DE4214290A1 - Druckrollenvorrichtung und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Druckrollenvorrichtung und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number
DE4214290A1
DE4214290A1 DE4214290A DE4214290A DE4214290A1 DE 4214290 A1 DE4214290 A1 DE 4214290A1 DE 4214290 A DE4214290 A DE 4214290A DE 4214290 A DE4214290 A DE 4214290A DE 4214290 A1 DE4214290 A1 DE 4214290A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure roller
end pieces
pressure
end faces
pieces
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE4214290A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4214290C2 (de
Inventor
Donald Clark Murray
Gerald Everett Parrott
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rock Of Ages Corp (ndgesdstaates Delaware) G
Original Assignee
Rock of Ages Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rock of Ages Corp filed Critical Rock of Ages Corp
Publication of DE4214290A1 publication Critical patent/DE4214290A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4214290C2 publication Critical patent/DE4214290C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02Wet presses
    • D21F3/08Pressure rolls
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49544Roller making
    • Y10T29/49547Assembling preformed components
    • Y10T29/49549Work contacting surface element assembled to core
    • Y10T29/49552Work contacting surface element assembled to core with prestressing of component by heat differential, e.g., shrink, fit
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49544Roller making
    • Y10T29/49547Assembling preformed components
    • Y10T29/49556Work contacting surface element assembled to end support members
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826Assembling or joining
    • Y10T29/49863Assembling or joining with prestressing of part
    • Y10T29/49865Assembling or joining with prestressing of part by temperature differential [e.g., shrink fit]

