DE8409106U1 - Walze zum Bearbeiten von bahn- oder bandförmigem Flachmaterial - Google Patents

Description

Walze zum Bearbeiten von &«thn- oder bandförmigem Flachmaterial

Die Erfindung betrifft eine Walze zum Bearbeiten von bahn- oder bandförmigem Flachmaterial, bestehend au« einem zylindrischen Hohlkörper au· Metall, in dessen Zylinderwand ein schraubengangförmiger, von einem Heiz- oder Kühlmedium durchströmbarer ^fediumkanal vorgesehen ist und dessen Stirnseiten von einen Leitungadurchgang für das Strömungsmedium umfassenden Bndverschltlsaen geschlossen sind.

Derartige Walzen finden als Heiz- oder Kühlwalze zum Bearbeiten von bahn- oder bandförmigem Flachmaterial, wie textilien. Papier, Pappe, Kunststoff- oder Metallfolien, Anwendung, um diese Materialien im Zuge ihrer Herstellung oder Verarbeitung bzw. weiteren Behandlung durch ihren Bertthrungaeingriff mit der Zylinderwand der Walze zu erwärmen oder zu kühlen. Das bahn- oder bandförmige Flachmaterial wird hierbei in der Regel über die Walze unter teilweiser Umschlingung dee Zylindermantels hlnweggeftthrt, wobei die Walze drehbar gelagert und ggf. in geeigneter Weise angetrieben ist.

Bei einer bekannten Walze der angegebenen Art besteht der die Walze bildende zylindrische Metall-Hohlkörper aus einem Walzenkern mit einer zentralen Bohrung, wobei der von den Heiz- oder Kühlmedium durchatrömbare Mediumkanal von echraubengangförmtgen Rinnen gebildet ist, die in die Oberfläche des Walzenkerns eingeschnitten sind, in Verbindung mit einem Walzenmantel, der nach dem Einschneiden der Rinnen mit dem Walzenkern zu vereinigen

1st, \st auf diese Weise jeweils ein schraubengangförmiger Kanal für das Strömungsmedium gebildet.

Die Herstellung dieser bekannten Heiz- oder Hohlwalzen ist mit einem sehr hohen Arbeitsaufwand verbunden« der insbesondere dadurch verursacht ist, daß in verbindung mit der Erzeugung der Strömungemittelkanäle eine sehr sorgfältige Bearbeitung der Oberfläche des Walienkerns und der mit dieser zusammenwirkenden Oberfläche der abschließend aufzubringenden Mantelhülse erforderlich ist. Außerdem besteht bei in dieser Weise zwei- ! teilig ausgebildeten, von einem Heiz- oder Kühlmedium in ihrer „ Wandung durchströmten Walzen stets das Problem von Undichtigkeiten zwischen dem Walzenkern und dem Walzenmantel und Leckverlusten des Strömungsmediums.

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i) Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walze zum Bear's beiten von bahn* oder bandförmigem Flachmaterial zu schaffen, j die einfach In ihrer Herstellung ist, Dichtungsprobleme im Bereich der Zylinderwand vermeidet und eine hochwirksame Heiz- oder Kühlleistung entfaltet.

Ausgehend von einer Walze der eingangs angegebenen Art wird diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch gelöst» dafl die zyiinderwand von einem Gußrohr und der schraubengangförmige Mediumkanal von einer Rohrschlange aus einem Metall mit gegenüber der der Zylinderwand deutlich höherer Schmelztemperatur gebildet ist und daß die Rohrschlange durch einen Schrumpfeingriff mit dem Metall fest mit der Zylinderwand verbunden ist.

