EP0590253A1 - Press or web guide voll - Google Patents

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EP0590253A1
EP0590253A1 EP93111113A EP93111113A EP0590253A1 EP 0590253 A1 EP0590253 A1 EP 0590253A1 EP 93111113 A EP93111113 A EP 93111113A EP 93111113 A EP93111113 A EP 93111113A EP 0590253 A1 EP0590253 A1 EP 0590253A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
press
web guide
roller
web
guide roller
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP93111113A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Christoph Link
Rolf Lehmann
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.)
Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Original Assignee
Sulzer Escher Wyss GmbH
Escher Wyss GmbH
Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
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 Sulzer Escher Wyss GmbH, Escher Wyss GmbH, Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH filed Critical Sulzer Escher Wyss GmbH
Publication of EP0590253A1 publication Critical patent/EP0590253A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06C—FINISHING, DRESSING, TENTERING OR STRETCHING TEXTILE FABRICS
    • D06C3/00—Stretching, tentering or spreading textile fabrics; Producing elasticity in textile fabrics
    • D06C3/06—Stretching, tentering or spreading textile fabrics; Producing elasticity in textile fabrics by rotary disc, roller, or like apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H27/00—Special constructions, e.g. surface features, of feed or guide rollers for webs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2404/00—Parts for transporting or guiding the handled material
    • B65H2404/10—Rollers
    • B65H2404/11—Details of cross-section or profile
    • B65H2404/112—Means for varying cross-section
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2404/00—Parts for transporting or guiding the handled material
    • B65H2404/10—Rollers
    • B65H2404/13—Details of longitudinal profile
    • B65H2404/131—Details of longitudinal profile shape
    • B65H2404/1316—Details of longitudinal profile shape stepped or grooved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2404/00—Parts for transporting or guiding the handled material
    • B65H2404/10—Rollers
    • B65H2404/18—Rollers composed of several layers
    • B65H2404/183—Rollers composed of several layers with outer layer helicoidally turned around shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
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    • B65H2404/10—Rollers
    • B65H2404/18—Rollers composed of several layers
    • B65H2404/183—Rollers composed of several layers with outer layer helicoidally turned around shaft
    • B65H2404/1831—Rollers composed of several layers with outer layer helicoidally turned around shaft wire around shaft

