DE3105171A1

DE3105171A1 - Schleppwalze zur druckbehandlung von warenbahnen

Info

Publication number: DE3105171A1
Application number: DE19813105171
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 4154 Tönisvorst Tschirner
Original assignee: Kleinewefers GmbH
Current assignee: Kleinewefers Textilmaschinen GmbH
Priority date: 1981-02-13
Filing date: 1981-02-13
Publication date: 1982-08-26
Also published as: NL185165C; JPS6041248B2; GB2093159B; DE3105171C2; CH657680A5; NL185165B; US4455727A; GB2093159A; NL8200463A; JPS57184720A

Description

Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen

Die Erfindung betrifft eine Schleppwalze zur Druckbehandlung von Warenbahnen/ mit einem feststehenden Walzenkern/ einem den Walzenkern umgebenden Tragrohr und einem auf dem Tragrohr drehbar gelagerten Mantelrohr/ wobei zwischen dem Walzenkern und dem Tragrohr Blähkörper sowie zwischen dem Tragrohr und dem Mantelrohr Wälzlager angeordnet sind. - Schleppwalze meint im Rahmen der Erfindung, daß es sich um eine nicht angetriebene Walze handelt, der eine Gegenwalze zugeordnet wird. Diese Schleppwalze ist z. B. in Foulards, Quetschen, Kalander, Druckmaschinen, Papiermaschinen als spaltdruckerzeugende Walze, als Bandregelwalze, als gebogener Warenbahn-Breithalter o. dgl. einsetzbar.

Es ist eine Schleppwalze der beschriebenen Ausführungsform bekannt, bei welcher lediglich ein Blähkörper auf der der Gegenwalze zugewandten Seite und auf der der Gegenwalze abgewandten zwischen dem feststehenden Walzenkern und dem Tragrohr angeordnet ist. Beide Blähkörper umfassen den Walzenkern nur zu beiden Seiten des jeweiligen Scheitels und erstrecken sich ohne jede Unterteilung über die gesamte Kernlänge. Die Blähkörper können wechselweise mit einem Druckmittel beaufschlagt werden, um das Mantelrohr einerseits gegen die Gegenwalze anzudrücken, andererseits gegenüber der Gegenwalze zu lüften. Die Lagerung des den Walzenumfang bildenden Mantelrohrs auf dem Tragrohr erfolgt über stellenweise in Ringform angeordnete Lager. Vorzugsweise ist das Mantelrohr nur an zwei Stellen gelagert. Folglich sind bei der Druckbehandlung von Warenbahnen Durchbiegungen zu be-

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fürchten, wenn nämlich die Warenbahnen den Walzspalt durchlaufen. Denn dann tritt ungleichmäßige Druckverteilung auf. Im allgemeinen wird jedoch bei der Druckbehandlung von Warenbahnen eine gleichmäßige Druckverteilung im Walzspalt verlangt. Diese bekannte Schleppwalze läßt aber eine Korrektur der Durchbiegung nicht zu (vgl. D^-PS 24 574).

Ferner ist eine Schleppwalze mit feststehendem Walzenkern bekannt, bei der allerdings das Tragrohr unter Zwischenschaltung von einerseits Wälzlagern, andererseits Blähkörpern auf dem Walzenkern drehbar gelagert ist und im übrigen einen biegeelastischen Mantel aufweist. Bei dieser bekannten Konstruktion ist das Tragrohr in Trommeln unterteilt, wobei die Trommellänge dem Abstand der Wälzlager bzw. Blähkörper entspricht. Schon aus diesem Grunde läßt sich nur eine verhältnismäßig grobe Durchbiegungskorrektur erreichen. Hinzu kommt, daß das Tragrohr zugleich die Funktion eines Mantelrohres erfüllt und folglich schon aus Stabilitätsgründen eine verhältnismäßig große Wandstärke aufweisen muß. Ein derartiges Trag- bzw. Mantelrohr ist wenig elastisch und verlangt eine Gegenwalze mit einem verhältnismäßig großen Außendurchmesser, so daß sich nur schwer ein hoher spezifischer Spaltdruck erreichen läßt, wie er jedoch zur Verbesserung des Abquetscheffektes verlangt wird (vgl. GB-PS 11 35 901).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schleppwalze zur Druckbehandlung von Warenbahnen der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welche eine differenzierte Durchbiegungs-

