DE69106387T2 - WINDING DEVICE, USE OF A ROLLER AND CORRESPONDING ROLLER. - Google Patents

Abstract

A roller (10) used as support, backing or driven roller in winding devices, is composed of an outer cylindrical roller element (24), on which an elastic, flexible intermediate layer (26) of elastomeric material is applied. On the intermediate layer (26), an external roller mantle (33) of thin-wall spring steel is provided that can be deformed in a plane perpendicular to the axis due to the contact pressure of the roll (2) and can be pressed against the outer perimeter of the roll (2). A broad contact region is created, which leads to a lower specific nip pressure and to a smaller package hardness. Channels (27, 28) in the intermediate layer (26) serve to increase the flexibility and cooling.

Description

Wickelvorrichtung für Papierbahnen sind in verschiedenen Konstruktionen bekannt, wo Druckwalzen mit der Rolle, die gewickelt wird in Kontakt stehen und die parallel zu deren Achse ist. Die Rolle der Transportrollen lagert auf zwei parallelen Stützwalzen, die auf der selben Höhe arbeiten und wird von oben mit einer Antriebswalze angetrieben. Die Rolle auf der Stützwalze ist auf einer Welle drehbar gelagert, die umgekehrt auf Schwenkarmen befestigt ist. Die Rolle ist mit einer Stützwalze im Kontakt. Wenn der Durchmesser der Rolle zunimmt, bewegt sich die Achse der Rolle weg von der feststehenden Stützwalze, wenn sich die Schwenkarme nach aussen bewegen. Die Konstruktion kann verschiedene Einzelheiten aufweisen. Aber sie haben bezüglich der Erfindung alle gemeinsam, dass eine achsparallele Walze mit der Rolle, die gewickelt wird in Verbindung steht, z.B. in Form der erwahnten Stützwalzen, Trägerwalzen oder Antriebswalzen.Winding devices for paper webs are known in various designs, where pressure rollers are in contact with the roll that is being wound and which is parallel to its axis. The roll of the transport rollers is supported on two parallel support rollers that work at the same height and is driven from above by a drive roller. The roller on the support roller is rotatably supported on a shaft that is mounted inverted on swivel arms. The roller is in contact with a support roller. When the diameter of the roll increases, the axis of the roll moves away from the fixed support roller when the swivel arms move outwards. The design can have various details. But they all have in common with regard to the invention that an axially parallel roller is connected to the roll that is being wound, e.g. in the form of the mentioned support rollers, carrier rollers or drive rollers.

In vielen Fallen ist es wichtig eine Papierrolle mit kleinstmöglichem Windungszug herzustellen. Um dies zu tun, ist es neben der Anwendung des kleinstmöglichen Bahnzugs auch notwendig, den kleinstmöglichen Klemmspaltdruck anzuwenden. Der Klemmspaltdruck, d.h. der Kontaktdruck der Druckwalze gegen die zu wickelnde Rolle ist auch für die Spannung in der Papierbahn verantwortlich. Wenn die Druckwalze, die mit der Rolle Kontakt hat praktisch unelastisch ist, wie dies z.B. der Fall ist, für eine dickwandige Stahlwalze, dann ist der Kontaktbereich relativ schmal und nur durch die Flexibilität selbst bestimmt. Die Kontaktkraft wird dann auf eine kleine Oberfläche verteilt und der resultierende spezifische Druck ist gross. Die resultierenden Spannungen in der Papierbahn führen dann zu einer hohen Packungshärte, die oft unerwünscht ist.In many cases it is important to produce a paper roll with the smallest possible winding tension. To do this, in addition to applying the smallest possible web tension, it is also necessary to apply the smallest possible nip pressure. The nip pressure, ie the contact pressure of the pressure roller against the roll to be wound, is also responsible for the tension in the paper web. If the pressure roller that is in contact with the roll is practically inelastic, as is the case, for example, for a thick-walled steel roller, then the contact area is relatively narrow and only determined by the flexibility itself. The contact force is then distributed over a small surface and the resulting specific pressure is large. The The resulting tensions in the paper web then lead to a high packing hardness, which is often undesirable.

