DE4311008A1

DE4311008A1 - Beheizte Walze, insbesondere für Dichtungsplattenkalander

Info

Publication number: DE4311008A1
Application number: DE19934311008
Authority: DE
Inventors: Roland Vogel
Original assignee: ERMAFA KUNSTSTOFFTECHNIK CHEMN
Current assignee: ERMAFA KUNSTSTOFFTECHNIK CHEMN
Priority date: 1993-03-31
Filing date: 1993-03-31
Publication date: 1994-11-03

Description

Die Erfindung betrifft eine beheizte Walze größeren Durchmessers, bestehend aus einem Mantel und zwei Böden mit je einem zentrisch zur einen Seite herausstehenden Wellenzapfen, von denen zumindest der eine für die Zu- und/oder Abführung des Heizmediums hohl ausgebildet ist.

Mit je einer gekühlten Walze kleineren Durchmessers zusammenwirkend werden diese beheizten Walzen beispiels weise in Dichtungsplattenkalandern eingesetzt üblicher weise werden derartige Walzen beheizt, indem das Heiz medium, in der Regel Heißwasser, im Walzenmantel achs parallel angeordnete Bohrungen durchströmt und dabei Wärme an die Walzenoberfläche abgibt.

Grundsätzlich müssen diese Walzen zwei gegensätzlichen Prinzipien entsprechen. Die Verarbeitungsbedingungen erfordern eine hohe Stabilität der ganzen Walze. Ande rerseits ist aus Gründen der wirtschaftlichen Herstel lung und des Betriebes sowie aus Sicherheitsgründen anzustreben ihre Masse bzw. den technischen Aufwand möglichst klein zu halten.

Zu diesen "klassischen" Anforderungen, ist unter ande ren, die Forderung nach exakter und gut regelbarer Temperaturführung hinzugekommen, je nach den Anforderun gen die das jeweils zu verarbeitenden Materials stellt. In der DE AS 23 21 367 ist eine Heizwalze beschrieben, bei der in dem Bereich in dem die Böden mit der Welle verbunden sind, radiale Kanäle aus dem Hohlraum der Welle in die Böden führen. Infolge der räumlich sehr engen Anordnung der Kanäle sowohl für das den achsparal lelen Bohrungen im Walzenmantel zu- als auch abgeführte Heizmediums in diesem Bereich, ergaben sich entsprechen de Schwierigkeiten bezüglich der Festigkeit der Verbin dungen als auch in Bezug auf die Abdichtung der Kanäle.

Eine andere Lösung sieht die Beschreibung nach DE 39 09 134 vor. Danach ist zwischen den beiden Böden im Inneren der beheizten Walze ein Rohrsystem sowohl für die Zu- als auch für die Abführung von Heizwasser ange ordnet, von dem aus jeweils in beiden Böden Kanäle sowohl für die Zu- als auch für die Ableitung von Heiz wasser abzweigen.

Von der Annahme ausgehend, daß es notwendig sei an jeder Stirnseite der Walze sowohl Zulaufkanäle als auch Ab laufkanäle anzuordnen um die Walzenoberfläche gleichmä ßig beheizen zu können, wird diese aufwendige und genaue Fertigung erfordernde Konstruktion gewählt. Hinzu kommt, daß gerade in dem genannten "kritischen" Bereich Wellen stumpf/Boden eine Vielzahl von Kanälen angeordnet ist. Das Rohrsystem in seiner Gesamtheit ist aufwendig. Auch aus Gründen der Temperaturführung und exakten Anpassung an die Verarbeitungsbedingungen entspricht diese Walze nicht optimalen Bedingungen. Innerhalb des Rohrsystems trifft das zugeführte auf das abgeleitete Heizmedium nach dem "Gegenstromprinzip". Ungewollte Wärmeverluste entstehen auch im Bereich der Wellenstümpfe und der Böden. Unter diesen Bedingungen ist es schwer, eine vorgegebene Temperatur der Walzenoberfläche über den gesamten Arbeitsprozeß einzuhalten.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Pro blem zugrunde, bei niedrigem Aufwand die Stabilität der beheizten Walze zu gewährleisten und unter Vermeidung von Wärmeverlusten und -schwankungen die exakte Führung der gewünschten Temperatur der Walzenoberfläche zu ermöglichen.

