DE3321122A1

DE3321122A1 - Aus einer hohlwalze umgebaute walze sowie verfahren zum umbauen einer hohlwalze

Info

Publication number: DE3321122A1
Application number: DE19833321122
Authority: DE
Inventors: Archie Nelson 06483 Oxford Conn. Swasey
Original assignee: Usm Corp 06032 Farmington Conn; USM Corp
Current assignee: Farrel Corp
Priority date: 1982-06-14
Filing date: 1983-06-10
Publication date: 1983-12-15
Also published as: FR2528559A1; US4506727A; CA1223763A; IT1163509B; GB2121919B; GB2121919A; JPS596415A; IT8321592A0; GB8316067D0

Description

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10. Juni 1983 U 4628

USM Corporation

Farmington, Connecticut 06032

Zustelladresse % 181 Elliott Street

Beverly, Massachusetts 01915 USA

Beschreibung 15

Aus einer Hohlwalze umgebaute Walze sowie Verfah-

ren zum Umbauen einer Hohlwalze

Die Erfindung bezieht sich au'f die Umwandlung von Hohlwalzen in wirksamere aufgebohrte Walzen, bei denen die Walzenteraperatur durch ein Fluid gesteuert wird, ,· welches neben der Arbeitsfläche zirkuliert.

Wie in der US-PS 2 890 026 gezeigt, ist es bekannt, die Temperatur der Arbeitsfläche einer Walze dadurch zu steuern bzw. regulieren, daß man ein Fluid durch in der Walze vorgesehene Durchgänge zirkulieren läßt, die nahe der Arbeitsfläche vorgesehen sind. Das Fluid tritt üblicherweise durch eine Mitte!bohrung ein und wird zu dom einen Ende jedes Durchgang einer Rnibe von

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miteinander verbundenen Durchgängen hin verteilt. Durch geeignete Leiteinrichtungen in der Mittelbohrung wird das Fluid durch einen Auslaß hindurchgeführt. Die Vorteile derart temperaturgesteuerter Walzen sind bekannt; sie umfassen die Fähigkeit, eine hohe Wärmeübertragungsrate zwischen der Arbeitsfläche der Walze und den bearbeiteten bzw. verarbeiteten Material genau steuern zu können. Dies führt zu einem v/irksameren Walzenbetrieb und zu einem höheren Ausmaß an Glattheit und Glanz, wenn eine derartige Walze beispielsweise in einem Papier-Kalandrierwerk verwendet wird. Bisher, wie vor I960, war es üblich, das Temperaturregulierfluid in ziemlich großen Kernen oder Bohrungen zirkulieren zu lassen, die zentrisch in den Walzen vorgesehen waren.

Die Erwärmungs- oder Abkühltemperatur des Fluids wurde dabei auf die Arbeitsfläche der Walze durch die nennenswerte Dicke zwischen dem Kern und der Oberfläche übertragen. Eine Verminderung einer derartigen Dicke zur Steigerung der Wärmeübertragung würde die Biegeeigenschäften der Walze erheblich verändern. Mit dem Aufkommen der sogenannten "gebohrten Walzen "gemäß der obengenannten US-Patentschrift wurde erkannt, daß die Kernlochwalzen weniger v/irksam waren. Während eine massive Walze ohne weiteres- neben dem Umfang gebohrt und längs der Walzenachse mit einer Öffnung versehen werden konnte, um die betreffende Walze in eine wirksamere Walze zu überführen, war es indessen unpraktisch, die mit einem Kernloch versehenen Walzen umzubauen. Demgemäß sind viele mit Kernlöchern versehene Walzen geringeren Wirkungsgrads in der Produktion verblieben, oder sie sind ausrangiert und durch eine teure neue "gebohrte Walze" ersetzt worden.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ausgehöhlte bzw. mit einem Kernloch versehene Walzen in "gebohrte Walzen" in einer solchen Art und VJeise umzubauen, daß die umgebauten Walzen schätzungsweise etwa

