DE19928753A1 - Elastische Walze und Verfahren zum Herstellen einer solchen - Google Patents
Elastische Walze und Verfahren zum Herstellen einer solchenInfo
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Abstract
Es wird eine Walze, insbesondere zum Glätten von Papierbahnen, mit einem insbesondere aus Metall bestehenden harten Walzenkern beschrieben. Der Walzenkern ist an seiner Außenseite mit einer ein elastisches Matrixmaterial umfassenden elastischen Bezugsschicht versehen. Die elastische Bezugsschicht ist drehfest, aber längsverschiebbar auf dem Walzenkern angeordnet. Weiterhin wird ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Walze beschrieben.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Walze, insbesondere zum Glätten
von Papierbahnen, mit einem insbesondere aus Metall bestehenden har
ten Walzenkern, der an seiner Außenseite mit einer ein elastisches Ma
trixmaterial umfassenden elastischen Bezugsschicht versehen ist. Weiter
hin ist die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Wal
ze gerichtet.
Elastische Walzen dieser Art werden beispielsweise bei der Satinage von
Papierbahnen verwendet. Dabei bildet jeweils eine elastische Walze zu
sammen mit einer harten Walze einen Preßspalt, durch den die zu bear
beitende Papierbahn hindurchgeführt wird. Während die harte Walze eine
beispielsweise aus Stahl oder Hartguß bestehende sehr glatte Oberfläche
besitzt und für die Glättung der ihr zugewandten Seite der Papierbahn zu
ständig ist, bewirkt die auf die gegenüberliegende Seite der Papierbahn
einwirkende elastische Walze eine Vergleichmäßigung und Verdichtung
der Papierbahn im Preßnip. Die Größenordnung der Walzen liegt bei Län
gen von 3 bis 12 m bzw. Durchmessern von 450 bis 1500 mm. Sie halten
Linienkräften bis zu 600 N/mm und Druckspannungen bis 130 N/mm2
stand.
Da die Tendenz bei der Papierherstellung dahin geht, daß die Satinage im
Online-Betrieb erfolgt, d. h. daß die die Papiermaschine oder Streichma
schine verlassende Papierbahn unmittelbar durch die Papierglättvorrich
tung (Kalander) geführt wird, werden an die Walzen der Glättvorrichtung
insbesondere bezüglich der Temperaturbeständigkeit höhere Anforderun
gen als bisher gestellt. Durch die im Online-Betrieb erforderlichen hohen
Transportgeschwindigkeiten der Papierbahn und die damit verbundenen
hohen Rotationsgeschwindigkeiten der Kalanderwalzen wird deren Nipfre
quenz, das ist die Frequenz, mit der der Bezug komprimiert und wieder
entlastet wird, erhöht, was wiederum zu erhöhten Walzentemperaturen
führt. Diese im Online-Betrieb entstehenden hohen Temperaturen führen
zu Problemen, die bei bekannten elastischen Walzen bis zur Zerstörung
des Kunststoffbelages führen können. Zum einen sind bei bekannten
Kunststoffbelägen maximale Temperaturdifferenzen von ca. 20°C über die
Breite der Walze zulässig und zum anderen besitzen die für die Be
schichtung üblicherweise verwendeten Kunststoffe einen wesentlich höhe
ren Temperaturausdehnungskoeffizienten als die üblicherweise verwen
deten Stahlwalzen bzw. Hartgußwalzen, so daß durch eine Temperaturer
höhung hohe axiale Spannungen zwischen der Stahlwalze bzw. Hartguß
walze und der mit ihr verbundenen Kunststoffbeschichtung auftreten.
Durch diese hohen Spannungen verbunden mit insbesondere punktuell
auftretenden Erhitzungsstellen innerhalb der Kunststoffbeschichtung
können sogenannte Hot-Spots auftreten, an denen ein Ablösen oder sogar
ein Aufplatzen der Kunststoffschicht erfolgt.