Jetzt haben wir schon die sog. elastischen Druckwalzen erwähnt, d.h. Druckwalzen mit einem Stützzylinderelement am äusseren Umfang; sie haben eine Beschichtung aus Gummi oder einem anderen Elastomer. Wenn diese Druckwalzen als Stütz-, Träger- oder Antriebswalzen verwendet werden, wird nicht nur die Walze wegen dem Pressdruck deformiert, sondern auch das Material der Druckwalzenbeschichtung. Ihre Form passt sich etwas derjenigen der Rolle an. Die Rolle wird in einem gewissen Masse in die weiche Oberfläche der Druckwalze gepresst. Dies wird dann die Berührungsfläche in Richtung des Umfangs vergrössern und den spezifischen Kontaktdruck verkleinern, was für sich selbst wünschenswert ist. Aber gleichzeitig wird wegen der Verformung der Beschichtung der Druckwalze, an den Rändern der Rolle eine axiale Spannung in der Papierbahn erzeugt; dies ist nicht erwünscht, weil es die Qualität der Rolle beeinflusst. Druckwalzen mit einer elastischen Beschichtung, die direkt auf der Rolle aufliegt, bringen demnach gegenüber der Herstellung der Walzen mit niedriger Härte keine Vorteile.Now we have already mentioned the so-called elastic pressure rollers, i.e. pressure rollers with a supporting cylinder element on the outer circumference; they have a coating made of rubber or other elastomer. When these pressure rollers are used as support, carrier or drive rollers, not only the roller is deformed due to the pressing pressure, but also the material of the pressure roller coating. Its shape adapts somewhat to that of the roll. The roll is pressed to a certain extent into the soft surface of the pressure roller. This will then increase the contact area in the direction of the circumference and reduce the specific contact pressure, which is desirable in itself. But at the same time, due to the deformation of the coating of the pressure roller, an axial tension is created in the paper web at the edges of the roll; this is not desirable because it affects the quality of the roll. Printing rollers with an elastic coating that rests directly on the roller therefore offer no advantages over the production of rollers with low hardness.

Demnach beruht die Erfindung auf der Aufgabe eine Wickelvorrichtung zu sbhaffen, die Rollen geringerer Härte erzeugen kann, ohne dass die übrigen Eigenschaften beeinträchtigt werden.Accordingly, the invention is based on the task of creating a winding device that can produce rolls of lower hardness without impairing the other properties.

Diese Aufgabe wird in erster Linie durch die Erfindung, wie sie im Patentanspruch 1 beschrieben ist, gelöst.This object is primarily achieved by the invention as described in claim 1.

Die grundlegende Idee ist dabei, dass der dünnwandige Walzenmantel aus Metall gefertigt ist, das leicht deformiert werden kann in Umfangsrichtung; d.h. dass er leicht aufgewölbt oder zusammengedrückt werden kann und demnach die erwünschte, Erhöhung der Berührungsfläche in Umfangsrichtung und damit die Reduktion des spezifischen Kontaktdruckes möglich wird. Aber gleichzeitig ist der dünnwandige Walzenmantel aus Metall kaum oder gar nicht verformbar in axialer Richtung, im Gegensatz zu einem Elastomer oder sogar eines Gummimantels, und somit die Qualität der Rolle nicht beeinträchtigt wird, weil keine axialen Kräfte erzeugt werden.The basic idea is that the thin-walled roll shell is made of metal that can be easily deformed in the circumferential direction; that is, it can be easily arched or compressed and thus achieve the desired increase in the contact area in the circumferential direction and thus the reduction of the specific contact pressure is possible. But at the same time, the thin-walled metal roller shell is hardly or not at all deformable in the axial direction, in contrast to an elastomer or even a rubber shell, and thus the quality of the roller is not affected because no axial forces are generated.

Druckwalzen mit einer elastischen, flexiblen Zwischenschicht und dünnwandigem, metallischem Walzenmantel sind bekannt. Z.B. zeigt DE-GM 77.23.702 ein Drehelement, das ein sehr kleines Trägheitsmoment um die Längsachse aufweist. Dieses Drehelement wird z.B. als eine Mitnahmewalze verwendet, um bahnförmige Materialien sie Textilbahnen, Papierbahnen, Metallfolien und ähnliches zu leiten. Auf einer sich drehenden Welle (4) ist ein zylindrischer Bereich mit einem Füllstoff niedriger Dichte vorgesehen der mit dem Metallmantel umgeben ist von einer Wandstärke von 0.03 bis 0.5 mm, welcher die Umfangsfläche der betriebenen Druckwalze bildet. Er kann elektrochemisch oder durch Walzen von Metallfolien gefertigt sein.Printing rollers with an elastic, flexible intermediate layer and a thin-walled, metallic roller shell are known. For example, DE-GM 77.23.702 shows a rotating element that has a very small moment of inertia around the longitudinal axis. This rotating element is used, for example, as a driving roller to guide web-shaped materials such as textile webs, paper webs, metal foils and the like. A cylindrical area with a low-density filler is provided on a rotating shaft (4), which is surrounded by the metal shell with a wall thickness of 0.03 to 0.5 mm, which forms the peripheral surface of the operating printing roller. It can be manufactured electrochemically or by rolling metal foils.

