EP1593631B1

EP1593631B1 - Andruckwalze

Info

Publication number: EP1593631B1
Application number: EP05003344A
Authority: EP
Inventors: Armando Giovannelli
Original assignee: Lueraflex Gerhard Lueckenotto GmbH
Current assignee: Lueraflex Gerhard Lueckenotto GmbH
Priority date: 2004-05-04
Filing date: 2005-02-17
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2025-02-17
Also published as: ATE340755T1; DE202004007102U1; DE502005000117D1; EP1593631A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Andruckwalze zum Andrücken von bahnenförmigem Material auf einen Wickel, auf den das bahnenförmige Material aufwickelbar ist.
Wenn bahnenförmige Materialien auf einen Wickel aufgewickelt werden, besteht die Gefahr, dass zwischen den einzelnen Lagen Luft mit eingewickelt wird. Diese Luft kann wellen- beziehungsweise ringförmige Wickel hervorrufen, so dass die gewünschte Wickeldichte nicht erreicht und der Wickel nicht kantengerade produziert werden kann (Teleskopeffekt).
Ferner kann es dazu kommen, dass die Außendurchmesser der einzelnen Wickel (der sogenannten Nutzen) unterschiedlich sind, wenn zugleich mehrere Bahnen eines bahnenförmigen Materials auf eine Welle aufgewickelt werden und zusätzlich längs geschnitten sind.
Um die Gefahr der Lufteinwicklung sowie das seitliche Verschieben der Lagen des bahnenförmigen Materials zu verringern, wird das bahnenförmige Material beim Aufwickelvorgang durch eine Andruckwalze an den Wickel gedrückt. Hierdurch kann die Luft zumindest teilweise aus den Lagen herausgedrückt werden und die Lagen des Materials können sauberer übereinander aufgewickelt werden.
Herkömmliche Andruckwalzen weisen in der Regel eine metallische oder eine harte bis mittelharte Gummioberfläche auf. Die Andruckwalze wird daher mit sehr hohem Liniendruck an den Wickel gepresst, um eine schmale Linienpressoberfläche (Nipp) zu erzielen und die Luft möglichst weitgehend aus dem Wickel herausdrücken zu können.
Bekannt ist auch, Andruckwalzen auf ihrer Oberfläche mit einer Rautierung auszubilden, um die Ausbildung eines Luftpolsters (Aeroplaning) zwischen Andruckwalze und bahnenförmigem Material zu verhindern. Die Nuten dieser Rautierung erstrecken sich senkrecht (kanalförmig) von der Oberfläche der Andruckwalze in diese hinein.
Mit den bekannten Andruckwalzen ist es nur unzureichend möglich, die zwischen den einzelnen Lagen des bahnenförmigen Materials eingewickelte Luft aus dem Wickel herauszudrücken. Auch eine saubere längsweise Aufwicklung des bahnenförmigen Materials ist nur unzureichend möglich, insbesondere, da die bekannten Andruckwalzen nicht vollflächig an den Wickel angedrückt werden können..
In der DE 3 843 246 ist eine Andruckwalze gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 offenbart.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Andruckwalze zur Verfügung zu stellen, mit der bahnenförmige Materialien sauberer lagenweise auf einen Wickel aufgewickelt werden können und durch die insbesondere auch zwischen den Lagen eingewickelte Luft aus dem Wickel herausgedrückt werden kann.
Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch eine Andruckwalze zum Andrücken von bahnenförmigem Material auf einen Wickel, auf den das bahnenförmige Material aufwickelbar ist, mit einer Tragwelle und einem auf der Tragwelle angeordneten, verformbaren Belag, wobei von der Mantelfläche des Belages ausgehende und schräg zur Mantelfläche angeordnete Einschnitte oder Nuten in den Belag hinein verlaufen, und wobei die Mantelfläche (190) durch einen verformbaren Vergleichmäßigungsbelag (21) mit einer glatten Oberfläche abgedeckt ist, so dass die Walze äußerlich eine glatte Oberfläche aufweist.
Um den Andruck der erfindungsgemäßen Andruckwalze zu vergleichmäßigen, ist die Mantelfläche durch einen verformbaren Vergleichmäßigungsbelag abgedeckt. Der mit Einschnitten oder Nuten versehene Belag ist auf seiner Oberfläche mithin durch diesen Vergleichsmäßigungsbelag abgedeckt.
Der Vergleichmäßigungsbelag weist eine glatte Oberfläche auf.
Gleichzeitig kann der Vergleichsmäßigungsbelag als Verschleißschicht wirken, die den darunter liegenden, mit Nuten oder Einschnitten versehenen Belag schützt.
Durch die schrägen Einschnitte entstehen Lamellen auf der Oberfläche der Walze, die unter Druck leicht nachgeben. Zusätzlich führen die Lamellen zu einer Vergleichmäßigung des Andrucks. Dadurch kann die anmeldungsgemäße Andruckwalze vollflächig und unter gleichmäßigem Andruck gegen den Wickel gedrückt werden.
Die Einschnitte sind bei der erfindungsgemäßen Andruckwalze insbesondere so angeordnet, dass sie mit ihrer Schräge (Neigung) zu einem seitlichen Ende der Walze hin verlaufen, so dass die zwischen den Lagen eingewickelte Luft in Richtung auf dieses Ende zu aus dem Wickel herausgedrückt und herausgeführt werden kann.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Einschnitte oder Nuten ringförmig um die Achse der Tragwelle herum angeordnet sind. Die Einschnitte oder Nuten verlaufen in diesem Fall also radial um die Achse der Tragwelle herum und sind mit Abstand zueinander in der Mantelfläche angeordnet.
