DE4414396A1 - Trag- oder Stützwalze für eine Wickelmaschine - Google Patents
Trag- oder Stützwalze für eine WickelmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Trag- oder Stützwalze für eine Wickelmaschine und die
Verwendung einer derartigen Trag- oder Stützwalze beim Aufwickeln von Papier-
oder Kartonbahnen.
Zur Herstellung von Wickelrollen aus durch Längsschnitt unterteilten Papier- oder
Kartonbahnen werden bekannterweise Wickelmaschinen eingesetzt, die eine oder
zwei angetriebene Walzen aufweisen, an denen die Wickelrollen beim Aufwickeln an-
oder aufliegen. Die Walzen werden als Tragwalzen bezeichnet, falls sie vollständig
das Gewicht der aufliegenden Wickelrollen tragen (DE-A 39 24 612). Wird das
Gewicht ganz oder teilweise von in die Hülsen der Wickelrollen eingefahrenen, an
Tragarmen gelagerten Führungsköpfen gehalten, bezeichnet man die Walzen als
Stützwalzen (DE-C 31 02 894, DE-C 40 12 979).
Die Wickelqualität der Wickelrollen wird entscheidend von der Linienlast (= Anpreß
kraft pro Meter Wickelrollenbreite) und den geometrischen Verhältnissen im Nip
zwischen der Wickelrolle und der Trag- oder Stützwalze beeinflußt. Dabei stellt es
sich als besonderes Problem heraus, bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten eine
vorbestimmte, gleichmäßige Wickelhärte (= Zugspannung zwischen den äußeren
Lagen einer Wickelrolle) einzustellen, ohne daß Oberflächenbeschädigungen, z. B.
Markierungen, an den Papieren oder Wickelfehler, z. B. sogenannte Riegel, auftreten.
Weiterhin muß vermieden werden, daß Luft mit in die Wickelrolle eingewickelt wird
oder die Bahn seitlich zu ihrer Laufrichtung verläuft.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Trag- oder Stützwalze für Wickel
maschinen zu schaffen, die bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten ein papier
schonenderes Wickeln ermöglicht, insbesondere das Auftreten von Oberflächenbe
schädigungen der Papier- oder Kartonbahn und von Wickelfehlern in den Wickelrollen
vermindert.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung:
Der Bereich des Reibbeiwerts nach Anspruch 2 gewährleistet eine ausreichende Fixierung der Bahn auf der Walze für einen geradlinigen Bahnverlauf, ohne den beim Übergang von der Walze auf die Wickelrolle erforderlichen Dehnungsausgleich der Bahn zu verhindern. Die bessere Bahnführung ermöglicht eine erhebliche Geschwin digkeitssteigerung.
Der Bereich des Reibbeiwerts nach Anspruch 2 gewährleistet eine ausreichende Fixierung der Bahn auf der Walze für einen geradlinigen Bahnverlauf, ohne den beim Übergang von der Walze auf die Wickelrolle erforderlichen Dehnungsausgleich der Bahn zu verhindern. Die bessere Bahnführung ermöglicht eine erhebliche Geschwin digkeitssteigerung.
Die Oberflächenbeschaffenheit nach Anspruch 3 verhindert ein Zusetzen der Walzen
oberfläche mit Partikeln, z. B. mit Farbpartikeln bei gestrichenen Papieren und
gewährt über einen längeren Zeitraum einen konstanten Reibbeiwert.
Die Anordnung einer Tragschicht zwischen dem Tragmantel und der Beschichtung
nach Anspruch 4 verbessert die Dämpfungseigenschaften der Walze und wirkt so
vibrations- und schalldämpfend. Zugleich ermöglicht die Tragschicht bei einer
nachträglichen Beschichtung der Walze die Einstellung eines gewünschten Walzen
durchmessers unabhängig von der äußeren Beschichtungsschicht.
Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand vereinfacht dargestellter
Ausführungsbeispiele.
