EP1586703B1 - Walze zur Behandlung flacher Materialien und Verfahren zur Herstellung dieser Walze - Google Patents

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EP1586703B1
EP1586703B1 EP05007346A EP05007346A EP1586703B1 EP 1586703 B1 EP1586703 B1 EP 1586703B1 EP 05007346 A EP05007346 A EP 05007346A EP 05007346 A EP05007346 A EP 05007346A EP 1586703 B1 EP1586703 B1 EP 1586703B1
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EP
European Patent Office
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roller
covering
grooves
plastic
structuring
Prior art date
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EP05007346A
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Carsten Sohl
Per Grynnerup
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Schafer Composites GmbH
Original Assignee
Schafer Composites GmbH
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Publication date
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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/02—Rolls; Their bearings
    • D21G1/0233—Soft rolls
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02—Wet presses
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    • Y10T29/4956—Fabricating and shaping roller work contacting surface element
    • Y10T29/49563—Fabricating and shaping roller work contacting surface element with coating or casting about a core

Definitions

  • the invention relates to a roller or calender roller according to the preamble of claim 1, and to a method for producing a roller according to the preamble of claim 11.
  • calender rolls which have a covering as the uppermost layer, which consists of paper or textile material.
  • calender rolls whose covering consists of a plurality of discs of textile material or cotton fabric, which are threaded onto a metal core and are strongly pressed in the axial direction.
  • These rollers form a covering or a surface which has a certain elasticity and, moreover, is relatively cheap and, in the event of wear, can be turned off a bit in order to again achieve a uniformly smooth surface.
  • it has been tried to postpone a metal cylinder fitting exactly on the textile layer and in turn applied to a layer of plastic or rubber, for example.
  • the diameter of the metal tube has to be exactly the same as the diameter of the roll otherwise mechanical problems will occur.
  • the invention has for its object to provide an aforementioned roller and a method for producing a roller with which the problems of the prior art can be avoided and in particular inexpensive and technically manageable another layer structure can be applied to existing treatment facilities.
  • a roller has a hard base on which a covering of paper or textile material is applied, which has a certain thickness, in particular several centimeters.
  • the covering consists of a large number of individual thin layers of paper or textile material. These are compacted or compressed for a certain dimensional stability.
  • This covering made of paper or textile material is structured on its surface.
  • plastic is applied, in particular liquid plastic, which has the effect of an adhesive and additionally for a mechanical connection, in particular for load transmission, is used.
  • a stabilizing layer of fiber material is applied. This is also impregnated with plastic, which hardens and forms a stable fiber-reinforced layer together with the fiber material.
  • a kind of intermediate layer can be formed by plastic and fiber material, which in turn has sufficient strength.
  • structuring the surface of the covering below in turn, it is achieved that the plastic can penetrate into the paper or textile material in the depth and, so to speak, soak it at least one piece.
  • a particularly good adhesion is achieved in addition to the structuring itself and also a good mechanical connection, in particular for load transfer.
  • the surface can be opened so to speak by structuring, so that liquid plastic or adhesive can penetrate.
  • stabilization layer with fiber material on the one hand, a reasonably smooth surface of the roller can be achieved again so that the structuring is balanced again.
  • a known stable layer is achieved by the composite of fiber material and plastic or adhesive.
  • the roll is a calender roll, or such is used to produce a new roll with the described method.
  • a roll can form a rolling mill after completion as a calender roll with a metal counter roll, for example for smoothing paper surfaces.
  • a coating can then be applied to the stabilization layer described above, which advantageously consists of plastic or rubber. This may have a thickness of a few millimeters to a few centimeters and be adapted to the desired purpose of hardness and other properties.
  • the textile material is advantageous to cotton.
  • the textile material consists of a cotton fabric, as it is also used for jeans or the like. This allows a relatively cheap availability.
  • Other possibilities are shares of wool or synthetic fibers in the textile material, for example under the name Nomex.
  • a substructure of the roll is preferably metallic for sufficient strength. Particularly preferably, it is a solid or hollow metal core, which also forms the axis of rotation in the case of a roller.
