EP2804970A1 - Druckwalze - Google Patents

Druckwalze

Info

Publication number
EP2804970A1
EP2804970A1 EP13701735.6A EP13701735A EP2804970A1 EP 2804970 A1 EP2804970 A1 EP 2804970A1 EP 13701735 A EP13701735 A EP 13701735A EP 2804970 A1 EP2804970 A1 EP 2804970A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
return
roller
flow
channel
channels
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13701735.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Münster
Thorsten Wawra
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.)
Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Original Assignee
Oerlikon Textile GmbH and Co KG
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 Oerlikon Textile GmbH and Co KG filed Critical Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Publication of EP2804970A1 publication Critical patent/EP2804970A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G1/00—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics
    • D02G1/12—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using stuffer boxes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F5/00—Elements specially adapted for movement
    • F28F5/02—Rotary drums or rollers

Definitions

  • the invention relates to a pressure roller of a crimping device of a staple fiber plant for man-made fibers, which rotates and transports the sliver and is tempered during the process by a medium which flows through channels in the vicinity of the roll surface.
  • the fiber cable is crimped in a treatment stage.
  • the crimping is produced by means of a device which works according to the so-called stuffer box principle.
  • a nip between two rotating driven pressure rollers is formed.
  • a stuffer box is formed, which is arranged directly after the crimping rollers.
  • the stuffer box is formed by chamber walls, wherein between the pressure rollers and an upper and a lower chamber wall, a preferably adjustable sealing gap is formed.
  • Another object of the invention is to provide an apparatus for stuffer box crimping of manmade fibers in which the rolls can be made with partially comparable manufacturing techniques.
  • the invention is characterized in that small widths of the pressure rollers can be combined with a temperature control by a medium, so To realize a process, as it is also known from devices with larger widths of the rolls.
  • the invention selects an arrangement of the obliquely arranged headers and returns in the roll body, in the flow and return are not in the same plane with respect to the center axis of the pressure roller. Thus, it is possible to reduce the width of the pressure roller, without leading and return come into collision.
  • the simplest form of channels in the area of the roll surface is a hole. This also applies to the shape of the slanted feeders and returns.
  • headers and returns are each directly, so without further elements such as a distribution area, connected to the channel arranged in the outer region, they must each lie on a plane that does not include the central axis of the platen or these maximum each cuts in one point. If at least two channels are connected in the peripheral region of the pressure roller by at least one connecting region on the headers and returns, it is possible to arrange the flow closer to the one channel and to arrange the return closer to the other channel, whereby the flow or return are not in the same plane that they form with the closer channel. There is at most one cutting line between the two planes, which can also be the center axis of the pressure roller.
  • headers and returns it is possible to position them each in a plane with the center line of the pressure roller, whereby the previous arrangements individually for flow or return even for smaller widths of Pressure roller can be performed. Also, so the same manufacturing method for the flow and returns can be further applied.
  • connection of two channels in the outer region of the roller body instead of the connection of two channels in the outer region of the roller body, the use of only one channel is possible, which is connected directly to the flow and a connection area with the return. Also, the arrangement of the connection area between flow and channel would be possible and to connect the return directly to the channel. However, such an arrangement has larger areas between the channels, resulting in a more uneven temperature.
  • the channels in the peripheral area of the pressure roller have closing elements at the ends, which close them off from the environment, but allow a flow of the medium between the channels and the feeds and return passages or the connecting areas.
  • These closure elements can have a wide variety of shapes. These can individually cover only one end of a channel or even several ends. Since it is a largely rotationally symmetrical body in the pressure roller, the use of one ring per side or even several elements that are arranged in a ring, for closing the channels to the outside makes sense.
  • connection areas If the pressure roller between the channels contains connection areas, this must be taken into account in the execution of the closure elements. In order not to have additional surfaces to be sealed, the use of a maximum of one closure element per connection area makes sense.
  • connection region between the individual channels in the peripheral region can be formed by a shaping in the pressure roller or by a shape in the closure elements. Also, a combination of formations in the pressure roller and in the closure elements is possible.
  • the supply and discharge of the medium in the pressure roller and out of this can be done together at the one end of the shaft for the supply and at the other end of the shaft for the discharge or at one of the two shaft ends for supply and discharge.
  • Fig. 1 shows schematically a cross-sectional view of a first embodiment of the inventive rolling body
  • Fig. 2 shows schematically a further cross-sectional view of the first embodiment of the roller body according to the invention, which shows a plane perpendicular to the plane of FIG. 1 level
  • Fig. 3 shows schematically a cross-sectional view of a second embodiment of the roll body according to the invention, are arranged in the supply and discharge on one side 4 shows schematically a cross-sectional view of a third exemplary embodiment of the roller body according to the invention, in which a connection region is arranged between two channels.
  • Fig. 5 shows schematically a further cross-sectional view of the third embodiment of the roller body according to the invention, which shows a plane perpendicular to the plane of FIG. 4 level.
  • a medium 3 is not shown in FIG. 2 and FIG. 5 for the sake of clarity. In FIGS. 1, 3 and 4, the medium 3 is shown only in part.
  • the medium may be water or other suitable for temperature control materials such as an oil, a coolant or a heat transfer medium.
