EP1048782A1 - Soft roll and process for making such a roll - Google Patents
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- EP1048782A1 EP1048782A1 EP00105584A EP00105584A EP1048782A1 EP 1048782 A1 EP1048782 A1 EP 1048782A1 EP 00105584 A EP00105584 A EP 00105584A EP 00105584 A EP00105584 A EP 00105584A EP 1048782 A1 EP1048782 A1 EP 1048782A1
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- European Patent Office
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- particles
- matrix material
- fiber
- elastic
- roller
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- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
- D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
- D21G1/02—Rolls; Their bearings
- D21G1/0233—Soft rolls
Definitions
- the present invention relates to a roller, in particular for smoothing of paper webs, with a hard one consisting in particular of metal Roll core, on the outside with an elastic reference layer is provided, which is made of an elastic matrix material and in the There is matrix material embedded fillers. Furthermore, the invention directed to a method of making such a roller.
- Elastic rolls of this type are used, for example, when satinizing paper webs.
- An elastic roller forms a press nip together with a hard roller through which the paper web to be processed is passed. While the hard roller has a very smooth surface, for example made of steel or cast iron, and is responsible for smoothing the side of the paper web facing it, the elastic roller acting on the opposite side of the paper web causes the paper web to be leveled and compressed in the press nip.
- the size of the rollers is 3 to 12 m in length and 450 to 1500 mm in diameter. They withstand line forces up to 600 N / mm and compressive stresses up to 130 N / mm 2 .
- plastic coverings maximum temperature differences of about 20 ° C over the The width of the roller is permissible and on the other hand they are for the coating
- plastics used are much higher Thermal expansion coefficients than those commonly used Steel rollers or chill cast rollers, so that by an increase in temperature high axial tensions between the steel roller or chilled iron roller and the associated plastic coating occur.
- the part of the task relating to the roller is based on the invention solved by a roller of the type mentioned in that at least some of the fillers as elongated, in particular rod-shaped particles is formed and that the length of the particles is smaller than the radial thickness of the elastic reference layer.
- a corresponding one The method according to the invention is characterized in that that in the elastic matrix material at least one filler in the form of elongated, in particular rod-shaped particles introduced whose length is smaller than the radial thickness of the elastic reference layer is.
- the elongated shape of the particles also causes them to Particles that are oriented essentially in the radial direction, selectively increase the stiffness of the elastic cover layer.
- the elastic reference layer thus has an elongated particle Variety of points with increased stiffness, so that with a corresponding equipped roller transparent paper can be produced. Since the Particle length less than the radial thickness of the elastic reference layer the elongated particles do not extend from the Surface of the reference layer down to the roll core, but it can be found areas between individual particles that are free of the particles, so that a certain elasticity of the reference layer is retained, whereby the quality of the transparent paper produced compared to a complete rigid coating is increased.
- the elongated ones designed according to the invention preferably have Particles have a ratio of their length to their thickness of between approximately 20: 1 and 5: 1, in particular of approximately 15: 1 and 7: 1, preferably of approximately 10: 1. With these preferred ratios become an ideal combination between Stiffness and elasticity of the cover layer achieved.
- the elongated Particles are advantageous in radial in the matrix material and / or essentially statistically distributed in the axial direction, whereby uniform rigidity with uniform elasticity of the cover layer is reached over the length of the roller.
- Particles in the matrix material are essentially radial Direction aligned so that through the majority of the particles the stiffness of the elastic reference layer is defined. Basically it is also possible that the particles in the matrix material essentially statistically distributed, i.e. evenly aligned in all directions are. In this case the stiffness of the reference layer is lower, but at the same time the thermal conductivity of the reference layer in axial direction is increased.
- the particles are formed from thermally conductive material, the thermal conductivity of the particles is higher than that of the matrix material.
- the thermal conductivity of the reference layer Depending on the amount brought in Particles will have the thermal conductivity of the reference layer this way increased, in particular by the radial direction aligned elongated particles a derivative of excess Heat within the reference layer to the metallic roll core takes place so that unwanted heat within the reference layer quickly to the roller core and can be discharged laterally via this.
- the particles forming the fillers can all be made from the same Material or be made of different materials.
- Coefficient of thermal expansion of the particles smaller than that of the matrix material.
- the total coefficient of thermal expansion the reference layer is smaller than that of the matrix material, so that the total coefficient of thermal expansion at the coefficient of thermal expansion of the roll core can be adjusted. Thereby the longitudinal stresses that occur when the roller is heated reduced between the reference layer and the roll core.
- a Part of the particles radially outwards to the surface of the elastic reference layer can already do this be introduced into the reference layer so that they are up to extend their surface. If the surface of the reference layer sanded after being applied to produce a high surface smoothness the elongated particles cannot at first reach all the way to the surface of the reference layer. After grinding the The ends of the elongated particles ultimately lie freely on the surface the surface so that they have the desired points of rigidity form.
- Advantageous values for average lengths of the invention elongated particles are between approximately 200 and 600 ⁇ m, in particular between about 300 and 500 microns, preferably at about 400 microns.
- the elongated Particles therefore have a length that is clearly below that Length of in the elastic reference layer, for example as reinforcement layers provided fibers, for example carbon fibers.
- fibers are preferred embedded. These fibers can be in rovings or as nonwoven on the Roll core are applied and are usually used for reinforcement the elastic reference layer.
- the Fibers arranged in radially successive layers of fibers can be spaced from one another or directly abut each other.
- the elastic reference layer between about 5 and 100, in particular between about 20 and 70, preferred 30 to 40 fiber layers are available.
- the reference layer can also have more or fewer fiber layers his.
- the fiber layers reinforce the elastic reference layer achieved, since usually consists only of a matrix material Reference layer does not have the rigidity required for the satin finish. If the elastic reference layer is formed from several However, there is a risk of fiber layers if the connection is insufficient there is a tendency for the fiber layers to separate between the individual fiber layers exists.
- the elongated particles are arranged between The individual fiber layers counteract such a tendency to detach, because the elongated particles are particularly radial an additional connection between the individual fiber layers create.
- the compensating thermal expansion coefficient also the service life a reference layer designed according to the invention by reduced Transfer tendency to be improved.
- Fig. 1 shows a part of a cut in the longitudinal direction, for example existing steel or cast iron roll core 1, the outside with an elastic reference layer, also shown in section 2 is provided.
- the reference layer 2 consists of an elastic matrix material 3, in particular from a resin / hardener combination, in which a variety of Fibers 4 are embedded.
- the fibers 4 are essentially in Axial direction of the roller core 1 aligned and form a fiber layer 5, which is applied, for example, by winding on the roll core 1 has been.
- the fibers 4, on the one hand, increase the rigidity of the reference layer 2 compared to a reference layer made of pure plastic increased and at the same time, especially when using carbon fibers, improves thermal conductivity in the axial direction.
- fillers in the elastic matrix material 3 there are fillers in the elastic matrix material 3 intended.
- these fillers include elongated, rod-shaped particles 6 and on the other hand fine-grained, the filler forming fine particles 7. While the fine particles are substantially quasi-spherical are formed and a diameter of, for example Have 10 to 20 microns, have the elongated rod-shaped particles a length of about 400 microns, for example.
