DE2950164C2

DE2950164C2 -

Info

Publication number: DE2950164C2
Application number: DE2950164A
Authority: DE
Inventors: Eero Dipl.-Ing. Jaervenpaeae Fi Paakkunainen
Original assignee: Valmet Paper Machinery Inc
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 1978-12-29
Filing date: 1979-12-13
Publication date: 1992-09-24
Anticipated expiration: 1999-12-14
Also published as: US4283821A; DE2950164C3; FI58527B; SE434413B; CA1110094A; GB2040020A; FI784040A; FI58527C; GB2040020B; SE7910682L; DE2950164A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Faserwalze gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Faserwalze besteht aus einem Schaft und einer Umhüllung aus einem Faserwerkstoff wie z. B. Papier, welche Umhüllung herge stellt wird, indem eine große Zahl auf dem Schaft angeordne ter ringförmiger Faserwerkstoffblätter in Axialrichtung der Walze mit sehr großer Kraft zusammengepreßt wird. Diese Art von Faserwalzen wird in der Papierindustrie in Super kalandern, in der Textilindustrie in Glättkalandern und auch in der Kunststoffindustrie benutzt.

Die Erfindung betrifft auch eine Faserwalze, bestehend aus einem Schaft und aus einer Umhüllung aus einem Faserwerkstoff wie z. B. Papier, welche Umhüllung aus einer großen Zahl auf dem Schaft angeordneter und zusammengepreßter ringför miger Faserwerkstoffblätter besteht.

Es wurde festgestellt, daß beim Herstellen der Faserwalzen die ringförmigen Faserwerkstoffblätter aufgrund des großen Axialdrucks oder wegen anderer ungeklärter Gründe verformt werden können, so daß zwischen dem Faserwerkstoff und dem Walzenschaft ein Hohlraum gebildet wird. Ein solcher Hohlraum ist für die Funktion der Faserwalze schädlich. Es hat sich aber gezeigt, daß eine vollständige Beseitigung der Hohl räume äußerst schwierig ist.

Aus der DE-OS 24 38 337 sind elastische Kalanderwalzen mit einem Metallkern und aus Scheiben oder Ringen aus Papier zusammengesetzten Belägen bekannt. Zielsetzung des Verfahrens nach der DE-OS ist es, bei einer Kalanderwalze den Belag unter Vermeidung mechanischer Befestigungsglieder, wie z. B. einer Paßfeder, auf dem Metallkern so zu sichern, daß ein Verdrehen des Belags gegenüber dem Metallkern verhindert wird. Das Verfahren nach der DE-OS sieht vor, daß nach dem Aufschieben, Wickeln oder Aufpressen des Belags auf den Me tallkern und einem eventuellen korrigierenden Verschieben bzw. Verdrehen des Belags gegenüber dem Metallkern ein fließ fähiger Klebstoff in von außen zugängliche Umfangsvertiefun gen des Metallkerns unter Benetzung des Metallkerns und des Belags eingeführt wird, wonach dieser Klebstoff erhärtet. Hierdurch soll sich eine spielfreie Bindung zwischen dem Belag und dem Metallkern ergeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Faserwalzen anzugeben, mittels dem eventuell zwischen dem Faserwerkstoff und dem Walzenschaft gebildete Lufträume wirksam und mit relativ geringen Kosten beseitigt werden können. Mit der Erfindung soll auch eine hohlraumfreie Faserwalze geschaffen werden.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfahren geschaffen, wie es durch den Anspruch 1 gekenn zeichnet ist.

Auf diese Weise wird eine feste und dauerhafte Walze erhal ten, die keine schädlichen inneren Hohlräume aufweist, selbst nicht nach langem und hartem Gebrauch. Der Fülldruck der aushärtbaren Füllsubstanz wird so gewählt, daß die Umhüllung einer inneren Druckkraft ausgesetzt wird, selbst nach einer möglichen Schrumpfung, die beim Aushärten der Füllsubstanz eintritt.

