WO2015055585A1 - Walze - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a roller for guiding and treating synthetic strand-like materials according to the preamble of claim 1.
- a generic roller is known from DE 31 44 977 AI.
- rolls are used to guide and treat the synthetic strand materials.
- Such rolls which are also referred to in the art as godets, are projecting on a roll carrier and have a drivable roll shell, which is designed to heat treat synthetic strand-like materials from the inside heated.
- Such rolls are usually used in multiple on a roll carrier to pull or stretch the stranded material from an extrusion device.
- the deduction and drafting systems are arranged side by side along an operating passage, wherein the projecting ends of the roller shells facing an operating side.
- the invention is characterized in that the outstanding front end of the roll shell does not undergo forced rotation by the drive of the roll shell.
- the cover of the roller which can be contacted from the outside, is detached from the drive of the roller shell, so that an operator can contact the cover without any risk of safety.
- the development of the invention is preferably carried out, in which at the front end a cover carrier is provided between the roll shell and the lid, the fixed to the roll shell is bound and holds the lid rotatable.
- the lid carrier preferably has a central bearing bore, in which a bearing journal is rotatably held, which is fixedly connected to the lid.
- the bearing pin can be advantageous stored by at least one roller bearing or more bearings in the lid carrier, so that the lid can be held even at high peripheral speeds of the roll shell without greater holding force in a rest position.
- the bearing journal could also be slidably mounted within the bearing bore by means of a sliding bushing.
- roll shells are preferably also used for the thermal treatment of the synthetic strand-like material
- the development of the invention is preferably carried out in which the roll shell is assigned inside a heating means and in which the lid is assigned to the front end on an inside or outside heat insulation ,
- the surface of the lid relative to the heated roll shell can be kept at a temperature level that is not critical for an operator.
- the lid according to an advantageous embodiment of the invention in two parts to perform, wherein a heat insulation between an inner lid and an outer lid is formed.
- a heat insulation between an inner lid and an outer lid is formed.
- the lid In order to ensure the stability of the lid, it is further provided to form the heat insulation by a plurality of air chambers, wherein the air chambers are formed in the interior of the lid evenly distributed.
- the air chambers can preferably be formed by circumferential grooves on an end face of the inner lid, wherein the grooved end face of the inner lid is clamped against a closed end face of the outer lid.
- the insulating effect can be further improved in that the outer lid is additionally formed of a heat-insulating material.
- the roll according to the invention thus offers a high level of safety in extrusion plants for the production of synthetic strand-like materials.
- the free ends of the rollers can be contacted directly by an operator without additional protective measures.
- Fig. 1 shows schematically a cross-sectional view of a front end of a first embodiment of the invention
- Fig. 2 shows schematically a cross-sectional view of a front end of another embodiment of the roller according to the invention
- a first embodiment of a roller according to the invention is shown, wherein only the essential parts of the roller for the invention are shown in a cross-sectional view.
- the roller has a drivable roll shell 1.
- the roll shell 1 is mounted so as to project in a cantilevered manner on a roll support, not shown here, and coupled with a drive, for example, an electric motor or a transmission.
- the roll shell 1 is formed as a hollow cylinder and has a cover 3 at a front end 2.
- the cover 3 is freely rotatable and held rotatably in a cover carrier 4 via a middle bearing journal 7.
- the lid carrier 4 has for this purpose a central bearing bore 6.
- the bearing bore 6 is formed by a central bearing collar 5, which is formed on the disk-shaped cover carrier 4.
- the lid carrier 4 has a circumferential mounting flange 9, which by means of a cover attachment 18 firmly the roll shell 1 is connected.
- the lid attachment 19 is formed in this embodiment by a plurality of screw means.
- the bearing pin 7 is rotatably supported within the bearing bore 6 by a plurality of roller bearings 8.1 and 8.2, wherein a retaining ring 20 is arranged on a formed in the interior of the roll shell 1 end of the bearing pin 7.
- a retaining flange 21 is formed, which extends substantially in a recess 22 of the lid carrier 4.
- the cover 3 is held via a deck attachment 19.
- the lid attachment 19 is formed in this embodiment by a plurality of screw means.