  • Washers made of paper or textile material can be applied to a substructure or, in the case of a roller, threaded onto a roll core and thus form the coating. For this purpose, they are compacted and compressed, in the case of a roller advantageously by means of clamping means at the ends, which may be, for example, nuts to be screwed.
  • the structuring of the surface of the covering may, for example, have grooves which, depending on the thickness of the covering and other requirements, may have a variable depth. This depth can be between 3mm and 20mm, for example at just under 10mm. It is considered advantageous if a uniform and uniform structuring is provided, so for example only grooves. These can all be provided at the same distance from each other, wherein they are advantageously closely adjacent. By applying the grooves as directly as possible to each other, their number per surface unit becomes as large as possible and thus also their adhesion-improving effect. Likewise, this can be the mechanical connection with which the load transfer is improved. Thus, mechanical loads from the outer layer can be better transferred to the roll core.
  • a structuring of the surface is provided so that it runs only in the circumferential direction or has no or only a small longitudinal component mainly in the axial direction of the roller. This would otherwise cause a force and movement effect of the topmost pad with deflection in the longitudinal direction of the axis of the rotating rollers from a pressure along the nip line of a Kalanderwalzenwerks, which is to be avoided, of course.
  • Grooves thus extend substantially or advantageously exclusively in the circumferential direction as self-contained circular grooves. It is also possible to provide a groove in the manner of a screw thread. Thus, the aforementioned properties are also achieved, although not quite so good.
  • holes or recesses are also possible in addition to the aforementioned elongate grooves. These should be distributed equally. Furthermore, it is advantageous and manufacturing technology favorable to form them in about the same size. They can be applied by drills or mandrels on rotating rollers, as well as possibly by laser beams.
  • plastic or adhesive may be provided resin, for example, synthetic resin such as epoxy resin.
  • resin for example, synthetic resin such as epoxy resin.
  • a plastic may advantageously be a thermoset.
  • a fibrous material may preferably be selected from the following group: glass fiber, carbon fiber, aramid fiber or boron fiber.
  • the application of the fiber material to a roller as a treatment device can take place in that the roller is rotated and the fiber material is wound up.
  • the fiber material is as compact as possible, and is applied close together and evenly.
  • another layer of fiber material can be applied.
  • the fiber material of desired thickness can be applied in a single pass. It is considered advantageous if the fiber material is already applied impregnated with liquid plastic or adhesive.
  • another coating can either be applied directly or first the surface can be smoothed, for example, ground off.
  • the topmost coating is a polymer material, for example rubber or a plastic.
  • a calender roll 11 is shown. This consists of a plurality of discs 13 from the aforementioned paper or textile material. The discs 13 are threaded onto a core 15 which simultaneously has shaft ends. By two retaining washers 17 at the left and right ends of the paper discs 13 are pressed together.
  • the surface 19 or the disks 13 are treated with a cutting tool 21 in accordance with a customary turning operation.
  • grooves 23 are cut.
  • the grooves 23 are exactly parallel, directly adjacent to each other and with the same distance from each other exactly in the circumferential direction on the roller 11th
  • the individual disks 13 are not shredded at their outer edges, but cut relatively smoothly. This means that they are workable like a solid solid material. Nevertheless, due to the processing by the thus formed surface or total area of the adjoining outer edges of the discs 13 is created from the outside so to speak open or accessible to liquid structure. This will be explained in more detail below.
  • a structuring is shown, as holes or blind holes 26 can be introduced into the surface 19. This can be done for example by drilling as well as laser beams or the like. Furthermore, as shown, the holes may be made as pure cylindrical blind bores. Likewise, they can run narrower downwards.
  • Fig. 3 are shown in a split view, the various steps to starting from a provided with grooves 23 treatment device, for example, the calender roll 11 according to Fig. 1 to apply the further layer structure. It is based on a structure of the surface according to Fig. 1 in which the retaining washers 17 are already provided with the grooves 23.
  • resin 30 is applied by means of a nozzle 32.
  • another application device can also be provided.
  • the order is made as shown in the second step right next to it, that at least the grooves 23 are covered with the synthetic resin 30 reasonably well, advantageously not completely filled.
