Walze für die Druckbehandlung von Warenbahnen Die Erfindung bezieht sich auf eine Walze für die Druckbehandlung von Warenbahnen, so zum Glätten und Prägen von Papier und anderen Werkstoffen, zum Abquetschen der Feuchtigkeit von Textilien, zum Kalandrieren und Ausziehen von Kunststoff- und Gummifolien und dergleichen, sowie für andere Press- vorgänge, welche aus einem trommel- oder rohrför migen, zum Umlauf bestimmten sowie den Walzen umfang bildenden Hohlkörper und einem in diesem befindlichen, stillstehenden Kern zur Belastungsauf nahme besteht,
wobei sich auf der der Wirkstelle der Walze zugewandten Seite des Kernes ein auf die Innenfläche des Hohlkörpers wirkendes Druckmittel befindet.
Die bekannten Walzen für die Druckbehandlung von Warenbahnen erleiden bei der Arbeitsverrichtung eine Durchbiegung nach der der Wirkstelle der Walze abgewandten Seite, die die gleichmässige Druckaus übung auf der ganzen Walzenlänge nachteilig beein flusst, wenn die Walze über ihre Zapfen gegen eine Gegenwalze oder eine Unterlage angepresst wird.
Es sind schon verschiedene Vorschläge bekannt geworden, um diesen Nachteil zu beheben. So ist dazu übergegangen worden, die Walze zu bombieren. Hier besteht bereits der Übelstand, dass jede Bombierung nur einer bestimmten Druckgrösse Rechnung tragen kann, wodurch für jede Druckgrösse eine andere Walze erforderlich ist.
Werden zum Anpressen der Walze und damit zur Druckausübung durch die Walze Stützrollen ver wandt, die auf der der Wirkstelle der Walze abge wandten Seite auf die ganze Länge der Walze verteilt angeordnet sind und gesondert eine Druckbelastung erfahren, dann lässt sich zwar eine gleichmässige Druckausübung auf die ganze Länge der Walze erzie len und eine Durchbiegung der Walze vermeiden;
je doch ist es neben dem verhältnismässig grossen Auf- wand an Bauteilen ungünstig, dass beispielsweise bei der Verwendung der Anordnung zum Abquetschen der Feuchtigkeit von Textilien, namentlich, wenn die Textilien aus dem Färbvorgang kommen, die Stütz rollen verschmutzen sowie Schmutz- und Flusenfän- ger.bilden, was ein Reinigen der Vorrichtung in ver hältnismässig kurzfristigen Zeitabständen erforderlich macht und die Arbeitsgeschwindigkeit beeinträchtigt.
Bekannt ist ferner eine Messerwalze für Quer schneider, die aus einem das Messer tragenden Man tel und einem in diesem befindlichen stabilen Kern besteht. Der Mantel stützt sich hierbei entweder un mittelbar oder über Rollen auf den Kern ab und kann sich gegenüber dem Kern drehen, welcher seinerseits auch gegenüber dem Mantel verdrehbar sein kann.
Durch diese Anordnung soll die während eines Wal zenumlaufes zu beschleunigende und zu verzögernde Masse verringert werden und trotzdem die Walze im Querschnitt so bemessen sein, dass sie sich unter den auftretenden Drücken nicht verbiegt, indem der Kern unabhängig von den Beschleunigungen und Verzöge rungen im Umlauf der Messer ist und sich die Walze aber sonst hinsichtlich der Durchbiegefestigkeit wie eine Walze verhält, die aus einem Stück besteht und deren Umfang mit den Messern bestückt ist, wodurch auch die gleichen vorerwähnten Nachteile wie bei diesen Walzen bestehen.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, einen zylindrischen Hohlkörper drehbar gegenüber einem stillstehenden Kern zu lagern, wobei der Kern einen Zylinder bildet, dessen der Wirkstelle abgewandter Scheitel abgeschnitten ist. Die Zylinderfläche des Ker nes liegt am Innenumfang des Hohlkörpers an. Der Scheitel des Kernes ist auf der der Wirkstelle zuge wandten Seite in Achsrichtung ausgenommen und mit Druckflüssigkeit gefüllt. Zu beiden Seiten der Aus- nehmung ist zwischen dem Innenumfang des Hohl- körpers und der Zylinderfläche des Kernes eine dich tende Zwischenlage vorgesehen.
