EP0394637B1 - Web guiding cylinder - Google Patents
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- B65H23/04—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
- B65H23/24—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by fluid action, e.g. to retard the running web
Definitions
- the invention relates to a cylinder according to the preamble of claim 1.
- the object of the invention is to provide a solution to this problem, which is given in the features of the characterizing part of patent claim 1.
- rollers can be used to produce a fixed point on very long web trains, generally one or two hollow cylinders being driven in order to achieve a precisely determinable web speed based on the speed of the hollow cylinders.
- the jacket of the hollow cylinder 2 has bores 11 essentially over its entire extent.
- An inner body 3 has a cylindrical surface 12 with a sector angle of approximately 120 o and a to 5-30%, preferably 10 to 20% smaller radius than the internal radius is the hollow cylinder 2 on.
- the cylinder surface 12 is supported by a central, here designed as a circular hollow tube 16 and welded ribs 9, 9 ', etc.
- a screw-on insert 14 forms the cylinder jacket. It closes a cavity in which a slide plate 5 'is arranged, which is adjustable by means of servomotor 6 against the jacket of the cylinder 2.
- Another actuating cylinder 6 is used for the same purpose and can adjust a knife gate valve 5 via actuating rod 7. This slide is held on the inner body 3 by means of a strip 49 having a U-shaped cross section.
- a multiplicity of channels 10 are provided, which extend to the outer surface of the hollow cylinder 2 and continue in a central channel 31. From Fig. 3 it can be seen that slide plates 8 are located on both end faces of the inner body 3, which can be adjusted radially against the lateral surface by means of a servomotor 6. The hydraulic lines for these servomotors are labeled 41 to 44.
- the chamber 31 continues in radial channels 32 and 33, which are provided in shaft ends 15 welded to the central hollow body 15.
- connection sleeves 25 and 27 which have an interior 26 and a connection 28 or 29 for compressed air or vacuum.
- the interiors 26 are sealed against the stub shaft by means of ring seals.
- the slides 8 are each guided in dovetail guides 48.
- the hollow cylinder 2 is supported on the end face in each case by circular support flanges 21 in a bearing body 23 in a ball bearing 22.
- the stub shafts 31 are mounted in the bearing body 36 and ball bearing 35.
- the hollow roller can be driven via a toothed ring 24 which is fastened to the supporting flange 21.
- This measure can therefore also be used in conjunction with the form of training according to FIGS. 1 to 3.
- the holes 18 would then have to be made in the vicinity of the central hollow body 16.
- the slide plates 5 and 5 ⁇ are arranged on the end faces laterally delimiting the partially cylindrical peripheral surface of the inner body 3 ⁇ .
- a channel 10 ', which continues in a channel 31' is provided for the supply of vacuum or compressed air. So it is here in the circumferential direction of the entire crescent-shaped space 14 'sealed by the adjustable slide plates if necessary.
- the sealing according to FIGS. 2 and 3 is also not readily possible here, even on the end faces of the crescent-shaped space.
- the end faces of the inner body 3 ⁇ for example, the support flange 21 according to FIG.
- FIG. 6 two with eccentric partial cylinder surfaces 12 'and 12 ⁇ provided inner body parts 51 and 52 of an inner body 3 ′′′ are shown.
- negative pressure is advantageously achieved over a very large wrap angle of the hollow roller 2.
- the hollow roller 2 can also be assigned a complete cylinder as an inner body.
- the surface designated as a cylindrical surface 12 or 12 ' which is therefore only a partial cylinder surface in Figures 1 to 6, can of course also be a surface after a spiral.
- the inner body can of course also be a polygonal body, in order to approximate the spiral or cylindrical surface in the looping area through the web. In any case, it is important to create a crescent-shaped or semi-crescent-shaped space between the inner body and the hollow roller 2.
- the hollow roller according to the invention can also be used for support rollers in roll slitting machines and also for reels.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Zylinder entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a cylinder according to the preamble of claim 1.
Es ist aus der US-A-30 91 563 bereits bekannt, bei Brustsaugwalzen, die einen mit Löchern versehenen Mantel aufweisen, um das abgepreßte Wasser in das Walzeninnere abzuleiten, einen Innenkörper vorzusehen, der exzentrisch zur Hohlwalze angeordnet ist, um durch die Erzeugung eines Unterdrucks in dem sich ergebenden Raum sichelförmigen Querschnitts ausgepreßte Wasser verstärkt abzuführen und insbesondere eine Rückbefeuchtung zu verhindern. Dabei wurde ein vollständiger Hohlzylinder verwendet.It is already known from US-A-30 91 563 to provide an inner body which is arranged eccentrically to the hollow roller in order to produce a breast suction roll which has a jacket provided with holes to discharge the pressed water into the inside of the roll Underpressure in the resulting crescent-shaped cross-section to remove water pressed out and in particular to prevent rewetting. A complete hollow cylinder was used.