  • Fig. 3 In the third step in Fig. 3 are made of individual fibers 35 existing rovings 34 wound. These can be applied in a kind of endless form. It can be provided, as can be seen by the state according to the fourth step, that the fibers 35 are first filled approximately with the grooves 23 between the tips 24. Subsequently, according to the fifth step, fiber material 35, advantageously again in the form of rovings 34, is applied together with further synthetic resin, but this time distributed over the entire surface. While here in the first step by the fiber material 35, the grooves 23 have been compensated or filled compared to the intermediate points 24, now a total overlapping layer of fiber material 35 is applied. This serves to strengthen the Furthermore, a more stable and coherent substructure can be created for a subsequent layer structure.
  • the entire roller 11 is covered with a layer of fibrous material 35 impregnated with synthetic resin 30.
  • this application of the layer or the production of the layer should be such that either by winding or subsequent processing, the surface is already reasonably even and even.
  • a further coating 37 of polymer material can be applied to the finished cured layer of fiber-reinforced synthetic resin material, for example of rubber or plastic, depending on the intended use.
  • this again corresponds to the already known method.
  • this functional layer 37 made of polymer material due to the stable intermediate layer of fiber material 35, the roller behaves neutrally or, as it were, its properties are not influenced or embossed by the underlying structure of paper discs 13. Above all, loads can be transmitted better from the surface to the underlying roller 11 due to the improved mechanical connection.

Landscapes

  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Mushroom Cultivation (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Walze oder Kalanderwalze gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Walze gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
  • Im Maschinenbau bzw. in der Verfahrenstechnik werden häufig Behand-Iungseinrichtungen wie Stempel oder Stempelflächen, Pressen oder auch rundlaufende Walzen verwendet, welche einen mehrschichtigen Aufbau haben. Dieser mehrschichtige Aufbau kann deswegen gewünscht sein, um bestimmte Festigkeitseigenschaften oder -verhalten zu erreichen. Es gibt auch Fälle, bei denen bereits vorhandene Behandlungseinrichtungen überarbeitet werden oder modifiziert werden, beispielsweise mit neuen Oberflächen versehen werden. Schwierigkeiten tauchen vor allem dann auf, wenn auf einen bereits bestehenden Belag oder Unterbau ein weiterer Schichtaufbau aufgebracht werden soll, der von seinen mechanischen Eigenschaften her nicht unbedingt harmonisiert bzw. Schwierigkeiten hervorruft.
  • Ein Beispiel hierfür sind Kalanderwalzen, welche einen Belag als oberste Schicht aufweisen, der aus Papier- oder Textilmaterial besteht. Insbesondere gibt es Kalanderwalzen, deren Belag aus einer Vielzahl von Scheiben aus Textilmaterial bzw. Baumwollstoff besteht, die auf einen Metallkern aufgefädelt sind und in axialer Richtung stark verpresst sind. Diese Walzen bilden einen Belag bzw. eine Oberfläche, welche eine gewisse Elastizität aufweist und darüber hinaus zum einen relativ günstig ist sowie bei Abnutzung etwas abgedreht werden kann, um wieder eine gleichmäßig glatte Oberfläche zu erzielen. Um beispielsweise solche vorhandenen Walzen zum Aufbau eines neuen Belags oder Schichtsystems verwenden zu können, ist es versucht worden, einen genau passenden Metallzylinder auf die Textilschicht aufzuschieben und darauf wiederum eine Schicht beispielsweise aus Kunststoff oder Gummi aufzubringen. Hierbei besteht jedoch das Problem, dass das Metallrohr vom Durchmesser her exakt zum Walzendurchmesser passen muss, da es ansonsten zu mechanischen Problemen kommt.
    • Aufgabe und Lösung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Walze sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Walze zu schaffen, mit denen die Probleme des Standes der Technik vermieden werden können und insbesondere preiswert und technisch beherrschbar ein weiterer Schichtaufbau auf vorhandene Behandlungseinrichtungen aufgebracht werden kann.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Walze mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Walze mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht. Merkmale hinsichtlich technischer Ausgestaltung sowohl der Walze selber als auch des Verfahrens treffen teilweise für beide zu und werden im folgenden nur einmal erläutert. Diese Erläuterungen sind dann sowohl auf die Walze als auch auf das Verfahren bezogen.
