DE4012804A1 - Walze - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Walze der dem Ober­ begriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art.

Eine solche Walze ist aus der DE-PS 9 61 779 bekannt. Bei der bekannten Ausführungsform handelt es sich um eine Schneidwalze für Rollenschneidemaschinen, bei denen auf einem im wesentlichen zylindrischen Walzenkörper eine Schneid­ büchse befestigt ist, die eine Anzahl von in Achsrichtung aufeinanderfolgenden Umfangsnuten trägt, in die von außer­ halb der Walze Kreismesser eingreifen, die mit den Flanken der Umfangsnuten scherend zusammenwirken. Die Befestigung der Schneidbüchse auf dem Walzenkörper erfolgt bei der be­ kannten Ausführungsform durch mehrere, zum Beispiel acht über den Umfang verteilte, in axiale Nuten des Walzenkör­ pers eingreifene Schläuche, die durch Zufuhr von Druckluft aufblasbar sind.

Bei einer Schneidwalze der geschilderten Art geht es nicht um die Ausübung von Linienkräften in einem Walzspalt. Die auf den Walzenumfang einwirkenden Kräfte sind gerade so groß, daß sie das scherende Zusammenwirken mit den Kreis­ messern ermöglichen. Für größere radiale Kräfte ist die bekannte Ausführungsform nicht geeignet, weil diese Kräfte nur an wenigen über den Umfang verteilten Stellen übertra­ gen würden und dadurch nur eine ungleichmäßige und elasti­ sche Abstützung des durch die Schneidbüchse gebildeten Wal­ zenrohrs auf dem Walzenkörper zustande kommt. Auch bei Wal­ zen zur Erzeugung größerer Linienkräfte kann jedoch eine Auswechselbarkeit des Walzenrohrs wünschenswert sein, bei­ spielsweise um einen Kunststoffbelag nachzuarbeiten oder zu erneuern, ohne dafür die ganze Walze und die Produktions­ anlage, in der sie arbeitet, für längere Zeit stillsetzen zu müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungs­ gemäße Walze so zu gestalten, daß die Abstützung des Walzen­ rohrs auf dem Walzenkörper über die Umfangsfläche gleichmäßiger wird.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspuch 1 wiedergege­ bene Erfindung gelöst.

Durch das gewickelte Band ergibt sich in Umfangsrichtung eine gänzlich gleichmäßige Abstützung, wobei die Gleichmäßig­ keit der Abstützung in Achsrichtung durch die Dichte der Wicklung bestimmbar ist. Für die Festigkeit der Abstützung ist die Tatsache maßgebend, daß die Verbindungsstelle zum Walzenkörper an einem der Längsränder des Bandes stets in der Nähe ist. Das Aufblasen des Bandes kann mit einem gas­ förmigen, flüssigen oder auch pastenförmigen Druckmedium geschehen, wobei die Tragfähigkeit der Verbindung in ra­ dialer Richtung durch den dabei eingesetzten Druck bestimmt wird. Im Falle eines gasförmigen Mediums ergibt sich eine gewisse Elastizität, im Falle eines flüssigen oder pasten­ förmigen Druckmediums ist die Abstützung in radialer Rich­ tung praktisch starr.

Eine in Fällen, in denen der arbeitende Walzenumfang von außen induktiv beheizt wird, vorteilhafte Wirkung der Erfindung liegt in dem Umstand, daß die wärmeleitenden Quer­ schnitte zwischen dem Walzenrohr und dem Walzenkörper durch die erfindungsgemäße Abstützung des Walzenrohrs erheblich vermindert sind, so daß sich auch der Abtransport der durch die induktive Beheizung aufgebrachten Wärme in das Innere der Walze bzw. in den Walzenkörper hinein entsprechend re­ duziert. Der Grundgedanke, unterhalb einer Walzenoberfläche eine Zone verminderter Wärmeleitung bzw. -übertragung zu schaffen, ist für sich genommen aus der DE-OS 31 41 109 zu entnehmen.

In Betracht kommen zwei grundsätzliche Ausführungsfor­ men, die in den Ansprüchen 2 bzw. 3 und 4 wiedergegeben sind.