Diese Hot-Spots treten insbesondere dann auf, wenn zusätzlich zu den
mechanischen Spannungen und der relativ hohen Temperatur Kristallisie
rungspunkte in Form von beispielsweise fehlerhaften Klebungen, Ablage
rungen oder überdurchschnittlichen Einbuchtungen des elastischen Bela
ges, beispielsweise durch Falten oder Fremdkörper an der Papierbahn,
vorhanden sind. In diesen Fällen kann die Temperatur an diesen Kristalli
sierungspunkten von üblichen 80°C bis 90°C bis auf über 150°C steigen,
wodurch die erwähnte Zerstörung der Kunststoffschicht erfolgt.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Walze der eingangs genannten Art
so auszubilden, daß die Gefahr des Auftretens von Hot-Spots verringert
wird. Weiterhin soll ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Walze an
gegeben werden.
Der die Walze betreffende Teil der Aufgabe wird erfindungsgemäß ausge
hend von einer Walze der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die
elastische Bezugsschicht drehfest aber längsverschiebbar auf dem Wal
zenkern angeordnet ist. Ein entsprechendes erfindungsgemäßes Verfahren
ist dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Bezugsschicht längsver
schiebbar aber drehfest auf den Walzenkern aufgebracht wird.
Dadurch, daß erfindungsgemäß die elastische Bezugsschicht längsver
schiebbar auf dem Walzenkern angeordnet ist, wird erreicht, daß auch bei
einer Erhitzung der elastischen Walze, beispielsweise im Betrieb, keine
Längsspannungen zwischen dem Walzenkern und der elastischen Bezugs
schicht auftreten. Bei einer entsprechenden Erhitzung dehnt sich die ela
stische Bezugsschicht in Längsrichtung aufgrund des höheren Tempera
turausdehnungskoeffizienten mehr aus als der Walzenkern, was aufgrund
der Längsverschiebbarkeit der Bezugsschicht jedoch nur dazu führt, daß
eine Relativbewegung zwischen der elastischen Bezugsschicht und dem
Walzenkern in axialer Richtung erfolgt. Dabei können sich entweder die
beiden Enden der elastischen Bezugsschicht in entgegengesetzten Rich
tungen relativ zu dem Walzenkern axial verschieben oder es kann eine
unsymmetrische Längsverschiebung der elastischen Bezugsschicht auf
dem Walzenkern erfolgen. Abhängig von den unterschiedlichen Tempera
turausdehnungskoeffizienten und den auftretenden Temperaturen kann
dabei die Relativerschiebung zwischen Bezugsschicht und Walzenkern
beispielsweise ca. 5 bis 50 mm, üblicherweise 10 bis 20 mm betragen.
Bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Walze liegt somit zwischen der
elastischen Bezugsschicht und dem Walzenkern eine spannungsfreie Ver
bindung vor, die zu einer Reduzierung von Hot-Spots führt und bei der ein
Ablösen der Bezugsschicht von dem Walzenkern prinzipbedingt nicht
möglich ist.
Durch die drehfeste Anordnung der elastischen Bezugsschicht auf dem
Walzenkern ist gewährleistet, daß im Betrieb die Bezugsschicht sicher zu
sammen mit dem Walzenkern als eine Einheit gedreht wird, so daß eine
gleichmäßige Qualität der zu glättenden Warenbahn gewährleistet ist.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die elastische
Bezugsschicht spielfrei, insbesondere im Preßsitz auf dem Walzenkern an
geordnet. Bevorzugt ist dabei zwischen der elastischen Bezugsschicht und
dem Walzenkern eine Trennschicht insbesondere zur Reibungsverminde
rung zwischen der elastischen Bezugsschicht und dem Walzenkern vorge
sehen. Diese Trennschicht kann vorteilhaft aus Silikon bestehen
und/oder aus einer im wesentlichen monomolekularen Schicht und/oder
aus einem korrosionshemmenden oder -verhütenden Material bestehen.
