DE10226720A1

DE10226720A1 - Storage for rolls of slitting and winding machines

Info

Publication number: DE10226720A1
Application number: DE2002126720
Authority: DE
Inventors: Ralf Dr. Dedeken
Original assignee: Kampf GmbH and Co Maschinenfabrik
Current assignee: Kampf GmbH and Co Maschinenfabrik
Priority date: 2002-06-14
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2004-01-08
Also published as: EP1371587A2; EP1371587A3

Abstract

Lagerung für Walzen von Rollenschneid- und Wickelmaschinen, bestehend aus einer drehbar gelagerten äußeren Hohlwalze (1, 15, 21) und einem inneren Rohrteil, das an beiden Seiten drehfest mit einem Maschinengestell (4) verbunden ist, wobei das Rohrteil aus zwei separaten Hohlzapfen (2, 3, 16, 17, 26, 27) besteht, die jeweils an beiden Seiten fest mit dem Maschinengestell (4) verbunden sind und die mit ihrem freien Ende (6, 7) in die Hohlwalze (1, 15, 21) hineinreichen, und dass an den freien Enden (6, 7) der Hohlzapfen (2, 3, 16, 17, 26, 27) Lager (8, 9, 24, 25) angeordnet sind, mittels derer die Hohlwalze (1, 15, 21) umläuft.Storage for rolls of slitting and winding machines, consisting of a rotatably mounted outer hollow roll (1, 15, 21) and an inner tube part, which is rotatably connected on both sides to a machine frame (4), the tube part consisting of two separate hollow pins ( 2, 3, 16, 17, 26, 27), which are firmly connected to the machine frame (4) on both sides and which extend with their free end (6, 7) into the hollow roller (1, 15, 21) , and that at the free ends (6, 7) of the hollow pins (2, 3, 16, 17, 26, 27) bearings (8, 9, 24, 25) are arranged, by means of which the hollow roller (1, 15, 21 ) rotates.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagerung für Walzen von Rollenschneid- und Wickelmaschinen, bestehend aus einer drehbar gelagerten äußeren Hohlwalze und einem inneren Rohrteil, das an beiden Seiten drehfest mit einem Maschinengestell verbundenen ist.The invention relates to storage for rollers of slitting and winding machines, consisting of a rotating stored outer hollow roller and an inner tube part, which is rotatably on both sides with a Machine frame is connected.

Insbesondere bei der Herstellung und der Verarbeitung von folienförmigen Materialien, insbesondere bei der Herstellung von Kunststoff-Folienbahnen, wird eine Vielzahl von Walzen benötigt, die beispielsweise mit einer zweiten Walze direkt zusammenwirken und dazwischen die fortbewegte Folienbahn aufnehmen. Ebenso wird beim Aufwickeln einer Kunststoffolienbahn eine derartige, auch Anpreßwalze genannte Kontaktwalze benötigt, die die aufzuwickelnde Folienbahn stets gleichmäßig über die Breite und den Umfang auf den während des Aufwickelns zunehmend größer werdenden Folienballen drückt, damit möglichst wenig Luft zwischen den einzelnen Folienlagen eingeschlossen wird.Especially in manufacturing and processing of film-shaped Materials, especially in the production of plastic film webs, a variety of rollers is required, for example with interact directly with a second roller and between them the moving one Record film web. Likewise when winding a plastic film such a, also pressure roller called contact roller required, that the film web to be wound is always uniform over the width and the circumference on the while of winding up getting bigger Foil bale presses with it preferably little air is trapped between the individual layers of film.

In der Praxis ist es relativ schwierig, eine gleichmäßige Windungsdichte in Wickelrollen zu erzielen. Die Windungsdichte hängt von einer Vielzahl von Parametern ab, zum Beispiel von Lufteinschlüssen, von der Elastizität des zu wickelnden Materials, der Warenbahngeschwindigkeit, der Oberflächenrauhigkeit, der Durchbiegung der Walzen etc. Die verschiedenen physikalischen Eigenschaften des zu wickelnden Materials können unter anderem zur Faltenbildung und zur Unrundheit des Wickels führen.In practice it is relatively difficult an even winding density to achieve in winding rolls. The winding density depends on a variety of parameters, for example air inclusions, from of elasticity the material to be wound, the web speed, the surface roughness, the deflection of the rollers etc. The different physical Properties of the material to be wrapped can include wrinkling and lead to out-of-roundness of the winding.

