DE3900858A1 - Roll - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine hochtemperierte Walze der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art.The invention relates to a high-temperature Roller corresponding to the preamble of claim 1 Art.
Eine solche Walze ist als hochbeheizte Walze aus der DE-OS 36 08 374 bekannt. Der Ausdruck "hochtemperiert" soll jedoch nicht nur solche hochbeheizten Walzen, bei denen die Umfangstemperatur durch ein hindurchgeleitetes fluides Wärmeträgermedium auf etwa 250°C oder mehr ge steigert werden kann, sondern auch stark gekühlte Walzen, wie sie aus der DE-PS 28 44 051 bekannt sind und bei denen ähnliche Problemstellungen vorkommen.Such a roller is a highly heated roller from the DE-OS 36 08 374 known. The expression "high temperature" However, should not only such highly heated rollers which the peripheral temperature through a passed fluid heat transfer medium to about 250 ° C or more ge can be increased, but also strongly cooled rollers, as they are known from DE-PS 28 44 051 and in which similar problems occur.
Bei einer Ausführungsform der aus der DE-OS 36 08 374 bekannten Walze erfolgt der Antrieb über eine Kette, die an einem mit der Stirnseite der dortigen Walze verschraub ten Kettenrad angreift. Von dem heißen Walzenkörper wird das Kettenrad aufgeheizt, und es wird die Wärme auch auf die Kette übertragen, die sie an das Kettenritzel weiter leitet. Es erfolgt also ein ständiger Abtransport von Wärme aus dem Endbereich der Walze. Dadurch wird die an gestrebte Gleichmäßigkeit der Temperaturverteilung längs des Walzenkörpers beeinträchtigt.In one embodiment of DE-OS 36 08 374 known roller is driven by a chain that screwed to the front of the roller there attacks the sprocket. From the hot roller body the sprocket heats up and it gets the heat on too transfer the chain, which it passes on to the chain sprocket directs. So there is a constant removal of Heat from the end of the roller. This will make the desired uniformity of the temperature distribution along of the roller body impaired.
Wie die Walze im einzelnen ausgebildet ist und wie die Temperierung, beispielsweise die Beheizung bewerk stelligt wird, spielt für die Erfindung keine Rolle. Es kann sich zum Beispiel um eine massive Walze handeln, unter deren Oberfläche mäanderförmig miteinander verbun dene Längsbohrungen vorhanden sind, durch die ein Heiz medium hindurchgeleitet wird. Es kann sich aber auch wie bei der DE-OS 36 03 374 um eine Walze mit einer umlaufen den Hohlwalze und einem diese der Länge nach durchgreifen den, ringsum Abstand zum Innenumfang der Hohlwalze belas senden undrehbaren Querhaupt handeln, bei in dem Zwischen raum zwischen dem Querhaupt und dem Innenumfang der Hohl walze durch Längs- und Endquerdichtungen eine halbzylin derschalenförmige Längskammer abgeteilt ist, die mit Druck flüssigkeit füllbar ist, die über die Erstreckung der Längskammer einen gleichmäßigen Druck gegen den Innenum fang der Hohlwalze ausübt und gleichzeitig als Wärmeträger medium dient. Anstelle oder zusätzlich zu der Längskammer können auch längs des Walzspalts am Querhaupt angebrachte, gegen den Innenumfang der Hohlwalze wirkende Stützstempel vorhanden sein, die mit Druckflüssigkeit gespeist werden, die die Wärme auf den Innenumfang der Hohlwalze überträgt.How the roller is designed and how temperature control, for example heating bewerk is not important for the invention. It can be a massive roller, for example, merged beneath their surface longitudinal holes are available through which a heater medium is passed through. But it can also be like in DE-OS 36 03 374 revolve around a roller with one reach through the hollow roller and one lengthwise leave the, all around distance to the inner circumference of the hollow roller send and act rotatable crosshead, in the meantime space between the crosshead and the inner circumference of the hollow roll a half cylinder through longitudinal and end cross seals the bowl-shaped longitudinal chamber is divided with pressure liquid that can be filled over the extension of the Longitudinal chamber an even pressure against the inside catch the hollow roller and at the same time as a heat transfer medium medium serves. Instead of or in addition to the longitudinal chamber can also be attached to the crosshead along the roll gap, support punches acting against the inner circumference of the hollow roller be present, which are fed with hydraulic fluid, which transfers the heat to the inner circumference of the hollow roller.