Durch die spielfrei, insbesondere im Preßsitz angeordnete elastische Be
zugsschicht ist gewährleistet, daß im Glättbetrieb auch bei einer relativ
hohen mechanischen Belastung der Bezugsschicht diese über ihren ge
samten Umfang formschlüssig an der Oberfläche des Walzenkerns anliegt.
Eine Stauchung oder beispielsweise Faltenbildung in der Bezugsschicht,
die zu einer Verringerung der Qualität der behandelten Materialbahn füh
ren würde, wird dadurch verhindert. Durch die Trennschicht wird zum
einen die Reibung zwischen der elastischen Bezugsschicht und dem Wal
zenkern verringert, so daß bei einer Erwärmung der Walze die gewünschte
Längsverschiebung zwischen der Bezugsschicht und dem Walzenkern er
folgen kann. Je dünner die Trennschicht dabei ausgebildet ist, um so fe
ster ist der Sitz der Bezugsschicht auf dem Walzenkern.
Da aufgrund der längsverschiebbaren Lagerung der elastischen Bezugs
schicht auf dem Walzenkern es grundsätzlich möglich ist, daß Feuchtig
keit zwischen die elastische Bezugsschicht und den Walzenkern eindrin
gen und dadurch Korrosion an dem metallischen Walzenkern entstehen
kann, ist die Trennschicht vorteilhaft aus einem korrosionshemmenden
oder -verhütenden Material gebildet.
Die Drehsicherung und gleichzeitige Verschiebbarkeit der elastischen Be
zugsschicht auf dem Walzenkern wird vorteilhaft durch an der Oberfläche
des Walzenkerns vorgesehene Drehsicherungs- und Führungselemente
sowie durch mit diesen zusammenwirkende, an der elastischen Bezugs
schicht vorgesehene Gegenelemente erreicht. Beispielsweise können in
und/oder an der elastischen Bezugsschicht, insbesondere in und/oder an
der radial innengelegenen Oberfläche der elastischen Bezugsschicht eine
oder mehrere sich im wesentlichen in axialer Richtung erstreckende
Längsführungen vorgesehen sein, in die an der Oberfläche des Walzen
kerns vorgesehene, insbesondere bolzenförmige Eingriffselemente eingrei
fen. In gleicher Weise können die Längsführungen an dem Walzenkern
und die Eingriffselemente an der elastischen Bezugsschicht vorgesehen
sein.
Durch die insbesondere schlitzförmigen Längsführungen und die in diese
eingreifenden bolzenförmigen Eingriffselemente ist eine einfache Drehsi
cherung bei gleichzeitiger Längsverschiebbarkeit der elastischen Bezugs
schicht auf dem Walzenkern möglich. Grundsätzlich sind jedoch auch
sonstige Ausgestaltungen, mit denen eine Drehsicherung bei gleichzeitiger
Längsverschiebbarkeit erreicht wird, möglich.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind in
dem Matrixmaterial der elastischen Bezugsschicht eine oder mehrere Fa
serlagen eingebettet. Abhängig von dem Fasermaterial können durch die
Einbettung der Faserlagen die physikalischen Eigenschaften der elasti
schen Bezugsschicht vorgegeben werden. Beispielsweise kann durch Ein
betten von Fasern mit einer Steifigkeit, die höher ist als die Steifigkeit des
Matrixmaterials, die Gesamtsteifigkeit der elastischen Bezugsschicht er
höht werden. Weiterhin kann die Wärmeleitfähigkeit der elastischen Be
zugsschicht bei Wahl von Fasern mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit ge
genüber einer Bezugsschicht aus reinem Matrixmaterial deutlich verbes
sert werden. Dies ist insbesondere hinsichtlich der Abführung von über
schüssiger Wärme vorteilhaft.
