WO2022063467A1 - Walze, beschichtungsvorrichtung und herstellungsverfahren - Google Patents

Walze, beschichtungsvorrichtung und herstellungsverfahren Download PDF

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WO2022063467A1
WO2022063467A1 PCT/EP2021/071420 EP2021071420W WO2022063467A1 WO 2022063467 A1 WO2022063467 A1 WO 2022063467A1 EP 2021071420 W EP2021071420 W EP 2021071420W WO 2022063467 A1 WO2022063467 A1 WO 2022063467A1
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roller
rubber
strand
layer
elastic material
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PCT/EP2021/071420
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Inventor
Stefan Pollaschek
Maximilian Albrecht
Rupert Riegler
Original Assignee
Voith Patent Gmbh
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    • D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
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    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Definitions

  • the invention relates to a roller for a machine for producing or processing a fibrous web according to the characterizing part of claim 1, a coating device which includes such a roller, and a method for producing such a roller.
  • rollers are used in plants for the production or processing of fibrous webs.
  • the rollers can support and guide the web, for example a paper web, cardboard web or cellulosic web. Furthermore, various types of rollers are also used to treat fibrous webs.
  • rollers are coated with a rubber-elastic material, in particular rubber.
  • document EP2981647 B1 describes such a coating unit in the form of a film press with a rubber cover.
  • Rubber rollers are also used when printing paper or applying paint or adhesives, as described for example in DE 20 2011 107 518 U1.
  • Such rubber rollers can be produced, as described in DE 20 2011 107 518, using the so-called roller extrusion process.
  • a roller core - in particular a metal roller core - is guided through the head attachment (so-called cross head) of a rubber extruder.
  • This provides the roll core with a seamless coating of the extruded material.
  • the disadvantage of this method is that the crosshead has to be very specifically adapted to the roll core.
  • the rollers produced in this way have a very high quality and uniform coating.
  • the coating of rolls with different diameters requires frequent changing of head attachments and is therefore very time-consuming.
  • DE 20 2011 107 518 already describes the so-called strip building method.
  • an extruded rubber strip is applied to a rotating roll core so that the rubber strip is laid down on the roll core in the form of an axial spiral of overlapping rubber strips.
  • the angle of inclination of the laid rubber strips in relation to the roller axis is adjusted by the speed of the axial movement.
  • Another object of the invention is to propose a coating unit for a mark-free coating.
  • the objects are achieved by a roller according to the characterizing part of claim 1 , a method for producing a roller according to claim 12 and a coating device according to claim 11 .
  • roller for a machine for the production or processing of a fibrous web comprising a Roller core and a roller cover attached thereto, which comprises at least one layer made of a rubber-elastic material, which is applied to a base.
  • the at least one layer of rubber-elastic material is made up of several windings of extruded material, which has an essentially parallelogram-shaped cross section and a bottom side, a top side and a first side surface and a second side surface, and the windings are arranged next to one another in such a way that that in each case the first side face of one turn is in contact with the second side face of the adjacent turn.
  • rubber-elastic material is intended to include elastomers, such as rubber, but also other elastomers such as polyurethanes, in particular a so-called “rollable polyurethane” (millable PU).
  • elastomers such as rubber
  • polyurethanes such as polyurethanes
  • rollable polyurethane millable PU
  • all types of rubber should be covered by the term “rubber-elastic material”.
  • so-called hard rubbers which are counted among the duroplastics.
  • the inventors have recognized that the marking patterns that are generated by the rollers are due to the comparatively low feed rate in the strip building process and to the superimposition of the polymer strips.
  • the base can preferably be the roller core or a layer made of hard rubber or rubber-elastic material.
  • the underside of the strand material has a width (b) of at least 40 mm, preferably at least 50 mm, particularly preferably between 55 mm and 180 mm in the transverse direction of the roller.
  • a large width of the strand material offers the advantage that a smaller number of windings is required for the coating of the roller. In this way, the speed of the coating can be increased.
  • strand widths that are too large can also be disadvantageous.
  • the rubber-elastic material usually has to be applied a little beyond the two front ends of the roller. This overhang is at least half a strand width and is severed and discarded after the covering has been completed. The wider the strand is selected, the larger this waste is. Therefore, from a certain strand width, the economic advantage of faster application is compensated for by the costs for scrap.
  • strand widths of up to 180mm have proven to be technically feasible and economically sensible. Furthermore, it is advantageous if the strand material has a height (h) of more than 4mm, in particular between 5mm and 30mm.
  • the thickness of the layer applied is determined by the thickness of the strand material, as described. In most cases, layer thicknesses below 4mm do not make sense here. Layer thicknesses in the range between 5mm and 30mm are common and can still be produced stably using strand application.
  • the strand material can have a width (b) and a height (h), with the width (b) being greater than the height.
