-10 kPa beaufschlagt wird. Eine derartige Walze ist beispielsweise als ein Saugwalzenkörper aus der DE-OS 39 36 286 bekannt.The freedom from slippage, in particular at low wrap angle and at high web speeds, can be assisted by applying a slight negative pressure of 1-10 kPa to the interior space ( 7 ) of the roll body ( 4 , 6 ). Such a roller is known for example as a suction roller body from DE-OS 39 36 286.

Die Umschlingungswinkel der Bahn um die erfindungsgemäße Walze betragen je nach Einsatzgrad der Walzen zwischen 5° bei Führungswalzen bis 180° oder mehr bei Um lenkwalzen. Der Bandzug kann zwischen 20-100 N betragen.The wrap angle of the web around the roll according to the invention amount depending on Use of rolls between 5 ° for guide rolls up to 180 ° or more for Um steering rollers. The strip tension can be between 20-100 N.

Gemäß den Zeichnungen Fig. 3 und Fig. 4 besteht die Vakuumwalzen-Anordnung aus einem Spaltsieb-Hohlzylinder als Walzenkörper (9), wobei ein Längsdraht (12) in Spiral form um Querstäbe (13) gewickelt und damit verschweißt ist. Als Material sind alle schweißbaren Werkstoffe verwendbar, vorzugsweise nicht rostender VA-Stahl. An den Stirnseiten ist der Walzenkörper (9) mit Stahlscheiben (21, 22) fest verbunden. Der Wal zenkörper (9) ist über nicht dargestellte Kugellager an einem Schaft (23, 26) drehbar ge lagert. Der Walzenkörper (9) rotiert um einen Stator (10), der zum Beispiel mit Ausneh mungen beziehungsweise Löchern (18) zur Übertragung der Ansaugluft in den Innen raum (Pfeile 19) des Stators (10) versehen ist. Die Ausnehmungen beziehungsweise Löcher (18) sind nur in dem von der Materialbahn (14) umschlungenen Teil des Stators (10) vorgesehen, ansonsten besitzt derselbe eine zylindrische Außenfläche ohne Löcher.According to the drawings Fig. 3 and Fig. 4, the vacuum roller assembly consists of a slotted screen hollow cylinder as a roller body ( 9 ), wherein a longitudinal wire ( 12 ) in spiral form around transverse rods ( 13 ) is wound and welded thereto. The material used are all weldable materials, preferably stainless VA steel. At the end faces of the roller body ( 9 ) with steel discs ( 21 , 22 ) is firmly connected. The whale zenkörper ( 9 ) is not shown ball bearings on a shaft ( 23 , 26 ) rotatably ge outsourced. The roller body ( 9 ) rotates about a stator ( 10 ), for example, with Ausneh rules or holes ( 18 ) for transmitting the intake air into the inner space (arrows 19 ) of the stator ( 10 ) is provided. The recesses or holes ( 18 ) are provided only in the part of the stator ( 10 ) looped around by the material web ( 14 ), otherwise it has a cylindrical outer surface without holes.

Der Ansaugstutzen wird in Richtung des Pfeils (11) mit einem Vakuumdruck von 6 bis 20 kPa beaufschlagt, um eine ausreichende Haftung zwischen Vakuumwalze und Material bahn (14) zu erreichen.The suction nozzle is applied in the direction of the arrow ( 11 ) with a vacuum pressure of 6 to 20 kPa, in order to achieve sufficient adhesion between the vacuum roller and material web ( 14 ).

Die Größe der Spaltweite (15) zwischen zwei Windungen des Längsdrahtes (12) kann im Bereich von ca. 30 µm bis etwa 500 µm liegen, insbesondere liegt sie im Bereich von ca. 50 µm bis ca. 100 µm.The size of the gap width ( 15 ) between two turns of the longitudinal wire ( 12 ) can be in the range of about 30 microns to about 500 microns, in particular, it is in the range of about 50 microns to about 100 microns.