Problematisch ist es dabei, daß schon geringfügige Parameteränderungen solche ungünstigen Einflüsse auf den Wickelvorgang ausüben. Das Problem der Durchbiegung bei Aufwickelvorrichtungen ist beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift 41 16 068 angesprochen. Das Problem der Durchbiegung wird bei der beschriebenen Kontaktwalze dadurch gelöst, daß die Längsachse des rotierenden Walzenmantels mit Querkomponenten quer zur Längsachse des Achskörpers relativ verstellbar ist, und daß zwischen dem Achskörper und dem rotierenden Walzenmantel eine zwischen beiden wirkende verstellbare Innenabstützung vorgesehen ist. Somit kann ein direkter Einfluss auf die Durchbiegung der Walze genommen werden.It is problematic that even minor parameter changes exert such unfavorable influences on the winding process. The problem of deflection in winding devices is, for example, in the German published application 41 16 068 addressed. The problem of deflection is solved in the contact roller described in that the longitudinal axis of the rotating roller shell with transverse components is relatively adjustable transversely to the longitudinal axis of the axle body, and that an adjustable internal support acting between the two is provided between the axle body and the rotating roller shell. This allows a direct influence on the deflection of the roller.

Der Antrieb des Walzenmantels erfolgt dabei zum Beispiel über einen Triebriemen, der an der Außenseite des Walzenmantels angreift.The roller jacket is driven doing for example about a drive belt attached to the outside of the roll shell attacks.

Eine weitere Lösung zur Reduzierung der Durchbiegung einer Hohlwalze wird in der deutschen Patentschrift 44 08 863 C2 offenbart. Die hierin beschriebene Vorrichtung zum Aufwickeln einer Warenbahn besteht aus einer umlaufenden Hohlwalze und einem im Maschinengestell drehfest befestigten, durchgängigen Innenrohr. Die Hohlwalze wird über zwei Lager, die je nach Bedarfsfall in einem vorauswählbaren Abstand festsetzbar sind, gehalten, wobei unter Abstand das Maß von der Außenseite der Hohlwalze zum Lager verstanden wird. Der Abstand liegt zwischen 20% und 35% der Gesamtlänge der Hohlwalze, so daß dadurch der sich zwischen den Lagern erstreckende Bereich der Hohlwalze biegungsfrei abgestützt ist. Die Lager können axial derart versetzt werden, daß der Durchbiegungseffekt der Hohlwalze beeinflußt werden kann. In das eine Ende der Hohlwalze ist ein Antriebsring eingesetzt, der über einen Treibriemen mit dem Antriebsritzel eines Antriebsmotors verbunden ist. Über den Antriebsmotor kann die Hohlwalze umlaufend angetrieben werden.Another solution for reducing the deflection of a hollow roller is in the German patent 44 08 863 C2 disclosed. The device described here for winding up a web of material consists of a rotating hollow roller and a continuous inner tube which is fixed in a rotationally fixed manner in the machine frame. The hollow roller is held by two bearings, which can be fixed at a preselectable distance as required, the distance from the outside of the hollow roller to the bearing being understood. The distance is between 20% and 35% of the total length of the hollow roller, so that the region of the hollow roller extending between the bearings is supported without bending. The bearings can be axially offset so that the deflection effect of the hollow roller can be influenced. A drive ring is inserted into one end of the hollow roller and is connected to the drive pinion of a drive motor via a drive belt. The hollow roller can be driven all round via the drive motor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Walze zu schaffen, bei der mit einfachen Mitteln die Durchbiegung und der Durchmesser der Hohlwalze bei gesteigerter Produktionsgeschwindigkeit reduziert werden kann, und die zugleich leicht zu montieren und demontieren ist.The invention has for its object a generic roller to create, with the deflection and simple means the diameter of the hollow roller with increased production speed can be reduced, and at the same time easy to assemble and disassemble.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Rohrteil aus zwei separaten Hohlzapfen besteht, die jeweils an beiden Seiten fest mit dem Maschinengestell verbunden sind und die mit ihrem freien Ende in die Hohlwalze hineinreichen, und dass an den freien Enden der Hohlzapfen Lager angeordnet sind, mittels derer die Hohlwalze umläuft. Durch diese Art der Aufhängung der Hohlwalze ist es nun möglich, einerseits die Drehzahlen der Walzen zu erhöhen und andererseits die Durchmesser der Hohlwalzen zu reduzieren ohne in die biegekritische Drehzahl der Walzen zu gelangen.The object is achieved in that the tubular part consists of two separate hollow pins, each on both sides are firmly connected to the machine frame and those with their free Extend end into the hollow roller, and that at the free ends the hollow journal bearings are arranged, by means of which the hollow roller circulates. With this type of suspension the hollow roller it is now possible on the one hand to increase the speed of the rollers and on the other hand to increase the diameter of hollow rolls without reducing the critical speed of the rollers.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail below.