  • Widths that are twice or four times the height or more are particularly preferred.
  • the parallelogram-shaped strand can be designed as a rectangular strand.
  • two adjacent turns abut each other with their perpendicular side surfaces.
  • the parallelogram forms an angle (a) between the underside and the first side surface which is less than 90°, for example 85°, 80° or less.
  • the angle (a) between the underside and the first side face is in particular between 75° and 55°.
  • the angle (a) is more than 45°.
  • the layer of rubber-elastic material can in particular form the only layer or the radially outermost layer of the roll cover.
  • the layer of rubber-elastic material can be provided with grooves and/or holes.
  • Such a roll cover is also intended to be covered by this application, even if the individual windings of the cover are no longer parallelograms in the strict mathematical sense due to the grooves or bores.
  • the object is achieved by a coating device, in particular a film press, or a size press for applying a starch solution to a running fibrous web, the coating device having a treatment nip formed by two transfer rollers.
  • a coating device in particular a film press, or a size press for applying a starch solution to a running fibrous web
  • the coating device having a treatment nip formed by two transfer rollers.
  • the transfer roller or transfer rollers designed according to one aspect of the invention have a hardness in the range between 12 P&J and 75 P&J (Pusey&Jones), in particular between 20 P&J and 35 P&J.
  • the thickness of the roller cover is between 8 mm and 25 mm, preferably between 10 mm and 20 mm, particularly preferably between 12 mm and 17 mm.
  • the object is achieved by a method for producing a roller for a machine for producing or processing a fibrous web, wherein the method includes the application of a layer of rubber-elastic material to a base, and comprises the steps: a) providing a base, in particular in the form of a roller core or a layer of rubber-elastic material. b) providing a polymer material, in particular a rubber material in the form of a strand, the strand having a parallelogram-shaped cross section which has a bottom, a top, and a first side surface and a second side surface. c) Laying the strand material onto the base so that the underside is in contact with the base. d) Spiraling of the strand material so that two adjacent windings are in contact with each other only via their side surfaces. e) vulcanizing the applied polymer material to form a rubber-elastic material.
  • step c) the laying down of the strand material takes place with the application of a contact pressure, which is applied in particular by a contact roller.
  • a surface treatment In particular, this can involve grinding the surface in order to achieve sufficient smoothness for subsequent use, for example in a coating device.
  • roughness that is too low for example Ra ⁇ 1 ⁇ m, in particular Ra ⁇ 0.5 ⁇ m, can also be disadvantageous.
  • the surface treatment can also include drilling or grooving of the roll surface.
  • a roller according to one aspect of the invention, or the associated method has the additional advantage here that the strand width or the advance during extrusion can be selected in a significantly larger dimension. In this way, this cause of interference in the frequently occurring range of 5-15mm can be ruled out, which simplifies troubleshooting considerably.
  • FIG. 1 shows a section of a roller as is known from the prior art
  • FIG. 2 shows a section of a roller according to one aspect of the present invention.
  • FIG. 3 shows a section of a roller according to a further aspect of the present invention.
  • the term “rubber-elastic material” should also include elastomers in the examples shown in the figures, such as rubber but also other elastomers such as polyurethanes, in particular a so-called “millable polyurethane” (millable PU). In addition, however, all types of rubber should be covered by the term “rubber-elastic material”. In particular, so-called hard rubbers, which are counted among the duroplastics.
  • FIG. 1 shows a roller which is manufactured using the known strip-building method.
  • a layer 2 of rubber is shown as part of the roll cover on a roll core 1 as a base 1 .
  • This layer 2 is made up of strand material 3, which is wound in several turns 4.1, 4.2, ...4. n is placed on the roller core 1.
  • Neighboring windings 4.1, 4.2, ... 4.n overlap so that the undersides 6 of the individual windings 4.1, 4.2, ... 4. n partially on the roller core 1 and partially on the neighboring turn 4.1, 4.2, ... 4.n are in contact.
  • layers 2 are produced, the thickness of which corresponds to a multiple of the height h of the strand material 3 .
  • the layer height is twice as high as the height h.
  • three, four or more windings 4.1, 4.2, . . . 4.n can also overlap and produce a correspondingly large layer thickness.
  • FIG. 2 shows a section of a roller according to one aspect of the present invention.
  • the cross direction in the figure is usually also the axis direction, or cross direction (CD) of the roll.
  • a layer 2 made of rubber as part of the roll cover is shown again on a roll core 1 as a base 1 .
  • the strand material 3 is applied in windings 4.1, 4.2.
  • the strand material 3 has a cross section in the form of a parallelogram.
  • the upper side 5 represents the upper side of the layer 2, while the lower side 6 is applied to the base 1 and is only in contact with it.