Bei dieser Ausgestaltung ist der hohe Herstellungsaufwand einer zweiteilig aufgebauten Heiz- oder Kühlwalze mit in die Oberfläche des Walzenkerne eingearbeitetem Strömungekanal für das Heiz- oder Kühlmedium auf einfache Weise dadurch vermieden, daß die Zylinderwand von einem Gußrohr gebildet ist» in dem die den echraubengasförmigen Mediumkanal definierende Rohrschlange als seinerseits einfaches vorgefertigtes Bauteil durch Schrumpfeingriff mit dem gegossenen und erstarrten Metall fest verankert ist.

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Dieser feite Verankerungeeingriff ist dadurch gewahrleistet, daß das Metall der vorgefertigten Rohrschlange eine deutlich höhere Schmelztemperatur besitzt als das die Zylinderwand bildende Gießmetall, das während des Oießvorgangs im flüssigen Zustand die feste Rohrschlange allseits umgibt und bei seinem

Abkühlen unter Erstarrung auf die Rohrschlange aufschrumpft. Durch die auf diese Weise erreichte innige Verbindung der Rohrschlange mit dem Metall der Zylinderwand sind nicht nur jegliche Dichtungtprobleme im Bereich der Zylinderwand vermieden, sondern ν 10 auch eine schnelle Temperaturregelung und eine hoehwirksame Heiz- oder Kühlleistung durch rasche, gute wärmeleitung durch die Zylinderwand erreicht.

■ j Besonders vorteilhaft erweist sich hierbei eine Auegestaltung, bei der die £ylinderwand von einem Schleudergußrohr gebildet ist, in dessen Wandung die Rohrschlange miteingegossen ist. Das durch den Schleuderguß erreichte besonders feine, dichte Gefüge der Zylinderwand mit sehr guten Festigkeitseigenechaften hat einen die Wärmeübertragung durch die Zylinderwand und den Verankerungseingriff der Rohrschlange mit dieser weiter be-' günstigenden Einfluß, wobei die Rohrschlange im übrigen auf

einfache Weise als vorgefertigtes Bauteil in die beim Schleuderguß Anwendung findende Drehform eingesetzt und fixiert werden kann.
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Grundsätzlich können alle geeigneten Metalle oder Legierungen > als Gießmetall für die Zylinderwand und als Metall für die vor-

ν gefertigte Rohrschlange Anwendung finden, bei denen die

Schmelztemperatur der Rohrschlange deutlich höher als die des

30 Gießmetalls ist, da während des Gießvorgangs eine Formveränderung . der Rohrschlange durch Erweichen oder Schmelzen ihres Metalls zu vermeiden ist. Unter praktischen Gesichtspunkten als besonders vorteilhaft hat sich hierbei eine Ausgestaltung er-

''J wiesen, bei der die Rohrschlange aus Stahl oder einer Stahl-

\ 35 legierung und die Zylinderwand aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht. Die Schmelzpunkte von Stahl und Aluminium

liegen so weit auseinander, daß eine Formveränderung der vorge-

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fertigten Stahlrohrschlange durch Erweichen während des GieBene der Zylinderwand ausgeschlossen ist. Außerdem besitzt eine aus Stahl gefertigte Rohrschlange eine so hohe Festigkeit, daß die bein Erstarren des gegossenen Aluminiums auftretenden S Schrumpfkräfte gefahrlos von der Rohrschlange aufgenommen werden können. Dabei empfiehlt es sich, die Abkühlung des Gußteile bei Umgebungstemperatur durchzuführen, um ein langsames und daher gleichmäßiges Aufschrumpfen des Gießmetalls auf die Stahlrohrschlange im Interesse einer innigen Verankerung zu gewährleisten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung bildet von den beiden Endverschlüssen einer einen die zugehörige Stirnseite des Hohlkörpers insgesamt abschließenden Lagerböden/ während der andere Endverschluß als Lager- und Anechlußboden mit dem Leitungsdurchgang für das Strömungsmedium ausgebildet ist, ' der zwei koaxiale Strömungskanäle umfaßt, die über je eine flexible Verbindungsleitung mit dem Zufluß- bzw. dem Rückflußende der Rohrschlange in einem an den Lager- und Anschlußboden unmittelbar angrenzenden Bereich verbunden sind.

Heitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in der ein Aueführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung veranschaulicht ist. In der Zeichnung zeigen t

Flg. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Heizoder Kühlwalze zum Bearbeiten von bahn- oder bandföralgea Flachmaterial und

Fig. 2 einen Endbereich der walze nach Fig. 1 In gegenüber dieser vergrößertem Maßstab.

DIt in der Zeichnung dargestellte Heiz- oder Kühlwalze zum Bearbeiten von bahn- oder bandförmigem Flachmaterial, wie Papieroder Kunststoffolicnbähncn, besteht aus einem zylindrischen Hohlkörper 1 aus Metall, bei den dargestellten Beispiel Aluminium,

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mit einer Zylinderwand 2 und zwei Endverschlüamen 3,4, die jeweils eine der beiden Stirnseiten der Zylinderwand verschließen; Die Zylinderwand 2 ist von einem Schleudergußrohr gebildet, in dessen Wandung eine Rohrschlange 5 aus S Metall mit gegenüber dem Metall der Zylinderwand 2 höherem Schmelzpunkt, wie Stahl, mlteingegossen und dadurch fest mit der Zylinderwand verbunden ist.

Die Rohrschlange 5 bildet einen schraubengangförmlgen Kanal, der im Betrieb der Walze von einem Heiz- oder Kühlmedium durchströmt wird. Als Heiz- oder Kühlmedium kommen alle für diese Zwecke geeigneten Strömungsmedien in Flüssig-, Dampf- oder Gasform in Betracht. Da die in die Zylinderwand 2 eingegossene Rohrschlange 5 keine Dichtungsprobleme verursacht,ist es Insbesondere auch möglich, die Walze an eine mit einem Kühlgas z.B. auf Methanbasi· arbeitende Tiefkühlanlage anzuschließen. Die Dicke der Zylinderwand 2 beträgt, wie bei Schleudergußrohren an sich üblich, nur einen Bruchteil des Rohrdurchmessers, beispielsweise 1/6, was eine schnelle Temperaturregelung aufgrund der geringen beteiligten Massen begünstigt.

Der Endverschluß 3 umfaßt einen die zugehörige Stirnseite des Hohlkörpers 1 insgesamt abschließenden Lagerboden 6, der mit der Zylinderwand 2 verschweißt ist. Zur drehbaren Lagerung der Walze in einem bei 7 schematisch angedeuteten Lager umfaßt der Endverschluß 3 ferner einen Lagerbolzen 8 der mittels eines Schraubflansches 9 mit dem Lagerboden 6 verschraubt ist.

Der andere Endverschluß 4 ist als Lager- und Anschlußboden mit einem Leitungsdurchgang für das Strömungsmedium ausgebildet, der zwei koaxiale Strömungskanäle 10 und 11 umfaßt« Einer der beiden Strömungskanäle 10,11, bei dem gewählten Beispiel der Strömungskanal 10, steht mit dem Zuflußende 12 und dementsprechend der andere Strömungskanal 11 mit dem Rttckflußende 13 der Rohrschlange 5 in Strömungsverbindung» Das Zuflußende 12 und das RUckflußende 13 der Rohrschlange 5 liegen in der Zylinderwand dicht beieinander in dem an den Bndverechluß 4 angrenzenden Bndbereich der Zylinderwand 2. Xn ihrem an den Endverschluß 3 an-

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grenzenden Bereich ist dabei die Rohrschlange 5 mit einem umkehrbogen 14 versehen. Zwischen dem Zu- und Rückflußende 12,13 einerseits und dem Umkehrbogen 14 andererseits verläuft die Rohrschlange schraubenlinienförmig in der Zylinderwand 2, wie dies durch die strichpunktiert eingezeichnete Rohrachse veranschaulicht ist.

