EP3853411A1 - Verfahren zur herstellung eines mantels für eine breitstreckwalze, verwendung des mantels für eine breitstreckwalze und breitstreckwalze - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines mantels für eine breitstreckwalze, verwendung des mantels für eine breitstreckwalze und breitstreckwalze

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Publication number
EP3853411A1
EP3853411A1 EP19739579.1A EP19739579A EP3853411A1 EP 3853411 A1 EP3853411 A1 EP 3853411A1 EP 19739579 A EP19739579 A EP 19739579A EP 3853411 A1 EP3853411 A1 EP 3853411A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
jacket
polymer
casting
polymer layer
diisocyanate
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.)
Pending
Application number
EP19739579.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sarah LIPPL
Martin Breineder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP3853411A1 publication Critical patent/EP3853411A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/36—Guiding mechanisms
    • D21F1/40—Rolls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/02—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs transversely
    • B65H23/022—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs transversely by tentering devices
    • B65H23/025—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs transversely by tentering devices by rollers
    • B65H23/0251—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs transversely by tentering devices by rollers with a straight axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2404/00—Parts for transporting or guiding the handled material
    • B65H2404/10—Rollers
    • B65H2404/18—Rollers composed of several layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2404/00—Parts for transporting or guiding the handled material
    • B65H2404/50—Surface of the elements in contact with the forwarded or guided material
    • B65H2404/53—Surface of the elements in contact with the forwarded or guided material with particular mechanical, physical properties
    • B65H2404/532—Surface of the elements in contact with the forwarded or guided material with particular mechanical, physical properties with particular durometer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2801/00—Application field
    • B65H2801/84—Paper-making machines

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a jacket for a spreader roll, such a spreader roll and the use of such, in detail according to the independent claims.
  • Spreader rolls are used in machines for producing and / or treating a fibrous web.
  • spreader rollers come e.g. for paper production, on the one hand, at least indirectly in contact with the finished paper web, for example in coating units in which the paper web is coated or in the winding area in which the finished paper web is wound into reels.
  • spreader rolls can also come into contact with clothing of the machine, such as forming fabrics, at least indirectly in the area of the forming section.
  • such spreading rollers are subject to high friction and therefore abrasion during operation of the machine due to the contact.
  • the forming section in addition to the high friction, there is the damp environment due to the fiber suspension.
  • a generic spreader roll has a plurality of on one
  • Cylindrical outer bushes also called segments
  • the outer bushings are spaced apart from one another, preferably at the same distance, from one another. They are stored independently of one another on the roller core.
  • a single, coherent jacket is drawn over the outer cylindrical jacket surfaces of the individual outer bushings. It is the jacket which, as described above, comes into contact with a paper web when the spreader roller is used as intended.
  • the paper web or the covering wraps around the spreader roller, at least partially, seen in the circumferential direction thereof.
  • spreader rolls are known, which are designed banana-shaped, ie with a roll core bent perpendicular to the longitudinal axis of the roll. The coat follows then essentially the outer contour of the roll core, so it also runs curved.
  • the object of the invention is therefore to provide a jacket for a spreader roll and precisely one which avoids the disadvantages known from the prior art.
  • detachments of the individual layers of multilayer spreader rolls are to be reduced and the service life of such spreader roll is to be increased.
  • the manufacturing effort of such a jacket should also be reduced.
  • the inventors have recognized that the service life of the jacket can be considerably improved by the production method according to the invention. This is achieved in that the two polymer layers of the jacket are produced simultaneously, that is to say in one stroke. The movement of the casting nozzles from one axial end to the other axial end - along the axis of rotation of the casing to be produced - is seen as the stroke. This corresponds to the concept of the operation according to the invention. This means that the jacket is finished in just one movement of the pouring nozzles. The polymers which emerge from the two casting nozzles and form the two polymer layers of the jacket after crosslinking are poured "wet-on-wet" one above the other during the casting process according to the invention.
  • This term means that the first, radially inner polymer layer is not yet completely crosslinked - but is still "sticky", since the second, radially outer polymer layer is already applied to it.
  • the reinforcement structure is also seen in terms of time after the application of the first, but before or at the moment of the application of the second polymer layer to the first polymer layer on the latter, at least in the latter to embed the first polymer layer.
  • This method results in a monolithically produced jacket, the polymer layers and reinforcing structure of which have improved adhesion, so that detachments as a result of the load are reduced during normal operation.
  • the simplified manufacturing process also saves manufacturing time.
  • successive application is to be understood to mean the application of a polymer gradually, that is to say piecewise over the entire outer diameter of the casting cylinder or the second polymer layer.
  • polymer is applied from the two casting nozzles.
  • the mouth cross section of the pouring nozzles for polymer is only a fraction of the circumferential surface of the shell to be produced. Therefore, in accordance with the rotational molding process, one polymer strip is placed in a spiral on the casting cylinder or the second polymer layer until the entire circumferential surface of the jacket is finished in this way.
  • the steps of the method according to the invention take place simultaneously with one another in one work step, it means that these steps at the same time, but on a different section of the outer circumference of the jacket or casting cylinder to be produced or of the first polymer layer, that is, only locally offset, ie by the distance between the two pouring nozzles.
  • the distance between the pouring nozzles can be a multiple of the width of the mouth of the nozzles, ie the width of the polymer strip that can be brought out of these.
  • Spreader roll in the sense of the invention means the spreader roll of the generic type mentioned at the outset.
  • a fibrous web in the sense of the invention is a scrim of fibers such as wood fibers, plastic fibers, glass fibers, carbon fibers, To understand additives, additives or the like.
  • the fibrous web can be designed as a paper, cardboard or tissue web. It can essentially comprise wood fibers, whereby small amounts of other fibers or also additives can be present. Depending on the application, this is left to the specialist.
  • a sheath in the sense of the invention means a band which is closed in the circumferential direction about its longitudinal axis - in the manner of a loop.
  • the jacket is open at its axial ends, as seen in the width direction along the longitudinal axis.
  • the jacket can thus be pulled over one of its axial ends over a roller core (or its segments) of the spreader roller.
  • the inner surface (radially innermost outer surface) of the casing then lies at least indirectly on the (radially outermost) outer surface of the segments.
  • the alternatives include indirect (through other means) and direct (direct).
  • the jacket can be made partially or entirely of a polymer.
  • a castable, curable, preferably elastomeric polymer, also called cast elastomer, such as polyurethane can be used as the polymer.
  • polymer layer is meant a layer which comprises such a castable, curable, preferably elastomeric polymer or is produced entirely therefrom.
  • the two polymer layers are one-piece, hardened layers produced by master molding. In other words, they are monolithically shaped, i.e. made by casting.