  • Two adjacent windings 4.1, 4.2 are arranged directly next to each other, so that the first side surface 7.1 of one winding 4.1 is in contact with the second side surface 7.2 of the adjacent winding 4.2.
  • the side surfaces 7.1, 7.2 of the parallelogram close with the base 1 one angle a in.
  • This angle a is advantageously more than 45°, in particular between 55° and 75°. In principle, an angle of 90° is also possible. However, the angular range between 55° and 75° represents an optimum in a certain sense, since angles that are too shallow make it impossible to apply the windings 4.1, 4.2, . . . n make it more difficult. If the angles are too steep, on the other hand, it is not so easy to connect adjacent windings via the side surfaces 7.1, 7.2, since the side surfaces do not come to lie neatly next to one another when they are placed.
  • FIG. 2 shows an advantageous embodiment in which the width b of the underside 6 of the strand material 3 in the axial direction of the roller is greater than the height h.
  • the width b is often in the range between 50 mm and 180 mm.
  • the height h of the strand material 3 results in the thickness of the layer 2 made of rubber-elastic material, since there is no overlapping of the windings 4.1, 4.2.
  • the height (h) will usually be more than 4mm, in particular between 5mm and 30mm. If you want to achieve a greater material thickness than 30mm in the roll cover, it may be easier or more sensible to apply a second layer of rubber-elastic material than to increase the strand height to well over 30mm.
  • the strand material 3 has a width (b) and a height (h), the width (b) being greater, in particular more than twice as great, preferably more than four times as great as the height ( H).
  • FIG. 3 shows an embodiment according to a further aspect of the invention.
  • the embodiment in FIG. 3 differs from that in FIG. 2 in that the layer 2 made of rubber-elastic material, which forms the radially outermost layer of the roll covering, has grooves 8 and/or bores 8 . These are usually incorporated into the roll cover from the outside according to a specified pattern, eg milled or drilled.

Landscapes

  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)

Abstract

Walze und Herstellungsverfahren für eine Maschine zur Herstellung oder Verarbeitung einer Faserstoffbahn, aufweisend einen Walzenkern und einen darauf angebrachten Walzenbezug, welcher zumindest eine Lage aus einem gummielastischen Material umfasst, welche auf einer Unterlage aufgebracht ist. Dabei ist die zumindest eine Lage aus gummielastischem Material aus mehreren Windungen von Strangmaterial aufgebaut ist, welches einen im wesentlichen parallelogrammförmigen Querschnitt sowie eine Unterseite, eine Oberseite sowie eine erste Seitenfläche und eine zweite Seitenfläche aufweist, und die Windungen so nebeneinander angeordnet sind, dass jeweils die erste Seitenfläche der einen Windung mit der zweiten Seitenfläche der benachbarten Windung in Kontakt steht.

Description

Walze, Beschichtungsvorrichtung und Herstellungsverfahren
Die Erfindung betrifft eine Walze für eine Maschine zur Herstellung oder Verarbeitung einer Faserstoffbahn nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 , eine Beschichtungsvorrichtung, welche eine derartige Walze umfasst, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Walze.
In Anlagen zur Herstellung oder Verarbeitung von Faserstoffbahnen kommt eine Vielzahl von Walzen zum Einsatz. Die Walzen können dabei die Bahn - beispielsweise eine Papierbahn, Kartonbahn oder Zellstoffbahn- stützen und leiten. Weiterhin werden verschiedenartige Walzen auch zum Behandeln von Faserstoffbahnen eingesetzt.
Eine große Zahl diese Walzen ist mit einem gummielastischen Material beschichtet, insbesondere mit einem Gummi.
So beschreibt die Schrift EP2981647 B1 ein solches Beschichtungsaggregat in Form einer Filmpresse mit einem Gummibezug.
Auch beim Bedrucken von Papier bzw. dem Auftrag von Lack oder Klebstoffen kommen Gummiwalzen zum Einsatz, wie beispielsweise in der DE 20 2011 107 518 U1 beschrieben.