rj Der Endverschluß 4 umfaßt einen äußeren Bodenring 16, der mit fi der ?.ylinderwand 2 verschweißt ist, sowie einen Außendeckel » 10 und einen Innendeckel 18. Der Außendeckel 17 ist mittels eines Schraubflansches 19 mit dem Bodenring 16 verschraubt und besitzt einen äußeren Lagerzapfen 20 zur drehbaren Lagerung der

ft Walze in einem bei 21 schematisch angedeuteten Lager. Der ft

Lagerzapfen 20 ist mit einer an sich bekannten Dreheinführung

(Rotary ) 22 für das Strömungsmedium verbunden, die einen Mediranzufluß 23 und einen Mediumabfluß 24 umfaßt. Für den Anschluß an die Walze besitzt die Dreheinftthrung 22 einen Gewindezapfen 25, mit dem der Lagerzapfen 20 verschraubt ist.

Durch den Lagerzapfen 20 erstrecken sich die beiden koaxialen Stromungskanäle 10 und 11. Der Strömungekanal 10 ist von einem Innenrohr 26 gebildet, das mit seinem einen Ende in der Dreheinführung 22 festgelegt ist und mit deren Mediumzufluß 23 in Strömungsverbindung steht. Das andere Ende des Innenrohrs ist in einem zentralen Einsatzteil 27 des Innendeckels 18 festgelegt, der in eine zentrale öffnung des Außendeckels 17 eingreift.Der Strömungskanal 11 ist von einem das Innenrohr umgebenden, im Inneren des Lagerzapfens 20 ausgebildeten Ringraum 28 gebildet, der sich an seinem einen Ende in einem entsprechenden Ringraum des Anschlußzapfens 25 der DreheinfUhrung 22 fortsetzt und in dieser über einen erweiterten Ringraum mit dem Mediumabfluß 24 der Dreheinführung 22 in Strömungeverbindung steht. An seinem anderen Ende mündet der Ringraum 11 über einen erweiterten Ringraum 30 in einen sich durch den

Innendeckel 18 erstreckenden Axialkanal 31 aus« Die im Innendeckel 18 ausmündenden Endbereiche der beiden Strömung«-

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kanüle 10 und 11 sind über je eine flexible Verbindungsleitung 32,33 mit dem Zuflufiende 12 bzw. dem RttckfluBende 13 der Rohrschlange 5 verbunden, z.B. verschraubt. Die flexible Verbindungeleitung 32 verbindet dabei einen kurzen axialen Kanal in Verlängerung einer zentralen Bohrung 35, in der das Innenrohr 26 festgelegt ist, mit dem inneren Mediumkanal 10. Die flexible Verbindungsleitung 33 ist ihrerseits an den axialen Durchgangskanal 31 des Innendeckels 18 angeschlossen.

Der Innendeckel 18 weist im übrigen einen Randflansch 36 auf, mit dem er unter Zwischenlegung einer ringförmigen Dichtung mit der Innenseite des Außenringe 17 abdichtend verschraubt ist. Ferner ist der zentrale Einsatzt&il 27 des Innenrings 18 in der Bohrung 35 mit einer ringförmigen Dichtung 38 versehen, die mit dem AuBenumfang des Innenrohrs 26 in Dichtungseingriff steht und dieses gegenüber dem Strömungskanal 11 abdichtet.

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Claims (10)

Busse & ßusse Patentanwälte DIpI.-Ing. Dr. lur. V. But·· Firma Dlpl.-lng. Dietrich Bunt . Dlpl.-lng. Egon BOnemann Klaus Reinhold ... . __ 0-4800 Osnabrück Lienener StraBe 59 ι β,··»·.««·»·!«· νιμ·».»» 4540 Lenaerich (Westf.) / Pmmmmmm*nmm»mmmm 23. Marx 1984 L/HS Anspruches