Definitions

  • the invention relates to a press or web guide roller with a rotatable roller tube, the outer surface of which is provided with grooves with a predominant directional component in the circumferential direction.
  • Web guide rollers are used to feed a web, e.g. made of paper, cardboard, plastic, metal, textile or the like. from one point in a machine system to the next point at which further processing of the web is carried out, for example by pressing, embossing, printing, rolling, smoothing, dewatering, coating, winding up or the like, if necessary with a controllable or adjustable tension.
  • a web e.g. made of paper, cardboard, plastic, metal, textile or the like.
  • the exact transfer of the web by means of the web guide roller is problematic, since an air cushion forms on the outer surface of the web guide roller and the web on which the web begins to float, so that it performs uncontrolled movements in the lateral direction and no lateral guidance the web is more guaranteed.
  • Press rolls serve to dewater fibrous webs and are mainly provided with circumferential grooves.
  • the roller tube from a lighter material, for example from fiber-reinforced plastic, which, however, has only a low surface hardness. Therefore, there are rapid signs of wear and tear due to abrasion of the grooves, so that the possible operating time of such web guide rolls is often insufficient.
  • the invention has for its object to avoid the above-mentioned disadvantages of the prior art and to provide a press or web guide roller which has a lower mass, greater wear resistance and less wear on the roller surface even at higher web speeds, which in the Design as a web guide roller allows automatic guiding of the web even at higher web speeds and speeds while avoiding lateral deflection of the web, without the need for complex and complicated measuring and control devices.
  • this object is achieved in that the grooves are formed by at least one layer of a material with better strength than that of the roller tube, wrapped around the outer surface of the roller tube.
  • roller tube made of plastic results in a better vibration behavior due to the better damping, especially in the case of press rollers.
  • the wound layer advantageously consists of a wire or band made of metal, a fiber-reinforced plastic or another suitable material with good abrasion resistance.
  • the cross section of the wound wire can be selected to be circular, elliptical, rectangular, square, triangular or similar. However, it is particularly advantageous to grind the outer surface of the outer layer so that a cylindrical surface with grooves is formed between the windings. For certain webs, however, an outer shape with wavy grooves is also advantageous, as can be achieved, for example, by winding up a corrugated band.
  • the winding of the layer is carried out with the surface of the plastic roller tube still just flowing, so that the winding is partially embedded in the plastic surface.
  • a prior conditioning of the material to be wound up is expedient, with which reliable adhesion to the plastic of the roller tube is achieved.
  • plastic tube is too flexible, it is advisable to support the tube from the inside with the help of air or liquid bearings when producing the wound layer.
  • the press or web guide roll with a non-rotatable support and a roll tube that can be rotated around it, which can be displaced against the support and with supporting elements controllable or controllable supporting force is supported.
  • Almost frictionless running of the roller tube can be achieved with hydrostatic support elements which run on the smooth inner surfaces of the roller tube by means of hydrostatic bearing surfaces and are supported against the carrier with a pressure chamber with a pressure or a controllable or controllable pressure liquid pressure, analogous to that in US 3 802 044 roller described.
  • a web 1 is fed from an input roller 2 via a deflection roller 3a to a web guide roller 4, which centers the web 1 and feeds it with a certain mechanical pretension T via a further deflection roller 3b to a roller arrangement 5, 15, where the web is subjected to a press treatment.
  • a dewatering felt 18 is also passed through the press nip, this being of a hard Roll 5, for example a granite roll and a press roll 15 according to the invention is formed.
  • the press roll and the web guide roll 15 or 4 consist of a light roll pipe 20 or 6 rotatable about an axis 19 or A, for example made of plastic or light metal.
  • This roller tube 20 or 6 is advantageously wound in layers from glass or carbon fiber-reinforced synthetic resin, with which sufficient strength can be achieved even with thin wall thicknesses.
  • a layer 7 of a material with better strength than that of the roller tube 20 or 6 is wound around the outer surface of the roller tube 20 or 6 , advantageously from a wire or tape made of a suitable metal, for example steel or also made of a fiber-reinforced plastic.
  • a single wire or tape winding is generally sufficient to achieve improved abrasion resistance, but several wire or tape layers can also be wound one above the other.
  • the wire winding 7 is oriented almost peripherally.
  • the wire winding 7 can extend in the axial direction, in particular when used as a press roll, over the entire surface of the roll tube 20 or 6 or, in certain applications, can be provided only over part of the outer surface of the roll tube 6, i.e. there may be gaps 16 between the individual winding parts.
  • this is achieved in that, although the central part 7a of the wire winding is oriented peripherally, the windings 7b and 7c on both sides of the center M are inclined by a small acute angle with respect to the circumferential direction one side 7b opposite to the other side 7c.
  • the entire winding is therefore mirror-symmetrical with respect to the center plane M of the roller tube. In this way, the material web can automatically be returned to the center of the roller as soon as it tries to break out laterally in the axial direction.
  • FIG. 4 shows various suitable variants, with smooth surfaces preferably being used for press rolls 15 in order to form a cylindrical roll shape with grooves.
  • a wire layer 7 made of metal wire with a circular cross section is wound on the roller tube 6. Grooves 17 are formed between the adjacent wire windings.
  • the wire winding 7 is somewhat embedded in the still flowable soft surface of the roller tube 6. It is advantageous to condition the wire surface before embedding in such a way that there is an improved adhesion between the wire winding 7 and the roller tube 6.
  • the outer surface of the wire winding 7 is ground, so that a smoother surface is formed than in the previous example, but there are still grooves 17 between the adjacent windings.
  • the cross-section of the wire 7 can also be rectangular or square, which results in different surface ripples Let demand be met.
  • Different trapezoidal, triangular, oval, elliptical or irregular wire cross sections, as shown in FIGS. 4e-k, can also be advantageous depending on the circumstances and the web material to be transported.
  • a suitable band-shaped material can also be used to produce the winding.
  • the wound tape 7 can be designed corrugated, whereby wavy grooves 14 are formed in the circumferential direction on the surface.
  • adjacent tape windings 7 can overlap like roof tiles, whereby the surface of the roller tube 6 is particularly well protected against abrasive and corrosive influences.
  • the material of the wound wire or strip 7 is to be adapted in terms of its mechanical strength and corrosion resistance to the pressing forces and to the web 1 to be transported.
  • Steel is generally sufficient, possibly with special alloy additives, but in special cases the use of hard metal is advantageous or of glass metal, e.g. according to US 4,721,154.
  • the roller tube 6 of the web guide roller can be provided with side end covers 8, which carry the roller journals 9.
  • the roller tube 6 rotates together with the end caps 8 and the pin 9.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

The press roll or web guide-roll (15 and 4 respectively) has a roll shell (20 and 6 respectively) of fibre-reinforced plastic, on the surface of which a wire layer (7) is wound to form grooves (17) with a predominantly peripheral direction. To guide the guided web of material laterally by means of the web guide-roll (4) and to centre it automatically, the windings (7) on both sides of the roll centre (M) are inclined, slightly offset with respect to the circumferential direction, with the formation of a wire layer (7b, c) which is mirror-symmetrical with respect to the roll centre (M). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Preß- oder Bahnleitwalze mit einem rotierbaren Walzenrohr, dessen Außenoberfläche mit Rillen mit überwiegender Richtungskomponente in Umfangsrichtung versehen ist.The invention relates to a press or web guide roller with a rotatable roller tube, the outer surface of which is provided with grooves with a predominant directional component in the circumferential direction.

Bahnleitwalzen dienen dazu, eine Warenbahn, z.B. aus Papier, Pappe, Kunststoff, Metall, Textil oder dergl. von einer Stelle einer Maschinenanlage an die folgende Stelle, an welcher eine weitere Bearbeitung der Warenbahn vorgenommen wird, beispielsweise durch Pressen, Prägen, Bedrucken, Walzen, Glätten, Entwässern, Beschichten, Aufwickeln oder dergl., gegebenenfalls mit steuer- oder regelbarer Zugspannung, überzuleiten.Web guide rollers are used to feed a web, e.g. made of paper, cardboard, plastic, metal, textile or the like. from one point in a machine system to the next point at which further processing of the web is carried out, for example by pressing, embossing, printing, rolling, smoothing, dewatering, coating, winding up or the like, if necessary with a controllable or adjustable tension.