  • Erfindungsgemäß weist eine Walze einen harten Unterbau auf, auf dem ein Belag aus Papier oder Textilmaterial aufgebracht ist, der eine gewisse Dicke aufweist, insbesondere mehrere Zentimeter. Der Belag besteht aus einer Vielzahl von einzelnen dünnen Schichten aus Papier oder Textilmaterial. Diese sind verdichtet oder zusammengepresst für eine gewisse Formstabilität. Dieser Belag aus Papier oder Textilmaterial wird an seiner Oberfläche strukturiert. Darauf ist Kunststoff aufgebracht, insbesondere flüssiger Kunststoff, welcher die Wirkung eines Klebemittels hat und zusätzlich für eine mechanische Verbindung, insbesondere zur Lastübertragung, dient. Darauf wiederum ist eine Stabilisierungsschicht aus Fasermaterial aufgebracht. Diese ist ebenfalls mit Kunststoff getränkt, welcher aushärtet und zusammen mit dem Fasermaterial eine stabile faserverstärkte Schicht bildet.
  • Somit kann durch Kunststoff und Fasermaterial eine Art Zwischenschicht gebildet werden, welche ihrerseits ausreichende Festigkeit aufweist. Durch die Strukturierung der Oberfläche des Belages darunter wiederum wird erreicht, dass der Kunststoff in das Papier oder Textilmaterial in die Tiefe eindringen kann und es sozusagen zumindest ein Stück durchtränkt. So wird eine besonders gute Haftung zusätzlich zu der Strukturierung selber und auch eine gute mechanische Verbindung, insbesondere zur Lastübertragung, erreicht. Vor allem bei Papier oder Textilmaterial kann durch eine Strukturierung die Oberfläche sozusagen geöffnet werden, so dass flüssiger Kunststoff bzw. Klebemittel eindringen kann. Durch die folgende Stabilisierungsschicht mit Fasermaterial kann zum einen wieder eine einigermaßen glatte Oberfläche der Walze erzielt werden, so dass die Strukturierung wieder ausgeglichen ist. Des weiteren wird durch den Verbund aus Fasermaterial und Kunststoff bzw. Klebemittel eine bekanntermaßen stabile Schicht erreicht.
  • Besonders bevorzugt ist die Walze eine Kalanderwalze, bzw. es wird eine solche verwendet, um mit dem beschriebenen Verfahren eine neue Walze herzustellen. Eine solche Walze kann nach Fertigstellung als Kalanderwalze mit einer metallenen Gegenwalze ein Walzwerk bilden, beispielsweise zum Glätten von Papieroberflächen. Dazu kann anschließend auf die zuvor beschriebene Stabilisierungsschicht ein Überzug aufgebracht werden, der vorteilhaft aus Kunststoff oder Gummi besteht. Dieser kann eine Dicke von einigen Millimetern bis wenigen Zentimetern aufweisen und von der Härte sowie sonstigen Eigenschaften her an den gewünschten Verwendungszweck angepasst werden.
  • Als Textilmaterial bietet sich vorteilhaft Baumwolle an. Insbesondere besteht das Textilmaterial aus einem Baumwollstoff, wie er auch für Jeans oder dergleichen verwendet wird. Dies ermöglicht eine relativ günstige Verfügbarkeit. Weitere Möglichkeiten sind Anteile von Wolle oder auch Kunstfasern in dem Textilmaterial, beispielsweise unter der Bezeichnung Nomex.
  • Ein Unterbau der Walze ist bevorzugt metallisch für eine ausreichende Festigkeit. Besonders bevorzugt ist es ein massiver oder hohler Metallkern, der im Fall einer Walze auch die Drehachse bildet.
  • Scheiben aus dem Papier oder Textilmaterial können auf einen Unterbau aufgebracht oder im Fall einer Walze auf einen Walzenkern aufgefädelt werden und bilden so den Belag. Dazu werden sie verdichtet und zusammengepresst, im Falle einer Walze vorteilhaft mittels Spannmitteln an den Enden, welche beispielsweise aufzuschraubende Muttern sein können.