Landscapes

  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckrollenvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung derartiger Druckrollen gemäß den oberbegrifflichen Merkmalen des Patentanspruches 1 bzw. 11.
Derartige Druckrollenvorrichtungen, insbesondere mit aus Granit bestehenden Anpreß- oder Druckwalzen, werden in Maschinen zur Papier- und Pappeherstelleung verwendet. Im allgemeinen wird hierbei die Druckwalze zwischen zwei stählernen Endstücken oder Flanschen gehalten, die über Lagerzapfen drehbar gelagert sind. Hierbei tritt jedoch das Problem auf, daß mechanische Spannungen und starke Temperaturwechsel zu einem axial verlaufenden Bruch, Ausbrüchen am Umfang oder zu Ermüdungsbruch der Druckwalze aus Granit führen können.
Die schwerwiegendsten Folgen treten hierbei durch axial gerichtete Brüche auf, die im wesentlichen dadurch entstehen, daß Spannungen aufgrund von Temperaturschwankungen entstehen, da die Wärmeausdehnung der stählernen Endstücke größer ist als die Wärmeausdehnung der Granitwalze, die einen wesentlich niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist als Stahl. Die Wärmeausdehnung der stählernen Endstücke verursacht somit am Umfang der Druckwalze erhebliche Spannungen. Da bei modernen Hochleistungsmaschinen die herrschenden Temperaturen und Zentrifugalkräfte zunehmen, steigt die Wahrscheinlichkeit von schwerwiegenden Brüchen der Druckwalzen.
In dem Tagungsbericht "Vestola et al.: Granite Rolls - Failures, Their Prevention and Substitute Materials, Proceedings of the 1989 Annual Meeting CCPA, Montreal, Canada, B-109 (1989)" wird beschrieben, wie Brüche am Umfang durch entsprechende Dimensionierung und Vorspannung vermieden werden können. Zu dem schwerwiegendsten Problem, nämlich von axial verlaufenden Brüchen infolge von Umfangsspannungen erfolgen jedoch keine Ausführungen.
In diesem Tagungsbericht wird angedeutet, daß Granitwalzen, in die in eine zentrale Bohrung eine Welle fest eingesetzt oder mit Zement vergossen ist, hohe Spannungen an der inneren Fläche der Granitwalze aufweisen, wenn eine plötzliche Temperaturerhöhung in der Welle auftritt; solch eine rasche Temperaturerhöhung durch Aufheizung der Welle kann durch Reibung oder sonstige mechanische Fehlfunktion verursacht sein. Aber selbst wenn die Welle nicht fest in die Granitwalze eingepreßt ist oder nicht mit ihr vergossen ist, können die Spannungen in der Granitwalze nicht vollständig vermieden werden; dies beruht darauf, daß unterschiedliche thermische Ausdehnungen der metallischen Endstücke an den Walzenenden auch Umfangsspannungen an den Enden der Druckwalze aus Granit verursachen. Diese Umfangsspannungen beruhen darauf, daß die Endstücke in radialer Richtung stärker expandieren als die Walzenenden, da der Temperaturausdehnungskoeffizient von Stahl bedeutend größer ist als der des Walzenmaterials (i. a. Granit), wobei zwischen der Granit-Druckwalze und den Stahlendstücken eine so große Reibung herrscht, daß eine Relativverschiebung der Endstückflansche bezüglich der Stirnflächen der Druckwalze nicht möglich ist.
Zur Lösung dieses Problems des Berstens einer Druckwalze infolge der radialen Ausdehnung wurde bereits vorgeschlagen, eine Druckwalze so zu gestalten, daß deren konisch gestaltete Stirnflächen mit einer entsprechenden konischen Vertiefung der stählernen Endstücke zusammenwirken. Eine derartige Anordnung ist in Fig. 1 dargestellt, wobei das gegenüberliegende Ende der Druckwalze eine spiegelbildliche Anordnung aufweist. Hierbei ist eine Druckwalze 2 aus Granit oder einem ähnlichen Material konzentrisch zu einer Welle 4 angeordnet, die durch eine Bohrung 6 in der Druckwalze 2 hindurchgeführt ist. Ein Zentrierring 8 stellt hierbei sicher, daß die Welle 4 bezüglich der Rotationsachse in der Druckwalze 2 zentriert ist. Die Druckwalze 2 weist hierbei eine konische Endfläche 10 auf, an die ein Endstück 12 angepreßt ist, das mit der Welle 4 verbunden ist, sowie einen umlaufenden Ring 14 aufweist, dessen Innenfläche 16 in Kontakt mit der Endfläche 10 steht, so daß ein kontinuierlicher Übergang geschaffen wird. Bei der Ausübung von Axialkräften, die mit dem Pfeil 20 angedeutet sind, werden die Endstücke gegen die geneigten konischen Endflächen der Druckwalze gepreßt und somit Radialkräfte, wie dies mit dem Pfeil 22 angedeutet ist, auf die steinerne Druckwalze ausgeübt, so daß in ihr Radialspannungen entstehen.