- Some of the elongated ones Particles 6 each extend with one end to the surface 8 of the reference layer 2, while others of the elongated particles 6 with their respective ends up to the surface 9 of the roll core 1 extend. All elongated particles 6 are however so formed so that its length is shorter than the radial thickness of the reference layer 2nd
- the particles 6 reaching to the surface 8 of the reference layer 2 form 8 punctiform points 10 with increased rigidity on this surface, that with a uniform distribution of the particles 6 in the reference layer 2 accordingly evenly over their entire surface 8 are distributed. In particular with an essentially radial alignment the particle 6 becomes the stiffness of the reference layer at the points 10 2 significantly increased over their remaining areas.
- the roller shown in FIG. 1 can be used for the production of transparent paper be used.
- the length of the particles 6 is shorter than the radial thickness of the reference layer 2, an increase in stiffness is only in some areas along given the length of the respective particles 6. Over the entire thickness the reference layer 2 retains a certain elasticity since even at exactly radially aligned particles 6 between their lower ends and the surface of the roll core 1 each have a certain amount of flexible Matrix material 3 is present. Through the combination shown elongated rod-shaped particles 6 and elastic matrix material 3 in the manner shown in FIG. 1 thus becomes an optimal combination between selective stiffness and global elasticity of the reference layer reached.
- the thermal conductivity of the reference layer 2 increases because the particles 6 have better thermal conductivity possess than the matrix material 3 Direction or inclined particles 6 in particular the Thermal conductivity of the reference layer 2 improved in the radial direction, so that in addition to the improved thermal conductivity by the fiber layer 5 in the axial direction an improvement in a perpendicular to it direction.
- the total thermal expansion coefficient approaches the reference layer 2 to the coefficient of expansion of the roll core 1. This applies especially when a large number of the particles 6 are oblique or essentially are arranged extending in the axial direction. Because the matrix material 3 usually a significantly higher coefficient of thermal expansion owns than the roll core 1 can by reducing of the total thermal expansion coefficient of the reference layer 2 due to the elongated particles 6 when the roller is heated longitudinal stresses occurring between the roll core 1 and the reference layer be reduced.
- the punctiform fine particles 7 can also be adapted of the coefficient of thermal expansion of the reference layer 2 to the coefficient of thermal expansion serve the roll core 1 or other desired Define physical properties of the reference layer. Possibly the fine particles 7 can also be completely eliminated.
- the fiber layer 5 can, for example, by winding fiber rovings or Nonwoven fabric can be produced on the roll core 1. This is more clearly shown in Fig. 2 can be seen where two fiber layers arranged radially spaced apart 5 ', 5' 'are shown schematically.
- the fibers or fiber rovings can be in the liquid state before winding Matrix material 3 can be applied, for example, by a Matrix bath are drawn.
- Matrix material 3 can be applied, for example, by a Matrix bath are drawn.
- the fibers or the fiber rovings are wound dry on the roll core 1 and soaked during or after winding with matrix material until you are completely surrounded by it.
- To be a smooth Reaching surface 8 of the roller after the winding process top layer of the matrix material 3 is sanded off, creating a multitude of the elongated particles 6 come to the surface 8 and thus form the punctiform points 10 of increased rigidity.
- the two fiber layers 5 ′, 5 ′′ are connected to one another via the matrix material 3 connected, the lower fiber layer 5 '' also via the matrix material 3 is connected to the surface 9 of the roll core 1.
- the Reference layer 2 in the area of the fiber layers 5 ', 5' 'due to the interlocking Fibers 4 is very stable, consists of the dashed Lines 11, 12 indicated areas between the fiber layers 5 'and 5' ' or between the fiber layer 5 ′′ and the surface 9 of the roll core 1 the risk that the reference layer will become detached if subjected to the appropriate stress 2 of the roll core 1 or of the two the fiber layers 5 ', 5' ' containing partial areas of the reference layer 2 from each other.
- the elongated rod-shaped particles 6 is just in the endangered areas 11, 12 the connection of the different Sub-layers of the reference layer 2 improved.
- the elongated particles 6 form reinforcing bridges in the radial direction, so that the overall stability the reference layer 2 increased significantly in the radial direction becomes.
- the tendency to detachment described is according to the invention trained reference layer 2 is therefore not given.
Landscapes
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Walze, insbesondere zum Glätten von Papierbahnen, mit einem insbesondere aus Metall bestehenden harten Walzenkern, der an seiner Außenseite mit einer elastischen Bezugsschicht versehen ist, die aus einem elastischen Matrixmaterial und in das Matrixmaterial eingebetteten Füllstoffen besteht. Weiterhin ist die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Walze gerichtet.The present invention relates to a roller, in particular for smoothing of paper webs, with a hard one consisting in particular of metal Roll core, on the outside with an elastic reference layer is provided, which is made of an elastic matrix material and in the There is matrix material embedded fillers. Furthermore, the invention directed to a method of making such a roller.
Elastische Walzen dieser Art werden beispielsweise bei der Satinage von Papierbahnen verwendet. Dabei bildet jeweils eine elastische Walze zusammen mit einer harten Walze einen Preßspalt, durch den die zu bearbeitende Papierbahn hindurchgeführt wird. Während die harte Walze eine beispielsweise aus Stahl oder Hartguß bestehende sehr glatte Oberfläche besitzt und für die Glättung der ihr zugewandten Seite der Papierbahn zuständig ist, bewirkt die auf die gegenüberliegende Seite der Papierbahn einwirkende elastische Walze eine Vergleichsmäßigung und Verdichtung der Papierbahn im Preßnip. Die Größenordnung der Walzen liegt bei Längen von 3 bis 12 m bzw. Durchmessern von 450 bis 1500 mm. Sie halten Linienkräften bis zu 600 N/mm und Druckspannungen bis 130 N/mm2 stand.Elastic rolls of this type are used, for example, when satinizing paper webs. An elastic roller forms a press nip together with a hard roller through which the paper web to be processed is passed. While the hard roller has a very smooth surface, for example made of steel or cast iron, and is responsible for smoothing the side of the paper web facing it, the elastic roller acting on the opposite side of the paper web causes the paper web to be leveled and compressed in the press nip. The size of the rollers is 3 to 12 m in length and 450 to 1500 mm in diameter. They withstand line forces up to 600 N / mm and compressive stresses up to 130 N / mm 2 .
