DE9301417U1 - roller - Google Patents
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Description
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27. Januar 199327 January 1993
SULZER-ESCHER WYSS GmbH. RavensburaSULZER-ESCHER WYSS GmbH. Ravensburg
Walze für Maschinen zur Herstellung oder Behandlung von Materialbahnen mit einem rotierenden Walzenmantel, welcher aus mehreren konzentrischen Zonen unterschiedlichen Materials aufgebaut ist, von denen mindestens eine aus einem steifen Material besteht. Derartige Walzen finden beispielsweise in Papiermaschinen, insbesondere als Preß-, Leit- oder Glättwalzen, Verwendung.Roller for machines for producing or treating material webs with a rotating roller shell which is made up of several concentric zones of different materials, at least one of which is made of a rigid material. Such rollers are used, for example, in paper machines, in particular as press, guide or smoothing rollers.
Walzen mit einem mehrschichtig aufgebauten Walzenmantel sind u.a. aus der DE-P 41 26 232.8 bekannt. Von Bedeutung sind dabei allerdings nur die unterschiedlichen thermischen Eigenschaften der verwendeten Materialien.Rollers with a multi-layered roller shell are known from DE-P 41 26 232.8, among others. However, only the different thermal properties of the materials used are of importance.
Aufgrund von Unregelmäßigkeiten der zu bearbeitenden Materialbahn oder des Arbeitens in kritischen Drehzahlbereichen kann es zu Schwingungen des Walzenmantels kommen, was sich negativ auf die Qualität der Materialbahn auswirkt.Due to irregularities in the material web to be processed or working in critical speed ranges, vibrations in the roller shell can occur, which has a negative effect on the quality of the material web.
Um dem entgegen zu wirken, wurden bei Walzen, deren rotierbarer Walzenmantel auf einem feststehenden Träger abgestützt ist, verschiedene Vorrichtungen entwickelt, die im allgemeinen die dämpfende Wirkung des für die Abstützung des Walzenmantels auf dem Träger verwendeten Hydraulikfluids ausnutzen. So wird beispielsweise in der EP-PS 330 657 eine Walze beschrieben, die zwischen dem Walzenmantel und dem Träger zwei halbringförmige über eine gedrosselte Leitung miteinander verbundene Kammern aufweist, wobei die eine mit einer Flüssigkeit und die andere teilweise mit einer Flüssigkeit und teilweise mit Gas gefüllt ist. Durch die gute Kompressibilität des Gases kann sich der Flüssigkeitsfüllstand in beiden Kammern über die gedrosselte Leitung verändern, was zu einer Dämpfung führt. Insbesondere unter Beachtung der sehr hohen, in der Papierindustrie üblichen Geschwindigkeiten und der damit verbundenen hohen Frequenzen erweist sich hierbei der eventuell nicht ausreichende Grad der Dämpfung bzw. der relativ enge, dämpfbare Frequenzbereich als Nachteil.To counteract this, various devices have been developed for rollers whose rotating roller shell is supported on a fixed support, which generally exploit the damping effect of the hydraulic fluid used to support the roller shell on the support. For example, EP-PS 330 657 describes a roller which has two semi-annular chambers between the roller shell and the support, connected to one another by a throttled line, one of which is filled with a liquid and the other partially with a liquid and partially with gas. Due to the good compressibility of the gas, the liquid level in both chambers can change via the throttled line, which leads to damping. In particular, considering the very high speeds common in the paper industry and the associated high frequencies, the possibly insufficient degree of damping or the relatively narrow dampable frequency range proves to be a disadvantage.
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Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Walze zu schaffen, die relativ einfach aufgebaut ist und gute schwingungsdämpfende Eigenschaften besitzt.The innovation is therefore based on the task of creating a roller that is relatively simple in design and has good vibration-damping properties.