Das Zusammenpressen der Endstücke vor der Montage der Druckrollenvorrichtung kann dadurch erreicht werden, daß die Länge der Welle durch Erhitzen erhöht wird und dann beim Abkühlen und Zusammenziehen der Welle axiale und radiale Spannungen in der Druckwalze erzeugt werden, wie dies im US- Patent 37 37 962 beschrieben ist. Es ist auch möglich, eine oder mehrere Zugstangen, Zuganker oder Seile anstatt oder in Ergänzung zu der zentralen Welle zu verwenden, um eine Zugspannung zwischen den sich gegenüberliegenden Endstücken zu erzeugen, wie dies beispielsweise im US-Patent 46 42 862 beschrieben ist. Des weiteren kann eine Druckwalze auch durch externe Kräfte zwischen den beiden konischen Endstücken zusammengedruckt werden.
So zeigen die US-Patente 49 24 688 und 49 91 275 Zugbolzenvorrichtungen, wobei die Druckwalze vorstehende und geneigte Endflächen aufweist, die durch Naben oder Ringe unter axialen Druck gesetzt werden, wobei letztere entsprechend geneigte Innenflächen aufweisen.
Wie bereits vorstehend im Zusammenhang mit Fig. 1 angedeutet, wird ein längswirkender Druck in der Welle 4, wie mit dem Kraftpfeil 18 angedeutet, infolge des nicht rechtwinkligen Übergangs zwischen der geneigten Endfläche 10 der Druckwalze 2 und der ebenfalls geneigten oder schräg verlaufenden Innenfläche 16 des Druck-Endstückes 12 in eine kleinere, ebenfalls längswirkende Komponente 20 und in eine radiale Druckkomponente 22 umgewandelt. Wenn eine derartige Druckrolle erhitzt wird, kann die längswirkende Druckkomponente reduziert werden, da die Längsausdehnung der Welle bezüglich der Länge der Druckrolle größer ist; diese Längsausdehnung der Welle kann dabei durch Längsausdehnung der Endstücke und der Druckwalze ausgeglichen werden. Jedoch dehnen sich die Endstücke auch in radialer Richtung nach außen aus, so daß Reibung zwischen den Endstücken und den Druckrollen-Stirnflächen zu Umfangsspannungen in der Druckwalze führen kann.
Weiterhin ist nachteilig, daß die konisch gestalteten Stirnflächen der Granit-Druckwalze und ihrer entsprechenden Stahlendstücke schwierig herzustellen sind, insbesondere mit der geforderten Genauigkeit; wenn jedoch der angestrebte genaue Übergang zwischen den geneigten konischen Endflächen nicht erreicht wird, kann dies zu einer asymmetrischen Druckausübung auf die Druckwalze führen, was zum Bruch der Druckwalze oder einer Verkürzung von deren Standzeit führt. Des weiteren führen unterschiedliche Wärmeausdehnungen der Stahlendstücke, der inneren Welle und der Zentrierringe, sofern diese benutzt werden, zu weiteren Spannungen in der Druckwalze.
Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Druckrollenvorrichtung und ein Herstellungsverfahren hierzu anzugeben, wobei eine einfachere Herstellung und ein spannungsfreier Zustand der Druckrolle bei Betriebstemperatur erreicht wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Druckrollenvorrichtung gemäß dem Patentanspruch 1 und ein Verfahren gemäß dem Patentanspruch 11.
Hiernach wird in der Druckwalze eine radiale Druck-Vorspannung erzeugt, indem die Endstücke erwärmt werden und kräftig gegen die Endflächen der Druckwalze gedrückt werden, so daß eine radiale Druck-Vorspannung in der Druckwalze erzeugt wird, wenn sich die Endstücke abkühlen. Hierbei macht man sich zunutze, daß das Druckwalzenmaterial, insbesondere Granit, eine bedeutend höhere Druckfestigkeit als Zugfestigkeit aufweist. Somit können auf die Druckwalze erhebliche radiale Druck-Vorspannungen aufgebracht werden, die dann während des Betriebes der Druckrollenvorrichtung den durch Wärmeausdehnung entstehenden Spannungen entgegenwirkt.
Hierdurch brauchen keine konisch gestalteten Endstücke und Endflächen der Druckwalze mehr eingesetzt werden, sondern vielmehr kann ein ebener Übergang zwischen den Endstücken und der Druckwalze verwendet werden, so daß diese aneinandergrenzenden Endflächen bedeutend einfacher herzustellen sind.
In bevorzugter Ausführung werden die erhitzten Endstücke mittels mehrerer Zuganker oder Zugstangen verspannt, die sich durch Bohrungen in der Druckwalze hindurcherstrecken und die beiden Endstücke miteinander verbinden, so daß eine hohe Anpreßkraft Zwischen den stählernen Endstücken und den Stirnflächen der Druckwalze erzeugt wird und somit eine Relativbewegung aufgrund sehr hoher Reibungskräfte ausgeschlossen wird. Beim Abkühlen der Stahlendstücke werden dann, wie vorstehend erwähnt, radial nach innen gerichtete Druckspannungen erzeugt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche, deren Vorteile im Zusammenhang mit der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert und beschrieben werden. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Druckrollenvorrichtung gemäß dem Stand der Technik, mit konisch ausgeführten Endstücken; und
Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorgeschlagenen Druckrollenvorrichtung.
Wie in Fig. 2 dargestellt ist, besteht eine Druckwalze 30 bevorzugt aus Granit und weist eine Vielzahl axial verlaufender Bohrungen 32 auf, die außerhalb der Zentralachse 36 angeordnet sind. Die Druckwalze 30 ist hierbei von zwei planen Stirnflächen 34 begrenzt, die bevorzugt von einer umlaufenden, schulterartig ausgebildeten Rille 38 am Umfang begrenzt werden. An den Stirnseiten 34 sind beidseits Endstücke 40 vorgesehen, die bevorzugt aus Stahl gefertigt sind und eine im wesentlichen zylindrische Nabe 42 aufweisen. Die Nabe 42 ist einstückig mit einem zylindrischen Flansch 44 gefertigt und weist einen Lagerzapfen 46 zur drehbaren Lagerung der Druckrollenvorrichtung auf. Auch der Lagerzapfen 46 ist bevorzugt einstückig mit dem Endstück 40 hergestellt.
Die Nabe 42 kann für eine zusätzliche Abstützung des Flansches 44 mit einer konischen Außenfläche versehen sein. Der Flansch 44 geht in eine Scheibe 48 über, die einen umlaufenden Rand 50, eine einwärts gerichtete Fläche 51 und eine plane, radial verlaufende Fläche 53 aufweist. In der Scheibe 48 bzw. dem Flansch 44 sind eine Vielzahl von Bohrungen 54 vorgesehen, die zur Druckwalze 30 hin gesehen bis zu einer Oberfläche 52 Verlaufen. Die Scheibe 48 weist einen derartigen Umfang auf, daß der Rand 50 in die umlaufende Schulter 38 der Druckwalze 30 eingreift und an der Stirnfläche 34 zusammen mit den Oberflächen 51, 52 und 53 der Scheibe 48 einen direkten Übergang bildet. Der Rand 50 und die Schulter 38 werden hierbei auch zur Zentrierung des Endstückes 40 auf der Stirnfläche 34 benutzt. Jedoch kann auch eine Druckwalze mit einer vollständig planen Endfläche 34 und dementsprechend ein vollständig planes Endstück 40 verwendet werden. Auch können die Durchmesser der Endstücke 40 und der Durchmesser der Walze 30 unterschiedlich sein. Ebenso kann zwischen der Fläche 51 des Randes 50 und der Schulter 38 ein Spalt gebildet sein. Auch kann der Flansch 44 dünner ausgeführt sein, so daß er im wesentlichen nur die Breite der Scheibe 48 einnimmt.
Der Zusammenbau der Druckrollenvorrichtung beginnt mit dem Erhitzen beider Endstücke 40 auf eine Temperatur, die knapp unterhalb der maximalen Betriebstemperatur liegt. Abhängig von der mechanischen Belastung der Druckrollenvorrichtung kann jedoch die Vorwärmtemperatur auch geringfügig höher oder niedriger gewählt werden. Im allgemeinen ist es jedoch nicht erforderlich, die Endstücke bis zur maximalen Betriebstemperatur aufzuheizen, da sich auch die Druckwalze 30 unter Temperaturbelastung im Betrieb leicht ausdehnt. Nach dem Erhitzen der Endstücke 40 werden diese auf den Stirnflächen 34 der Druckwalze 30 positioniert und Zugstangen oder andere Zugvorrichtungen in die Bohrungen 32 und 54 eingesetzt und verspannt, um die Endstücke 40 mit hoher Kraft gegen die Stirnflächen 34 zu pressen, so daß eine hohe Reibungskraft zwischen den Flächen 34 und 52 erzeugt wird. Somit wird eine Bewegung senkrecht zu der Zentralachse 36 unterbunden. Beim Ansetzen der erwärmten Endstücke 40 auf die Stirnflächen 34 wird selbstverständlich darauf geachtet, daß die Vielzahl der Bohrungen 32 in der Druckwalze 30 den Bohrungen 54 in den Scheiben 48 bzw. Flanschen 44 gegenüberliegen. Die Bohrungen 54 weisen dabei eine Erweiterung 56 sowie einen konischen Boden 58 auf, so daß darin Spannmuttern zum Verspannen der Zuganker eingesetzt werden können (vgl. untere Hälfte von Fig. 2).
Die in die gleichgerichtet verlaufenden Bohrungen 32 und 54 eingesetzten Spannvorrichtungen sind vorwiegend als Zugspangen, Zuganker oder Zugdrähte ausgebildet, die dann mit Spannmuttern oder Klammern verspannt werden, um auf die Stirnflächen 34 der Druckwalze 30 eine axiale Spannung auszuüben, wie dies auch in den US-Patenten 46 42 862 und 42 72 873 beschrieben ist. Hierbei können die Öffnungen 56 auch durch Abdeckungen 66 abgedeckt sein.