Der Abstand dieser ringförmigen Einschnitte voneinander ist beliebig und kann beispielsweise zwischen 3 und 30 also beispielsweise auch zwischen 5 und 20 mm liegen.
Nach einer weiteren Ausführungsform sind die Einschnitte oder Nuten spiralförmig um die Achse der Tragwelle herum angeordnet. Die Einschnitte oder Nuten verlaufen in diesem Fall also wendelförmig in der Mantelfläche.
Die Steigung (also der Abstand aufeinander folgender Einschnitte oder Nuten) dieser spiralförmigen Anordnung ist beliebig. Er kann auch variieren und beispielsweise zu den seitlichen Enden der Walze hin zunehmen, so dass die Luft in Richtung auf die seitlichen Enden der Walze mit zunehmender Geschwindigkeit aus den Lagen herausgedrückt wird.
Es kann auch vorgesehen sein, dass in einer Andruckwalze gleichzeitig mehrere, versetzt zueinander angeordnete spiralförmige Einschnitte oder Nuten angeordnet sind.
Die Breite der Einschnitte oder Nuten ist beliebig. Sie können beispielsweise einfach nur in die Mantelfläche des Belages hineingeschnitten werden (Einschnitte) und dadurch eine Breite von etwa 0,005 bis 0,05 mm, also beispielsweise auch von etwa 0,01 mm aufweisen. Es kann auch, beispielsweise durch ein U-förmig geformtes Messer, Material aus dem Mantelbelag herausgeschnitten werden, wodurch man eine Nute mit einer Breite von 0,05 bis 20 mm, also beispielsweise auch mit einer Breite von 1 bis 10 mm oder 5 bis 10 mm erhalten kann.
Die Tiefe der Einschnitte oder Nuten kann über die Länge der Walze hinweg gleich bleiben oder variieren; beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Tiefe der Einschnitte zu den beiden seitlichen Enden der Walze hin zunimmt.
Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Einschnitte oder Nuten über die gesamte Länge der Mantelfläche der Walze hinweg angeordnet sind, so dass die Andruckwalze an keinem Punkt ihrer Mantelfläche einen "Totpunkt" aufweist, an dem die Luft nicht von den Einschnitten erfasst und seitlich weggedrückt werden könnte.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Einschnitte oder Nuten, jeweils ausgehend von einem Bereich der Mantelfläche, der sich entlang der Mittelebene der Walze erstreckt, beiderseits dieses Bereiches jeweils zum betreffenden seitlichen Ende der Walze hin schräg angeordnet (geneigt) sind. Mit anderen Worten: Die Einschnitte beginnen jeweils etwa in der Mitte der Mantelfläche und sind auf der einen Seite dieser Mitte zur einen Seite hin schräg angeordnet und auf der anderen Seite der Mitte zur anderen Seite der Walze hin schräg angeordnet. "Schräg angeordnet" bedeutet hier, dass das der Mantelfläche zugewandte Ende des Einschnittes oder der Nut näher am betreffenden seitlichen Ende der Walze ist als das andere, im Belag befindliche und damit der Mantelfläche abgewandte Ende des Einschnittes beziehungsweise der Nut.
Die Einschnitte oder Nuten können beispielsweise unter einem Winkel (Schräge) zwischen 87° (also nahezu senkrecht zur Mantelfläche) und 30°, also beispielsweise auch unter einem Winkel zwischen 80° und 40° oder zwischen 75° und 50° zur Mantelfläche des Belages angeordnet sein.
Die Einschnitte beziehungsweise Nuten können eine beliebige Form aufweisen. Sie können beispielsweise gerade oder gebogen sein. Im letzteren Fall kann insbesondere vorgesehen sein, dass sie zur Seitenfläche der Walze hin gebogen sind, die der Mantelfläche zugewandten Abschnitte also zunehmend stärker nach außen geneigt sind.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Einschnitte oder Nuten bis in die Seitenfläche der Walze hinein fortgesetzt sind. Die Einschnitte beziehungsweise Nuten sind also nicht nur in der Mantelfläche des Belages angeordnet, sondern in diesem Fall bis in die Seitenfläche (Stirnseite) des Belages beziehungsweise der Walze hinein fortgeführt. Durch diese Maßnahme sind auch die endseitigen Bereiche des Belages noch so gut verformbar wie die weiter innen liegenden Bereiche, da die Einschnitte beziehungsweise Nuten an den Endseiten des Belages nicht "abrupt" enden.
Der Belag der Andruckwalze kann aus einem beliebigen, verformbaren Material gebildet sein, beispielsweise einem Kunststoff, einem Polyurethan, einem Naturkautschuk, anderen Kautschukarten oder einem elastomeren Material wie Silikon, Silikonverschnitt oder chlorsulfuniertem Polyethylen, bevorzugt aus einem weichen bis harten Gummi.
Durch Verwendung eines verformbaren Belages wird dieser stets flächig gegen den Wickel angedrückt; Unebenheiten im Wickel oder im aufzuwickelnden, bahnenförmigen Material können so ausgeglichen werden.
Durch die Einschnitte oder Nuten im Belag ist der Flächendruck der Andruckweise auf den Wickel zusätzlich vergleichmäßigt, da der Belag hierdurch noch besser nachgeben kann und somit noch gleichmäßiger an den Wickel angedrückt werden kann.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Figurenbeschreibung.
In den Figuren werden zwei Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Andruckwalzen gezeigt.
Dabei zeigt