Besonders bei hohen Bahngeschwindigkeiten ist die exakte Überführung der Warenbahn mittels der Bahnleitwalze problematisch, da sich zwischen der Außenoberfläche der Bahnleitwalze und der Warenbahn ein Luftpolster bildet, auf welchem die Warenbahn zu schwimmen beginnt, so daß diese in seitlicher Richtung unkontrollierte Bewegungen ausführt und keine seitliche Führung der Warenbahn mehr gewährleistet ist.Especially at high web speeds, the exact transfer of the web by means of the web guide roller is problematic, since an air cushion forms on the outer surface of the web guide roller and the web on which the web begins to float, so that it performs uncontrolled movements in the lateral direction and no lateral guidance the web is more guaranteed.

Um diesem Problem abzuhelfen, sind z.B. gemäß DE 25 40 923 oder DE 39 13 601 Positionsmeßeinrichtungen für die Bahnränder und Regeleinrichtungen für die Lagerverstellung der Bahnleitwalzen vorgesehen. Diese sind nicht nur aufwendig und kompliziert, sondern arbeiten mit einer gewissen Zeitverzögerung, so daß dabei die Bahngeschwindigkeit nach oben begrenzt ist.To remedy this problem, e.g. According to DE 25 40 923 or DE 39 13 601 position measuring devices for the web edges and control devices for the bearing adjustment of the web guide rollers are provided. These are not only complex and complicated, but work with a certain time delay, so that the web speed is limited.

Um dies zu vermeiden, ist vorgeschlagen worden, in die Außenoberfläche der aus einem Stahl- oder Aluminiumrohr bestehenden Walze Umfangsrillen einzudrehen oder einzufräsen, mit welchen bei geeigneter Dimensionierung, beispielsweise bei einer Tiefe von einigen Zehntelmillimetern, auch bei höheren Bahngeschwindigkeiten oder Walzendrehzahlen eine gute Führung der Warenbahn erreicht und ein seitliches Ausweichen verhindert werden kann. Störend sind hierbei die hohen Massenkräfte.In order to avoid this, it has been proposed to screw or mill circumferential grooves into the outer surface of the roller consisting of a steel or aluminum tube, with which with suitable dimensioning, for example with a Depth of a few tenths of a millimeter, even at higher web speeds or roller speeds, good web guidance is achieved and lateral deflection can be prevented. The high mass forces are disruptive.

Preßwalzen dienen der Entwässerung von Faserstoffbahnen und werden vorwiegend mit Umfangsrillen versehen. In der Ausführung als Metallwalze ergeben sich ebenfalls Massen- und damit verbundene Schwingungsprobleme. Diese Schwingungen können wesentlich zur Verkürzung der Lebensdauer des ebenfalls durch den Preßspalt geführten Entwässerungsfilzes führen.Press rolls serve to dewater fibrous webs and are mainly provided with circumferential grooves. In the design as a metal roller, there are also mass and associated vibration problems. These vibrations can significantly shorten the life of the drainage felt, which is also passed through the press nip.

Zur Vermeidung solcher hohen Massenkräfte wurde vorgeschlagen, das Walzenrohr aus einem leichteren Material herzustellen, beispielsweise aus faserverstärktem Kunststoff, welcher jedoch nur eine geringe Oberflächenhärte aufweist. Daher treten hierbei schnelle Abnützungs- und Verschleißerscheinungen durch Abrasion der Rillen auf, so daß die mögliche Betriebszeit solcher Bahnleitwalzen häufig unzureichend ist.To avoid such high inertial forces, it has been proposed to manufacture the roller tube from a lighter material, for example from fiber-reinforced plastic, which, however, has only a low surface hardness. Therefore, there are rapid signs of wear and tear due to abrasion of the grooves, so that the possible operating time of such web guide rolls is often insufficient.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die oben angeführten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine Preß- oder Bahnleitwalze zu schaffen, die eine geringere Masse, eine größere Verschleißfestigkeit und eine geringere Abnützung der Walzenoberfläche auch bei höheren Bahngeschwindigkeiten aufweist, wobei diese in der Ausführung als Bahnleitwalze eine automatische Führung der Warenbahn auch bei größeren Bahngeschwindigkeiten und Drehzahlen unter Vermeidung eines seitlichen Ausweichens der Warenbahn gestattet, ohne aufwendige und komplizierte Mess- und Regeleinrichtungen zu benötigen.The invention has for its object to avoid the above-mentioned disadvantages of the prior art and to provide a press or web guide roller which has a lower mass, greater wear resistance and less wear on the roller surface even at higher web speeds, which in the Design as a web guide roller allows automatic guiding of the web even at higher web speeds and speeds while avoiding lateral deflection of the web, without the need for complex and complicated measuring and control devices.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Rillen durch wenigstens eine um die Außenoberfläche des Walzenrohres gewickelte Lage eines Materials mit besserer Festigkeit als die des Walzenrohres gebildet sind.According to the invention, this object is achieved in that the grooves are formed by at least one layer of a material with better strength than that of the roller tube, wrapped around the outer surface of the roller tube.