Da die Innenfläche des Hohlkörpers flächenmässig an dem Kern anliegt, bilden der Kern und der Hohlkörper eine Einheit und müssen sich unter Druckbelastungen gemeinsam aus biegen, wodurch die Drehbarkeit des Hohlkörpers gegenüber dem Kern aufgehoben wird und die Walze nicht betriebsfähig ist.
Ein anderer Vorschlag sieht einen um einen still stehenden Kern ohne Anlage an diesem drehbaren zylindrischen Hohlkörper und die Anordnung von unter Flüssigkeitsdruck stehenden Kolben im Kern auf der der Wirkstelle zugewandten Seite vor, welche Druck auf die Innenfläche des Hohlkörpers ausüben. Die Reibung der Kolben an der Innenfläche des Hohlkörpers wirkt hemmend auf die Drehung des Hohlkörpers. Ausserdem verhindern die stellenweise bzw. punktweise wirkenden Druckkolben die Verwen dung von Hohlkörpern aus dünnwandigem, insbeson dere aus nachgiebigem Werkstoff.
Zur Erzielung einer Nachgiebigkeit des Umfanges von Walzen für Druckpressen ist es bekannt, einen umlaufenden Zylinderkern mit einem mitumlaufen- den elastischen Diaphragma derart zu umgeben, dass zwischen dem Zylinderkern und dem Diaphragma eine Ringkammer gebildet ist. In die Ringkammer wird ein gasförmiges oder flüssiges Mittel eingeleitet, um dem von aussen auf das Diaphragma wirkenden Druck einen gewissen Widerstand entgegenzusetzen. Der an der Druckstelle wirkende Druck wird von dem ganzen Diaphragma aufgenommen, welches alle Aus biegungen unter den Druckbelastungen mitmacht.
Nach der Erfindung ist der Hohlkörper gegenüber dem Kern schwebend, d. h. unter Belassung eines Spaltes zwischen dem ganzen Innenumfang des Hohl körpers und dem Kern und zur Aufnahme des Druck mittels auf der der Wirkstelle zugewandten Seite zwi schen dem Kern und dem Hohlkörper ist ein Bläh körper angeordnet. Die Folge hiervon ist, dass der den Druck auf die Warenbahn ausübende Walzen mantel in Form des Hohlkörpers auf der druckaus übenden Seite gewissermassen auf dem in dem Bläh körper eingeschlossenen Druckmittel schwimmt.
Der Hohlkörper kann aus jedem geeigneten Werkstoff, so aus Stahl, nachgiebigem, gegebenenfalls auch gummi elastischem Werkstoff, Kunststoff mit oder ohne nachgiebigen elastischen Eigenschaften, insbesondere Kunststoff auf der Basis der Polyamide und Super polyamide bestehen. Für den Kern wird in der Regel Stahl als Werkstoff gewählt. Hierbei kann an sich der Kern jeden geeigneten Querschnitt haben.
Die durch die Erfindung geschaffene Walze übt auf ihrer ganzen Länge einen gleichmässigen Druck auf eine Gegenwalze oder eine andere Unterlage aus, da der Druck der beispielsweise im Blähkörper be findlichen Flüssigkeit sich allseitig gleichmässig fort pflanzt, ohne dass es besonderer äusserer Zusatzvor kehrungen bedarf, um die gleichmässige Druckaus übung zu gewährleisten. Etwaige Durchbiegungen des stillstehenden Kernes haben keinen Einfluss auf die satte Anlage des Hohlkörpers an seiner Gegenfläche, die z. B. durch eine starre Gegenwalze gebildet ist und selbst Durchbiegungen erleidet.
Solche Durchbie- gungen stören weder die gleichmässige Druckaus übung auf die ganze Länge der Walze, noch die satte Anlage an der Gegenfläche, da der Hohlkörper den Durchbiegungen folgt.
Es fällt auch in den Rahmen der Erfindung, ein gasförmiges Druckmittel für den Blähkörper zu ver wenden. Ebenso ist es möglich, ein flüssiges Druck mittel, wie Öl, in Verbindung mit einem gasförmigen Druckmittel zu verwenden.
Das Druckmittel kann sich in einem allseitig dich ten Blähkörper befinden, so dass es beim Betrieb der Walze durch den von der zu behandelnden Waren bahn verursachten Reaktionsdruck unter Druck ge setzt wird. Es ist aber auch möglich, den Blähkörper an eine besondere Druckquelle anzuschliessen, die bei spielsweise aus einem pneumatisch beaufschlagten Speicher besteht. Hierbei können Druckregelventile vorgesehen sein, um eine wahlweise Einstellung auf einen bestimmten zu haltenden Druck vornehmen zu können.
