DE3331566A1 - Leitwalzen fuer papier-, folienveredelungs- und druckmaschinen - Google Patents

Leitwalzen fuer papier-, folienveredelungs- und druckmaschinen

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Description

  • Leitwalzen für Papier-, Folienver-
  • edelungs- und Druckmaschinen Beschreibunq: Die Erfindung bezieht sich auf Leitwalzen für Papier-, Folienveredelungs- und Druckmaschinen.
  • Leitwalzen für Maschinen der vorbezeichneten Art haben die Funktion, die Folien- oder Papierbahnen auszurichten, umzulenken und gleichmäßig zu transportieren. Hierfür sollen die Walzen gut ausgewuchtet, biegesteif und korrosionsbeständig sein bei möglichst geringer Masse.
  • Hinzu tritt die Forderung nach einer "griffigen" Oberfläche, um einen Schlupf zwischen Walze und Papier- bzw.
  • Folienbahn zu vermeiden bzw. gering zu halten. Die bislang eingesetzten Leitwalzen aus Metall sind nicht in der Lage, diese unterschiedlichen Anforderungen jeweils optimal zu erfüllen. So bedingen z.B. eine hohe Biegesteifigkeit und geringe Unwucht bei Leitwalzen aus Metall unerwünscht große Massen bei glatter Oberfläche.
  • Weiter kann in vielen Fällen die zur Erzielung der Steifigkeit minimal erforderliche Wandstärke aus fertigungstechnischen Gründen nicht wirtschaftlich hergestellt werden, so daß das Gewicht der Walze weiter erhöht wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Leitwalzen so zu gestalten, daß sie eine griffige, an die Papier-oder Folienbahn angepaßte Oberfläche haben und damit einen kleinenumschlingungswinkel ermöglichen bei gleichzeitiger Erfüllung der Forderung nach geringer Unwucht, hoher Biegesteifigkeit, kleiner Masse und hoher Transportgeschwindigkeit.
  • Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß der Mantel der Leitwalzen aus faserverstärktem Kunststoff besteht und aus alternierenden Schichten von Umfangs- und Helixwicklungen aufgebaut ist und daß durch das Belassen von Lücken zwischen einzelnen Helixwicklungssträngen rautenförmige Vertiefungen in die Manteloberfläche eingebracht sind.
  • Als besonders gut geeignet haben sich Walzen aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK) erwiesen, die aus Helix- und zusätzlichen Umfangswicklungen mit C-Fasern in einem geeigneten Matrixsystem aufgebaut sind.
  • Dabei sollen für den hier vorgesehenen Zweck die Helixwicklungen einen relativ steilen Winkel aufweisen. Die Walzenlager werden zweckmäßig entweder direkt oder über dem Innendurchmesser des Mantels angepaßte Anschlußstutzen in die stirnseitigen Enden des Mantels eingeklebt; eine Möglichkeit der Lagerung ist z.B. das Einkleben von topfförmigen Böden mit Lagerzapfen in das Walzenrohr.
  • Mit den erfindungsgemäßen Leitwalzen aus faserverstärktem Kunststoff werden gegenüber Leitwalzen aus Metall im wesentlichen folgende Vorteile erzielt: - die Kunststoff-Oberfläche ist so griffig, daß sich der Umschlingungswinkel der Papier- oder Folienbahnen erheblich reduzieren läßt. Dies gestattet eine kompaktere und raumsparendere Bauweise der Maschinen; ggf. lassen sich auch Leitwalzen hierdurch einsparen.
  • - Ein besonderes Auswuchten kann in der Regel entfallen, da die Walzen bereits mit der erforderlichen Genauigkeit hergestellt werden können.
  • - Die geringe Masse der Walzen gestattet auch stärkeres Abbremsen oder Beschleunigen der Papier- oder Folienbahnen, ohne daß ein unzulässig hoher Schlupf auftritt oder die Gefahr des Reißens der Bahnen besteht.
  • Hierdurch können separate Antriebs- und Bremseinrichtungen für die Leitwalzen entfallen.
  • - Die geringe Masse der Walzen ermöglicht eine Anhebung der. Papier- oder Folienbahngeschwindigkeit, ohne daß zusätzliche Antriebs-, Überwachungs- und Bremseinrichtungen erforderlich würden.Die rautenförmigen Vertiefungen an der Manteloberfläche bewirken, daß ein bei hohen Transportgeschwindigkeiten zwischen Papier- (Folien-) bahn und Leitwalze sich aufbauendes Luftpolster abgebaut wird. Dadurch bleibt die Leitwalze immer in unmittelbarem Kontakt mit der Bahn.
  • - Der geringe Umschlingungswinkel ermöglicht eine Absenkung der Papierbahnspannung, so daß auch weniger reißfeste Papierqualitäten verwendet werden können.
  • - Faserverstärkte Kunststoffe sind von Natur aus sehr korrosionsbeständig, so daß sich besondere Korrosionsschutzmaßnahmen im allgemeinen erübrigen.
  • - Die geringere Masse der Einzelwalzen in Verbindung mit der großen Anzahl der in einer Maschine eingesetzten Leitwalzen mindert die Anforderungen an die Festigkeit des Rahmens der Maschine und die Fundamentierung.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt: Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Leitwalze; Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A von Figur 1; Fig. 3 zeigt die Einzelheit "Z" von Fig. 2 in vergrößertem Maßstab.
  • Der Mantel 1 der Leitwalze besteht aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK), wobei die Kunststoff-Matrix, normalerweise ein Kunstharz, mit dem die Fasern getränkt sind, nach dem Wickeln aushärtet. In die stirnseitigen Enden des Mantels 1 sind dessen Innendurchmesser angepaßte Anschlußstutzen 2 von topfförmgen Böden 3 mit Lagerzapfen 4 eingeklebt.
  • Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, besteht der Mantel abwechselnd aus Schichten von Umfangswicklungen 5, 6 und Helixwicklungen 7. Zwischen einzelnen Helixwicklungssträngen 7a, 7b sind Lücken 7c (s.Fig. 3) belassen, so daß rautenförmige Vertiefungen 8 entstehen , wenn die Oberfl.mc'le von einer Umfangswicklung 6 gebildet wird, die während des Aushärtens der Kunststoff-Matrix in diese Lücken 7c hineingedrückt wird. Dadurch wird auch bei hohen Papier- bzw. Folienbahngeschwindigkeiten ein gleichförmiger Lauf und Anpreßdruck der Leitwalze erzielt, denn die sich hierbei bildenden Luftpolster werden in die Nuten 8 abgedrängt, wodurch ein temporäres Abheben der Walze von der Bahn durch die Luft wirksam verhindert wird.
  • Um der Oberfläche eine spezielle Struktur (Rauhigkeit) aufzuprägen, kann es darüber hinaus vorteilhaft sein, während der Aushärtung der Kunststoff-Matrix ein Tuch (Abreißgewebe) aufzulegen, dessen Negativform sich auf der Manteloberfläche abbildet.
  • Der Mantel kann auch aus Schichten unterschiedlichen Fasermaterials aufgebaut sein. So ist es z.B. vorteilhaft, die oberste Schicht des Mantels aus glasfaserverstärktem Kunststoff und die darunterliegenden aus CFK-Material zu fertigen.