-5-die Hälfte einer neuen gebohrten Walze kosten.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die Enden der Lagerbereiche einer ausgehöhlten Walze derart gebohrt v/erden, daß sie die Enden eines Rohres aufnehmen, welches sich durch den größeren Kern bzw. Rumpf erstreckt. Der ringförmige Bereich der Walze zwischen dem Kern und der Arbeitsfläche der Walze wird mit einer Vielzahl von Durchgangen aufgebohrt, die in Längsrichtung durch die Enden der betreffenden Walze in einem kreisförmigen Muster nahe der darunterliegenden Arbeitsfläche verlaufen» Durch die Enden gewisser Durchgänge und in die Endbereiche der Rohre werden winkelförmig verlaufende Löcher gebohrt, wobei Rohre eingesetzt werden, um die Durchgänge mit der Innenseite des den Kern isolierenden Rohres zu verbinden» Kappen dichten dabei die Enden der Durchgänge ab, und durch geeignete Nuten sind benachbarte Durchgänge unter Bildung von gekrümmten Bahnen miteinander verbunden, die von dem Rohr aus nach hinten und vorn unter der Arbeitsfläche und zu dem Rohr zurück verlaufen» Eine geeignete Leiteinrichtung teilt das Rohr in Einlaß- und Abgabebereiche auf; Verbindungen sind dabei durch ein Dreh-Verbindungsstück zum Einlaß und Auslaß hin vorgesehen« Auf diese Art und Weise kann eine Hohlwalze bzv/. eine eine Kernbohrung aufweisende Walze anstatt unter erheblichen Kosten weggeworfen zu \?erden_s in eine.wirksamere gebohrte Walze umgebaut v/erden, bei der der vollständige Vorteil einer guten Temperatursteuerung bzw. -regelung und einer guten Wärmeübertragung ausgenutzt wird»

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert.

Fig„ 1 zeigt in einer Seitenansicht den Typ einer umzubauenden Hohlwalze»

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Fig. 2 zeigt in einer Seitenansicht und zum Teil im Schnitt die Hohlwalze nach dem Umbau zu einer gebohrten Walze.

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht längs der in Fig. 2 eingetragenen Schnittlinie III-III.

Fig. 4 zeigt schematisch in einem Diagramm den Verlauf des in der Temperatur gesteuerten Fluids durch die umgebaute Walze.

Nunmehr seien die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung im einzelnen erläutert. In Fig. 1 ist eine sogenannte gebohrte Walze oder Hohlwalze 10 mit einem Mittel- bzw. Kernloch 11 gezeigt, in weichein ein Temperatursteuerungsfluid üblicherweise zirkuliert.

Für den Umbau derartiger Walzen in wirksamere Walzen, nämlich in sogenannte gebohrte Walzen des in der US-PS 2 890 026 gezeigten Typs, wird die betreffende Walze mit einer Vielzahl von Durchgängen 20 (Fig.2) versehen, die in Längsrichtung durch gegenüberliegende Walzenenden verlaufen. Wie am besten aus Fig. 3 hervorgeht, sind die Durchgänge 20 in einem konzentrischen Muster angeordnet, welches konzentrisch zu der Arbeitsfläche 22 der Walze und nahe dieser Fläche verläuft. An gegenüberliegenden Enden der Walze vorgesehene Kappen 24 verschließen die Enden der Durchgänge; mittels Nuten 26 sind bestimmte benachbarte Durchgänge derart miteinander verbunden, daß durchgehende gewundene Durchgänge gebildet sind, die nach hinten und vorn über die Walzenlänge verlaufen, wie dies an besten aus Fig. 4 hervorgeht. Bestimmte andere Durchgänge sind durch Rohre 28 oder 30 mit einem Rohr 32 verbunden. Die Walze ist in den an gegenüberliegenden Enden vorgesehenen Lagerflächen mit Bohrungen 34 versehen, um die gegenüberliegenden linden des Rohres 32 aufzunehmen.