1. Walze zum Bearbeiten von bahn- oder bandförmigem Flachmaterial, bestehend aus einem zylindrischen Hohlkörper aus Metall, in dessen Zylinderwand ein schraubengangförmiger, von einem Heiz- oder Kühlmedium durchströmbarer Mediumkanal vorgesehen ist und dessen Stirnseiten von einen Le£tungsdurchgang für dasStrömungsmedium umfassenden Endverschlttssen geschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daB die Zylinderwand (2) von einem GuBrohr und der schraubengangförmige Mediumkanal von einer Rohrschlange '5) aus einem Metall mit gegenüber der der Zylinder· wand (2) deutlich nöherer Schmelztemperatur gebildet ist und daB die Rohrschlange (5) durch einen Schrumpfeingriff mit dem Metall der Zylinderwand (2) fest mit dieser verbunden ist.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB die Zylinderwand (2) von einem SchleuderguBrohr gebildet ist, in

γ dessen Wandung die Rohrschlange (5) miteingegossen ist.

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3. Waise nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, Jj daB die Rohrschlange (5) aus Stahl oder einer Stahllegierung

% 20 und die Zylinderwand (2) aus Aluminium oder einer Aluminiumi; legierung besteht.

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4. Waise nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daB einer (3) der beiden Endverschlüsse (3,4)

{ 25 einen die zugehörige Stirnseite des Hohlkörpers (1) insgesamt

V. libschlieBenden Lagerboden (6) umfaßt und der andere Endver-

schluB (4) al· Lager- und AntchluBboden mit de» Leitungsdurch· gang für das Strömungsmedium ausgebildet ist.

5. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungsdurchgang zwei koaxiale Strömungskanäle (10,11) umfaßt, von denen der eine (10) mit dem Zuflußende (12) und der andere (11) mit dem dem Zuflußende (12) benachbarten Rückflußende (13) der Rohrschlange (5) in Strömungsverbindung steht, wobei die Rohrschlange (5) in ihrem an den Lagerboden (6) angrenzenden Bereich mit einem umkehrbogen (14) versehen ist.

6. Walze nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lager- und Anschlußboden (4) einen Außendeckel (17) mit einem äußeren Lagerzapfen (20) umfaßt, der mit einer an sich bekannten, einen Mediumzu- und einen Mediumabfluß (23,24) umfassenden Dreheinführung (22) für das Strömungsmedium verbunden ist und die beiden koaxialen Strömungskanäle (10,11) enthält.

7. Walze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden koaxialen Strömungskanäle (10,11) von einem Innenrohr (26) und einem dieses umgebenden, im Inneren des Lagerzapfens (20) ausgebildeten Ringraum (28) gebildet sind, die einenends mit der Dreheinführung (22) verbunden sind und anderenends in einen mit dem Autrendeckel (17) zum Abschluß des zugehörigen Stirnendes des Hohlkörpers (1) zusammenwirkenden Innendecke1 (18) ausmünden.

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8. Walze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die im Xnnendeckel (18) ausmündenden Endbereiche der beiden etrömungskanlle (10,11) über je eine flexible Verbindungsleitung (32,33) mit dem Zufluß- bzw. dem Rttckfltißende (12,13) der Rohrschlange (5) verbunden sind.

9. Walze nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Xnnendeckel (18) einen in den Au3endeckel (17) eingreifenden zentralen Einsatzteil (27) und einen Randflanech (36) aufweist, der unter Zwleehenlegung einer ringförmigen Dichtung (37) mit der Innenseite de· Außenrings (17) abdichtend versehnsr;bt 1st.

10. WaIm nach Aneprueh %, dadurch gekennzelohnet, daβ der Eintatzteil (27) des Innendeekele (18) mit einer inneren ringförmigen Dichtung (38) in einer zentralen Bohrung (35) vergehen lit, die mit dem AuBenumfang de· Innenrohr· (26) in Diehtungaelngriff steht und diese· gegenüber dem das Xnnenrohr (26) umgebenden Mediumkanal (11) abdichtet.