Da die Tendenz bei der Papierherstellung dahin geht, daß die Satinage im Online-Betrieb erfolgt, d.h. daß die die Papiermaschine oder Streichmaschine verlassende Papierbahn unmittelbar durch die Papierglättvorrichtung (Kalander) geführt wird, werden an die Walzen der Glättvorrichtung insbesondere bezüglich der Temperaturbeständigkeit höhere Anforderungen als bisher gestellt. Durch die im Online-Betrieb erforderlichen hohen Transportgeschwindigkeiten der Papierbahn und die damit verbundenen hohen Rotationsgeschwindigkeiten der Kalanderwalzen wird deren Nipfrequenz, das ist die Frequenz, mit der der Bezug komprimiert und wieder entlastet wird, erhöht, was wiederum zu erhöhten Walzentemperaturen führt. Diese im Online-Betrieb entstehenden hohen Temperaturen führen zu Problemen, die bei bekannten elastischen Walzen bis zur Zerstörung des Kunststoffbelages führen können. Zum einen sind bei bekannten Kunststoffbelägen maximale Temperaturdifferenzen von ca. 20°C über die Breite der Walze zulässig und zum anderen besitzen die für die Beschichtung üblicherweise verwendeten Kunststoffe einen wesentlich höheren Temperaturausdehnungskoeffizienten als die üblicherweise verwendeten Stahlwalzen bzw. Hartgußwalzen, so daß durch eine Temperaturerhöhung hohe axiale Spannungen zwischen der Stahlwalze bzw. Hartgußwalze und der mit ihr verbundenen Kunststoffbeschichtung auftreten.Since the tendency in papermaking is that the satin in Online operation takes place, i.e. that the the paper machine or coating machine leaving the paper web directly through the paper smoothing device (Calender) is guided to the rollers of the smoothing device higher demands in particular with regard to temperature resistance than previously posed. Due to the high required in online operation Transport speeds of the paper web and the associated high rotational speeds of the calender rolls, their nip frequency, that is the frequency at which the reference compresses and again is relieved, increased, which in turn leads to increased roller temperatures leads. These high temperatures, which arise in online operation, lead to problems with known elastic rollers until destruction of the plastic covering. On the one hand are known Plastic coverings maximum temperature differences of about 20 ° C over the The width of the roller is permissible and on the other hand they are for the coating Usually plastics used are much higher Thermal expansion coefficients than those commonly used Steel rollers or chill cast rollers, so that by an increase in temperature high axial tensions between the steel roller or chilled iron roller and the associated plastic coating occur.
Durch diese hohen Spannungen verbunden mit insbesondere punktuell auftretenden Erhitzungsstellen innerhalb der Kunststoffbeschichtung können sogenannte Hot-Spots auftreten, an denen ein Ablösen oder sogar ein Aufplatzen der Kunststoffschicht erfolgt.Due to these high voltages associated with particular points occurring heating points within the plastic coating So-called hot spots can occur, at which a detachment or even the plastic layer bursts open.
Diese Hot-Spots treten insbesondere dann auf, wenn zusätzlich zu den mechanischen Spannungen und der relativ hohen Temperatur Kristallisierungspunkte in Form von beispielsweise fehlerhaften Klebungen, Ablagerungen oder überdurchschnittliche Einbuchtungen des elastischen Belages, beispielsweise durch Falten oder Fremdkörper an der Papierbahn, vorhanden sind. In diesen Fällen kann die Temperatur an diesen Kristallisierungspunkten von üblichen 80°C bis 90°C bis auf über 150°C steigen, wodurch die erwähnte Zerstörung der Kunststoffschicht erfolgt.These hot spots occur especially when in addition to mechanical stresses and the relatively high temperature crystallization points in the form of, for example, faulty bonds, deposits or above-average indentations of the elastic covering, for example due to folds or foreign bodies on the paper web, available. In these cases, the temperature at these crystallization points rise from the usual 80 ° C to 90 ° C to over 150 ° C, whereby the aforementioned destruction of the plastic layer takes place.
Zur Steuerung der Eigenschaften der elastischen Bezugsschicht, werden pulverförmige Füllstoffe und/oder Fasern in das Matrixmaterial eingebracht. Je nach Menge und physikalischer Eigenschaft dieser Füllstoffe bzw. der Fasern, werden die physikalischen Eigenschaften der elastischen Bezugsschicht von den Füllstoffen bzw. den Fasern dominiert bzw. beeinflußt.To control the properties of the elastic reference layer Powdery fillers and / or fibers introduced into the matrix material. Depending on the amount and physical properties of these fillers or the fibers, the physical properties of the elastic Reference layer dominated or influenced by the fillers or the fibers.
Ein normalerweise bei der Satinage unerwünschter Effekt, die Schwarz-Satinage, wird zur Herstellung von Transparentpapier genutzt. Bei diesem Herstellungsprozeß werden Walzen mit Bezugsschichten höherer Steifigkeit verwendet, so daß die Fasern der in den Preßspalt eingeführten Papierbahn aufgrund des erhöhten Drucks kollabieren, wodurch die gewünschte Transparenz entsteht.An effect that is usually undesirable with satin, black satin, is used for the production of tracing paper. With this Manufacturing process are rolls with reference layers of higher rigidity used so that the fibers of the paper web inserted into the press nip collapse due to the increased pressure, causing the desired Transparency arises.
Eine generelle Erhöhung der Steifigkeit der Bezugsschicht erhöht jedoch die Wahrscheinlichkeit für eine ungleichmäßige Druckbeaufschlagung im Preßspalt, wodurch die Qualität des Transparentpapiers sinken kann.However, a general increase in the stiffness of the reference layer increases the likelihood of uneven pressurization in the Press nip, which can reduce the quality of the transparent paper.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer elastischen Walze der eingangs genannten Art sowie eine entsprechende Walze anzugeben, bei der die Gefahr des Auftretens von Hot-Spots verringert wird. Gleichzeitig soll die Walze zur Herstellung von qualitativ hochwertigem Transparentpapier geeignet sein. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method an elastic roller of the type mentioned and a specify appropriate roller, at which the risk of occurrence of Hot spots is reduced. At the same time, the roller for the production of high quality tracing paper.
Der die Walze betreffende Teil der Aufgabe wird erfindungsgemäß ausgehend von einer Walze der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zumindest ein Teil der Füllstoffe als langgestreckte, insbesondere stäbchenförmige Teilchen ausgebildet ist und daß die Länge der Teilchen kleiner als die radiale Dicke der elastischen Bezugsschicht ist. Ein entsprechendes erfindungsgemäßes Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß in das elastische Matrixmaterial zumindest ein Füllstoff in Form von langgestreckten, insbesondere stäbchenförmigen Teilchen eingebracht wird, deren Länger kleiner als die radiale Dicke der elastischen Bezugsschicht ist.The part of the task relating to the roller is based on the invention solved by a roller of the type mentioned in that at least some of the fillers as elongated, in particular rod-shaped particles is formed and that the length of the particles is smaller than the radial thickness of the elastic reference layer. A corresponding one The method according to the invention is characterized in that that in the elastic matrix material at least one filler in the form of elongated, in particular rod-shaped particles introduced whose length is smaller than the radial thickness of the elastic reference layer is.
Durch die in das Matrixmaterial eingebrachten langgestreckten Teilchen wird sowohl die Wärmeleitfähigkeit als auch die Steifigkeit der elastischen Bezugsschicht verbessert. Aufgrund der erhöhten Wärmeleitfähigkeit kann die an kritischen Stellen auftretende Überhitzungswärme schneller abgeführt werden, so daß ein Überschreiten der kritischen Temperatur und dadurch ein Auftreten von Hot-Spots verhindert wird. Dabei ist besonders die langgestreckte Ausbildung der Teilchen zur schnellen Wärmeabfuhr von kritischen Stellen beispielsweise in Richtung des Walzenkerns vorteilhaft.Due to the elongated particles introduced into the matrix material both the thermal conductivity and the rigidity of the elastic Reference layer improved. Due to the increased thermal conductivity the overheating heat occurring at critical points is dissipated more quickly so that the critical temperature and thereby preventing hot spots from occurring. It is special the elongated formation of the particles for rapid heat dissipation advantageous from critical points, for example in the direction of the roll core.