Eine schraubenförmige Wicklung im Zusammenhang mit der Bildung eines arbeitenden Walzenumfangs ist für sich ge­ nommen aus der DE-PS 27 25 000 bekannt. Hierbei wird aber ein Band rechteckigen Querschnitts hochkant Seite an Seite auf den Walzenkern aufgewickelt und bildet selbst den ar­ beitenden Walzenumfang. Ein festzulegendes Walzenrohr ist nicht vorhanden.

Ringförmige Elemente aus Flachmaterial, die flach auf einem Walzenkörper aufliegen und zur Befestigung eines darü­ ber angeordneten Walzenrohrs dienen, sind für sich genommen aus der DE-PS 22 27 356 bekannt. Dünnwandige Ringe folgen in Achsrichtung separat aufeinander. Der Walzenkörper be­ steht ebenfalls aus einzelnen in Achsrichtung auf den Wal­ zenkörper aufgereihten Ringen. Die Festlegung erfolgt je­ doch nicht durch Aufblasen der Ringe, sondern durch Schrump­ fen, indem die äußeren, den Walzenkörper bildenden Ringe in warmem Zustand in Achsrichtung aufgebracht und sich um die Ringe bzw. den Walzenkörper zusammenziehen. Dieser Schrumpfvorgang ist schwierig auszuführen, und es ist auch ein Entfernen des so aufgebrachten Walzenmangels zum Zwecke der Auswechslung praktisch nicht möglich.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung be­ steht das Band aus Metall (Anspruch 5), zum Beispiel aus 1 bis 2 mm starkem Stahlblech und ist an den Längsrändern mit dem Walzenkörper dicht verschweißt oder verlötet (An­ spruch 6).

Beim Aufblasen des zwischen der Unterseite des Bandes und der Umfangsfläche des Walzenkörpers zwischen den Längs­ rändern eingeschlossenen selbst bandförmigen Zwischenraums verformt sich das Band geringfügig. Um diese Verformung zu erleichtern und nicht zu viel von dem aufgebrachten Druck für die reine Verformung des Bandes zu verlieren, empfiehlt sich eine Ausbildung der Schweißnaht gemäß Anspruch 7, die die geringförmige Verschwenkung der den Längsrändern be­ nachbarten Bereiche des Bandes eher gestattet als eine Ver­ schweißung, die die Randbereiche flächig mit dem Umfang des Walzenkörpers verbindet.

Die Festlegungsfunktion wird schon erfüllt, wenn die einzelnen Windungen des Bandes bzw. Ringe in Achsrichtung Abstand voneinander aufweisen. Um aber die Abstützung des Walzenrohrs möglichst gleichmäßig zu gestalten, sind bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Längs­ ränder benachbarter Windungen des Bandes in Achsrichtung benachbart, d. h. das Band ist "dicht bei dicht" gewickelt. Die Wicklung kann im übrigen ein- oder mehrgängig ausge­ führt sein.

Die Bemessung der Bänder hängt in einem gewissen Umfang von den zu überwindenden Toleranzen ab. Bei den im Papier-, Textil- und Kunststoffolienbereich anzutreffenden Walzen­ durchmessern von etwa 20 bis 60 cm liegt die Breite des Ban­ des in der Größenordnung von 2 bis 15 cm.

Um die zu überwindenden Toleranzen zum Innenumfang des Walzenrohrs geringzuhalten und dem mit dem Band versehenen Walzenkörper eine möglichst genau zylindrische Umfangsge­ stalt zu verleihen, empfiehlt sich ein Überschleifen nach Anspruch 10.

Zwecks besserer Verteilung des Druckmediums empfiehlt sich ein Kanal gemäß Anspruch 11.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung schematisch dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht des Endbereichs eines mit einem schraubenförmig gewickelten Band versehenen Walzen­ körpers ohne Walzenrohr;

Fig. 2 zeigt einen durch die Achse gehenden Schnitt durch den Endbereich einer kompletten Walze;

Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Wiedergabe des in Fig. 2 strichpunktiert angegebenen Teilbereichs;

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch eine andere Walze mit induktiver Oberflächenbeheizung;

Fig. 5 zeigt eine Fig. 1 entsprechende Ansicht einer Walze, teilweise im Längsschnitt, mit einem in einem in einzelnen Ringen vorgesehenen Band.