Bevorzugt werden die Faserlagen zumindest teilweise durch schräg zur
Oberfläche des Walzenkerns verlaufende Faserbündel gebildet, wobei sie
insbesondere sich kreuzende Faserbündel umfassen. Durch die sich kreu
zenden Faserbündel wird ein Kreuzverbund geschaffen, durch den eine
Torsion der elastischen Bezugsschicht weitgehend vermieden wird. Da die
elastische Bezugsschicht bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Walze
nicht fest mit der Oberfläche des Walzenkerns verbunden ist, ist grund
sätzlich eine Torsion der freiverschiebbaren Bezugsschicht denkbar. Da
her wird die elastische Bezugsschicht erfindungsgemäß so aufgebaut, daß
einer Torsion der Bezugsschicht entgegengewirkt wird.
Die elastische Bezugsschicht kann eine radial außenliegende Funktions
schicht und eine radial innenliegende Verbindungsschicht zum Verbinden
der Funktionsschicht mit dem Walzenkern umfassen. Durch die Auftei
lung in zwei Teilschichten können diese jeweils optimal an ihre jeweiligen
Aufgaben angepaßt werden. So kann beispielsweise die radial außenlie
gende Funktionsschicht eine höhere Elastizität besitzen als die radial in
nenliegende Verbindungsschicht, während diese wiederum beispielsweise
eine höhere Steifigkeit besitzt, um die Drehsicherung mit dem Walzenkern
zuverlässig erfüllen zu können.
Vorteilhaft kann der Fasergehalt der Bezugsschicht radial von innen nach
außen variieren, insbesondere abnehmen, wobei bevorzugt im radial au
ßengelegenden Bereich der Bezugsschicht der Fasergehalt im wesentli
chen gleich Null ist.
Durch die Variierung des Fasergehalts der Bezugsschicht radial von innen
nach außen wird erreicht, daß die Bezugsschicht einen Wärmeausdeh
nungskoeffizienten besitzt, der entsprechend dem Fasergehalt ebenfalls in
radialer Richtung von innen nach außen unterschiedlich ist. Da üblicher
weise das Matrixmaterial einen deutlich höheren Wärmeausdehnungs
koeffizienten hat als das verwendete Fasermaterial, ist somit der jeweils
resultierende Wärmeausdehnungskoeffizient des mit Fasern durchsetzten
Matrixmaterials sowohl von dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des
Matrixmaterials als auch dem der Fasern abhängig. Je mehr Fasern in
dem Matrixmaterial eingebettet sind, desto mehr gleicht sich der resultie
rende Wärmeausdehnungskoeffizient dem Wärmeausdehnungskoeffizien
ten der verwendeten Fasern an. Auf diese Weise ist es möglich, den Wär
meausdehnungskoeffizienten des radial innenliegenden Bereichs der Be
zugsschicht durch einen relativ hohen Fasergehalt so einzustellen, daß er
in der gleichen Größenordnung liegt wie der Wärmeausdehnungskoeffizi
ent des Walzenkerns. Bei einer Erwärmung der Walze im Betrieb dehnt
sich somit der radial innengelegene Bereich der Bezugsschicht nur ge
ringfügig mehr aus als der Walzenkern, so daß eine relativ geringe Relativ
verschiebung zwischen der elastischen Bezugsschicht und dem Walzen
kern entsteht.
Da ein hoher Fasergehalt auch die Steifigkeit der Bezugsschicht deutlich
erhöht, muß in den radial außengelegenen Bereichen der Bezugsschicht
der Fasergehalt niedriger gewählt werden, da andernfalls die Oberfläche
der Walze zu hart ist und für die Satinage nicht geeignet wäre. Durch ei
nen insbesondere im wesentlichen kontinuierlich radial nach außen ab
nehmenden Fasergehalt innerhalb der Bezugsschicht wird erreicht, daß
bei einer Erhitzung der Walze die innerhalb der Bezugsschicht auftreten
den Längsspannungen, die aufgrund der unterschiedlichen Wärmeaus
dehnungen der verschiedenen Bereiche der Bezugsschicht entstehen, an
keiner Stelle so groß werden, daß eine Ablösung oder Zerstörung der Be
zugsschicht entsteht.