Durch die Verwendung eines Walzenrohres aus Kunststoff ergibt sich wegen der besseren Dämpfung vor allem bei Preßwalzen ein günstigeres Schwingungsverhalten.The use of a roller tube made of plastic results in a better vibration behavior due to the better damping, especially in the case of press rollers.

Die aufgewickelte Lage besteht mit Vorteil aus einem Draht oder Band aus Metall, einem faserverstärkten Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material mit guter Abrasionsfestigkeit.The wound layer advantageously consists of a wire or band made of metal, a fiber-reinforced plastic or another suitable material with good abrasion resistance.

Der Querschnitt des aufgewickelten Drahtes kann dabei kreisförmig, elliptisch, rechteckig, quadratisch, dreieckig oder ähnlich gewählt werden. Von besonderem Vorteil ist es jedoch, die Außenfläche der äußeren Lage abzuschleifen, so daß eine zylindrische Oberfläche mit Rillen zwischen den Wicklungen entsteht. Für gewisse Warenbahnen ist jedoch auch eine Außenform mit welligen Rillen vorteilhaft, wie sie etwa durch Aufwickeln eines gewellten Bandes erreicht werden kann.The cross section of the wound wire can be selected to be circular, elliptical, rectangular, square, triangular or similar. However, it is particularly advantageous to grind the outer surface of the outer layer so that a cylindrical surface with grooves is formed between the windings. For certain webs, however, an outer shape with wavy grooves is also advantageous, as can be achieved, for example, by winding up a corrugated band.

Für gewisse Anwendungen, insbesondere als Preßwalze ist es vorteilhaft, die Wicklungen möglichst genau in peripherer Richtung vorzusehen. Um eine automatische seitliche Führung der Warenbahn durch eine Bahnleitwalze, d.h. eine automatische Zentrierung auf die Walzenmitte zu erreichen, ist es jedoch von besonderem Vorteil, die Wicklungen beidseits der Walzenmitte mit einer gewissen Neigung gegen die Peripherrichtung anzuordnen, wobei die Neigung auf der einen Seite entgegengesetzt zur Neigung auf der anderen Seite ist, so daß die Wicklungen spiegelsymmetrisch bezüglich der Walzenmitte sind.For certain applications, in particular as a press roll, it is advantageous to provide the windings as precisely as possible in the peripheral direction. In order to automatically guide the web laterally through a web guide roller, i.e. However, to achieve automatic centering on the center of the roll, it is particularly advantageous to arrange the windings on both sides of the center of the roll with a certain inclination towards the peripheral direction, the inclination on one side being opposite to the inclination on the other side, so that the windings are mirror-symmetrical with respect to the center of the roller.

Bei der Herstellung der Lage ist es vorteilhaft, wenn das Wickeln der Lage bei gerade noch fließfähiger Oberfläche des Kunststoff-Walzenrohres vorgenommen wird, so daß die Wicklung teilweise in die Kunststoffoberfläche eingebettet ist. Dabei ist eine vorgängige Konditionierung des aufzuwickelnden Materials zweckmäßig, mit welcher eine sichere Haftung am Kunststoff des Walzenrohres erreicht wird.In the production of the layer, it is advantageous if the winding of the layer is carried out with the surface of the plastic roller tube still just flowing, so that the winding is partially embedded in the plastic surface. A prior conditioning of the material to be wound up is expedient, with which reliable adhesion to the plastic of the roller tube is achieved.

Sollte das Kunststoffrohr zu flexibel sein, so empfiehlt es sich, bei der Herstellung der gewickelten Lage das Rohr von innen mit Hilfe von Luft- oder Flüssigkeitslagern abzustützen.If the plastic tube is too flexible, it is advisable to support the tube from the inside with the help of air or liquid bearings when producing the wound layer.

Insbesondere bei der Verwendung von Paketen aus Metallringen ist es möglich, die unterschiedliche Wärmedehnung der Metallringe in Bezug auf das Kunststoffwalzenrohr auszunutzen und die Ringe bei einer günstigen Temperatur auf den Walzenmantel zu schieben, wobei sich dann im Bereich der Arbeitstemperatur eine ausreichende Haftspannung zwischen den Ringen und dem Kunststoffwalzenrohr ergibt.Especially when using packages made of metal rings, it is possible to take advantage of the different thermal expansion of the metal rings in relation to the plastic roller tube and to push the rings onto the roller shell at a favorable temperature, with sufficient adhesive tension between the rings and in the area of the working temperature the plastic roller tube results.

