WO2013075883A1 - Expander roller - Google Patents

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WO2013075883A1
WO2013075883A1 PCT/EP2012/070100 EP2012070100W WO2013075883A1 WO 2013075883 A1 WO2013075883 A1 WO 2013075883A1 EP 2012070100 W EP2012070100 W EP 2012070100W WO 2013075883 A1 WO2013075883 A1 WO 2013075883A1
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WO
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shaft
hollow cylinder
coupling element
spreader roll
coupling
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/070100
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German (de)
French (fr)
Inventor
Sebastian Dienst
Hubert Bischof
Martin Breineder
Michael Wokurek
Ingo Steurer
Original Assignee
Voith Patent Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent Gmbh filed Critical Voith Patent Gmbh
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C13/00Rolls, drums, discs, or the like; Bearings or mountings therefor
    • F16C13/02Bearings
    • F16C13/022Bearings supporting a hollow roll mantle rotating with respect to a yoke or axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/02Registering, tensioning, smoothing or guiding webs transversely
    • B65H23/022Registering, tensioning, smoothing or guiding webs transversely by tentering devices
    • B65H23/025Registering, tensioning, smoothing or guiding webs transversely by tentering devices by rollers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H27/00Special constructions, e.g. surface features, of feed or guide rollers for webs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2402/00Constructional details of the handling apparatus
    • B65H2402/60Coupling, adapter or locking means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2404/00Parts for transporting or guiding the handled material
    • B65H2404/10Rollers
    • B65H2404/13Details of longitudinal profile
    • B65H2404/135Body
    • B65H2404/1351Pipe element
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H2404/00Parts for transporting or guiding the handled material
    • B65H2404/10Rollers
    • B65H2404/18Rollers composed of several layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2801/00Application field
    • B65H2801/84Paper-making machines

Definitions

  • the present invention relates to a spreader roller.
  • Such rolls which are also known by the name “spreader roll”, are used in the production of bahrienförmigem material use.
  • Conventional spreader rollers have a spherical shape from the point of view of the sheet material in the direction of extent of the roller. This can be achieved in that the roller as a whole in the axial direction over a both sides to the center of the roll toward increasing diameter " has, and thus overall barrel-shaped ....
  • this spherical shape by bending the roller as a whole or by bending a hollow cylinder of the roll., where the degree of bend is often adjustable to provide optimum adjustment of the roll
  • Rollers whose Basnier can be adjusted by bending a hollow cylinder usually have a serving as a supporting body relatively rigid central while and a, relatively flexible, surrounding the rigid shaft Hohlzyl countries.
  • This can be the rigid shaft and the hollow cylinder both be formed of fiber composite material.
  • Both the rigid shaft and the hollow cylinder are mounted on both ends of the roller over a multi-ring bearing, which permits an adjustment of the curvature of the hollow cylinder and thus the crowning of the roller as a whole by means of a shaft bearing of shaft and honing.
  • Such spreader rolls can be obtained under the name "CarboStretch" from Voith Paper Holding GmbH & Co. KG, St. Pöltener Str. 43, 89522 Heidenheim, Germany.
  • Examples of sheet material passed between the rolls are paper webs in the paper industry or plastic webs in the plastics industry.
  • spreader rolls are used in the coating machine, in the calender, in the press section or during reeling.
  • Be known iitten supported rollers .... is the storage of.
  • Hohlzyiinder on the shaft unsatisfactory.
  • high voltages can occur on the hollow cylinder in the region of the bearing on the time, or the displacement of the Hohlzyiinders may be insufficient.
  • Embodiments comprise a spreader roll, a shaft with end axle bearings, a hollow cylinder enclosing the shaft at a radial distance with end axle bearings and at least one coupling element arranged between the shaft and the hollow cylinder.
  • the at least one coupling element carries the hollow cylinder and rotatably connects it to the shaft.
  • the shaft can be solid or a hollow shaft.
  • the at least one Koppe1e1ement in the radial direction on a strength which is selected from the following areas: 5 mm - 50 mm, 5 mm - 40 mm, 5 mm - 30 mm, 10 mm - 50 mm, 10 mm. - 40 mm, 10 mm - 30 mm, 15 mm - 50 mm, 15 mm - 40 mm, 15 mm - 30 mm.
  • the at least one coupling element made of an elastic material qe claims.
  • an elastic material is understood to mean a material whose elastic properties are determined by a proportion of elastic plastic contained therein.
  • the elastic plastic does not have to be an elastomer in the chemical sense.
  • the material ' can be reinforced by additives, and for example in the form of a foam.
  • suitable elastic plastics are: polyurethanes, thermoplastics, thermosets and elastomers, although other elastic plastics can be used.
  • the elastic material is polyurethane.
  • hollow cylinder a body whose outer shape without external force substantially corresponds to a straight circular cylinder.
  • the body is hollow inside, ie it exists in einmontêtm state of the hollow cylinder, a space connecting the two base surfaces of the hollow cylinder.
  • the wall thickness of the hollow cylinder can vary in the axial direction.
  • the hollow cylinder may be integrally formed or formed of a plurality of interconnected parts.
  • the at least one coupling element By choosing a coupling element made of elastic material and thus a material having a substantially lower hardness than the hardness of the hollow cylinder and the shaft, the occurrence of stresses in the hollow cylinder is effectively avoided. At the same time, the claimed strength of the at least one coupling element in the radial direction ensures a sufficient displacement of the edge regions of the hollow cylinder in the radial direction.
  • the at least one coupling element by a suitable choice of the elastic material used and / or suitable dimensioning of the at least one coupling element adjustability of the bending line of the hollow cylindrical Indian and a clamping of the hollow cylinder relative to the shaft.
  • N coupling elements are distributed uniformly over the length of the hollow cylinder in the longitudinal direction of the hollow cylinder, wherein N is a natural number greater than or equal to 1.
  • N can be equal to 2.
  • the bending line of the hollow cylinder can also be adjusted via the number and arrangement of the coupling elements. For example, it can be ensured that the hollow cylinder is bent relative to its axial extent only in its edge regions, and extends straight in a central portion.
  • the spreader roller further comprises a coupling tube arranged in the radial direction between the shaft and the at least one coupling element, wherein the coupling tube in the radial direction in each case has a thickness of between 5 mm and 70 mm and made of metal or fiber-plastic composite and in particular carbon fiber reinforced plastic is formed.
  • the coupling tube By using the coupling tube, it is possible to keep the total thickness of the elastic material used for the at least one coupling element within limits and nevertheless to provide a large radial distance between the shaft and hollow cylinder and thus a large radial displacement of the hollow cylinder.
  • a bonding layer of fiber-plastic composite and in particular a fiber-plastic composite based on glass fibers and / or polyester fibers is arranged between the at least one coupling element and the shaft.
  • This bonding layer facilitates a rotationally fixed connection of the at least one coupling element and the shaft, for example by bonding with epoxy resin.
  • the binding layer is made of glass fiber fabric (Gels as tape).
  • the shaft is formed of a material selected from metal or Fiber-plastic composite and in particular
  • the hollow cylinder is formed from a material selected from metal or fiber-plastic composite and, in particular, rubber reinforced by plastic.
  • the fiber-plastic composite may alternatively also be, for example, a mixed composite of glass and aramid or glass and natural fibers or only glass.
  • the material for the hollow cylinder and the shaft is selected so that the carbon cylinder with respect to the shaft has a lower rigidity.
  • the spreader roll further has double eccentric bearings or multi-ring bearings arranged on both sides of the spreader roll, which bearings the end-side axle bearings of the shaft and of the hollow cylinder.
  • bearings are described in patent EP 1 753 682 B1 and can be obtained, for example, from Schaeffler KG, Industrie No 1-3, 91074 Herzogenaurach, Germany.
  • the length of the at least one coupling element in the longitudinal direction of the shaft and of the hollow cylinder is between 500 mm and 1,500 mm.
  • the cylinder in the radial direction between the shaft and the hollow existing distance is measured according to a form of leadership from the unloaded roller and unbent hollow cylinder adjacent to at least one coupling element.
  • the length of the at least one coupling element is the maximum extent of the at least one coupling element in the unloaded state along the longitudinal direction of the shaft.