  • the polymer layers of the two polymer layers can be identical. If exactly two polymer layers are provided, the radially inner (or innermost) polymer layer — measured in the radial direction around the longitudinal axis of the jacket — can have a thickness of approximately 5 mm. The radially outer (or outermost) polymer layer can have a corresponding thickness of approximately 10 to 20 mm exhibit.
  • the term, for example, means a deviation of up to +/- 20% of the stated value.
  • line structure is a line structure such as. B. thread or thread understood.
  • thread is meant a linear, long and thin structure made of one or more fibers.
  • Thread is understood to mean a linear structure which is produced from several twisted threads.
  • the line structure can be made from several fibers twisted around one another in the manner of a rope.
  • the definitions mentioned are used regardless of the material used and the thickness. This means that e.g. a comparatively thick metallic thread is called thread and not, as is customary in the art, called wire.
  • sheet-like - preferably textile - such as. B. fabrics, knitted fabrics, knitted fabrics, braids or scrims - which are made of linear structures.
  • the fabric can be a band. Again, the definitions mentioned are used regardless of the material and thickness used.
  • the reinforcement structure is made from a starting material.
  • the starting material is understood to mean that material or sheet material by means of which the reinforcing structure of the finished jacket according to the invention is produced.
  • the starting material that is to say raw material
  • the length is preferably dimensioned such that the (single) reinforcing structure can be produced continuously in one stroke - without interruption - over the entire width of the jacket.
  • the starting material can, for example, be in the form of - preferably in the form of a roll - and can be unwound lengthwise from a roll.
  • a finished jacket in the sense of the invention is one whose two polymer layers have been hardened and finally processed, that is to say ready for use for the purpose mentioned at the outset, for example for mounting on the spreader roll or for paper production.
  • a finished polymer layer means a layer that has hardened.
  • reinforcing structure in the sense of the invention means reinforcing the at least one layer containing or consisting of the polymer - that is to say the polymer layer.
  • the reinforcing structure can be completely embedded in the polymer layer, so that the reinforcing structure does not go beyond the boundary of the polymer layer.
  • the polymer layer takes on the role of a matrix, which surrounds the reinforcement structure and binds to the matrix as a result of adhesive or cohesive forces.
  • single reinforcement structure means that the line and / or flat structure is the only reinforcement - the at least one polymer layer, all the polymer layers and preferably the entire finished jacket itself.
  • the at least one polymer layer, all polymer layers and preferably the entire jacket are free of further (additional) reinforcement structures, such as line structures and / or flat structures and preferably free of scrims.
  • additional reinforcement structures such as line structures and / or flat structures and preferably free of scrims.
  • the term “scrim” is understood to mean a flat structure consisting of one or more layers of parallel threads that are not fixed in a material, frictional or form-fitting manner at their crossing points. Such a clutch is not sustainable itself after it has been laid, which means that if it is relocated it loses its shape.
  • a fabric or fabric tape is understood to be a textile fabric woven from warp and weft threads. Warp and weft threads cross each other.
  • the fabric can comprise a single or several different, preferably several thread systems with different mechanical properties. But it is also conceivable to use fabrics in which the threads of warp and weft are made of the same material.
  • the present invention also relates to a machine mentioned at the outset or its components, such as a winding device, a forming section or a coating unit, in which the component according to the invention, that is to say the jacket and / or the spreader roller, is / are installed.
  • a machine mentioned at the outset or its components such as a winding device, a forming section or a coating unit, in which the component according to the invention, that is to say the jacket and / or the spreader roller, is / are installed.
  • FIG. 1 shows a highly schematic, partially sectioned view of an spreader roller according to the invention
  • Fig. 2 is a schematic partial and enlarged partial view of a
  • 3a, 3b two very simplified representations of the devices for producing the jacket.
  • a spreader roller 7 according to the invention is shown in a highly schematic, partially sectioned view. This representation is not to scale.
  • the spreader roll 7 has a curved roll core 7.2.
  • the curvature is exaggerated.
  • the roller core 7.2 follows the curvature of its roller axis 7.1.
  • the latter is concentric to the roller core 7.2 and, in the selected view, is curved around a perpendicular to the plane of the drawing.
  • the spreader roller 7 can be designed in such a way that it can be bent, that is, when used as intended, it can be brought into a curved and an uncurved position.
  • a plurality of cylindrical outer bushes 7.3 are arranged on the roller core 7.2.
  • the outer bushes 7.3 are preferably arranged without contact with one another at a distance along the roller axis 7.1 from one another. They can preferably be arranged evenly distributed over the roller core 7.2.
  • the term evenly distributed refers to the smallest distance between the symmetry points (intersection of the respective axis of symmetry with the roller axis 7.1) of the outer bushes 7.3 which are directly adjacent to one another. In the curved position of the spreader roller 7 shown cut the
  • the outer bushes 7.3 are mounted independently of one another on the roller core 7.2 so as to be rotatable about their longitudinal axis, which can coincide in sections (eg tangentially) with the roller axis 7.1.
  • Mounted rotatably means that a rotation of the outer bushes 7.3 relative to the roller core 7.2 is possible, particularly when the spreader roller 7 is used as intended.
  • the outer bushes 7.3 are preferably not designed to be displaceable in the axial direction, that is to say in the direction of the roller axis 7.1, at least not when the spreader roller 7 is used as intended. In the present view, five outer bushes 7.3 are shown by way of example. A different number would of course be conceivable.
  • a bearing can be provided at the axial ends of the roller core 7.2 in order to absorb the forces acting on the spreader roller 7 during operation.
  • This storage can be a fixed or rotating bearing.
  • the spreader roller 7 and in particular the roller core 7.2 can be driven in rotation, that is, in relation to a stationary part such as the frame of a machine in which it is installed, or it can be rigid, that is to say it can be non-rotating in relation to this stationary part.
  • a single, coherent jacket 1 is drawn over the radially outer cylinder jacket surfaces of the individual outer bushes 7.3. It extends at least from one axial end of the first outer bushing 7.3 (or beyond it) to an axial end of the last outer bushing 7.3 opposite this and beyond.
  • Such a jacket 1 is shown by way of example in FIG. 2.
  • the figure shows a cross-section through the longitudinal axis 1.1 of the finished jacket 1, which is not to scale and is partially shown, a possible embodiment of the invention.
  • a comparison of FIGS. 1 and 2 shows that the longitudinal axis of the finished jacket 1 does not initially correspond to the curved roller axis 7.1 of the spreader roller 7 shown. However, since the jacket 1 is elastic, it follows the curvature of the roller axis 7.1 of the spreader roller 7 after being pulled onto the roller core 7.2.
  • the jacket 1 comprises exactly two polymer layers 2 and 2.1. The latter are arranged one above the other in the radial direction with respect to the longitudinal axis 1.1 of the casing 1.