Der Antrieb erfolgt bei der gattungsgemäßen Walze mit tels eines flexiblen endlosen Antriebsgliedes in Gestalt der Kette, die natürlich aus Metall besteht und ent sprechende Wärmeleitungseigenschaften aufweist, die im Falle einer beheizten Walze für den Abtransport von Wärme aus dem Endbereich der Walze verantwortlich sind.The drive is carried out with the generic roller means of a flexible endless drive member in shape the chain, which is of course made of metal and ent has speaking thermal conduction properties in Trap of a heated roller for the removal of heat from the end of the roller.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungs gemäße Walze so auszugestalten, daß der Wärmetransport durch die Antriebseinrichtung hindurch vermindert ist.The invention has for its object a genus appropriate roller so that the heat transfer is reduced through the drive device.
Diese Aufgabe wird in einem ersten Aspekt durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Erfindung gelöst.This task is accomplished in a first aspect by the solved in claim 1 invention.
Ein "Riemen" im Sinne der Erfindung soll ein endloses flexibles Antriebsglied sein, welches in seinem Quer schnitt überwiegend, wenn nicht vollständig, aus einem flexiblen Material besteht, dessen Wärmeleitungsfähigkeit mindestens eine Größenordnung oder mehr unterhalb derje nigen eines metallischen Werkstoffs liegt. Es können in den "Riemen" zwar einige Stahldrähte oder dergleichen eingebettet sein, die die Zugfestigkeit erhöhen, doch soll deren Querschnitt nur ein kleiner Teil des Gesamt querschnitts sein. Als Materialien für den Riemen kommen Kunststoffe, Gummi, gegebenenfalls mit Faserverstärkung in Betracht sowie aus organischen oder anorganischen Faser materialien bestehende Gewebe sowie Verbundwerkstoffe der verschiedensten bekannten Arten. Der Riemen kann als Flachriemen oder Zahnriemen ausgebildet sein.A "belt" in the sense of the invention is intended to be endless be flexible drive link, which in its cross cut predominantly, if not completely, from one there is flexible material whose thermal conductivity at least an order of magnitude or more below that some of a metallic material. It can be in the "belt" some steel wires or the like embedded, which increase the tensile strength, but their cross section is only supposed to be a small part of the total be cross-sectional. Coming as materials for the strap Plastics, rubber, optionally with fiber reinforcement and organic or inorganic fiber existing fabrics as well as composite materials of various known types. The strap can be used as Flat belts or toothed belts can be formed.
Der Antrieb von Kalanderwalzen durch Riemen ist für sich genommen durch die DE-PS 18 421 und die US-PS 23 00 994 bekannt.The drive of calender rolls by belts is for taken by DE-PS 18 421 and US-PS 23 00 994 known.
Ein Riemen dieser Art hat eine wesentlich verringerte Wärmeleitungsfähigkeit und transportiert also weniger Wärme von den Enden einer hochbeheizten Walze hinweg oder im Falle einer tiefgekühlten Walze zu diesen Enden hin.A belt of this type has a significantly reduced one Thermal conductivity and therefore transports less Heat from the ends of a heated roller or towards the ends in the case of a frozen roller.
Andererseits sind Riemenwerkstoffe aber nicht dauerhaft beständig gegen die besonders hohen oder besonders tiefen Temperaturen, mit denen sie an der Walze in Berührung kommen. Aus diesem Grunde umfaßt die Erfindung auch noch die Wärmeisolierung der Umfangszone, auf der der Riemen läuft. Die Wärmeisolierung schützt den Riemen und trägt ihrerseits dazu bei, daß der Wärmetransport von dem Wal zenkörper bis zu der Umfangszone, auf der der Riemen läuft, verringert wird. Dadurch nimmt der Riemen schon weniger Wärme auf, die er wegen seiner wärmeisolierenden Eigen schaften auch noch verringert weitergibt. Dadurch ergibt sich ein ausgeprägter Gesamteffekt.On the other hand, belt materials are not durable resistant to particularly high or particularly low Temperatures with which they touch the roller come. For this reason, the invention also includes the thermal insulation of the peripheral zone on which the belt running. The thermal insulation protects the belt and wears it in turn help to ensure that the heat transfer from the whale body up to the peripheral zone on which the belt runs, is reduced. As a result, the belt takes less Heat on it because of its heat insulating properties passages are also reduced. This results in a pronounced overall effect.