  • the at least one coupling element in the longitudinal direction of the shaft and the hollow cylinder on two end sides, which at least in a section mi of the shaft a minimum angle of between 30 ° and 60 ° and in particular between 40 ° and 50 ° and more particularly 45 °.
  • the inclination of the end faces is at least in this section selected so that the at least one coupling element contacted the shaft or the coupling tube over a greater length than the hollow cylinder '.
  • the radial extension of the at least one Koppeielements thus takes ' ramps in this section, starting from the shaft.
  • the at least one coupling tube has, in the longitudinal direction of the shaft and the hollow cylinder, two end faces which, at least in one section with the shaft, have a smallest angle of between 30 ° and 60 ° and in particular between 40 ° and 50 ° and more particularly 45 °.
  • the inclination of the end faces in this section is chosen so that the 'at least one coupling tube contacts the shaft over a greater length than the Koppeleiement.
  • the radial extension of the at least one coupling tube thus increases in this section, starting from the ramp-like ramp.
  • the Hohizyiinder in the radial direction has a wall thickness of between. 5 mm and 20 mm.
  • the shaft in the radial direction has an outer diameter of between 100 mm and 700 mm.
  • the axial length of the hollow cylinder and the shaft is between 5000 mm and 12000 mm according to one embodiment.
  • the at least one coupling element supports the Hohizyiinder on its entire réelleutnfang.
  • the coupling element may be rotationally symmetrical, and the " wave surrounded annular.
  • the at least one coupling element is formed from the same material as the shaft or the hollow cylinder. According to one embodiment, the coupling element is formed integrally with the shaft or the hollow cylinder, according to another
  • the coupling element is formed in addition to the while and the hollow cylinder as a separate part.
  • the coupling element may be formed of a fiber-plastic composite.
  • Embodiments of a method for producing a spreader, in particular a roller as described above, comprise the following steps:
  • the at least one coupling elements in the radial direction has a thickness of at least 5 mm and in particular of at least 10 mm and more particularly of at least 15 mm, and at the same time a. Thickness of at most 50 mm and in particular of at most 40 mm and more particularly ' of at most 30 mm.
  • Figure 1A is a first. Embodiment of a
  • FIG. 13 shows a second embodiment of a
  • FIG. 2A is a cross-sectional view of a third embodiment of a spreader roll based on the first embodiment.
  • Figure 2B is based on the second embodiment fourth embodiment of a spreader roller in cross section.
  • FIGS. 1A, 1B, 2A, 2B due to the rotational symmetry of the rolls shown, only the cross section through a half spreader roll is shown. By mirroring at the Symmeurieebene P is in each case obtained a cross section through a complete roll.
  • FIG. 1A shows a first embodiment of a spreader roll 1.
  • the spreader roll Wl has a shaft supported by two bearings L A ⁇ formed in the Vorges ellten embodiment of a tube of plastic kohlenmaschinever tenueict.
  • it may, for example, be a solid shaft or hollow shaft made of steel or a fiber-plastic composite other than carbon fiber reinforced plastic.
  • the shaft has a length of 12 m and an outer diameter of 70 cm.
  • the present invention is not limited to these dimensions.
  • annular coupling element Kl made of polyurethane with a radial thickness of 20 mm is non-rotatably attached by gluing over .An binding layer Bl from a mixture of glass fiber fleece and polyester fleece with epoxy resin.
  • the coupling element Kl also off. be formed of another elastic material such as thermoplastic, thermosetting plastic and elastomer.
  • the length of the coupling element Kl in the longitudinal direction of the shaft A and the hollow zyi Indian H corresponds to the fold of existing in the radial direction between the shaft A and the hollow cylinder H distance S.
  • the coupling element Kl has in the longitudinal direction of the shaft A and the hollow cylinder H two end faces F, which with the shaft a smallest angle ⁇ of 50 ° include.
  • the inclination of the end faces F is chosen so that the radial extent of the coupling element Kl increases starting from the shaft A ramp-shaped.
  • the present invention is however, not limited to the above dimensions and angles.
  • the annular coupling element Kl carries a hollow cylinder H with end-side axle bearings L ', soft hollow cylinder H is formed in the embodiment shown from glass fiber reinforced plastic and has a constant wall thickness.
  • the hollow cylinder may be formed of steel or a glass fiber reinforced plastic ' different fiber-plastic composite.
  • the material used for the hollow zyiinder is preferably selected so that the hollow cylinder has a lower rigidity than the shaft.
  • the hollow cylinder has a length of 12.25 m and an outer diameter of 77 cm.
  • the wall thickness is 15 mm.
  • the present invention is not limited to these dimensions.
  • axle bearings L, L 'of the shaft A and of the hollow cylinder H are received in the embodiment shown by a double eccentric bearing arranged on both end faces of the spreader roller.
  • the double ⁇ eccentric bearing is not specifically shown.
  • FIG. 1B shows a second embodiment of a spreader roll W2.
  • the second embodiment shown in FIG. 1B is based on the first embodiment shown in FIG. 1A, so that in the following only ' differences are dealt with and otherwise reference is made to the first embodiment described above.
  • the second embodiment shown in ⁇ Figure 1B differs from that shown in Figure 1A, the first embodiment in that two uniformly distributed over the length of the hollow cylinder H in the longitudinal direction of the hollow cylinder H arranged coupling elements K2, K2 'with associated tie layers B2, B2' are provided.
  • flank angle ⁇ of the coupling elements K2, K2 'in the second embodiment ' form 60 ° and not 50 ° as in the first embodiment.
  • FIG. 2h shows a third embodiment of a spreader roll W3.
  • the third embodiment shown in FIG. 2A is based on the first embodiment shown in FIG. 1A, so that in the following only differences will be discussed and otherwise reference is made to the first embodiment described above.
  • the spreader roll W3 additionally has a coupling tube R1 arranged in the radial direction between the shaft A and the coupling element K.
  • the coupling tube R1 has a thickness of 5 mm in the radial direction and is formed from carbon-fiber-reinforced plastic.
  • the coupling tube Rl has in the longitudinal direction of the shaft A and the hollow cylinder H on two end faces F 1 , many with the shaft a smallest angle a 'of 45 °.
  • the inclination of the end faces F ' is chosen so that the Radial extent of the coupling tube Rl increases starting from the shaft A ramp-shaped.
  • the present invention is not limited to the above. Dimensions, angles and materials limited.
  • the coupling tube Rl By using the coupling tube Rl, the distance between the shaft A and hollow cylinder H and thus the radial Versteliweg the hollow cylinder can be increased. Accordingly, the bonding layer 31 between the coupling tube Rl and Koppelele ent Kl is arranged.
  • the fourth embodiment of a spreader roll W4 shown in FIG. 2B is a combination of the second and third embodiments shown in FIGS. 1B and 2A, so that reference is made to the second and third embodiments described above.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Abstract

The present invention relates to an expander roller W1, as used in paper production for example. The expander roller W1 has a shaft A with end axle bearings L, a hollow cylinder H with end axle bearings L', which encloses the shaft A at a radial distance S, and, arranged between the shaft A and the hollow cylinder H, at least one coupling element K1, which supports the hollow cylinder H and connects to shaft A in a rotatably fixed manner. The at least one coupling element K1 has a thickness of at least 5 mm in a radial direction, its maximum thickness being 50 mm. Furthermore, the at least one coupling element K1 is formed from an elastic material. A method for the production thereof is also disclosed.

Description

BREITSTRECKWALZE  Spreader roll
Die vorl iegende Erfindung betrifft, eine Breitstreckwalze. Derartige Walzen, die auch unter der englischen Bezeichnung "spreader roll" bekannt sind, finden in der Herstellung von bahrienförmigem Material Verwendung. The present invention relates to a spreader roller. Such rolls, which are also known by the name "spreader roll", are used in the production of bahrienförmigem material use.