  • a reinforcing structure 3 is embedded in the first, radially inner polymer layer 2.
  • the reinforcement structure 3 is designed as a line structure, such as a metallic thread or in the manner of a rope.
  • the coiled spirals of the line structure are shown here in simplified form as hatched circles. Coils which are adjacent to one another are equally spaced from one another over the entire length of the casing 1, namely by the pitch S.
  • a second polymer layer 2.1 is applied to the outer circumference of the first polymer layer 2.
  • the first, radially inner polymer layer 2 has the reinforcing structure 3, the radially outer polymer layer 2.1 being free of such in the case shown.
  • the reinforcement structure 3 can also be arranged in both polymer layers 2, 2.1 at the same time or only in the second polymer layer 2.1. In principle, it would be conceivable to provide more than two polymer layers 2, 2.1.
  • the reinforcement structure 3 can in principle be the line structure shown and / or a flat structure not shown as. Regardless of the embodiment shown, the aforementioned and / or link means that both a line and a flat structure can be present in the same polymer layer.
  • 3a and 3b show two different devices for producing the jacket 1 according to the invention in a highly schematic, not to scale representation. Only part of a casting cylinder 4 is shown. The illustration shows an initial stage of the manufacturing process of the jacket 1.
  • the casting cylinder 4 is mounted rotatably about its longitudinal axis 5, which corresponds to the longitudinal axis 1.1 of the jacket 1 to be produced. Longitudinal axis 5 runs here in the plane of the drawing.
  • molding material such as pourable, curable elastomeric polymer, e.g. Polyurethane, from above through a first pouring nozzle 8 onto the radially outermost lateral surface of the casting cylinder 4.
  • a casting material can e.g. should be chosen with regard to its pot life and viscosity such that it does not drip off the casting cylinder 4 during casting.
  • the casting cylinder 4 is rotated in the direction of the arrow about its longitudinal axis 5.
  • the first casting nozzle 8 is over a suitable guide, not shown in FIGS. 3a, 3b, parallel to the longitudinal axis 5 along this relatively along the casting cylinder 4.
  • the polymer strip emerging from the first pouring nozzle 8 gradually solidifies and successively forms the first polymer layer 2.
  • the starting material 3.1 is unrolled and wound into coils on the rotating casting cylinder 4 in order to produce the reinforcing structure 3.
  • the starting material 3.1 is in the first polymer layer 2 e.g. fully embedded.
  • the second, radially outer polymer layer 2.1 is poured onto the outer circumference of the first polymer layer 2.
  • a second casting nozzle 9 is provided for this purpose. This is essentially identical to the first pouring nozzle 8. However, both pouring nozzles 8, 9 are arranged spaced apart from one another along the longitudinal axis 5 of the pouring cylinder 4. The distance is a multiple of the width of the mouth of the pouring nozzles 8, 9. Between the two pouring nozzles 8, 9, the starting material 3.1 is then unwound and e.g. embedded in the first polymer layer 2.
  • the casting material emerging from the casting nozzles 8, 9 is in the present case a mixture of a prepolymer and a crosslinking agent.
  • the mixture is mixed in a mixing head 7, 7.1 from the two aforementioned components.
  • the prepolymer is provided from a prepolymer container, not shown, in which it is stored or stirred.
  • the prepolymer is the reaction product of an isocyanate according to the invention and a polyol.
  • the prepolymer container for example, it can be in the form of a prepolymer from the substances just mentioned.
  • the crosslinker can be provided in a crosslinker container, also not shown.
  • the prepolymer container and crosslinker container are assigned to the device for producing the jacket 1. They are connected in a flow-conducting manner to mixing heads 7, 7.1 via lines, also not shown.
  • the prepolymer-crosslinking agent mixture is thus produced upstream and outside the corresponding casting nozzle 8, 9 in the mixing head 7, 7.1, that is to say mixed, in order then to be applied as a polymer strip from the casting nozzle 8, 9.
  • two separate mixing heads 7, 7.1 are provided according to FIG. 3b, which are connected to separate prepolymer containers and crosslinker containers via separate lines.
  • both polymer layers 2, 2.1 are to be made from the same polymer, all that is required is a mixing head 7 which distributes the prepolymer / crosslinker mixture to both casting nozzles 8, 9 via a distributor 6 (FIG. 3a).
  • the distributor 6 can be designed such that material flows which differ from one another can be delivered to the pouring nozzles 8, 9. In this way, the thickness of the individual polymer layers 2, 2.1 can be easily and separately adjusted.
  • an endless cylindrical tubular jacket 1 whose inner circumference essentially corresponds to the outer circumference of the casting cylinder 4, is gradually produced over the width of the casting cylinder 4.
  • the polymer to be discharged from the pouring nozzles 8, 9 can be selected, for example with regard to its pot life, in such a way that the polymer layers 2, 2.1 can still be applied to one another “wet-on-wet”.
  • Reinforcement structure 3 is particularly well anchored in this. All in all, this can improve the detachment behavior of the individual polymer layers 2, 2.1 from one another and simplify the manufacturing process of such a jacket 1.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Mantels für eine Breitstreckwalze einer Maschine zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn. Ferner betrifft die Erfindung eine Breitstreckwalze mit einem gemäß einem solchen Verfahren hergestellten Mantel sowie die Verwendung eines gemäß einem solchen Verfahren hergestellten Mantels für eine Breitstreckwalze.

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES MANTELS FÜR EINE
BREITSTRECKWALZE, VERWENDUNG DES MANTELS FÜR EINE
BREITSTRECKWALZE UND BREITSTRECKWALZE
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Mantels für eine Breitstreckwalze, eine solche Breitstreckwalze sowie die Verwendung einer solchen, im Einzelnen gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
Breitstreckwalzen werden in Maschinen zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn eingesetzt. Im bestimmungsgemäßen Gebrauch derartiger Maschinen kommen Breitstreckwalzen z.B. zur Papierherstellung einerseits mit der fertigen Papierbahn wenigstens mittelbar in Kontakt, beispielsweise in Streichaggregaten, in denen die Papierbahn gestrichen wird oder im Bereich der Aufwicklung, in der die fertige Papierbahn zu Tambouren gewickelt wird. Andererseits können Breitstreckwalzen auch im Bereich der Formierpartie wenigstens mittelbar in Kontakt mit Bespannungen der Maschine, wie Formiersieben kommen. In jedem Fall sind derartige Breitstreckwalzen im Betrieb der Maschine durch den Kontakt einer hohen Reibung und daher Abrasion unterworfen. In der Formierpartie kommt zu der hohen Reibung noch die feuchte Umgebung bedingt durch die Fasersuspension hinzu. Eine gattungsgemäße Breitstreckwalze weist eine Mehrzahl von auf einem
Walzenkern aufeinanderfolgend angeordneten und um dessen Drehachse (Walzenachse genannt) drehbar gelagerten zylindrischen Aussenbuchsen (auch Segmente genannt) auf. Die Aussenbuchsen sind dabei untereinander berührungsfrei im Abstand - bevorzugt im gleichen Abstand - zueinander angeordnet. Sie sind unabhängig voneinander auf dem Walzenkern gelagert. Über die äußeren Zylindermantelflächen der einzelnen Aussenbuchsen ist ein einziger, zusammenhängender Mantel gezogen. Es ist der Mantel, der wie oben beschrieben bei bestimmungsgemäßem Gebrauch der Breitstreckwalze mit einer Papierbahn in Kontakt kommt. Dazu umschlingt die Papierbahn bzw. die Bespannung die Breitstreckwalze wenigstens teilweise in Umfangsrichtung dieser gesehen. Ferner sind Breitstreckwalzen bekannt, welche bananenförmig, d.h. mit senkrecht zur Längsachse der Walze gebogenem Walzenkern ausgebildet sind. Der Mantel folgt dann im Wesentlichen der Außenkontur des Walzenkerns, verläuft also ebenfalls gebogen.