Die langgestreckte Form der Teilchen führt zusätzlich dazu, daß diejenigen Teilchen, die im wesentlichen in radialer Richtung ausgerichtet sind, punktuell die Steifigkeit der elastischen Bezugsschicht erhöhen. Durch die langgestreckten Teilchen besitzt die elastische Bezugsschicht somit eine Vielzahl von Punkten mit erhöhter Steifigkeit, so daß mit einer entsprechend ausgestatteten Walze Transparentpapier herstellbar ist. Da die Länge der Teilchen kleiner als die radiale Dicke der elastischen Bezugsschicht ist, erstrecken sich die langgestreckten Teilchen nicht von der Oberfläche der Bezugsschicht bis zum Walzenkern, sondern es finden sich zwischen einzelnen Teilchen Bereiche, die von den Teilchen frei sind, so daß eine gewisse Elastizität der Bezugsschicht erhalten bleibt, wodurch die Qualität des hergestellten Transparentpapiers gegenüber einer vollständig steifen Beschichtung erhöht wird. Ebenso befinden sich in axialer Richtung der Walze zwischen den punktförmigen steifen Stellen elastische Bereiche, die im wesentlichen frei von den Füllstoffen sind, so daß bei einer gleichmäßigen Verteilung der langgestreckten Teilchen sowohl in radialer als auch in axialer Richtung innerhalb der Bezugsschicht eine optimierte Kombination aus Steifigkeit und Elastizität entsteht.The elongated shape of the particles also causes them to Particles that are oriented essentially in the radial direction, selectively increase the stiffness of the elastic cover layer. Through the The elastic reference layer thus has an elongated particle Variety of points with increased stiffness, so that with a corresponding equipped roller transparent paper can be produced. Since the Particle length less than the radial thickness of the elastic reference layer the elongated particles do not extend from the Surface of the reference layer down to the roll core, but it can be found areas between individual particles that are free of the particles, so that a certain elasticity of the reference layer is retained, whereby the quality of the transparent paper produced compared to a complete rigid coating is increased. Are also in axial Direction of the roller between the punctiform rigid points elastic Areas that are essentially free of the fillers, so that at a uniform distribution of the elongated particles both in radial as well as optimized in the axial direction within the reference layer A combination of rigidity and elasticity is created.
Eine solche optimierte Kombination ist mit den bekannten pulverförmigen Füllmaterialen, die aus im wesentlichen runden Teilchen bestehen, nicht erreichbar. Auch die verbesserte Wärmeleitfähigkeit ist mit den bekannten Füllmaterialien nicht gegeben, da jede der im wesentlichen runden Teilchen so in das thermisch schlecht leitende Matrixmaterial eingeschlossen ist, daß eine Wärmeableitung beispielsweise in Richtung des Walzenkerns praktisch nicht gegeben ist.Such an optimized combination is with the known powder Filling materials consisting of essentially round particles are not reachable. The improved thermal conductivity is also known Filling materials are not given because each of the essentially round particles thus included in the thermally poorly conductive matrix material is that heat dissipation, for example, in the direction of the roll core is practically not given.
Bevorzugt besitzen die erfindungsgemäß ausgebildeten langgestreckten Teilchen ein Verhältnis ihrer Länge zu ihrer Dicke von zwischen ca. 20:1 und 5:1, insbesondere von ca. 15:1 und 7:1 bevorzugt von ca. 10:1. Mit diesen bevorzugten Verhältniswerten wird eine ideale Kombination zwischen Steifigkeit und Elastizität der Bezugsschicht erreicht. Die langgestreckten Teilchen sind vorteilhaft in dem Matrixmaterial in radiale und/oder in axialer Richtung im wesentlichen statistisch verteilt, wodurch eine gleichmäßige Steifigkeit bei gleichmäßiger Elastizität der Bezugsschicht über die Länge der Walze erreicht wird.The elongated ones designed according to the invention preferably have Particles have a ratio of their length to their thickness of between approximately 20: 1 and 5: 1, in particular of approximately 15: 1 and 7: 1, preferably of approximately 10: 1. With these preferred ratios become an ideal combination between Stiffness and elasticity of the cover layer achieved. The elongated Particles are advantageous in radial in the matrix material and / or essentially statistically distributed in the axial direction, whereby uniform rigidity with uniform elasticity of the cover layer is reached over the length of the roller.
Weiterhin ist vorteilhaft insbesondere ein überwiegender Teil der langgestreckten Teilchen in dem Matrixmaterial im wesentlichen in radialer Richtung ausgerichtet, so daß durch den überwiegenden Teil der Teilchen die Steifigkeit der elastischen Bezugsschicht definiert wird. Grundsätzlich ist es auch möglich, daß die Teilchen in dem Matrixmaterial im wesentlichen statistisch verteilt, d.h. gleichmäßig in alle Richtungen ausgerichtet sind. In diesem Falle ist die erzielte Steifigkeit der Bezugsschicht geringer, wobei jedoch gleichzeitig die Wärmeleitfähigkeit der Bezugsschicht in axialer Richtung erhöht wird.Furthermore, a predominant part of the elongate is particularly advantageous Particles in the matrix material are essentially radial Direction aligned so that through the majority of the particles the stiffness of the elastic reference layer is defined. Basically it is also possible that the particles in the matrix material essentially statistically distributed, i.e. evenly aligned in all directions are. In this case the stiffness of the reference layer is lower, but at the same time the thermal conductivity of the reference layer in axial direction is increased.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Teilchen aus wärmeleitfähigem Material ausgebildet, wobei die Wärmeleitfähigkeit der Teilchen höher ist als die des Matrixmaterials. Je nach Menge der eingebrachten Teilchen wird die Wärmeleitfähigkeit der Bezugsschicht auf diese Weise erhöht, wobei insbesondere durch die in radialer Richtung ausgerichteten langgestreckten Teilchen eine Ableitung von überschüssiger Wärme innerhalb der Bezugsschicht zu dem metallischen Walzenkern erfolgt, so daß unerwünschte Wärme innerhalb der Bezugsschicht schnell zu dem Walzenkern und über diesen seitlich abgeführt werden kann. Grundsätzlich können die die Füllstoffe bildenden Teilchen alle aus demselben Material oder aus verschiedenen Materialien hergestellt sein.According to a preferred embodiment of the invention, the particles are formed from thermally conductive material, the thermal conductivity of the particles is higher than that of the matrix material. Depending on the amount brought in Particles will have the thermal conductivity of the reference layer this way increased, in particular by the radial direction aligned elongated particles a derivative of excess Heat within the reference layer to the metallic roll core takes place so that unwanted heat within the reference layer quickly to the roller core and can be discharged laterally via this. In principle, the particles forming the fillers can all be made from the same Material or be made of different materials.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Wärmeausdehnungskoeffizient der Teilchen kleiner als der des Matrixmaterials. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Gesamtwärmeausdehnungskoeffizient der Bezugsschicht kleiner ist als der des Matrixmaterials, so daß der Gesamtwärmeausdehnungskoeffizient an den Wärmeausdehnungskoeffizienten des Walzenkerns angepaßt werden kann. Dadurch werden die bei einer Erhitzung der Walze auftretenden Längsspannungen zwischen der Bezugsschicht und dem Walzenkern verringert.According to a further advantageous embodiment of the invention Coefficient of thermal expansion of the particles smaller than that of the matrix material. In this way it is achieved that the total coefficient of thermal expansion the reference layer is smaller than that of the matrix material, so that the total coefficient of thermal expansion at the coefficient of thermal expansion of the roll core can be adjusted. Thereby the longitudinal stresses that occur when the roller is heated reduced between the reference layer and the roll core.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich ein Teil der Teilchen radial nach außen bis zur Oberfläche der elastischen Bezugsschicht. Dabei können die langgestreckten Teilchen bereits dementsprechend in die Bezugsschicht eingebracht werden, daß sie sich bis zu deren Oberfläche hin erstrecken. Falls die Oberfläche der Bezugsschicht nach ihrem Aufbringen zum Erzeugen einer hohen Oberflächenglätte abgeschliffen wird, können die langgestreckten Teilchen auch zunächst nicht ganz bis zur Oberfläche der Bezugsschicht reichen. Nach Abschleifen der Oberfläche liegen die Enden der langgestreckten Teilchen letztlich frei an der Oberfläche, so daß sie die gewünschten punktuellen Steifigkeitsstellen bilden.According to a preferred embodiment of the invention, a Part of the particles radially outwards to the surface of the elastic reference layer. The elongated particles can already do this be introduced into the reference layer so that they are up to extend their surface. If the surface of the reference layer sanded after being applied to produce a high surface smoothness the elongated particles cannot at first reach all the way to the surface of the reference layer. After grinding the The ends of the elongated particles ultimately lie freely on the surface the surface so that they have the desired points of rigidity form.