Das betreffende Rohr mag in den Bohrungen 3*4 dicht eingepaßt sein, oder es kann durch nicht näher dargestellte

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■γ ι Einrichtungen abgedichtet sein, um ein Lucken des Temperatursteuerungsfluids zu verhindern. Das Rohr ist an einem Ende verschlossen,, wie durch eine Kappe 3d, und es verläuft durch den Kern bzw. die Hohlbohrung 11, B um die zur Steuerung der Temperatur der Walzenfläche erforderliche Fluidmenge abzutrennen und zu begrenzen. Das andere Ende des Rohres 32 ist über ein Rohr 37 mit einem Verbundstück 38 verbunden,, welches einen Auslaß 40 und einen Einlaß 42 aufweist» Das Verbundstück 38 ist vorzugsweise fest angeordnet und nimmt das Rohr drehbar auf» Eine Leiteinrichtung bzw. Wand 44, die an einem Ende eines Rohres 46 angebracht ist, trennt das mittlere Rohr 32 in Einlaß- und Auslaßbereiche 48 bzw. 50 aufα Wie aus Fig.2 ersichtlich ist, steht das aus dem Bereich 48 herausführende Rohr 46 mit dem Einlaß 42 in Verbindung. Der Abgabebereich 50 ist mit dem Auslaß 40 durch das Rohr 37 verbunden.

Der Einlaßbereich 48 des Rohres 32 ist durch Rohre 28 mit den Enden der Reihen der miteinander verbundenen Durchgänge 20 am rechten Ende der Walze verbunden, während der Abgabebereich 50 durch Rohre 30 mit den linken Enden des jeweiligen Durchgangs der Reihe der miteinander verbundenen Durchgänge 20 verbunden ist. Auf diese Art und Weise tritt Fluid mit der richtigen Temperatur in das Verbundstück 38 durch einen Einlaß 42 ein und gelangt durch das Rohr 46 zu dem Einlaßbereich 48 hin sowie durch die Rohre 28 zu den rechten Enden jedes Durchgangs der betreffenden Reihe der miteinander verbundenen Durchgänge 20 hin- Nach Hindurchtreten durch die miteinander verbundenen Durchgänge unter Übertragung der geeigneten Temperatur auf die Walzenfläche 22 wird das Fluid durch die Rohre 30, den Abgabe- bzw. Austrittsbereich 50 und durch das Rohr 37 zu dem Auslaß 40 des Verbundstücks 38 hin geleitet. Der Einlaß 40 und der Auslaß 42 können mit einer geeigneten

(nicht dargestellten) Wärmetauschereinrichtung irgendeinem bekannten Typs verbunden sein, um die Temperatur des Fluids zu steuern bzw. zu regulieren.

In Übereinstimmung mit dem Verfahren zum wi Umbau von Hohlwalzen oder gebohrten ¥alzen in wirksamere gebohrte Walzen wird der Kern bzw. der Kernteil 11 von der Fluidbahn getrennt, indem die Menge bzw. das Volumen des benötigten Temperatursteuerungsfluids vermindert wird. Zu diesem Zweck werden die Lagerflächen bzw. Lagerbereiche der Walze in geeigneter Weise aufgebohrt, um die Enden des Rohres 32 aufzunehmen. Wie oben ausgeführt, kann das Rohr eng in den Bohrungen 34 sitzen, oder es könnten geeignete, nicht dargestellte Diebin tungseinrichtungen, wie beispielsweise "O"-Ringe oder ein Einfüllstoff oder eine Befestigung, wie durch Löten oder Schweißen angewandt werden, um ein Lecken des Temperatursteuerungsfluid zu vermeiden. Ein Ende des Rohres 32 ist durch eine Kappe 36 verschlossen, und das andere Ende ist mit dem Rohr 37 verbunden. Da die Walze gedreht wird, während das Fluid durch das feste Verbundstück 38 eintritt, kann das betreffende Verbundstück das Rohr 37 drehbar aufnehmen, welches in dem Ende der Bohrung 34 der Walze festliegt. Es ist aber auch möglich, daß das Verbundstück an dem Rohr 37 befestigt ist bzw. sein kann, welches sich in der Bohrung 34 dreht, ohne daß vom Erfindungsgedanken abgewichen wird. Jegliche für eine Abdichtung geeigneten Wege bzw. jegliche für eine Abdichtung geeigneten Abdichtungseinrichtungen sind zur Vermeidung eines Fluidleckens vorgesehen.