Aus dem Stand der Technik bekannte Breitstreckwalzen neigen infolge der eingangs genannten Belastungen zu einem frühzeitigen Verschleiß. Werden Mäntel von derartigen Breitstreckwalzen mehrschichtig ausgeführt, so kann es zu ungewollten Ablösungen der einzelnen Schichten im bestimmungsgemäßen Betrieb der Maschine kommen. Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Mantel für eine Breitstreckwalze und eben ein solche anzugeben, der/die die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermeidet. Insbesondere sollen Ablösungen der einzelnen Schichten von mehrschichtigen Breitstreckwalzen vermindert und die Lebensdauer derartiger Breitstreckwalze vergrößert werden. Schließlich soll auch der Fertigungsaufwand eines solchen Mantels reduziert werden.
Die Erfinder haben erkannt, dass durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren die Lebensdauer des Mantels erheblich verbessert werden kann. Dies wird dadurch erzielt, dass beiden Polymerschichten des Mantels gleichzeitig, also in einem Hub gefertigt werden. Als Hub wird dabei die Bewegung der Gießdüsen von einem axialen Ende zum anderen axialen Ende - entlang der Drehachse des herzustellenden Mantels - gesehen. Dies entspricht dem Begriff des erfindungsgemäßen Arbeitsgangs. Das bedeutet, dass der Mantel in nur einer einzigen Bewegung der Gießdüsen gesehen fertiggestellt wird. Die Polymere, die aus den beiden Gießdüsen austreten und nach Vernetzung die beiden Polymerschichten des Mantels bilden werden während des erfindungsgemäßen Gießprozesses "nass-in-nass" übereinander gegossen. Dieser Begriff bedeutet, dass die erste, radial innere Polymerschicht noch nicht vollständig vernetzt ist - sondern noch "klebrig" ist, da wird bereits die zweite, radial äußere Polymerschicht auf diese aufgebracht. Auch die Verstärkungsstruktur wird zeitlich gesehen nach dem Ausbringen der ersten, jedoch noch vor oder im Augenblick des Ausbringens der zweiten Polymerschicht auf die erste Polymerschicht auf letztgenannte aufgebracht, um diese zumindest in der ersten Polymerschicht einzubetten. Mittels dieses Verfahrens ergibt sich ein monolithisch hergestellter Mantel, dessen Polymerschichten und Verstärkungsstruktur eine verbesserte Haftung aufweisen, sodass Ablösungen infolge der Belastung im bestimmungsgemäßen Betrieb verringert werden. Zudem wird durch den vereinfachten Herstellungsprozess Fertigungszeit eingespart.
Unter dem Begriff sukzessives Ausbringen ist das Ausbringen eines Polymers nach und nach, also stückweise über den gesamten Außendurchmesser des Gießzylinders bzw. der zweiten Polymerschicht zu verstehen. Dies erfolgt nach dem Rotationsgussverfahren, indem der Gießzylinder drehangetrieben wird und die beiden Gießdüsen entlang dessen Drehachse axial verschoben werden. Während der Überlagerung dieser beiden Relativbewegungen wird aus den beiden Gießdüsen Polymer ausgebracht. Der Mündungsquerschnitt der Gießdüsen für Polymer beträgt nur einen Bruchteil der Umfangsfläche des herzustellenden Mantels. Daher wird gemäß dem Rotationsgußverfahren jeweils ein Polymerstreifen auf dem Gießzylinder bzw. der zweiten Polymerschicht spiralig abgelegt, bis eben die gesamte Umfangsfläche des Mantels auf dieses Weise fertiggestellt wird.
Wenn davon die Rede ist, dass die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens gleichzeitig zueinander in einem Arbeitsgang stattfinden, ist damit gemeint, dass diese Schritte zur gleichen Zeit, jedoch an einem unterschiedlichen Abschnitt des Außenumfangs des herzustellenden Mantels bzw. Gießzylinders oder der ersten Polymerschicht, also nur lokal versetzt, d.h. um den Abstand der beiden Gießdüsen zueinander entfernt erfolgen. Der Abstand der Gießdüsen untereinander kann ein Vielfaches der Breite der Mündung der Düsen, also der Breite des Polymerstreifens, der aus diesen ausbringbar ist, betragen.
Mit Breitstreckwalze im Sinne der Erfindung ist die eingangs genannte, gattungsgemäße Breitstreckwalze gemeint.
Unter einer Faserstoffbahn im Sinne der Erfindung ist ein Gelege bzw. Gewirre von Fasern, wie Holzfasern, Kunststofffasern, Glasfasern, Kohlenstofffasern, Zusatzstoffen, Additiven oder dergleichen zu verstehen. So kann die Faserstoffbahn beispielsweise als Papier-, Karton- oder Tissuebahn ausgebildet sein. Sie kann im Wesentlichen Holzfasern umfassen, wobei geringe Mengen anderer Fasern oder auch Zusatzstoffe und Additive vorhanden sein können. Dies bleibt je nach Einsatzfall dem Fachmann überlassen.
Unter einem Mantel im Sinne der Erfindung ist ein in Umfangsrichtung um dessen Längsachse in sich - nach Art einer Schlaufe - geschlossenes Band gemeint. An seinen axialen Enden ist der Mantel - in Breitenrichtung entlang der Längsachse gesehen - offen. Damit kann der Mantel über eines seiner axialen Enden über einen Walzenkern (bzw. dessen Segmente) der Breitstreckwalze gezogen werden. In einem solchen Fall liegt dann die Innenfläche (radial innerste Außenfläche) des Mantels auf der (radial äußersten) Außenfläche der Segmente wenigstens mittelbar auf. Wenigstens mittelbar beinhaltet die Alternativen mittelbar (durch weitere Mittel) und unmittelbar (direkt).