Die Herstellung solcher Gummiwalzen kann, wie in der DE 20 2011 107 518 beschrieben, im sogenannten Walzenextrusionsverfahren erfolgen. Dabei wird ein Walzenkern - insbesondere ein metallischer Walzenkern- durch den Kopfaufsatz (sogenannter Querkopf) eines Gummiextruders geführt werden. Dadurch wird der Walzenkern mit einer nahtlosen Beschichtung aus dem extrudierten Material versehen. Nachteilig an diesem Verfahren ist es jedoch, dass der Querkopf sehr spezifisch auf den Walzenkern angepasst werden muss. Die so hergestellten Walzen weisen eine sehr hochwertige und gleichmäßige Beschichtung auf. Das Beschichten von Walzen mit verschiedenen Durchmessern erfordert jedoch den häufigen Wechsel von Kopfaufsätzen und ist dadurch sehr zeitaufwändig. Als mögliche Alternative beschreibt die DE 20 2011 107 518 bereits das sogenannte Stripbuilding Verfahren. Dabei wird gewöhnlich ein extrudierter Kautschukstreifen auf einen rotierenden Walzenkern aufgetragen, so dass der Kautschukstreifen in Form einer axialen Spirale aus sich überlappenden Kautschukstreifen auf dem Walzenkern abgelegt wird. Durch die Geschwindigkeit der axialen Bewegung wird dabei der Neigungswinkel der abgelegten Kautschukstreifen in Bezug auf die Walzenachse eingestellt. Vorteilhaft an diesem Verfahren ist es, dass sich mit einer festen Geometrie des Kautschukstreifens durch Variation des Neigungswinkels verschiedene Dicken des Walzenbezugs realisieren lassen.
Allerdings hat sich gezeigt, dass solche im Stripbuilding hergestellten Walzen im Betrieb gelegentlich Markierungen an der beschichteten Faserstoffbahn erzeugen. Diese führen insbesondere bei Anwendungen mit hohen Qualitätsanforderungen dazu, dass diese Walzen ausgetauscht oder geschliffen werden müssen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Walze vorzuschlagen, die weitgehend markierungsfrei ist aber trotzdem einfach und effizient herzustellen ist. Weiterhin ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Walze vorzuschlagen.
Es ist schließlich eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Beschichtungsaggregat für eine markierungsfreie Beschichtung vorzuschlagen.
Die Aufgaben werden gelöst durch eine Walze gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 , ein Verfahren zur Herstellung einer Walze gemäß Anspruch 12 sowie eine Beschichtungsvorrichtung gemäß Anspruch 11 .
Vorteilhafte Ausführungen werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Hinsichtlich der Walze wird die Aufgabe gelöst durch eine 1 . Walze für eine Maschine zur Herstellung oder Verarbeitung einer Faserstoffbahn, aufweisend einen Walzenkern und einen darauf angebrachten Walzenbezug, welcher zumindest eine Lage aus einem gummielastischen Material umfasst, welche auf einer Unterlage aufgebracht ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die zumindest eine Lage aus gummielastischem Material aus mehreren Windungen von Strangmaterial aufgebaut ist, welches einen im wesentlichen parallelogrammförmigen Querschnitt sowie eine Unterseite, eine Oberseite sowie eine erste Seitenfläche und eine zweite Seitenfläche aufweist, und die Windungen so nebeneinander angeordnet sind, dass jeweils die erste Seitenfläche der einen Windung mit der zweiten Seitenfläche der benachbarten Windung in Kontakt steht.
Mit dem Begriff „gummielastisches Material“ sollen im Rahmen dieser Anmeldung Elastomere umfasst sein, wie z.B. Gummi aber auch andere Elastomere wie z.B. Polyurethane, insbesondere ein sogenanntes „Walzbares Polyurethan“ (millable PU). Zudem sollen aber alle Arten von Gummi mit dem Begriff „gummielastisches Material“ umfasst sein. Insbesondere auch sogenannte Hartgummis, die zu den Duroplasten gezählt werden.
Um die Lesbarkeit des Textes zu erleichtern, wird im Rahmen dieser Anmeldung statt der sperrigen Bezeichnung „alle Arten von Gummi sowie alle gummielastischen Materialien“ durchgängig die kompaktere Formulierung „gummielastisches Material“ verwendet. Dieser Begriff soll dabei, solange nicht explizit anders beschrieben, stets auch Hartgummi Materialien umfassen.
Die Erfinder haben erkannt, dass die Markierungsmuster, die von den Walzen erzeugt werden, dem vergleichsweise geringen Vorschub beim Stripbuilding Verfahren sowie dem Übereinanderlegen der Polymerstreifen geschuldet sind.
Bei der hier vorgeschlagenen Walze wird daher auf ein Übereinanderlegen der Streifen völlig verzichtet. Dies scheint auf den ersten Blick nachteilig, da hierdurch die Dicke der erzeugten Lage durch die Höhe (h) des Strangs festgelegt wird. Somit ist mit einem Werkzeug, insbesondere einem Extrudermundstück immer nur eine feste Lagendicke erzeugbar. Dieser Nachteil wird aber kompensiert durch die verbesserte Qualität der Beschichtung, die der Walze ein breiteres Spektrum an Anwendungsmöglichkeiten eröffnet.
Insbesondere ist es daher vorteilhaft, wenn die Unterseite des Strangmaterials ausschließlich mit der Unterlage in Kontakt steht.
Bevorzugt kann es sich bei der Unterlage um den Walzenkern oder eine Lage aus Hartgummi oder aus gummielastischem Material handeln.