Die "Umfangszone", auf der der Riemen läuft, ist in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß An spruch 2 durch einen durch wärmeisolierende Mittel mit dem Walzenkörper verbundenes Riemenrad gebildet. Die Um fangszone ist hierbei also nicht auf dem Walzenkörper selbst, sondern auf dem separaten Riemenrad vorhanden, welches gemäß Anspruch 3 beispielsweise als Stelzenrad mit wärmeisolierenden Stelzen ausgebildet sein kann. Die Stelzen sind über den Umfang verteilte, Abstand vonein ander aufweisende axiale Bolzen oder Zapfen, die eine verringerte Wärmeleitfähigkeit aufweisen und über die das Stelzenrad mit dem Walzenkörper verbunden ist. Die wärmeisolierenden Stelzen können beispielsweise aus ge eigneten Kunststoffen, Glas oder keramischen Werkstoffen bestehen, aber auch aus legierten Stählen besonders nie driger Wärmeleitfähigkeit.The "peripheral zone" on which the belt runs is in the preferred embodiment of the invention according to An Say 2 by using a heat-insulating agent formed pulley connected to the roller body. The order trapping zone is therefore not on the roller body itself, but present on the separate pulley, which according to claim 3, for example as a stilt wheel can be formed with heat-insulating stilts. The Stilts are spaced around the circumference other having axial bolts or pins, one have reduced thermal conductivity and over the the stilt wheel is connected to the roller body. The heat-insulating stilts can, for example, from ge suitable plastics, glass or ceramic materials consist of, but especially never of alloyed steels third thermal conductivity.
Eine alternative Möglichkeit sieht die Verbindung des Riemenrades mit dem Walzenkörper über einen wärmeisolie renden Ring vor (Anspruch 4) .An alternative possibility is to connect the Belt wheel with the roller body via thermal insulation ring before (claim 4).
Die Aufgabe der Erfindung wird in einem anderen Aspekt durch die Lehre des Anspruchs 5 gelöst.The object of the invention is in another aspect solved by the teaching of claim 5.
Der Ausdruck "temperiert" bedeutet, daß das Antriebs glied unabhängig von der Walze erwärmt oder gekühlt werden kann, um die nachteiligen Folgen der Temperatur der Walze von ihm fernzuhalten. Es wird hierbei also die schon auf den Riemen übergegangene Wärmemenge unschädlich gemacht.The term "tempered" means that the drive link heated or cooled independently of the roller can to the adverse consequences of the temperature of the roller to keep away from him. So it will open up here amount of heat passed over the belt made harmless.
Ausführungsformen entsprechender Einrichtungen sind in den Ansprüchen 6 bis 8 wiedergegeben.Embodiments of corresponding devices are reproduced in claims 6 to 8.
Bei der Ausführungsform nach Anspruch 9 kann auch eine ringförmige Umfangszone im Umfang der Walze selbst zum Angriff des Riemens vorhanden sein, die dann aber durch unter dem Walzenumfang gebildete separate Kanäle tempe raturbeaufschlagt werden kann.In the embodiment according to claim 9, a annular peripheral zone in the circumference of the roller itself for Attack of the belt be present, but then through separate channels formed under the circumference of the roll can be acted upon.
Eine zweckmäßige Ausführungsform der Temperierung bei dem Vorhandensein eines Riemenrades ist Gegenstand des Anspruchs 10.A suitable embodiment of the temperature control the presence of a pulley is the subject of Claim 10.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfin dung schematisch dargestellt. In the drawing, embodiments of the invention are shown schematically.
Fig. 1 zeigt eine Ansicht eines Kalanders, bei welchem die Unterwalze teilweise in einer Längsebene geschnitten ist; Fig. 1 shows a view of a calender, in which the lower roller is partially cut in a longitudinal plane;
Fig. 2 zeigt eine Ansicht gemäß der Linie II-II in Fig. 1; Fig. 2 shows a view along the line II-II in Fig. 1;
Fig. 3 zeigt eine alternative Anbringung des Riemen rades an der Walze; Fig. 3 shows an alternative attachment of the belt wheel to the roller;
Fig. 4 zeigt eine Ansicht nach der Linie IV-IV in Fig. 2 mit verschiedenen angedeuteten Temperierungsmög lichkeiten für den Riemen. Fig. 4 shows a view along the line IV-IV in Fig. 2 with various indicated tempering options for the belt.