Der Mantel kann teilweise oder vollständig aus einem Polymer hergestellt sein. Als Polymer kann dabei ein gießbares, aushärtbares, bevorzugt elastomeres Polymer, auch Gießelastomer genannt, wie Polyurethan eingesetzt werden.
Mit Polymerschicht ist eine Schicht gemeint, die ein solches gießbares, aushärtbares, bevorzugt elastomeres Polymer umfasst oder vollständig daraus hergestellt ist. Gemäß der Erfindung sind die beiden Polymerschichten einteilig durch Urformen hergestellte, ausgehärtete Schichten. Anders ausgedrückt sind diese monolithisch urgeformt, also durch Gießen hergestellt.
Die beiden Polymerschichten können hinsichtlich ihres Polymers identisch ausgeführt sein. Bei Vorsehen von genau zwei Polymerschichten kann die radial innere (bzw. innerste) Polymerschicht - in Radialrichtung um die Längsachse des Mantels gemessen - etwa eine Dicke von etwa 5 mm aufweisen. Die radial äußere (bzw. äußerste) Polymerschicht kann eine entsprechende Dicke von etwa 10 bis 20 mm aufweisen. Mit dem Begriff etwa ist eine Abweichung von bis zu +/- 20 % des genannten Werts gemeint.
Unter dem Begriff Liniengebilde wird ein linienförmiges Gebilde wie z. B. Faden oder Zwirn verstanden. Mit Faden ist ein linienförmiges, langes und dünnes Gebilde aus einer oder mehreren Fasern gemeint. Unter Zwirn wird ein linienförmiges Gebilde verstanden, das aus mehreren zusammengedrehten Fäden hergestellt ist. Das Liniengebilde kann aus mehreren, umeinander verdrillten Fasern nach Art eines Seils hergestellt sein. Die genannten Definitionen werden dabei unabhängig von dem verwendeten Material und der Dicke verwendet. Damit ist gemeint, dass z.B. ein vergleichsweise dicker metallischer Faden eben als Faden und nicht, wie fachüblich, als Draht bezeichnet wird.
Als Flächengebilde im Sinne der vorliegenden Erfindung gelten flächenförmige - bevorzugt textile - Gebilde wie z. B. Gewebe, Gewirke, Gestricke, Geflechte oder Gelege - die aus linienförmigen Gebilden hergestellt sind. Das Flächengebilde kann ein Band sein. Auch hier werden die genannten Definitionen unabhängig von dem verwendeten Material und der Dicke verwendet. Die Verstärkungsstruktur wird aus einem Ausgangsmaterial hergestellt.
Unter Ausgangsmaterial wird jenes Material oder Flalbzeug verstanden, mittels dem die Verstärkungsstruktur des erfindungsgemäßen fertigen Mantels hergestellt wird. Im Falle von - insbesondere textilen - Flächengebilden kann das Ausgangsmaterial, also Rohmaterial, ein Band, insbesondere endloses Band sein, dessen Breite bedeutend geringer ist als die Breite des Mantels. Bevorzugt ist die Länge so bemessen, dass die (einzige) Verstärkungsstruktur über die gesamte Breite des Mantels kontinuierlich also in einem Hub - ohne Unterbrechung - hergestellt werden kann. Das Ausgangsmaterial kann z.B. in Form von - bevorzugt bandförmiger - Rollenware vorliegen, und der Länge nach von einer Rolle abgespult werden. Ein fertiger Mantel im Sinne der Erfindung ist ein solcher, dessen beide Polymerschichten ausgehärtet und abschließend bearbeitet, also für den eingangs genannten Zweck z.B. zum Aufziehen auf die Breitstreckwalze oder für die Papierproduktion einsatzbereit ist. Analog ist mit fertiger Polymerschicht eine Schicht gemeint, die ausgehärtet sind.
Mit dem Begriff Verstärkungsstruktur im Sinne der Erfindung ist eine Verstärkung der wenigstens einen, das Polymer enthaltenden oder aus diesem bestehenden Schicht - also der Polymerschicht - gemeint. Dabei kann die Verstärkungsstruktur vollständig in die Polymerschicht eingebettet sein, sodass die Verstärkungsstruktur nicht über die Begrenzung der Polymerschicht hinausgeht. Anders ausgedrückt übernimmt die Polymerschicht die Rolle einer Matrix, welche die Verstärkungsstruktur umgibt und infolge von Adhäsions- oder Kohäsionskräften an die Matrix bindet. Mit dem Begriff einzige Verstärkungsstruktur ist gemeint, dass das Linien- und/oder Flächengebilde die einzige Verstärkung - der zumindest einen Polymerschicht, aller Polymerschichten und bevorzugt des gesamten, fertigen Mantels selbst - ist. Das bedeutet, dass genau eine Verstärkungsstruktur aus Liniengebilde, Flächengebilde oder einer Kombination dieser beiden vorgesehen ist und sonst keine weitere Verstärkungsstruktur im Sinne der Erfindung. Anders ausgedrückt ist die zumindest eine Polymerschicht, alle Polymerschichten und bevorzugt der gesamte Mantel frei von weiteren (zusätzlichen) Verstärkungsstrukturen, wie Liniengebilden und/oder Flächengebilden und bevorzugt frei von Gelegen. Unter Gelege wird dabei ein Flächengebilde verstanden, das aus einer oder mehreren Lagen von parallel verlaufenden Fäden besteht, die an ihren Kreuzungspunkten nicht Stoff-, reib- oder formschlüssig fixiert sind. Ein solches Gelege ist nach dem Legen selbst nicht tragfähig, d.h. dass es bei Verlagerung die ihm verliehene Form verliert. Damit es seine Form beibehält, müssen die aufeinander gelegten Fäden zwangsweise gehalten werden, z.B. in einer Polymerschicht eingebettet. Als Gewebe oder Gewebeband wird ein aus Kett- und Schussfäden gewebtes textiles Flächengebilde verstanden. Kett- und Schussfäden überkreuzen sich dabei. Das Gewebe kann dabei ein einziges oder mehrere unterschiedliche, bevorzugt mehrere in ihren mechanischen Eigenschaften unterschiedliche Fadensysteme umfassen. Aber es ist auch denkbar, dass solche Gewebe eingesetzt werden, bei denen die Fäden von Kette und Schuss aus dem gleichen Material hergestellt sind.