In vorteilhaften Ausführungen kann vorgesehen sein, dass die Unterseite des Strangmaterials in Querrichtung der Walze eine Breite (b) von mindestens 40mm, bevorzugt mindestens 50mm, besonders bevorzugt zwischen 55 mm und 180mm aufweist.
Eine große Breite des Strangmaterials bietet hierbei den Vorteil, dass für die Beschichtung der Walze eine geringere Anzahl von Windungen erforderlich ist. Auf diese Weise kann die Geschwindigkeit der Beschichtung gesteigert werden. Allerdings hat es sich gezeigt, dass zu große Strangbreiten auch nachteilig sein können. Um einen Walzenbezug in gleichmäßiger Qualität zu erzielen, muss das gummielastische Material üblicherweise ein Stück über die beiden stirnseitigen Enden der Walze hinaus aufgetragen werden. Dieser Überhang beträgt zumindest eine halbe Strangbreite, und wird nach Fertigstellen des Bezugs abgetrennt und verworfen. Je breiter der Strang gewählt wird, desto größer fällt somit auch dieser Ausschuss aus. Daher wir ab einer gewissen Strangbreite der ökonomische Vorteil des schnelleren Aufbringens durch die Kosten für den Ausschuss wieder kompensiert.
Außerdem ist es, speziell beim Herstellen von Walzen mit geringem Durchmesser, auch schwierig, bei einer Umdrehung einen entsprechend großen Vorschub für die Verwendung eines sehr breiten Strangs zu realisieren.
Strangbreiten bis 180mm haben sich hier aber als technisch machbar und ökonomisch sinnvoll erwiesen. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Strangmaterial eine Höhe (h) von mehr als 4mm, insbesondere zwischen 5mm und 30mm aufweist.
Die Dicke der aufgebrachten Lage wird wie beschrieben von der Dicke des Strangmaterials bestimmt. Lagendicken unter 4mm sind hier in den meisten Fällen nicht sinnvoll. Lagendicken im Bereich zwischen 5mm und 30mm sind üblich und mittels des Strangauftrags noch stabil herstellbar.
Generell kann das Strangmaterial eine Breite (b) und eine Höhe (h) aufweisen, wobei die Breite (b) größer ist als die Höhe.
Breiten, die der doppelten, oder der vierfachen Höhe oder mehr entsprechen, sind besonders bevorzugt.
Der parallelogrammförmige Strang kann prinzipiell als rechteckiger Strang ausgeführt sein. In diesem Fall stoßen zwei benachbarte Windungen mit ihren senkrechten Seitenflächen aneinander.
Häufig wird es aber hilfreich sein, wenn das Parallelogramm einen Winkel (a) zwischen der Unterseite und der ersten Seitenfläche bildet, der kleiner ist als 90°, beispielsweise 85°, 80° oder kleiner. In bevorzugten Ausführungen kann vorgesehen sein, dass der Winkel (a) zwischen der Unterseite und der ersten Seitenfläche insbesondere zwischen 75° und 55° betragen.
Üblicherweise beträgt der Winkel (a) jedoch über 45°.
Der Winkelbereich zwischen 55° und 75° stellt in gewissem Sinne ein Optimum dar, da zu flache Winkel das genaue Aufbringen der Windungen schwieriger machen. Bei zu steilen Winkeln hingegen ist eine Verbindung benachbarter Windungen über die Seitenflächen nicht so leicht zu erzielen, da bei Anwendung einer Kraft von auf die Lage aus gummielastischem Material oben nur eine relativ kleine Komponente dieser Kraft als Fügedruck in Normalenrichtung zu den Seitenflächen wirkt. Im Extremfall von a=90° wirkt sogar überhaupt keine Kraftkomponente senkrecht zur Seitenfläche.
Die Lage aus gummielastischem Material kann insbesondere die einzige, oder die radial äußerste Lage des Walzenbezugs bilden.
Je nach Anwendungsfall kann die Lage aus gummielastischem Material mit Rillen und/oder Bohrungen versehen sein. Ein solcher Walzenbezug soll auch von dieser Anmeldung umfasst werden, auch wenn die einzelnen Windungen des Bezugs durch die Rillungen oder Bohrungen keine Parallelogramme im streng mathematischen Sinn mehr sind.
Hinsichtlich der Beschichtungsvorrichtung wird die Aufgabe gelöst durch eine Beschichtungsvorrichtung, insbesondere eine Filmpresse, oder eine Leimpresse zum Auftrag einer Stärkelösung auf eine laufende Faserstoffbahn, wobei die Beschichtungsvorrichtung einen Behandlungsnip aufweist, der durch zwei Übertragungswalzen gebildet wird. Dabei ist zumindest eine Übertragungswalze, insbesondere beide Übertragungswalzen als Walze gemäß einem Aspekt der Erfindung ausgeführt.