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korrektur über die gesamte Walzenlänge ermöglicht und sich durch verbesserten Abquetscheffekt auszeichnet.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Schleppwalze dadurch, daß das Tragrohr als flexibles Gliederrohr aus einer Mehrzahl von Gelenkbuchsen und die Gelenkbuchsen sowie deren Stoßstellen übergreifender Kupplungsbuchsen ausgebildet ist, und daß die Wälzlager zwischen den Kupplungsbuchsen auf den Gelenkbuchsen angeordnet sind, und daß die Blähkörper als über die Kernlänge und den Kernumfang segmentartig verteilte Druckkissen mit Druckmittelanschluß ausgebildet sind. Nach Lehre der Erfindung besteht also das Tragrohr aus gleichsam kardanisch verbundenen Tragrohrabschnitten und ist folglich in jede Richtung beweglich. Aus diesem Grunde können die zwischen dem Tragrohr und dem feststehenden Walzenkern angeordneten und entsprechend verteilten Druckkissen durch entsprechende Druckmittelbeaufschlagung nicht nur zum Heben und Senken des Mantelrohres gegen die Gegenwalze herangezogen werden, sondern ermöglichen zugleich eine Durchbiegungskorrektur über die gesamte Länge des Mantelrohres über das als flexibles Gliederrohr ausgebildete Tragrohr. Das Mantelrohr selbst wird praktisch unmittelbar von dem flexiblen Gliederrohr und den darin gleichsam eingebetteten Wälzlagern getragen bzw. über seine gesamte Länge gestützt und kann daher mit einem verhältnismäßig kleinen Außendurchmesser und mit einer verhältnismäßig geringen Wandstärke ausgeführt werden, zeichnet

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sich folglich durch hohe Elastizität aus. Durch diese hohe Elastizität kann sich die erfindungsgemäße Schleppwalze der Durchbiegung einer konventionellen Gegenwalze bei gleichbleibendem Walzspalt unschwer anpassen. Dementsprechend kann'sich die Gegenwalze bei gleichem Spaltdruck über die Walzenbreite stärker durchbiegen und folglich einen kleineren Walzendurchmesser als bisher aufweisen. Daraus wiederum resultiert ein höherer Spaltdruck und besserer Abquetscheffekt. - Aufgrund der Tatsache, daß sich die Wandstärke des Mantelrohres reduzieren und das Tragrohr als flexibles Gliederrohr ausbilden läßt, wird das Trägheitsmoment der erfindungsgemäßen Schleppwalze im ganzen reduziert, so daß ein leichteres Anlaufen und Abbremsen gewährleistet ist. Weiter wird eine Schleppwalze verwirklicht, bei der sich das Mantelrohr ohne äußere Krafteinwirkung entsprechend der im Walzspalt zu erwartenden Druckverteilung vorbiegen läßt, weil die Möglichkeit besteht, den Spaltdruck wahlweise über die gesamte Walzenlänge zu verändern. Beim Durchfahren von Warenbahnen mit Verdickungen, Überlappungen, Nähten o. dgl. erfolgt nur eine geringfügige Spaltdruckerhöhung, wenn nämlich die Druckkissen pneumatisch beaufschlagt sind. - Darin sind die wesentlichen durch die Erfindung erreichten Vorteile zu sehen.

Die durch die Erfindung erreichten technischen Effekte werden nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit selbständiger Bedeutung dadurch optimiert, daß das Mantelrohr

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in an sich bekannter Weise in Ringglieder unterteilt ist und zwischen den Ringgliedern elastische Rückstellringe angeordnet sind. Durch diese Maßnahmen wird die Elastizität des Mantelrohres und folglich Anpassungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Schleppwalze weiter erhöht. Dementsprechend kann die Gegenwalze eine extreme Durchbiegung aufweisen und bleibt dennoch ein gleichbleibender Walzspalt erhalten. Im Ergebnis können aufgrund des gegliederten Mantelrohres im Walzspalt noch größere Differenzdrücke über die Walzenlänge erzeugt werden. Dadurch wird der erreichte Abquetscheffekt im ganzen weiter verbessert. Die Rückstellringe sorgen für die geforderte Formstabilität des gegliederten Mantelrohres. Tatsächlich nimmt das gegliederte Mantelrohr nach seiner Entlastung wieder seine zylindrische Form an. Um den Polygoneffekt aufgrund der sich aneinander reihenden Ringglieder so klein wie möglich zu halten, wird die Breite der Ringglieder in Abhängigkeit von dem Durchmesser und der Länge des gegliederten Mantelrohres gewählt. Erfindungsgemäß weisen die Ringglieder in ihren Stoßflächen fluchtende Ringnuten auf und sind die Rückstellringe in die paarweise korrespondierenden Ringnuten eingesetzt. Bei den Rückstellringen kann es sich um Gummiringe, gummielastische Kunststoffringe oder gewellte Federringe handeln. Wenn das Mantelrohr mit einem gummielastischen Überzug versehen ist, empfiehlt die Erfindung, daß das gegliederte Mantelrohr bzw. seine Ringglieder mit axialer Vorspannung in den Überzug eingespannt sind. Mit anderen Worten werden die Ringglieder unter axialer Vorspannung gummiert und vulkanisiert. Auf diese Weise wird ein

