DE10207505A1 - Walze - Google Patents

Abstract

Walze zur thermischen Behandlung bahnförmiger Medien mit einem um seine zentrale Längsachse drehbaren Walzenkörper und mit axialparallel eingebrachten peripheren Bohrungen in dem Walzenkörper für die Durchleitung eines Wärmeträgers, bei der zusätzlich zu den peripheren Bohrungen für den Wärmeträger in dem Walzenkörper weitere axiale Wuchtbohrungen ausgebildet sind, die von einem Ende des Walzenkörpers in Richtung der Mitte des Walzenkörpers verlaufen.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Walze zur thermischen Behandlung bahnförmiger Medien mit einem um seine zentrale Längsachse drehbaren Walzenkörper und mit axialparallel eingebrachten peripheren Bohrungen in dem Walzenkörper für die Durchleitung eines flüssigen Wärmeträgers.
• Eine solche Walze ist beispielsweise aus der DE 40 36 121 A1 bekannt und soll im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben werden, die einen teilweisen Längsschnitt durch eine solche Walze zeigt.
• In Fig. 3 ist eine Heiz- und/oder Kühlwalze für die Bearbeitung von Materialbahnen, wie beispielsweise Papier, allgemein durch das Bezugszeichen 8 gekennzeichnet. Die Walze 8 weist einen Walzenkörper 10 auf, an dessen beiden Stirnflächen Flanschzapfen 30a, 30b mit Befestigungsmitteln 13, nämlich Bolzen und Schrauben, angebracht sind. Dabei dient der Flanschzapfen 30a sowohl zur Lagerung der Walze in einem nicht dargestellten Walzenlager als auch zur Beschickung bzw. Entsorgung der Walze 8 mit bzw. von flüssigem Wärme- oder Kälteträger, der zunächst über eine Zuleitung 16 durch den Flansch 30a in das Walzeninnere geführt und dann über die Leitung 16a und weitere Verbindungsleitungen in achsparallele, peripheren Bohrungen 20 geleitet wird. Die peripheren Bohrungen 20 sind untereinander durch Leitungen verbunden, so dass eine serielle Strömungsanordnung von peripheren Bohrungen realisiert wird. Über einen Walzeninnenraum 12 kann gebrauchte Trägerflüssigkeit durch eine Leitung 14a entsorgt werden.
• An der betreffenden peripheren Bohrung 20 ist am gegenüberliegenden Ende der Walze 8 eine Leitung 19 vorgesehen, die über weitere Leitungen, über die thermisch isolierte Leitung 14a und eine Ableitung 14 die gebrauchte Flüssigkeit aus der Walze 8 entsorgt. Der Flanschzapfen 30b wird in der Regel an einen Antrieb für die Rotationsbewegung der Walze 8 angeschlossen.
• Sind solche Walzen relativ kurz in Verbindung mit einem großen Durchmesser, so können sie als "starre Rotoren" angesehen werden, die durch Anbringen von Wuchtgewichten in zwei Ebenen, nämlich an den Walzenenden, ausgewuchtet werden können.
• Anders als solche "starre Rotoren" müssen lange und schlanke Walzen zur Behandlung bandförmiger Medien bei hohen Geschwindigkeiten in Bezug auf ihr dynamisches Laufverhalten als "elastische Rotoren" angesehen werden. Bei solchen elastischen Rotoren reicht das Anbringen von Wuchtgewichten in zwei Ebenen, also den Walzenenden, nicht mehr aus, d. h., ein befriedigendes Laufverhalten wird nur dann erreicht, wenn die Massenverteilung in einer weiteren Ebene nahe bei der Walzenmitte gezielt beeinflusst werden kann.
• Es sind bereits verschiedene Möglichkeiten für ein solches "3-Ebenen-Wuchten" bekannt geworden. So wird in Fig. 1 der DE 33 04 076 A1 vorgeschlagen, bei einer Walze mit einem eingeschrumpften Verdrängerkörper Wuchtgewichte in der Walzenmitte an diesem Verdrängerkörper anzubringen.
• Bei Umlenkwalzen aus dünnen Stahlrohren können in der Mitte der Zentralbohrung Vorrichtungen befestigt werden, an denen wiederum Wuchtgewichte angebracht werden können.
• Alle diese Maßnahmen machen es jedoch erforderlich, nach Feststellung des Bedarfs einer Korrektur in der Walzenmitte, zum Beispiel bei der Überprüfung einer Walze auf einer Wuchtmaschine, die Walze zunächst zu demontieren und insbesondere die angeschraubten Zapfen an den beiden Enden des Walzenkörpers abzunehmen, damit die Korrekturgewichte in der Walze angebracht werden können.
• Außerdem wurde in Fig. 3 der DE 33 04 076 A1 vorgeschlagen, im Walzeninneren Behälter anzubringen, die von außen mit unterschiedlichen Flüssigkeitsmengen gefüllt werden können. Hierbei wäre also theoretisch eine Korrektur in der dritten Wuchtebene möglich, ohne die Walze demontieren zu müssen. Allerdings wurde diese theoretische Möglichkeit niemals in die Praxis umgesetzt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walze zur thermischen Behandlung bahnförmiger Medien der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten. Insbesondere soll eine Walze vorgeschlagen werden, die jederzeit und ohne die Notwendigkeit einer Demontage der Walzenzapfen in einer dritten Wuchtebene, insbesondere in der Walzenmitte, in ihrer Massenverteilung korrigiert werden kann.
• Diese Aufgabe wird erfidungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
• Zweckmäßige Ausführungsformen werden durch Merkmale der Unteransprüche definiert.
• Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen darauf, dass eine solche Walze bereits während ihrer Herstellung mit mindestens drei axialparallelen Wuchtbohrungen im Walzenmantel versehen wird, die zweckmäßigerweise gleichmäßig über den Walzenumfang verteilt sind. Diese Bohrungen sollten bis in die Nähe der Walzenmitte reichen, können aber ohne weiteres auch darüber hinausgehen, und beginnen an einer Hirnfläche des Walzenkörpers, sind also, bezogen auf den Walzenkörper, nach außen offen.