Da die Öffnungen regelmäßig über die Mantelfläche des Sieb-Hohlzylinders verteilt angeordnet sind, ergibt sich wie oben angegeben ein geringer Vakuum-Druck, der auch einen entsprechend kleindimensionierten Unterdruck-Erzeuger erfordert.Since the openings regularly distributed over the lateral surface of the sieve-hollow cylinder are arranged, as stated above, a low vacuum pressure, which also requires a correspondingly small-sized vacuum generator.

Die Querschnittsform des Längsdrahtes (12) oder auch von einzelnen Kreisform-Drähten oder -Stegen ist beliebig wählbar, jedoch muß eine Fläche, gerade oder gewölbt, nach außen gerichtet sein. Die angenähert zylindrische Außenfläche des Walzenkörpers (9), also des Sieb-Hohlzylinders, kann durch Schleifen, und, wenn unbedingt notwendig, außerdem noch durch Polieren, in eine im wesentlichen exakte Kreiszylinderform ge bracht werden, damit die Materialbahn (14) über ihren Umschlingungswinkel anliegt. Der Umschlingungswinkel beträgt etwa 5 bis etwa 320°, je nach Anwendung der Führungs walze. Die Güte der Oberfläche und die Genauigkeit der Zylinderform des Walzenkör pers (9) sind maßgebend dafür, ob äußerst empfindliche, dünne Magnetbandbahnen mittels solcher Führungswalzen geführt, umgelenkt oder transportiert werden können. The cross-sectional shape of the longitudinal wire ( 12 ) or of individual circular wires or webs is arbitrary, but must be a surface, straight or curved, directed outward. The approximately cylindrical outer surface of the roller body ( 9 ), so the screen hollow cylinder can be introduced by grinding, and, if absolutely necessary, also by polishing, ge in a substantially exact circular cylindrical shape, so that the web ( 14 ) over its wrap angle is applied. The wrap angle is about 5 to about 320 °, depending on the application of the guide roller. The quality of the surface and the accuracy of the cylindrical shape of the Walzenkör pers ( 9 ) are decisive for the fact that extremely sensitive, thin magnetic tape webs can be guided by means of such guide rollers, deflected or transported.

Versuche zeigten, daß zur Übertragung eines genügend großen schlupffreien Drehmo ments auf die Materialbahn (14) Umschlingungswinkel der Bahn um den Walzenkörper (9) von 180 bis 300°, vorzugsweise von 240 bis 280°, geeignet sind.Experiments showed that the transmission of a sufficiently large slip-free torque on the web ( 14 ) wrap angle of the web around the roller body ( 9 ) of 180 to 300 °, preferably from 240 to 280 °, are suitable.

In der Fig. 5 ist eine schematische Ausführung eines Sieb-Hohlzylinders (28) gemäß der Erfindung dargestellt. Selbstverständlich können die Siebstrukturen auch auf Voll körpern befestigt sein, wenn eine Vakuum- oder Luftkissenführung (mit Luftab- bezieh ungsweise -zufuhr) nicht beabsichtigt ist. FIG. 5 shows a schematic embodiment of a perforated hollow cylinder ( 28 ) according to the invention. Of course, the screen structures can also be mounted on solid bodies, if a vacuum or air cushion guide (with Luftab- or supply) is not intended.

Der Sieb-Hohlzylinder (28) besteht aus zwei zur Achsmitte symmetrisch spiralig gewickel ten Längsprofildrähten (16, 17), die mit den Querstäben (13) verschweißt sind, wobei letztere wiederum mit Rand-Ringteilen (25A, 25B) verbunden sind. Die Querschnittsform, etwa rechteckig mit seitlich leicht abgeflachter und dann einseitig spitz zulaufender Form, ist aus der Einzelheitsdarstellung A erkennbar. Diese Form ist günstig, da sich die Umfangsfläche (24) des Sieb-Hohlzylinders (28), wenn notwendig, abschleifen läßt, um eine exaktere Zylinderfläche herzustellen, ohne daß sich die Spaltweite w wesentlich ändert.The sieve hollow cylinder ( 28 ) consists of two symmetrical to the axial center gewickel th longitudinal profile wires ( 16 , 17 ), which are welded to the transverse bars ( 13 ), the latter in turn with edge ring parts ( 25 A, 25 B) are connected. The cross-sectional shape, approximately rectangular with laterally slightly flattened and then tapered shape on one side, can be seen from the detail representation A. This shape is favorable because the circumferential surface ( 24 ) of the sieve-hollow cylinder ( 28 ), if necessary, can be abraded to produce a more exact cylindrical surface, without the gap width w changes significantly.