Vorteilhafte Werte für durchschnittliche Längen der erfindungsgemäßen langgestreckten Teilchen liegen zwischen ca. 200 und 600 µm, insbesondere zwischen ca. 300 und 500 µm, bevorzugt bei ca. 400 µm. Die langgestreckten Teilchen besitzen somit eine Länge die deutlich unterhalb der Länge von in der elastischen Bezugsschicht beispielsweise als Verstärkungslagen vorgesehenen Fasern, beispielsweise Kohlefasern, liegt. Bevorzugt bestehen die Teilchen aus Wollastonit und/oder Calciumsilicat. Grundsätzlich können jedoch auch andere Materialien mit vergleichbaren Eigenschaften verwendet werden. Advantageous values for average lengths of the invention elongated particles are between approximately 200 and 600 μm, in particular between about 300 and 500 microns, preferably at about 400 microns. The elongated Particles therefore have a length that is clearly below that Length of in the elastic reference layer, for example as reinforcement layers provided fibers, for example carbon fibers. Prefers the particles consist of wollastonite and / or calcium silicate. In principle, however, other materials with comparable ones can also be used Properties are used.
Bevorzugt sind zusätzlich zu den Teilchen in dem Matrixmaterial Fasern eingebettet. Diese Fasern können in Rovings oder als Faservlies auf den Walzenkern aufgebracht werden und dienen üblicherweise der Verstärkung der elastischen Bezugsschicht.In addition to the particles in the matrix material, fibers are preferred embedded. These fibers can be in rovings or as nonwoven on the Roll core are applied and are usually used for reinforcement the elastic reference layer.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Fasern in radial aufeinanderfolgenden Faserlagen angeordnet. Diese Faserlagen können dabei voneinander beabstandet sein oder unmittelbar aneinander anliegen. Weiterhin können in der elastischen Bezugsschicht zwischen ca. 5 und 100, insbesondere zwischen ca. 20 und 70, bevorzugt ca. 30 bis 40 Faserlagen vorhanden sein. Je nach Dicke der elastischen Bezugsschicht können jedoch auch mehr oder weniger Faserlagen vorgesehen sein.According to a further preferred embodiment of the invention, the Fibers arranged in radially successive layers of fibers. These fiber layers can be spaced from one another or directly abut each other. Furthermore, in the elastic reference layer between about 5 and 100, in particular between about 20 and 70, preferred 30 to 40 fiber layers are available. Depending on the thickness of the elastic However, the reference layer can also have more or fewer fiber layers his.
Durch die Faserlagen wird eine Verstärkung der elastischen Bezugsschicht erreicht, da üblicherweise eine lediglich aus Matrixmaterial bestehende Bezugsschicht nicht die für die Satinage erforderliche Steifigkeit besitzt. Bei einer Ausbildung der elastischen Bezugsschicht aus mehreren Faserlagen besteht jedoch die Gefahr, daß bei ungenügender Verbindung zwischen den einzelnen Faserlagen eine Tendenz zum Ablösen der Faserlagen existiert.The fiber layers reinforce the elastic reference layer achieved, since usually consists only of a matrix material Reference layer does not have the rigidity required for the satin finish. If the elastic reference layer is formed from several However, there is a risk of fiber layers if the connection is insufficient there is a tendency for the fiber layers to separate between the individual fiber layers exists.
Insbesondere bei einer Anordnung der langgestreckten Teilchen zwischen den einzelnen Faserlagen wird einer solchen Ablösetendenz entgegengewirkt, da die langgestreckten Teilchen insbesondere bei radialer Ausrichtung eine zusätzliche Verbindung zwischen den einzelnen Faserlagen schaffen. Somit kann zusätzlich zu der erhöhten punktuellen Steifigkeit für die Schwarz-Satinage und der verbesserten Wärmeleitfähigkeit sowie dem ausgleichenden Wärmeausdehnungskoeffizienten auch die Lebensdauer einer erfindungsgemäß ausgebildeten Bezugsschicht durch verringerte Ablösetendenz verbessert werden.Especially when the elongated particles are arranged between The individual fiber layers counteract such a tendency to detach, because the elongated particles are particularly radial an additional connection between the individual fiber layers create. Thus, in addition to the increased punctual stiffness for the black satin finish and the improved thermal conductivity as well the compensating thermal expansion coefficient also the service life a reference layer designed according to the invention by reduced Transfer tendency to be improved.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben; in dieser zeigen:
- Fig. 1
- einen Teillängsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Walze mit elastischer Bezugsschicht und
- Fig. 2
- eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Walze.
- Fig. 1
- a partial longitudinal section through an inventive roller with elastic reference layer and
- Fig. 2
- a further embodiment of a roller designed according to the invention.
Fig. 1 zeigt einen Teil eines in Längsrichtung geschnittenen, beispielsweise aus Stahl oder Hartguß bestehenden Walzenkerns 1, der an seiner Außenseite mit einer ebenfalls geschnitten dargestellten elastischen Bezugsschicht 2 versehen ist.Fig. 1 shows a part of a cut in the longitudinal direction, for example existing steel or cast iron roll core 1, the outside with an elastic reference layer, also shown in section 2 is provided.