Die in Fig. 2 als Ganzes mit 100 bezeichnete Walze um­ faßt in dem Ausführungsbeispiel einen massiven Walzenkörper 1 mit geschlossener zylindrischer Oberfläche 2 und Walzen­ zapfen 3, auf denen die Walze 100 in einem Walzenständer drehbar gelagert werden kann.

Auf dem Walzenkörper 1 ist ein Band 4 schraubenförmig so aufgewickelt, daß es mit seiner Flachseite an der zylin­ drischen Umfangsfläche 2 des Walzenkörpers 1 anliegt und die Längsränder 5 des Bandes 4 bei aufeinanderfolgenden Win­ dungen einander in Achsrichtung dicht benachbart sind.

Das Band 4 ist an den Längsrändern 5 und auch an den Enden dicht mit dem Walzenkörper 1 verschweißt. Die Schweiß­ nähte sind in Fig. 1 mit 6 bezeichnet. Es ergibt sich auf diese Weise ein bandförmiger geschlossener Zwischenraum zwischen der Unterseite des Bandes 4 und der zylindrischen Umfangsfläche 2, der in Fig. 3 mit 10 bezeichnet ist und eine dem Band 4 entsprechende Breite 11 aufweist. Normaler­ weise liegt das Band 4 flächig auf der zylindrischen Um­ fangsfläche 2 an, so daß das Volumen des Zwischenraums 10 Null ist. In diesem Zustand ist die Wicklung des Bandes 4 überschliffen, so daß sich eine möglichst zylindrische Um­ fangsfläche 7 ergibt, die sich praktisch über die gesamte Umfangsfläche 2 erstreckt und nur in den Zwischenräumen 13, in denen sich die Schweißnähte 6 befinden, unterbrochen ist.

Auf die Umfangsfläche 7 ist gemäß Fig. 2 ein zylindri­ sches Walzenrohr 8 aufgeschoben, dessen Innenumfang eine geringe Toleranz von einigen Zehntel Millimetern zu der Umfangsfläche 7 beläßt, so daß das Aufschieben noch leicht bewerkstelligt werden kann. Das Walzenrohr 8 trägt in dem Ausführungsbeispiel einen Kunststoffbezug 9, der den arbei­ tenden Walzenumfang bildet.

Nach erfolgtem Aufschieben des Walzenmantels 8 in die aus Fig. 2 ersichtliche Position wird dem Zwischenraum 10 unter dem Band 4 ein fluides Druckmedium zugeführt, was mittels der Pumpe 14 geschieht und durch einen schrauben­ förmigen durch eine Oberflächennut der Umfangsfläche 2 ge­ bildeten, etwa in der Mitte des Bandes 4 verlaufenden Kanal 15 erleichtert wird.

Durch den Druck des Druckmediums wird der Zwischenraum 10 etwas aufgeblasen, wie es in Fig. 3 stark übertrieben dargestellt ist. Das an den Längsrändern 6 gehaltene Band 4 legt sich dadurch an den Innenumfang 18 des Walzenrohrs 8 an und verbindet das Walzenrohr 8 auf diese Weise kraft­ schlüssig mit dem Walzenkörper 1.

Beim Ablassen des Druckes aus dem Zwischenraum 10 legt sich das Band 4 wieder flach an die Umfangsfläche 2 an, wodurch die Anpreßkraft entfällt und das Walzenrohr 8 in Achsrichtung von dem Walzenkörper 1 abgezogen werden kann.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, greift die Schweißnaht 6 an der Stirnseite 17 des Längsrandes 5 des Bandes 4 an, d. h. ist bei flach aufliegendem Band 4 als Kehlnaht ausge­ bildet. Dies erleichtert die Verformung des Bandes 4 in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise zur Herbeiführung des Kraftschlusses.

Bei der in Fig. 4 wiedergegebenen Walze 200 ist der Walzenkörper 1′ nicht massiv, sondern durch eine sogenannte schwimmende Walze gebildet, die eine um ein undrehbares Querhaupt 21 umlaufende Hohlwalze 20 umfaßt. In dem zwi­ schen dem Querhaupt 21 und dem Innenumfang der Hohlwalze 20 bestehenden Zwischenraum ist durch an der breitesten Stelle angeordnete Längsdichtungen 22 und nicht dargestell­ te Endquerdichtungen eine halbzylinderschalenförmige Längs­ kammer 23 abgeteilt, die in der angedeuteten Weise mit Druck­ flüssigkeit füllbar ist, wodurch gegen den Innenumfang der Hohlwalze 20 eine gemäß Fig. 4 nach oben gerichtete über die Länge gleichmäßige Kraft zur Bildung einer Linienkraft in dem mit einer Gegenwalze 24 gebildeten Walzspalt erzeugt werden kann.