In den Papierfabriken besteht oft das Problem, eine Warenbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, über einen Zylinder zu führen, ohne daß die Haftung der Warenbahn auch bei sehr hohen Geschwindigkeiten von mehr als 800 m/s verlorengeht. Beim Einsaugen von Luft im Auflaufbereich der Warenbahn auf den Zylinder wird nämlich eine dicke Grenzschicht auf der Zylinderoberfläche gebildet, die ein festes Anliegen der Warenbahn an dem Zylinder unmöglich macht.In the paper factories there is often the problem of guiding a web, in particular of paper or cardboard, over a cylinder without the web's adhesion being lost even at very high speeds of more than 800 m / s. When air is sucked into the run-up area of the web onto the cylinder, a thick boundary layer is formed on the cylinder surface, which makes it impossible for the web to rest firmly against the cylinder.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lösung für diese Aufgabe anzugeben, welche in den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gegeben ist.The object of the invention is to provide a solution to this problem, which is given in the features of the characterizing part of patent claim 1.
Erfindungsgemäß hat man erkannt, daß auch ohne daß die Bohrungen des Hohlzylinders z.B. durch Wasser verschlossen sind, der Unterdruck sich nach der Außenseite des Mantels des Hohlzylinders fortpflanzt und somit die Grenzschicht zum Verschwinden bringt.According to the invention, it has been recognized that even without the bores of the hollow cylinder e.g. are closed by water, the negative pressure propagates to the outside of the jacket of the hollow cylinder and thus causes the boundary layer to disappear.
Insbesondere ist ferner erkannt worden, daß man solche Walzen zur Herstellung eines Fix-Punktes bei sehr langen Bahnzügen verwenden kann, wobei im allgemeinen ein oder zwei Hohlzylinder angetrieben sind, um auf diese Weise eine genau bestimmbare Bahngeschwindigkeit aufgrund der Drehzahl der Hohlzylinder zu erreichen.In particular, it has also been recognized that such rollers can be used to produce a fixed point on very long web trains, generally one or two hollow cylinders being driven in order to achieve a precisely determinable web speed based on the speed of the hollow cylinders.
Ferner ist erkannt worden, daß bei einer Ausbildung nach Anspruch 2 oder 3 man in günstiger Weise einen durch Schieberplatten abschottbaren Raum im Inneren des Hohlzylinders schaffen kann, der mit Druckluft oder Vakuum beaufschlagbar ist, wobei die Hydraulikleitungen für die hydraulischen Betätigungszylinder der Schieberplatten günstig anbringbar und verlegbar sind. Man kann somit einerseits die Bohrungen des Zylindermantels reinigen und andererseits beim Anlaufen der Bahn einen noch höheren Bahnzug durch Anlegen von Vakuum erreichen.Furthermore, it has been recognized that in an embodiment according to
Nachfolgend wird die Erfindung anhand zweier in den Figuren dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert.The invention is explained below using two exemplary embodiments shown in the figures.
Dabei stellt
- Fig. 1
- einen prinzipmäßigen Querschnitt der erfindungsgemäßen Walze,
- Fig. 2
- einen Querschnitt dazu,
- Fig. 3
- einen entsprechenden Axialschnitt dazu jeweils in vergrößertem Maßstab und
- Fig. 4-7
- andere Ausführungsformen der Erfindung prinzipiell im Querschnitt oder Teil-Querschnitt
- Fig. 1
- a basic cross section of the roller according to the invention,
- Fig. 2
- a cross section to it
- Fig. 3
- a corresponding axial section in each case on an enlarged scale and
- Fig. 4-7
- other embodiments of the invention in principle in cross section or partial cross section
Der Mantel des Hohlzylinders 2 weist im wesentlichen über seine gesamte Erstreckung Bohrungen 11 auf. Ein Innenkörper 3 weist eine Zylinderfläche 12 mit einem Sektorwinkel von etwa 120o und mit einem um 5 - 30 %, vorzugsweise 10 bis 20 % kleineren Radius, als der Innenradius des Hohlzylinders 2 beträgt, auf. Die Zylinderfläche 12 wird von einem zentralen, hier als kreisrundes Hohlrohr ausgebildeten Hohlkörper 16 und daran angeschweißten Rippen 9, 9′ usw. getragen. An einer Stelle bildet ein anschraubbares Einsatzstück 14 den Zylindermantel. Es schließt einen Hohlraum ab, in welchem eine Schieberplatte 5′ angeordnet ist, die mittels Stellmotor 6 gegen den Mantel des Zylinders 2 verstellbar ist. Zu demselben Zweck dient ein weiterer Stellzylinder 6, der über Stellstange 7 einen Plattenschieber 5 verstellen kann. Dieser Schieber ist gehalten auf dem Innenkörper 3 mittels einen U-förmigen Querschnitt aufweisender Leiste 49.The jacket of the