- the lid 3 has an outer diameter which is greater than the outer diameter of the lid carrier 4, wherein the lid 3 has a circumferential protective collar 23 which extends short to the front end 2 of the roll shell 1. The lid 3 is thus protruding at the front end 2 of the roll shell 1 executed.
- FIG. 2 a further embodiment of a lid is shown schematically, as is preferably used in heated Walzenmänteleln.
- the embodiment of FIG. 2 is substantially identical to the embodiment of FIG. 1, so that at this point only the differences are explained and otherwise reference is made to the above description.
- a heating means 14 is assigned to the roll shell 1 in the interior.
- the roll shell can be heated to higher temperatures in the range above 100 C.
- the lid 3 is formed in this embodiment by an outer lid 11 and an inner lid 10.
- the inner lid 10 and the outer lid 11 are screwed together, wherein the inner lid 10 has at one end face 16 a plurality of circumferential grooves 15.
- the grooves 15 are arranged concentrically to one another and separated from one another by webs 24.
- the webs 24 in this case form a stop surface for an end face 17 of the outer lid 11.
- a plurality of air chambers 13 are formed inside the lid 3.
- the air chambers 13 constitute a thermal insulation 12, which hinder the heat transfer from the inner lid 10 to the outer lid 11.
- the contact surface is also significantly reduced between the inner lid 10 and the outer lid 11, so that a direct heat transfer takes place only via the webs 24.
- the outer lid 11 is formed of a heat-insulating material which has a very low thermal conductivity.
- the inner lid 10 and the outer lid 11 are fixedly connected together via a retaining flange 21 with a bearing pin 7, which is rotatably mounted in a lid carrier 4.
- the design of the lid carrier 4 and the bearing pin 7 is identical to the embodiment of FIG. 1, so that reference can be made to the aforementioned description.
- the heat insulation 12 formed by air chambers 13 is only an example.
- the inner lid 10 can be made of a heat-insulating material. Essential here is to ensure the lid firmness.
- FIGS. 1 and 2 represent only possible design variants of a freely rotatable cover at the front end of a roller. It is essential that the contact surface formed by the cover is decoupled from the rotational movement of the roll shell at the front end of the roll mantle.
- the design of the storage between the lid and the cover carrier is exemplary.
- the rolling bearing can also form advantageous with only one needle bearing.
Landscapes
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Walze zu Führen und Behandeln synthetischer strangförmiger Materialien, die einen antreibbaren Walzenmantel aufweist. Der Walzenmantel besitzt an einem auskragenden freien Stirnende einen zur Umgebung wirkenden Deckel. Um das Stirnende des Walzenmantels gegenüber einer Bedienseite abzusichern, ist erfindungsgemäß der Deckel frei drehbar mit dem Walzenmantel verbunden.
Description
Walze
Die Erfindung betrifft eine Walze zum Führen und Behandeln synthetischer strangförmiger Materialien gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine gattungsgemäße Walze ist aus der DE 31 44 977 AI bekannt.
Bei der Herstellung von synthetischen strangförmigen Materialien wie beispielsweise Folienbändchen, Monofilamente, Folien oder Faserstränge in einem Extrusionsprozess werden Walzen zur Führung und Behandlung der synthetischen strangförmigen Materialien eingesetzt. Derartige Walzen, die in der Fachwelt auch als Galetten bezeichnet werden, sind auskragend an einem Walzenträger angeord- net und weisen einen antreibbaren Walzenmantel auf, der zur thermischen Behandlung synthetischer strangförmiger Materialien von innen beheizbar ausgebildet ist. Derartige Walzen werden meist zu mehreren an einem Walzenträger genutzt, um das strang- förmige Material aus einer Extrusionseinrichtung abzuziehen oder zu verstrecken. Dabei sind die Abzugs- und Streckwerke entlang eines Bedienungsganges nebeneinander angeordnet, wobei die auskragenden Stirnenden der Walzenmäntel einer Bedienseite zugewandt sind. Bei der bekannten Walze ist das Stirnende des Walzenmantels durch einen Deckel verschlossen, so dass das Innere des Walzenmantels gegenüber Umwelteinflüssen abgeschirmt ist. Derartige Walzen besitzen jedoch den Nachteil, dass im Betrieb das Bedie-
nungspersonal Sicherheitsvorkehrungen treffen muss, um nicht mit den rotierenden Stirnenden der Walzen in Berührung zu gelangen. Üblicherweise werden hierzu den Walzen zusätzliche Abschirmungen zugeordnet.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Walze derart weiterzubilden, dass zusätzliche Abschirmungen des Stirnendes entbehrlich sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Deckel frei drehbar mit dem Walzenmantel verbunden ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das hervorragende Stirnende des Walzenmantels keine erzwungene Rotation durch den Antrieb des Walzenmantels erfährt. Der von außen kontaktier- bare Deckel der Walze ist losgelöst von dem Antrieb des Walzen- mantels, so dass eine Bedienperson den Deckel ohne Sicherheitsrisiko kontaktieren kann.