  • a first embodiment of the device according to the invention is shown schematically in a section through a center line of a feed 8 of a roller body 2. Adjacent areas of a pressure roller 1 are only partially and not shown in section for the sake of simplicity.
  • Fig. 2 shows a section perpendicular to the central axis 20 of the pressure roller 1 in the region near an end face 7 of the roller body 2. The following description applies, as far as no explicit reference is made to one of the figures, for both figures.
  • the pressure roller 1 consists of a roller body 2 and other elements, for example, for storage or provision of the medium 3, which are not or only partially shown here. It is possible to manufacture the roller body 2 and further elements, for example the area for positioning the bearing, in one piece without a parting line.
  • the roller body 2 is a channel 4 in the vicinity of a roller surface 5, which extends from one end face 6 of the roller body 2 to the other end face 7 of the roller body 2.
  • the channel 4 is arranged parallel to the roller surface 5. It is also possible not to arrange the channel 4 parallel to the roll surface 5. Further, it is also possible not to execute the channel 4 straight.
  • the channel 4 is connected on one side with a flow 8 and on the other side with a return 9. Further, the supply 8 are connected to a supply 10, which allows the inflow of the medium 3 in the roll body 2, and the return 9 connected to a discharge 11, which allows the outflow of the medium 3 from the roll body 2.
  • the feed 8 and the return 9 are arranged obliquely to the central axis 20 of the Walzenkör- pers 2, wherein the orientation is such that the distance between two points that are the same distance to the connection of the flow 8 and return 9 to the channel are located and each lie on the center line of the flow 8 and return 9, in a region 12 is lower.
  • the angles forming the flow 8 and return 9 with the channel 4 do not have to be the same.
  • the region 12 is shown in FIG. 1, FIG. 3 and FIG. 5 only for the respective forward flow 8 or return 9 lying in the sectional plane.
  • the feed 8 and return 9 must not touch or run through at any point in order to exclude a direct exchange of the medium 3 between flow 8 and return 9. For this purpose, it is necessary that the flow 8 and return 9 do not span a common plane when small widths of the roller body 2 are to be realized. Only when the flow 8 and return 9 are moved in a common projection plane by rotating the cutting planes of their center lines around the central axis of the roller body 2, a cutting line may arise.
  • the channel 4 has at both its ends in the region of the end faces 6 and 7 closure elements 13 and 14, which complete it against the environment.
  • closure elements 13 and 14 which complete it against the environment.
  • the flow of the medium 3 between the flow 8 and channel 4 or channel 4 and return 9 should not be affected by these closure elements 13 and 14.
  • FIG. 1 and 2 The embodiment shown in Fig. 1 and 2 is characterized by the order of flow 8 and return 9, so that even small widths of the roller body 2 can be realized without advantages such as production of the pressure roller 1 from a largely piece and Application of the previous manufacturing methods and design details must be abandoned.
  • supply 10 and discharge 11 can be arranged in conjunction with flow 8 and return 9, and the channel 4 accordingly.
  • Fig. 3 a further embodiment of the device according to the Invention is shown in Fig. 3.
  • the structure and function of the embodiment of FIG. 3 is substantially identical to the embodiment of FIG. 1 or FIG. 2, so that at this point only the differences will be explained and otherwise reference is made to the aforementioned description.
  • the embodiment of Fig. 3 is characterized in that both supply 10 and discharge 11 are arranged on the same side of the roller body.
  • the supply 10 is connected to a passage 15, which in turn is connected to the supply line 8 in order to provide a connection between supply 10 and the beginning of the supply line 8 and thus to ensure the flow of the medium 3 in this area.
  • the end of the return 9 is connected via a connecting region 16 with the discharge 11. This is necessary if the position of the end of the return at the end 6 is different from the position of the discharge 11.
  • This connection region 16 can also be used to optimize the flow conditions of the medium. This can also be done in the region of the transition from execution 15 and flow 8 by integration of an additional connection area. Such a connection region is not shown in the embodiment of FIG.
  • the return 9 is arranged in Fig.
  • connection region 16 which is likewise positioned at a distance from the bushing 15 and also from the feeder 10.
  • the angle between return 9 and central axis of the roller body 2 in the projection in the plane which is spanned by the channel 4 and the central axis of the roller body 2 is less than that of the lead 8 with the central axis of the roller body 2 at Projection into this plane.
  • the design of flow 8 and return 9, as well as the arrangement of flow 8 and return 9 to each other are comparable to the embodiments of FIGS. 1 and 2 and differ only in features that for the realization of the supply of the medium. 3 on one side of the pressure roller 1 are necessary.
  • flow 8 and return 9 or feed 10 and discharge 11 can be reversed, so that the outflow of the medium 3 takes place through the roll body. Also, the use of other connection areas or additional elements is possible to form the flow 8 and return 9 and supply 10 and discharge 11 for the flow of the medium deviating from the variant shown in the embodiment. Other embodiments for realizing the device according to the invention are also possible in order to realize feed 10 and discharge 11 on one side of the pressure roller 1.