Neuerungsgemäß wurde die Aufgabe durch die im Anspruch 1 beschriebene Vorrichtung gelöst, wobei die Unteransprüche besondere Ausführungsformen darstellen.According to the innovation, the object was achieved by the device described in claim 1, wherein the subclaims represent particular embodiments.
Die Walze besteht dabei aus einem rotierenden, aus mehreren konzentrischen Zonen aufgebauten Walzenmantel, der auf einem Träger abgestützt oder über seitlich angeordnete Zapfen gehalten wird. Zur Formgebung setzt sich der Walzenmantel aus mindestens einer steifen Zone zusammen, wobei sich zur Dämpfung jeweils an die aus steifem Material bestehende Zone zum Walzeninnern hin eine Zone aus schwingungsdämpfendem Material anschließt. Dies bedeutet, daß bei Vorhandensein von mehreren Zonen aus steifem Material sich zwischen diesen eine Zone aus schwingungsdämpfendem Material befindet. Kommt es hierbei zu Schwingungen, so führt dies zu axialen Schubspannungen zwischen den steifen Zonen des Walzenmantels und damit zur erhöhten Dämpfung wegen der dazwischenliegenden schwingungsdämpfenden Zonen. Dies hat den Vorteil, daß die Dämpfung im Walzenmantel erfolgt und somit eine Ausbreitung der Schwingungen von dem Walzenmantel auf andere Maschinenteile und umgekehrt verhindert wird.The roller consists of a rotating roller shell made up of several concentric zones, which is supported on a carrier or held by pins arranged on the side. For shaping, the roller shell is made up of at least one rigid zone, with a zone made of vibration-damping material connecting to the zone made of rigid material towards the inside of the roller for damping. This means that if there are several zones made of rigid material, there is a zone made of vibration-damping material between them. If vibrations occur, this leads to axial shear stresses between the rigid zones of the roller shell and thus to increased damping due to the vibration-damping zones in between. This has the advantage that the damping takes place in the roller shell and thus prevents the vibrations from spreading from the roller shell to other machine parts and vice versa.
Zur Anpassung an die Art und Größe der Schwingungen kann es vorteilhaft sein, die schwingungsdämpfende Zone aus mehreren Schichten desselben oder unterschiedlichen Materials aufzubauen.To adapt to the type and magnitude of the vibrations, it may be advantageous to construct the vibration-damping zone from several layers of the same or different material.
Bei von außen beheizten Walzen empfiehlt es sich, um die Effektivität der Heizung zu erhöhen und negative Auswirkungen auf das Walzeninnere zu vermeiden, daß mindestens eine schwingungsdämpfende Zone zumindest teilweise aus einem Material mit schlechter Wärmeleitfähigkeit besteht.In the case of rollers heated from the outside, in order to increase the effectiveness of the heating and to avoid negative effects on the interior of the roller, it is recommended that at least one vibration-damping zone consists at least partially of a material with poor thermal conductivity.
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Von Vorteil ist es außerdem, wenn sich an die am weitesten innen liegende schwingungsdämpfende Zone eine innerste Zone aus steifem Material, vorzugsweise Metall, anschließt, wobei diese beispielsweise galvanisch oder mittels Spritzverfahren aufgetragen werden kann. Diese erhöht einerseits die Dämpfung unter Ausnutzung der Schubspannung zu der oder den anderen steifen Zonen und bietet andererseits die Möglichkeit zur Gestaltung von besonderen Laufflächen für zwischen dem rotierenden Walzenmantel und einem feststehenden Träger angeordnete Stützelemente. Die Verwendung eines faserverstärkten Kunststoffes ist dabei natürlich auch möglich, was u.a. zur Gewichtsverringerung führt.It is also advantageous if the innermost vibration-damping zone is followed by an innermost zone made of rigid material, preferably metal, which can be applied galvanically or by spraying, for example. On the one hand, this increases the damping by utilizing the shear stress to the other rigid zone(s) and, on the other hand, offers the possibility of designing special running surfaces for support elements arranged between the rotating roller shell and a fixed carrier. The use of fiber-reinforced plastic is of course also possible, which, among other things, leads to a reduction in weight.