Claims (7)

  1. Patentansprüche: 4). Leitwalzen für Papier-, Folienveredelungs- und Druckmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß a) der Mantel (1) der Leitwalzen aus faserverstärktem Kunststoff besteht und aus alternierenden Schichten von Umfangs- und Helixwicklungen (5, 6, 7) aufgebaut ist, und daß b) durch das Belassen von Lücken (7c) zwischen einzelnen Helixwicklungssträngen (7a, 7b) rautenförmige Vertiefungen (8) in die Manteloberfläche eingebracht sind.
  2. 2. Leitwalzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (1) aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK) besteht.
  3. 3. Leitwalzen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während der Aushärtung der Kunststoff-Matrix der Oberfläche eine spezielle Struktur aufgeprägt wird.
  4. 4. Leitwalzen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenstrukturierung durch ein Tuch (Abreißgewebe) auf geprägt wird.
  5. 5. Leitwalzen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenlager (4) direkt oder über dem Innendurchmesser des Mantels (1) angepaßte Anschlußstutzen (2) in die stirnseitigen Enden des Mantels (1) eingeklebt sind.
  6. 6. Leitwalzen nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel aus Schichten verschiedenen, kunststoffgetränkten Fasermaterials aufgebaut ist.
  7. 7. Leitwalzen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die oberste Schicht des Mantels (1) aus glasfaserverstärktem Kunststoff und die darunterliegenden aus CFK-Material bestehen.
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