Die Bezugsschicht 2 besteht aus einem elastischen Matrixmaterial 3, insbesondere
aus einer Harz/Härter-Kombination, in die eine Vielzahl von
Fasern 4 eingebettet sind. Bei den Fasern 4 kann es sich dabei beispielsweise
um Kohlefasern oder um Glasfasern oder um eine Mischung aus
Kohle- und Glasfasern handeln. Die Fasern 4 sind im wesentlichen in
axialer Richtung des Walzenkerns 1 ausgerichtet und bilden eine Faserlage
5, die beispielsweise durch Wickeln auf den Walzenkern 1 aufgebracht
wurde. Durch die Fasern 4 wird zum einen die Steifigkeit der Bezugsschicht
2 gegenüber einer aus reinem Kunststoff bestehenden Bezugsschicht
erhöht und gleichzeitig, insbesondere bei Verwendung von Kohlefasern,
die Wärmeleitfähigkeit in axialer Richtung verbessert.The reference layer 2 consists of an
Zusätzlich zu den Fasern 4 sind in dem elastischen Matrixmaterial 3 Füllstoffe
vorgesehen. Zum einen umfassen diese Füllstoffe langgestreckte,
stäbchenförmige Teilchen 6 und zum anderen feinkörnige, den Füllstoff
bildende Feinteilchen 7. Während die Feinteilchen im wesentlichen quasikugelförmig
ausgebildet sind und einen Durchmesser von beispielsweise
10 bis 20 µm besitzen, weisen die langgestreckten stäbchenförmigen Teilchen
eine Länge von beispielsweise ca. 400 µm auf. Einige der langgestreckten
Teilchen 6 erstrecken sich jeweils mit einem Ende bis zur Oberfläche
8 der Bezugsschicht 2, während andere der langgestreckten Teilchen
6 sich mit ihrem jeweiligen Ende bis zur Oberfläche 9 des Walzenkerns
1 erstrecken. Alle langgestreckten Teilchen 6 sind dabei jedoch so
ausgebildet, daß ihre Länge kürzer ist als die radiale Dicke der Bezugsschicht
2.In addition to the
Die bis zur der Oberfläche 8 der Bezugsschicht 2 reichenden Teilchen 6
bilden an dieser Oberfläche 8 punktförmige Stellen 10 mit erhöhter Steifigkeit,
die bei einer gleichmäßigen Verteilung der Teilchen 6 in der Bezugsschicht
2 entsprechend gleichmäßig über deren gesamten Oberfläche
8 verteilt sind. Insbesondere bei einer im wesentlichen radialen Ausrichtung
der Teilchen 6 wird an den Stellen 10 die Steifigkeit der Bezugsschicht
2 gegenüber deren restlichen Bereichen deutlich erhöht. Auf diese
Weise kann die in Fig. 1 dargestellte Walze zur Herstellung von Transparentpapier
verwendet werden. The
Da die Länge der Teilchen 6 kürzer ist als die radiale Dicke der Bezugsschicht
2, ist eine Erhöhung der Steifigkeit jeweils nur bereichsweise entlang
der Länge der jeweiligen Teilchen 6 gegeben. Über die gesamte Dicke
der Bezugsschicht 2 bleibt eine gewisse Elastizität erhalten, da selbst bei
exakt radial ausgerichteten Teilchen 6 zwischen deren unteren Enden und
der Oberfläche des Walzenkern 1 jeweils eine gewisse Menge an flexiblem
Matrixmaterial 3 vorhanden ist. Durch die dargestellte Kombination aus
langgestreckten stäbchenförmigen Teilchen 6 und elastischem Matrixmaterial
3 in der in Fig. 1 dargestellten Weise wird somit eine optimale Kombination
zwischen punktueller Steifigkeit und globaler Elastizität der Bezugsschicht
erreicht.Since the length of the
Zusätzlich wird durch die langgestreckten Teichen 6 die Wärmeleitfähigkeit
der Bezugsschicht 2 erhöht, da die Teilchen 6 eine bessere Wärmeleitfähigkeit
besitzen als das Matrixmaterial 3. Dabei wird durch die in radialer
Richtung oder schräg verlaufenden Teilchen 6 insbesondere die
Wärmeleitfähigkeit der Bezugsschicht 2 in radialer Richtung verbessert, so
daß sich zusätzlich zu der durch die Faserlage 5 verbesserten Wärmeleitfähigkeit
in axialer Richtung eine Verbesserung in einer dazu senkrecht
ausgerichteten Richtung ergibt.In addition, due to the
Treten innerhalb der Bezugsschicht 2 punktuell Überhitzungsstellen sogenannte Hot-Spots auf, so kann die unerwünschte Hitze entlang der langgestreckten Teilchen in radialer Richtung zu dem Walzenkern 1 und über diesen beispielsweise axial abgeführt werden. Grundsätzlich ist es auch denkbar, daß die dem Walzenkern zugeführte Wärme radial nach innen weitergeführt wird um entweder im Inneren axial abgeführt zu werden oder beispielsweise von im Inneren der Walze vorhandenem Kühlmedium aufgenommen zu werden.Occasional so-called overheating points occur within the reference layer 2 Hot spots on, so the unwanted heat along the elongated particles in the radial direction to the roll core 1 and can be removed axially via this, for example. Basically it is also conceivable that the heat supplied to the roller core radially after is continued on the inside to either be axially discharged inside or for example cooling medium present in the interior of the roller to be included.
Während über die im wesentlichen in axialer Richtung ausgerichteten Fasern
4 der Faserlage 5 nur ein Wärmetransport in axialer Richtung erfolgen
kann, kann über die langgestreckten Teilchen 6 somit unerwünschte
Wärme senkrecht dazu abgeführt werden. Dies ist insbesondere deshalb
vorteilhaft, da die unerwünschte Wärme wesentlich schneller in radialer
Richtung aus der Bezugsschicht 2 abgeführt werden kann, da die Dicke
der Bezugsschicht 2 typischerweise zwischen 1 mm und 3 cm beträgt,
während die axiale Länge zwischen 3 bis 12 m betragen kann. Eine rechtzeitige
Ableitung von unerwünschter Hitze in axialer Richtung über die
Faserlage 5 ist aufgrund der axialen Länge der Bezugsschicht 2 praktisch
nicht möglich.While the fibers are oriented essentially in the
Werden die Teilchen 6 aus einem Material gewählt, das einen dem Material
des Walzenkerns 1 ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzt,
so nähert sich der Gesamtwärmeausdehnungskoeffizient der Bezugsschicht
2 dem Ausdehnungskoeffizienten des Walzenkerns 1 an. Dies gilt
insbesondere dann, wenn eine Vielzahl der Teilchen 6 schräg oder im wesentlichen
in axialer Richtung verlaufend angeordnet sind. Da das Matrixmaterial
3 üblicherweise einen deutlich höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten
besitzt als der Walzenkern 1 kann durch die Verringerung
des Gesamtwärmeausdehnungskoeffizienten der Bezugsschicht 2 aufgrund
der langgestreckten Teilchen 6 die bei einer Erhitzung der Walze
auftretenden Längsspannungen zwischen dem Walzenkern 1 und der Bezugsschicht
reduziert werden. If the
Die punktförmigen Feinteilchen 7 können ebenfalls zu einer Anpassung des Wärmeausdehnungskoeffizienten der Bezugsschicht 2 an den Wärmeausdehnungskoeffizienten des Walzenkerns 1 dienen oder sonstige gewünschte physikalische Eigenschaften der Bezugsschicht definieren. Gegebenenfalls können die Feinteilchen 7 auch völlig entfallen.The punctiform fine particles 7 can also be adapted of the coefficient of thermal expansion of the reference layer 2 to the coefficient of thermal expansion serve the roll core 1 or other desired Define physical properties of the reference layer. Possibly the fine particles 7 can also be completely eliminated.