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weiterer Rückstelleffekt erreicht, durch den die Formstabilität erhöht und die Rückstellung des Mantelrohres in seine zylindrische Form unterstützt wird. Im Ergebnis zeichnet sich die erfindungsgemäße Schleppwalze dadurch aus, daß mit einer extrem kleinen Gegenwalze mit extrem großer Durchbiegung bis an die Grenze der zulässigen Belastung unter Berücksichtigung eines extrem hohen Spaltdrucks gearbeitet werden kann.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt. So können endseitig des Tragrohres Axiallager für das drehbar gelagerte Mantelrohr angeordnet sein, die ein axiales Verschieben des Mantelrohres auf dem Tragrohr verhindern. Die Gelenkbuchsen und Kupplungsbuchsen sind erfindungsgemäß in einfacher Weise mittels radialer Gelenkbolzen miteinander verbunden. Die Wälzlager sind zweckmäßigerweise als verhältnismäßig flache Nadelkäfig-Rollenlager ausgeführt. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Druckkissen unter Bildung von Blähringen in Kernlängsrichtung dicht nebeneinander und in Kernumfangsrichtung dicht hintereinander angeordnet sind. Die Druckkissen können aus einem armierten Elastomere oder aus Metallmembranen bestehen. Sie sind jedenfalls für pneumatische oder hydraulische Druckmittelbeaufschlagung eingerichtet und ermöglichen das Bewegen des Mantelrohres, nämlich das Andrücken des Mantelrohres an die Gegenwalze mit einem definierten Spaltdruck, das öffnen des Walzspaltes und das Vorbiegen des Mantelrohres, unter Berücksichtigung einer entsprechenden Beaufschlagung. Dazu weist jedes Druckkissen einen eigenen Druckmittelanschluß auf.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Schleppwalze,

Fig. 2 einen Radialschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 den Gegenstand nach Fig. 1 mit Gegenwalze und durchlaufender Warenbahn,

Fig. 4 den Gegenstand nach Fig. 1 in vorgebogenem Zustand und

Fig. 5 einen teilweisen Axialschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 1.

In den Figuren ist eine Schleppwalze zur Druckbehandlung von Warenbahnen dargestellt, die in ihrem grundsätzlichen Aufbau einen feststehenden Walzenkern 1, ein den Walzenkern umgebendes Tragrohr 2 und ein auf dem Tragrohr drehbar gelagertes Mantelrohr 3 aufweist. Zwischen dem Walzenkern 1 und dem Tragrohr 2 sind Blähkörper 4 angeordnet. Zwischen dem Tragrohr 2 und dem Mantelrohr 3 sind Wälzlager 5 angeordnet. Das Tragrohr 2 ist als flexibles Gliederrohr aus einer Mehrzahl von Gelenkbuchsen

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und die Gelenkbuchsen sowie deren Stoßstellen 7 übergreifender Kupplungsbuchsen 8 ausgebildet. Die Wälzlager 5 sind zwischen den Kupplungsbuchsen 8 auf den Gelenkbuchsen 6 angeordnet. Die Blähkörper sind als über die Kernlänge und den Kernumfang segmentartig verteilte Druckkissen 4 mit Druckmittelanschluß 9 für pneumatische oder hydraulische Beaufschlagung ausgebildet. Endseitig des Tragrohres 2 sind Axiallager 10 für das Mantelrohr 3 angeordnet. Die Gelenkbuchsen 6 und Kupplungsbuchsen 8 sind mittels radialer Gelenkbolzen 11 miteinander verbunden. Die Wälzlager 5 sind als Nadelkäfig-Rollenlager ausgebildet. Die Druckkissen 4 sind unter Bildung von Blähringen in Kernlängsrichtung dicht nebeneinander und in Kernumfangsrichtung dicht hintereinander angeordnet. Für einen Blähring sind vorzugsweise vier Druckkissen in 9O°-Verteilung vorgesehen. Selbstverständlich ist auch eine 120° oder 180°-Verteilung möglich. Jedes Druckkissen 4 weist einen eigenen Druckmittelanschluß 9 auf. Die zugehörigen Druckmittelleitungen 12 sind in dem feststehenden Walzenkern 1 verlegt. Jedes einzelne Druckkissen 4 kann wahlweise aber auch gemeinsam mit anderen Druckkissen beaufschlagt werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Druckkissen 4 auf der Oberseite des Walzenkerns 1 im mittleren Bereich und auf der Unterseite des Walzenkerns 1 im Randbereich angeordnet bzw. aufblähbar. Auf diese Weise kann die Durchbiegung der Schleppwalze unterstützt und folglich ihre Anpassungsfähigkeit an eine sehr dünne Gegenwalze erhöht werden.