Während der ersten Stufe des Zusammenbaus der Druckrollenvorrichtung erfolgt aufgrund der Erwärmung auf eine höhere Temperatur als die der Druckwalze 30 eine radiale Ausdehnung der Endstücke 40, wie dies durch den Pfeil 60 angedeutet ist. Die erwärmten Endstücke 40 werden dann unter übereinstimmender Ausrichtung der Bohrungen 32 und 54 auf die Stirnflächen 34 der Druckwalze 30 aufgesetzt. Im sich daran anschließenden Verfahrensschritt werden die Endstücke 40 verspannt und gegen die Stirnflächen 34 der Druckwalze 30 gepreßt, wie dies durch den Kraftpfeil 62 dargestellt ist. Beim sich daran anschließenden Abkühlen der Endstücke 40 ziehen sich diese zusammen, wie dies mit den Pfeilen 64 angedeutet ist, wobei dieses Zusammenziehen in den Endflächen der Druckwalze 30 einen radial gerichteten Druck erzeugt, da die hohe Reibung zwischen der Stirnfläche 34 und der Fläche 52 keine Relativbewegung zuläßt. Sofern in bevorzugter Ausführung auch eine enge Passung zwischen dem Rand 50 und der Schulter 38 vorgesehen ist, läßt sich die radiale Druckspannung noch erhöhen.
Damit steht bei Raumtemperatur die Druckwalze 30 unter einer radialen Druck-Vorspannung. Wenn sich nun während des Betriebes die Druckwalze erwärmt, nimmt die radiale Druck-Vorspannung in der Druckwalze 30 allmählich ab, da sich die Endstücke 40 aufgrund des höheren Temperaturkoeffizienten in radialer Richtung stärker ausdehnen. Da die Endstücke 40 bis zu einer Temperatur nahe der Betriebstemperatur vorgewärmt wurden, erzeugen diese bei Betriebstemperatur praktisch keine nach außen gerichtete Radialkraft in Bezug zur Druckwalze 30. Wenn die Vorwärmtemperatur der Endstücke 40 über die vorgesehene Betriebstemperatur hinaus erhöht wird, wirkt selbst bei Erreichen der maximalen Betriebstemperatur auf die Druckwalze 30 noch eine nach innen gerichtete Druckspannung, so daß die Wahrscheinlichkeit von plötzlichen Brüchen der Druckwalze 30 infolge von Umfangsspannungen weiter reduziert wird.
Da die Druckwalze 30 aus Granit oder einem ähnlichen Material besteht, das eine im Vergleich zur Zugfestigkeit bedeutend höhere Druckfestigkeit aufweist, können selbst hohe radiale Vorspannungen verwirklicht werden, ohne befürchten zu müssen, daß bei Raumtemperatur ein Bruch auftritt. Somit ist eine derartige Druckrollenvorrichtung für hohe Beanspruchungen in Papier- oder Pappeherstellungsmaschinen geeignet.
Obwohl in bevorzugter Ausführung eine zylindrische Druckwalze aus Granit vorgesehen ist, die eine Vielzahl von außermittig vorgesehen Durchgangsbohrungen 32 aufweist, ist es auch möglich, das vorgeschlagene Konzept mit vorgewärmten Endstücken auf Druckwalzen mit einer zentralen Durchgangsbohrung anzuwenden. Hierbei kann die längsgerichtete Verspannung durch einen einzigen Bolzen erreicht werden, der die sich gegenüberliegenden Endstücke zusammenzieht und damit auf die Druckwalze eine axiale Druckspannung ausübt.
Die Endstücke können auch aus einem anderen Material als Stahl gefertigt sein, beispielsweise einem hochfestem Metall und/oder einer Nichteisen-Legierung. Es sei darauf hingewiesen, daß das vorgeschlagene Verfahren mit Vorheizen der Endstücke und anschließendem Verspannen gegen die Stirnflächen der bei Raumtemperatur gehaltenen Druckwalze auch bei Druckwalzen mit konisch verlaufenden Stirnflächen (vgl. Fig. 1) Verwendung finden kann.
Auch kann die Anzahl der Zuganker oder Zugstangen in Anpassung an Länge, Durchmesser und Gewicht der Druckwalze sowie der auftretenden Biegebelastung angepaßt werden. Bei einer Druckwalze 30 aus Granit mit einem Durchmesser von 1500 mm und einer Länge von 7850 mm sind beispielsweise dreißig Durchgangsbohrungen von etwa 60 mm Durchmesser vorgesehen. Die Bohrungen sind hierbei in zwei konzentrischen Kreisen angeordnet. So können auf einem inneren Teilkreis mit 700 mm Durchmesser zehn Bohrungen vorgesehen sein, während auf dem äußeren Teilkreis mit einem Durchmesser von 1155 mm die restlichen zwanzig Bohrungen hergestellt werden. Die Endstücke weisen hierbei ebenfalls einen Durchmesser von 1500 mm auf und werden dementsprechend mit dreißig Zugstangen gegeneinander verspannt, so daß diese an den Stirnseiten der Granit-Druckwalze angepreßt werden.
Die Endstücke werden, wie oben beschrieben, ungefähr auf die maximale Betriebstemperatur erwärmt und die aufgeheizten Endstücke auf die Stirnflächen der Druckwalze 30 gepreßt, die Raumtemperatur aufweist. Die so hergestellte Druckrollenvorrichtung wird dann in eine Papierherstellungsmaschine eingebaut, wo sie gegen zwei andere Druckrollen angepreßt wird.