Die Faserlage 5 kann beispielsweise durch Wickeln von Faserrovings oder
Faservlies auf den Walzenkern 1 erzeugt werden. Dies ist deutlicher in Fig.
2 zu erkennen, wo zwei radial voneinander beabstandet angeordnete Faserlagen
5',5'' schematisch dargestellt sind. Die Fasern bzw. Faserrovings
können dabei vor dem Wickeln mit sich im flüssigen Zustand befindendem
Matrixmaterial 3 beaufschlagt werden, indem sie beispielsweise durch ein
Matrixbad gezogen werden. Es ist jedoch auch möglich, daß die Fasern
bzw. die Faserrovings trocken auf den Walzenkerns 1 gewickelt werden
und während oder nach dem Aufwickeln mit Matrixmaterial durchtränkt
werden, bis sie vollständig von diesem umgeben sind. Um eine glatte
Oberfläche 8 der Walze zu erreichen, wird nach dem Wickelvorgang die
oberste Schicht des Matrixmaterials 3 abgeschliffen, wodurch eine Vielzahl
der langgestreckten Teilchen 6 an die Oberfläche 8 treten und somit
die punktförmigen Stellen 10 erhöhter Steifigkeit bilden.The fiber layer 5 can, for example, by winding fiber rovings or
Nonwoven fabric can be produced on the roll core 1. This is more clearly shown in Fig.
2 can be seen where two fiber layers arranged radially spaced apart
5 ', 5' 'are shown schematically. The fibers or fiber rovings
can be in the liquid state before winding
Die beiden Faserlagen 5', 5'' sind über das Matrixmaterial 3 miteinander
verbunden, wobei die untere Faserlage 5'' ebenfalls über das Matrixmaterial
3 mit der Oberfläche 9 des Walzenkerns 1 verbunden ist. Während die
Bezugsschicht 2 im Bereich der Faserlagen 5', 5'' aufgrund der ineinandergreifenden
Fasern 4 sehr stabil ist, besteht in den durch gestrichelte
Linien 11, 12 angedeuteten Bereichen zwischen den Faserlagen 5' und 5''
bzw. zwischen der Faserlage 5'' und der Oberfläche 9 des Walzenkerns 1
die Gefahr, daß bei entsprechender Beanspruchung eine Ablösung der Bezugsschicht
2 von dem Walzenkern 1 bzw. der beiden die Faserlagen 5', 5''
enthaltenden Teilbereiche der Bezugsschicht 2 voneinander erfolgt.The two fiber layers 5 ′, 5 ″ are connected to one another via the
Durch die langgestreckten stäbchenförmigen Teilchen 6 wird gerade in
den gefährdeten Bereichen 11, 12 die Verbindung der unterschiedlichen
Teilschichten der Bezugsschicht 2 verbessert. Die langgestreckten Teilchen
6 bilden in radialer Richtung Verstärkungsbrücken, so daß die Gesamtstabilität
der Bezugsschicht 2 in radialer Richtung deutlich erhöht
wird. Die beschriebenen Ablösungstendenz ist bei einer erfindungsgemäß
ausgebildeten Bezugsschicht 2 somit nicht gegeben.Through the elongated rod-shaped
Durch die Verbesserung der Wärmeableitung ist es möglich, größere Nipbreiten zu erzeugen, wodurch die Qualität der behandelten Papierbahn weiter verbessert wird. By improving heat dissipation, it is possible to have larger nip widths to produce, thereby reducing the quality of the paper web being treated is further improved.
- 11
- WalzenkernRoll core
- 22nd
- BezugsschichtReference layer
- 33rd
- MatrixmaterialMatrix material
- 44th
- FasernFibers
- 5, 5', 5''5, 5 ', 5' '
- FaserlagenFiber layers
- 66
- langgestreckte stäbchenförmige Teilchenelongated rod-shaped particles
- 77
- FeinteilchenFine particles
- 88th
- Oberfläche der BezugsschichtSurface of the reference layer
- 99
- Oberfläche des WalzenkernsSurface of the roll core
- 1010th
- punktförmige Stellenpunctiform places
- 1111
- gestrichelte Liniedashed line
- 1212th
- gestrichelte Liniedashed line
Claims (15)
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest ein Teil der Füllstoffe (6, 7) als langgestreckte, insbesondere stäbchenförmige Teilchen (6) ausgebildet ist und daß die Länge der Teilchen (6) kleiner als die radiale Dicke der elastischen Bezugsschicht (2) ist.Roller, in particular for smoothing paper webs, with a hard roller core (1) consisting in particular of metal, which is provided on the outside with an elastic reference layer (2) which is made of an elastic matrix material (3) and embedded in the matrix material (3) Fillers (6, 7),
characterized,
that at least some of the fillers (6, 7) are designed as elongated, in particular rod-shaped particles (6) and that the length of the particles (6) is less than the radial thickness of the elastic reference layer (2).
dadurch gekennzeichnet,
daß die Teilchen (6) ein Verhältnis Länge zu Dicke von zwischen ca. 20:1 und 5:1, insbesondere von zwischen ca. 15:1 und 7:1, bevorzugt von ca. 10:1 besitzen und/oder daß die Teilchen (6) in dem Matrixmaterial (3) in radialer und/oder in axialer Richtung im wesentlichen statistisch verteilt sind. Roll according to claim 1,
characterized,
that the particles (6) have a length to thickness ratio of between approximately 20: 1 and 5: 1, in particular between approximately 15: 1 and 7: 1, preferably approximately 10: 1 and / or that the particles (6) are essentially statistically distributed in the matrix material (3) in the radial and / or in the axial direction.
dadurch gekennzeichnet,
daß ein insbesondere überwiegender Teil der Teilchen (6) in dem Matrixmaterial (3) im wesentlichen in radialer Richtung ausgerichtet ist oder daß die Teilchen (6) in dem Matrixmaterial (3) im wesentlichen statistisch ausgerichtet sind.Roller according to claim 1 or 2,
characterized,
that a particular predominant part of the particles (6) in the matrix material (3) is oriented essentially in the radial direction or that the particles (6) in the matrix material (3) are oriented essentially statistically.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Teilchen (6) aus wärmeleitfähigem Material ausgebildet sind, wobei die Wärmeleitfähigkeit der Teilchen (6) höher ist als die des Matrixmaterials (3) und/oder daß sich ein Teil der Teilchen (6) radial nach innen bis zur Oberfläche (9) des Walzenkerns (1) erstreckt und/oder daß der Wärmeausdehnungskoeffizient der Teilchen (6) kleiner ist als der des Matrixmaterials (3).Roller according to one of the preceding claims,
characterized,
that the particles (6) are made of thermally conductive material, the thermal conductivity of the particles (6) being higher than that of the matrix material (3) and / or that some of the particles (6) extend radially inwards to the surface (9) of the roll core (1) and / or that the coefficient of thermal expansion of the particles (6) is smaller than that of the matrix material (3).