  • Die Strukturierung der Oberfläche des Belags kann beispielsweise Rillen aufweisen, welche abhängig von der Dicke des Belages und sonstigen Anforderungen eine variable Tiefe aufweisen können. Diese Tiefe kann zwischen 3mm und 20mm liegen, beispielsweise bei etwas unter 10mm. Es wird als vorteilhaft angesehen, wenn eine gleichmäßige und einheitliche Strukturierung vorgesehen ist, also beispielsweise nur Rillen. Diese können sämtlich mit gleichem Abstand zueinander vorgesehen sein, wobei sie vorteilhaft eng benachbart sind. Durch ein möglichst direkt einander anschließendes Aufbringen der Rillen wird ihre Zahl pro Oberflächeneinheit möglichst groß und damit auch ihre haftverbessernde Wirkung. Ebenso kann dadurch die mechanische Verbindung, mit der die Lastübertragung erfolgt, verbessert werden. So können mechanische Lasten von der Außenschicht besser auf den Walzenkern übertragen werden.
  • Bevorzugt wird eine Strukturierung der Oberfläche so vorgesehen, dass sie nur in Umlaufrichtung verläuft bzw. keine oder nur eine geringe Längsverlaufs-Komponente hauptsächlich in Achsrichtung der Walze aufweist. Dadurch könnte nämlich ansonsten bei den drehenden Walzen aus einem Druck entlang der Nipplinie eines Kalanderwalzenwerks eine Kraft- und Bewegungswirkung des obersten Belags mit Umlenkung in Längsrichtung der Achse hervorgerufen werden, was selbstverständlich vermieden werden soll. Rillen verlaufen somit im wesentlichen oder vorteilhaft ausschließlich in Umlaufrichtung als in sich geschlossene kreisförmige Rillen. Es ist auch möglich, eine Rille nach Art eines Schraubengewindes vorzusehen. Damit werden die vorgenannten Eigenschaften auch noch erreicht, wenn auch nicht ganz so gut.
  • Eine weitere Möglichkeit einer Strukturierung der Oberfläche, welche unter Umständen auch zusätzlich zu den vorgenannten länglichen Rillen vorgesehen sein kann, sind Löcher oder Vertiefungen, vorteilhaft konisch. Diese sollten gleich verteilt sein. Des weiteren ist es von Vorteil sowie herstellungstechnisch günstig, sie in etwa gleich groß auszubilden. Sie können durch Bohrer oder Dorne auf drehenden Walzen aufgebracht werden, ebenso wie unter Umständen durch Laserstrahlen.
  • Als Kunststoff bzw. Klebemittel kann Harz vorgesehen sein, beispielsweise Kunstharz wie Epoxydharz. Ein Kunststoff kann vorteilhaft ein Duroplast sein.
  • Als Fasermaterial werden vorteilhaft Armierungsfasern verwendet mit großer Stabilität. Sie werden besonders vorteilhaft in Form von Rovings aufgebracht, also eine Art fortlaufendes Faserbündel. Ein Fasermaterial kann vorzugsweise aus der folgenden Gruppe ausgewählt sein: Glasfaser, Kohlefaser, Aramidfaser oder Borfaser.
  • Das Aufbringen des Fasermaterials auf eine Walze als Behandlungseinrichtung kann dadurch erfolgen, dass die Walze gedreht wird und das Fasermaterial aufgewickelt wird. Dabei sollte beim Aufwickeln beachtet werden, dass das Fasermaterial möglichst verdichtet und eng aneinanderliegend sowie gleichmäßig aufgebracht wird. Es ist möglich, zuerst in einem ersten Durchgang die Rillen oder Vertiefungen auszufüllen zur Erzielung einer einigermaßen ebenen Oberfläche. Darauf kann eine weitere Schicht Fasermaterial aufgebracht werden. Alternativ kann in einem einzigen Durchgang das Fasermaterial mit gewünschter Stärke aufgebracht werden. Es wird als vorteilhaft angesehen, wenn das Fasermaterial bereits mit flüssigem Kunststoff bzw. Klebemittel getränkt aufgebracht wird. Nach dem Härten des Kunststoffs bzw. Klebemittels kann ein weiterer Belag entweder direkt aufgebracht werden oder aber zuerst die Oberfläche geglättet werden, beispielsweise abgeschliffen werden. Als oberster Belag bietet sich ein Polymerwerkstoff an, beispielsweise Gummi oder ein Kunststoff.
  • Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
    • Fig. 1
    eine Kalanderwalze mit Textilbezug, welche durch Drehen mit einer erfindungsgemäßen Oberflächenstrukturierung mit Rillen versehen wird,
    Fig. 2
    alternative Oberflächenstrukturierungen mit Rillen und mit Löchern im Vergleich nebeneinander und
    Fig. 3
    mehrere Teildarstellungen einer Oberfläche beispielsweise einer Kalanderwalze gemäß Fig. 1, mit den verschiedenen Schritten der Bearbeitung.
    Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In Fig. 1 ist eine Kalanderwalze 11 dargestellt. Diese besteht aus einer Vielzahl von Scheiben 13 aus dem vorgenannten Papier- oder Textilmaterial. Die Scheiben 13 sind auf einen Kern 15, der gleichzeitig Wellenenden aufweist, aufgefädelt. Durch zwei Haltescheiben 17 an dem linken und rechten Ende sind die Papierscheiben 13 zusammengepresst.
  • Im normalen Betrieb bilden sie eine glatte Oberfläche 19, wie links in Fig. 1 zu sehen ist.
  • Zur erfindungsgemäßen Behandlung wird mit einem Schneidwerkzeug 21 entsprechend einem üblichen Drehvorgang die Oberfläche 19 bzw. werden die Scheiben 13 behandelt. Dabei werden Rillen 23 eingeschnitten. Die Rillen 23 verlaufen dabei genau parallel, direkt aneinander anschließend und mit immer gleichem Abstand zueinander genau in Umfangsrichtung auf der Walze 11.
  • Aus der Vergrößerung in Fig. 2 verschiedener Rillenstrukturen ist zu erkennen, wie diese ausgebildet sein können. Sie können, wie ganz links dargestellt, entweder mit weichen Übergängen ausgebildet sein und somit auch weichen bzw. abgerundeten Spitzen 24. Ebenso können sie wie rechts daneben dargestellt, relativ spitzwinklig ausgebildet sein. Die Flanken zwischen Spitzen 24 und tiefstem Punkt der Rillen 23 sind hier vorteilhaft gerade. Dieses ist jedoch nicht zwingend notwendig.
  • Wird mit dem Schneidwerkzeug 21 vorsichtig die Oberfläche 19 der Walze 11 bearbeitet, so werden die einzelnen Scheiben 13 an ihren Außenkanten nicht zerfetzt, sondern relativ glatt geschnitten. Dies bedeutet, dass sie wie ein massives Vollmaterial bearbeitbar sind. Dennoch wird aufgrund der Bearbeitung durch die dadurch gebildete Oberfläche bzw. Gesamtfläche der aneinander anschließenden Außenkanten der Scheiben 13 eine von außen sozusagen geöffnete oder für Flüssigkeit zugängliche Struktur geschaffen. Dieses wird nachfolgend noch näher erläutert.
  • Des weiteren ist in Fig. 2 ganz rechts als weitere Alternative eine Strukturierung dargestellt, wie Löcher bzw. Sackbohrungen 26 in die Oberfläche 19 eingebracht werden können. Dieses kann beispielsweise durch Bohren erfolgen ebenso wie Laserstrahlen oder dergleichen. Des weiteren können die Löcher, wie dargestellt, als reine zylindrische Sackbohrungen ausgeführt sein. Ebenso können sie nach unten enger werdend zulaufen.
  • In Fig. 3 sind in aufgespalteter Darstellung die verschiedenen Schritte dargestellt, um ausgehend von einer mit Rillen 23 versehenen Behandlungseinrichtung, beispielsweise der Kalanderwalze 11 gemäß Fig. 1, den weiteren Schichtaufbau aufzubringen. Dabei wird ausgegangen von einer Struktur der Oberfläche gemäß Fig. 1, bei der die Haltescheiben 17 bereits mit den Rillen 23 versehen sind.