Aus DE-OS 22. 37.949 ist eine Druckwalze mit einem Druckwalzenelement bekannt, das von einer Zwischenschicht oder einem Füllstoff umgeben ist, der geschäumtes Material, z.B. geschäumte Gummimaterialien oder Elastomere enthält. Ein metallischer Druckwalzenmantel ist auf der Zwischenschicht angebracht. Die Druckwalze könnte z.B. verwendet werden, um textile Erzeugnisse zu glätten.From DE-OS 22. 37.949 a pressure roller is known with a pressure roller element which is surrounded by an intermediate layer or a filler which contains foamed material, e.g. foamed rubber materials or elastomers. A metallic pressure roller shell is attached to the intermediate layer. The pressure roller could, for example, be used to smooth textile products.

Die Erfindung ist auch verwirklicht in der Verwendung einer Druckwalze der beschriebenen Art als Stütz-, Träger- oder Antriebswalze in Wickelvorrichtungen für Papier oder ähnliche Erzeugnisse.The invention is also implemented in the use of a pressure roller of the type described as a support, carrier or drive roller in winding devices for paper or similar products.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Zwischenschicht auf einem kompakten, elastomeren Material mit einer Shore A Härte von 30º bis 80º.In a preferred embodiment of the invention, the intermediate layer consists of a compact, elastomeric material with a Shore A hardness of 30º to 80º.

Bei dieser Ausführungsform ist das gesamte System der Druckwalze mit der Rolle in Berührung und ist immer noch stabil gerfug, unerwünschten Vibrationen entgegenzuwirken bei der gewöhnlich grossen Arbeitsgeschwindigkeit. Der matallische Walzenmantel der Druckwalze ist am besten, wenn er aus Stahl gefertigt ist und kann eine radiale Dicke von 1 bis 5 mm haben.In this embodiment, the entire system of the pressure roller is in contact with the roll and is still stable enough to counteract unwanted vibrations at the usual high operating speed. The metallic roller shell of the pressure roller is best when made of steel and can have a radial thickness of 1 to 5 mm.

Ein dritter Aspekt der Erfindung besteht, im Aufbau einer einzigen Druckwalze, die für Wickelvorrichtungen geeignet ist.A third aspect of the invention consists in the construction of a single pressure roller which is suitable for winding devices.

Der gewalzte Mantel der Druckwalze kann aus Federstahl gefertigt sein, weil dieser Stahl einen besonders grossen Elastizitätsbereich hat und leicht an die Konfiguration der Druckwalze angepasst werden kann, ohne dass man in die Nähe der Fliessgrenze kommt.The rolled shell of the pressure roller can be made of spring steel because this steel has a particularly wide elasticity range and can be easily adapted to the configuration of the pressure roller without coming close to the yield point.

Die Grösse der radialen Dicke der Zwischenschicht hängt im wesentlichen vom besonderen Fall ab. Sie muss dick genug sein, um das Anpassen des elastisch deformierbaren Mantel an die Umfangsfläche der Rolle zu erlauben, ohne dass übermässige Längsdehnungen entstehen. Die Dicke, die dazu notwendig ist, wird vom Anpressdruck auf und vom Durchmesser der hergestellten Rolle abhängen. Der Bereich, der in frage kommt für praktische Anwendungen liegt zwischen 10 und 100 mm.The radial thickness of the intermediate layer depends essentially on the specific case. It must be thick enough to allow the elastically deformable cover to adapt to the peripheral surface of the roll without causing excessive longitudinal stretching. The thickness required for this will depend on the contact pressure and the diameter of the roll produced. The range that is suitable for practical applications is between 10 and 100 mm.

Eine wichtige Konfiguration der Erfindung besteht in der Tatsache, dass Kanäle von wenigstens 10 mm² in der Zwischenschicht über den Umfang verteilt sind.An important configuration of the invention is the fact that channels of at least 10 mm² are distributed in the intermediate layer over the circumference.

Die Kanäle sollten einen makroskopischen Durchmesser haben und nicht als Poren oder ähnliche Merkmale ausgebildet sein. Sie haben eine doppelte Funktion. Erstens erhöhen sie die Flexibilität der gesamten Konstruktion, weil das elastisch flexible Material der Zwischenschicht - wenn die Bahnen zwischen den Kanälen umgekehrt durch die entsprechende Verformung des Mantels der Druckwalze verformt werden - leichter auf die Seite ausweichen kann. Die andere Funktion ist eine Kühlfunktion. Beiin Drehen der Druckwalze wird im Material der Zwischenschicht durch die Deformation, die bei jeder Umdrehung gemacht wird, eine beträchtliche Walkarbeit geleistet. Wenn jetzt nicht die erforderlichen Vorkehrungen getroffen werden, führt diese Walkarbeit zu einer übermässigen Erwärmung des elastichen, flexiblen Materials. Dem wird mit dem Kühlmittel begegnet.The channels should have a macroscopic diameter and not be designed as pores or similar features. They have a dual function. Firstly, they increase the flexibility of the entire construction because the elastically flexible material of the intermediate layer - when the Conversely, the paths between the channels are deformed by the corresponding deformation of the casing of the pressure roller - and can more easily move to the side. The other function is a cooling function. When the pressure roller rotates, a considerable amount of flexing work is carried out in the material of the intermediate layer due to the deformation that occurs with each revolution. If the necessary precautions are not taken now, this flexing work leads to excessive heating of the elastic, flexible material. This is counteracted with the coolant.