Träger des Bandes 4 ist in diesem Fall die Hohlwalze 20. Mittels des Bandes 4 ist auf der Hohlwalze 20 ein ganz aus Stahl bestehendes Walzenrohr 8′ befestigt, welches an seiner Oberfläche durch eine Induktionsspule 25 auf hohe Temperaturen erwärmt wird. Außer der Festlegungsfunktion übt in diesem Fall das Band 4 noch die Funktion der teil­ weisen wärmeleitungsmäßigen Trennung des Walzenrohrs 8′ von der Hohlwalze 20 aus, damit weniger Wärme nach innen bis zu der Druckflüssigkeit in der Längskammer 23 vordrin­ gen kann.

In Fig. 5 ist eine Ausführungsform wiedergegeben, bei welcher das Band nicht schraubenförmig gewickelt ist, son­ dern aus einzelnen Ringen 4′ besteht, die in Achsrichtung aufeinanderfolgen. Entsprechend ist auch der Kanal 15′ nicht schraubenförmig gewunden, sondern besteht aus einzelnen in Umfangsrichtung etwa in der Mitte der Ringe 4′ verlaufen­ den nutartigen Kanälen 15′, die an eine gemeinsame Zuleitung 25′ angeschlossen sind, die durch eine Pumpe 14 unter Druck setzbar ist. Auf diese Weise können alle Ringe 4′ gleichzei­ tig aufgeblasen werden. Hinsichtlich der Verschweißung ist die Ausführung die gleiche wie bei den Fig. 1 bis 4.

Claims (11)

1. Walze
mit einem im wesentlichen zylindrischen Walzenkörper,
mit einem den Walzenkörper umgebenden, den arbeitenden Walzenumfang bildenden Walzenrohr und
mit mindestens einem zwischen dem Außenumfang des Walzenkörpers und dem Innenumfang des Walzenrohrs angeord­ neten aufblasbaren und dadurch gleichzeitig an beiden Um­ fängen zur Anlage bringbaren Element zum Festlegen des Wal­ zenrohrs auf dem Walzenkörper, dadurch gekennzeichnet,
daß das Element aus mindestens einem flach um den Wal­ zenkörper (1, 1′) gewickelten Band (4, 4′) besteht, welches an beiden Längsrändern (5) und an den Enden dicht mit dem Walzenkörper (1) verbunden ist, und daß der Bereich (10) zwischen Band (4, 4′) und Außenumfang (2) des Walzenkörpers (1) zwischen den Längsrändern (5, 5) mit einer Quelle (14) eines fluiden Druckmediums verbindbar ist.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (4) schraubenförmig gewickelt ist.

3. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Bänder (4′) in Achsrichtung aufeinanderfolgend ring­ förmig gewickelt sind.

4. Walze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (10) bei mindestens mehreren der Bändern an eine gemeinsame Zuleitung (25) für das fluide Druckmedium angeschlossen ist.

5. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (4, 4′) aus Metall besteht.

6. Walze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (4, 4′) an den Längsrändern (5) mit dem Walzenkörper (1, 1′) dicht verschweißt oder verlötet ist.

7. Walze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißnaht (6) an den Stirnseiten (17) der Längsränder (5) des Bandes (4, 4′) angreift.

8. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsränder (5, 5) benachbarter Win­ dungen des Bandes (4, 4′) in Achsrichtung benachbart sind.

9. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Bandes (4, 4′) etwa 2 bis 15 cm beträgt.

10. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche (7) des mit dem Band (4, 4′) versehenen Walzenkörpers (1, 1′) bei nicht aufgebla­ senem Band (4) überschliffen ist.

11. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Außenumfang (2) des Walzenkör­ pers (1, 1′) in dem Zwischenraum (10) zwischen den einander gegenüberliegenden Längsrändern (5, 5) des Bandes (4, 4′) ein parallel zu dem Band (4, 4′) verlaufender Kanal (15) für die Zufuhr des Druckmediums vorgesehen ist.