Es ist eine Vielzahl von Kanälen 10 vorgesehen, die sich bis zur Mantelfläche des Hohlzylinders 2 erstrecken und sich in einem zentralen Kanal 31 fortsetzen. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß an beiden Stirnseiten des Innenkörpers 3 sich Schieberplatten 8 befinden, die radial gegen die Mantelfläche mittels Stellmotorn 6 anstellbar sind. Die Hydraulikleitungen für diese Stellmotoren sind mit 41 bis 44 bezeichnet. Die Kammer 31 setzt sich in radialen Kanälen 32 und 33 fort, die in an dem zentralen Hohlkörper 15 angeschweißten Wellenstümpfen 15 vorgesehen sind. Im Bereich der Austrittsöffnungen dieser Kanäle befinden sich Anschlußbüchsen 25 und 27, die einen Innenraum 26 und einen Anschluß 28 bzw. 29 für Druckluft oder Vakuum aufweisen. Die Innenräume 26 sind über Ringdichtungen gegenüber dem Wellenstumpf abgedichtet. Die Schieber 8 sind jeweils in Schwalbenschwanzführungen 48 geführt.A multiplicity of
Der Hohlzylinder 2 ist stirnseitig jeweils durch kreisrunde Tragflansche 21 in einem Lagerkörper 23 in einem Kugellager 22 getragen. Die Wellenstümpfe 31 sind im Lagerkörper 36 und Kugellager 35 gelagert. Man kann somit den Innenkörper 3 etwas verschwenken, um seine Lage dem Umschlingungsbereich der Warenbahn anzupassen. Die Hohlwalze ist über einen Zahnkranz 24, der an dem Tragflansch 21 befestigt ist, antreibbar.The
Gemäß Fig. 4 weist der Innenkörper 3′ vor dem Umschlingungsbereich durch die Warenbahn einen Kanal 17 auf, der über Bohrungen 18, die sich zu der von der Mantelfläche des Hohlzylinders 2 abgewandten Seite des Innenkörpers 3 erstrecken und dort offen sind. Dadurch kann die mitgeschleppte Luft zumindest zu einem Teil schon hier abgeleitet werden. Diese Maßnahme kann also auch in Verbindung mit der Ausbildungsform nach Fig. 1 bis 3 angewendet werden. Man braucht dazu nur noch weitere, den Rippen 9, 9′ entsprechende Rippen an dem Hohlkörper 16 anzuschweißen und diese im Bereich der Hohlwalze 2 durch eine Wand in der Nähe des Mantels der Hohlwalze 2, wie in Fig. 4 dargestellt, abzuschließen. Die Bohrungen 18 müßten dann in der Nähe des zentralen Hohlkörpers 16 angebracht werden.4, the inner body 3 'in front of the wrapping area through the web on a
Im Falle von der Ausführungsform nach Fig. 5 sind die Schieberplatten 5 und 5˝ an den die teilzylindrische Umfangsfläche des Innenkörpers 3˝ seitlich begrenzenden Endflächen angeordnet. Ein Kanal 10′, der sich in einem Kanal 31′ fortsetzt, ist für die Zuführung von Vakuum oder Preßluft vorgesehen. Es wird also hier in Umfangsrichtung der gesamte sichelförmige Raum 14′ durch die verstellbaren Schieberplatten im Bedarfsfall abgedichtet. Doch ist hier die Abdichtung gemäß Figur 2 und 3 auch an den Stirnseiten des sichelförmigen Raumes nicht gut möglich. Hier müßte man vorsehen, daß die Stirnseiten des Innenkörpers 3˝ z.B. dem Tragflansch 21 nach Fig. 3 sehr eng benachbart sind, so daß sich hier eine Drosselwirkung ergibt, die den Druckaufbau bzw. Druckverminderung im sichelförmigen Raum 14′ durch Anschließen an eine Druck- bzw. Unterdruckquelle ermöglicht. Man könnte auch an eine Schleifdichtung aus einem weichen, relativ leicht verschleißenden Werkstoff denken, der einen sehr geringen Spalt ermöglicht. Auch eine dauernde Abdichtung durch eine Schleifdichtung mit Gummilippen kommt in Betracht.In the case of the embodiment according to FIG. 5, the
In Fig. 6 sind zwei mit exzentrischen Zylinder-Teilflächen 12′ und 12˝ versehene Innenkörperteile 51 und 52 eines Innenkörpers 3‴ dargestellt. Hierdurch wird Unterdruck in günstiger Weise über einen sehr großen Umschlingungswinkel der Hohlwalze 2 erreicht. Zwischen den Innenkörperteilen befindet sich ein Zwischenraum 55, der sich in Nebenkanäle 57 und 58 fortsetzt, die der Ableitung der Luft vom ersten sichelförmigen Raum 53 dienen. Sowohl der erste sichelförmige Raum 53 als auch der zweite (54) können einen Umfangsbereich von etwa einem Drittel des Gesamtumfangs der Hohlwalze 2 überdecken, so daß der Umschlingungswinkel für die Bahn in günstiger Weise mindestens 120o betragen kann, in welchem Bereich eine besonders gute Haftung der Bahn vorliegt.In Fig. 6, two with eccentric