Um eine individuelle Einstellbarkeit der Zugspannung der Warenbahn über die Walzenbreite, bzw. eine ausreichende Preßkraft, zu erreichen, ist es vorteilhaft, die Preß- oder Bahnleitwalze mit einem drehfesten Träger und einem darum rotierbaren Walzenrohr auszuführen, welches gegen den Träger verlagerbar und mit Stützelementen mit steuer- oder regelbarer Stützkraft abgestützt ist. Ein nahezu reibungsfreier Lauf des Walzenrohrs läßt sich dabei mit hydrostatischen Stützelementen erreichen, die mittels hydrostatischer Lagerflächen auf die glatten Innenflächen des Walzenrohres laufen und gegen den Träger mit einem Druckraum mit einem flüssigen oder gasförmigen Druckmittel steuer- oder regelbaren Druckes abgestützt sind, analog zu der in US 3 802 044 beschriebenen Walze.In order to achieve an individual adjustability of the tension of the web over the roll width, or a sufficient pressing force, it is advantageous to design the press or web guide roll with a non-rotatable support and a roll tube that can be rotated around it, which can be displaced against the support and with supporting elements controllable or controllable supporting force is supported. Almost frictionless running of the roller tube can be achieved with hydrostatic support elements which run on the smooth inner surfaces of the roller tube by means of hydrostatic bearing surfaces and are supported against the carrier with a pressure chamber with a pressure or a controllable or controllable pressure liquid pressure, analogous to that in US 3 802 044 roller described.

Die Erfindung wird anhand der in den Figuren wiedergegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1
eine Maschinenanlage mit einer Bahnleitwalze und einer Preßwalze,
Fig. 2
die Oberfläche einer ersten Bahnleitwalze,
Fig. 3
die Oberfläche einer weiteren Bahnleitwalze,
Fig. 4 a-m
die Querschnitte verschiedener Wicklungen, und
Fig. 5
den Querschnitt einer Preß- oder Bahnleitwalze mit Stützelementen.
The invention is explained in more detail using the exemplary embodiments shown in the figures. Show it:
Fig. 1
a machine system with a web guide roller and a press roller,
Fig. 2
the surface of a first web guide roller,
Fig. 3
the surface of another web guide roller,
Fig. 4 on
the cross sections of different windings, and
Fig. 5
the cross section of a press or web guide roller with support elements.

Bei der in Fig. 1 wiedergegebenen Anordnung wird eine Warenbahn 1 von einer Eingangswalze 2 über eine Umlenkrolle 3a einer Bahnleitwalze 4 zugeleitet, welche die Warenbahn 1 zentriert und mit einer gewissen mechanischen Vorspannung T über eine weitere Umlenkwalze 3b einer Walzenanordnung 5, 15 zuführt, wo die Warenbahn einer Preßbehandlung unterzogen wird. Hierbei wird neben der Warenbahn 1 auch ein Enfwässerungsfilz 18 durch den Preßspalt geführt, wobei dieser von einer harten Walze 5, beispielsweise einer Granitwalze und einer erfindungsgemäßen Preßwalze 15 gebildet wird.In the arrangement shown in Fig. 1, a web 1 is fed from an input roller 2 via a deflection roller 3a to a web guide roller 4, which centers the web 1 and feeds it with a certain mechanical pretension T via a further deflection roller 3b to a roller arrangement 5, 15, where the web is subjected to a press treatment. In addition to the web 1, a dewatering felt 18 is also passed through the press nip, this being of a hard Roll 5, for example a granite roll and a press roll 15 according to the invention is formed.

Die Preß- sowie die Bahnleitwalze 15 bzw. 4 besteht aus Gewichtsgründen aus einem leichten um eine Achse 19 bzw. A rotierbaren Walzenrohr 20 bzw. 6, beispielsweise aus Kunststoff oder Leichtmetall. Mit Vorteil ist dieses Walzenrohr 20 bzw. 6 lagenweise aus glas- oder kohlefaserverstärktem Kunstharz gewickelt, womit sich auch bei dünnen Wandstärken eine ausreichende Festigkeit erreichen läßt.For weight reasons, the press roll and the web guide roll 15 or 4 consist of a light roll pipe 20 or 6 rotatable about an axis 19 or A, for example made of plastic or light metal. This roller tube 20 or 6 is advantageously wound in layers from glass or carbon fiber-reinforced synthetic resin, with which sufficient strength can be achieved even with thin wall thicknesses.

Um die relativ weiche Oberfläche des Kunststoff-Walzenrohres 20 bzw. 6 vor zu schneller Abrasion und Abnützung zu schützen, ist um die Außenoberfläche des Walzenrohres 20 bzw. 6 eine Lage 7 aus einem Material mit besserer Festigkeit als die des Walzenrohres 20 bzw. 6 gewickelt, mit Vorteil aus einem Draht oder Band aus einem geeigneten Metall, beispielsweise Stahl oder ebenfalls aus einem faserverstärkten Kunststoff. Zur Erzielung einer verbesserten Abrasionsfestigkeit genügt zwar in der Regel eine einzige Draht- oder Bandwicklung, jedoch können auch mehrere Draht- oder Bandlagen übereinander gewickelt sein.In order to protect the relatively soft surface of the plastic roller tube 20 or 6 from rapid abrasion and wear, a layer 7 of a material with better strength than that of the roller tube 20 or 6 is wound around the outer surface of the roller tube 20 or 6 , advantageously from a wire or tape made of a suitable metal, for example steel or also made of a fiber-reinforced plastic. A single wire or tape winding is generally sufficient to achieve improved abrasion resistance, but several wire or tape layers can also be wound one above the other.