Im Wesentlichen in Längs- oder in Breitenrichtung soll so verstanden werden, dass auch beidseits Abweichungen gegenüber der entsprechenden Richtung um 45° möglich sind.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung auch eine eingangs genannte Maschine bzw. deren Bauteile wie eine Wicklungsvorrichtung, eine Formierpartie oder ein Streichaggregat, in der das erfindungsgemäße Bauteil, also der Mantel und/oder die Breitstreckwalze verbaut ist/sind.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ohne Einschränkung der Allgemeinheit näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine stark schematisierte teilgeschnittene Ansicht auf eine erfindungsgemäße Breitstreckwalze;
Fig. 2 eine schematische teilweise und vergrößerte Teildarstellung eines
Ausführungsbeispiels für ein Ausgangsmaterial der Verstärkungsstruktur eines erfindungsgemäßen Mantels in einen Querschnitt durch dessen Längsachse gesehen;
Fig. 3a, 3b zwei sehr vereinfachte Darstellungen der Vorrichtungen zur Herstellung des Mantels.
In Fig. 1 ist in einer stark schematisierten, teilgeschnittenen Ansicht eine erfindungsgemäße Breitstreckwalze 7 gezeigt. Diese Darstellung ist unmaßstäblich. Die Breitstreckwalze 7 weist einen gekrümmten Walzenkern 7.2 auf. Die Krümmung ist übertrieben dargestellt. Vorliegend folgt der Walzenkern 7.2 der Krümmung seiner Walzenachse 7.1. Letztere ist konzentrisch zu dem Walzenkern 7.2 und in der gewählten Ansicht um eine Lotrechte zur Zeichenebene gekrümmt. Die Breitstreckwalze 7 kann derart ausgeführt sein, dass sie krümmbar ist, also im bestimmungsgemäßem Gebrauch in eine gekrümmte und eine ungekrümmte Stellung verbracht werden kann.
Auf dem Walzenkern 7.2 ist eine Mehrzahl von zylindrischen Aussenbuchsen 7.3 angeordnet. Die Aussenbuchsen 7.3 sind dabei vorzugsweise untereinander berührungsfrei im Abstand entlang der Walzenachse 7.1 zueinander angeordnet. Sie können bevorzugt gleichmäßig über den Walzenkern 7.2 verteilt angeordnet sein. Der Begriff gleichmäßig verteilt angeordnet bezieht sich auf den kleinsten Abstand der Symmetriepunkte (Schnittpunkt der jeweiligen Symmetrieachse mit der Walzenachse 7.1 ) der jeweils untereinander direkt benachbarten Aussenbuchsen 7.3. In der gezeigten gekrümmten Stellung der Breitstreckwalze 7 schneiden die
Symmetrieachsen der Aussenbuchsen 7.3 in der Verlängerung in einem gemeinsamen Schnittpunkt. Dieser Schnittpunkt entspricht im Wesentlichen dem Mittelpunkt eines Vollkreises, der mit der gekrümmten Walzenachse 7.1 zusammenfällt oder beschrieben wird.
Die Aussenbuchsen 7.3 sind unabhängig voneinander auf dem Walzenkern 7.2 drehbar um deren Längsachse, die abschnittsweise (z.B. tangential) mit der Walzenachse 7.1 zusammenfallen kann, gelagert. Drehbar gelagert bedeutet, dass eine Drehbewegung der Aussenbuchsen 7.3 relativ zum Walzenkern 7.2, besonders im bestimmungsgemäßem Gebrauch der Breitstreckwalze 7, möglich ist. Bevorzugt sind die Aussenbuchsen 7.3 nicht in Axialrichtung, also in Richtung der Walzenachse 7.1 verschiebbar ausgebildet, zumindest nicht im bestimmungsgemäßem Gebrauch der Breitstreckwalze 7. In der vorliegenden Ansicht sind beispielhaft fünf Aussenbuchsen 7.3 dargestellt. Eine davon abweichende Anzahl wäre natürlich denkbar. An den axialen Enden des Walzenkerns 7.2 kann eine Lagerung vorgesehen sein, um die im Betreib der Breitstreckwalze 7 auf diese einwirkenden Kräfte aufzunehmen. Diese Lagerung kann eine Fest- bzw. Drehlagerung sein. Die Breitstreckwalze 7 und insbesondere der Walzenkern 7.2 kann drehangetrieben sein, also bezogen auf ein stationäres Teil wie die Stuhlung einer Maschine, in der sie eingebaut ist, umlaufen oder aber starr, d.h. bezogen auf dieses stationäres Teil nicht umlaufend ausgebildet sein.
Über die radial äußeren Zylindermantelflächen der einzelnen Aussenbuchsen 7.3 ist ein einziger, zusammenhängender Mantel 1 gezogen. Er erstreckt sich zumindest von einem axialen Ende der ersten Aussenbuchse 7.3 (oder über dieses hinaus) bis zu einem axialen Ende der letzten, dieser gegenüberliegenden Aussenbuchse 7.3 und darüber hinaus. Ein solcher Mantel 1 wird in der Fig. 2 beispielhaft gezeigt. Die Figur zeigt in einem nicht maßstäblichen, teilweise dargestellten Querschnitt durch die Längsachse 1.1 des fertigen Mantels 1 eine mögliche Ausführungsform der Erfindung. Aus einem Vergleich der Fig. 1 und 2 ersieht man, dass die Längsachse des fertig hergestellten Mantels 1 zunächst nicht der dargestellten, gebogenen Walzenachse 7.1 der Breitstreckwalze 7 entspricht. Da der Mantel 1 jedoch elastisch ist, folgt er nach dem Aufziehen auf den Walzenkern 7.2 der Krümmung der Walzenachse 7.1 der Breitstreckwalze 7.
Der Mantel 1 umfasst vorliegende genau zwei Polymerschichten 2 und 2.1. Letztere sind in Bezug auf die Längsachse 1.1 des Mantels 1 gesehen in Radialrichtung übereinander angeordnet. In der ersten, radial inneren Polymerschicht 2, ist eine Verstärkungsstruktur 3 eingebettet. Im vorliegenden Fall ist die Verstärkungsstruktur 3 als Liniengebilde, wie ein metallischer Zwirn oder nach Art eines Seils, ausgeführt. Die gewickelten Wendeln des Liniengebildes sind hier vereinfacht als schraffierte Kreise angedeutet. Einander benachbarte Wendeln sind über die gesamte Länge des Mantels 1 zueinander gleich beabstandet, nämlich um die Steigung S. Auf dem Außenumfang der ersten Polymerschicht 2 ist eine zweite Polymerschicht 2.1 aufgebracht. Somit weist die erste, radial innere Polymerschicht 2 die Verstärkungsstruktur 3 auf, wobei im gezeigten Fall die radial äußere Polymerschicht 2.1 frei von einer solchen ist. Dies muss jedoch nicht zwingend so sein. So kann die Verstärkungsstruktur 3 auch in beiden Polymerschichten 2, 2.1 zugleich angeordnet sein oder aber ausschließlich in der zweiten Polymerschicht 2.1. Grundsätzlich wäre es denkbar, mehr als zwei Polymerschichten 2, 2.1 vorzusehen.