Nach der Bildung des bahnenförmigen Materials besteht die Gefahr, dass beim Transport über Walzen in der Bahn Falten gebildet werden. Ursächlich ist, dass das bahnenförrcige Material bei unzureichender Ausrichtung und/oder zu großer Durchbiegung aufeinanderfolgender Walzen in der Maschinenmitte vorläuft. Weiter kann beim Transport von bahnenförmigem Material ein Flattern des Randes des Materials auftreten, was unerwünscht ist . After the formation of the sheet material, there is a risk that wrinkles will form during transport over rollers in the web. The reason is that the web-shaped material precedes with insufficient alignment and / or excessive deflection of successive rolls in the middle of the machine. Further, fluttering of the edge of the material may occur during transport of sheet material, which is undesirable.
Herkömmliche Breitstreckwalzen weisen aus Sicht des bahnenförmigen Materials in Erstreckungsrichtung der Walze eine ballige Form auf. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Walze insgesamt in axialer Richtung über einen beidseits zur Mitte der Walze hin zunehmenden Durchmesser " verfüge, und damit insgesamt tonnenförmig ist.... Alternativ, ist es auch bekannt, diese ballige Form durch Biegen der Walze insgesamt oder durch Biegen eines Hohl Zylinders der Walze zu bewirken. .Dabei ist das Maß der. Biegung häufig einstellbar, um eine optimale Anpassung derConventional spreader rollers have a spherical shape from the point of view of the sheet material in the direction of extent of the roller. This can be achieved in that the roller as a whole in the axial direction over a both sides to the center of the roll toward increasing diameter " has, and thus overall barrel-shaped .... Alternatively, it is also known this spherical shape by bending the roller as a whole or by bending a hollow cylinder of the roll., where the degree of bend is often adjustable to provide optimum adjustment of the roll
Breie streckwal ze zu erlauben. Mash pulp to allow.
Walzen, deren Baliigkeit durch Verbiegen eines Hohlzylinders eingestellt werden kann, weisen in der Regel eine als Tragkörper dienende relativ starre zentrale Weile und einen, vergleichsweise flexiblen, die starre Welle umgebenden Hohlzyl nder auf. Dabei können die starre Welle und das Hohlzylinder beide aus Faserverbundwerkstoff gebildet sein. Sowohl die starre Welle als auch das Hohl Zylinder sind an beiden ■ Walzenenden über ein Mehrringlager gelagert, welches durch eine Sx.zencerlagerung von Welle und Honlz lindcr eine Einstellung der Krümmung des Hohlzyiinders und damit der Balligkeit der Walze insgesamt erlaubt. Derartige Breitstreckwalzen können unter der Bezeichnung "CarboStretch" von der Firma Voith Paper Holding GmbH & Co. KG, St. Pöltener Str. 43, 89522 Heidenheim, Deutschland bezogen werden. Rollers whose Baliigkeit can be adjusted by bending a hollow cylinder, usually have a serving as a supporting body relatively rigid central while and a, relatively flexible, surrounding the rigid shaft Hohlzyl countries. This can be the rigid shaft and the hollow cylinder both be formed of fiber composite material. Both the rigid shaft and the hollow cylinder are mounted on both ends of the roller over a multi-ring bearing, which permits an adjustment of the curvature of the hollow cylinder and thus the crowning of the roller as a whole by means of a shaft bearing of shaft and honing. Such spreader rolls can be obtained under the name "CarboStretch" from Voith Paper Holding GmbH & Co. KG, St. Pöltener Str. 43, 89522 Heidenheim, Germany.
Ein Beispiel für eine Breitstreckwalze aus dem Stand der Technik ist in dem Dokument US 3,678,846 beschrieben. In die zugrundeliegende Physik wird im Dokument "Make Fiat Sheet Using Contrabend Rolls" von Richard Palmer, vorgestellt auf der Konferenz AN EC 2000, eingeführt. An example of a prior art spreader roll is described in document US 3,678,846. The underlying physics is introduced in the document "Make Fiat Sheet Using Contrabend Rolls" by Richard Palmer, presented at the AN EC 2000 conference.
Beispiele für zwischen den Walzen geführtes bahnenförmiges Material sind Papierbahnen in der Papierindustrie oder Kunststoffbahnen in der Kunststoff Industrie . I der Papierindustrie werden Breitstreckwalzen in der Streichmaschine, im Kalander, in der Pressenpartie oder bei der Aufrollung eingesetzt. Be-i- bekannten isittengestützten -Walzen.... ist die Lagerung des. Hohlzyiinders auf der Welle unbefriedigend. So können am Hohl zylinder im Bereich der Lagerung auf der Weile hohe Spannungen auftreten, oder kann der Verstellweg des Hohlzyiinders ungenügend sein. Examples of sheet material passed between the rolls are paper webs in the paper industry or plastic webs in the plastics industry. In the paper industry, spreader rolls are used in the coating machine, in the calender, in the press section or during reeling. Be known iitten supported rollers .... is the storage of. Hohlzyiinder on the shaft unsatisfactory. Thus, high voltages can occur on the hollow cylinder in the region of the bearing on the time, or the displacement of the Hohlzyiinders may be insufficient.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Breitstreckwalze bereitzustellen, bei welcher einerseits das Auftreten von Spannungen im Hohlzylinder in der Nachbarschaft des Koppelelernents vermieden wird, und dΓΊ tT ~3 d\. t ü ein ausreichender Verstellweg desIt is an object of the present invention to provide a spreader roll, wherein the one hand, the occurrence of voltages in the hollow cylinder is avoided in the vicinity of the Koppelelernents, and dΓΊ tT ~ 3 d \. ü ü a sufficient adjustment of the
Hohl zyl inders sichergestellt ist. Hollow cyl inders is ensured.
Die vorstehende Aufgabe wird durch die Kombination der Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen finden sich in den Unteransprüchen. The above object is achieved by the combination of the features of the independent claims. Preferred developments can be found in the subclaims.
Ausführungsformen weisen eine Breitstreckwalze, eine Welle mit endseitigen Achslagern, einen die Welle in einem radialen Abstand umschließenden Hohl Zylinder mit endseitigen Achslagern und wenigstens ein zwischen der Welle und dem Hohlzyiinder angeordnetes Koppelelement, auf. Das wenigstens eine Koppel lement trägt den Hohlzylinder und verbindet ihn drehfest mit der Welle. Die Welle kann massiv oder eine Hohlwelle sein. Dabei weist das wenigstens eine Koppe1e1ement in radialer Richtung eine -Stärke auf, welche ausgewählt ist aus den folgenden Bereichen: 5 mm - 50 mm , 5 mm - 40 mm , 5 mm - 30 mm , 10 mm - 50 mm , 10 mm. - 40 mm, 10 mm - 30 mm, 15 mm - 50 mm, 15 mm - 40 mm, 15 mm - 30 mm. Weiter ist das wenigstens eine Koppelelement aus einem elastischen Werkstoff qebildet. Embodiments comprise a spreader roll, a shaft with end axle bearings, a hollow cylinder enclosing the shaft at a radial distance with end axle bearings and at least one coupling element arranged between the shaft and the hollow cylinder. The at least one coupling element carries the hollow cylinder and rotatably connects it to the shaft. The shaft can be solid or a hollow shaft. In this case, the at least one Koppe1e1ement in the radial direction on a strength, which is selected from the following areas: 5 mm - 50 mm, 5 mm - 40 mm, 5 mm - 30 mm, 10 mm - 50 mm, 10 mm. - 40 mm, 10 mm - 30 mm, 15 mm - 50 mm, 15 mm - 40 mm, 15 mm - 30 mm. Further, the at least one coupling element made of an elastic material qebildet.