Bei im Querschnitt etwa eine Kreisfläche bilden dem Kern ist vorteilhaft der Kern auf der der Wirk stelle zugewandten Seite auf einen geringeren Durch messer zur Bildung einer Ausnehmung für die Auf nahme des Blähkörpers abgesetzt. Durch die Anlage des Blähkörpers an eine zylindrische Kernfläche wird der Blähkörper weitestgehend vor Verletzungen ge schützt.
Zweckmässig liegt der Blähkörper über eine Gleit- folie am Innenumfang des. den Walzenumfang bilden den Hohlkörpers an. Die reibungsmindernde Gleit- folie schützt den Blähkörper auf dieser Seite vor Ver schleiss und erleichtert den Umlauf des Hohlkörpers. Die Gleitfolie besteht vornehmlich aus Kunststoff auf der Basis der Polyamide oder Superpolyamide oder aus Bronze.
Ein Vorteil der Erfindung besteht auch darin, dass die Walze sowohl als Oberwalze als auch als Unter walze angeordnet werden kann. Es können auch nach der Erfindung ausgebildete Walzen mit mehreren Walzen als Oberwalze oder als Unterwalze zusam menarbeiten.
Im Hinblick auf die Ausbiegungsmöglichkeit des Hohlkörpers in seinem mittleren Teil, in der Länge der Walze gesehen, unter dem Einfluss des Druck mittels, ist auch eine solche Anordnung möglich, bei welcher in der Walzenmitte ein ein im Verhältnis zu den Walzenenden gesteuerter grösster Druck ausgeübt wird, indem eine Druckausübung in Richtung der Gegenwalze, beispielsweise aus pneumatischem Wege, auf die Zapfen des Walzenkernes ausgeübt wird. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn bei Druck behandlungswerken mit langen Walzen schmale Warenbahnen gleichmässig bearbeitet werden sollen.
Die vorzugsweise pneumatische Druckausübung auf die Zapfen und die Druckausübung über den Blähkörper lassen sich durch einen Differentialregler in ein bestimmtes Verhältnis zueinander bringen, so dass beispielsweise überall gleiche Drücke herrschen. wird der Druck auf die Zapfen gemindert, dann biegt sich der Walzenhohlkörper in der Mitte aus und wirkt wie eine bombierte Walze, ohne jedoch im Durch messer bzw. im mittleren Umfang grösser zu werden.
Die Zeichnung veranschaulicht schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 1 lässt eine Walze im Querschnitt erkennen. Fig. 2 verdeutlicht in Längsansicht die zusätzliche Druckausübung auf die Zapfen des Walzenkernes.
Die mit der wiedergegebenen Walze zusammen arbeitende Walze oder zusammenarbeitenden Walzen sind nicht besonders dargestellt. Die Walze besteht aus einem rohrförmigen Hohlkörper 1, welcher eine nur verhältnismässig geringe Wandstärke aufzuweisen braucht und aus geeignetem Werkstoff, so Stahl, nachgiebigem oder elastischem Werkstoff, Kunststoff auf einer geeigneten Basis, wie z. B. auf der Basis der Polyamide oder Superpolyamide bestehen kann. Der Hohlkörper 1 ist auf einem stillstehend in dem nicht wiedergegebenen Maschinenständer gelagerten starren Kern 3, beispielsweise aus Stahl, angeordnet. Der Kern 3 hat kreisförmigen Querschnitt und belässt auf seinem ganzen Umfang einen Spalt 4 gegenüber dem Hohlzylinder 1.
Auf der der Wirkstelle zugewandten Seite, in der Zeichnung auf der Unterseite, ist der Kern auf einen geringeren Durchmesser abgesetzt. In der Absetzung ist ein Blähkörper 21 aus geeig netem Werkstoff, so Gummi, gummielastischem Kunststoff oder dergleichen angeordnet. Der Bläh körper ist mit einem Druckmittel gefüllt und liegt am Innenumfang des Hohlzylinders 1 an. Zwischen dem Innenumfang des Hohlzylinders 1 und dem Blähkör- per ist eine Gleitfolie 22 angeordnet. Hierbei kann die Anordnung auch so sein, dass der Hohlzylinder mit der Gleitfolie ausgekleidet ist.