Bei dem Beispiel in Fig. 2 ist die Drahtwicklung 7 nahezu peripher orientiert. Dabei kann sich die Drahtwicklung 7 insbesondere bei der Verwendung als Preßwalze in Axialrichtung über die gesamte Oberfläche des Walzenrohres 20 bzw. 6 erstrecken oder aber bei bestimmten Verwendungen nur über einem Teil der Außenoberfläche des Walzenrohres 6 vorgesehen sein, d.h. zwischen den einzelnen Wicklungsteilen können Lücken 16 vorhanden sein.In the example in FIG. 2, the wire winding 7 is oriented almost peripherally. The wire winding 7 can extend in the axial direction, in particular when used as a press roll, over the entire surface of the roll tube 20 or 6 or, in certain applications, can be provided only over part of the outer surface of the roll tube 6, i.e. there may be gaps 16 between the individual winding parts.

In vielen Fällen kann bei Bahnleitwalzen 4 mit einer peripher orientierten Wicklung 7 und Rillen 17 bereits eine ausreichende Axialführung der Warenbahn 1 erreicht und ein seitliches Ausweichen verhindert werden, ohne daß Positionsmeßeinrichtungen für die Bahnränder vorgesehen sein müssen, jedoch ist es von besonderem Vorteil, die Draht-oder Bandwicklung 7 auf der Oberfläche des Walzenrohres 6 derart zu orientieren, daß die Warenbahn automatisch zentriert, d.h. bei seitlichem Ausweichen automatisch auf die Mitte zurückgeführt wird.In many cases, with web guide rollers 4 with a peripherally oriented winding 7 and grooves 17, sufficient axial guidance of the web 1 can already be achieved and lateral deflection can be prevented without position measuring devices having to be provided for the web edges, but it is particularly advantageous to use the wire -Or to orient tape winding 7 on the surface of the roller tube 6 in such a way that the web of material is automatically centered, that is to say automatically upon lateral deflection the middle is returned.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel wird dies dadurch erreicht, daß zwar der mittlere Teil 7a der Drahtwicklung peripher orientiert ist, daß aber die Wicklungen 7b und 7c beidseits der Mitte M gegen die Umfangsrichtung um einen kleinen spitzen Winkel geneigt sind, und zwar an der einen Seite 7b entgegengesetzt zur anderen Seite 7c. Die gesamte Wicklung ist daher bezüglich der Mittelebene M des Walzenrohres spiegelsymmetrisch ausgebildet. Auf diese Weise läßt sich automatisch eine Rückführung der Warenbahn auf die Walzenmitte erreichen, sobald diese seitlich in Achsenrichtung auszubrechen versucht.In the example shown in FIG. 3, this is achieved in that, although the central part 7a of the wire winding is oriented peripherally, the windings 7b and 7c on both sides of the center M are inclined by a small acute angle with respect to the circumferential direction one side 7b opposite to the other side 7c. The entire winding is therefore mirror-symmetrical with respect to the center plane M of the roller tube. In this way, the material web can automatically be returned to the center of the roller as soon as it tries to break out laterally in the axial direction.

Der Querschnitt des aufzuwickelnden Materials kann unterschiedlich gewählt und an die von der Bahnleitwalze zu transportierende Warenbahn angepaßt sein. Fig. 4 zeigt verschiedene geeignete Varianten, wobei für Preßwalzen 15 vorzugsweise glatte Oberflächen zwecks Bildung einer zylindrischen Walzenform mit Rillen zur Anwendung kommen.The cross section of the material to be wound can be selected differently and adapted to the web to be transported by the web guide roller. FIG. 4 shows various suitable variants, with smooth surfaces preferably being used for press rolls 15 in order to form a cylindrical roll shape with grooves.

Gemäß Fig. 4a ist eine Drahtlage 7 aus Metalldraht mit kreisförmigem Querschnitt auf das Walzenrohr 6 aufgewickelt. Dabei sind zwischen den benachbarten Drahtwicklungen Rillen 17 gebildet.4a, a wire layer 7 made of metal wire with a circular cross section is wound on the roller tube 6. Grooves 17 are formed between the adjacent wire windings.

Gemäß Fig. 4b ist die Drahtwicklung 7 etwas in die noch fließfähige weiche Oberfläche des Walzenrohres 6 eingebettet. Dabei ist es vorteilhaft, die Drahtoberfläche vor dem Einbetten derart zu konditionieren, daß eine verbesserte Haftung zwischen Drahtwicklung 7 und Walzenrohr 6 entsteht. Die Außenoberfläche der Drahtwicklung 7 ist abgeschliffen, so daß eine glattere Oberfläche gebildet ist als im vorangegangenen Beispiel, wobei jedoch weiterhin Rillen 17 zwischen den benachbarten Wicklungen vorhanden sind.4b, the wire winding 7 is somewhat embedded in the still flowable soft surface of the roller tube 6. It is advantageous to condition the wire surface before embedding in such a way that there is an improved adhesion between the wire winding 7 and the roller tube 6. The outer surface of the wire winding 7 is ground, so that a smoother surface is formed than in the previous example, but there are still grooves 17 between the adjacent windings.