Danach erfolgt die Zuführung des Heizmediums, gegenüber dem Wellenzapfen und dem Boden wärmeisoliert, aus schließlich über den einen Boden und die Ableitung entsprechend über den anderen Boden.

In dem kritischen Bereich der Verbindung der Wellenzap fen mit den Böden ist die Anordnung einer Vielzahl von Kanälen vermieden, was der Stabilität der Walze, bei relativ geringer Gesamtmasse förderlich ist. Ein aufwen diges Rohrsystem mit entsprechenden Abdichtungsproblemen wird vermieden.

Infolge der geringen Wärmeverluste auf dem Transportweg des Heizmediums wird die Temperaturführung der Walzen oberfläche in gewünschter Weise ermöglicht. Durch die isolierte Führung wird eine ungewollte Angleichung der Temperatur des zugeführten Heizmediums an das abgeführte vermieden. Das ist auch in dem Falle möglich, wenn die Ableitung des Heizmediums über den gleichen Wellenzapfen erfolgt wie die Zuleitung.

Die Isolation der Zuleitungs- und der Ableitungskanäle ist problemlos von außen zugänglich.

Nachstehend soll die Erfindung anhand von Ausführungs beispielen näher erläutert werden.

In der zugehörigen Zeichnung stellen dar:

Fig. 1 Beheizte Walze mit Zuleitung des Heizmediums über einen Wellenzapfen und Ableitung über den anderen Wellenzapfen, im Längsschnitt,

Fig. 2 Beheizte Walze mit Zu- und Ableitung des Heizmediums über den gleichen Wellenzapfen, im Längsschnitt,

Fig. 3 Beheizte Walze mit Darstellung der Zulei tungskanäle, im Querschnitt,

Fig. 4 Beheizte Walze mit Ausbildung der Zu- und Ableitungskanäle durch Boden und Doppelbo den, im Längsschnitt,

Fig. 5 Beheizte Walze mit Doppelboden und Rippen, im Querschnitt,

Fig. 6 Abwicklung des Durchflußweges des Heizme diums durch die beheizte Walze, in schemati scher Darstellung.

Die in Fig. 1 dargestellte beheizte Walze besteht aus dem Mantel 1 mit den achsparallelen peripheren Bohrungen 2, die durch Verschlußschrauben 3 abgedichtet sind. Die Böden 5; 40 sind mittels Schrauben 4; 45 mit dem Mantel 1 verbunden. Sie sind einstückig mit den Wellen zapfen 6; 41 hergestellt. In der zentrischen Bohrung 12 in dem Wellenzapfen 6 ist ein Zuleitungsrohr 13 für das Heizmedium angeordnet und wird von dem koaxial angeord neten, gegenüber dem Wellenzapfen 6 wärmeisolierenden Luftspalt 20 umgeben. Schrauben 15 dienen der Befesti gung und ein Dichtungssystem 14 der Abdichtung des Zuleitungsrohres 13 gegenüber dem Wellenzapfen 6. In dem Boden 5 zweigen von dem Zuleitungsrohr 13 Zuleitungska näle ab. Sie bestehen aus den Zuleitungsbohrungen 25 sowie, auch in Fig. 3 dargestellten, Flanschverteilern 28 und Zuleitungsrohren 30.