Der ringförmige Bereich der Walze zwischen dem Kern und dor Wnlzenflache 22 ist gebildet worden, wie durch ^ab Bohren der Durchgänge 20. Die Enden der Walzen sind unter Winkeln gebohrt, welche bestimmte Durchgänge

und das Rohr 32 schneiden, um die Rohre bzw. Röhren 28 und 30 aufzunehmen, die in geeigneter Weisu abgedichtet und zur Vermeidung eines Fluidlcckens befestigt sind. Die Kappen 24 verbinden benachbarte Durchgänge 20, und an gegenüberliegenden Enden sind die Enden jeder Reihe der miteinander verbundenen Durchgänge durch Rohre bzw. Röhren 28,30 mit den Einlaß- bzw, Auslaßbereichen 48,50 des Rohres 32 verbunden.

Claims

Patentansprüche

1J Aus einer Hohlwalze umgebaute Walze mit einer Temperatursteuereinrichtung, welche in Längsrichtung der Walze neben deren Arbeitsfläche verlaufende Durchgänge enthält;, wobei die Walze eine erweiterte Kernöffnung aufweist5

dadurch gekenn, zeichnet, daß ein Rohr (32) vorgesehen ist_s welches durch den Kernteil (11) koaxial zu der Walzenachse verläuft und durch welches das Temperatursteuerfluid leitbar ist j

daß R Öhren (28 ; 30) die gegenüberliegenden Enden des Innenraumes des betreffenden Rohres (32) mit gegenüberliegenden Enden von bestimmten Durchgängen (20) verbinden,,

daß Kappen (24,26) an gegenüberliegenden Enden der Walze (10) einander benachbarte Durchgänge (20) und die Röhren(28;30) verbinden

und daß eine Wandeinrichtung (44) in dem Rohr (32) derart vorgesehen ist, daß das betreffende Rohr (32) in einen Einlaß (48;46;42) und in einen Auslaß (5O;37;4O) derart aufgeteilt ist, daß das Temperatursteuerfluid durch die Rohren (28) an den einen Ende des genannten

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einen Rohres (32) den einen Enden von bestimmten Durchgängen (20) zugeführt und länge einer gewundenen, vor-und zurücklaufenden Bahn durch benachbarte, miteinander verbundene Durchgänge (20) durch die Röhren (3Ö) an dem anderen Ende des genannten einen Rohres (32) dem Auslaß (50;37;40) zugeführt ist.
2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (32) an gegenüberliegenden Enden in Bohrungen (34) in den Lagerflächen der Walze (10) aufgenommen ist.
3. Verfahren zum Umbauen einer eine Mittelbohrung aufweisenden Hohlwalze in eine aufgebohrte Temperatursteuerungs-Walze, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Durchgängen (20) in der Walze (10) derart gebildet wird, daß diese Durchgänge in Längsrichtung durch die Enden der betreffenden V/alze (10) neben deren Arbeitsfläche (22) verlaufen, daß ein Rohr (32) durch die Mittelbohrung (11) koaxial zu der Walze (TO) eingeführt wird, daß eine Vielzahl von Röhren (28;30) eingeführt wird, welche gegenüberliegende Enden des genannten einen Rohres (32) nit gegenüberliegenden Enden von bestimmten Durchgängen (20) verbinden, daß Kappen (24,26) an gegenüberliegenden Enden der VaIze (10) derart vorgesehen werden, daß benachbarte Durchgänge (20) miteinander und mit den genannten Röhren (28;50) verbunden sind,

und daß eine Wandeinrichtung (44) in dem genannten einen Rohr (32) derart vorgesehen wird, daß dieses Rohr (32) in einen Einlaßbereich (Aö;46;42) und in eiηon Auslaßboroich (bO;37;40) getrennt ist.