Eine erfindungsgemäße Faserwalze ist dadurch gekennzeichnet, daß in die Zwischenfläche von Schaft und Umhüllung eine aus gehärtete Substanz eingepreßt ist, welche die Hohlräume zwi schen dem Schaft und der Umhüllung im wesentlichen vollstän dig ausfüllt.

Um die aushärtbare Füllsubstanz in geeigneter Weise zwischen den Schaft und die Umhüllung der Walze einführen zu können, ist es zweckmäßig, die ringförmigen Faserwerkstoffblätter mit inneren Nuten zu versehen, die zusammen einen oder vor zugsweise mehrere axiale Kanäle zwischen dem Schaft und der Umhüllung bilden. Ein solcher Kanal wird automatisch gebil det, wenn die Nuten in jedem ringförmigen Faserwerkstoffblatt gleich angeordnet sind und wenn die ringförmigen Faserwerk stoffblätter zueinander in üblicher Weise mittels eines Axialkeils im Schaft geführt werden. Es sind dann in den ringförmigen Faserwerkstoffblättern eine Nut für den Keil und eine geeignete Anzahl von vorzugsweise gleichen Nuten zur Bildung der Axialkanäle vorzusehen. Zumindest an einem Walzenende ist eine geeignete Verbindung von dem Beschickungs kanal zu all den Axialkanälen anzuordnen. Eine geeignete Verbindung wird erhalten, indem ein Ringraum zwischen dem Schaft und der Umhüllung vorgesehen wird, welcher Ringraum die Axialkanäle miteinander verbindet und gleichzeitig in Verbindung mit dem Beschickungskanal steht. Anstelle der Anordnung von axialen Kanälen könnte auch ein Spiel zwischen dem Schaft und den ringförmigen Faserwerkstoffblättern vorge sehen werden. Das Vorsehen eines Spiels kann mit der Anord nung von axialen Kanälen kombiniert werden.

Zum Abdichten des Raums zwischen dem Schaft und der Umhüllung der Walze ist es vorteilhaft, vorzugsweise an beiden Walzen enden eine gewisse Zahl von ringförmigen Faserwerkstoffblät tern engsitzend auf den Schaft zu pressen, wobei der Sitz der Blätter so fest auszuführen ist, daß die Blätter nach dem Zusammenpressen mit Sicherheit in dichter Verbindung mit dem Schaft sind. Es genügt im allgemeinen, wenn diese dichtenden ringförmigen Faserwerkstoffblätter eine Strecke von etwa 50 mm abdecken. Oben beschriebener Ringraum wird dabei innerhalb der abdichtenden ringförmigen Faserwerkstoff blätter ausgebildet. Es ist auch möglich, zum Abdichten der Walzenenden ein separates Dichtungsmittel zu benutzen, wie z. B. Silikonzement, aber das oben erläuterte Verfahren ist einfacher und es fügt sich organisch in den erfindungsgemäßen Vorgang zur Herstellung einer Faserwalze ein. Der beste Weg, in das Walzenende einen Beschickungskanal einzubringen, ist der, den Beschickungskanal schräg vom Walzenende einzuboh ren.

Als aushärtbare Füllsubstanz kann vorteilhaft Epoxyharz oder ein anderer entsprechender Werkstoff benutzt werden. Es soll te eine solche Füllsubstanz gewählt werden, deren Schrump fung beim Aushärten oder danach sehr klein, null oder sogar negativ ist, vorausgesetzt, daß ein solches Material auch bezüglich seiner anderen Eigenschaften für diesen Zweck ge eignet ist. Füllsubstanzen, die frei von verdampfenden Lö sungskomponenten sind, eignen sich am besten, da das Entfer nen der verdampfenden Komponente aus dem geschlossenen Raum zwischen dem Schaft und der Umhüllung zu Schwierigkeiten führen könnte. Die dynamische Viskosität, der Füllsubstanz sollte vorzugsweise etwa 1,5 bis 15 Pa · s (Pascal Sekunden) betragen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Faserwalze und

Fig. 2 eine Ansicht eines ringförmigen Faserwerkstoffblatts, das zur Herstellung der Walze benutzt wird.