Nach Anspruch 11, können die Rillen in der Oberfläche der Zwischenschicht eingearbeitet sein und können gegen das Innere des Mantels der Druckwalze geöffnet sein. Dies macht die Herstellung einfacher. Die Rillen können als Umfangsrillen, insbesondere schraubenförmige Umfangsrillen sein, so dass das Kühlmittel leicht über die ganze Umfangsoberfläche verteilt wird. Bei Mehrfachweg- Konstruktionen ist es möglich, das Kühlmittel hin und zurück zu führen. Wenn sich kreuzende Rillen verwendet werden, wird eine waffel- oder rhombenförmige Struktur erhalten.According to claim 11, the grooves can be machined into the surface of the intermediate layer and can be open towards the inside of the shell of the pressure roller. This makes production easier. The grooves can be circumferential grooves, in particular helical circumferential grooves, so that the coolant is easily distributed over the entire circumferential surface. In multi-path constructions it is possible to guide the coolant back and forth. If intersecting grooves are used, a waffle- or rhombus-shaped structure is obtained.

Da es besonders wichtig ist, axiale Kräfte in der Gegend der Ränder der Walze zu vermeiden, und die Flexibilität des Mantels der Walze dort besonders gross sein sollte, kann empfohlen werden, die Rillen in der Umgebung der Ränder des Arbeitsbereichs tiefer und/oder breiter als in der Mitte des Arbeitsbereichs zu machen.Since it is particularly important to avoid axial forces in the area of the edges of the roller and the flexibility of the roller shell should be particularly high there, it can be recommended to make the grooves in the area of the edges of the working area deeper and/or wider than in the middle of the working area.

Die Zwischenschicht kann ausserhalb des Arbeitsbereichs des Mantels der Walze, axial nach aussen, gegen die Achse konisch sein, um die Ermüdungsgrenze der Vorrichtung zu erhöhen.The intermediate layer can be tapered outside the working area of the roll shell, axially outwards, towards the axis, in order to increase the fatigue limit of the device.

Da Papier oft mit Mineral streifen gefüllt ist und abrasiv sind und demnach die Breite des Klemmspaltes in der Umfangsrichtung der Walze lokale Verschiebungen der Papierbahn gegenüber dem Umfang haben kann, kann es eine gut Idee sein, den Mantel der Walze auf dem äusseren Umfang mit einem abriebvermindernden Material zu überziehen, z.B. mit einer Hartmetallschicht. Diese Art der Beschichtung hat auch die Funktion den Reibungskoeffizienten zwischen dem Mantel der Druckwalze und dem Papier oder anderem Bahnmaterlal zu erhöhen, um grosse Umfangskräfte auf die Rolle zu übertragen, ohne den Auflagedruck zu erhöhen.Since paper is often filled with mineral strips and is abrasive and therefore the width of the clamping gap in the Since the circumferential direction of the roller can cause local displacements of the paper web relative to the circumference, it may be a good idea to coat the outer circumference of the roller with an abrasion-reducing material, e.g. with a hard metal layer. This type of coating also has the function of increasing the coefficient of friction between the pressure roller's casing and the paper or other web material in order to transfer large circumferential forces to the roller without increasing the contact pressure.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die Figuren zeigen ein Beispiel einer Ausführungsform der Erfindung.The figures show an example of an embodiment of the invention.

Fig. 1 und 2 zeigen schematisch Wickelvorrichtungen in einem Querschnitt, der senkrecht zur Achse der Walze verläuft;Fig. 1 and 2 show schematically winding devices in a cross-section perpendicular to the axis of the roller;

Fig. 3 einen zeigt einen Längsschnitt durch ein Ende der Druckwalze, die als Stütz-, Träger- oder Antriebswalze gebraucht werden kann.Fig. 3 shows a longitudinal section through one end of the pressure roller, which can be used as a support, carrier or drive roller.

BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN IN EINZELHEITENDESCRIPTION OF THE DRAWINGS IN DETAILS

In Fig. 1 sehen wir eine Stützwalzen-Vorrichtung (20), die verwendet wird, um eine Papierbahn (1) zu einem Rolle (2) zu wickeln. Die Warenbahn (1) wird unter einer gewissen, längswirkenden Warenbahnspannung vorwärts bewegt und mit Hilfe einer Umlenkwalze (3) nach unten umgelenkt, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Die Wahrenbahn rollt von unten um die angetriebene Stützwalze (4) die eine horizontale Achse hat, bei welcher eine andere Stützwalze (5) gleicher Bauart, mit ebenfalls horizontaler Achse, in gleicher Höhe, in einem leinen Abstand angeordnet ist. Die Rolle (2), die gewickelt wird, berührt die Stützwalzen (4, 5) an den Punkten (6) und (7) und der Auflagedruck (9) einer Antriebswalze (11), die über den Stützwalzen (4, 5) und symmetrisch zu diesen angeordnet ist steht unter der Kraft einer Kolben- / Zylindereinheit (12). Die angetriebene Walze (11) dient dazu, die sich schnell drehende Rolle zu führen und einen gleichmässigen, Aufbau der Rolle sicherzustellen.In Fig. 1 we see a support roller device (20) which is used to wind a paper web (1) into a roll (2). The web (1) is moved forward under a certain longitudinal web tension and is deflected downwards by means of a deflection roller (3), as shown in Fig. 1. The web rolls from below around the driven support roller (4) which has a horizontal axis, at which another support roller (5) of the same type, also with a horizontal axis, is arranged at the same height and at a short distance. The roll (2), which is wound, touches the support rollers (4, 5) at points (6) and (7) and the contact pressure (9) of a drive roller (11), which is arranged above the support rollers (4, 5) and symmetrically to them, is under the force of a piston / cylinder unit (12). The driven roller (11) serves to guide the rapidly rotating roll and to ensure a uniform build-up of the roll.

Fig. 2 zeigt eine Wickelvorrichtung bei der die Warenbahn (1) zu einer Rolle (2) gewickelt wird, die nicht von Stützwalzen getragen wird, sondern auf einer Welle auf Schwenkarmen (13) sitzt, die im wesentlichen Aufrecht stehen und die an ihrem unteren Ende am Punkt (14) schwenkbar montiert sind. Mit den Kolben- / Zylindereinheiten (15) die mit den Schwenkarmen (13) gelenkig verbunden sind, wird die Rolle (2) gegen eine Stützwalze (16) gezogen, die in einer Lage in etwa der gleichen Höhe montiert ist. So wird ein Klemmspaltdruck (17) erzeugt. Die Papierbahn (1) läuft über die Umlenkwalzen (18, 19) auf die Stützwalze (16) und nach dem Durchlaufen des Klemmspaltes wird sie zu einer Rolle (2) gewickelt.Fig. 2 shows a winding device in which the web of material (1) is wound into a roll (2) that is not supported by support rollers, but sits on a shaft on pivot arms (13) that are essentially upright and are pivotally mounted at their lower end at point (14). The roll (2) is pulled against a support roller (16) that is mounted in a position at approximately the same height using the piston/cylinder units (15) that are articulated to the pivot arms (13). This generates a nip pressure (17). The paper web (1) runs over the deflection rollers (18, 19) onto the support roller (16) and after passing through the nip it is wound into a roll (2).

So sind die Walzen (4, 5, 11, 16) in den Klemmspalten den Klemmspaltdrücken (8, 9, 17) ausgesetzt und mit ihren Oberflächeneigenschaften bestimmen sie die Wickel-Härte der Rolle (2). Die Walzen (4, 5, 11, 16) sind im wesentlich von der gleichen Bauart, welche der Bauart der Walze (10) entspricht, deren innerer Aufbau in Fig. 3 sichtbar gemacht ist. Die Walze (10) besteht aus einer zylindrischen, hohlen Walze (21), im der ein rotationssymmetrisches Endstück (22) eingefügt ist am Ende der hohlen Walze (21) und das dort den Walzenansatz (23) bildet. Diese Teile bilden zusammen das Walzenelement (24). Die gezeigte Konfiguration ist ausreichend, wenn die Länge der Walze (10) nicht zu gross und die Last nicht zu hoch ist. In anderen Fällen kann die Hohlwalze (21) ein Teil einer hydraulischen, innen gestützten Walze, z.B. einer geregelten Biegewalze nach DE-OS 22.30.139 sein.Thus, the rollers (4, 5, 11, 16) in the clamping gaps are exposed to the clamping gap pressures (8, 9, 17) and their surface properties determine the winding hardness of the roll (2). The rollers (4, 5, 11, 16) are essentially of the same design as the roller (10), the internal structure of which is shown in Fig. 3. The roller (10) consists of a cylindrical, hollow roller (21) in which a rotationally symmetrical end piece (22) is inserted at the end of the hollow roller (21) and which forms the roller attachment (23) there. These parts together form the roller element (24). The configuration shown is sufficient if the length of the roller (10) is not too great and the load is not too high. In other cases, the Hollow roller (21) may be part of a hydraulic, internally supported roller, e.g. a controlled bending roller according to DE-OS 22.30.139.