dadurch gekennzeichnet,
daß die Teilchen (6) eine höhere Steifigkeit als das Matrixmaterial (3) besitzen und/oder daß sich ein Teil der Teilchen (6) radial nach außen bis zur Oberfläche (8) der elastischen Bezugsschicht (2) erstreckt und/oder daß die Teilchen (6) eine durchschnittliche Länge von zwischen ca. 200 und 600 µm, insbesondere von zwischen ca. 300 und 500 µm, bevorzugt von ca. 400 µm besitzen und/oder daß die Teilchen (6) aus Wollastonit und/oder aus Calciumsilicat bestehen. Roller according to one of the preceding claims,
characterized,
that the particles (6) have a higher rigidity than the matrix material (3) and / or that part of the particles (6) extends radially outwards to the surface (8) of the elastic reference layer (2) and / or that the particles (6) have an average length of between approximately 200 and 600 μm, in particular of between approximately 300 and 500 μm, preferably of approximately 400 μm and / or that the particles (6) consist of wollastonite and / or calcium silicate.
dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich zu den Teilchen (6) in dem Matrixmaterial (3) Fasern (4) eingebettet sind, insbesondere daß die Fasern (4) in einer Faserlage (5) oder in radial aufeinanderfolgenden Faserlagen (5', 5'') angeordnet sind, wobei bevorzugt die Faserlagen (5', 5'') voneinander beabstandet sind oder die Faserlagen aneinander anliegen.Roller according to one of the preceding claims,
characterized,
that in addition to the particles (6), fibers (4) are embedded in the matrix material (3), in particular that the fibers (4) are arranged in a fiber layer (5) or in radially successive fiber layers (5 ', 5''), the fiber layers (5 ', 5'') preferably being spaced apart from one another or the fiber layers abutting one another.
dadurch gekennzeichnet,
daß in der elastischen Bezugsschicht (2) zwischen ca. 5 und 100, insbesondere zwischen ca. 20 und 70, bevorzugt ca. 30 bis 40 Faserlagen (5, 5', 5'') vorhanden sind und/oder daß die Teilchen (6) zwischen den einzelnen Faserlagen (5', 5'') angeordnet sind.Roller according to claim 6,
characterized,
that between about 5 and 100, in particular between about 20 and 70, preferably about 30 to 40, fiber layers (5, 5 ', 5'') are present in the elastic reference layer (2) and / or that the particles (6 ) are arranged between the individual fiber layers (5 ', 5'').
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bezugsschicht radial außenliegende Funktionsschicht und eine radial innenliegende Verbindungsschicht zum Verbinden der Funktionsschicht mit dem Walzenkern umfaßt und daß die Teilchen zumindest in der Funktionsschicht angeordnet sind.Roller according to one of the preceding claims,
characterized,
that the reference layer comprises radially outer functional layer and a radially inner connecting layer for connecting the functional layer to the roller core and that the particles are arranged at least in the functional layer.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fasern (4) als Glas- und/oder als Kohlefasern ausgebildet sind. Roll according to one of claims 6 to 8,
characterized,
that the fibers (4) are designed as glass and / or as carbon fibers.
dadurch gekennzeichnet,
daß das Matrixmaterial (3) ein Kunststoff, insbesondere ein Duroplast oder ein Thermoplast ist und/oder daß das Matrixmaterial (3) aus einer Harz/Härter-Kombination besteht.Roller according to one of the preceding claims,
characterized,
that the matrix material (3) is a plastic, in particular a thermoset or a thermoplastic and / or that the matrix material (3) consists of a resin / hardener combination.
dadurch gekennzeichnet,
daß in das elastische Matrixmaterial zumindest ein Füllstoff in Form von langgestreckten, insbesondere stäbchenförmigen Teilchen eingebracht wird, deren Länge kleiner als die radiale Dicke der elastischen Bezugsschicht ist.Method for producing an elastic roller with a hard roller core, in particular made of metal, and an elastic reference layer consisting of an elastic matrix material, in particular for producing a roller according to one of the preceding claims,
characterized,
that at least one filler is introduced into the elastic matrix material in the form of elongated, in particular rod-shaped particles, the length of which is smaller than the radial thickness of the elastic reference layer.
dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich zu den Teilchen in das elastische Matrixmaterial Fasern eingebettet werden.A method according to claim 11,
characterized,
that fibers are embedded in addition to the particles in the elastic matrix material.
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erzeugung der Bezugsschicht zumindest ein aus einer Vielzahl von Fasern bestehendes Faserbündel, insbesondere in mehreren Faserlagen übereinander, auf den Walzenkern gewickelt wird und die Teilchen zwischen benachbarte Faserlagen und/oder zwischen Faserlage und die Oberfläche des Walzenkerns und/oder zwischen Faserlage und die Oberfläche der Bezugsschicht eingebracht werden, wobei insbesondere das Faserbündel durch einen oder mehrere Faserroving und/oder durch ein Faservlies gebildet wird, wobei ein Roving jeweils aus einer Vielzahl von nebeneinanderliegenden Fasern der gleichen Art besteht, und/oder daß das Faserbündel durch ein Faservlies gebildet wird.Method according to claim 12,
characterized,
that to produce the reference layer, at least one fiber bundle consisting of a plurality of fibers, in particular in several fiber layers one above the other, is wound on the roller core and the particles between adjacent fiber layers and / or between fiber layer and the surface of the roller core and / or between fiber layer and the surface the reference layer are introduced, in particular the fiber bundle being formed by one or more fiber roving and / or by a nonwoven fabric, a roving in each case consisting of a plurality of adjacent fibers of the same type, and / or the fiber bundle being formed by a nonwoven fabric.
dadurch gekennzeichnet,
daß das Faserbündel vor dem Aufwickeln auf den Walzenkern mit dem Matrixmaterial umgeben werden, insbesondere durch ein Matrixbad gezogen wird und daß die Teilchen bereits in dem Matrixmaterial, insbesondere in dem Matrixbad, enthalten sind und/oder beim Aufwickeln in das das Faserbündel umgebende Matrixmaterial eingebracht werden, oder daß das Faserbündel im wesentlichen trocken auf den Walzenkern aufgewickelt wird und während oder nach dem Aufwickeln mit dem Matrixmaterial beaufschlagt, insbesondere vollständig in das Matrixmaterial eingebettet wird, und daß die Teilchen bereits in dem Matrixmaterial enthalten sind und/oder nach oder während des Beaufschlagens mit Matrixmaterial in dieses eingebracht werden.A method according to claim 13,
characterized,
that the fiber bundle is surrounded by the matrix material before being wound up on the roll core, in particular is drawn through a matrix bath, and that the particles are already contained in the matrix material, in particular in the matrix bath, and / or are introduced into the matrix material surrounding the fiber bundle during winding , or that the fiber bundle is wound up essentially dry on the roll core and is loaded with the matrix material during or after winding, in particular is completely embedded in the matrix material, and that the particles are already contained in the matrix material and / or after or during loading with matrix material.
dadurch gekennzeichnet,
daß als Fasern Glas- und/oder Kohlefasern verwendet werden.Method according to one of claims 12 to 14,
characterized,
that glass and / or carbon fibers are used as fibers.
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