Bei solchen Beschichtungsvorrichtungen ist es insbesondere vorteilhaft, wenn zumindest die gemäß einem Aspekt der Erfindung ausgeführte Übertragungswalze bzw. Übertragungswalzen eine Härte im Bereich zwischen 12 P&J und 75 P&J (Pusey&Jones), insbesondere zwischen 20 P&J und 35 P&J aufweisen.
Zudem ist es bei Beschichtungsvorrichtungen vorteilhaft, wenn die Dicke des Walzenbezugs zwischen 8mm und 25mm, bevorzugt zwischen 10mm und 20mm, besonders bevorzugt zwischen 12mm und 17mm beträgt.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer Walze für eine Maschine zur Herstellung oder Verarbeitung einer Faserstoffbahn, wobei das Verfahren das Aufbringen einer Lage aus gummielastischem Material auf eine Unterlage beinhaltet, und die Schritte umfasst: a) Bereitstellen eine Unterlage insbesondere in Form eines Walzenkerns oder einer Lage aus gummielastischem Material. b) Bereitstellen eines Polymermaterials, insbesondere eines Kautschukmaterials in Strangform, wobei der Strang einen parallelogrammförmigen Querschnitt hat der eine Unterseite, eine Oberseite, sowie eine erste Seitenfläche und eine zweite Seitenfläche aufweist. c) Ablegen des Strangmaterials auf die Unterlage, so dass die Unterseite mit der Unterlage in Kontakt steht. d) Aufspiralisieren des Strangmaterials, so dass zwei benachbarte Windungen ausschließlich über ihre Seitenflächen miteinander in Kontakt stehen. e) Vulkanisieren des aufgebrachten Polymermaterials unter Ausbildung eines gummielastischen Materials.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass das Bereitstellen des Polymermaterials insbesondere Kautschukmaterials in Strangform mittels eines Extruders oder einer Zahnradpumpe erfolgt.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, dass in Schritt c) das Ablegen des Strangmaterials unter Anlegen eines Anlegedrucks erfolgt, der insbesondere durch eine Anlegewalze aufgebracht wird.
Häufig schließt sich an das oben beschriebene Verfahren noch eine Oberflächenbehandlung an. Dabei kann es sich insbesondere um ein Schleifen der Oberfläche handeln, um eine ausreichende Glätte für die anschließende Verwendung, z.B. in einer Beschichtungsvorrichtung zu erzielen. Typischerweise liegen geeignete Oberflächenglätten nach der Oberflächenbehandlung im Bereich zwischen Ra= 1 ,0 - 3 pm. Gerade bei Beschichtungsvorrichtungen können auch zu geringe Rauigkeiten, z.B. Ra< 1 pm, insbesondere Ra< 0,5 pm nachteilig sein.
Alternativ oder zusätzlich kann die Oberflächenbehandlung auch ein Bohren oder ein Rillen der Walzenoberfläche umfassen.
Oftmals entspricht oder korreliert beim klassischen Stripbuilding Verfahren der Vorschub beim Schleifen mit dem Vorschub des Extruders. Dieser Vorschub liegt beim Stripbuilding Verfahren üblicherweise zwischen 5mm und 15mm. Ähnliche Dimensionen weisen jedoch auch funktionelle Bauteile in einer Papiermaschine oder Beschichtungsmaschine auf. Bei Störungen in der Faserstoffbahn -z.B. Streifigkeiten- in diesem Größenordnungsbereich lässt es sich oft nur schwer herausfinden, was die Ursache für diese Störungen ist. Eine Walze gemäß einem Aspekt der Erfindung, bzw. das zugehörige Verfahren hat hier den zusätzlichen Vorteil, dass die Strangbreite bzw. der Vorschub beim Extrudieren in einer deutlich größeren Dimension gewählt werden kann. Somit kann diese Ursache für Störungen im häufig vorkommenden Bereich 5- 15mm ausgeschlossen werden, was das Troubleshooting deutlich vereinfacht.
Anhand von Ausführungsbeispielen werden weitere vorteilhafte Ausprägungen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die genannten Merkmale können nicht nur in der dargestellten Kombination vorteilhaft umgesetzt werden, sondern auch einzeln untereinander kombiniert werden. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
Figur 1 zeigt einen Ausschnitt einer Walze, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist
Figur 2 zeigt einen Ausschnitt einer Walze gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
Figur 3 zeigt einen Ausschnitt einer Walze gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung. Mit dem Begriff „gummielastisches Material“ sollen auch bei den in den Figuren gezeigten Beispielen Elastomere umfasst sein, wie z.B. Gummi aber auch andere Elastomere wie z.B. Polyurethane, insbesondere ein sogenanntes „Mahlbares Polyurethan“ (millable PU). Zudem sollen aber alle Arten von Gummi mit dem Begriff „gummielastisches Material“ umfasst sein. Insbesondere auch sogenannte Hartgummis, die zu den Duroplasten gezählt werden.