Zur Erzeugung einer elastischen Walze wird erfindungsgemäß die elasti
sche Bezugsschicht längsverschiebbar aber drehfest auf den Walzenkern
aufgebracht. Beispielsweise kann die elastische Bezugsschicht auf den
Walzenkern aufgeschrumpft werden, so daß eine Schrumpfpassung der
elastischen Bezugsschicht auf dem Walzenkern erreicht wird.
Dabei kann vor Aufbringen der elastischen Bezugsschicht auf den Wal
zenkern eine Trennschicht, insbesondere zur Reibungsverminderung zwi
schen der Bezugsschicht und dem Walzenkern, aufgebracht werden.
Es ist jedoch grundsätzlich jedes Verfahren möglich, mit der die elastische
Bezugsschicht drehfest aber längsverschiebbar, insbesondere spielfrei, auf
den Walzenkern aufgebracht werden kann. Beispielsweise ist es grund
sätzlich auch möglich, eine vorgefertigte, röhrenförmige Bezugsschicht auf
den Walzenkern aufzuschieben.
Ist die Trennschicht beispielsweise so ausgebildet, daß sie eine feste Ver
bindung, beispielsweise eine Verklebung, zwischen dem Matrixmaterial
und dem Walzenkern verhindert, so kann beispielsweise zur Erzeugung
der Bezugsschicht eine Vielzahl von Fasern, insbesondere in mehreren Fa
serlagen übereinander, auf den Walzenkern aufgewickelt werden. In ähnli
cher Weise ist es möglich, die Fasern auf einen insbesondere zylindrischen
Wickelkörper aufzuwickeln, der nach dem Ende des Wickelvorgangs aus
der gewickelten Bezugsschicht herausgezogen wird.
Die Fasern können jeweils in Form eines oder mehrerer Faserbündel
und/oder Faserrovings und/oder Faservliese gewickelt werden. Dabei ist
es vorteilhaft, daß die Fasern vor dem Aufwickeln mit dem Matrixmaterial
umgeben werden, insbesondere durch ein Matrixbad gezogen werden.
Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, daß die Fasern im wesentlichen
trocken aufgewickelt werden und während oder nach dem Aufwickeln mit
dem Matrixmaterial beaufschlagt, insbesondere vollständig in das Matrix
material eingebettet werden.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Un
teransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben; in dieser zeigen:
Fig. 1 eine teilweise aufgebrochen dargestellte Seitenansicht
einer erfindungsgemäßen ausgebildeten Walze und
Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch die erfindungsgemäß aus
gebildete Walze gemäß Fig. 1.
Die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Walze umfaßt einen Walzen
kern 1, an dessen Außenseite eine elastische Bezugsschicht 2 vorgesehen
ist.
Wie in dem mittleren, teilweise aufgerissen dargestellten Bereich der Be
zugsschicht 2 zu erkennen ist, besteht diese aus eine Vielzahl von bei
spielsweise aus Kohlenstoff-, Glas- oder Aramidfasern bestehenden Faser
bündeln 3, die in einer Schicht im wesentlichen parallel und in einer
nächsten Schicht schräg dazu auf den Walzenkern 1 gewickelt sind. Die
Bezugsschicht 2 kann dabei aus einer Vielzahl solcher durch die Faser
bündel 3 gebildeten Faserlagen 4 (Fig. 2), beispielsweise zwischen 10 und
50 Faserlagen 4, gebildet sein.
Die Faserlagen 4 sind in einem elastischen Matrixmaterial 5 (Fig. 2) einge
bettet und bilden zusammen mit diesem die elastische Bezugsschicht 2.