Dabei wird im Rahmen dieser Anmeldung unter einem elastischen Werkstoff ein Werkstoff verstanden, dessen elastische Eigenschaften von einem darin enthaltenen Anteil an elastischem Kunststoff bestimmt werden. Der elastische Kunststoff muss dabei kein Elastomer im chemischen Sinne sein. Der Werkstoff 'kann durch- Zusatzstoffe verstärkt sein, und beispielsweise auch in Form, eines Schaums vorliegen. Beispiele für geeignete elastische Kunststoffe sind: Polyurethane, Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere, wobei auch andere elastische Kunststoffe verwendet werden können. Gemäß einer Ausführungsform ist der elastische Werkstoff Polyurethan. Weiter wird im Rahmen dieser Anmeldung unter Hohl zylinder ein Körper verstanden, dessen äußere Form ohne äußere Krafteinwirkung im Wesentlichen der eines geraden Kreiszylinders entspricht. Dabei bedeutet "im Wesentlichen", dass in Längsrichtung Abweichungen um maximal 10 % und in radialer Richtung Abweichungen, um maximal 3 % von der Form eines Kreiszylinders im mathematischen Sinn erlaubt sind, so dass bauchige oder taillierte Hohlzylinder zulässig sind. Weiter ist der Körper innen hohl, d.h. es existiert in einmontiertem Zustand des Hohlzylinders ein die beiden Grundflächen des HohlZylinders verbindender Freiraum. Die Wandstärke des Hohlzylinders kann in axialer Richtung variieren. Weiter kann der Hohlzylinder einstückig ausgebildet oder aus mehreren miteinander verbundenen Teilen gebildet sein. In the context of this application, an elastic material is understood to mean a material whose elastic properties are determined by a proportion of elastic plastic contained therein. The elastic plastic does not have to be an elastomer in the chemical sense. The material ' can be reinforced by additives, and for example in the form of a foam. Examples of suitable elastic plastics are: polyurethanes, thermoplastics, thermosets and elastomers, although other elastic plastics can be used. According to one embodiment, the elastic material is polyurethane. Next is understood in the context of this application under hollow cylinder, a body whose outer shape without external force substantially corresponds to a straight circular cylinder. In this case, "essentially" means that deviations by a maximum of 10% in the longitudinal direction and deviations in the radial direction by a maximum of 3% from the shape of a circular cylinder in the mathematical sense are permitted so that bulged or fitted hollow cylinders are permissible. Next, the body is hollow inside, ie it exists in einmontiertem state of the hollow cylinder, a space connecting the two base surfaces of the hollow cylinder. The wall thickness of the hollow cylinder can vary in the axial direction. Further, the hollow cylinder may be integrally formed or formed of a plurality of interconnected parts.
Durch die Wahl eines Koppelelements aus elastischem Werkstoff und damit einem Werkstoff mit wesentlich geringerer Härte als der Härte des Hohlzylinders und der Welle wird das Auftreten von Spannungen im Hohlzylinder wirkungsvoll vermieden. Gleichzeitig stellt die beanspruchte Stärke des wenigstens einen Koppelelements in radialer Richtung einen ausreichenden Verstellweg der Randbereiche des HohlZylinders in radialer Richtung sicher. Weiter ermöglicht das wenigstens eine Koppelelement durch geeignete Wahl des verwendeten elastischen Werkstoffs und/oder geeignete Dimensionierung des wenigstens einen Koppelelements eine Einstellbarkeit der Biegelinie des Hohl zyl Inders und eine Verspannung des HohlZylinders gegenüber der Welle. By choosing a coupling element made of elastic material and thus a material having a substantially lower hardness than the hardness of the hollow cylinder and the shaft, the occurrence of stresses in the hollow cylinder is effectively avoided. At the same time, the claimed strength of the at least one coupling element in the radial direction ensures a sufficient displacement of the edge regions of the hollow cylinder in the radial direction. Next allows the at least one coupling element by a suitable choice of the elastic material used and / or suitable dimensioning of the at least one coupling element adjustability of the bending line of the hollow cylindrical Indian and a clamping of the hollow cylinder relative to the shaft.
Gemäß einer Ausführungsform sind in Längsrichtung des Hohlzylinders N Koppelelemente gleichmäßig über die Länge des Hohlzylinders verteilt angeordnet, wobei N eine natürliche Zahl größer gleich 1 ist . Insbesondere kann N gleich 2 sein. Somit kann die Biegelinie des Hohlzylinders auch über die Anzahl und Anordnung der Koppelelemente eingestellt werden. Beispielsweise kann so sichergestellt werden, dass der Hohl zylinder bezogen auf seine axiale Erstreckung nur in seinen Randbereichen verbogen wird, und in einem mittleren Abschnitt gerade verläuft. According to one embodiment, N coupling elements are distributed uniformly over the length of the hollow cylinder in the longitudinal direction of the hollow cylinder, wherein N is a natural number greater than or equal to 1. In particular, N can be equal to 2. Thus, the bending line of the hollow cylinder can also be adjusted via the number and arrangement of the coupling elements. For example, it can be ensured that the hollow cylinder is bent relative to its axial extent only in its edge regions, and extends straight in a central portion.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Breitstreckwalze weiter jeweils ein in radialer Richtung zwischen Welle und dem wenigstens einen Koppelelement angeordnetes Koppelrohr auf, wobei das Koppelrohr in radialer Richtung jeweils eine Stärke von zwischen 5 mm und 70 mm aufweist und aus Metall oder Faser- Kunststoff -Verbund und insbesondere kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff gebildet ist. According to one embodiment, the spreader roller further comprises a coupling tube arranged in the radial direction between the shaft and the at least one coupling element, wherein the coupling tube in the radial direction in each case has a thickness of between 5 mm and 70 mm and made of metal or fiber-plastic composite and in particular carbon fiber reinforced plastic is formed.
Durch Verwendung des Koppelrohres ist es möglich, die Gesamtstärke des für das wenigstens eine Koppelelement verwendeten elastischen Werkstoffs in Grenzen zu halten und gleichwohl einen großen radialen Abstand zwischen Welle und Hohlzylinder und damit eine großen radialen Verstellweg des Hohlzylinders bereitzustellen. By using the coupling tube, it is possible to keep the total thickness of the elastic material used for the at least one coupling element within limits and nevertheless to provide a large radial distance between the shaft and hollow cylinder and thus a large radial displacement of the hollow cylinder.
Gemäß einer Ausführungsform ist zwischen dem wenigstens einen Koppelelement und der Welle eine Bindeschicht aus Faser-Kunststoff -Verbund und insbesondere einem Faser- Kunststoff -Verbund auf Grundlage von Glasfasern und/oder Polyesterfasern angeordnet. Diese Bindeschicht erleichtert eine drehfeste Verbindung des wenigstens einen Koppelelements und der Welle, beispielsweise durch Verkleben mit Epoxydharz.' Gemäß einer Ausführungsform ist die Bindeschicht aus Glasfasergewebe (Gl as - Tape ) gebildet. According to one embodiment, a bonding layer of fiber-plastic composite and in particular a fiber-plastic composite based on glass fibers and / or polyester fibers is arranged between the at least one coupling element and the shaft. This bonding layer facilitates a rotationally fixed connection of the at least one coupling element and the shaft, for example by bonding with epoxy resin. According to one embodiment, the binding layer is made of glass fiber fabric (Gels as tape).
Gemäß einer Ausführungsform ist die Welle aus einem Material gebildet, das ausgewählt ist unter Metall oder Faser- KunstStoff-Verbund und insbesondereAccording to one embodiment, the shaft is formed of a material selected from metal or Fiber-plastic composite and in particular
Kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff . Carbon fiber reinforced plastic.
Bei dein kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff kann es sich im Rahmen dieser Anmeldung beispielsweise um einen reinen kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff oder auch 'um Mischverbunde aus Kohle und Glas, Kohle und Aramid oder Kohle und Naturfaser handein. Gemäß einer Aus ührungsform ist der Hohlzylinder aus einem Material gebildet, das ausgewählt, ist unter Metall oder Faser-Kunststoff -Verbund und insbesondere g1as fase r erstärktern Kunststoff . Bei dem Faser-Kunststoff -Verbund kann es sich im Rahmen dieser Anmeldung alternativ beispielsweise auch um einen Mischverbund aus Glas und Aramid oder Glas und Naturfasern oder nur Glas handeln. Gemäß einer Ausführungsform ist das Material für den Hohlzylinder und die Welle so gewählt, dass der Kohlzylinder gegenüber de Welle eine geringere Steifigkeit auf eist . Gemäß einer Aus führungs form weist die Breitstreckwalze weiter zu beiden Seiten der Breitstreckwalze angeordnete Doppel -Exzenterlager oder Mehrringlager auf, welche die endseitigen Achslager der Welle und des Hohl zyl .Inders lagern. Derartige Lager sind in dem Patent EP 1 753 682 Bl beschrieben und können beispielsweise von der Schaeffler KG , Industriestraße 1-3, 91074 Herzogenaurach, Deutschland bezogen v/erden. In your carbon fiber reinforced plastic, it may, for example, a pure carbon fiber reinforced plastic or even 'to mixed composites made of carbon and glass, carbon and aramid or carbon and natural fiber manual close in this application. According to one embodiment, the hollow cylinder is formed from a material selected from metal or fiber-plastic composite and, in particular, rubber reinforced by plastic. In the context of this application, the fiber-plastic composite may alternatively also be, for example, a mixed composite of glass and aramid or glass and natural fibers or only glass. According to one embodiment, the material for the hollow cylinder and the shaft is selected so that the carbon cylinder with respect to the shaft has a lower rigidity. According to one embodiment, the spreader roll further has double eccentric bearings or multi-ring bearings arranged on both sides of the spreader roll, which bearings the end-side axle bearings of the shaft and of the hollow cylinder. Such bearings are described in patent EP 1 753 682 B1 and can be obtained, for example, from Schaeffler KG, Industriestraße 1-3, 91074 Herzogenaurach, Germany.