Figur 1 zeigt eine Walze, die nach dem bekannten Stripbuilding Verfahren hergestellt ist. Dabei ist auf einen Walzenkern 1 als Unterlage 1 eine Lage 2 aus Gummi als Teil des Walzenbezugs dargestellt. Diese Lage 2 ist aus Strangmaterial 3 aufgebaut, das in mehreren Windungen 4.1 , 4.2, ...4. n auf den Walzenkern 1 abgelegt ist. Benachbarte Windungen 4.1 , 4.2, ...4.n überlappen sich dabei, so dass die Unterseiten 6 der einzelnen Windungen 4.1 , 4.2, ...4. n teilweise auf dem Walzenkern 1 und teilweise auf der Nachbarwindung 4.1 , 4.2, ...4.n in Kontakt stehen. Auf diese Weise werden Lagen 2 erzeugt, deren Dicke ein Mehrfaches der Höhe h des Strangmaterials 3 entsprechen. Bei dem in Figur 1 gezeigten Beispiel ist die Lagenhöhe doppelt so hoch, wie die Höhe h. In anderen Ausführungen können sich aber auch drei, vier oder mehr Windungen 4.1 , 4.2, ...4.n überlagern und eine entsprechend große Lagendicke erzeugen.
Figur 2 zeigt demgegenüber einen Ausschnitt einer Walze gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung. Die Querrichtung in der Figur ist in der Regel auch die Achsenrichtung, bzw. Querrichtung (CD) der Walze.
Dabei ist wieder auf einen Walzenkern 1 als Unterlage 1 eine Lage 2 aus Gummi als Teil des Walzenbezugs dargestellt. Das Strangmaterial 3 ist in Windungen 4.1 , 4.2 aufgebracht. Dabei weist das Strangmaterial 3 einen Querschnitt in Form eines Parallelogramms auf. Die Oberseite 5 stellt dabei die Oberseite der Lage 2 dar während die Unterseite 6 auf der Unterlage 1 aufgebracht ist und aus ausschließlich mit dieser in Kontakt steht. Zwei benachbarte Windungen 4.1 , 4.2 sind dabei direkt nebeneinander angeordnet, dass jeweils die erste Seitenfläche 7.1 der einen Windung 4.1 mit der zweiten Seitenfläche 7.2 der benachbarten Windung 4.2 in Kontakt steht. Die Seitenflächen 7.1 , 7.2 des Parallelogramms schließen mit der Unterlage 1 einen Winkel a ein. Dieser Winkel a beträgt vorteilhafterweise mehr als 45°, insbesondere zwischen 55° und 75°. Ein Winkel von 90° ist prinzipiell auch möglich. Der Winkelbereich zwischen 55° und 75° stellt jedoch in gewissem Sinne ein Optimum dar, da zu flache Winkel das genaue Aufbringen der Windungen 4.1 , 4.2, ...4. n schwieriger machen. Bei zu steilen Winkeln hingegen ist eine Verbindung benachbarter Windungen über die Seitenflächen 7.1 , 7.2 nicht so leicht zu erzielen, da beim Auflegen die Seitenflächen nicht sauber nebeneinander zu liegen kommen.
Figur 2 zeigt eine vorteilhafte Ausführung, bei der die Breite b der Unterseite 6 des Strangmaterials 3 in Achsrichtung der Walze größer ist als die Höhe h.
Häufig liegt die Breite b im Bereich zwischen 50 mm und 180mm. Die Höhe h des Strangmaterials 3 ergibt die Dicke der Lage 2 aus gummielastischem Material, da auf eine Überlappung der Windungen 4.1 , 4.2 verzichtet wird.
Daher wird die Höhe (h) üblicherweise mehr als 4mm betragen, insbesondere zwischen 5mm und 30mm liegen. Möchte man eine größere Materialdicke als 30mm im Walzenbezug erreichen so kann es verfahrenstechnisch einfacher oder sinnvoller sein, eine zweite Lage aus gummielastischem Material aufzutragen, als die Stranghöhe deutlich über 30mm zu erhöhen.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn das Strangmaterial 3 eine Breite (b) und eine Höhe (h) aufweist, wobei die Breite (b) größer ist, insbesondere mehr als doppelt so groß, bevorzugt mehr als viermal so groß ist wie die Höhe (h).