Durch das elastische Matrixmaterial 5 erhält die Bezugsschicht 2 ihre er
forderliche Elastizität, wobei die Faserbündel 3 die erforderliche Steifigkeit
der Bezugsschicht 2 erzeugen.
An den stirnseitigen Enden 6, 7 der elastischen Bezugsschicht 2 sind
schlitzförmige Längsausnehmungen 8, 9 ausgebildet, wobei die Längsaus
nehmungen 8, wie es durch die aufgerissene Darstellung angedeutet ist,
sich nicht durch die gesamte Dicke der elastischen Bezugsschicht 2 hin
durch erstrecken, sondern, wie es aus Fig. 2 ersichtlich ist, lediglich als
Vertiefungen an der Innenseite der elastischen Bezugsschicht 2 ausgebil
det sind. Die Längsausnehmungen 8, 9 können sich jedoch auch durch
die gesamte Dicke der elastischen Bezugsschicht 2 hindurcherstrecken,
wie es beispielhaft anhand der Längsausnehmungen 9 in Fig. 1 dargestellt
ist.
Weiterhin ist sowohl eine seitlich offene Ausbildung der Längsausneh
mungen 8 wie auch eine seitlich geschlossene Ausbildung der Längsaus
nehmungen 9 möglich.
In die Längsausnehmungen 8, 9 greifen bolzenförmige Eingriffselemente
10 ein, die an der Oberfläche des Walzenkerns 1 ausgebildet sind. Die bol
zenförmigen Eingriffselemente 10 besitzen dabei einen Durchmesser, der
im wesentlichen der in Umfangsrichtung der Bezugsschicht 2 vorhande
nen lichten Weite der Längsausnehmungen 8, 9 entspricht. Somit wird bei
in den Längsausnehmungen 8, 9 angeordneten bolzenförmigen Eingriffs
elementen 10 eine Verdrehen der elastischen Bezugsschicht 2 auf dem
Walzenkern 1 verhindert.
Aufgrund der langgestreckten, in axialer Richtung ausgerichteten Ausbil
dung der Längsausnehmungen 8, 9 ist jedoch eine Längsverschiebung der
elastischen Bezugsschicht 2 auf dem Walzenkern 1 in Richtung von Pfei
len 11, 12 möglich, da grundsätzlich die elastische Bezugsschicht 2 nicht
beispielsweise verklebt, sondern frei bewegbar auf dem Walzenkern 1 an
geordnet ist.
Bei einer Erhitzung der Walze, beispielsweise im Betrieb, dehnt sich die
elastischen Bezugsschicht 2 aufgrund ihres gegenüber dem Walzenkern 1
größeren Temperaturausdehnungskoeffizienten in axialer Richtung mehr
aus als der Walzenkern 1, so daß sich die Enden 6, 7 der elastischen Be
zugsschicht 2 in Richtung der Pfeile 11, 12 verschieben. Eine Spannungs
belastung zwischen dem Walzenkern 1 und der elastischen Bezugsschicht
2 aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnungen tritt somit nicht auf.
Durch die im Kreuzverbund angeordneten Faserbündel 3 wird trotz der
freien Lagerung der elastischen Bezugsschicht 2 auf dem Walzenkern 1
eine Torsion der Bezugsschicht 2 zuverlässig verhindert.
Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß zwischen dem Walzenkern 1 und der ela
stischen Bezugsschicht 2 eine dünne Trennschicht 13 angeordnet sein
kann, die beispielsweise aus Silikon besteht. Die Trennschicht kann zum
einen die Funktion eines Gleitmittels besitzen, so daß die elastischen Be
zugsschicht 2 trotz ihres Preßsitzes auf dem Walzenkern 1 in axialer
Richtung längsschiebbar ist. Weiterhin kann die Trennschicht 13 aus kor
rosionshemmendem oder -verhütendem Material bestehen, so daß die
Oberfläche des Walzenkerns 1 gegen Korrosion geschützt ist.