Um eine Entkopplung zwischen dem Deckel und dem Antrieb des Walzenmantels zu erhalten und um einen sicheren Verschluss des Walzenmantels gegenüber der Umgebung zu gewährleisten, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher an dem Stirnende ein Deckelträger zwischen dem Walzenmantel und dem Deckel vorgesehen ist, der fest mit dem Walzenmantel ver-
bunden ist und der den Deckel drehbar hält. Insoweit lässt sich eine ausreichende Stabilität zum Verschließen des Walzenmantels realisieren. Zur Aufnahme des Deckels weist der Deckelträger vorzugsweise eine mittlere Lagerbohrung auf, in welchem ein Lagerzapfen drehbar gehalten ist, der fest mit dem Deckel verbunden ist.
Der Lagerzapfen lässt sich dabei vorteilhaft durch zumindest ein Wälzlager oder mehrere Wälzlager in dem Deckelträger lagern, so dass der Deckel selbst bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten des Walzenmantels ohne größere Haltekraft in eine Ruhestellung gehalten werden kann. Anstelle der Wälzlager könnte der Lagerzapfen auch mittels einer Gleitbuchse innerhalb der Lagerbohrung gleitge- lagert werden.
Da derartige Walzenmäntel bevorzugt auch zur thermischen Behandlung des synthetischen strangförmigen Materials verwendet werden, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welchem dem Walzenmantel im Innern ein Heizmittel zugeordnet ist und bei welchem dem Deckel an dem Stirnende auf einer Innenseite oder Außenseite eine Wärmeisolierung zugeordnet ist. So lässt sich selbst bei Kontakt die Oberfläche des Deckels relativ zum beheizten Walzenmantel auf ein für eine Bedienperson unkri- tisches Temperaturniveau halten.
Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Deckel gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung zweiteilig
auszuführen, wobei eine Wärmeisolierung zwischen einem Innendeckel und einem Außendeckel ausgebildet ist. So können auch weniger stabile jedoch hochwirksame Wärmeisoliermaterialien zur Temperaturentkopplung genutzt werden.
Um die Stabilität des Deckels zu gewährleisten, ist desweiteren vorgesehen, die Wärmeisolierung durch mehrere Luftkammern zu bilden, wobei die Luftkammern im Innern des Deckels gleichmäßig verteilt ausgebildet sind.
So lassen sich die Luftkammern bevorzugt durch umlaufende Nuten an einer Stirnseite des Innendeckels ausbilden, wobei die genutete Stirnseite des Innendeckels gegen eine geschlossene Stirnseite des Außendeckels verspannbar ist.
Die isolierende Wirkung lässt sich noch dadurch verbessern, in dem der Außendeckel zusätzlich aus einem wärmeisolierenden Material gebildet ist. Die erfindungsgemäße Walze bietet somit eine hohe Sicherheit in Extrusionsanlagen zur Herstellung synthetischer strangförmiger Materialien. Die freien Stirnenden der Walzen lassen sich ohne zusätzliche Schutzmaßnahmen direkt durch eine Bedienperson kontaktieren.