In der Zeichnung ist mit 1 der Schaft und mit 2 die Umhüllung der Faserwalze bezeichnet. Am Walzenende befinden sich Flanschringe 3 und zum Zusammenschließen Muttern 11, mittels derer der sehr hohe Axialdruck, dem die Umhüllung 2 während des Herstellungsvorgangs unterworfen wurde, aufrechterhalten wird. Es können auch andere Mittel zum Zusammenschließen benutzt werden. Der Schaft 1 weist eine Keilnut 4 auf, in der ein Keil 5 sitzt, der ganz oder zumindest mit demjenigen Teil, der über die Oberfläche des Schafts 1 der Walze vor steht, beträchtlich kürzer als der Schaft ist. Dieser Keil hält den größten Teil aller ringförmigen Faserwerkstoffblät ter drehfest auf dem Schaft 1.

Durch entsprechendes Ausschneiden der ringförmigen Faser werkstoffblätter wird ein Ringraum 6 zwischen dem Schaft 1 und der Umhüllung 2 gebildet, vorzugsweise an beiden Wal zenenden, möglicherweise aber auch nur an einem Walzenende. In diesen Ringraum ist zumindest an einem Walzenende ein Beschickungskanal 7 geführt, vorzugsweise schräg vom Walzen ende durch den Flanschring 3. In die ringförmigen Faserwerk stoffblätter ist am Rand der mittigen Öffnung 9 der Blätter eine geeignete Zahl von Nuten 8 eingeschnitten (Fig. 2). Eine dieser Nuten nimmt den Schaftkeil 5 auf, und die anderen Nuten der ringförmigen Faserwerkstoffblätter bilden zusammen axiale Kanäle 10. Auf diese Weise wird eine geeignete Anzahl axialer Kanäle zwischen dem Schaft und der Umhüllung gebil det, in welche Kanäle durch den Beschickungskanal 7 und den Ringraum 6 eine aushärtbare oder härtende Substanz einge führt wird. Die Luft kann aus den Kanälen 10 durch eine Boh rung 12 am anderen Walzenende entweichen, welche Bohrung durch eine Schraube verschließbar ist.

An beiden Walzenenden ist im Bereich der Fläche a eine Anzahl von ringförmigen Faserwerkstoffblättern fest auf den Schaft 1 gepreßt, welche Blätter keine inneren Nuten aufweisen und die Aufgabe haben, axial die Räume zwischen dem Schaft und der Umhüllung abzudichten. In einigen Fällen reicht diese Dichtung nicht aus. Es ist dann empfehlenswert, geeignete Dichtungsmittel auf alle Kontaktflächen aufzutragen, wo Lecken vorkommen kann, und ein Dichtungselement zwischen die Mutter 11 und die Stirnfläche des Schafts 1 einzupressen, um so das Gewinde der Mutter 11 abzudichten. Dieses Dich tungselement kann ein Ring aus relativ weichem Metall sein. Ein Dichtungsring geeigneter Form kann auch in der Zwischen fläche von Umhüllung 2, Schaft 1 und Flanschring 3 angeordnet werden.

Der anzuwendende Fülldruck hängt vom Schrumpfmaß der Füll substanz ab. Im allgemeinen haben sich Fülldrücke von Null bis etwa 10 MPa als geeignet erwiesen. Wenn eine Substanz mit einem Schrumpfmaß von etwa 4% benutzt wird, so sollte die Füllpumpe einen Druck in der Größenordnung von 1 MPa oder mehr bereitstellen.