Die schwingungsdämpfenden Zonen können zum Beispiel aufgeklebt oder aufgespritzt werden, wobei eine Dicke von einem oder mehreren Millimetern unter Umständen ausreichend ist. Als Material empfiehlt sich ein Polymer. Die steifen Schichten können aus einem Metall bestehen, was die Abführung der in Wärme umgesetzten Schwingungsenergie erleichtert.The vibration-damping zones can be glued or sprayed on, for example, whereby a thickness of one or more millimeters may be sufficient. A polymer is recommended as the material. The rigid layers can be made of a metal, which makes it easier to dissipate the vibration energy converted into heat.
Zur Verbesserung der Herstellung oder Behandlung einer Materialbahn kann es erforderlich sein, daß die am weitesten außen liegende steife Zone noch von anderen Zonen unterschiedlicher Eigenschaften umgeben ist. Insbesondere bei der Glättung von Papierbahnen ist es daher möglich, daß sich an die äußere, steife Zone eine äußerste Zone aus elastischem Material anschließt.To improve the production or treatment of a material web, it may be necessary for the outermost stiff zone to be surrounded by other zones with different properties. Particularly when smoothing paper webs, it is therefore possible for the outer, stiff zone to be followed by an outermost zone made of elastic material.
Nachfolgend soll die Neuerung an drei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigen:The innovation will be explained in more detail below using three examples. The attached drawing shows:
Fig. 1: einen zweizonigen Walzenmantel ohne Träger;Fig. 1: a two-zone roll shell without carrier;
Fig. 2: einen vierzonigen Walzenmantel mit feststehendem Träger und hydraulischen Stützelementen undFig. 2: a four-zone roll shell with fixed support and hydraulic support elements and
Fig. 3: einen zweizonigen (mehrschichtigen) Walzenmantel mit einer zusätzlichen steifen innersten Zone sowie einer elastischen äußersten Zone mit feststehendem Träger und hydraulischen Stützelementen.Fig. 3: a two-zone (multi-layer) roll shell with an additional rigid innermost zone and an elastic outermost zone with a fixed carrier and hydraulic support elements.
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Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen rotierenden Walzenmantel 1, der an den Enden über einen jeweils daran befestigten Zapfen gehalten wird und im wesentlichen aus einer äußeren, steifen 3 und einer inneren, schwingungsdämpfenden Zone 4 besteht.The embodiment shown in Fig. 1 is a rotating roller shell 1 which is held at the ends by a pin attached to each of them and essentially consists of an outer, rigid zone 3 and an inner, vibration-damping zone 4.
In Fig. 2 wird eine Walze gezeigt, deren rotierbarer Walzenmantel 1 um einen feststehenden Träger 2 angeordnet und mittels wenigstens eines hydraulischen Stützelementes 6 darauf gelagert ist. Zur Verbesserung der Dämpfung über die Schubspannung besteht der Walzenmantel 1 aus zwei konzentrischen metallischen Zonen 3 sowie jeweils einer sich an die steifen Zonen 3 zum Walzeninnern hin anschließenden, schwingungsdämpfenden Zone 4 aus einem Polymer. Hinzu kommt dabei eine radiale Schwingungsdämpfung zwischen dem Stützelement 6 und der inneren steifen Zone 3 über die dazwischenliegende schwingungsdämpfende Zone 4. Die im Walzenmantel 1 innen angeordnete metallische Zone 3 kann die in Wärme umgesetzte Schwingungsenergie nach außen über die Walzenmantelenden abführen. Außerdem besteht die Möglichkeit, die äußere, metallische Zone 3 von außen thermisch zu beeinflussen, um somit die Herstellung oder Behandlung der Materialbahn zu verbessern. Beispielsweise ist es bei der Herstellung von Kunststoffolie vorteilhaft, die Walzen zu kühlen, während es bei der Glätte- und Glanzerhöhung von Papierbahnen erforderlich sein kann, die Walzenoberfläche zu beheizen. Durch die schwingungsdämpfenden, vorzugsweise thermisch