• Bereits die von diesen Wuchtbohrungen gebildeten Hohlräume bewirken eine Änderung der Gewichtsverteilung und können deshalb einen Auswuchteffekt haben.
• In vielen Fällen reichen jedoch diese Hohlräume alleine nicht aus, so dass dann nach einer bevorzugten Ausführungsform über diese Wuchtbohrungen Wuchtgewichte in die Walzenmitte eingebracht werden. Mit mindestens drei Ausgleichsbohrungen im Abstand von ca. 120° zueinander können Mittenunwuchten bzw. Mittenausschläge in jeder Richtung korrigiert werden.
• Es ist prinzipiell auch möglich, mehr als drei Wuchtbohrungen für die Aufnahme von Ausgleichsgewichten einzubringen; dies erleichtert unter Umständen das Auswuchten selbst, ist aber in der Herstellung teuerer.
• Bei Walzen mit angeflanschten Zapfen, wie sie heute oft verwendet werden, bietet es sich an, diese Bohrungen als Verlängerung der Kernlochbohrungen für die Gewindelöcher der Schraubbefestigung der Zapfen auszuführen. Während des Wuchtvorgangs können dann diese Befestigungsschrauben für den Flanschzapfen entfernt werden, da sich die radiale Belastung der Walze auf das Walzengewicht beschränkt und die verbleibenden Befestigungsschrauben hierfür ausreichen.
• Wird nun auf einer Auswuchtmaschine ein Mittenausschlag der Walze festgestellt, so kann dieser Mittenausschlag durch das Einbringen von Wuchtgewichten über die Gewindelöcher und die axialparallelen Wuchtbohrungen bis hin zur Walzenmitte beeinflusst und das Ergebnis unmittelbar überprüft werden.
• Ist die Walze korrekt ausgewuchtet worden, so können die Befestigungsschrauben wieder eingesetzt und angezogen werden, womit wieder eine ausgewuchtete Walze zur Verfügung steht.
• Ein solches Auswuchten kann beispielsweise erforderlich werden, wenn ein bereits ausgewuchteter Walzenkörper nach seiner Fertigstellung zusätzlich mit einer Beschichtung versehen wird und diese Beschichtung nicht gleichmäßig aufgebracht werden konnte. Darm lässt sich der Mittenausschlag nach erfolgter Beschichtung feststellen und anschließend korrigieren.
• Weiterhin ist es möglich, eine Wälze, die zur Feststellung ihres Warmlaufverhaltens im warmen Zustand ausgewuchtet worden ist, durch das Einbringen von Wuchtgewichten über die zusätzlichen Bohrungen zu korrigieren, ohne dass die Walze demontiert werden muss.
• Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
• Fig. 1 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Walze mit drei Wuchtbohrungen,
• Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Walzenkörper der Walze nach Fig. 1, und
• Fig. 3 einen teilweisen Längsschnitt durch die Walze nach DE 40 36 121.
• Fig. 1 zeigt einen Walzenkörper 10 mit einer zentralen Walzenbohrung 12. Die axialparallelen Bohrungen 20 für den flüssigen Wärmeträger sind nicht dargestellt.
• In dem Walzenkörper 12 sind bei der dargestellten Ausführungsform drei axialparallele Wuchtbohrungen 32 im Walzenkörper 10 vorgesehen, die gleichmäßig über den Walzenumfang verteilt sind, also jeweils in einem Winkel von 120° zueinander angeordnet sind.
• Wie man aus Fig. 2 erkennt, reichen diese Wuchtbohrungen 32 etwa bis in die Nähe der Walzenmitte. In der gemäß der Darstellung in den Fig. 1 und 2 oberen Wuchtbohrung 32 ist eine Ausgleichgewicht 34 angeordnet, das sich etwa in der Mitte des Walzenkörpers 10, bezogen auf seine Längsrichtung, befindet.
• Diese Wuchtbohrungen 32 sind in Verlängerung von drei der Kernlochbohrungen für die Gewindelöcher der Schrauben 13 für die Befestigung der Zapfen 30a, 30b an dem Walzenkörper 10 (s. Fig. 3) ausgeführt, so dass nach Entfernung dieser drei Schrauben 13 der Walzenkörper 10 durch die verbleibenden Schrauben 13 gehalten werden kann. Wird beispielsweise auf der Wuchtmaschine ein Mittenausschlag der Walze festgestellt, so kann dieser direkt durch das Einbringen der Wuchtgewichte 34 über die Gewindebohrungen im Zapfen 30a, 30b und die Wuchtbohrungen 32 bis zur Walzenmitte beeinflusst und das Ergebnis unmittelbar überprüft werden.
• Zusätzlich zu den Wuchtbohrungen 32 können weitere axialparallele Wuchtbohrungen (nicht dargestellt) von beiden Walzenenden aus in den Walzenkörper eingebracht werden, die nicht bis zur Walzenmitte reichen, sondern zu zumindest zwei zusätzlichen, voneinander unterschiedlichen Wuchtebenen. Dadurch lässt sich, bei Bedarf ebenfalls in Verbindung mit Ausgleichgewichten, das Auswuchten weiter verfeinern.
• Als Alternative zu der dargestellten Ausführungsform kann der Auswuchteffekt auch durch leere Hohlräume, nämlich die leeren Wuchtbohrungen 32, bewirkt werden, die zum Beispiel nachträglich in den Walzenkörper über die Gewindebohrungen eingebracht werden. Schließlich besteht auch die Möglichkeit, die Wuchtbohrungen 32 zumindest teilweise mit einer Flüssigkeit zu füllen, um auf diese Weise eine Feinabstimmung des Auswuchtens zu erreichen.
• An dieser Walze 8 sind zusätzlich zu den Ausgleichgewichten 34 die üblich Ausgleichgewichte an den beiden Enden der Walze angebracht, z. B. an den Flanschen 30a, 30b.