  • supply line 8 or return line 9 were never arranged in a plane perpendicular to the roll surface 5 of the roller body 2 from the center axis 20 of the roller body 2. Under certain conditions, it would be possible to place either the flow 8 or the return 9 in this level, but not at the same time, otherwise a penetration of the elements would have taken place, and it would also be the position of the return 9 and flow 8 to be adjusted accordingly ,
  • a distribution region 17 is arranged between two channels 4, which connects the two channels 4 together. Further, the flow 8 is directly connected to the one channel 4 and the distribution area 17. Since the second channel 4 is also connected to the distribution area 17, the flow 8 is also indirectly connected to the second channel 4 via the distribution area 17.
  • the return 9 is directly connected to the one channel 4, which is connected via the distribution area 17 with the flow 8. Indirectly connected is the return via a second distribution region 17 with the other of the two channels 4, which is connected directly to the flow.
  • the right-hand distribution region 17 is formed by a formation 18 in the closure element 13.
  • a formation 19 in the roll body 2 is also possible.
  • all embodiments and further embodiments according to the invention can also be implemented with multiple channels, wherein a symmetrical arrangement along the roll surface 5 of the roll body 2 is particularly useful to achieve a uniform temperature of the entire roll surface 5 through the medium 3. In relation to the embodiment of FIG. 4, this then means more than two channels 4.
  • the closure elements 13 and 14, which delimit the channels 4 from the environment, are designed in the exemplary embodiment of FIG. 4 such that they respectively cover the ends on one end face 6 or 7 of two channels 4.
  • the closure element 13 or 14 can also be designed so that it has per end face 6 or 7 in the form of a ring or consists of several elements which together form a ring or are arranged comparably.
  • a possible width of the roller surface 5, which forms the actual functional surface of the pressure roller 1, is 30-150 mm. This range is particularly useful because widths above 150 mm can also be produced in one embodiment of the roller body 2 of the pressure rollers 1, as they are already known. For widths below 30 mm, the possibilities of arranging feed 8 and return Run 9 very limited due to the required for the overall device and its function diameter of the roller body 2.

Landscapes

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Abstract

Es wird eine Druckwalze einer Kräuseleinrichtung einer Stapelfaseranlage für Chemiefasern beschrieben, die rotiert und das Faserband transportiert und während des Prozesses durch ein Medium temperiert wird, das durch mindestens einen Kanal strömt, der im Bereich der Walzenoberfläche angeordnet ist. Um auch geringe Breiten des Walzenkörpers, dessen Oberfläche die eigentliche Funktionsfläche der Druckwalze bildet, in einer zu bisherigen Druckwalzen vergleichbaren Ausführung und damit verbundenen Fertigungsmethoden realisieren zu können, wird eine spezielle Anordnung des Vorlaufes und Rücklaufes für das Mediums im Walzenkörper vor bzw. nach dem Kanal gewählt. Besonders die Anordnung des Vorlaufes und Rücklaufes zueinander ermöglicht eine deutliche Reduzierung der bisherigen Breite des Walzenkörpers.

Description

Druckwalze
Die Erfindung betrifft eine Druckwalze einer Kräuseleinrichtung einer Stapelfa- seranlage für Chemiefasern, die rotiert und das Faserband transportiert und während des Prozesses durch ein Medium, das durch Kanäle in Nähe der Walzenober- fläche strömt, temperiert wird.
Bei der Herstellung von Stapelfasern aus Chemiefasern ist es bekannt, dass in dem Bearbeitungsprozess das Faserkabel in einer Behandlungs stufe gekräuselt wird. Die Kräuselung wird mittels einer Vorrichtung erzeugt, die nach dem sogenannten Stauchkammerprinzip arbeitet. Hierzu ist ein Walzenspalt zwischen zwei rotierenden angetriebenen Druckwalzen gebildet. In Verlängerung des Walzenspaltes ist eine Stauchkammer gebildet, die unmittelbar den Kräuselwalzen nach- geordnet ist. Die Stauchkammer wird durch Kammerwände gebildet, wobei zwischen den Druckwalzen und einer oberen und einer unteren Kammerwand ein vorzugsweise einstellbarer Dichtspalt gebildet ist. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der US 4,730,371 bekannt. Zum Stauchkräuseln wird nun das Faserkabel zunächst durch den Walzenspalt zwischen den Druckwalzen geführt. Dabei entsteht auf der Auslaufseite der Druckwalzen durch wechselnde Knickung des Faserkabels eine Kräuselung. Das Ergebnis der Kräuselung in dem Faserkabel wird auch durch die vorliegenden Temperaturen bestimmt. Um im Prozess ein entsprechendes Temperaturniveau halten zu können, sind die Druckwalzen temperiert. In den meisten Fällen ist eine Kühlung der Walzen erforderlich. Hierzu werden die Druckwalzen im äußeren Bereich, der mit dem Faserkabel in Berührung kommt, von einem Medium durchströmt. Um das Medium durch die Druckwalzen hindurchzuführen, besitzen diese eine Zuführung und Abführung für das Medium, die so ausgeführt sind, dass die Anschlüsse an die Druckwalzen auch bei rotierenden Walzen ordnungsgemäß funktionieren. Weiter sind zwischen den Walzenenden und den im Bereich der Walzenoberfläche angeordneten Kanälen Vorläufe und Rückläufe angeordnet. Da die Druckwalzen unterschiedliche Durchmesser aufweisen und aufgrund der gewählten Fertigungsmethoden, sind diese Vorläufe und Rückläufe schräg zur Walzenmittellinie angeordnet. Eine solche Ausführung ist in der CN 2765920 Y dargestellt.