isolierenden Zonen 4 wird eine Auswirkung auf das Walzeninnere, insbesondere bezüglich der Erhitzung des Hydraulikmediums der Stützelemente 6 verhindert.Fig. 2 shows a roller whose rotatable roller shell 1 is arranged around a fixed support 2 and is supported on it by means of at least one hydraulic support element 6. To improve the damping via the shear stress, the roller shell 1 consists of two concentric metallic zones 3 and a vibration-damping zone 4 made of a polymer that adjoins the rigid zones 3 towards the interior of the roller. In addition, there is radial vibration damping between the support element 6 and the inner rigid zone 3 via the vibration-damping zone 4 in between. The metallic zone 3 arranged inside the roller shell 1 can dissipate the vibration energy converted into heat to the outside via the roller shell ends. It is also possible to thermally influence the outer metallic zone 3 from the outside in order to improve the production or treatment of the material web. For example, when producing plastic film it is advantageous to cool the rollers, while when increasing the smoothness and gloss of paper webs it may be necessary to heat the roller surface. The vibration-damping, preferably thermally insulating zones 4 prevent any effect on the interior of the rollers, in particular with regard to the heating of the hydraulic medium of the support elements 6.
Das dritte Ausführungsbeispiel bezieht sich auf die Fig. 3, wobei auch hier der rotierbare Walzenmantel 1 um einen feststehenden Träger 2 angeordnet und mittels wenigstens eines hydraulischen Stützelementes 6 darauf gelagert ist. Der Walzenmantel 1 besteht allerdings nur aus einer steifen Zone 3, an die sich zum Walzeninnern hin eine schwingungsdämpfende Zone 4'/4" anschließt. Die schwingungsdämpfende Zone 4" ist aber aus mehreren Schichten 4'und 4" zusammengesetzt, deren Materialeigenschaften zur Anpassung an die zu erwartenden SchwingungenThe third embodiment relates to Fig. 3, whereby here too the rotatable roller shell 1 is arranged around a fixed support 2 and is supported on it by means of at least one hydraulic support element 6. The roller shell 1 only consists of a rigid zone 3, which is adjoined by a vibration-damping zone 4'/4" towards the inside of the roller. The vibration-damping zone 4" is composed of several layers 4' and 4", the material properties of which are adapted to the expected vibrations.
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unterschiedlich sein können.can be different.
Zwischen der schwingungsdämpfenden Zone 4'/4" und den Stützelementen 6 befindet sich eine innerste, steife, vorzugsweise metallische Zone 5 mit Laufflächen für die Stützelemente 6. Außerdem ist die äußere steife Zone 3 noch von einer äußersten Zone 7 aus einem elastischen Material umgeben, wie es zur Behandlung von Papierbahnen erforderlich sein kann.Between the vibration-damping zone 4'/4" and the support elements 6 there is an innermost, rigid, preferably metallic zone 5 with running surfaces for the support elements 6. In addition, the outer rigid zone 3 is surrounded by an outermost zone 7 made of an elastic material, as may be required for the treatment of paper webs.
Claims (7)
dadurch gekennzeichnet, 6. Roller according to claim 5,
characterized,
Priority Applications (1)
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| DE9301417U DE9301417U1 (en) | 1992-04-10 | 1993-02-02 | roller |
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Publications (1)
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| DE9301417U1 true DE9301417U1 (en) | 1993-04-01 |
Family
ID=25913865
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|---|---|---|---|
| DE9301417U Expired - Lifetime DE9301417U1 (en) | 1992-04-10 | 1993-02-02 | roller |
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| DE (1) | DE9301417U1 (en) |
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