1 Walzenkern
2 elastische Bezugsschicht
3 Faserbündel
4 Faserlagen
5 elastisches Matrixmaterial
6 stirnseitiges Ende
7 stirnseitiges Ende
8 Längsausnehmungen
9 Längsausnehmungen
10 bolzenförmige Eingriffselemente
11 Pfeil
12 Pfeil
13 Trennschicht
2 elastische Bezugsschicht
3 Faserbündel
4 Faserlagen
5 elastisches Matrixmaterial
6 stirnseitiges Ende
7 stirnseitiges Ende
8 Längsausnehmungen
9 Längsausnehmungen
10 bolzenförmige Eingriffselemente
11 Pfeil
12 Pfeil
13 Trennschicht
Claims (29)
1. Walze, insbesondere zum Glätten von Papierbahnen, mit einem ins
besondere aus Metall bestehenden harten Walzenkern (1), der an
seiner Außenseite mit einer ein elastisches Matrixmaterial (5) um
fassenden elastischen Bezugsschicht (2) versehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Bezugsschicht (2) drehfest aber längsverschiebbar
auf dem Walzenkern (1) angeordnet ist.
2. Walze nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Bezugsschicht (2) spielfrei, insbesondere im Preß
sitz auf dem Walzenkern (1) angeordnet ist.
3. Walzen nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der elastischen Bezugsschicht (2) und dem Walzen
kern (1) eine Trennschicht (13) insbesondere zur Reibungsverminde
rung zwischen der elastischen Bezugsschicht (2) und dem Walzen
kern (1) vorgesehen ist.
4. Walze nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trennschicht (13) aus Silikon besteht.
5. Walze nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trennschicht (13) aus einer im wesentlichen monomolekula
ren Schicht besteht.
6. Walze nach einem der Ansprüche 3, 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trennschicht (13) aus einem korrosionshemmenden oder
verhütenden Material besteht.
7. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wärmeausdehnungskoeffizient der elastischen Bezugs
schicht (2) größer ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient des
Walzenkerns (1).
8. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der Oberfläche des Walzenkerns (1) Drehsicherungs- und
Führungselemente (10) vorgesehen sind, die mit an der elastischen
Bezugsschicht (2) vorgesehenen Gegenelementen (8, 9) zusammen
wirken, so daß die elastischen Bezugsschicht (2) auf dem Walzen
kern (1) längsverschiebbar aber drehfest befestigt ist.
9. Walze nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß in und/oder an der elastischen Bezugsschicht (2), insbesondere
in und/oder an der radial innen gelegenen Oberfläche der elasti
schen Bezugsschicht (2) eine oder mehrere sich im wesentlichen in
axialer Richtung erstreckende Längsführungen (8, 9) vorgesehen
sind, und daß an der Oberfläche des Walzenkerns (1) insbesondere
bolzenförmige Eingriffselemente (10) vorgesehen sind, die in die
Längsführungen (8, 9) eingreifen.
10. Walze nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Längsführungen an dem Walzenkern und die Eingriffsele
mente an der elastischen Bezugsschicht vorgesehen sind.
11. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Matrixmaterial (5) der elastischen Bezugsschicht (2) eine
oder mehrere Faserlagen (4) eingebettet sind.
12. Walze nach Anspruch 1 l,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Faserlagen (4) zumindest teilweise durch schräg zur Ober
fläche des Walzenkerns (1) verlaufende Faserbündel (3) gebildet
werden und insbesondere sich kreuzende Faserbündel (3) umfassen.
13. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Bezugsschicht (2) eine radial außenliegende
Funktionsschicht und eine radial innenliegende Verbindungsschicht
zum Verbinden der Funktionsschicht mit dem Walzenkern (1) um
faßt.
14. Walze nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Fasergehalt der Verbindungsschicht höher ist als der Faser
gehalt der Funktionsschicht.