Claims (10)

1. Walze zur thermischen Behandlung bahnförmiger Medien mit

a) einem um seine zentrale Längsachse drehbaren Walzenkörper (10) und mit

b) axialparallel eingebrachten peripheren Bohrungen (20) in dem Walzenkörper (10) für die Durchleitung eines Wärmeträgers,

dadurch gekennzeichnet, dass

a) zusätzlich zu den peripheren Bohrungen (20) für den Wärmeträger in dem Walzenkörper (10) weitere axialparallele Wuchtbohrungen (32) ausgebildet sind, die von einer Stirnfläche des Walzenkörpers (10) in Richtung der Mitte des Walzenkörpers (10) verlaufen.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei axiale Wuchtbohrungen (32) vorgesehen sind, die insbesondere an ein und derselben Stirnfläche des Walzenkörpers beginnen.

3. Walze nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wuchtbohrungen (32) gleichmäßig um den Umfang des Walzenkörpers (10) verteilt sind.

4. Walze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass alle Wuchtbohrungen (32) radial den gleichen Abstand von der Längsachse des Walzenkörpers (10) haben.

5. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wuchtbohrungen (32) mit einer Flüssigkeit gefüllt sind.

6. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer Wuchtbohrung (32) ein Ausgleichgewicht (34) angebracht ist, das sich in einer Wuchtebene befindet.

7. Walze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese Wuchtebene etwa in der Walzenmitte liegt.

8. Walze nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass neben dieser Wuchtebene zwei weitere Wuchtebenen an den Enden der Walze (8) vorgesehen sind, in denen Ausgleichgewichte angeordnet sind.

9. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Wuchtbohrungen von den beiden Walzenenden aus in den Walzenkörper (10) eingebracht sind, die nicht bis zur Walzenmitte reichen, sondern zu zumindest zwei zusätzlichen, voneinander unterschiedlichen Wuchtebenen.

10. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit mindestens einem, an ein Ende des Walzenkörpers (10) angeschraubten Flanschzapfen (30a, 30b), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Wuchtbohrung (32), insbesondere alle Wuchtbohrungen (32), als Verlängerung der Kernlochbohrungen für die Gewindelöcher der Schraubbefestigung der Zapfen (30a, 30b) ausgebildet ist bzw. sind.