Gemäß den Figuren 4c und d kann der Querschnitt des Drahtes 7 auch rechteckig oder quadratisch ausgebildet sein, womit sich verschiedene Welligkeiten der Oberfläche nach Bedarf erreichen lassen. Auch verschiedene trapezförmige, dreieckige, ovale, elliptische oder unregelmäßige Drahtquerschnitte, wie in den Figuren 4e - k dargestellt, können je nach den Umständen bzw. dem zu transportierenden Bahnmaterial von Vorteil sein.According to FIGS. 4c and d, the cross-section of the wire 7 can also be rectangular or square, which results in different surface ripples Let demand be met. Different trapezoidal, triangular, oval, elliptical or irregular wire cross sections, as shown in FIGS. 4e-k, can also be advantageous depending on the circumstances and the web material to be transported.

Statt eines Drahtes kann zur Herstellung der Wicklung auch ein geeignetes bandförmiges Material verwendet werden. Wie in Fig. 4 l gezeigt, kann dabei das aufgewickelte Band 7 gewellt ausgeführt sein, wodurch wellenförmige Rillen 14 in Umfangsrichtung auf der Oberfläche gebildet werden.Instead of a wire, a suitable band-shaped material can also be used to produce the winding. As shown in Fig. 4 l, the wound tape 7 can be designed corrugated, whereby wavy grooves 14 are formed in the circumferential direction on the surface.

Wie in Fig. 4m dargestellt, können dabei benachbarte Bandwicklungen 7 dachziegelartig übereinandergreifen, wodurch die Oberfläche des Walzenrohres 6 besonders gut gegen abrasive und korrosive Einflüsse geschützt wird.As shown in Fig. 4m, adjacent tape windings 7 can overlap like roof tiles, whereby the surface of the roller tube 6 is particularly well protected against abrasive and corrosive influences.

Das Material des aufgewickelten Drahtes oder Bandes 7 ist bezüglich seiner mechanischen Festigkeit und Korrosionsfestigkeit an die Preßkräfte sowie an die zu transportierende Warenbahn 1 anzupassen. Im allgemeinen genügt Stahl, gegebenenfalls mit speziellen Legierungszusätzen, in besonderen Fällen ist jedoch die Verwendung von Hartmetall von Vorteil oder von Glasmetall, z.B. gemäß US 4 721 154.The material of the wound wire or strip 7 is to be adapted in terms of its mechanical strength and corrosion resistance to the pressing forces and to the web 1 to be transported. Steel is generally sufficient, possibly with special alloy additives, but in special cases the use of hard metal is advantageous or of glass metal, e.g. according to US 4,721,154.

Bei einer einfachen Ausführung kann das Walzenrohr 6 der Bahnleitwalze mit seitlichen Abschlußdeckeln 8 versehen sein, welche die Walzenzapfen 9 tragen. Das Walzenrohr 6 rotiert hierbei zusammen mit den Abschlußdeckeln 8 und den Zapfen 9.In a simple embodiment, the roller tube 6 of the web guide roller can be provided with side end covers 8, which carry the roller journals 9. The roller tube 6 rotates together with the end caps 8 and the pin 9.

Um eine über die Walzenbreite individuell einstellbare mechanische Vorspannung in der transportierten Warenbahn 1 bzw. eine ausreichende Preßkraft zu erzeugen, ist es jedoch von Vorteil, das Walzenrohr 20 bzw. 6 um einen drehfesten Träger 19 bzw. 13 rotierbar auszuführen und gegenüber diesem Träger 19 bzw. 13 mit einer Reihe von in Achsenrichtung nebeneinander angeordneten Stützelementen 10 mit einstellbarer Stützkraft in Stützrichtung T verlagerbar abzustützen. Ein nahezu reibungsfreier Lauf des Walzenrohres 20 bzw. 6 läßt sich dabei mit hydrostatischen Stützelementen 10 erreichen, die mittels hydrostatischer Lagerflächen 11 auf der glatten Innenfläche des Walzenrohres 20 bzw. 6 laufen und gegen den Träger 19 bzw. 13 mit einem Druckraum 12 in Stützrichtung verlagerbar abgestützt sind, wobei der Druckraum mit einem flüssigen oder gasförmigen Druckmittel steuer- oder regelbaren Druckes versorgt ist, womit sich eine steuer- oder regelbare Stützkraft der Stützelemente 10 gegen das Walzenrohr 20 bzw. 6 erzeugen läßt.In order to generate a mechanical prestress in the transported web 1 that is individually adjustable over the roll width, or to generate a sufficient pressing force, it is advantageous, however, to make the roll tube 20 or 6 rotatable about a non-rotatable support 19 or 13 and relative to this support 19 or 13 with a series of supporting elements 10 arranged next to one another in the axial direction with adjustable supporting force so as to be displaceable in the supporting direction T. An almost frictionless running of the roller tube 20 or 6 can be done with hydrostatic support elements 10 achieve that run by means of hydrostatic bearing surfaces 11 on the smooth inner surface of the roller tube 20 and 6 and are supported against the carrier 19 or 13 with a pressure chamber 12 in the support direction, the pressure chamber with a liquid or gaseous pressure medium controllable or adjustable pressure is supplied, with which a controllable or controllable support force of the support elements 10 can be generated against the roller tube 20 or 6.

