DE19729907A1

DE19729907A1 - Walze

Info

Publication number: DE19729907A1
Application number: DE19729907A
Authority: DE
Inventors: Joachim Dr Grabscheid
Original assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Current assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Priority date: 1997-07-12
Filing date: 1997-07-12
Publication date: 1999-01-14
Also published as: EP0890674A3; US6068582A; EP0890674A2

Description

Die Erfindung betrifft eine Walze, bestehend aus einem ausschließlich in einem axial mittleren Bereich auf einem durchgehenden Walzenträger zumindest in radialer Richtung abgestützten Walzenrohr, welches außerhalb dieses mittleren Bereiches einen eine Biegung des Walzenrohres relativ zum Walzenträger er laubenden Abstand zum Walzenträger aufweist.

Derartige Walzen finden insbesondere als Leitwalzen für Filze, Siebe, Tücher, Fasterstoffbahnen, Folien u. ä. Anwendung.

Über die Biegung des Walzenrohres soll dabei eine quer zur Bahnlaufrichtung wirkende Streckung oder Stauchung der die Walze teilweise umschlingenden Materialbahn erreicht werden. Die Art der Wirkung (Streckung oder Stauchung) hängt dabei von der Art der Biegung (konkav oder konvex) des umschlungenen Bereiches der Walze ab.

Walzen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sind in dem DE-Gbm 296 13 795 sowie der US-PS 48 56 159 beschrieben. Als Nachteil hat sich jedoch dabei erwiesen, daß die streckende oder stauchende Wirkung auf die Materialbahn zu den Enden des Walzenrohres hin abnimmt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, das Biegeverhalten derartiger Walzen zu verbessern.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, daß sich die Steifigkeit des Walzenrohres ausgehend von dem mittleren Bereich zu den Enden des Walzenrohres derart verringert, daß die Belastung durch das Eigengewicht des Walzenrohres sowie die äußere Betriebsbelastung zu einer möglichst konstan ten Krümmung der Biegelinie des Walzenrohres führt. Durch die möglichst konstante Krümmung der Biegelinie des Walzenrohres wird dabei auch eine Vergleichmäßigung der Wirkung auf die Materialbahn erreicht.

Die Steifigkeit des Walzenrohres kann dabei insbesondere über die Wandstär ke des Walzenrohres beeinflußt werden. Je nach der Länge des Walzenrohres sowie der Steifigkeit des Rohrmaterials sollte sich die Wandstärke des Walzen rohres ausgehend vom Ende des mittleren Bereiches entweder bis zu den En den des Walzenrohres oder aber zumindest in einem Übergangsbereich vor zugsweise kontinuierlich verringern. Nach dem Übergangsbereich sollte die Wandstärke bis zu den Enden des Walzenrohres möglichst konstant bleiben.

Eine besonders konstante Krümmung der Biegelinie ergibt sich dann, wenn die Wandstärke zwischen der maximalen Wandstärke am Ende des mittleren Be reiches und einer wegen der Festigkeit des Walzenrohres nicht zu unterschrei tenden minimalen Wandstärke höchstens

ist.

Daneben ist die Beeinflussung der Steifigkeit des Walzenrohres aber auch über zusätzliche im Walzenrohr angeordnete Teile möglich. Dabei kann es sich beispielsweise um ein Stützgerüst handeln. Falls jedoch das Walzenrohr aus Kunststoff besteht, kann die Steifigkeit über den Umfang der in diesen Kunst stoff eingebrachten Verstärkungen aus Fasern, Geweben o. ä. beeinflußt wer den. In jedem Fall sollte der Grad der Verstärkung vom Ende des mittleren Be reiches zu den Enden des Walzenrohres hin abnehmen. Eine Kombination mit der Verringerung der Wandstärke zu den Enden hin kann dabei vorteilhaft sein.

Das Walzenrohr kann im mittleren Bereich rotierbar auf dem Walzenträger ge lagert oder fest mit dem Walzenträger verbunden sein. Im letzteren Fall ist eine rotierbare Lagerung des Walzenträgers in einer Walzenstuhlung möglich.

Um einer Verschmutzung des Raumes zwischen dem Walzenrohr und dem Walzenträger außerhalb des mittleren Bereiches entgegenzuwirken ist es mög lich, das Walzenrohr mit einer flexiblen Abdeckung zu versehen.

Nachfolgend soll die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Walze mit einer festen Verbindung zwischen Walzenrohr 3 und Walzenträger 2 und

Fig. 2 eine Walze mit rotierbar gelagertem Walzenrohr 3.

Beiden Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, daß die Walze aus einem aus schließlich in einem axial mittleren Bereich 1 auf einem durchgehenden Wal zenträger 2 zumindest in radialer Richtung abgestützten Walzenrohr 3 besteht, welches außerhalb dieses mittleren Bereiches 1 einen eine Biegung des Wal zenrohres 3 relativ zum Walzenträger 2 erlaubenden Abstand zum Walzenträ ger 2 aufweist. Dabei wird die Steifigkeit des Walzenrohres 3 ausgehend von dem mittleren Bereich 1 zu den Enden des Walzenrohres 3 derart verringert, daß die Belastung durch das Eigengewicht des Walzenrohres 3 sowie die äu ßere Betriebsbelastung zu einer möglichst konstanten Krümmung der Biegeli nie des Walzenrohres 3 führt. Die äußere Belastung geht dabei im allgemeinen von einem die Walze teilweise umschlingenden Band in Form von Sieben, Fil zen, Folien, Faserstoffbahnen o. ä. aus. Je nachdem, ob der Umschlingungsbe reich in den konkaven oder konvexen Umfangsbereich des gebogenen Walzen rohres 3 führt, kann dabei die gewünschte Streckung oder Stauchung des Ban des erreicht werden.