Die äussere Oberfläche (25) des Walzenelementes (24) ist zylindrisch. Die Zwischenschicht (26) ist aus kompaktem, elastischen, flexiblem Polyurethan mit Shore A Härte von 50º und ist auf der äusseren Oberfläche (25) befestigt. Die Wandstärke entspricht derjenigen des zylindrischen Walzenrohrs (21) und beträgt etwa 30 mm. Auf dem äusseren Umfang der Zwischenschicht (26) gibt es schraubenförmige Umfangsrillen (27, 28), deren Breite etwa 4 mm und deren Tiefe etwa 12 mm beträgt. In der gezeigten Ausführung bilden die Umfangsrillen (27, 28) eine Doppelschritte. Die Doppelschraubenrillen werden durch die Umfangsrillen (27) oder 28) gebildet, die über Verbindungslöcher (29, 31) miteinander über ein zentrales Bohrloch (32) im Endstück (23) verbunden sind, durch das ein Kühlmittel, z.B. Luft oder Wasser zugeführt werden kann, das durch die Umfangsrillen (27, 28) von links nach rechts in Fig. 3 gepumpt wird. Die Walze (10) ist entsprechend konstruiert am rechen Ende und enthält einen Abfluss für das Kühlmittel. Es ist nur wichtig, dass die Umfangsrillen (27, 28) gleichmässig über die Oberfläche verteilt sind und dass sie relativ dicht beieinander liegen.The outer surface (25) of the roller element (24) is cylindrical. The intermediate layer (26) is made of compact, elastic, flexible polyurethane with a Shore A hardness of 50º and is attached to the outer surface (25). The wall thickness corresponds to that of the cylindrical roller tube (21) and is approximately 30 mm. On the outer circumference of the intermediate layer (26) there are helical circumferential grooves (27, 28) whose width is approximately 4 mm and whose depth is approximately 12 mm. In the embodiment shown, the circumferential grooves (27, 28) form a double step. The double screw grooves are formed by the circumferential grooves (27) or 28) which are connected to each other via connecting holes (29, 31) via a central borehole (32) in the end piece (23) through which a cooling medium, e.g. air or water, can be supplied, which is pumped through the circumferential grooves (27, 28) from left to right in Fig. 3. The roller (10) is designed accordingly at the right end and contains a drain for the coolant. It is only important that the circumferential grooves (27, 28) are evenly distributed over the surface and that they are relatively close to each other.

Die zylindrische äussere Oberfläche der Zwischenschicht (26) ist mit einem dünnwandigen Walzenzylinder (33) aus Federstahl von etwa 2 mm radialer Dicke überzogen, die auf der inneren Schicht (26) abgestützt ist und die ihre ganze Oberfläche abdeckt. Zusätzlich sind die nach unten offenen Rillen (27, 28), die einen im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt, mit einem gerundeten Boden haben, aussen durch den Walzenzylindermantel (33) abgeschlossen.The cylindrical outer surface of the intermediate layer (26) is covered with a thin-walled roller cylinder (33) made of spring steel with a radial thickness of about 2 mm, which is supported on the inner layer (26) and which covers its entire surface. In addition, the downwardly open grooves (27, 28), which have a substantially rectangular cross-section with a rounded bottom, are closed off on the outside by the roller cylinder shell (33).

Im oberen Teil von Fig. 3 sehen wir den unteren Teil der Walze (2), der den Walzenzylindermantel (33) berührt. Sein rechter Abschluss in Fig. 3 kann zwischen den Grenzen 34 und 34' hin und her schwenken. Die Rillen (27, 28) können tiefer und vielleicht auch breiter sein in diesem Gebiet, wie dies mit gestricheiten Linien angezeigt ist, um eine besonders elastische Flexibilität der gesamten Anordnung in den Randgebieten der Walze sicherzustellen.In the upper part of Fig. 3 we see the lower part of the roller (2) which touches the roller cylinder shell (33). right end in Fig. 3 can swing back and forth between the boundaries 34 and 34'. The grooves (27, 28) can be deeper and perhaps also wider in this area, as indicated by dashed lines, in order to ensure a particularly elastic flexibility of the entire arrangement in the peripheral areas of the roller.