Claims (10)

Preß- oder Bahnleitwalze mit einem rotierbaren Walzenrohr (20 bzw. 6), dessen Außenoberfläche mit Rillen (14, 17) mit überwiegender Richtungskomponente in Umfangsrichtung versehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rillen (14, 17) durch wenigstens eine um die Außenoberfläche des Walzenrohres (20 bzw. 6) gewickelte Lage (7) aus Material mit besserer Festigkeit als die des Walzenrohres (20 bzw. 6) gebildet sind.Press or web guide roller with a rotatable roller tube (20 or 6), the outer surface of which is provided with grooves (14, 17) with a predominant directional component in the circumferential direction,
characterized by
that the grooves (14, 17) are formed by at least one layer (7) of material with better strength than that of the roller tube (20 or 6) wound around the outer surface of the roller tube (20 or 6). Preß- oder Bahnleitwalze nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lage (7) aus aufgewickeltem Draht oder Band aus einem Metall, einem faserverstärkten Kunststoff oder einem anderen Material mit guter Abrasionsfestigkeit besteht.Press or web guide roller according to claim 1,
characterized by
that the layer (7) consists of wound wire or tape made of a metal, a fiber-reinforced plastic or another material with good abrasion resistance. Preß- oder Bahnleitwalze nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Außenfläche der äußeren Lage (7) abgeschliffen ist, so daß eine zylindrische Oberfläche mit Rillen (17) zwischen den Wicklungen entsteht.Press or web guide roll according to claim 1 or 2,
characterized by
that the outer surface of the outer layer (7) is ground so that a cylindrical surface with grooves (17) is formed between the windings. Preß- oder Bahnleitwalze nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rillen (14) auf der Außenfläche der äußeren Lage (7) eine wellige Form aufweisen.Press or web guide roll according to claim 1 or 2,
characterized by
that the grooves (14) on the outer surface of the outer layer (7) have a wavy shape. Preß- oder Bahnleitwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wicklungen (7 b, c) beidseits der Walzenmitte (M) mit einer gewissen Neigung gegen die Peripherrichtung angeordnet sind, wobei die Neigung auf der einen Seite entgegengesetzt zur Neigung auf der anderen Seite ist, so daß die Drahtwicklungen spiegelsymmetrisch bezüglich der Walzenmitte (M) sind.Press or web guide roller according to one of claims 1 to 4,
characterized by
that the windings (7 b, c) are arranged on both sides of the roller center (M) with a certain inclination towards the peripheral direction, the inclination on one side being opposite to the inclination on the other side, so that the Wire windings are mirror-symmetrical with respect to the center of the roll (M). Preß- oder Bahnleitwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wicklung (7) teilweise in die Oberfläche des Walzenrohres (20 bzw. 6) eingebettet ist.Press or web guide roller according to one of claims 1 to 5,
characterized by
that the winding (7) is partially embedded in the surface of the roller tube (20 or 6). Preß- oder Bahnleitwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Preß- oder Bahnleitwalze (15 bzw. 4) mit einem drehfesten Träger (19 bzw. 13) und einem darum rotierbaren Walzenrohr (20 bzw. 6) ausgeführt ist, welches gegen den Träger (19 bzw. 13) verlagerbar und mit Stützelementen (10) mit steuer- oder regelbarer Stützkraft abgestützt ist.Press or web guide roller according to one of claims 1 to 6,
characterized by
that the press or web guide roller (15 or 4) is designed with a non-rotatable carrier (19 or 13) and a rotatable roller tube (20 or 6), which can be moved against the carrier (19 or 13) and with support elements (10) is supported with controllable or adjustable support force. Preß- oder Bahnleitwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stützelemente (10) als hydrostatische Stützelemente ausgeführt sind, die mittels hydrostatischer Lagerflächen (11) auf der glatten Innenfläche des Walzenrohres (20 bzw. 6) laufen und gegen den Träger mit einem Druckraum (12) mit einem flüssigen oder gasförmigen Druckmittel steuer- oder regelbaren Druckes abgestützt sind.Press or web guide roller according to one of claims 1 to 7,
characterized by
that the support elements (10) are designed as hydrostatic support elements which run on the smooth inner surface of the roller tube (20 or 6) by means of hydrostatic bearing surfaces (11) and which control against the carrier with a pressure chamber (12) with a liquid or gaseous pressure medium. or adjustable pressure are supported. Preß- oder Bahnleitwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Walzenrohr (20 bzw. 6) aus Kunststoff besteht.Press or web guide roller according to one of claims 1 to 8,
characterized by
that the roller tube (20 or 6) consists of plastic. Preß- oder Bahnleitwalze nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kunststoff des Walzenrohres (20 bzw. 6) aus aufgewickelten Lagen von glasfaser- oder kohlefaserverstärktem Kunstharz besteht.Press or web guide roller according to claim 9,
characterized by
that the plastic of the roller tube (20 or 6) consists of wound layers of glass fiber or carbon fiber reinforced synthetic resin.
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