Die Kreisform-Umfangsprofilstege können auch senkrecht zur Hohlzylinderachse M auf den Querstäben (13) befestigt sein.The circular shape circumferential profile webs can also be mounted perpendicular to the hollow cylinder axis M on the transverse rods ( 13 ).

Die Ausführung der Fig. 5 hat den Vorteil der Vorzugsrichtung, die durch den Rich tungswinkel α von ca. 5° zwischen den symmetrischen Spirallagen bestimmt ist. Dadurch wird die Führungsrichtung begünstigt und zusätzliche Seitenführungsmaßnahmen können geringer gehalten werden, als zum Beispiel bei einer Ausführung mit senk rechten Kreisstegen.The embodiment of Fig. 5 has the advantage of the preferred direction, which is determined by the Rich processing angle α of about 5 ° between the symmetrical spiral layers. As a result, the guide direction is favored and additional cornering measures can be kept lower than, for example, in a design with vertical right circular webs.

Die erfindungsgemäßen Walzenkörper können sich an allen möglichen Stellen einer Beschichtungsmaschine befinden, beispielsweise an der Schichtauftragsstation, vor und nach der Trocknung sowie der Kalandrierung und beim Aufwickeln der fertigen Material bahn. Die Materialbahn kann mit ihrer beschichteten Vorderseite oder mit ihrer beschich teten oder unbeschichteten Rückseite, sobald die Beschichtung getrocknet ist, über die Walzenkörper geführt werden. The roll body according to the invention can be at all possible points of a Coating machine, for example, at the coating application station, before and after drying and calendering and when winding up the finished material train. The material web can with their coated front or with their beschich or the uncoated backside as soon as the coating has dried over the Roll body are performed.

Eine Bahnführungswalze für eine Warenbahn besteht im wesentlichen aus einem zylin derförmigen, dünnwandigen Hohlkörper mit Seitenflächen und feinen, durchgängigen Öffnungen auf der Umfangsfläche. Durch eine Vakuum- oder Druckluftbeaufschlagung des Walzeninnenraums können sowohl schlupffrei rotierende Führungswalzen für Warenbahnen realisiert werden als auch feststehende oder rotierende Luftlagerwalzen. Anwendungen als Führungs-, Umlenk- und Transportwalze sind in allen Bahntransport anlagen möglich. Vorteilhaft anwendbar sind derartige Walzen in Transportanlagen für Kunststoff- oder Metallfolien und für Film-, Papier- und Magnetbandbahnen.A web guide roller for a web consists essentially of a zylin derförmigen, thin-walled hollow body with side surfaces and fine, continuous Openings on the peripheral surface. By a vacuum or compressed air the roller interior can both slip-free rotating guide rollers for Webs are realized as well as fixed or rotating air bearing rollers. Applications as a guide, deflection and transport roller are in all rail transport systems possible. Advantageously, such rolls are in transport systems for Plastic or metal foils and for film, paper and magnetic tape webs.