Figur 3 zeigt eine Ausführung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung. Die Ausführung von Figur 3 unterscheidet sich von der in Figur 2 dadurch dass die Lage 2aus gummielastischem Material, welche die radial äußerste Lage des Walzenbezugs bildet, Rillen 8 und/oder Bohrungen 8 aufweist. Diese werden in der Regel nach einem vorgegebenen Muster von außen in den Walzenbezug eingebracht, z.B. gefräst oder gebohrt. Bezugszeichenliste
Unterlage, Walzenkern
2 Lage aus Gummi 3 Strangmaterial
4.1 , 4.2, ...4.n Windung
5 Oberseite
6 Unterseite
7.1 erste Seitenfläche 7.2 zweite Seitenfläche
8 Rille, Bohrung b Breite h Höhe
(a) Winkel

Claims

Patentansprüche
1 . Walze für eine Maschine zur Herstellung oder Verarbeitung einer Faserstoffbahn, aufweisend einen Walzenkern und einen darauf angebrachten Walzenbezug, welcher zumindest eine Lage aus einem gummielastischen Material umfasst, welche auf einer Unterlage aufgebracht ist dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Lage aus gummielastischem Material aus mehreren Windungen von Strangmaterial aufgebaut ist, welches einen im wesentlichen parallelogrammförmigen Querschnitt sowie eine Unterseite, eine Oberseite sowie eine erste Seitenfläche und eine zweite Seitenfläche aufweist, und die Windungen so nebeneinander angeordnet sind, dass jeweils die erste Seitenfläche der einen Windung mit der zweiten Seitenfläche der benachbarten Windung in Kontakt steht.
2. Walze nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite des Strangmaterials ausschließlich mit der Unterlage in Kontakt steht.
3. Walze nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem gummielastischen Material um ein Gummi handelt.
4. Walze nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Unterlage um den Walzenkern oder eine Lage aus gummielastischem Material handelt.
5. Walze nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite des Strangmaterials in Querrichtung der Walze eine Breite (b) von mindestens 40mm, bevorzugt mindestens 50mm, besonders bevorzugt zwischen 55 mm und 180mm aufweist.
6. Walze nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strangmaterial eine Höhe (h) von mehr als 4mm, insbesondere zwischen 5mm und 30mm aufweist. Walze nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strangmaterial eine Breite (b) und eine Höhe (h) aufweist, wobei die Breite (b) größer ist, insbesondere mehr als doppelt so groß, bevorzugt mehr als viermal so groß ist, wir die Höhe (h). Walze nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (a) zwischen der Unterseite und der ersten Seitenfläche mehr als 45°, insbesondere zwischen 75° und 55° beträgt. Walze nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage aus gummielastischem Material die radial äußerste Lage der Walzenbezugs bildet. Walze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage aus gummielastischem Material Rillen und/oder Bohrungen aufweist. Beschichtungsvorrichtung, insbesondere Filmpresse oder Leimpresse, zum Auftrag einer Stärkelösung oder Streichfarbe auf eine laufende Faserstoffbahn, wobei die Beschichtungsvorrichtung einen Behandlungsnip aufweist, der durch zwei Übertragungswalzen gebildet wird dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Übertragungswalze, insbesondere beide Übertragungswalzen gemäß einem der vorherigen Ansprüche ausgeführt sind. Verfahren zum Herstellen einer Walze für eine Maschine zur Herstellung oder Verarbeitung einer Faserstoffbahn, wobei das Verfahren das Aufbringen einer Lage aus gummielastischem Material auf eine Unterlage beinhaltet, und die Schritte umfasst: a. Bereitstellen eine Unterlage insbesondere in Form eines Walzenkerns oder einer Lage aus gummielastischem Material. b. Bereitstellen eines Polymermaterials, insbesondere eines Kautschukmaterials in Strangform, wobei der Strang einen parallelogrammförmigen Querschnitt hat der eine Unterseite, - 14 - eine Oberseite, sowie eine erste Seitenfläche und eine zweite Seitenfläche aufweist. c. Ablegen des Strangmaterials auf die Unterlage, so dass die Unterseite mit der Unterlage in Kontakt steht. d. Aufspiralisieren des Strangmaterials, so dass zwei benachbarte Windungen ausschließlich über ihre Seitenflächen miteinander in Kontakt stehen. e. Vulkanisieren des aufgebrachten Polymermaterials unter Ausbildung eines gummielastischen Materials. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen des Polymermaterials insbesondere Kautschukmaterials in Strangform mittels eines Extruders oder einer Zahnradpumpe erfolgt. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13; dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) das Ablegen des Strangmaterials unter Anlegen eines Anlegedrucks erfolgt, der insbesondere durch eine Anlegewalze aufgebracht wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14 ; dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren noch einen weiteren Schritt aufweist, der eine Behandlung der Walzenoberfläche, insbesondere ein Schleifen der Walzenoberfläche umfasst.
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