Die Flanschverteiler 28 und die Zuleitungsrohre 30 werden von der wärmerückhaltenden Isolierung 22 umgeben und dem Deckel 32 abgeschlossen. Dadurch wird eine Wärmeabgabe an den Walzenkörper und die Umgebung weitge hend verhindert. Die Zuleitungskanäle können aber auch durch den Boden 5 und den Doppelboden 8 gebildet werden, wie aus Fig. 4 ersichtlich. Beide sind mittels Schrauben 4; 9 mit dem Mantel 1 verbunden und bilden den Ringspalt 10. An dem Doppelboden 8 erstrecken sich in radialer Richtung Kanäle 23 bildende Rippen 11, wie in Fig. 5 gezeigt. Sie leiten das Heizmedium in Richtung auf die Verbindungsbohrungen 7 zu den peripheren Bohrungen 2 im Walzenmantel 1. Eine Isolierung 18 verhindert Wärmever luste gegenüber der Umgebung der Walze.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, tritt das bis dahin weitge hend isoliert geführte Wärmemedium über kurze Bohrungen 24 in die peripheren Bohrungen 2 ein, wo es in gewünsch ter Weise Wärme an die Walzenoberfläche überträgt. Das Schema des Durchlaufes des Heizmediums ist in Fig. 6 dargestellt. Mit ihm wird eine gleichmäßige, gleichblei bende bzw. leicht zu regelnde Erhitzung der Walzenfläche erreicht.

Aus den peripheren Bohrungen 2 tritt das in bestimmtem Maße abgekühlte Heizmedium über Ableitungskanäle in die Ableitungsbohrung 46 im Wellenzapfen 41 ein. Die Ablei tungskanäle sind in analoger Weise wie die Zuleitungska näle gestaltet. Die Wärmeisolation erfolgt mit Hilfe der Isolierung 43, die von dem Deckel 44 abgeschlossen wird. Die Gestaltung der Ableitungskanäle entsprechend der Lösung wie in Fig. 4 dargestellt ist gleichfalls mög lich. Über die am Rand des Mantels 1 von den peripheren Bohrungen 2 ausgehenden schrägen Verbindungsbohrungen 7 tritt das abgekühlte Heizmedium in den Ringspalt 57 zwischen dem Boden 40 und dem Doppelboden 56 ein und wird mittels der Rippen 55 zu dem Ableitungsrohr 16 hingeleitet.

Das abgekühlte Heizmedium verläßt die Walze, wie Fig. 1 zeigt, über den anderen Wellenzapfen 41 mit dem Ablei tungsrohr 50, welches gegenüber dem Wellenzapfen 41 durch einen Luftspalt 49 wärmeisoliert ist.

In bestimmten Fällen, beispielsweise wenn es der Antrieb der beheizten Walze erfordert, muß Zu- und Ableitung des Heizmediums über den gleichen Wellenzapfen 6 erfolgen. Eine entsprechende Lösung ist in Fig. 2 dargestellt. Nachdem das Heizmedium in bereits beschriebener Weise die Walze durchflossen hat, tritt es aus der Ableitungs bohrung 46 in die Bohrung 26 im Wellenzapfen 41 ein. Von dort wird es jedoch in das Ableitungsrohr 16 geleitet, welches mit dem Flanschlager 47 und, mittels des Dicht systems 17 abgedichtet, in einer konischen Bohrung 19 gehalten wird. Das Ableitungsrohr 16 wird von einer wärmerückhaltenden Isolierung 21 umgeben und erstreckt sich im Walzeninnern auf den Boden 5 zu und in den Wellenzapfen 6 hinein, wobei es in dem Boden 5 mittels des Flanschlagers 47 gehalten wird. Im Bereich des Wellenzapfens 6 wird das Ableitungsrohr 16 koaxial von dem Zuleitungsrohr 13 umgeben. Einen isolierenden Luft spalt 49 bildend, ist zwischen dem Zuleitungsrohr 13 und dem Ableitungsrohr 16 ein Isolierrohr 48 angeordnet.