example 1

Eine etwa 650 mm breite Warenbahn, bestehend aus einer 12 µm dicken Polyethylente rephthalatfolie und einer darauf gegossenen 3 µm dicken magnetischen Schicht wurde mit ihrer rückwärtigen Seite mit einem Umschlingungswinkel von 6° und einem Bahnzug von 40 N über die Umfangsfläche einer etwa 720 mm breiten zylindrischen Walze mit 76,5 mm Durchmesser, bestehend aus dreilagig gewebtem VA-Stahlgewebe mit 50 µm Porenweite (Bezeichnung Poreflo 401 300 der Firma Spörl) geführt. Bei 700 m/min Bahngeschwindigkeit, was einer Umdrehungszahl von rund 2900 U/min der Walze ent spricht, wurde bei 6° Umschlingungswinkel, also einer Bogenlänge von 4 mm auf dem Walzenmantel ein schlupffreier Synchronlauf von Bahn und Umlenkwalze gemessen. Auch bei stundenlangem Dauer-Einsatz war keinerlei Abrieb der Bahn festzustellen.An approximately 650 mm wide web, consisting of a 12 micron thick polyethylene and a 3 μm thick magnetic layer cast thereon with its rear side with a wrap angle of 6 ° and a web tension of 40 N over the peripheral surface of an approximately 720 mm wide cylindrical roll with 76.5 mm diameter, consisting of three-ply woven VA steel mesh with 50 μm Pore size (designation Poreflo 401 300 from Spörl) led. At 700 m / min Web speed, which corresponds to a number of revolutions of about 2900 rev / min of the roller ent speaks, was at 6 ° wrap angle, so an arc length of 4 mm on the Roll shell measured a slip-free synchronous operation of the web and guide roller. Even with hours of continuous use no abrasion of the web was observed.

Example 2

Eine Warenbahn gemäß Beispiel 1 wurde mit einem Folienzug von 90 N und bei einem Umschlingungswinkel von 10° über 4 verschiedene konventionelle beziehungsweise er findungsgemäße Führungswalzen mit unterschiedlichen Bahngeschwindigkeiten geführt und es wurde bestimmt, bis zu welcher Bahngeschwindigkeit ein synchroner Gleichlauf gewährleistet ist.A web according to Example 1 was with a film tension of 90 N and at a Wrap angle of 10 ° over 4 different conventional or he guided according to the invention guide rollers with different web speeds and it was determined to which path speed a synchronous synchronization is guaranteed.

Die 4 Walzen hatten folgenden AufbauThe 4 rollers had the following structure

A) a conventional chromium-plated nickel roll with a smooth surface (R a = 0.5 μm)
B) a roll as A), but with a two-sided edge roughness of R a = 75 microns in an edge region of 100 mm
C) a roller made of carbon fiber reinforced plastic with holes ( 5 ) of 0.5 mm diameter on the cylindrical surface ( 4 )
D) a roller as in Example 1.

Result

Synchronlauf wurde gemessen jeweils bis zu den angegebenen Bahngeschwindigkeiten.Synchronous operation was measured in each case up to the specified web speeds.

Walzeroller V (m/min)V (m / min) AA 420420 BB 500500 CC 600600 DD 800800

Example 3

Eine Spaltsieb-Hohlzylinderwalze hatte auf der Umfangsfläche Längsstegbreiten von b = 1,0 bis 5,0 mm und Spaltbreiten von w = 0,03 bis 0,5 mm entsprechend einem Öffnungs verhältnis von w/b von 1 bis 10%. Die Gesamtbreite des Spaltsieb-Hohlzylinders betrug etwa 150 mm. Über diesen Hohlzylinder lief mit 20 bis 120 m/min eine Magnetbandbahn von 125 mm Breite und einer Gesamtdicke von 9 µm, bestehend aus einem flexiblen Schichtträger aus Polyethylenterephthalat und darauf gegossener Magnetschicht von 3 um. Der Unterdruck im Innenraum des Stators betrug 120 beziehungsweise 60 mbar. Der Umschlingungswinkel der Bahn war 60°. Das Öffnungsverhältnis betrug 2,3% bei einer Längsstegbreite von 2,2 mm und 50 µm Spaltweite. Die Haltekraft betrug bei 120 mbar 40 N und bei 60 mbar 20 N. A slotted screen hollow cylindrical roller had longitudinal ridge widths of b = on the peripheral surface 1.0 to 5.0 mm and gap widths of w = 0.03 to 0.5 mm corresponding to an opening ratio of w / b from 1 to 10%. The total width of the slotted screen hollow cylinder was about 150 mm. About this hollow cylinder ran at 20 to 120 m / min a magnetic tape web of 125 mm width and a total thickness of 9 μm, consisting of a flexible Polyethylene terephthalate support and magnetic layer cast thereon of FIG around. The negative pressure in the interior of the stator was 120 or 60 mbar. The wrap angle of the web was 60 °. The opening ratio was 2.3% at a longitudinal web width of 2.2 mm and 50 μm gap width. The holding force was 120 mbar 40 N and at 60 mbar 20 N.