Der in Fig. 1 als Ganzes mit 100 bezeichnete Kalander besteht aus einer Unterwalze 10 und einer als konventio nelle massive Walze ausgebildeten Oberwalze 20. Die Walze 10 umfaßt ein feststehendes Querhaupt 1 in Gestalt eines im wesentlichen massiven und zylindrischen Trägers, um welchen eine Hohlwalze 2 umläuft, die mit ihrem Innenum fang 3 Abstand von dem Außenumfang 4 des Querhaupts 1 beläßt. Die Hohlwalze 2 ist an den Enden auf Pendelrol lenlagern 5 auf dem Querhaupt 1 gelagert. Im Innern der Hohlwalze 2 sind an der dem Walzspalt 6 zugewandten Seite kolbenartige Stützelemente 7 in Längsrichtung hinterein ander aufgereiht, die in nicht dargestellten radialen Zylinderbohrungen am Querhaupt 1 geführt sind und mit ihrer dem Innenumfang 3 in der Gestalt angepaßten Anlage fläche 8 an dem Innenumfang 3 anliegen. In der Anlage fläche 8 sind flache Lagertaschen ausgebildet, so daß die Stützelemente 7 hydrostatisch am Innenumfang 3 der Hohlwalze 2 sich abstützen und an den Rändern der Lager taschen sich ein durch Nachpumpen der Druckflüssigkeit immer wieder erneuerter Flüssigkeitsfilm bildet, auf wel chem die Stützelemente 7 gegen den Innenumfang 3 der Hohl walze 2 anliegen. Die Stützelemente 7 können einzeln mit Druckflüssigkeit beaufschlagt werden, die in dem Ausfüh rungsbeispiel hochbeheizt ist, so daß der Außenumfang der Hohlwalze 2 eine erhöhte Temperatur erhält.The calender designated as a whole with 100 in FIG. 1 consists of a lower roll 10 and a upper roll 20 designed as a conventional solid roll. The roller 10 comprises a fixed crosshead 1 in the form of a substantially solid and cylindrical support, around which a hollow roller 2 rotates, which starts with its inner circumference 3 leaving a distance from the outer circumference 4 of the crosshead 1 . The hollow roller 2 is supported at the ends on Pendelrol lenlagern 5 on the crosshead 1 . Inside the hollow roller 2 , piston-like support elements 7 are lined up in the longitudinal direction one behind the other on the side facing the roll gap 6 , which are guided in radial cylinder bores ( not shown) on the crosshead 1 and with their inner circumference 3 in the shape of the contact surface 8 on the inner circumference 3 issue. In the system surface 8 flat bearing pockets are formed, so that the support elements 7 are supported hydrostatically on the inner circumference 3 of the hollow roller 2 and at the edges of the bearings, a liquid film that is constantly renewed by pumping the hydraulic fluid forms, on which chem the support elements 7 counter the inner circumference 3 of the hollow roller 2 abut. The support elements 7 can be individually pressurized with hydraulic fluid, which is heated in the exemplary embodiment, so that the outer circumference of the hollow roller 2 receives an elevated temperature.
Die Mittel zur Bereitstellung der Druckflüssigkeit und das Leitungssystem in dem Querhaupt 1 sind nicht dar gestellt.The means for providing the pressure fluid and the line system in the crosshead 1 are not shown.
Die den Walzenkörper bildende Hohlwalze 2 ist am Ende durch einen Ring 9 geschlossen, der gegen das Querhaupt 1 durch eine Dichtung 11 abgedichtet ist. Mit axialem Abstand außerhalb des Ringes 9 ist ein Riemenrad 12 ange ordnet, welches als ringförmiges Stelzenrad ausgebildet ist und über den Umfang gleichmäßig verteilte Stelzen 13 in Form von axialen Zapfen oder Bolzen mit dem Ring 9 verbunden ist. Die Stelzen 13 bestehen aus einem schlecht wärmeleitenden Material, zum Beispiel einem hochtempera turbeständigen Kunststoff oder auch einem Edelstahl mit niedriger Wärmeleitfähigkeit.The hollow roll 2 forming the roll body is closed at the end by a ring 9 which is sealed against the crosshead 1 by a seal 11 . With an axial distance outside the ring 9 , a belt wheel 12 is arranged, which is designed as an annular stilt wheel and is evenly distributed over the circumference of the stilt 13 in the form of axial pin or bolt with the ring 9 . The stilts 13 consist of a poorly heat-conducting material, for example a high-temperature, turbo-resistant plastic or also a stainless steel with low thermal conductivity.