Bei der Verstärkungsstruktur 3 kann es sich grundsätzlich um das dargestellte Liniengebilde und/oder um ein nicht dargestelltes Flächengebilde als handeln. Unabhängig von der dargestellten Ausführungsform ist mit der genannten und/oder- Verknüpfung gemeint, dass in derselben Polymerschicht sowohl ein Linien- als auch ein Flächengebilde vorhanden sein kann. Die Fig. 3a und 3b zeigen zwei unterschiedliche Vorrichtungen zur Herstellung des erfindungsgemäßen Mantels 1 in einer stark schematisierten, nicht maßstabsgetreuen Darstellung. Dabei ist nur ein Teil eines Gießzylinders 4 dargestellt. Die Darstellung zeigt ein Anfangsstadium des Herstellungsverfahrens des Mantels 1.
Der Gießzylinder 4 ist um seine Längsachse 5, die der Längsachse 1.1 des herzustellenden Mantels 1 entspricht, rotierbar gelagert. Längsachse 5 verläuft hier in der Zeichenebene. Gemäß der Darstellung von Fig. 3a wird Gießmaterial, wie gießfähiges, aushärtbares elastomeres Polymer, z.B. Polyurethan, von oben über eine erste Gießdüse 8 auf die radial äußerste Mantelfläche des Gießzylinders 4 ausgegeben. Ein solches Gießmaterial kann z.B. hinsichtlich seiner Topfzeit und Viskosität derart gewählt werden, dass es beim Gießen nicht vom Gießzylinder 4 heruntertropft.
Währenddessen wird der Gießzylinder 4 in Pfeilrichtung um dessen Längsachse 5 gedreht. Gleichzeitig mit dieser Drehung wird die erste Gießdüse 8 über eine geeignete, in der Fig. 3a, 3b nicht weiter dargestellte Führung parallel zur Längsachse 5 entlang dieser relativ an dem Gießzylinder 4 entlanggeführt. Der aus der ersten Gießdüse 8 austretende Polymerstreifen erstarrt nach und nach und bildet sukzessive die erste Polymerschicht 2 aus.
Gleichzeitig mit dem Aufgießen des Gießmaterials wird das Ausgangsmaterial 3.1 abgerollt und auf den sich drehenden Gießzylinder 4 zu Wendeln gewickelt, um die Verstärkungsstruktur 3 herzustellen. Dabei wird das Ausgangsmaterial 3.1 in die erste Polymerschicht 2 z.B. vollständig eingebettet.
Ebenfalls gleichzeitig zu dem vorgenannten Schritt des Einbettens des Ausgangsmaterials 3.1 erfolgt das Gießen der zweiten, radial äußeren Polymerschicht 2.1 und zwar auf den Außenumfang der ersten Polymerschicht 2. Dazu ist eine zweite Gießdüse 9 vorgesehen. Diese ist im Wesentlichen identisch zu der ersten Gießdüse 8 ausgeführt. Beide Gießdüsen 8, 9 sind jedoch entlang der Längsachse 5 des Gießzylinders 4 gesehen voneinander beabstandet angeordnet. Der Abstand Beträgt ein Mehrfaches der Breite der Mündung der Gießdüsen 8, 9. Zwischen den beiden Gießdüsen 8, 9 wird dann das Ausgangsmaterial 3.1 abgerollt und z.B. in die erste Polymerschicht 2 eingebettet.
Das aus den Gießdüsen 8, 9 austretende Gießmaterial ist vorliegend ein Gemisch aus einem Präpolymer und einem Vernetzer. Das Gemisch wird in einem Mischkopf 7, 7.1 aus den beiden vorgenannten Komponenten gemischt.
Das Präpolymer wird aus einem nicht gezeigten Präpolymer-Behälter bereitgestellt, in dem es gespeichert oder angerührt wird. Das Präpolymer ist das Reaktionsprodukt eines erfindungsgemäßes Isocyanats und eines Polyols. In dem Präpolymer-Behälter kann es zum Beispiel in Form eines Präpolymers aus den eben genannten Stoffen vorliegen. Der Vernetzer kann in einem ebenfalls nicht gezeigten Vernetzer-Behälter bereitgestellt werden. Präpolymer-Behälter und Vernetzer-Behälter sind der Vorrichtung zur Herstellung des Mantels 1 zugeordnet. Sie sind über ebenfalls nicht dargestellte Leitungen strömungsleitend mit Mischköpfen 7, 7.1 verbunden. Das Präpolymer-Vernetzer- Gemisch wird also stromauf und außerhalb der entsprechenden Gießdüse 8, 9 in dem Mischkopf 7, 7.1 hergestellt, also gemischt, um anschließend aus der Gießdüse 8, 9 als Polymerstreifen ausgebracht zu werden.
Sollen nun die beiden Polymerschichten 2, 2.1 aus unterschiedlichen Polymeren, also unterschiedlichen Polyurethanen hergestellt sein, so werden gemäß Fig. 3b zwei separate Mischköpfe 7, 7.1 vorgesehen, die über separate Leitungen an separate Präpolymer-Behälter und Vernetzer-Behälter angeschlossen sind.
Sollen hingegen beide Polymerschichten 2, 2.1 aus demselben Polymer hergestellt sein, so genügt lediglich ein Mischkopf 7, der über einen Verteiler 6 das Präpolymer- Vernetzer-Gemisch auf beide Gießdüsen 8, 9 aufteilt (Fig. 3a). Der Verteiler 6 kann derart ausgeführt sein, dass über diesen voneinander abweichende Stoffströme an die Gießdüsen 8, 9 abgebbar sind. Auf diese Weise kann die Dicke der einzelnen Polymerschichten 2, 2.1 einfach und separat voneinander eingestellt werden.