1 shows a schematic representation of a section through a roller according to the invention.
2 shows a schematic representation of a section through a roller according to the invention with additional storage.
3 shows the section through a roller according to the invention with bearing parts arranged in the hollow roller.

In 1 ist eine Lagerung für Walzen von Rollenschneid- und Wickelmaschinen dargestellt, wobei unter dem Begriff Walzen freilaufende wie auch angetriebene Walzen zu verstehen sind, wie beispielsweise Tansport-, Leit- oder Messerwalzen. Die Walze besteht aus einer äußeren Hohlwalze 1, zwei separaten Hohlzapfen 2, 3, die fest mit dem Maschinengestell 4 verbunden sind, und einer Antriebswelle 5, die in die Tragrohre 2, 3 hineinreicht. An den freien Enden 6, 7 der Hohlzapfen 2, 3 sind auf dem äußeren Umfang Lager 8, 9 angeordnet. Weitere Lager 10, 11 halten die Antriebsachse in den Hohlzapfen 2, 3. Das Ende der Antriebsachse 12 greift in den Wellenzapfen 13 und treibt so die Hohlwalze 1 unmittelbar an. Die Lager 8, 9 sind mit einem Abstand a zueinander angeordnet. Der Abstand a der Lager 8, 9 beträgt ca. 60% bis 80% der Walzenlänge l. Eine derartige Anordnung der Lagerung 8, 9 für eine Hohlwalze 1 ermöglicht es, den Durchmesser der Hohlwalzen 1 bei gleichen Drehzahlen erheblich zu verringern, ohne dabei die kritische Drehzahl der Walzen zu überschreiten. Durch die Anordnung der Hohlzapfen 2, 3 und der Lager 8, 9 kann die kritische Drehzahl bei gleichem Außendurchmesser bis auf das 2,5-fache erhöht und damit die Produktionsgeschwindigkeit der Maschine entsprechend gesteigert werden.In 1 A bearing is shown for the rolls of slitting and winding machines, the term rolls meaning free-running as well as driven rolls, such as transport, guide or knife rolls. The roller consists of an outer hollow roller 1 , two separate hollow pins 2 . 3 that are fixed to the machine frame 4 are connected, and a drive shaft 5 that in the support tubes 2 . 3 extends. At the free ends 6 . 7 the hollow pin 2 . 3 are on the outer circumference 8th . 9 arranged. More camps 10 . 11 keep the drive axle in the hollow pin 2 . 3 , The end of the drive axle 12 engages in the shaft journal 13 and drives the hollow roller 1 immediately. Camps 8th . 9 are arranged at a distance a from one another. The distance a of the bearings 8th . 9 is approx. 60% to 80% of the roll length l. Such an arrangement of storage 8th . 9 for a hollow roller 1 allows the diameter of the hollow rollers 1 to reduce significantly at the same speed without exceeding the critical speed of the rollers. By arranging the hollow spigot 2 . 3 and the camp 8th . 9 the critical speed can be increased up to 2.5 times with the same outer diameter, thus increasing the production speed of the machine accordingly.

Die Antriebsachse 5 reicht durch das Maschinengestell 4 und durch den Hohlzapfen 3 bis in das Innere der Hohlwalze 1, dabei ist unter dem inneren Bereich 14 der Bereich zu verstehen, der sich im Inneren der Hohlwalze 1 und zwischen den Enden 6, 7 der Hohlzapfen 2, 3 befindet. Im inneren Bereich 14 der Hohlwalze 1 ist ein Walzenzapfen 13 angeordnet, der drehfest mit der inneren Oberfläche der Hohlwalze 1 verbunden ist. Die Antriebsachse 5 treibt dabei über den Wellenzapfen 13 die Hohlwalze an. Die Antriebsachse 5 wird dabei durch zwei Lager 10, 11 im inneren des Hohlzapfens 3 positioniert.The drive axle 5 extends through the machine frame 4 and through the hollow pin 3 to the inside of the hollow roller 1 , there is under the inner area 14 understand the area that is inside the hollow roller 1 and between the ends 6 . 7 the hollow pin 2 . 3 located. In the inner area 14 the hollow roller 1 is a roll neck 13 arranged, the rotationally fixed to the inner surface of the hollow roller 1 connected is. The drive axle 5 drives over the shaft journal 13 the hollow roller. The drive axle 5 is through two camps 10 . 11 inside the hollow pin 3 positioned.