Fig. 1 zeigt ausschnittsweise den Längsschnitt durch eine Walze, bei der die
Beschichtung direkt auf den Tragmantel aufgetragen ist,
Fig. 2 zeigt eine Walze mit einer Tragschicht zwischen der äußeren Beschich
tung und den Tragmantel.
Die nachfolgend beschriebene Trag- oder Stützwalze wird an Wickelmaschinen
eingesetzt mit denen durch Längsschnitt unterteilte Papier- oder Kartonbahnen von
bis zu 10 m Breite zu einzelnen Wickelrollen aufgewickelt werden. Die axiale Länge
der Trag- oder Stützwalze entspricht der maximalen Breite der zu verarbeitenden
Papier- oder Kartonbahn, ihr Durchmesser beträgt zwischen 500 mm und 1500 mm.
Die Trag- oder Stützwalze besteht aus einem hohlzylinderförmigen Tragmantel 1 aus
einem festen Material, insbesondere aus Stahl, der ausreichend stabil ausgestaltet ist,
um verbiegungsfrei die durch die auf- oder anliegenden Wickelrollen wirkenden Kräfte
abstützen zu können. Der Tragmantel 1 ist im Gestell der Wickelmaschine mit an
seinen Stirnseiten befestigten Wellenzapfen gelagert. Er ist mit einem Drehantrieb
verbunden, mit dem die Walze in eine Drehbewegung um ihre Längsachse versetzt
werden kann, um die auf- oder anliegenden Wickelrollen zum Aufwickeln zu drehen.
Auf die äußere Mantelfläche des Tragmantels 1 ist eine Schicht 2 aus einem Haft
vermittler aufgetragen, der eine sichere Verbindung des Tragmantels 1 mit einer
außen auf den Walzenmantel aufgebrachten Beschichtung 3 gewährleistet.
Die radial zum Tragmantel 1 gemessene Schichtdicke der Beschichtung 3 beträgt
5 mm bis 12 mm, vorzugsweise 6 mm bis 8 mm. Sie besteht aus einem verschleiß
armen Elastomer, insbesondere aus Nitril- oder Polyurethan-Kautschuk. Ihre Härte
beträgt 65 bis 80 Shore A, bevorzugt 70 bis 74 Shore A. Diese Härte entspricht
einem Wertebereich von 80 bis 45 PJ (Pussey Jones), bevorzugt 60 bis 70 PJ.
Der Reibbeiwert µ der Beschichtung 3 zu Papier beträgt 0,35 bis 0,7, vorzugsweise
0,45 bis 0,6. Die äußere Oberfläche der Beschichtung 3 ist so geschliffen, daß der
arithmetische Mittenrauwert Ra ermittelt nach DIN 4768 0,5 µm bis 1,5 µm beträgt.
Bei dieser Oberflächenrauheit wird die Papier- oder Kartonbahn ausreichend auf der
Walze fixiert, so daß sie geradlinig ohne zu verlaufen auf die Wickelrolle aufläuft,
zugleich ist ein Dehnungsausgleich zwischen der auf der Walze aufliegenden Bahn
und der Wickelrolle möglich, der für die Herstellung Wickelrollen hoher Qualität
erforderlich ist. Zusätzlich wird durch den Rauwert Ra von 0,5 µm bis 1,5 µm erreicht,
daß der Reibbeiwert µ Papier/Beschichtung 3 über einen längeren Zeitraum während
des Aufwickelns konstant bleibt.
Die Ausführungsform nach Fig. 2 entspricht in ihrem Aufbau der von Fig. 1, wobei
zusätzlich zwischen dem Tragmantel 1 und der äußeren Beschichtung 3 eine Trag
schicht 4 angeordnet ist, deren Dicke 8 bis 15 mm, vorzugsweise 12 bis 14 mm
beträgt. Die Tragschicht 4 besteht ebenfalls aus einem Elastomer, sie ist mit einer
Härte von mehr als 95 Shore A (dies entspricht einer Härte von weniger als 15 nach
PJ) bedeutend härter als die Beschichtung 3. Durch die zusätzliche Tragschicht 4
verbessern sich die Dämpfungseigenschaften der Trag- oder Stützwalze, so daß
Lärmemissionen und Vibrationen vermindert werden.