Fig. 1: ein Ausführungsbeispiel einer Andruckwalze in seitlicher Schnittansicht, die nicht unter den Anspruchswortlaut fällt.
Fig. 2: ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Andruckwalze in seitlicher Außenansicht, jedoch mit teilweise entfernter Vergleichmäßigungsschicht.

Figur 1 zeigt eine Andruckwalze 1 mit einer rohrförmigen Tragwelle 3 aus Stahl. Durch die Tragwelle 3 hindurch verläuft eine Welle 7, die die Tragwelle 3 beidseitig überragt. Die Tragwelle 3 ist über Lager 5 rollbar um die Welle 7 gelagert.
Die Längs- und Rotationsachsen der Tragwelle 3 und der Welle 7 verlaufen koaxial zueinander und sind mit A bezeichnet.
Auf der Tragwelle 3 ist ein verformbarer Belag 9 gleichmäßiger Dicke aus einem weichen Gummi angeordnet.
Die rotationssymmetrisch zur Achse A verlaufende Mantelfläche des Belages 9 ist mit 9o bezeichnet.
Von der Mantelfläche 9o des Belages 9 gehen mehrere Einschnitte 11 aus und verlaufen schräg zur Mantelfläche 9o in den Belag 9 hinein.
Die Einschnitte 11 sind unter einem Winkel α von 70° schräg zur Mantelfläche 9o angeordnet und verlaufen ringförmig um die Achse A der Tragwelle 3 herum.
Senkrecht zur Achse A verläuft die Mittelebene M in der Mitte der Walze 1.
Ausgehend von einem Bereich 9om der Mantelfläche 9o, der sich entlang der Mittelebene M erstreckt, sind die beiderseits dieses Bereichs 9om angeordneten Einschnitte 11 jeweils zum betreffenden seitlichen Ende 11, 1r der Walze 1 hin schräg angeordnet (geneigt).
In Figur 1 sind die vom Bereich 9om ausgehenden, sich zum linken Ende 11 der Walze 1 hin erstreckenden Einschnitte 11 zu diesem Ende 11 der Walze 1 hin geneigt; die vom Bereich 9om ausgehende, sich zum rechten Ende 1 der Walze 1 hin erstreckenden Einschnitte 11 sind entsprechend zu dem Ende 1r der Walze 1 hin geneigt.
Dabei sind die Einschnitte 11 über die gesamte Länge der Mantelfläche 9o hinweg angeordnet und setzen sich bis in die Seitenflächen 91, 9r der Walze 1 hinein fort.
Der in die linke Seitenfläche 91 eingebrachte Einschnitt ist in Figur 1 mit 111, der in die rechte Seitenfläche 9r eingebrachte Einschnitt mit 11r bezeichnet.
An der linken, unteren Ecke der Walze 1 ist dargestellt, wie der Belag 9 der Walze 1 bei einer Außenansicht auf die Oberfläche 9o erscheint. Zu erkennen sind die linienförmigen Schnittpunkte, die die Einschnitte 11 in der Mantelfläche 9o des Belages 9 bilden.
Figur 2 zeigt eine Außenansicht erfindungsgemäßen Ausführungsform der Andruckwalze, bei der der Vergleichmäßigungsbelag zu Illustrationszwecken weitgehend entfernt ist.
Entsprechend der Ausführungsform bei der Walze 1 nach Figur 1 ist die Walze 13 nach Figur 2 mit ihrer (nicht dargestellten) Tragwelle drehbar um eine Welle 15 angeordnet.