Auf dem Außenumfang des Riemenrades 12 ist die ring förmige Umfangszone 14 gebildet, auf der der Riemen 15 läuft. Die Umfangszone 14 kann glatt sein, wenn der Riemen 15 ein Flachriemen ist. Die Umfangszone 14 kann aber auch Zahnung aufweisen, wenn der Riemen 15 ein Zahnriemen ist.On the outer periphery of the pulley 12 , the ring-shaped peripheral zone 14 is formed, on which the belt 15 runs. The peripheral zone 14 can be smooth if the belt 15 is a flat belt. However, the peripheral zone 14 can also have teeth if the belt 15 is a toothed belt.
Der Riemen 15 ist endlos und umschlingt außer der Um fangszone 14 auch noch ein Antriebsritzel 16, welches von einem Antriebsmotor 17 angetrieben ist. An dem An triebsritzel 16 ist ein als Ganzes mit 18 bezeichneter Drehanschlußkopf angebracht, durch den im Falle einer hochbeheizten Walze 10 eine Kühlflüssigkeit in das Innere des Ritzels 16 eingeleitet werden kann, um dieses und den Riemen 15 zu kühlen.The belt 15 is endless and, in addition to the circumferential zone 14, also has a drive pinion 16 which is driven by a drive motor 17 . At the drive pinion 16 is attached to a whole designated 18 rotary connection head, through which, in the case of a highly heated roller 10, a cooling liquid can be introduced into the interior of the pinion 16 to cool this and the belt 15 .
In Fig. 3 ist das linke Ende der Walze 10 gemäß Fig. 2 mit einer alternativen Ausführungsform der Anbringung des Riemenrades 12 noch einmal dargestellt. An dem die Dichtung 11 tragenden Ring 9 ist hierbei ein wärmeiso lierender Ring 19 angebracht, der seinerseits das Riemen rad 12 trägt. Der Ring 19 ersetzt also die Stelzen 13. FIG. 3 shows the left end of the roller 10 according to FIG. 2 again with an alternative embodiment of the attachment of the belt wheel 12 . On the seal 11 bearing ring 9 , a heat-insulating ring 19 is attached, which in turn carries the belt wheel 12 . The ring 19 thus replaces the stilts 13 .
Es versteht sich, daß die Verbindung der Teile 9, 19, 12 so geschieht, daß keine wärmeleitenden Brücken entstehen. Der Ring 19 wird also beispielsweise mit dem Ring 9 ver schraubt, und zur Befestigung des Riemenrades 12 dienen versetzte Schrauben.It goes without saying that the connection of the parts 9 , 19 , 12 takes place in such a way that no heat-conducting bridges arise. The ring 19 is thus, for example, screwed to the ring 9 , and offset screws are used to fasten the belt wheel 12 .
In Fig. 4 sind weitere Mittel zur Kühlung des Riemens 15 wiedergegeben. Es ist erkennbar, daß das Riemenrad 12 über den Umfang verteilte, von einem axialen Ende zum anderen axialen Ende durchgehende Bohrungen 21 aufweist, die nicht genau axial angeordnet sind, sondern in Dreh richtung angestellt sind, so daß beim Umlauf der Hohlwalze 2 eine selbsttätige Strömung durch die Bohrungen 21 statt findet. Die Bohrungen 21 liegen mit ihrer Achse in einer Tangentialebene und bilden mit einer zur Achse des Riemen rades 12 parallelen Geraden in der Tangentialebene einen Winkel.In FIG. 4, further means are reproduced for cooling of the belt 15. It can be seen that the pulley 12 distributed over the circumference, from one axial end to the other axial end through holes 21 which are not exactly axially arranged, but are turned in the direction of rotation, so that an automatic flow when rotating the hollow roller 2 through the holes 21 takes place. The bores 21 lie with their axis in a tangential plane and form an angle with a wheel 12 parallel to the axis of the belt wheel in the tangential plane.
Der Riemen 15 kann auch in ein Gehäuse 22 eingekapselt sein und in einem Kühl- oder Heizbad laufen. Schließlich ist in Fig. 4 noch eine Beblasungseinrichtung 23 angedeu tet, mit welcher die Temperatur des Riemens 15 bedarfs weise beeinflußt werden kann.The belt 15 can also be encapsulated in a housing 22 and run in a cooling or heating bath. Finally, a blowing device 23 is indicated in FIG. 4, with which the temperature of the belt 15 can be influenced as required.
Die geschilderten Maßnahmen können einzeln oder in beliebiger Kombination vorhanden sein.The measures described can be done individually or in any combination.
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Legal Events
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ANDRITZ KUESTERS GMBH, 47805 KREFELD, DE |