  • Im ersten Schritt gemäß Fig. 1 wird Kunstharz 30 mittels einer Düse 32 aufgebracht. Anstelle der Düse 32 kann auch eine sonstige Auftragvorrichtung vorgesehen sein. Der Auftrag erfolgt so, wie im zweiten Schritt rechts daneben zu sehen ist, dass zumindest die Rillen 23 mit dem Kunstharz 30 einigermaßen gut bedeckt sind, vorteilhaft nicht ganz aufgefüllt sind. Ebenso kann auf die Spitzen 24 bereits zu diesem Zeitpunkt Kunstharz aufgebracht werden. Dies hängt maßgeblich ab vom folgenden Vorgang des Aufbringens der Fasern.
  • Im dritten Schritt in Fig. 3 werden aus einzelnen Fasern 35 bestehende Rovings 34 aufgewickelt. Diese können in einer Art Endlosform aufgebracht werden. Es kann vorgesehen sein, wie durch den Zustand gemäß dem vierten Schritt zu erkennen ist, dass mit den Fasern 35 zuerst die Rillen 23 zwischen Spitzen 24 in etwa aufgefüllt werden. Anschließend wird gemäß dem fünften Schritt erneut Fasermaterial 35, vorteilhaft wieder in Form von Rovings 34, zusammen mit weiterem Kunstharz aufgebracht, diesmal allerdings über die gesamte Oberfläche verteilt. Während hier also im ersten Schritt durch das Fasermaterial 35 die Rillen 23 im Vergleich zu den dazwischen liegenden Spitzen 24 ausgeglichen oder ausgefüllt worden sind, wird nun eine gesamt überdeckende Schicht aus Fasermaterial 35 aufgebracht. Diese dient zur Festigung der Oberfläche der Behandlungseinrichtung oder Walze 11 bzw. der Scheiben 13. Des weiteren kann für einen darauffolgenden Schichtaufbau ein stabilerer und zusammenhängender Unterbau geschaffen werden.
  • Gemäß dem fünften Schritt ist zu erkennen, dass die gesamte Walze 11 mit einer Schicht aus mit Kunstharz 30 getränktem Fasermaterial 35 bedeckt ist. Dabei sollte dieses Aufbringen der Schicht bzw. die Herstellung der Schicht so erfolgen, dass entweder durch Wickeln oder nachträgliche Bearbeitung die Oberfläche bereits einigermaßen gleichmäßig und eben ist.
  • Gemäß dem nächsten sechsten Schritt ist zu sehen, wie auf die fertig ausgehärtete Schicht aus faserverstärktem Kunstharzmaterial ein weiterer Belag 37 aus Polymerwerkstoff aufgebracht werden kann, beispielsweise aus Gummi oder Kunststoff, je nach Verwendungszweck. Dies entspricht jedoch wiederum dem bereits bekannten Verfahren. Hinsichtlich dieser Funktionsschicht 37 aus Polymerwerkstoff verhält sich die Walze aufgrund der stabilen Zwischenschicht aus Fasermaterial 35 jedoch sozusagen neutral bzw. werden ihre Eigenschaften nicht mehr durch den darunter liegenden Aufbau aus Papierscheiben 13 beeinflusst oder geprägt. Vor allem können durch die verbesserte mechanische Verbindung Lasten besser von der Oberfläche auf die darunter liegende Walze 11 übertragen werden.

Claims (17)

  1. Walze (11) für eine Behandlung flacher Materialien durch Druck, wobei sie auf einem harten Unterbau bzw. Walzenkern (15) einen mehrere Zentimeter dicken Belag (13) aus Papier oder Textilmaterial aufweist, wobei der Belag aus einer Vielzahl von einzelnen, dünnen Schichten als Scheiben (13) aus Papier oder Textilmaterial besteht, die auf den Unterbau bzw. Walzenkern (15) aufgefädelt und verdichtet und/oder zusammengepresst sind, gekennzeichnet durch eine Strukturierung des Belags (13), auf welche flüssiger Kunststoff (30) als Klebemittel und darauf eine Stabilisierungsschicht aus Fasermaterial (35) aufgebracht ist, die ebenfalls mit flüssigem Kunststoff (30) getränkt ist.