Unabhängig von der dargestellten Ausführungsform wäre es denkbar, dass mehr als die zwei dargestellten Gießdüsen 8, 9 vorgesehen sein könnten. Diese könnten über entsprechenden Leitungen an separate Präpolymer- und Vernetzer-Behälter angeschlossen sein,
Mittels eines solchen kontinuierlichen Gießvorgangs, der auch als Rotationsguss bekannt ist, wird also nach und nach über die Breite des Gießzylinders 4 ein endloser, um dessen Längsachse 1.1 in sich geschlossener zylinderrohrförmiger Mantel 1 hergestellt, dessen Innenumfang im Wesentlichen dem Außenumfang des Gießzylinders 4 entspricht. Mit der in den Fig. 3a und 3b dargestellten Vorrichtung kann ein solcher zweischichtiger Mantel 1 in nur einem Hub, also einem einzigen Arbeitsgang monolithisch hergestellt werden. Das aus den Gießdüsen 8, 9 auszubringende Polymer kann derart, z.B. hinsichtlich dessen Topfzeit ausgewählt sein, dass sich die Polymerschichten 2, 2.1 noch "nass-in-nass" aufeinander aufbringen lassen. Zusätzlich wird durch die gleichzeitige (vollständige) Einbettung des
Ausgangsmaterials 3.1 in die entsprechende Polymerschicht 2, 2.1 als
Verstärkungsstruktur 3 besonders gut in dieser verankert. Alles in allem kann hierdurch das Ablöseverhalten der einzelnen Polymerschichten 2, 2.1 untereinander verbessert sowie der Fertigungsprozess eines solchen Mantels 1 vereinfacht werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Mantels (1 ) für eine Breitstreckwalze einer Maschine zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen eines Gießzylinders (4); b) Sukzessives Ausbringen eines ersten, gießbaren, aushärtbaren, bevorzugt elastomeren Polymers über den Außenumfang des Gießzylinders (4) zur Herstellung einer ersten Polymerschicht (2) des Mantels (1 ); c) Einbetten einer Verstärkungsstruktur (3) in die auf dem Gießzylinder ausgebrachte erste Polymerschicht (2); d) Sukzessives Ausbringen eines zweiten, gießbaren, aushärtbaren, bevorzugt elastomeren Polymers auf die bereits ausgebrachte erste Polymerschicht (2) zur Bildung einer zweiten Polymerschicht (2.1 ) des Mantels (1 ); e) wobei die Schritte b) bis d) parallel zueinander in einem Arbeitsgang stattfinden, bevorzugt derart, dass die beiden Polymerschichten (2, 2.1 ) einteilig durch Urformen hergestellt werden und bevorzugt die Verstärkungsstruktur (3) vollständig in wenigstens eine der beiden Polymerschichten (2, 2.1 ) eingebettet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Gießzylinder (4) drehangetrieben wird, sodass dieser um dessen Drehachse (5) rotiert und eine erste Gießdüse (8) zum Ausbringen des ersten sowie eine zweite Gießdüse (9) zum Ausbringen des zweiten Polymers vorgesehen ist, wobei die beiden Gießdüsen (8, 9) entlang der Drehachse (5) des Gießzylinders (4) zueinander mit Abstand angeordnet sind und in diesem Abstand zusammen parallel zu und entlang der Drehachse (5) des Gießzylinders (4) verfahren werden, um die beiden Polymere gleichzeitig auszubringen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweils aus den beiden Gießdüsen (8, 9) ausgebrachte Polymer ein Polyurethan ist, welches ein Reaktionsprodukt aus einem Präpolymer und einem Vernetzer ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießdüsen (8, 9) zur Ausbringung des entsprechenden Polymers über einen Verteiler (6) an einen gemeinsamen Mischkopf (7) oder an jeweils einen separaten Mischkopf (7, 7.1 ) strömungsleitend angeschlossen sind, wobei der oder jeder Mischkopf (7, 7.1 ) zur Herstellung des Reaktionsprodukts seinerseits strömungsleitend an einen Präpolymer-Behälter und einen Vernetzer-Behälter angeschlossen ist.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das
Präpolymer eine Mischung aus einem Polyol und einem Diisocyanat ist.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyol ausgewählt ist aus: Polyether, Polyester, Polycarbonate, Polycaprolactone.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Diisocyanat ein aromatisches oder ein aliphatisches Diisocyanat oder eine
Mischung daraus ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das aromatische
Diisocyanat ausgewählt ist aus: Paraphenylendiisocyanat,
Diphenylmethandiisocyanat, Toluoldiisocyanat oder eine Mischung daraus, und dass das aliphatische Diisocyanat Hexamethylendiisocyanat,
Isophorondiisocyanat oder eine Mischung daraus ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Vernetzer ein Polyol, ein Diamin, ein Diol oder eine Mischung daraus ist und bevorzugt, dass der Vernetzer ausgewählt ist aus 4,4’-Methylene-bis-(3-chloro- 2,6-diethylaniline) (MCDEA), 4,4'-Methylenebis(2-chloroaniline) (MOCA), 1 ,4-
Butandiol, 1 ,3-Propandiol, 1 ,2-Ethandiol, Trimethylolpropan, Diethyltoluenediamine, 4,4’-Diaminodicyclohexylmethane, Bis-
Merkaptomethyltoluoldiisocyanat, lisophorondiamin, Hexamethylendiamin, PACM, Polyether, Polyester, Polycarbonate, Polycaprolactone oder Mischungen daraus.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das sich die Polymere der ersten und der zweiten Polymerschicht (2, 2.1 ) voneinander unterscheiden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstruktur (3) aus einem Ausgangsmaterial (3.1 ) durch Wickeln einer Mehrzahl von Wendeln entlang der Längsachse des herzustellenden Mantels (1 ) gebildet ist, indem das Ausgangsmaterial (3.1 ) gleichzeitig zu der Bewegung der Gießdüsen (8, 9) entlang der Drehachse (5) des Gießzylinders
(4) mit diesen mitbewegt und auf die erste Polymerschicht (2) des sich drehenden Gießzylinder (4) aufgelegt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial (3.1 ) ein Linien- und/oder Flächengebilde ist, und bevorzugt das Liniengebilde ein Metall - wie Stahl oder Edelstahl - umfasst oder daraus hergestellt ist und bevorzugt aus mehreren, umeinander verdrillten Fasern nach Art eines Seils hergestellt ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstruktur (3) die einzige Verstärkungsstruktur ist, bevorzugt die einzige Verstärkungsstruktur der zumindest einen Polymerschicht (2, 2.1 , 2.2), aller Polymerschichten (2, 2.1 , 2.2) oder des gesamten Mantels (1 ) ist.
14. Breitstreckwalze (7) für eine Maschine zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn, umfassend einen Walzenkern (7.2), mit einer Mehrzahl von auf dem Walzenkern (7) drehbar angeordneten Aussenbuchsen (7.3) und einem auf dem Außenumfang der Aussenbuchsen (7.3) wenigstens mittelbar angeordneten Mantel (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (1 ) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche hergestellt ist.
15. Breitstreckwalze (7) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenkern (7.2) hinsichtlich einer konzentrisch zu diesem verlaufenden Walzenachse (7.1 ) gebogen ist oder biegbar ausgeführt ist.
16. Verwendung eines nach einem der Ansprüche 1 bis 13 hergestellten Mantels (1 ) für eine Breitstreckwalze (7) gemäß einem der Ansprüche 14 oder 15.
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