Um die Abführung der Luft zu verbessern und damit das Einwickeln von Luft in die
Wickelrolle zu verhindern, ist die Oberfläche der Beschichtung 3 bevorzugt auf
bekannte Weise mit umlaufenden Nuten versehen. Die Luftabführung kann auch
durch eine Vielzahl von Löchern verbessert werden, die durch den Tragmantel 1, die
Schicht 2, ggf. die Tragschicht 4 und die Beschichtung 3 in das Innere der Trag- oder
Stützwalze führen und über deren gesamte Mantelfläche angeordnet sein. Die Löcher
können auch dazu dienen, die Papier- oder Kartonbahn bei einem Wickelrollenwechsel
auf der Trag- oder Stützwalze durch Unterdruck zu halten. Dann ist das Innere der
Trag- oder Druckwalze zur Erzeugung des Unterdrucks an eine Unterdruckquelle
angeschlossen.
Der Einsatz einer erfindungsgemäßen Trag- oder Stützwalze bei der Herstellung von
Wickelrollen aus Papier- oder Karton hat eine Vielzahl von Vorteilen:
- - es werden Oberflächenbeschädigungen (Markierungen) an der Papier- oder Kartonbahn vermieden,
- - das Einwickeln von Luft in die Wickelrolle wird vermindert,
- - es findet ein Ausgleich von Profilschwankungen im Querprofil der Papier- oder Kartonbahn statt, so daß Wickelfehler in der Wickelrolle vermieden werden,
- - die Wickelgeschwindigkeit läßt sich anheben,
- - es findet kein Verlaufen der Bahn quer zur Laufrichtung statt, d. h. die Wickel rollen werden an ihren Stirnseiten plangewickelt, und
- - es läßt sich vibrations- und sehr geräuscharm aufwickeln.
Claims (5)
1. Trag- oder Stützwalze für eine Wickelmaschine zum Aufwickeln von Papier- oder
Kartonbahnen
mit einem hohlzylinderförmigen Tragmantel (1) aus einem festen Material, insbeson dere aus Stahl, auf dessen äußere Mantelfläche eine Beschichtung (3) mit folgenden Merkmale aufgebracht ist:
mit einem hohlzylinderförmigen Tragmantel (1) aus einem festen Material, insbeson dere aus Stahl, auf dessen äußere Mantelfläche eine Beschichtung (3) mit folgenden Merkmale aufgebracht ist:
- - Die Dicke der Beschichtung (3) beträgt 5 mm bis 12 mm, vorzugsweise 6 mm bis 8 mm,
- - sie besteht aus einem verschleißarmen Elastomer, insbesondere aus Nitril- oder Polyurethan-Kautschuk, und
- - ihre nach Shore A gemessene Härte beträgt 65 bis 80, bevorzugt 70 bis 74.
2. Trag- oder Stützwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Reibbeiwert µ der Beschichtung zu Papier 0,35 bis 0,7, vorzugsweise 0,45
bis 0,6, beträgt.
3. Trag- oder Stützwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der arithmetische Mittenrauwert Ra (ermittelt nach DIN 4768)
der äußeren Oberfläche der Beschichtung (3) 0,5 µm bis 1,5 µm beträgt.
4. Trag- oder Stützwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen der äußeren Beschichtung (3) und dem
Tragmantel (1) eine Tragschicht (4) angeordnet ist, deren Dicke 8 mm bis 15 mm,
vorzugsweise 12 min bis 14 mm, beträgt und die eine nach Shore A gemessene
Härte von mehr als 95 aufweist.
5. Verwendung einer Trag- oder Stützwalze nach den Ansprüchen 1 bis 4 in Wickel
maschinen zum Aufwickeln von Papier- oder Kartonbahnen.
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