Die Fig. 2 zeigt ein ringförmiges Faserwerkstoffblatt einer erfindungsgemäßen Faserwalze in der Form, die es hat, bevor die Faserwalze zylindrisch gedreht wird. Wenn seine mittige Öffnung einen Durchmesser von etwa 400 mm aufweist, so wird sie gewöhnlich etwa 1 mm größer werden, wenn der Faserwerk stoff dem in einer Walze dieser Art auftretenden hohen Axial druck ausgesetzt wird. In üblichen Faserwalzen ist ein fester Sitz der Faserwerkstoffblätter äußerst wichtig, weswegen die ringförmigen Faserwerkstoffblätter mit einer etwas klei neren mittigen Öffnung als der Schaft auf den Schaft gedrückt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren erleichtert nun den Zusammenbau, indem Faserwerkstoffblätter benutzt werden kön nen, die einen Öffnungsdurchmesser aufweisen, der nicht klei ner ist als der Durchmesser des Schaftes. Nach dem axialen Zusammenpressen werden, wie oben erläutert, die mittigen Öffnungen der Faserwerkstoffblätter etwa größer sein und es wird ein Spiel zwischen den Faserwerkstoffblättern und dem Schaft vorhanden sein. Dieses Spiel wird durch Einfül len der Füllsubstanz beseitigt. Es ist wichtig, daß die aus gehärtete Füllsubstanz härter ist als der zusammengepreßte Faserwerkstoff.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Faserwalze, bestehend aus einem Schaft und aus einer Umhüllung aus einem Faserwerkstoff wie z. B. Papier,

a) welche Umhüllung hergestellt wird, indem eine große Zahl ringförmiger Faserwerkstoffblätter auf dem Schaft angeordnet und in Axialrichtung der Walze mit sehr großer Kraft zusammengepreßt wird, und
b) daß Faserwerkstoffblätter benutzt werden, deren Öff nungsdurchmesser nicht kleiner als der Durchmesser des Schaftes (1) ist,
c) daß nach dem axialen Zusammenpressen der Faserwerk stoffblätter eine aushärtbare Substanz durch einen Beschickungskanal (7) in zwischen Schaft (1) und Um hüllung (2) gebildete Hohlräume eingeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
d) daß die Umhüllung (2) durch die aushärtbare Substanz einem solchen Fülldruck ausgesetzt wird, daß die Sub stanz nach dem Aushärten vorhanden gewesene radiale Hohlräume zwischen dem Schaft (1) und der Umhüllung (2) unter Berücksichtigung eventueller Schrumpfung im wesentlichen vollständig ausfüllt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Faserwerkstoffblätter mit inneren Nuten (8) versehen und sie so zueinander ausgerichtet werden, daß die Nuten (8) zusammen einen oder vorzugsweise mehrere axiale Kanäle (10) zwischen dem Schaft (1) und der Umhüllung (2) bilden, und daß eine Verbindung (6) von dem Beschickungskanal (7) zu den Axialkanälen (10) zwischen dem Schaft (1) und der Umhüllung (2) vorgesehen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest an einem Walzenende zwischen dem Schaft (1) und der Umhüllung (2) ein Ringraum (6) vorgesehen wird, der die axialen Kanäle (10) miteinander verbindet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Walzenenden eine gewisse Zahl von ringförmi gen Faserwerkstoffblättern engsitzend auf den Schaft (1) gepreßt wird, wobei der Sitz der Blätter so ausgeführt wird, daß die Blätter nach dem Zusammenpressen in dichter Verbindung mit dem Schaft (1) sind.

5. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (6) innerhalb derjenigen ringförmigen Faserwerkstoffblätter ausgebildet wird, die an den Walzen enden dicht auf dem Schaft (1) sitzen.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschickungskanal (7) schräg vom Walzenende ge bohrt wird.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllsubstanz Epoxyharz benutzt wird.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllsubstanz ein aushärtbares Mittel benutzt wird, dessen Schrumpfung sehr gering ist.

9. Faserwalze, bestehend aus einem Schaft und aus einer Um hüllung aus einem Faserwerkstoff, wie z. B. Papier, welche Umhüllung aus einer großen Zahl auf dem Schaft angeord neter und zusammengepreßter ringförmiger Faserwerkstoff blätter besteht, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zwischenfläche von Schaft (1) und Umhüllung (2) eine ausgehärtete Substanz eingepreßt ist, welche die Hohlräume zwischen dem Schaft (1) und der Umhüllung im wesentlichen vollständig ausfüllt.