Gemäss Fig. 2 stehen die Zapfen 23 des Kernes 3 unter einem pneumatischen Druck, der über die in den Zylindern 24 befindlichen Kolben ausgeübt wird. Die Zylinder sind über eine gemeinsame Leitung 25 miteinander verbunden und über die Leitung 26 an die Druckluftquelle 27 angeschlossen. An diese Druckluftquelle ist auch der Blähkörper über die Lei tung 28 angeschlossen.
In den Leitungen 26 und 28 befinden sich Regelventile 29 und 30, welche die Ein stellung des Druckes in dem Blähkörper 21 und in dem Zylinder 24 gestatten, so dass diese Drücke in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen kön nen.
The invention relates to a roller for the pressure treatment of material webs, for example for smoothing and embossing paper and other materials, for squeezing off moisture from textiles, for calendering and pulling out plastic and rubber foils and the like, as well for other pressing processes, which consists of a drum-shaped or tubular hollow body intended for circulation and forming the circumference of the rollers and a stationary core located in this to absorb the load,
wherein a pressure medium acting on the inner surface of the hollow body is located on the side of the core facing the point of action of the roller.
The known rollers for the pressure treatment of webs suffer during the work process a deflection on the side facing away from the point of action of the roller, which adversely affects the uniform Druckaus exercise over the entire length of the roller when the roller is pressed against a counter roller or a pad via its pin .
Various proposals have already been made known to remedy this disadvantage. So the move has been made to camber the roller. The disadvantage here is that each crown can only take into account a certain print size, which means that a different roller is required for each print size.
If support rollers are used for pressing the roller and thus for exerting pressure through the roller, which are distributed over the entire length of the roller on the side facing away from the point of action of the roller and are subjected to a separate pressure load, then even pressure can be exerted on the entire length of the roll erzie len and avoid bending of the roll;
however, in addition to the relatively large expenditure on components, it is unfavorable that, for example, when using the arrangement for squeezing off the moisture from textiles, especially when the textiles come out of the dyeing process, the support rollers become soiled and dirt and lint traps . Form what makes cleaning the device in relatively short time intervals ver necessary and affects the working speed.
Also known is a knife roller for cross cutters, which consists of a knife-carrying Man tel and a stable core located in this. The jacket is supported either indirectly or via rollers on the core and can rotate with respect to the core, which in turn can also be rotated with respect to the jacket.
With this arrangement, the mass to be accelerated and decelerated during a roll should be reduced and the cross section of the roll should be dimensioned in such a way that it does not bend under the pressures that occur, as the core ments independently of the accelerations and delays in the circulation Knife and the roller otherwise behaves in terms of flexural strength like a roller that consists of one piece and the circumference of which is equipped with the knives, whereby the same aforementioned disadvantages exist as with these rollers.
It has also been proposed to mount a cylindrical hollow body rotatably with respect to a stationary core, the core forming a cylinder, the apex of which is cut away from the point of action. The cylindrical surface of the Ker Nes rests on the inner circumference of the hollow body. The apex of the core is cut out on the side facing the point of action in the axial direction and filled with hydraulic fluid. A sealing intermediate layer is provided on both sides of the recess between the inner circumference of the hollow body and the cylindrical surface of the core.
Since the inner surface of the hollow body lies flat against the core, the core and the hollow body form a unit and must flex together under pressure loads, whereby the rotatability of the hollow body relative to the core is canceled and the roller is inoperable.
Another proposal provides for a cylindrical hollow body which can be rotated around a stationary core without abutment on this rotatable cylindrical hollow body and the arrangement of pistons under liquid pressure in the core on the side facing the active point which exert pressure on the inner surface of the hollow body. The friction of the pistons on the inner surface of the hollow body has an inhibiting effect on the rotation of the hollow body. In addition, the pressure pistons acting in places or at points prevent the use of hollow bodies made of thin-walled, in particular flexible material.
In order to achieve flexibility in the circumference of rollers for printing presses, it is known to surround a rotating cylinder core with a rotating elastic diaphragm in such a way that an annular chamber is formed between the cylinder core and the diaphragm. A gaseous or liquid agent is introduced into the annular chamber in order to oppose a certain resistance to the pressure acting from the outside on the diaphragm. The pressure acting at the pressure point is absorbed by the entire diaphragm, which makes all bends off under the pressure loads.
According to the invention, the hollow body is floating with respect to the core, i. H. leaving a gap between the entire inner circumference of the hollow body and the core and to absorb the pressure by means of the side facing the active site between tween the core and the hollow body, an inflatable body is arranged. The consequence of this is that the roller jacket exerting the pressure on the material web in the form of the hollow body on the pressure exerting side floats to a certain extent on the pressure medium enclosed in the inflatable body.