Gemäß einer Ausführungsform beträgt die Länge des wenigstens einen Koppe1e1ements in Längsrichtung der Welle und des Hohlzylinders zwischen 500 mm und 1.500 mm. Der in radialer Richtung zwischen der Welle und dem Hohl zylinder bestehende Abstand wird gemäß einer Aus fuhrungs form bei unbelasteter Walze und ungebogenem Hohlzylinder angrenzend zum wenigstens einen Koppelelement gemessen. Bei der Länge des wenigstens einen Koppeielements handelt es sich um die entlang der Längsrichtung der Welle maximale Erstreckung des wenigstens einen Koppelelements in unbelastetem Zustand. According to one embodiment, the length of the at least one coupling element in the longitudinal direction of the shaft and of the hollow cylinder is between 500 mm and 1,500 mm. The cylinder in the radial direction between the shaft and the hollow existing distance is measured according to a form of leadership from the unloaded roller and unbent hollow cylinder adjacent to at least one coupling element. The length of the at least one coupling element is the maximum extent of the at least one coupling element in the unloaded state along the longitudinal direction of the shaft.
Gemäß einer Ausführungsform weist das wenigstens eine Koppelelement in Längsrichtung der Welle und des Hohlzylinders zwei Stirnseiten auf, welche zumindest in einem Abschnitt mi der Welle einen kleinsten Winkel von zwischen 30° und 60° und insbesondere von zwischen 40° und •50° und weiter insbesondere 45° einschließen. Dabei ist die Neigung der Stirnseiten zumindest in diesem Abschnitt so gewählt, dass das wenigstens eine Koppelelement die Welle bzw. das Koppelrohr über eine größere Länge als den Hohlzylinder kontaktiert'. Die radiale Erstreckung des wenigstens einen Koppeielements nimmt ' somit in diesem Abschnitt ausgehend von der Welle rampenförmig zu. According to one embodiment, the at least one coupling element in the longitudinal direction of the shaft and the hollow cylinder on two end sides, which at least in a section mi of the shaft a minimum angle of between 30 ° and 60 ° and in particular between 40 ° and 50 ° and more particularly 45 °. The inclination of the end faces is at least in this section selected so that the at least one coupling element contacted the shaft or the coupling tube over a greater length than the hollow cylinder '. The radial extension of the at least one Koppeielements thus takes ' ramps in this section, starting from the shaft.
Gemäß einer Ausführungsform weist das wenigstens eine · Koppelrohr in Längsrichtung der Welle und des Hohlzylinders zwei Stirnseiten auf, welche zumindest in einem Abschnitt mit der Welle einen kleinsten Winkel von zwischen 30° und 60° und insbesondere von zwischen 40° und 50° und weiter insbesondere 45° einschließen. Dabei ist die Neigung der Stirnseiten in diesem Abschnitt so gewählt, dass das 'wenigstens eine Koppelrohr die Welle über eine größere Länge als das Koppeleiement kontaktiert. -Die radiale Erstreckung des wenigstens einen Koppelrohrs nimmt somit in diesem Abschnitt ausgehend von der Welle rampenförntig zu. Gemäß einer Ausführungsform weist der Hohizyiinder in radialer Richtung eine Wandstärke von zwischen. 5 mm und 20 mm auf . Gemäß einer Ausführungsform weist die Welle in radialer Richtung einen Außendurchmesser von zwischen 100 mm und 700 mm auf . According to one embodiment, the at least one coupling tube has, in the longitudinal direction of the shaft and the hollow cylinder, two end faces which, at least in one section with the shaft, have a smallest angle of between 30 ° and 60 ° and in particular between 40 ° and 50 ° and more particularly 45 °. Here, the inclination of the end faces in this section is chosen so that the 'at least one coupling tube contacts the shaft over a greater length than the Koppeleiement. The radial extension of the at least one coupling tube thus increases in this section, starting from the ramp-like ramp. According to one embodiment, the Hohizyiinder in the radial direction has a wall thickness of between. 5 mm and 20 mm. According to one embodiment, the shaft in the radial direction has an outer diameter of between 100 mm and 700 mm.
Die axiale Länge des HohlZylinders und der Weile beträgt gemäß einer Ausführungsform zwischen 5000 mm und 12.000 mm. The axial length of the hollow cylinder and the shaft is between 5000 mm and 12000 mm according to one embodiment.
In Ausführungsformen stützt das wenigstens eine Koppelelement den Hohizyiinder an seinen ganzen Innenutnfang . Beispielsweise kann das Koppelelement rotationssymmetrisch ausgebildet sein, und die "Welle ringförmig umgeben. In embodiments, the at least one coupling element supports the Hohizyiinder on its entire Innenutnfang. For example, the coupling element may be rotationally symmetrical, and the " wave surrounded annular.
Gemäß Ausführungsformen ist das wenigstens eine Koppelelement aus dem gleichen Material gebildet, wie die Welle oder der Hohlzylinder. Gemäß einer Ausführungsform ist das Koppelelement einstückig mit der Welle oder dem Hohlzylinder ausgebildet, gemäß einer anderenAccording to embodiments, the at least one coupling element is formed from the same material as the shaft or the hollow cylinder. According to one embodiment, the coupling element is formed integrally with the shaft or the hollow cylinder, according to another
Ausführungsform ist das Koppelelement zusätzlich zur Weile und dem Hohlzylinder als separates Teil ausgebildet. Beispielsweise kann das Koppelelement aus einem Faser- Kunststoff -Verbund gebildet sein. Embodiment, the coupling element is formed in addition to the while and the hollow cylinder as a separate part. For example, the coupling element may be formed of a fiber-plastic composite.
Ausführungsformen eines Verfahrens zur Herstellung einer Breitstreck alze , insbesondere einer Walze wie vorstehend beschrieben, v/eisend die folgenden Schritte auf: Embodiments of a method for producing a spreader, in particular a roller as described above, comprise the following steps:
Bereitstellen einer Welle mit endseitigen Achslagern, drehfestes Anordnen von N die Welle entlang ihres Umfangs vollständig 'umgebenden Koppelelementen aus einem elastischen Werkstoff, wobei die N Koppelelemente gleichmäßig über die Länge des Hohlzylinders verteilt angeordnet sind, und wobei eine natürliche Zahl größer gleich 1 und insbesondere gleich 2 ist; Bereitstellen- eines Hohlzylinders, wobei eine Passung zwischen dem Innendu chmesser des Hohlzylinders und dem Außendurchntesser des Koppelelements eine Presspassung ist, und Einbringen der Welle mit dem wenigstens einen Koppelelement in den Hohlzylinder. Dabei weist das wenigstens eine Koppelelemente in radialer Richtung eine Stärke von wenigstens 5 mm und insbesondere von wenigstens 10 mm und weiter insbesondere von wenigstens 15 mm auf, und gleichzeitig eine. Stärke von höchstens 50 mm und insbesondere von höchstens 40 mm und weiter insbesondere 'von höchstens 30 mm auf. Providing a shaft with end axle bearings, rotationally fixed N of the shaft along its circumference completely ' surrounding coupling elements made of an elastic material, wherein the N coupling elements are arranged uniformly distributed over the length of the hollow cylinder, and wherein a natural number greater is 1 and especially 2; Provision of a hollow cylinder, wherein a fit between the Innendu diameter of the hollow cylinder and the outer diameter of the coupling element is a press fit, and introducing the shaft with the at least one coupling element in the hollow cylinder. In this case, the at least one coupling elements in the radial direction has a thickness of at least 5 mm and in particular of at least 10 mm and more particularly of at least 15 mm, and at the same time a. Thickness of at most 50 mm and in particular of at most 40 mm and more particularly ' of at most 30 mm.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. In den -Figuren sind gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen. Dabei zeigt: Embodiments of the invention will be explained in more detail below with reference to FIGS. In the figures, the same or similar elements are given the same or similar reference numerals. Showing:
Figur 1A eine erste . Ausführungsform einer Figure 1A is a first. Embodiment of a
Breitstreckwalze im Querschnitt;  Spreader roll in cross section;
Figur 13 eine zweite Ausführungsform einer FIG. 13 shows a second embodiment of a
Breitstreckwalze im Querschnitt ,-  Spreader roll in cross-section, -
Figur 2A eine auf der ersten Ausführungsform basierende dritte Ausführungsform einer Breitstreckwalze im Querschnitt; und FIG. 2A is a cross-sectional view of a third embodiment of a spreader roll based on the first embodiment; and
Figur 2B eine auf der zweiten Ausführungsform basierende vierte Ausführungsform einer Breitstreckwalze im Querschnitt . Figure 2B is based on the second embodiment fourth embodiment of a spreader roller in cross section.