Bei einem Umschlingungswinkel von 180° wurde bei einem Unterdruck von 6 kPa eine Haltekraft von 60 N gemessen. Die Haltekräfte waren also vergleichsweise groß gemessen am jeweiligen notwendigen Unterdruck.At a wrap angle of 180 ° became at a negative pressure of 6 kPa a Holding force of 60 N measured. The holding forces were so comparatively large measured at the respective necessary negative pressure.

Die Oberfläche des den Walzenkörper (9) berührenden Magnetbandes wies keinerlei Abdrücke oder Deformationen und auch keinen meßbaren Abrieb auf, und die Spaltöff nungsporen des Spaltsieb-Walzenkörpers setzten sich auch nach Produktionsbetrieb nicht zu, im Vergleich zu Walzenkörpern aus Sintermetall, die eine Standzeit von weni gen Monaten aufwiesen. Damit konnte eine unbegrenzte Standzeit - abgesehen von etwaigen Fällen mechanischer Schäden - realisiert werden.The surface of the roller body ( 9 ) contacting magnetic tape had no marks or deformations and no measurable abrasion, and the Spaltöff voltage pores of the slotted screen roller body sat down after production not to, compared to roller bodies made of sintered metal, which has a life of less months ago. This meant that an unlimited service life - apart from any cases of mechanical damage - could be realized.

Claims

1. web guide roller, which is suitable for high speeds of a moving and / or leading web, with on the surface of Bahnfüh tion roller arranged recesses for receiving the web entrained th th air, characterized in that the web guide roller body hollow cylin drical and on both Ends is executed open and is provided on the circumference of the Zylin derfläche with continuous openings.

2. web guide roller according to claim 1, characterized in that the wall thickness the roller is between 0.5-3 mm and that leading into the interior common openings have a diameter between 0.1 and 0.5 mm.

3. web guide roller according to claim 1, characterized in that the Umfangsflä che a round-bent fine-meshed, optionally surface-treated and fabric joined to the end surfaces and having a thickness in the range of 0.5-3 mm and a mesh size of 5-50 °.

4. web guide roller according to claims 1 to 3, characterized in that in the mutually open ends of the roller body with a centrally attached th axis ( 1 ) with openings ( 8 ) versehener removable cover ( 2 ) with a fit ( 3 ) in the cylindrical lateral surface ( 4 , 6 ) of the roller can be inserted.

5. web guide roll according to claims 1-4, characterized in that the hollow cylindrical interior ( 7 ) can be acted upon with a vacuum of 10-100 mbar.

6. web guide roll, which is suitable for high speeds of a moving and / or leading web, with on the surface of the web guide roller arranged recesses for receiving the web led mitge air, characterized in that the web guide roll a screen roller ( 9 ) is with regularly arranged through openings, consisting essentially of approximately circular peripheral elements ( 12 ) and associated Achsele instruments ( 13 ).

7. web guide roller according to claim 6, characterized in that the approximately circular peripheral elements ( 12 ) have spiral shape.

8. web guide roller according to claim 7, characterized in that symmetrically to the axial center two spiral peripheral elements ( 16 , 17 ) are provided.

9. web guide roller according to one or more of claims 6 to 8, characterized in that the peripheral surface ( 24 ) of the roller ( 9 ) has substantially exact circular shape.

10. web guide roll according to one or more of claims 6 to 9, characterized characterized in that a measure, for example, the width of the openings, in the area from about 30 microns to about 500 microns, especially in the range of about 50 microns to about 100 microns, lies.

11. web guide roll according to one or more of claims 6 to 10, characterized characterized in that it is used as a guide roller in a film or magnetic tape Coating machine is used.

12. web guide roller according to claim 11, characterized in that the same as Web transport roll is used with vacuum device.

13. web guide roller according to claim 11, characterized in that the same as Web transport roller with a compressed air device for contactless transport a web is used.