Neben der Tendenz zu größeren Walzen, die einen breiteren Bereich zum Transport des Faserkabels aufweisen, das somit auch eine größere Masse pro Längeneinheit aufweisen kann, gibt es auch die Anforderung nach Prozessen mit geringem Massendurchsatz. Zum Beispiel um eine Versuchs- oder Musteranlage zu realisieren oder die Möglichkeit der Kombination von mehreren Vorrichtungen mit einem Teilmassenstrom, die dann auch mit unterschiedlichen Prozessen betrieben werden können, zu einer Gesamtvorrichtung, die einen höheren Massenstrom erzeugt. Bei diesen Vorrichtungen, die einen geringeren Massenstrom erzeugen, ist es erforderlich, die Breite des Arbeitsbereiches der Druckwalzen entsprechend mit einer geringeren Abmessung zu wählen. Um auch bei diesen Ausführungen die Möglichkeit des Einflusses auf die Walzentemperatur zu haben, ist auch bei diesen Ausführungen die Durchströmung der Druckwalze im Bereich der Funktionsfläche mit einem Medium erforderlich, um die gleichen Bedingungen im Prozess zu ermöglichen wie bei Walzen mit größeren Breiten.
Aufgrund der eingesetzten Fertigungsmethoden zur Herstellung der Druckwalzen und der damit verbundenen schrägen Anordnung der Vorläufe und Rückläufe ist jedoch ein Mindestmaß im Abstand der Vorläufe und Rückläufe erforderlich. Daher ist es mit Druckwalzen, wie sie bisher für eine Durchströmung mit einem Medium verwendet werden, nicht möglich, die teilweise geringen Breiten der für Versuchs-, Muster- oder Teilanlagen erforderlichen Walzen zu realisieren, ohne auf die Möglichkeit zu verzichten, eine entsprechende Temperierung zu verwenden, wie sie bisher bei breiteren Druckwalzen eingesetzt wurde.
Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Stauchkräuseln eines Faserkabels der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass selbst bei geringen Arbeitsbreiten der Druckwalzen eine entsprechende Temperierung der Walzenoberfläche möglich ist.
Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung zum Stauchkammerkräuseln von Chemiefasern zu schaffen, bei welcher die Walzen mit teilweise vergleichbaren Fertigungsverfahren hergestellt werden können.
Da bisher bekannte Ausführungen von Druckwalzen aufgrund der größeren Breite des Walzenkörpers den Vorlauf und Rücklauf in eine Ebene haben können, weil der Abstand zwischen Vorlauf und Rücklauf groß genug ist, ist es eine weitere Aufgabe der Erfindung, die bisher bekannten Anordnungen des jeweils einzelnen Vor- oder Rücklaufes und die damit verbundenen Fertigungsmethoden weitestgehend beizubehalten und nur die Zuordnung von Vorlauf und Rücklauf zueinander zu verändern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildlungen sind durch die Merkmale und Merkmalskombinati- onen der Unteransprüche definiert.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass geringe Breiten der Druckwalzen mit einer Temperierung durch ein Medium kombiniert werden können, um so einen Prozess zu realisieren, wie er auch von Vorrichtungen mit größeren Breiten der Walzen bekannt ist.
Die Erfindung wählt eine Anordnung der schräg angeordneten Vorläufe und Rückläufe im Walzenkörper, bei der Vorlauf und Rücklauf nicht in der gleichen Ebene bezogen auf die Mittelachse der Druckwalze liegen. So ist es möglich, die Breite der Druckwalze zu verringern, ohne dass Vorlauf und Rücklauf in Kollision kommen. Bei aus einem Stück gefertigten Druckwalzen ist die einfachste Form der Kanäle im Bereich der Walzenoberfläche eine Bohrung. Die gilt auch für die Form der schräg angeordneten Vorläufe und Rückläufe.
Wenn die schräg angeordneten Vorläufe und Rückläufe jeweils direkt, also ohne weitere Elemente wie zum Beispiel ein Verteilungsbereich, mit dem im äußeren Bereich angeordneten Kanal verbunden sind, so müssen diese jeweils auf einer Ebene liegen, die nicht die Mittelachse der Druckwalze beinhaltet oder diese maximal jeweils in einem Punkt schneidet. Wenn mindestens zwei Kanäle im Umfangsbereich der Druckwalze durch jeweils mindestens einen Verbindungsbereich auf der Vorläufe und Rückläufe verbunden sind, so besteht die Möglichkeit, den Vorlauf näher zu dem einen Kanal anzuordnen und den Rücklauf näher zu dem anderem Kanal anzuordnen, wodurch der Vorlauf bzw. Rücklauf nicht in der gleichen Ebene liegen, den sie mit dem jeweils näher angeordnete Kanal bilden. Zwischen den beiden Ebenen besteht maximal eine Schnittlinie, die auch die Mittelachse der Druckwalze sein kann. Durch diese Anordnung der Vorläufe und Rückläufe ist es möglich, diese jeweils in einer Ebene mit der Mittellinie der Druckwalze zu positionieren, wodurch die bisherigen Anordnungen einzeln für Vorlauf oder Rücklauf auch für geringere Breiten der Druckwalze ausgeführt werden können. Auch kann so die gleiche Fertigungsweise für die Vorlauf bzw. Rückläufe weiter angewandt werden.