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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Mantelrohr 3 in Ringglieder 13 unterteilt- Zwischen den Ringgliedern 13 sind elastische Rückstellringe 14 angeordnet. Die Ringglieder 13 weisen in ihren Stoßflächen 15 fluchtende Ringnuten 16 auf. Die Rückstellringe 14 sind in die paarweise korrespondierenden Ringnuten 16 eingesetzt. Bei den Rückstellringen 14 kann es sich um Gummiringe oder gewellte Pederringe handeln. Wenn man das gegliederte Mantelrohr 3 mit einem gummielastischen Überzug 17 versieht, wird man das gegliederte Mantelrohr 3 bzw. seine Ringglieder 13 unter Zwischenschaltung der Rückstellringe 14 mit axialer Vorspannung in den Überzug 17 im Wege der Gummierung und Vulkanisierung einspannen, so daß ein zusätzlicher Rückstelleffekt erreicht wird.

Claims

3 1 O - 1 7 1

Andrejewski, Honke & Partner

Patentanwälte

Diplom-Physiker

Dr. Walter Andrejewski

Diplom-Ingenieur

Dr.-lng. Manfred Honke

Diplom-Physiker

Dr. Karl Gerhard Masch

Anwaltsakte:

56 470/Ja.

4300 Essen 1, Theaterplalz 3, Postf. 100254

9. Januar 1981

Patentanmeldung Kleinewefers GmbH Kleinewefers-Kalanderstraße 4150 Krefeld 1

Schleppwalze zur Druckbehandlung von Warenbahnen

Patentansprüche:

ι 1.) Schleppwalze zur Druckbehandlung von Warenbahnen, mit einem ^feststehenden Walzenkern, einem den Walzenkern umgebenden Tragrohr und einem auf dem Tragrohr drehbar gelagerten Mantelrohr, wobei zwischen dem Walzenkern und dem Tragrohr Blähkörper sowie zwischen dem Tragrohr und dem Mantelrohr Wälzlager angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß

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das Tragrohr (2) als Gliederrohr aus einer Mehrzahl von Gelenkbuchsen (6) und die Gelenkbuchsen sowie deren Stoßstellen (7) übergreifender Kupplungsbuchsen (8) ausgebildet ist, und daß die Wälzlager (5) zwischen den Kupplungsbuchsen (8) auf den Gelenkbuchsen (6) angeordnet sind, und daß die Blähkörper als über die Kernlänge und den Kernumfang verteilte Druckkissen (4) mit Druckmittelanschluß (9) ausgebildet sind.

2. Schleppwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelrohr (3) in an sich bekannter Weise in Ringglieder (13) unterteilt ist und zwischen den Ringgliedern (13) elastische Rücksteilringe (14) angeordnet sind.

3. Schleppwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringglieder (13) in ihren Stoßflächen (15) fluchtende Ringnuten (16) aufweisen und die Rückstellringe (14) in die paarweise korrespondierenden Ringnuten (16) eingesetzt sind.

4. Schleppwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellringe (14) als Gummiringe oder gewellte Pederringe ausgebildet sind.

5. Schleppwalze mit einem gummielastischen Überzug für das Mantelrohr, dadurch gekennzeichnet, daß das gegliederte Mantelrohr (3) mit axialer Vorspannung in den Überzug (17) eingespannt ist.

3 1 η => 1 7 1

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6. Schleppwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 5_f dadurch gekennzeichnet, daß endseitig des Tragrohres (2) Axiallager (10) für das Mantelrohr (3) angeordnet sind.

7. Schleppwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkbuchsen (6) und Kupplungsbuchsen (8) mittels radialer Gelenkbolzen (11) miteinander verbunden sind.

8. Schleppwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzlager (5) als Nadelkäfig-Rollenlager ausgebildet sind.

9. Schleppwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkissen (4) unter Bildung von Blähringen in Kernlängsrichtung dicht nebeneinander und in Kernumfangsrichtung dicht hintereinander angeordnet sind.

10. Schleppwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkissen (4) auf der Oberseite des Walzenkerns (1) im mittleren Bereich und auf der Unterseite des Walzenkerns (1) im Randbereich angeordnet sind.

11. Schleppwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Druckkissen (4) einen eigenen Druckmittelanschluß (9) aufweist.