Die Auslegung der Hohlzapfen 2, 3 beeinflußt in erheblichem Maße das biegekritische Verhalten der Gesamtkonstruktion. Die Wandstärke der Hohlzapfen 2, 3 und damit ihre Steifigkeit steht im direkten Zusammenhang mit der Walzenmasse und dem Lagerabstand a im inneren der Hohlwalze 1.The design of the hollow spigot 2 . 3 influences the critical behavior of the overall construction to a considerable extent. The wall thickness of the hollow spigot 2 . 3 and thus their rigidity is directly related to the roll mass and the bearing distance a inside the hollow roll 1 ,

Die erfindungsgemäße Art der Lagerung der Hohlwalzen 1 eignet sich für Hohlwalzen 1 mit einer Länge l von mehr als 3 m, Produktionsgeschwindigkeiten oberhalb von 1000 m/min und einem Walzendurchmesser von mehr als 300 mm. Übliche Walzenlängen l liegen zwischen 7 m und 12 m und Produktionsgeschwindigkeiten von 1200 m/min und mehr. Durch die erfindungsgemäße Lagerung der Hohlwalze 1 kann eine Hohlwalze 1 mit einer Walzenlänge von 7 m, die herkömmlich einen Durchmesser von 450 mm aufweist im Durchmesser auf ca. 300 mm reduziert werden. Bei einer Walzenlänge l von 10 m kann der Durchmesser von ehemals 600 mm auf ca. 450 mm durch die erfindungsgemäße Lagerung reduziert werden.The type of storage of the hollow rollers according to the invention 1 is suitable for hollow rolls 1 with a length l of more than 3 m, production speeds above 1000 m / min and a roll diameter of more than 300 mm. Usual roll lengths l are between 7 m and 12 m and production speeds of 1200 m / min and more. Due to the storage of the hollow roller according to the invention 1 can be a hollow roller 1 with a roll length of 7 m, which traditionally has a diameter of 450 mm, the diameter can be reduced to approximately 300 mm. With a roller length l of 10 m, the diameter can be reduced from the former 600 mm to approximately 450 mm by the bearing according to the invention.

Um die kritische Drehzahl der Hohlwalze 15 weiter zu steigern, wird an den äußeren Enden der Hohlwalze 15 auf dem äußeren Umfang der Hohlzapfen 16, 17 eine weitere Lagerung vorgesehen, wie in 2 dargestellt. Dabei sind die Lager 18, 19 zwischen dem Hohlzapfen 16, 17 und der inneren Mantelfläche 20 der Hohlwalze 15 eingebaut. Durch diese überbestimmte Lagerung der Hohlwalze 15 können durch die Hohlzapfen 16, 17 zusätzliche Momente aufgenommen werden.At the critical speed of the hollow roller 15 to further increase is at the outer ends of the hollow roller 15 on the outer circumference of the hollow pin 16 . 17 further storage is provided, as in 2 shown. Here are the bearings 18 . 19 between the hollow pin 16 . 17 and the inner surface 20 the hollow roller 15 built-in. This overdetermined storage of the hollow roller 15 can through the hollow pin 16 . 17 additional moments are recorded.

In 3 ist der Schnitt durch eine Walze mit biegesteifer Lagerung mit in die Hohlwalze 21 integrierten Maschinenelement 22, 23 und einer Lagerung 24, 25 in den Hohlzapfen 26, 27 dargestellt. In die Hohlwalze 21 sind Lagerteile 22, 23 integriert, die einseitig drehfest an der inneren Oberfläche der Hohlwalze befestigt sind. Die radial äußeren Enden der Lagerteile 22, 23 sind gestuft ausgebildet und reichen in die Hohlzapfen 26, 27 hinein. Auf den Abstufungen sind die Lager 24, 25 angeordnet.In 3 is the section through a roller with rigid mounting into the hollow roller 21 integrated machine element 22 . 23 and storage 24 . 25 in the hollow pin 26 . 27 shown. In the hollow roller 21 are stock parts 22 . 23 integrated, which are non-rotatably attached to the inner surface of the hollow roller. The radially outer ends of the bearing parts 22 . 23 are stepped and extend into the hollow spigot 26 . 27 into it. The camps are on the gradations 24 . 25 arranged.