Der Walzenzylindermantel (30) ruht über seine gesamte Länge hauptsächlich auf der Walze und ist auf der Zwischenschicht (26) befestigt. Aber an den enden bewegt sich die aussere Oberfläche der zwischenschicht (26) nach innen (26'), weg von der inneren Oberfläche des Mantels (33) der Walze. Dieses Merkmal wird verwendet, um die Flexibilität zu erhöhen und deren Beschädigung aufgrund von Randeffekten zu verhindern.The roll cylinder shell (30) rests mainly on the roll along its entire length and is fixed to the intermediate layer (26). But at the ends, the outer surface of the intermediate layer (26) moves inwards (26'), away from the inner surface of the shell (33) of the roll. This feature is used to increase flexibility and prevent its damage due to edge effects.

Das Äussere des Mantel (33) der Walze weist eine Beschichtung (36) aus Hartmetall auf, um dem abrasiven Langzeiteinfluss der Papierbahn (1) entgegenzuwirken und den Reibungskoeffizienten zwischen dem Walzenzylindermantel (33) und der Papierbahn (1) zu erhöhen.The outside of the casing (33) of the roller has a coating (36) made of hard metal in order to counteract the long-term abrasive influence of the paper web (1) and to increase the coefficient of friction between the roller cylinder casing (33) and the paper web (1).

Die Walze (10) ist relativ leicht zu verformen in einer Ebene senkrecht zur Achse, weil der Walzenmantel (33) aus dünnem Federstrahl gefertigt ist und nur durch die Zwischenschicht (26) elastisch gestützt ist. Der Walzenmantel (33) wird demnach gedrückt und berührt die Rolle in der Berührungsfläche (35) des Klemmspaltes, die relativ breit ist in enge Berührung; auf jeden Fall ist diese breiter als sie wäre, für eine vollständig starre Presswalze. Die Berührungskraft, die pro Längeneinheit auftritt, wird demnach auf diese relativ grosse Berührungsfläche (35) verteilt, so dass ein relativ niedriger Klemmspaltdruck erzeugt wird, was zur Erzeugung einer niedrigen Wickelhärte beiträgt, die in manchen Fällen erwünscht ist.The roll (10) is relatively easy to deform in a plane perpendicular to the axis because the roll shell (33) is made of thin spring web and is only elastically supported by the intermediate layer (26). The roll shell (33) is thus pressed and contacts the roll in the contact area (35) of the nip, which is relatively wide in close contact; in any case, this is wider than it would be for a completely rigid press roll. The contact force occurring per unit length is thus distributed over this relatively large contact area (35), so that a relatively low nip pressure is produced, which contributes to producing a low winding hardness, which is desirable in some cases.