Anstatt der Verbindung von zwei Kanälen im Außenbereich des Walzenkörpers, ist auch die Verwendung von nur einem Kanal möglich, der direkt mit dem Vorlauf verbunden ist und über einen Verbindungsbereich mit dem Rücklauf. Auch wäre die Anordnung des Verbindungsbereiches zwischen Vorlauf und Kanal möglich und den Rücklauf direkt an den Kanal anzuschließen. Eine solche Anordnung weist jedoch größere Bereiche zwischen den Kanälen auf, was zu einer ungleichmäßigeren Temperierung führt.
Die Kanäle im Umfangsbereich der Druckwalze weisen an den Enden Verschlusselemente auf, die diese gegen die Umgebung hin abschließen, aber einen Fluss des Mediums zwischen den Kanälen und den Vorläufen und Rückläufen bzw. den Verbindungsbereichen ermöglichen. Diese Verschlusselemente können unterschiedlichste Formen haben. Diese können einzeln immer nur ein Ende eines Kanals abdecken oder auch mehrere Enden. Da es sich bei der Druckwalze um einen größtenteils rotations symmetrischen Körper handelt, ist die Verwendung jeweils eines Ringes pro Seite oder auch mehrerer Elemente, die ringförmig angeordnet sind, zum Verschließen der Kanäle nach außen hin sinnvoll.
Falls die Druckwalze zwischen den Kanälen Verbindungsbereiche enthält, so ist dies bei der Ausführung der Verschlusselemente zu berücksichtigen. Um nicht zusätzliche abzudichtende Flächen aufzuweisen, ist die Verwendung maximal eines Verschlusselementes pro Verbindungsbereich sinnvoll.
Der Verbindungsbereich zwischen den einzelnen Kanälen im Umfangsbereich kann durch eine Ausformung in der Druckwalze gebildet sein oder auch durch eine Ausformung in den Verschlusselementen. Auch ist eine Kombination aus Ausformungen in der Druckwalze und in den Verschlusselementen möglich.
Bei allen Anordnungen der schrägen Vorläufe und Rückläufe ist sicherzustellen, dass alle Vorläufe mit der Zuführung am Wellenende verbunden sind und alle Rückläufe mit der Abführung am Wellenende. Hierbei kann es erforderlich sein, dass weitere Elemente wie zum Beispiel zusätzliche ringförmige Verbindungsbereiche erforderlich sind, um eine durchgehende Verbindung zwischen allen Bereichen zu schaffen.
Die Zuführung und Abführung des Mediums in die Druckwalze und aus dieser heraus kann an dem einen Ende der Welle für die Zuführung und an dem anderen Ende der Welle für die Abführung oder auch für an einem der beiden Wellenenden für Zuführung und Abführung gemeinsam erfolgen.
Einige Ausführungsbeispiele werden im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
Es stellen dar:
Fig. 1 schematisch eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungs gemäßen Walzenkörpers
Fig. 2 schematisch eine weitere Querschnittsansicht des ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Walzenkörpers, die eine senkrecht zur Ebene der Fig. 1 stehende Ebene zeigt
Fig. 3 schematisch eine Querschnittsansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Walzenkörpers, bei dem Zuführung und Abführung auf einer Seite angeordnet sind Fig. 4 schematisch eine Querschnittsansicht eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Walzenkörpers, bei dem zwischen zwei Kanälen ein Verbindungsbereich angeordnet ist.
Fig. 5 schematisch eine weitere Querschnittsansicht des dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Walzenkörpers, die eine senkrecht zur Ebene der Fig. 4 stehende Ebene zeigt.
Ein Medium 3 ist in Fig. 2 und Fig. 5 zur besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt. In den Fig. 1, Fig. 3 und Fig. 4 ist das Medium 3 nur zu einem Teil dargestellt. Das Medium kann Wasser sein oder auch andere zur Temperierung geeignete Materialien wie zum Beispiel ein Öl, ein Kühlmittel oder auch ein Wärmeträgermittel.
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch in einem Schnitt durch eine Mittellinie eines Vorlaufes 8 eines Walzenkörpers 2 dargestellt. Hieran angrenzende Bereiche einer Druckwalze 1 sind nur teilweise und der Einfachheit halber nicht im Schnitt dargestellt. Fig. 2 zeigt einen Schnitt senkrecht zur Mittelachse 20 der Druckwalze 1 im Bereich nahe einer Stirnseite 7 des Walzenkörpers 2. Die nachfolgende Beschreibung gilt, soweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, für beide Figuren.
Die Druckwalze 1 besteht aus einem Walzenkörper 2 und weiteren Elementen zum Beispiel zur Lagerung oder Bereitstellung des Mediums 3, die hier jedoch nicht oder nur teilweise dargestellt sind. Es ist möglich den Walzenkörper 2 und weitere Elemente, zum Beispiel den Bereich zur Positionierung der Lagerung, aus einem Stück ohne eine Trennfuge zu fertigen. Im Walzenkörper 2 befindet sich ein Kanal 4 in Nähe einer Walzenoberfläche 5, der von der einen Stirnseite 6 des Walzenkörpers 2 zur anderen Stirnseite 7 des Walzenkörpers 2 verläuft. In Fig. 1 ist der Kanal 4 parallel zur Walzenoberfläche 5 angeordnet. Es ist auch möglich, den Kanal 4 nicht parallel zur Walzenoberflä- che 5 anzuordnen. Weiter ist es auch möglich, den Kanal 4 nicht gerade auszuführen.