The hollow body can be made of any suitable material, such as steel, flexible, possibly also rubber-elastic material, plastic with or without flexible elastic properties, in particular plastic based on polyamides and super polyamides. Steel is usually chosen as the material for the core. Here, the core can have any suitable cross section.
The roller created by the invention exerts a uniform pressure over its entire length on a counter roller or another base, since the pressure of the liquid in the inflatable body, for example, is distributed evenly on all sides without the need for special external additional precautions to ensure even pressure exertion. Any deflections of the stationary core have no effect on the full contact of the hollow body on its opposite surface, which z. B. is formed by a rigid counter roll and itself suffers deflections.
Such deflections neither interfere with the even pressure exertion over the entire length of the roller, nor with the firm contact with the opposing surface, since the hollow body follows the deflections.
It also falls within the scope of the invention to use a gaseous pressure medium for the inflatable body. It is also possible to use a liquid pressure medium, such as oil, in conjunction with a gaseous pressure medium.
The pressure medium can be located in an inflatable body that is tight on all sides, so that it is put under pressure during operation of the roller by the reaction pressure caused by the web of goods to be treated. But it is also possible to connect the inflatable body to a special pressure source, which consists for example of a pneumatically actuated memory. In this case, pressure control valves can be provided in order to be able to make an optional setting to a specific pressure to be maintained.
When in cross-section approximately a circular area form the core, the core is advantageously deposited on the side facing the active point to a smaller diameter to form a recess for receiving the inflatable body. By placing the inflatable body on a cylindrical core surface, the inflatable body is largely protected from injury.
The inflatable body expediently lies on the inner circumference of the via a sliding film. The roller circumference forms the hollow body. The friction-reducing sliding film protects the inflatable body from wear on this side and facilitates the circulation of the hollow body. The sliding film consists primarily of plastic on the basis of polyamides or super polyamides or of bronze.
Another advantage of the invention is that the roller can be arranged both as an upper roller and as a lower roller. It can menarbeit trained according to the invention rollers with several rollers as an upper roller or as a lower roller.
With regard to the possibility of bending the hollow body in its central part, seen in the length of the roller, under the influence of the pressure means, such an arrangement is also possible in which a maximum pressure controlled in relation to the roller ends is exerted in the center of the roller by exerting pressure in the direction of the counter roll, for example from a pneumatic path, on the pins of the roll core. This is particularly advantageous if narrow webs of material are to be processed evenly in pressure treatment plants with long rollers.
The preferably pneumatic exertion of pressure on the pin and the exertion of pressure via the inflatable body can be brought into a certain ratio to one another by a differential regulator, so that, for example, the same pressures prevail everywhere. If the pressure on the pin is reduced, then the hollow roller body bends in the middle and acts like a cambered roller, but without becoming larger in diameter or in the middle circumference.
The drawing schematically illustrates an embodiment of the invention.
1 shows a roller in cross section. Fig. 2 illustrates in a longitudinal view the additional pressure exertion on the journal of the roller core.
The roller or rollers cooperating with the reproduced roller are not specifically shown. The roller consists of a tubular hollow body 1, which only needs to have a relatively small wall thickness and made of suitable material, such as steel, flexible or elastic material, plastic on a suitable basis, such as. B. can be based on polyamides or superpolyamides. The hollow body 1 is arranged on a rigid core 3, for example made of steel, which is mounted stationary in the machine frame, which is not shown. The core 3 has a circular cross section and leaves a gap 4 with respect to the hollow cylinder 1 over its entire circumference.
On the side facing the point of action, on the underside in the drawing, the core is offset to a smaller diameter. In the deposition, an inflatable body 21 made of suitable material such as rubber, rubber-elastic plastic or the like is arranged. The inflatable body is filled with a pressure medium and rests on the inner circumference of the hollow cylinder 1. A sliding film 22 is arranged between the inner circumference of the hollow cylinder 1 and the inflatable body. The arrangement can also be such that the hollow cylinder is lined with the sliding film.
According to FIG. 2, the pins 23 of the core 3 are under a pneumatic pressure which is exerted via the pistons located in the cylinders 24. The cylinders are connected to one another via a common line 25 and connected to the compressed air source 27 via the line 26. The inflatable body is connected to this compressed air source via the device 28.
In the lines 26 and 28 there are control valves 29 and 30, which allow the setting of the pressure in the inflatable body 21 and in the cylinder 24, so that these pressures can be in a certain ratio to each other.