In beiden Fällen verringert sich die Wandstärke des Walzenrohres 3 ausge hend vom Ende des mittleren Bereiches 1 zu den Enden des Walzenrohres 3 hin, wobei eine minimale Wandstärke (s_min) nicht unterschritten wird und die Wandstärke (s) zwischen der maximalen Wandstärke (s_max) am Ende des mitt leren Bereiches 1 und der minimalen Wandstärke (s_min) höchstens

ist.

Das Walzenrohr 3 besteht dabei aus einem faserverstärkten Kunststoff. Um den Grad der Verstärkung vom Ende des mittleren Bereiches 1 zu den Enden des Walzenrohres 3 hin zu verringern, wird der Winkel der aufgewickelten Fa sern zur Umfangsrichtung betrachtet von den Enden des Walzenrohres 3 zum mittleren Bereich 1 hin vergrößert werden. Der Walzenträger 2 besteht aus Metall und hat zur Gewichtsreduzierung die Form eines Rohres.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Walze ist das Walzenrohr 3 im mittleren Bereich 1 über zwei Lager rotierbar auf dem Walzenträger 2 gelagert. Außerdem verrin gert sich die Wandstärke s des Walzenrohres 3 ausgehend von dem Ende des mittleren Bereiches 1 zu den Enden des Walzenrohres 3 kontinuierlich.

Im Unterschied dazu ist das Walzenrohr 3 in Fig. 1 im mittleren Bereich 1 me chanisch fest mit dem Walzenträger 2 verbunden, wobei der Walzenträger 2 rotierbar in einer nicht dargestellten Walzenstuhlung gelagert ist. Die Wand stärke s des Walzenrohres 3 verringert sich dabei ausgehend vom Ende des mittleren Bereiches 1 zu den Enden des Walzenrohres 3 hin lediglich in einem Übergangsbereich 4. Darüber hinaus bleibt die Wandstärke s auf einem mini malen Wert konstant.

In Fig. 1 ist das Walzenrohr 3 mit einer flexiblen Abdeckung 5 versehen, was vor Verschmutzung des Inneren schützt.

Das Walzenrohr 3 kann außerdem an seinen Enden bezüglich des Walzenträ gers 2 geführt sein, so daß nur eine bestimmte radiale Bewegungsrichtung zwi schen Walzenrohr 3 und Walzenträger 2 möglich ist. Des weiteren ist es mög lich, zwischen den Enden des Walzenrohres 3 und dem Walzenträger 2 vor zugsweise hydraulische Stützelemente anzuordnen, die so das Biegeverhalten des Walzenrohres 3 bezüglich des Walzenträgers 2 beeinflussen.

Claims

1. Walze, bestehend aus einem ausschließlich in einem axial mittleren Be reich (1) auf einem durchgehenden Walzenträger (2) zumindest in radia ler Richtung abgestützten Walzenrohr (3), welches außerhalb dieses mittleren Bereiches (1) einen eine Biegung des Walzenrohres (2) relativ zum Walzenträger (3) erlaubenden Abstand zum Walzenträger (2) auf weist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Steifigkeit des Walzenrohres (3) ausgehend von dem mittleren Bereich (1) zu den Enden des Walzenrohres (3) derart verringert, daß die Belastung durch das Eigengewicht des Walzenrohres (3) sowie die äußere Betriebsbelastung zu einer möglichst konstanten Krümmung der Biegelinie des Walzenrohres (3) führt.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wandstärke (s) des Walzenrohres (3) ausgehend vom Ende des mittleren Bereiches (1) zu den Enden des Walzenrohres (3) hin vor zugsweise kontinuierlich verringert.

3. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wandstärke (s) des Walzenrohres (2) ausgehend vom Ende des mittleren Bereiches (1) zu den Enden des Walzenrohres (3) hin in einem Übergangsbereich (4) vorzugsweise kontinuierlich verringert.

4. Walze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke (s) des Walzenrohres (3) ausgehend vom Ende des Übergansbereiches (4) zu den Enden des Walzenrohres (3) hin konstant ist.

5. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekenn zeichnet, daß sich die Wandstärke (s) des Walzenrohres (3) ausgehend vom Ende des mittleren Bereiches (1) zu den Enden des Walzenrohres (3) hin verringert, wobei eine minimale Wandstärke (s_min) nicht unterschritten wird und die Wandstärke (s) zwischen der maximalen Wandstärke (s_max) am Ende des mittleren Bereiches (1) und der minimalen Wandstärke (s_min) höchstens
ist.

6. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß das Walzenrohr (3) die Steifigkeit beeinflussende Teile enthält.

7. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß das Walzenrohr (3) aus Kunststoff besteht.

8. Walze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff Verstärkungen aus Fasern, Geweben o. ä. enthält.

9. Walze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad der Verstärkung in axialer Richtung vom Ende des mittleren Bereiches (1) zu den Enden des Walzenrohres (3) hin abnimmt.

10. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß das Walzenrohr (3) im mittleren Bereich (1) mechanisch fest mit dem Walzenträger (2) verbunden ist und der Walzenträger (2) rotierbar in ei ner Walzenstuhlung gelagert ist.

11. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Enden des Walzenrohres (3) eine flexible Abdeckung (5) besitzen.

12. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Walzenrohr (3) im mittleren Bereich (1) rotierbar auf dem Walzen träger (2) gelagert ist.