Der Kanal 4 ist auf der einen Seite mit einem Vorlauf 8 und auf der anderen Seite mit einem Rücklauf 9 verbunden. Weiter sind der Vorlauf 8 mit einer Zuführung 10 verbunden, die den Zufluss des Mediums 3 in den Walzenkörper 2 ermöglicht, und der Rücklauf 9 mit einer Abführung 11 verbunden, die den Abfluss des Mediums 3 aus dem Walzenkörper 2 ermöglicht.
Der Vorlauf 8 und der Rücklauf 9 sind schräg zur Mittelachse 20 des Walzenkör- pers 2 angeordnet, wobei die Ausrichtung so erfolgt, dass sich der Abstand zwischen zwei Punkten, die sich im gleichen Abstand zur Verbindung des Vorlaufes 8 bzw. Rücklaufes 9 zum Kanal 4 befinden und jeweils auf der Mittellinie des Vorlaufes 8 bzw. Rücklaufes 9 liegen, im einem Bereich 12 geringer wird. Die Winkel, der Vorlauf 8 und Rücklauf 9 mit dem Kanal 4 bilden, müssen nicht gleich sein. Der Bereich 12 ist in Fig. 1, Fig. 3 und Fig. 5 nur für den jeweils in der Schnittebene liegenden Vorlauf 8 oder Rücklauf 9 dargestellt.
Die zuvor beschriebene schräge Anordnung von Vorlauf 8 und Rücklauf 9 wird verwendet, um zum Beispiel bei einer geraden Ausführung von Vorlauf 8 und Rücklauf 9, wie sie bei der Verwendung einer Bohrung entsteht, nicht in den Bereich der Walzenoberfläche 5 zu gelangen, wenn der Schnittbereich von Kanal 4 und Vorlauf 8 bzw. Rücklauf 9 im senkrechten Bereich zwischen Walzenoberfläche 5 und Mittelachse 20 des Walzenkörpers 2 liegt. Dies ist besonders dann er- forderlich, wenn der Walzenkörper 2 mit angrenzenden Elementen der Druckwalze 1 aus einen Stück gefertigt wird.
Der Vorlauf 8 und Rücklauf 9 dürfen sich in keinem Punkt berühren oder durch- laufen, um einen direkten Austausch des Mediums 3 zwischen Vorlauf 8 und Rücklauf 9 auszuschließen. Hierzu ist es erforderlich, dass der Vorlauf 8 und Rücklauf 9 keine gemeinsame Ebene aufspannen, wenn geringe Breiten des Walzenkörpers 2 realisiert werden sollen. Erst wenn der Vorlauf 8 und Rücklauf 9 in eine gemeinsame Projektionsebene durch drehen der Schnittebenen ihrer Mittellinien um die Mittelachse des Walzenkörpers 2 verschoben werden, darf eine Schnittlinie entstehen.
Der Kanal 4 besitzt an beiden seiner Enden im Bereich der Stirnseiten 6 und 7 Verschlusselemente 13 und 14, die ihn gegen die Umgebung hin abschließen. Der Fluss des Mediums 3 zwischen Vorlauf 8 und Kanal 4 bzw. Kanal 4 und Rücklauf 9 sollte durch diese Verschlusselemente 13 und 14 nicht beeinträchtigt sein.
Das in Fig. 1 bzw. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel zeichnet sich durch die An- Ordnung von Vorlauf 8 und Rücklauf 9 aus, so dass auch geringe Breiten des Walzenkörpers 2 realisiert werden können, ohne dass Vorteile wie Herstellung der Druckwalze 1 aus weitestgehend einem Stück und Anwendung der bisherigen Fertigungsmethoden und Ausführungsdetails aufgegeben werden müssen. Um das Medium am gleichen Ende der Druckwalze 1 nach dem Durchfluss durch den Walzenkörper 2 abnehmen zu können, an der es zuvor bereitgestellt wurde, können Zuführung 10 und Abführung 11 in Verbindung mit Vorlauf 8 und Rücklauf 9, sowie dem Kanal 4 entsprechend angeordnet werden. Hierzu ist in Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungs gemäßen Vorrichtung dargestellt. Der Aufbau und die Funktion des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 ist im Wesentlichen identisch zum Ausführungsbeispiel nach 1 bzw. Fig. 2, so dass an dieser Stelle nur die Unterschiede erläutert werden und ansonsten Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen wird.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 zeichnet sich dadurch aus, dass sowohl Zuführung 10 als auch Abführung 11 auf der gleichen Seite des Walzenkörpers angeordnet sind. Die Zuführung 10 ist mit einer Durchführung 15 verbunden, die wiederrum mit dem Vorlauf 8 verbunden ist, um eine Verbindung zwischen Zu- führung 10 und Anfang des Vorlaufes 8 zu schaffen und so den Fluss des Mediums 3 in diesem Bereich zu gewährleisten. Das Ende des Rücklaufes 9 ist über einen Verbindungsbereich 16 mit der Abführung 11 verbunden. Dieser ist erforderlich, falls die Position des Endes des Rücklaufes an der Stirnseite 6 abweichend zur Position der Abführung 11 ist. Auch kann dieser Verbindungsbereich 16 zur Optimierung der Strömungsverhältnisse des Mediums eingesetzt werden. Dies kann auch im Bereich des Übergangs von Durchführung 15 und Vorlauf 8 durch Integration eines zusätzlichen Verbindungsbereiches erfolgen. Ein solcher Verbindungsbereich ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 nicht dargestellt. Der Rücklauf 9 ist in Fig. 3 so angeordnet, dass ein Abstand zur Durchführung 15 besteht und keine Durchdringung dieser beiden Elemente erfolgt. Dies gilt auch für den Verbindungsbereich 16, der ebenfalls im Abstand zur Durchführung 15 und auch der Zuführung 10 positioniert ist. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist der Winkel zwischen Rücklauf 9 und Mittelachse des Walzenkörpers 2 in der Projektion in die Ebene, die durch den Kanal 4 und die Mittelachse des Walzenkörpers 2 aufgespannt wird geringer als der des Vorlaufes 8 mit der Mittelachse des Walzenkörpers 2 bei Projektion in diese Ebene. Die Ausführung von Vorlauf 8 und Rücklauf 9, sowie die Anordnung von Vorlauf 8 und Rücklauf 9 zueinander sind vergleichbar mit den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und Fig. 2 und unterscheiden sich nur in Merkmalen, die für die Realisie- rung der Zuführung des Mediums 3 auf einer Seite der Druckwalze 1 notwendig sind.