Die Erfindung wird anhand einiger Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Walze nachfolgend unter Hinweis auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
Es stellen dar:
Fig. 1 schematisch eine Querschnittsansicht von einem Stirnende eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Walze
Fig. 2 schematisch eine Querschnittsansicht von einem Stirnende eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Walze
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Walze dargestellt, wobei nur die für die Erfindung wesentlichen Teile der Walze in einer Querschnittsansicht gezeigt sind. Die Walze weist einen antreibbaren Walzenmantel 1 auf. Der Walzenmantel 1 ist hierzu an einem hier nicht dargestellten Walzenträger auskragend drehbar gelagert und mit einem Antrieb beispielsweise einem Elektromotor oder einem Getriebe gekoppelt. Der Walzenmantel 1 ist hohlzylindrisch ausgebildet und weist an einem Stirnende 2 einen Deckel 3 auf. Der Deckel 3 ist frei drehbar ausgebildet und über einen mittleren Lagerzapfen 7 drehbar in einem Deckelträger 4 gehalten. Der Deckelträger 4 weist hierzu eine mittlere Lagerbohrung 6 auf. Die Lagerbohrung 6 ist durch einen mittleren Lagerkragen 5 gebildet, der an dem scheibenförmigen Deckelträger 4 ausgebildet ist.
Am Umfang weist der Deckelträger 4 einen umlaufenden Befestigungsflansch 9 auf, der mittels einer Deckelbefestigung 18 fest mit
dem Walzenmantel 1 verbunden ist. Die Deckelbefestigung 19 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch mehrere Schraubmittel gebildet.
Der Lagerzapfen 7 ist innerhalb der Lagerbohrung 6 durch mehrere Wälzlager 8.1 und 8.2 drehbar gehalten, wobei an einem im Innern des Walzenmantels 1 ausgebildeten Ende des Lagerzapfens 7 ein Haltering 20 angeordnet ist.
Am gegenüberliegenden Ende des Lagerzapfens 7 ist ein Hal- teflansch 21 angeformt, der sich im wesentlichen in einer Ausnehmung 22 des Deckelträgers 4 erstreckt. An dem Halteflansch 21 ist der Deckel 3 über eine Deckbefestigung 19 gehalten. Die Deckelbefestigung 19 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch mehrere Schraubmittel gebildet.
Der Deckel 3 weist einen Außendurchmesser auf, der größer ist als der Außendurchmesser des Deckelträgers 4, wobei der Deckel 3 einen umlaufenden Schutzkragen 23 aufweist, der sich kurz bis zum Stirnende 2 des Walzenmantels 1 erstreckt. Der Deckel 3 ist somit hervorstehend am Stirnende 2 des Walzenmantels 1 ausgeführt.
In der Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Deckels schematisch dargestellt, wie der bevorzugt bei beheizten Walzen- mänteln eingesetzt wird. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist im wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, so dass an dieser Stelle nur die Unterschiede erläutert werden und
ansonsten Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen wird.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Walze ist dem Walzenmantel 1 im Innern ein Heizmittel 14 zugeordnet. Insoweit lässt sich der Walzenmantel auf höhere Temperaturen im Bereich oberhalb 100 C erwärmen.
Um eine Aufheizung des Deckels 3 an dem Stirnende 2 des Wal- zenmantels 1 zu verhindern, ist der Deckel 3 in diesem Ausführungsbeispiel durch einen Außendeckel 11 und einen Innendeckel 10 gebildet. Der Innendeckel 10 und der Außendeckel 11 sind miteinander verschraubt, wobei der Innendeckel 10 an einer Stirnseite 16 mehrere umlaufende Nuten 15 aufweist. Die Nuten 15 sind kon- zentrisch zueinander angeordnet und durch Stege 24 voneinander getrennt. Die Stege 24 bilden hierbei eine Anschlagfläche für eine Stirnseite 17 des Aussendeckels 11. Insoweit bilden sich mehrere Luftkammern 13 im Innern des Deckels 3. Die Luftkammern 13 stellen eine Wärmeisolierung 12 dar, die den Wärmeübergang von dem Innendeckel 10 auf den Außendeckel 11 behindern. Die Kontaktfläche wird zwischen dem Innendeckel 10 und dem Außendeckel 11 zudem erheblich vermindert, so dass ein direkter Wärmetransport nur über die Stege 24 erfolgt. Darüberhinaus ist der Außendeckel 11 aus einem wärmeisolierenden Material gebildet, welches eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist.