  2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Kalanderwalze (11) ist zum Einsatz mit einer metallenen Gegenwalze, wobei sie vorzugsweise zum Glätten von Papieroberflächen ausgebildet ist.
  3. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Textilmaterial (13) Baumwolle aufweist bzw. daraus besteht.
  4. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben (13) mittels Spannmitteln (17) zusammengepresst auf dem Unterbau bzw. Walzenkern (15) gehalten sind.
  5. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturierung Rillen (23) aufweist, insbesondere mit einer Tiefe von 3mm bis 20mm, wobei vorzugsweise im wesentlichen nur Rillen vorgesehen sind und diese sämtlich mit gleichem Abstand zueinander und eng benachbart angeordnet sind, insbesondere direkt aneinander anschließend.
  6. Walze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturierung ohne Längsverlauf in Achsrichtung der Walze (11) ausgebildet ist, wobei sie vorzugsweise ausschließlich in Umlaufrichtung verlaufende Rillen (23) aufweist.
  7. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturierung Löcher (26) aufweist, die insbesondere in etwa gleich groß und/oder gleich verteilt sind.
  8. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial (35) aus Armierungsfasern besteht und vorzugsweise in Form von Rovings (34) aufgebracht ist, wobei es vorzugsweise eines aus der folgenden Gruppe ist: Glasfaser, Kohlefaser, Aramidfaser, Borfaser.
  9. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Stabilisierungsschicht im wesentlichen glatt ist ohne eine Strukturierung, wobei ihre Dicke vorzugsweise einige mm bis wenige cm beträgt.
  10. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Oberfläche der Stabilisierungsschicht ein Überzug (37) aus Polymerwerkstoff, vorzugsweise Kunststoff oder Gummi, aufgebracht ist, insbesondere mit einer Dicke von einigen mm bis wenigen cm.
  11. Verfahren zur Herstellung einer Walze (11) für eine Behandlung flacher Materialien durch Druck, die auf einem harten Unterbau bzw. Walzenkern (15) einen mehrere Zentimeter dicken Belag aus Papier oder Textilmaterial aufweist, wobei der Belag aus einer Vielzahl von einzelnen, dünnen Schichten als Scheiben (13) aus Papier oder Textilmaterial besteht, die auf den Unterbau bzw. Walzenkern (15) aufgefädelt und dann verdichtet und/oder zusammengepresst sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Belag (13) an seiner Oberfläche (19) strukturiert wird, wobei er anschließend mit flüssigem Kunststoff (30) als Klebemittel getränkt wird und darauf Fasermaterial (35) aufgebracht wird, welches ebenfalls mit flüssigem Kunststoff (30) getränkt ist und nach Aushärtung eine Stabilisierungsschicht bildet.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Strukturierung Rillen (23) aufgebracht werden, die vorzugsweise im wesentlichen gleichen Abstand zueinander aufweisen und gleich groß sind, wobei sie insbesondere jeweils direkt aneinander anschließend aufgebracht werden.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass durch Drehen der Walze (11) Rillen (23) eingebracht werden, wobei sie vorzugsweise als einzelne Rillen aufgebracht werden mit Verlauf in Umfangsrichtung und nicht als durchgängige einzige Rille nach Art eines Schraubengewindes.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass direkt nach dem Aufbringen des Kunststoffs (30) als Klebemittel auf den strukturierten Belag (13) das Fasermaterial (35) aufgebracht wird bevor der Kunststoff verhärtet ist, wobei insbesondere das Fasermaterial ebenfalls mit Kunststoff getränkt aufgebracht wird und vorzugsweise in Form von Rovings (34).
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf jedem Punkt des Belags (13) zumindest wenige mm Schichtdicke von Fasermaterial (35) verlaufen.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial (35) derart aufgebracht wird, dass anschließend eine im wesentlichen glatte und/oder gleichmäßige Oberfläche der Walze (11) vorliegt.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Oberfläche der Stabilisierungsschicht ein Überzug (37) aus einem Polymerwerkstoff, vorzugsweise Kunststoff oder Gummi, aufgebracht wird, insbesondere mit einer Dicke von einigen mm bis wenigen cm.
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