Nur ganz unbedeutende Änderungen in der Länge, in axialer Richtung sind mit der Verformung in der Ebene senkrecht zur Achse verbunden, so dass die Rolle (2) im Bereich ihres Randes (2') nicht Spannung erfährt und die Qualität am Rand wird somit nicht vermindert.Only very minor changes in the length in the axial direction are associated with the deformation in the plane perpendicular to the axis, so that the roll (2) does not experience tension in the area of its edge (2') and the quality at the edge is therefore not reduced.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Aufwickeln einer gewickelten Rolle (2) aus einer laufenden Papierbahn (1), wobei die Vorrichtung wenigstens eine Walze (4, 5, 11, 16) zum Stützen, Tragen oder Antreiben der Papierrolle (2) aufweist, die gewickelt wird, gekennzeichnet durch:1. Device for winding a wound roll (2) from a running paper web (1), the device comprising at least one roller (4, 5, 11, 16) for supporting, carrying or driving the paper roll (2) being wound, characterized by: einen Körper (24> mit einer zylindrischen äusseren Oberfläche (25) und einer Rotations- Längsachse;a body (24) with a cylindrical outer surface (25) and a longitudinal axis of rotation; einen hohlen, flexiblen zylindrischen Mantel (33) der um den Körper (24) koaxial angeordnet ist, wobei der Mantel einen Zylinder aus Stahl mit einer Dicke von etwa 1 mm bis etwa 5 mm aufweist, so dass er elastisch verformbar ist in der radialen Richtung der Walze;a hollow, flexible cylindrical shell (33) coaxially disposed around the body (24), the shell comprising a cylinder of steel having a thickness of about 1 mm to about 5 mm so as to be elastically deformable in the radial direction of the roller; eine zylindrische, hohle, elastisch verformbare Zwischenschicht (26), die um den Körper (24) angeordnet ist und sich zusammenhängend über diesen erstreckt, und die vom Mantel (33) umschlossen ist und diesen stützt, und die Zwischenschicht (26) aus einem Material ist, das eine Shore "A" Härte von zwischen etwa 30º und etwa 80º aufweist und radial eine Dicke von zwischen etwa 10 mm und 100 mm hat;a cylindrical, hollow, elastically deformable intermediate layer (26) disposed around and extending continuously over the body (24) and enclosed by and supporting the shell (33), the intermediate layer (26) being made of a material having a Shore "A" hardness of between about 30º and about 80º and having a radial thickness of between about 10 mm and 100 mm; mehrere sich über den Umfang erstreckende, nahe beieinander liegende Wände, die in der Zwischenschicht Kanäle (27, 28) bilden, wobei sich die Wände nach aussen erstrecken bis in die Nähe der inneren Oberfläche des Mantels (33), und wobei die Kanäle (27, 28) die sich über den Umfang der Zwischenschicht (26) erstrecken, so ausgebildet sind, dass ihre Querschnittsfläche mindesten 10 mm² ist.a plurality of circumferentially extending, closely spaced walls forming channels (27, 28) in the intermediate layer, the walls extending outward to the vicinity of the inner surface of the casing (33), and the channels (27, 28) extending over the circumference of the intermediate layer (26) being designed such that their cross-sectional area is at least 10 mm². 2. Vorrichtung zum Aufwickeln einer gewickelten Rolle (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass:2. Device for winding a wound roll (2) according to claim 1, characterized in that: die Walzen (4, 5, 11, 16) weiter Wellenzapfen (23) aufweisen, die sich von jedem Ende des Körpers (24) axial nach aussen erstrecken; und die weiter wenigstens am einen Ende der Walze (2) im Wellenzapfen (23) des Körpers (24) Öffnungen (29, 31, 32) für Kühlmittel aufweist, um die Kanäle (27, 28) mit einer Quelle für Kühlmittel zu verbinden, die sich ausserhalb der Walze (4, 5, 11, 16) befindet, wobei Kühlmittel durch die Kanäle und aus der Walze hinaus zirkulieren kann.the rollers (4, 5, 11, 16) further comprise shaft journals (23) extending from each end of the body (24) extend axially outwardly; and further comprising coolant openings (29, 31, 32) in the shaft journal (23) of the body (24) at at least one end of the roller (2) for connecting the channels (27, 28) to a source of coolant located outside the roller (4, 5, 11, 16), whereby coolant can circulate through the channels and out of the roller. 3. Vorrichtung zum Aufwickeln einer gewickelten Rolle (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass:3. Device for winding a wound roll (2) according to claim 1, characterized in that: die Kanäle (27, 28) Rillen in der äusseren Zwischenschicht (26) umfassen, wobei die Rillen zum Mantel (33) hin offen sind.the channels (27, 28) comprise grooves in the outer intermediate layer (26), the grooves being open towards the casing (33). 4. Vorrichtung zum Aufwickeln einer gewickelten Rolle (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass:4. Device for winding a wound roll (2) according to claim 1, characterized in that: sich die Kanäle (27, 28) zusammenhängend in einem schraubenförmigen Muster um die Walze (4, 5, 11, 16), im wesentlichen über ihre ganze Länge erstrecken.the channels (27, 28) extend continuously in a helical pattern around the roller (4, 5, 11, 16), essentially over its entire length. 5. Vorrichtung zum Aufwickeln einer gewickelten Rolle (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass:5. Device for winding a wound roll (2) according to claim 1, characterized in that: die Kanäle (27, 28) länger und / oder breiter sind im Bereich der Ränder der Walze (4, 5, 11, 16) im Vergleich zu ihrer Tiefe und / oder zur Breite von dazwischen liegenden Bereichen der Walze.the channels (27, 28) are longer and/or wider in the area of the edges of the roller (4, 5, 11, 16) compared to their depth and/or to the width of intermediate areas of the roller. 6. Vorrichtung zum Aufwickeln einer gewickelten Rolle (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass:6. Device for winding a wound roll (2) according to claim 1, characterized in that: die Zwischenschicht (26) axial nach aussen (26') konisch ist ausserhalb des Arbeitsbereichs unter dem Rand ihres Walzenmantels (33), wo der Mantel auf das gewickelte Papier trifft.the intermediate layer (26) is tapered axially outwards (26') outside the working area under the edge of its roller shell (33), where the shell meets the wound paper. 7 Vorrichtung zum Aufwickeln einer gewickelten Rolle (2) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: mehrere Kanalwände, die sich auf der inneren Umfangsfläche des Mantels (33) abstützen, so dass die Kanäle offen sind gegen die innere Umfangsfläche des Mantels.7 Device for winding a wound roll (2) according to claim 1, characterized by: a plurality of channel walls supported on the inner peripheral surface of the shell (33) so that the channels are open towards the inner peripheral surface of the shell. 8. Vorrichtung zum Aufwickeln einer gewickeiten Rolle (2) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch:8. Device for winding a flexible roll (2) according to claim 1, characterized by: eine abnutzungsvermindernde Beschichtung (36) auf der äusseren Arbeitsoberfläche des Mantels (33).a wear-reducing coating (36) on the outer working surface of the casing (33).