Claims (13)

1. Druckrollenvorrichtung bestehend aus einer Druckwalze (30) mit Stirnflächen (34) und Endstücken (40), die an den Stirnflächen (34) angesetzt sind, wobei die Endstücke (40) aus einem Material mit einem höheren Temperaturausdehnungskoeffizienten bestehen als der Temperaturausdehnungskoeffizient des Werkstoffes der Druckwalze (30), dadurch gekennzeichnet, daß die Endstücke (40) auf die Druckwalze (30) bei Raumtemperatur eine radial nach innen gerichtete Druckspannung ausüben, die wenigstens teilweise den bei Betriebstemperatur auftretenden Spannungen entgegengerichtet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwalze (30) und die beiden Endstücke (40) an planen Stirnflächen (34, 52) aneinanderstoßen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Druck-Vorspannung der Druckwalze (30) so gewählt ist, daß bei Betriebstemperatur die Radialspannungen vollständig gegeneinander aufgehoben sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Endstücke (40) je eine Scheibe (48) aufweisen, die durch entlang der Druckwalze (30) verlaufende Spannvorrichtungen gegen die Stirnflächen (34) der Druckwalze (30) gepreßt werden.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwalze (30) aus Granit gebildet ist und die Endstücke (40) aus Stahl bestehen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Endstück (40) einen Lagerzapfen (46) zur drehbaren Lagerung der Druckwalze (30) und der damit verbundenen Endstücke (40) aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckwalze (30) und den Endstücken (40) eine Vielzahl von axial ausgerichteten, zueinander parallelen Durchgangsbohrungen (32, 54) vorgesehen sind, die zueinander ausgerichtet sind und in die Spannvorrichtungen eingesetzt sind, die die beiden Endstücke (40) verbinden und gegen die Stirnflächen (34) der Druckwalze (30) pressen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtungen aus Stahlbolzen bestehen, die mit Spannmuttern verschraubt werden, die sich gegen eine Erweiterung (56, 58) der Bohrung (54) abstützen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Endstücke (40) am äußeren Umfang einen umlaufenden Rand (50) besitzen, der in eine schulterartige Rille (38) an der Stirnfläche (34) der Druckwalze (30) eingreift.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (50) eine nach innen gerichtete Fläche (51) aufweist, deren Durchmesser exakt dem Durchmesser der schulterartigen Rille (38) entspricht.
11. Verfahren zur Herstellung einer Druckrollenvorrichtung, die aus einer Druckwalze (30) und zwei an deren Stirnflächen (34) angesetzten Endstücken (40) besteht, mit folgenden Verfahrensschritten:
  • a) Erhitzen der Endstücke (40);
  • b) Anpressen der erwärmten Endstücke (40) gegen die Stirnflächen (34) der Druckwalze (30), die eine niedrigere Temperatur als die Erwärmungstemperatur der Endstücke (40) sowie einen niedrigeren Temperaturkoeffizienten als den der Endstücke (40) aufweist; und
  • c) Abkühlen der Endstücke (40) zur Erzeugung von radial gerichteten Druck-Vorspannungen in der Druckwalze (30).
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Anpressen der Endstücke (40) durch Spannvorrichtungen erfolgt, die in Bohrungen (32, 54) in der Druckwalze (30) und den Endstücken (40) eingesetzt sind und beim Verspannen auf die Stirnfläche (34) einen längsgerichteten Druck ausüben.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmungstemperatur der Endstücke (40) in etwa der maximalen Betriebstemperatur der Druckrollenvorrichtung entspricht.
DE4214290A 1991-06-13 1992-04-30 Druckrollenvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung Expired - Lifetime DE4214290C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/714,637 US5155909A (en) 1991-06-13 1991-06-13 Press roll apparatus and method of construction