Die Anordnung von Vorlauf 8 und Rücklauf 9 bzw. Zuführung 10 und Abführung 11 kann vertauscht werden, so dass der Abfluss des Mediums 3 durch den Wal- zenkörper erfolgt. Auch ist die Verwendung von weiteren Verbindungsbereichen oder zusätzlichen Elementen möglich, um Vorlauf 8 und Rücklauf 9 sowie Zuführung 10 und Abführung 11 für den Fluss des Mediums abweichend von der im Ausführungsbeispiel gezeigten Variante auszubilden. Auch sind andere Ausführungen zur Realisierung der erfindungsmäßigen Vorrichtung möglich, um Zuführung 10 und Abführung 11 auf einer Seite der Druckwalze 1 zu realisieren.
Bei den bisherigen Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis Fig. 3 waren Vorlauf 8 oder Rücklauf 9 nie in einer Ebene angeordnet, die von der Mittelachse 20 des Walzenkörpers 2 senkrecht auf die Walzenoberfläche 5 des Walzenkörpers 2 aufgespannt wird. Unter bestimmten Voraussetzungen wäre es möglich, entweder den Vorlauf 8 oder den Rücklauf 9 in diese Ebene zu legen, aber nicht gleichzeitig, da sonst eine Durchdringung der Elemente erfolgt wäre, und es müsste auch die Position des Rücklaufes 9 bzw. Vorlaufes 8 entsprechend angepasst werden.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist eine erfindungsgemäße Ausführung eines Walzenkörpers 2 dargestellt, bei dem sowohl Vorlauf 8 und Rücklauf 9 jeweils auf einer Ebene liegen, die von der Mittelachse des Walzenkörpers 2 senkrecht auf die Walzenoberfläche 5 des Walzenkörpers 2 aufgespannt wird.
Ermöglicht wird dies, indem zwischen zwei Kanälen 4 ein Verteilungsbereich 17 angeordnet ist, der die beiden Kanäle 4 miteinander verbindet. Weiter ist der Vorlauf 8 mit dem einen Kanal 4 und dem Verteilungsbereich 17 direkt verbunden. Da der zweite Kanal 4 ebenfalls mit dem Verteilungsbereich 17 verbunden ist, ist der Vorlauf 8 indirekt auch mit dem zweiten Kanal 4 über den Verteilungsbereich 17 verbunden.
Der Rücklauf 9 ist mit dem einen Kanal 4 direkt verbunden, der über den Verteilungsbereich 17 mit dem Vorlauf 8 verbunden ist. Indirekt verbunden ist der Rücklauf über einen zweiten Verteilungsbereich 17 mit dem anderen der zwei Kanäle 4, der direkt mit dem Vorlauf verbunden ist.
Somit ist es möglich, die bei breiteren Walzen von Vorlauf 8 und Rücklauf 9 genutzte Ebene einmal für den Vorlauf 8, in der Ebene des einen Kanals 4, und einmal für den Rücklauf 9, in der Ebene des anderen Kanals 4 zu nutzen und so auch den Walzenkörper 2 mit geringen Breiten zu realisieren, die zum Beispiel in der Anordnung des Vorlaufs 8 oder Rücklaufes 9 zu den Kanälen 4 vergleichbar zu bisherigen Druckwalzen sind, wie sie der Erfindung zu Grunde liegen.