Es wird betont, dass in den Figuren 1A, 1B, 2A, 2B aufgrund der Rotationssymmetrie der gezeigten Walzen immer nur der Querschnitt durch eine halbe Breitstreckwalze gezeigt ist. Durch Spiegelung an der Symmeurieebene P wird jeweils ein Querschnitt durch eine vollständige Walze erhalten. It is emphasized that in FIGS. 1A, 1B, 2A, 2B, due to the rotational symmetry of the rolls shown, only the cross section through a half spreader roll is shown. By mirroring at the Symmeurieebene P is in each case obtained a cross section through a complete roll.
In Figur 1A ist eine erste Ausführungs orm einer Breitstreckwalze l gezeigt. FIG. 1A shows a first embodiment of a spreader roll 1.
.Die Breitstreckwalze Wl weist eine von zwei Lagern L gestützte Welle A auf, die in der vorges ellten Ausführungsform von einem Rohr aus kohlenfaserverstärkteict Kunststoff gebildet ist. Alternativ kann es sich beispielsweise auch um eine massive Welle oder hohle Welle aus Stahl oder einem von kohlenfaserverstärktem Kunststoff verschiedenen Faser-Kunststoff -Verbund handeln. In der gezeigten Ausführungsform weist die Welle eine Länge von 12 m und einen Außendurchmesser von 70 cm auf. Die vorliegende Erfindung ist auf diese Abmessungen jedoch ni cht beschrankt . .The spreader roll Wl has a shaft supported by two bearings L A formed in the Vorges ellten embodiment of a tube of plastic kohlenfaserverstärkteict. Alternatively, it may, for example, be a solid shaft or hollow shaft made of steel or a fiber-plastic composite other than carbon fiber reinforced plastic. In the embodiment shown, the shaft has a length of 12 m and an outer diameter of 70 cm. However, the present invention is not limited to these dimensions.
In einem mittleren Bereich der Welle A ist durch Verkleben über .eine Bindeschicht Bl aus einer Mischung aus Glasfaservlies und Polyestervlies mit Epoxydharz drehfest ein ringförmiges Koppelelement Kl aus Polyurethan mit einer radialen Stärke von 20 mm befestigt. Alternativ kann das Koppelelement Kl auch aus . einem anderen elastischen Werkstoff wie beispielsweise Thermoplast, Duroplast und Elastomer gebildet sein. Die Länge des Koppelelements Kl in Längsrichtung der Welle A und des Hohl zyi Inders H entspricht dem -fachen des in Radialrichtung zwischen der Welle A und dem Hohlzylinder H bestehenden Abstands S. Das Koppelelement Kl weist in Längsrichtung der Welle A und des Hohlzylinders H zwei Stirnseiten F auf, welche mit der Welle einen kleinsten Winkel α von 50° einschließen. Dabei ist die Neigung der Stirnseiten F so gewählt, dass die radiale Erstreckung des Koppelelements Kl ausgehend von der Welle A rampenförmig zunimmt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die vorstehenden Abmessungen und Winkel beschränkt . In a central region of the shaft A, an annular coupling element Kl made of polyurethane with a radial thickness of 20 mm is non-rotatably attached by gluing over .An binding layer Bl from a mixture of glass fiber fleece and polyester fleece with epoxy resin. Alternatively, the coupling element Kl also off. be formed of another elastic material such as thermoplastic, thermosetting plastic and elastomer. The length of the coupling element Kl in the longitudinal direction of the shaft A and the hollow zyi Indian H corresponds to the fold of existing in the radial direction between the shaft A and the hollow cylinder H distance S. The coupling element Kl has in the longitudinal direction of the shaft A and the hollow cylinder H two end faces F, which with the shaft a smallest angle α of 50 ° include. In this case, the inclination of the end faces F is chosen so that the radial extent of the coupling element Kl increases starting from the shaft A ramp-shaped. The present invention is however, not limited to the above dimensions and angles.
Das ringförmige Koppelelement Kl trägt einen Hohlzylinder H mit endseitigen Achslagern L', weicher Hohlzylinder H in der gezeigten Ausführungsform aus glasfaserverstärktem Kunststoff gebildet ist und eine konstante Wandstärke aufweist. Alternativ kann der Hohlzylinder aus Stahl oder einem von glasfaserverstärktem Kunststoff ' verschiedenen Faser-Kunststoff-Verbund gebildet sein. Das für den Hohl zyiinder verwendete Material ist bevorzugt so gewählt, dass der Hohlzylinder eine geringere Steifigkeit als die Welle aufweist. In der gezeigten Ausführungsform weist der Hohlzylinder eine Länge von 12,25 m und einen Außendurchmesser von 77 cm auf. Die Wandstärke beträgt 15 mm. Die vorliegende Erfindung ist auf diese Abmessungen jedoch nicht beschränkt. The annular coupling element Kl carries a hollow cylinder H with end-side axle bearings L ', soft hollow cylinder H is formed in the embodiment shown from glass fiber reinforced plastic and has a constant wall thickness. Alternatively, the hollow cylinder may be formed of steel or a glass fiber reinforced plastic ' different fiber-plastic composite. The material used for the hollow zyiinder is preferably selected so that the hollow cylinder has a lower rigidity than the shaft. In the embodiment shown, the hollow cylinder has a length of 12.25 m and an outer diameter of 77 cm. The wall thickness is 15 mm. However, the present invention is not limited to these dimensions.
Die Achslager L, L ' der Welle A und des Hohlzylinders H Vierden in der gezeigten Ausführungsform von einem an beiden Stirnseiten der Breitstreckwalze angeordneten Doppel - Exzenterlager aufgenommen. Das Doppel ·-Exzenterlager ist nicht eigens gezeigt. Mittels des Doppel -Exzenterlagers ist eine gezielte Verbiegung der Stirnseiten des Hohlzylinders H möglich. The axle bearings L, L 'of the shaft A and of the hollow cylinder H are received in the embodiment shown by a double eccentric bearing arranged on both end faces of the spreader roller. The double · eccentric bearing is not specifically shown. By means of the double eccentric bearing a targeted bending of the end faces of the hollow cylinder H is possible.
In Figur 1B ist eine zweite Ausführungsform einer Breitstreckwalze W2 gezeigt. Die in Figur 1B gezeigte zweite Ausführungsform basiert auf der in Figur 1A gezeigten ersten Aus führungsform, so dass im Folgenden nur auf 'Unterschiede eingegangen und ansonsten auf die vorstehend beschriebene erste Ausführungsform verwiesen wird . Die in Figur 1B gezeigte zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der in Figur 1A gezeigten, ersten Ausführungsform dadurch, dass zwei in Längsrichtung des Hohlzylinders H gleichmäßig über die Länge des Hohl Zylinders H verteilt angeordnete Koppelelemente K2 , K2 ' mit zugehörigen Bindeschichten B2, B2 ' vorgesehen sind. FIG. 1B shows a second embodiment of a spreader roll W2. The second embodiment shown in FIG. 1B is based on the first embodiment shown in FIG. 1A, so that in the following only ' differences are dealt with and otherwise reference is made to the first embodiment described above. The second embodiment shown in Figure 1B differs from that shown in Figure 1A, the first embodiment in that two uniformly distributed over the length of the hollow cylinder H in the longitudinal direction of the hollow cylinder H arranged coupling elements K2, K2 'with associated tie layers B2, B2' are provided.