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4214290A1 true DE4214290A1 (de) 1992-12-17
DE4214290C2 DE4214290C2 (de) 2001-09-27

Family

ID=24870852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4214290A Expired - Lifetime DE4214290C2 (de) 1991-06-13 1992-04-30 Druckrollenvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5155909A (de)
JP (1) JPH05209392A (de)
DE (1) DE4214290C2 (de)
FI (1) FI113069B (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW348106B (en) * 1995-09-13 1998-12-21 Idemitsu Petrochemical Co Multi-layer structure roller and a method for producing the same
FR2919511B1 (fr) * 2007-07-30 2010-01-29 Snecma Propulsion Solide Rouleau composite thermostructural

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1920867U (de) * 1965-03-23 1965-08-05 Steinzeug Und Kunststoffwarenf Walze aus einem gegen zugspannung empfindlichen werkstoff.
US3737962A (en) * 1971-03-03 1973-06-12 Beloit Corp Roll assembly for paper machine
US4272873A (en) * 1978-04-27 1981-06-16 J. M. Voith Gmbh Stone roller
US4642862A (en) * 1985-03-27 1987-02-17 J.M. Voith Gmbh Stone roller for paper making machines
US4924688A (en) * 1986-08-11 1990-05-15 Copper Refineries Pty. Limited Mill roll
US4991275A (en) * 1988-10-26 1991-02-12 Gte Valenite Corporation Roller assembly

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2693670A (en) * 1952-12-19 1954-11-09 Norton Co Pulpstone
DE1928176C3 (de) * 1969-06-03 1974-05-16 Maschinenfabrik Koeppern & Co Kg, 4320 Hattingen Walzenbrikettpresse zum Heißverpressen von Kohle, Erzen und ähnlichen Stoffen
US3807012A (en) * 1971-01-08 1974-04-30 Fagersta Ab Method of making a composite roller for hot and cold rolling
FR2182685B1 (de) * 1972-05-04 1980-03-14 Ugine Carbone
SU567516A1 (ru) * 1976-04-28 1977-08-05 Магнитогорский Горно-Металлургический Институт Имени Г.И.Носова Предварительнонапр женный составной прокатный валок
US4399598A (en) * 1981-03-06 1983-08-23 Ppg Industries, Inc. Ceramic rolls with metal end caps
ATE83515T1 (de) * 1984-04-06 1993-01-15 Walzen Irle Gmbh Mittels eines waerme uebertragenden mediums beheizbare kalanderwalze.
JPH0757367B2 (ja) * 1988-10-14 1995-06-21 株式会社日立製作所 セラミックスリーブ組立式圧延ロール