Bezugszeichenliste

1 Mantel
2 periphere Bohrung
3 Verschlußschraube
4 Schraube
5 Boden
6 Wellenzapfen
7 Verbindungsbohrung
8 Doppelboden
9 Schraube
10 Ringspalt
11 Rippe
12 zentrische Bohrung
13 Zuleitungsrohr
14 Dichtungssystem
15 Schraube
16 Ableitungsrohr
17 Dichtsystem
18 Isolierung
19 konische Bohrung
20 Luftspalt
21 Isolierung
22 Isolierung
23 Kanal
24 kurze Bohrung
25 Zuleitungsbohrung
26 Bohrung
27
28 Flanschverteiler
29
30 Zuleitungsrohr
31
32 Deckel
33
34
35
36
37
38
39
40 Boden
41 Wellenzapfen
42 Verschlußschraube
43 Isolierung
44 Deckel
45 Schraube
46 Ableitungsbohrung
47 Flanschlager
48 Isolierrohr
49 Luftspalt
50 Ableitungsrohr
51
52 zentrische Bohrung
53 Flanschverteiler
54 Ableitungsrohr
55 Rippe
56 Doppelboden
57 Ringspalt.

Claims

1. Beheizte Walze, insbesondere für Dichtungsplattenka lander, bestehend aus einem Mantel und zwei Böden mit je einem zentrisch zur einen Seite herausstehendem Wellenzapfen, von denen zumindest der eine für die Zu- und/oder Abführung des Heizmediums hohl ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial in der zentrischen Bohrung (12) des Wellen zapfens (6) und umgeben von einer gegenüber dem Wellenzapfen (6) wärmerückhaltenden Isolierung ein Zuleitungsrohr (13) für das Heizmedium angeordnet ist, von dem Zuleitungsrohr (13) in dem einen Boden (5) abzweigende und zu den peripheren Bohrungen (2) in dem Mantel (1) führende Zuleitungskanäle vorhanden sind, die von gegenüber dem Boden (5) wärmerückhalten den Isolierungen (22) umgeben werden, in dem anderen Boden (40) von den peripheren Bohrungen (2) in dem Mantel (1) wegführende Ableitungskanäle für das abgekühlte Wärmemedium vorhanden sind, die von wärme rückhaltenden Isolierungen (43) gegenüber dem anderen Boden (40) umgeben werden und mit einem wärmeisolier enden Ableitungsrohr (50) verbunden sind.

2. Beheizte Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Zuleitungsrohr (13) umgebende wärmerückhal tende Isolierung aus einem Luftspalt (20) innerhalb der zentrischen Bohrung (12) des Wellenzapfens (6) besteht.

3. Beheizte Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zuführenden Zuleitungskanäle aus Zuleitungsboh rungen (25) in dem einen Wellenzapfen (6), Flanschver teilern (28) und Zuleitungsrohren (30) bestehen.

4. Beheizte Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wegführenden Ableitungskanäle aus Ableitungsboh rungen (46) in dem anderen Wellenzapfen (41), Flansch verteilern (53) und Ableitungsrohren (54) bestehen.

5. Beheizte Walze nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierungen (22; 43) von außen zugänglich und von Deckeln (32; 42) abgeschlossen sind.

6. Beheizte Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Ableitungsrohr (50) umgebende wärmerückhal tende Isolierung aus einem Luftspalt (49) innerhalb der zentrischen Bohrung (52) des Wellenzapfens (41) besteht.

7. Beheizte Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ableitungsrohr (16) koaxial in dem Wellenzapfen (6) innerhalb des Zuleitungsrohres (13) angeordnet und von einer aus einem Luftspalt (49) innerhalb eines koaxialen Isolierrohres (48) bestehenden wärme rückhaltenden Isolierung umgeben ist.

8. Beheizte Walze nach Anspruch 7, dadurch, gekennzeichnet, daß das Ableitungsrohr (16) zwischen dem einen Boden (5) und dem anderen Boden (40) von einer gegenüber dem Körper der Walze wärmerückhaltenden Isolierung (21) umgeben ist.

9. Beheizte Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungskanäle aus dem Boden (5) und einem mit Rippen (11) versehenen Doppelboden (8) und die Ablei tungskanäle aus dem Boden (40) und einem mit Rippen (55) versehenen Doppelboden (56) bestehen, die Rings palte (10; 57) bilden.

10. Beheizte Walze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Mantel (1) schräg auf dessen Rand gerichtete Verbindungsbohrungen (7) zwischen den peripheren Bohrungen (2) und den Ringspalten (10; 57) angeordnet sind.