Weiter betragen die Flankenwinkel α der Koppelelemente K2 , K2 ' in der zweiten Ausführungs'form 60° und nicht 50° wie in der ersten Ausführungsform. Further, the flank angle α of the coupling elements K2, K2 'in the second embodiment ' form 60 ° and not 50 ° as in the first embodiment.
Durch die Verwendung von zwei Koppelelementen K2 , K2 ' kann der Bereich, in dem eine . Verbiegung der Stirnseiten des Hohlzylinders H eine Bombierung oder ballige Verformung der Mantelfläche des Hohl Zylinders H bewirkt, auf definierbare Randbereiche begrenzt werden. By using two coupling elements K2, K2 ', the area in which a. Bending the end faces of the hollow cylinder H causes a crowning or convex deformation of the lateral surface of the hollow cylinder H, be limited to definable edge regions.
In Figur 2h ist eine dritte Ausführungsform einer Breitstreckwalze W3 gezeigt. Die in Figur 2A gezeigte dritte Ausführungsform basiert auf der in Figur 1A gezeigten ersten Ausführungsform, so dass im 'Folgenden nur auf Unterschiede eingegangen und ansonsten auf die vorstehend beschriebene erste Ausführungsform verwiesen wird. FIG. 2h shows a third embodiment of a spreader roll W3. The third embodiment shown in FIG. 2A is based on the first embodiment shown in FIG. 1A, so that in the following only differences will be discussed and otherwise reference is made to the first embodiment described above.
Die Breitstreckwalze W3 weist gegenüber der in Figur 1A gezeigten ersten Ausführungsform zusätzlich ein in radialer Richtung zwischen Welle A und dem Koppelelement Kl angeordnetes Koppelrohr Rl auf, wobei das Koppelrohr Rl in radialer Richtung eine Stärke von 5 mm aufweist und aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff gebildet ist. Das Koppelrohr Rl weist in Längsrichtung der Welle A und des Hohlzylinders H zwei Stirnseiten F 1 auf, Vielehe mit der Welle einen kleinsten Winkel a' von 45° einschließen. Dabei ist die Neigung der Stirnseiten F ' so gewählt, dass die radiale Erstreckung des Koppelrohrs Rl ausgehend von der Welle A rampenförmig zunimmt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die vorstehenden. Abmessungen, Winkel und Materialien beschränkt. In addition to the first embodiment shown in FIG. 1A, the spreader roll W3 additionally has a coupling tube R1 arranged in the radial direction between the shaft A and the coupling element K. The coupling tube R1 has a thickness of 5 mm in the radial direction and is formed from carbon-fiber-reinforced plastic. The coupling tube Rl has in the longitudinal direction of the shaft A and the hollow cylinder H on two end faces F 1 , many with the shaft a smallest angle a 'of 45 °. The inclination of the end faces F 'is chosen so that the Radial extent of the coupling tube Rl increases starting from the shaft A ramp-shaped. However, the present invention is not limited to the above. Dimensions, angles and materials limited.
Durch Verwendung des Koppelrohres Rl kann der Abstand zwischen Welle A und Hohlzylinder H und damit der radiale Versteliweg des Hohlzylinders erhöht werden. Entsprechend ist die Bindeschicht 31 zwischen Koppelrohr Rl und Koppelele ent Kl angeordnet . By using the coupling tube Rl, the distance between the shaft A and hollow cylinder H and thus the radial Versteliweg the hollow cylinder can be increased. Accordingly, the bonding layer 31 between the coupling tube Rl and Koppelele ent Kl is arranged.
Bei der in Figur 2B gezeigten vierten Ausführungsform einer Breitstreckwalze W4 handelt es sich um eine Kombination der in Figur 1B und 2A gezeigten zweiten und dritten Ausführungsform, so dass auf die vorstehend beschriebene zweite und dritte Ausführungsform verwiesen wird. The fourth embodiment of a spreader roll W4 shown in FIG. 2B is a combination of the second and third embodiments shown in FIGS. 1B and 2A, so that reference is made to the second and third embodiments described above.
Es wird betont, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen nur beispielhaft sind und nicht den Schutzbereich der Ansprüche beschränken 'sollen. Dies betrifft insbesondere die für die Welle, das wenigstens eine Koppelement und den Hohlzylinder angegebenen 'Werkstoffe. Auch die Längen-- und Breitenverhältnisse der gezeigten Walzen .sind zur besseren Darstellbarkeit, nicht maßstabsgetreu gewählt. It is emphasized that the embodiments described above are exemplary only and not intended to limit the scope of the claims. ' This applies in particular to those specified for the shaft, the at least one coupling element and the hollow cylinder ' materials. Also, the length and width ratios of the rolls shown are chosen to better representability, not to scale.

Claims

Patentansprüche claims
Breitstreckwalze (Wi; W2 ; W3 ; W4 ) , aufweisend: Spreader roll (Wi, W2, W3, W4), comprising:
eine Welle (A) mit endsei t igen Achslagern (L) ; a shaft (A) with end axle bearings (L);
einen die Welle (A) in einem radialen Abstand (S) umschließenden Hohlzylinder (H) mit endseitigenone the shaft (A) in a radial distance (S) enclosing hollow cylinder (H) with end-side
Achslagern (L[) ; und Axle bearings (L [ ); and
wenigstens ein zwischen der Welle (A) und dem Hohlzylinder (H) angeordnetes Koppelelement (Kl; K2 , K21 ) , welches den Hohlzylinder (H) trägt und drehtest mit der Welle (A) verbindet; at least one between the shaft (A) and the hollow cylinder (H) arranged coupling element (Kl; K2, K2 1 ), which carries the hollow cylinder (H) and rotatably connected to the shaft (A) connects;
wobei das wenigstens eine Koppelelement (Kl; K2 , K2 ' ) in radialer Richtung eine Stärke von wenigstens 5 mm und insbesondere von wenigstens 10 mm und weiter insbesondere von wenigstens 15 mm aufweist, und gleichzeitig eine Stärke von höchstens 50 mm und insbesondere von höchstens 40 mm und weiter insbesondere von höchstens 30 mm aufweist; und wherein the at least one coupling element (K1; K2, K2 ') in the radial direction has a thickness of at least 5 mm and in particular of at least 10 mm and more particularly of at least 15 mm, and at the same time a thickness of at most 50 mm and in particular of at most 40 mm and more particularly of at most 30 mm; and
wobei das wenigstens eine Koppelelement (Kl; K2 , K21 ) aus einem elastischen Werkstoff gebildet ist. wherein the at least one coupling element (K1, K2, K2 1 ) is formed from an elastic material.
Breitstreckwalze (Wl ; W2 ,- W3 ; W4) nach Anspruch 1, wobei in . Längsrichtung des Hohlzylinders (H) N Koppelelemente (Kl; K2 , K2 ' ) gleichmäßig über die Länge des Kohlzylinders (H) verteilt angeordnet sind, und Spreader roll (W1, W2, W3, W4) according to claim 1, wherein in. Longitudinal direction of the hollow cylinder (H) N coupling elements (Kl; K2, K2 ') are distributed uniformly over the length of the coal cylinder (H), and
wobei N eine natürliche Zahl größer gleich 1 und insbesondere gleich 2 ist. where N is a natural number greater than or equal to 1 and in particular equal to 2.