Der Innendeckel 10 und der Außendeckel 11 sind gemeinsam über einen Halteflansch 21 mit einem Lagerzapfen 7 fest verbunden, welcher in einem Deckelträger 4 drehbar gelagert ist. Die Ausbildung des Deckelträgers 4 und des Lagerzapfens 7 ist identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 , so dass zu der vorgenannten Beschreibung Bezug genommen werden kann.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Deckel 3 ist die durch Luftkammern 13 gebildete Wärmeisolierung 12 nur beispielhaft. Grundsätzlich lässt sich beispielsweise der Innendeckel 10 aus einem wärmeisolierenden Material ausführen. Wesentlich hierbei ist, die Deckelfestigkeit zu gewährleisten.
Die Ausführungsbeispiele nach Fig. 1 und 2 stellen nur mögliche Konstruktionsvarianten eines frei drehbaren Deckels am Stirnende einer Walze dar. Wesentlich hierbei ist, dass die durch den Deckel gebildete Kontaktfläche am Stirnende des Walzenmantels entkoppelt von der Drehbewegung des Walzenmantels gehalten ist. So ist die Ausgestaltung der Lagerung zwischen dem Deckel und dem De- ckelträger beispielhaft. So lässt sich die Wälzlagerung auch vorteilhaft mit nur einem Nadellager ausbilden.
Alternativ besteht die Möglichkeit ein Gleitlager zu verwenden, um eine Relativbewegung des Deckels gegenüber dem Deckelträger ausführen zu können.
Je nach Beschaffenheit der Walze ist es auch möglich, den Deckelträger mit einem Lagerzapfen und den Deckel mit einer Lagerbohrung auszuführen. Auch könnte der Deckel direkt über eine Gleitscheibe in einer Ausnehmung des Deckelträgers gelagert werden. Wesentlich für die Erfindung ist, dass der äußere Deckel an der Stirnseite der Walze von der Drehbewegung der Walze entkoppelt ist.
Claims
Walze zum Führen und Behandeln synthetischer strang- förmiger Materialien mit einem antreibbaren Walzenmantel (1), welcher an einem auskragenden freien Stirnende (2) einen zu einer Umgebung wirkenden Deckel (3) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Deckel (3) freidrehbar mit dem Walzenmantel (1) verbunden ist.
Walze nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
an dem Stirnende
(2) ein Deckelträger (4) zwischen dem Walzenmantel (1) und dem Deckel (3) vorgesehen ist, der fest mit dem Walzenmantel (1) verbunden ist und der den Deckel (3) drehbar hält.
Walze nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Deckelträger (4) eine mittlere Lagerbohrung (6) aufweist, in welchem ein Lagerzapfen (7) drehbar gehalten ist, und dass der Deckel
(3) fest mit dem Lagerzapfen (7) verbunden ist.
Walze nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Lagerzapfen (7) durch ein oder mehrere Wälzlager (8.1, 8.2) in dem Deckelträger
(4) gelagert ist.
5. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
dem Walzenmantel (1) im Innern ein Heizmittel (14) zugeordnet ist und dass dem Deckel (3) an dem Stirnende (2) auf einer Innenseite (16, 17) oder Außenseite eine Wärmeisolierung (12) zugeordnet ist.
6. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Deckel (3) aus einem Innendeckel (10) und einem Außendeckel (11) gebildet ist, wobei der Innendeckel (10) und der Außendeckel (11) eine Wärmeisolierung (12) einschließen.
7. Walze nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Wärmeisolierung (14) durch mehrere Luftkammern (13) gebildet ist, wobei die Luftkammern (13) im Inneren des Deckels (3) gleichmäßig verteilt ausgebildet sind.
8. Walze nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Luftkammern (13) durch umlaufende Nuten (15) an einer Stirnseite (16) des Innendeckels (10) ausgebildet
sind, die einer geschlossen Stirnseite (17) des Außendeckels (11) gegenüberliegt.
9. Walze nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Außendeckel (11) aus einem wärmeisolierenden Material gebildet ist.
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EP (1) | EP3058122B1 (de) |
WO (1) | WO2015055585A1 (de) |
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