Die Antriebsachse 28 ist im Hohlzapfen 26 drehbar gelagert. Über ein Kupplungselement 29 ist die Antriebsachse 28 mit dem Lagerteil 23 verbunden. Die Hohlwalze 21 ist somit in den Hohlzapfen 24, 25 über die Maschinenelemente 22, 23 biegesteif gelagert.The drive axle 28 is in the hollow pin 26 rotatably mounted. Via a coupling element 29 is the drive axis 28 with the bearing part 23 connected. The hollow roller 21 is thus in the hollow pin 24 . 25 about the machine elements 22 . 23 rigidly supported.

Claims

Bearing for rolls of slitting and winding machines, consisting of a rotatable outer hollow roll ( 1 . 15 . 21 ) and an inner tube part, which is fixed on both sides with a machine frame ( 4 Is connected), characterized in that the tube part consists of two separate hollow pin ( 2 . 3 . 16 . 17 . 26 . 27 ), which is firmly attached to the machine frame on both sides ( 4 ) are connected and with their free end ( 6 . 7 ) in the hollow roller ( 1 . 15 . 21 ) and that at the free ends ( 6 . 7 ) the hollow pin ( 2 . 3 . 16 . 17 . 26 . 27 ) Camp ( 8th . 9 . 24 . 25 ) are arranged, by means of which the hollow roller ( 1 . 15 . 21 ) rotates.

Bearing for rollers according to claim 1, characterized in that the bearings ( 8th . 9 . 24 . 25 ) between the hollow pin ( 2 . 3 . 16 . 17 . 26 . 27 ) and the hollow roller ( 1 . 15 . 21 ) are arranged.

Bearing for rollers according to claim 1, characterized in that the bearings ( 8th . 9 . 24 . 25 ) between bearing parts ( 22 . 23 ) and the hollow pin ( 2 . 3 . 16 . 17 . 26 . 27 ) are arranged, the bearing parts ( 22 . 23 ) internally ( 14 ) the hollow roller ( 1 . 15 . 21 ) arranged, one-sided rotatably with the hollow roller ( 1 . 15 . 21 ) are connected and on the other hand into the free end ( 6 . 7 ) the hollow pin ( 26 . 27 ) reach into it.

Bearing for rollers according to one of claims 1 to 3, characterized in that the distance (a) between the bearings ( 8th . 9 . 24 . 25 ) is between 60% and 80% of the hollow roller length (l).

Bearing for rollers according to one of claims 1 to 4, characterized in that a drive axis ( 5 . 28 ) in the hollow spigot ( 2 . 3 . 16 . 17 . 26 . 27 ) and that the drive axle ( 5 . 28 ) the hollow roller ( 1 . 15 . 21 ) drives.

Bearing for rollers according to one of claims 1 to 5, characterized in that the drive axis ( 5 . 28 ) in the hollow pin ( 2 . 3 . 16 . 17 . 26 . 27 ) rotatable in at least one place ( 10 . 11 ) is stored.

Bearing for rollers according to one of claims 1 to 6, characterized in that the drive axis ( 5 . 28 ) the hollow roller ( 1 . 15 . 21 ) directly on its inner circumference ( 20 ) drives.

Bearing for rollers according to one of claims 1 to 6, characterized in that the drive axis ( 5 . 28 ) the hollow roller ( 1 . 15 . 21 ) indirect, e.g. B. via a clutch on its inner circumference ( 20 ) drives.

Bearing for rollers according to one of claims 1 to 6, characterized in that the drive axis ( 5 . 28 ) the hollow roller ( 1 . 15 . 21 ) indirectly via the bearing part ( 22 . 23 ) drives, with machine elements ( 29 ), such as B. couplings can be used.

Bearing for rollers according to one of claims 1 to 9, characterized in that on the outer circumference of the hollow pin ( 2 . 3 . 16 . 17 . 26 . 27 ) in the area of the ends of the hollow roller ( 1 . 15 . 21 ) at least one additional warehouse ( 18 . 19 ), to hold the hollow roller ( 1 . 15 . 21 ), is arranged.