Breitstreckwalze (Wl; W2 ; W3 ; W ) nach Anspruch I oder 2 , Spreader roll (W1, W2, W3, W) according to claim 1 or 2,
weiter aufweisend jeweils ein in radialer Richtung zwischen Welle (A) und dem wenigstens einen Koppelelement (K2; K4 , K ' ) angeordnetes Koppelrohr (Rl; R2 , R21 ) , further comprising in each case one in the radial direction between the shaft (A) and the at least one Coupling element (K2, K4, K ') arranged coupling tube (R1, R2, R2 1 ),
wobei das Koppelrohr (Rl; R2 , R21 ) in radialer Richtung jeweils eine Stärke von zwischen 5 mm und 70 mm aufweist und aus Metall oder Faser-Kunststoff - Vc rbund und insbesondere kohlen Stofffaserver st ä rkt em Kunststoff gebildet ist. wherein the coupling tube (Rl; R2, R2 1 ) in the radial direction in each case has a thickness of between 5 mm and 70 mm and is formed from metal or fiber-plastic composite and in particular carbon fiber-reinforced plastic.
Breitstreckwalze (Wl; 2 ; W3 ; W4 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei zwischen dem wenigstens einen Koppelclement (Kl; K2 , K2 ' ) und der Welle (A) eine Bindeschicht (Bl; R2 , B2 ' ) aus Faser-Kunststoff - Verbund und insbesondere einem Faser-Kunst Stoff - Verbund auf Grundlage von Glasfasern und/oder Polyesterfasern angeordnet ist . Spreader roll (Wl; 2; W3; W4) according to one of claims 1 to 3, wherein between the at least one coupling element (K1; K2, K2 ') and the shaft (A) a bonding layer (Bl; R2, B2') of fiber Plastic composite and in particular a fiber-synthetic material composite is arranged on the basis of glass fibers and / or polyester fibers.
Breitstreckwalze (Wl; W2 ; W3 ; 4 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, Spreader roll (W1, W2, W3, 4) according to one of claims 1 to 4,
wobei die Welle (A) aus einem Material gebildet ist, das ausgewählt ist aus Metall oder Faser-Kunststoff- Verbund und insbesondere kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff; und / oder wherein the shaft (A) is formed of a material selected from metal or fiber-plastic composite and in particular carbon fiber reinforced plastic; and or
wobei der Hohlzylinder (H) aus einem Material gebildet ist, das ausgewählt ist aus Metall oder Faser- Kuns stoff -Verbund und insbesondere glasfaserverstärktem Kunststoff .. wherein the hollow cylinder (H) is formed of a material which is selected from metal or fiber Kuns composite material and in particular glass fiber reinforced plastic ..
Breitstreckwalze (Wl; W2 ; W3 ; W4) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiter aufweisend zu beiden Seiten der Breitstreckwalze . (Wl;. W2 ; W3 ; W4 ) angeordnete Doppel -Exzenterlager oder Mehrringlager, welche die endseitigen Achslager (L, L') der Welle (A) und des Hohl Zylinders (H) lagern. Spreader roll (W1; W2; W3; W4) according to any one of claims 1 to 5, further comprising on both sides of the spreader roll. (Wl; W2; W3; W4) arranged double eccentric bearings or multi-ring bearings which support the end axle bearings (L, L ') of the shaft (A) and the hollow cylinder (H).
Breie streckwalze (Wl; W2 ; W3 ; W4) nach einem' der wobei die Länge des wenigstens einen Koppelelements (Kl; K2, K2 ' ) in Längsrichtung der Weile (Ä) und des Hohl zyl Inders (H) zwischen 500 mm und 1.500 mm beträgt . Pulps stretching roller (Wl; W2; W3; W4) according to one 'of the wherein the length of the at least one coupling element (K1; K2, K2 ') is between 500 mm and 1,500 mm in the longitudinal direction of the shaft (Ä) and of the hollow cylinder (H).
Breitstreckwalze (Wl W2 3 ; W4) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, Spreader roll (W1 W2 3, W4) according to one of claims 1 to 7,
wobei das wenigstens eine Koppelelement (Kl; K2 , K2 ' ) und/oder das Koppelrohr (Rl; R2 , R2 ' ) in Längsrichtung der Welle (A) und des Hohl Zylinders (H) zwei Stirnseiten (F F') aufweist, welche mit der Welle (A) einen kleinsten Winkel {α;α' ) von zwischen 30° und. 60° und insbesondere von zwischen 40° und 50° und weiter insbesondere 45° einschließen; und wherein the at least one coupling element (K1; K2, K2 ') and / or the coupling tube (R1, R2, R2') has two end faces (F F ') in the longitudinal direction of the shaft (A) and the hollow cylinder (H) with the shaft (A) a smallest angle {α; α ') of between 30 ° and . 60 ° and in particular between 40 ° and 50 ° and more particularly include 45 °; and
wobei die Neigung der Stirnseiten (F; F' ) so gewählt ist, dass das wenigstens eine Koppelelement (Kl; K2 , K2') bzw. Koppelrohr (Rl; R2 , R2 ' ) die Welle (A) über eine größere Länge als den Hohlzylinder (H) kontakt iert . wherein the inclination of the end faces (F; F ') is selected such that the at least one coupling element (K1; K2, K2') or coupling tube (R1; R2, R2 ') has the shaft (A) over a greater length than the one Hollow cylinder (H) contact iert.
Breitstreckwalze (Wl; W2 ; W3 ; W4) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, Spreader roll (W1, W2, W3, W4) according to one of claims 1 to 3,
wobei der Hohl zyl inder (H) in radialer Richtung eine Wandstärke von zwischen 5 mm und 20 mm aufweist; und/oder wherein the hollow zyl inder (H) in the radial direction has a wall thickness of between 5 mm and 20 mm; and or
wobei die Welle (A) in radialer Richtung einen Außendurchmesser von zwischen '100 mm und 700 mm auf eis . wherein the shaft (A) in the radial direction an outer diameter of between ' 100 mm and 700 mm on ice.
Verfahren zur Herstellung einer- Breitstreckwalze (Wl ; W2 ; W3 ; W4 ) , insbesondere einer Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, aufweisend die folgenden Schritte: (Sl) Bereitstellen einer Welle (A) mit endseitigenMethod for producing a spreader roll (W1, W2, W3, W4), in particular a roll according to one of claims 1 to 9, comprising the following steps: (S1) providing a shaft (A) with an end face
Achslagern (L) ; Axle bearings (L);
.(S2) Drehfestes Anordnen von N die Welle. (A) entlang ihres Umfangs vollständig umgebenden" Koppelelementen (Kl; K2 , K2 ' ) aus einem elastischen Werkstoff, welche in radialer Richtung eine Stärke von wenigstens 5 mm und insbesondere von wenigstens 10 mm und weiter insbesondere von wenigstens "1.5 mm aufweisen, und gleichzeitig eine Stärke von höchstens 50 mm und insbesondere von höchstens 40 mm und weiter insbesondere von höchstens 30 mm aufweisen, wobei die N Koppelelemente (Kl; K2 , K2 ' ) gleichmäßig über die Länge des Hohlzylinders (H) verteilt angeordnet sind, und wobei N eine natürliche Zahl größer gleich 1 und. insbesondere gleich 2 ist;(S2) Rotationally arranging N the shaft. (A) completely surrounding its circumference " Coupling elements (K1, K2, K2 ') of an elastic material, which in the radial direction have a thickness of at least 5 mm and in particular of at least 10 mm and more particularly of at least " 1.5 mm, and at the same time a thickness of at most 50 mm and in particular of at most 40 mm and more particularly of at most 30 mm, the N coupling elements (K1, K2, K2 ') being distributed uniformly over the length of the hollow cylinder (H), and where N is a natural number greater than and equal to 1 is equal to 2;
(53) Bereitstellen eines Hohlzylinders (H) , wobei eine Passung zwischen dem Innendurchmesser ( i) des Hohlzylinders (H) und dem Außendurchmesser (R2) des Koppelelements (Kl; K2 , K21 ) eine Presspassung ist; und (53) providing a hollow cylinder (H), wherein a fit between the inner diameter (i) of the hollow cylinder (H) and the outer diameter (R2) of the coupling element (K1, K2, K2 1 ) is an interference fit; and
(54) Einbringen der Welle (Ä) mit dem wenigstens einen Koppelelement (Kl; K2 , K2 ' ) in den Hohlzylinder  (54) introducing the shaft (Ä) with the at least one coupling element (K1, K2, K2 ') into the hollow cylinder
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