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1920867U (de) * 1965-03-23 1965-08-05 Steinzeug Und Kunststoffwarenf Walze aus einem gegen zugspannung empfindlichen werkstoff.
US3737962A (en) * 1971-03-03 1973-06-12 Beloit Corp Roll assembly for paper machine
US4272873A (en) * 1978-04-27 1981-06-16 J. M. Voith Gmbh Stone roller
US4642862A (en) * 1985-03-27 1987-02-17 J.M. Voith Gmbh Stone roller for paper making machines
US4924688A (en) * 1986-08-11 1990-05-15 Copper Refineries Pty. Limited Mill roll
US4991275A (en) * 1988-10-26 1991-02-12 Gte Valenite Corporation Roller assembly

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
VESTOLA et. al.: "Granit Rolls-Failures, Their Prevention and Substitute Materials", Proceedings of the 1989 Annual Meeting CCPA, Montreal, Canada, B109-B113 *

Also Published As

Publication number Publication date
FI921922A (fi) 1992-12-14
FI113069B (fi) 2004-02-27
US5155909A (en) 1992-10-20
FI921922A0 (fi) 1992-04-29
DE4214290C2 (de) 2001-09-27
JPH05209392A (ja) 1993-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0690768B1 (de) Verfahren zum festwalzen eines bauteils
DE3100420A1 (de) Temperaturbestaendige rolle
EP3874173B1 (de) Vorgespannte wälzlagerung
EP2860407B1 (de) Strukturbauteil
DE2736124C3 (de) Verfahren und Wickelwerkzeug zum Herstellen eines an den Enden offenen schlaufenförmigen Kraftübertragungselements aus Faserverbundwerkstoff
DE2220107A1 (de) Vordeformierte Nutverbindung
DE4214290C2 (de) Druckrollenvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
EP3256257B1 (de) Mahlwalze und verfahren zum abziehen einer bandage und aufschrumpfen einer bandage auf die welle der mahlwalze
WO2010063272A1 (de) Montagevorrichtung mit einem zuganker und korrespondierendes verfahren für ein rotorsystem einer axial-strömungsmaschine
DE3821445C2 (de) Walze für einen Walzenstuhl
EP1041196B1 (de) Walze, insbesondere zum Glätten von Papierbahnen, sowie Verfahren zur Herstellung einer solchen Walze
DE3142763C2 (de) Vorrichtung zum Festspannen einer Walzwerkswalze auf einer Trägerwelle
DE1815599C3 (de) Walzenmühle oder Walzenbrikettpresse
EP0959259A2 (de) Scheibenbremse für ein Landfahrzeug
DE2603131C3 (de) Zusammengesetzte Walze und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE19829104C1 (de) Verfahren zum Verbinden eines Schwungrads einer Kupplung mit einem Kupplungsgehäuse
DE2443159C3 (de) Verfahren zum Herstellen von Flanschen metallischer Wickelträger
DE2361973A1 (de) Beheizter trockenzylinder fuer papiermaschinen o.dgl.
EP0655295B1 (de) Metallkörper sowie Verfahren zu dessen Herstellung
EP4069988B1 (de) Verfahren zur erhöhung der tragfähigkeit und walzvorrichtung zum hartwalzen einer randschichtgehärteten wälzlagerlaufbahn
DE2506701A1 (de) Umformwerkzeug
DE4330030C1 (de) Baueinheit zur Kraftübertragung in und zwischen fasertechnischen und anderen Bauteilen und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2606908C2 (de) Verbundwalze mit Walzenring aus zugspannungsempfindlichem Material
EP2226423A2 (de) Walze
WO2021089225A1 (de) Folienaxiallager

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: F16C 13/00

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: ROCK OF AGES QUARRIES INC., BARRE, VT., US

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: ROCK OF AGES CORP. (N.D.GES.D.STAATES DELAWARE), G

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: FIENER, J., PAT.-ANW., 87719 MINDELHEIM

8330 Complete disclaimer