In der Fig. 4 ist der rechte Verteilungsbereich 17 durch eine Ausformung 18 im Verschlusselement 13 gebildet. Es ist jedoch auch möglich, den Verteilungsbe- reich 17 durch eine Ausformung 19 im Walzenkörper 2 zu bilden, wie an dem linken Verteilungsbereich 17 dargestellt. Weiter ist auch die Kombination einer Ausformung 18 im Verschlusselement 13 und einer Ausformung 19 im Walzenkörper 2 möglich. Weiter können alle Ausführungsbeispiele und weitere erfindungsgemäß mögliche Ausführungen auch mit mehreren Kanälen ausgeführt werden, wobei eine symmetrische Anordnung entlang der Walzenoberfläche 5 des Walzenkörpers 2 besonders sinnvoll ist, um eine gleichmäßige Temperierung der gesamten Walzen- Oberfläche 5 durch das Medium 3 zu erzielen. Bezogen auf das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 bedeutet dies dann mehr als zwei Kanäle 4.
Es besteht auch die Möglichkeit mehr als zwei Kanäle 4 mit Verteilungsbereichen 17 zu verbinden und somit die Anzahl der notwendigen Vorläufe 8 und Rückläufe 9 zu reduzieren, falls eine Vielzahl von Kanälen 4 im Bereich der Walzen Oberfläche 5 des Walzenkörpers 2 angeordnet wird.
Falls mehr als zwei Kanäle im Bereich der Walzenoberfläche 5 des Walzenkörpers 2 angeordnet sind, so müssen nicht immer die gleichen Kanäle 4 durch einen Verteilungsbereiche 17 verbunden sein, um den Fluss des Mediums 3 zwischen den jeweils zugeordneten Vorläufen 8 und Rückläufen 9 zu gewährleisten.
Die Verschlusselemente 13 und 14, die die Kanäle 4 gegen die Umgebung abgrenzen, sind im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 so ausgeführt, dass sie jeweils die Enden auf einer Stirnseite 6 oder 7 von zwei Kanälen 4 abdecken. Das Verschlusselement 13 oder 14 kann auch so ausgeführt sein, dass es pro Stirnseite 6 oder 7 die Form eines Ringes hat oder aus mehreren Elementen besteht, die zusammen einen Ring bilden oder diesem vergleichbar angeordnet sind. Eine mögliche Breite der Walzenoberfläche 5, die die eigentliche Funktionsfläche der Druckwalze 1 bildet, beträgt 30-150 mm. Dieser Bereich ist besonders sinnvoll, da Breiten über 150 mm auch in einer Ausführung des Walzenkörpers 2 der Druckwalzen 1 hergestellt werden können, wie sie bereits bekannt sind. Bei Breiten unter 30 mm sind die Möglichkeiten der Anordnung von Vorlauf 8 und Rück- lauf 9 aufgrund des für die Gesamtvorrichtung und deren Funktion erforderlichen Durchmessers des Walzenkörpers 2 sehr eingeschränkt.
Bezugszeichenliste
1 Druckwalze
2 Walzenkörper
3 Medium
4 Kanal
5 Walzenoberfläche
6 Stirnseite
7 Stirnseite
8 Vorlauf
9 Rücklauf
10 Zuführung
11 Abführung
12 Bereich
13 Ver schlu s selement
14 Verschlus selement
15 Durchführung
16 Verbindungsbereich
17 Verteilung sbereich
18 Ausformung
19 Ausformung
20 Mittelachse
25

Claims

Patentansprüche
Druckwalze in einer Kräuseleinrichtung einer Stapelfaseranlage für Chemiefasern mit einem Walzenkörper (2), der mindestens einen im Bereich nahe der Walzenoberfläche (5) angeordneten Kanal (4) aufweist, der auf der einen Seite einen schräg zur Walzenmitte verlaufenden Vorlauf (8), der mit einer Zuführung (10) an einer der Stirnseiten (6, 7) verbunden ist, und auf der anderen Seite einen ebenfalls schräg zur Walzenmitte verlaufenden Rücklauf (9), der mit einer Abführung (11) an einer der Stirnseiten (6, 7) verbunden ist aufweist, und der von einem Medium (3) durchströmt werden kann, das zum Temperieren der Walzenoberfläche (5) verwendet werden kann,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich der Vorlauf (8) und der Rücklauf (9) im Bereich zwischen der Walzen- oberfläche (5) des Walzenkörpers (2) und dessen Mittelachse (20) bei der Projektion in eine Schnittebene durch Drehung um die Mittelachse (20) schneiden.
Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kanal (4) eine Bohrung ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens der Vorlauf (8) oder der Rücklauf (9) eine Bohrung ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
im Bereich nahe der Walzenoberfläche (5) mehrere Kanäle (4) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
mehrere Kanäle (4) durch ein Verteilungsbereich (17) miteinander verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5.
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein Teil des Verteilungsbereiches (17) durch Bildung einer Aus formung (19) im Walzenkörper (2) erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein Teil des Verteilungsbereiches (17) durch Bildung einer Aus formung (18) in einem Verschlusselement (13, 14) erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kanäle (4) seitlich durch ein oder mehrere Verschlusselemente (13, 14) verschlossen werden und dass das oder die Verschlusselemente (13, 14) als ein Ring ausgebildet ist oder sind, so dass eine Verbindung zu dem Vorlauf (8) oder Rücklauf (9) und/oder einem Verteilungsbereich (17) besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zuführung (10) und Abführung (11) an der gleichen Stirnseite (6, 7) des Walzenkörpers (2) angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass
die Breite der Warzenoberfläche (5) des Walzenkörpers (2) 30-150 trägt.
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