15. Walze nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Fasergehalt der Verbindungsschicht in deren radial außen
liegendem Bereich im wesentlichen gleich groß wie der Fasergehalt
der Funktionsschicht in deren radial innenliegendem Bereich ist.
16. Walze nach einem der Ansprüche 11 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Fasergehalt der Bezugsschicht (2) radial von innen nach
außen variiert, insbesondere abnimmt.
17. Walze nach einem der Ansprüche 11 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß im radial außen gelegenen Bereich der Bezugsschicht (2) der
Fasergehalt im wesentlichen gleich Null ist.
18. Walze nach einem der Ansprüche 11 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fasern der Faserlagen (4) als Glas- und/oder als Kohlefa
sern ausgebildet sind.
19. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Matrixmaterial (2) ein Kunststoff, insbesondere ein Duro
plast oder ein Thermoplast ist.
20. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Matrixmaterial (2) aus einer Harz/ Härter-Kombination be
steht.
21. Verfahren zum Herstellen einer elastischen Walze mit einem insbe
sondere aus Metall bestehenden harten Walzenkern und einer ein
elastisches Matrixmaterial umfassenden elastischen Bezugsschicht,
insbesondere zum Herstellen einer Walze nach einem der vorherigen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Bezugsschicht längsverschiebbar aber drehfest
auf den Walzenkern aufgebracht wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Bezugsschicht auf den Walzenkern aufge
schrumpft wird.
23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß vor Aufbringen der elastischen Bezugsschicht auf den Walzen
kern eine Trennschicht, insbesondere zur Reibungsverminderung
zwischen der Bezugsschicht und dem Walzenkern, aufgebracht
wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erzeugung der Bezugsschicht eine Vielzahl von Fasern, ins
besondere in mehreren Faserlagen übereinander, auf den Walzen
kern oder einen insbesondere zylindrischen Wickelkörper aufgewickelt
wird.
25. Verfahren nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fasern in Form eines oder mehrerer Faserbündel und/oder
Faserrovings und/oder Faservliese auf den Walzenkern oder einen
insbesondere zylindrischen Wickelkörper aufgewickelt werden, wo
bei ein Roving jeweils aus einer Vielzahl von nebeneinanderliegen
den Fasern der gleichen Art besteht.
26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fasern vor dem Aufwickeln auf den Walzenkern oder einen
insbesondere zylindrischen Wickelkörper mit dem Matrixmaterial
umgeben werden, insbesondere durch ein Matrixbad gezogen wer
den.
27. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fasern im wesentlichen trocken auf den Walzenkern oder
einen insbesondere zylindrischen Wickelkörper aufgewickelt werden
und während oder nach dem Aufwickeln mit dem Matrixmaterial
beaufschlagt, insbesondere vollständig in das Matrixmaterial einge
bettet werden.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fasern schräg, insbesondere im Kreuzverbund auf den Wal
zenkern oder einen insbesondere zylindrischen Wickelkörper aufge
wickelt werden.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 28,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Fasern Glas- und/oder Kohlefasern verwendet werden.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19928753A DE19928753A1 (de) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | Elastische Walze und Verfahren zum Herstellen einer solchen |
EP00107312A EP1063351B1 (de) | 1999-06-23 | 2000-04-04 | Elastische Walze und Verfahren zum Herstellen einer solchen |
DE50006870T DE50006870D1 (de) | 1999-06-23 | 2000-04-04 | Elastische Walze und Verfahren zum Herstellen einer solchen |
US09/598,909 US6520896B1 (en) | 1999-06-23 | 2000-06-22 | Elastic roll and a process for producing such a roll |
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DE19928753A DE19928753A1 (de) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | Elastische Walze und Verfahren zum Herstellen einer solchen |
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Date | Code | Title | Description |
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Owner name: VOITH PAPER PATENT GMBH, 89522 HEIDENHEIM, DE |
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