In Fig. 7 ist dargestellt, daß man die Hohlwalze 2 auch einen vollständigen Zylinder als Innenkörper zuordnen kann.In Fig. 7 it is shown that the
Die mit als Zylinderfläche bezeichnete Fläche 12 oder 12′, welche also in den Figuren 1 bis 6 nur eine Teilzylinderfläche ist, kann natürlich auch eine Fläche nach einer Spirale sein. Der Innenkörper kann natürlich auch ein polygonaler Körper sein, um in dem Umschlingungsbereich durch die Bahn die Spiral- oder Zylinderfläche anzunähern. In jedem Fall kommt es darauf an, einen sichelförmigen oder halbsichelförmigen Raum zwischen dem Innenkörper und der Hohlwalze 2 zu schaffen.The surface designated as a
Eine Anwendung der erfindungsgemäßen Hohlwalze kommt auch in Frage für Tragwalzen in Rollenschneidmaschinen und auch bei Tambouren. Für die Anwendung bei einem Fix-Punkt in einer Bahnführung sei verwiesen auf die parallele deutsche Anmeldung P 38 41 016.The hollow roller according to the invention can also be used for support rollers in roll slitting machines and also for reels. For the application at a fixed point in a web guide, reference is made to the parallel German application P 38 41 016.
Claims (6)
- A cylinder for guiding moving webs of paper or cardboard particularly for coating means or reel cutting machines, the cylinder being constructed as a hollow cylinder (2) having inside it an inner body (3) provided with an outer spiral or cylindrical surface (12, 12') or a surface substantially corresponding thereto and which is disposed eccentrically in relation to the outer surface of the hollow cylinder (2) for the purpose of forming an intermediate space which in cross-section increases in sickle-shaped fashion having a 5 to 30% and preferably 10 to 20% smaller radius than the internal radius of the hollow cylinder (2), the shell of the hollow cylinder (2) being provided with holes (11) at least in the region of the axial length of the internal body (3), characterised in that the eccentric cylindrical surface (12) is only associated with a sector corresponding to the part of the cylinder (2) around which the web of material is looped and in that at least one part of the sickle-shaped space (13) formed between the cylindrical surface (12) of the internal body (3) and the cylinder (2) is sub-divided by sliding panels (5, 5', 8) whereby in this area of the cylindrical surface (12) of the inner body (3) the apertures (11) in the hollow cylinder (2) can be connected by passages (31, 31', 10, 10') to a source of vacuum or compressed air.
- A cylinder according to claim 1, characterised in that preceding the portion of the cylinder (2) around which the web of goods is looped (preceding the negative pressure area) the internal body (3) has extending parallel with the axis of the cylinder a passage (17) which is open towards the outer casing or shell of the hollow cylinder (2) while on its opposite side it is connected to passages (18) which are distributed along the axis of the hollow cylinder (2) and extend as far as the opposite side of the internal body (3) where they are open.
- A cylinder according to claim 1 or 2, characterised in that the internal body (3) is mounted about a pivot axis which is the same as the axis of the hollow cylinder.
- A cylinder according to one of claims 1 to 3, characterised in that the periphery of the cylindrical surface (12) of the internal body (3) amounts to not more than one-third of the periphery of the hollow cylinder (2).
- A cylinder according to claim 4, characterised in that the internal body (3) has a central hollow body (16) to which supporting ribs (9, 9') are connected, on which the cylindrical surface (12) is screwed or welded, the central hollow body (16) continuing substantially on both sides into shaft ends (15).
- A cylinder according to one of claims 1 to 5, characterised in that two successive cylindrical surfaces (12, 12') are provided which have a smaller radius than the internal radius of the hollow cylinder (2) and are disposed eccentrically of the hollow cylinder, two sickle-shaped spaces (53, 54) being formed between the cylindrical surfaces and the hollow cylinder and widen out steadily in the same peripheral direction and between which there is a draw-off passage (55).
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