Um die Achse A der Tragwelle herum sind fünf Nuten 17.1, 17.2, 17.3, 17.4 und 17.5 gleichmäßig versetzt zueinander im Belag 19 aus Gummi angeordnet. Die fünf Nuten 17.1, 17.2, 17.3, 17.4 und 17.5 sind jeweils identisch ausgebildet und verlaufen jeweils spiralförmig (wendelförmig) um die Achse A herum.
Die Nuten 17.1, 17.2, 17.3, 17.4 und 17.5 verlaufen schräg zur Mantelfläche 19o des Belages 19 und sind hier zum linken seitlichen Ende 131 der Walze 13 hin geneigt.
Auch hier sind die Nuten 17.1, 17.2, 17.3, 17.4 und 17.5 bis in die Seitenflächen 191, 19r des Belages 19 hin fortgesetzt.
Die Mantelfläche 19o des Belages 19 ist durch einen verformbaren Vergleichmäßigungsbelag 21 aus Gummi abgedeckt. Der besseren Übersichtlichkeit halber ist der Vergleichmäßigungsbelag 21 in Figur 2 weitgehend vom Belag 19 entfernt, da der Belag 19 mit den darin verlaufenden Nuten 17.1, 17.2, 17.3, 17.4 und 17.5 ansonsten nicht sichtbar wäre.
Der Belag 19 sowie der Vergleichmäßigungsbelag 21 sind rotationssymmetrisch zur Achse A angeordnet und weisen eine gleichmäßige Dicke auf.

Claims

Andruckwalze zum Andrücken von bahnenförmigem Material auf einen Wickel, auf den das bahnenförmige Material aufwickelbar ist, mit einer Tragwelle (3) und einem auf der Tragwelle (3) angeordneten, verformbaren Belag (9, 19), wobei von der Mantelfläche (9o, 19o) des Belages (9, 19) ausgehende und schräg zur Mantelfläche (9o, 19o) angeordnete Einschnitte (11) oder Nuten (17.1, 17.2, 17.3, 17.4, 17.5) in den Belag (9, 19) hinein verlaufen und wobei die Mantelfläche (19o) einen verformbaren Vergleichmäßigungsbelag (21) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleichmäßigungsbelag mit einer glatten Oberfläche abgedeckt ist, so dass die Walze äußerlich eine glatte Oberfläche aufweist.
Andruckwalze nach Anspruch 1, bei der die Einschnitte (11) oder Nuten ringförmig um die Achse (A) der Tragwelle (3) herum angeordnet sind.
Andruckwalze nach Anspruch 1, bei der Einschnitte oder Nuten (17.1, 17.2, 17.3, 17.4, 17.5) spiralförmig um die Achse (A) der Tragwelle herum angeordnet sind.
Andruckwalze nach Anspruch 1, bei der die Einschnitte (11) oder Nuten, jeweils ausgehend von einem Bereich (9om) der Mantelfläche (9o), der sich entlang der Mittelebene (M) der Walze (1) erstreckt, beiderseits dieses Bereiches (9om) jeweils zum betreffenden seitlichen Ende (1r, 11) der Walze (1) hin geneigt sind.
Andruckwalze nach Anspruch 1, bei der sich die Einschnitte (11) oder Nuten (17.1, 17.2, 17.3, 17.4, 17.5) bis in die Seitenfläche (111, 11 r; 191, 19r) der Walze (1, 13) hinein fortsetzen.
Andruckwalze nach Anspruch 1, bei der die Einschnitte (11) oder Nuten (17.1, 17.2, 17.3, 17.4, 17.5) über die gesamte Länge der Mantelfläche (9o, 19o) hinweg angeordnet sind.