DE1256877B

DE1256877B - Calender roll for rolling out plastic materials into film webs

Info

Publication number: DE1256877B
Application number: DEH46981A
Authority: DE
Inventors: John M Hausman
Original assignee: JOHN M HAUSMAN
Current assignee: JOHN M HAUSMAN
Priority date: 1962-04-17
Filing date: 1962-09-22
Publication date: 1967-12-21

Description

Kalanderwalze zum Auswalzen plastischer Werkstoffe zu Folienbahnen Die Erfindung betrifft eine Kalanderwalze zum Auswalzen plastischer Werkstoffe zu Folienbahnen mit einer sich zwischen den Lagerstellen der Walze erstreckenden Innenkammer und einer ausreichenden Wandstärke zur Aufnahme normaler Arbeitsdrücke, wobei die Balligkeit der Walze durch Einspeisung eines Druckmittels in die Innenkammer über einen zugeordneten Druckerzeuger regelbar veränderlich ist.Calender roll for rolling out plastic materials into film webs The invention relates to a calender roll for rolling out plastic materials Foil webs with an inner chamber extending between the bearing points of the roller and a wall thickness sufficient to accommodate normal working pressures, the Crowning of the roller by feeding a pressure medium into the inner chamber an associated pressure generator is controllably variable.

Bei einer Kalanderwalze dieser bekannten Ausführungsform ist in der Innenkammer der Walze ein Blähkörper angeordnet, der über Rohrleitungen von einem außerhalb der Walze fest angeordneten Druckerzeuger gespeist wird. Bei einem derartigen Aufbau sind zur Einstellung der erforderlichen Balligkeit erhebliche Drücke mittels eines Druckmittels in dem Inneren der Walze zu erzeugen. Bei hohen Drücken bereitet jedoch die Abdichtung und Verbindung der Kupplungsteile zwischen der an den Druckerzeuger fest und unbeweglich angeschlossenen Druckmittelleitung und der der Innenkammer zugeordneten Zuführungsleitung der rotierenden Walze für das Druckmittel erhebliche Schwierigkeiten. Häufig lassen sich daher Undichtigkeiten an diesen Kupplungsteilen kaum vermeiden und bedingen besondere Schutzmaßnahmen. Ferner ist bei der bekannten Kalanderwalze auf Grund der Undichtigkeiten eine exakte Einstellung der gewünschten Balligkeit oftmals nicht möglich. Auch bedingt bei einem Aufbau der eingangs beschriebenen Art die Kupplung einer feststehenden Rohrleitung mit einer sich drehenden Walze und die dabei erforderliche Abdichtung gegenüber dem unter hohem Druck stehenden Druckmittel komplizierte und konstruktiv aufwendige Maßnahmen, die zudem noch einen erheblichen Platzbedarf mit sich bringen. In a calender roll of this known embodiment is in Inside chamber of the roller, an inflatable body is arranged, which is via pipes from a outside the roller fixed pressure generator is fed. With such a The structure requires considerable pressures to be used to set the required crown to generate a pressure medium in the interior of the roller. Prepares at high pressures however, the sealing and connection of the coupling parts between the to the pressure generator firmly and immovably connected pressure medium line and the inner chamber associated supply line of the rotating roller for the pressure medium considerable Trouble. Therefore, leaks can often be found in these coupling parts can hardly be avoided and require special protective measures. Furthermore, in the known Calender roll an exact setting of the desired one due to the leaks Crowning is often not possible. Also to a certain extent with a structure of the type described at the beginning Type of coupling a fixed pipeline with a rotating roller and the necessary sealing against the high pressure Pressure medium complicated and structurally complex measures, which also have a require considerable space.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kalanderwalze der eingangs beschriebenen Art in einfachster Weise so zu gestalten, daß die vorstehend beschriebenen Abdichtungsprobleme vermieden und mit einem vereinfachten Aufbau eine größere Funktionssicherheit erreicht wird. The invention is based on the object of a calender roll To make the type described in the simplest way so that the above Sealing problems described avoided and with a simplified structure one greater functional reliability is achieved.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei der vorbeschriebenen Kalanderwalze zum Auswalzen plastischer Werkstoffe zu Folienbahnen dadurch, daß der Druckerzeuger in oder an der Walze selbst angeordnet und mittels elektrischer Leitungen steuerbar ist. This object is achieved by the invention with the calender roll described above for rolling out plastic materials into film webs in that the pressure generator arranged in or on the roller itself and controllable by means of electrical lines is.

Ferner empfiehlt die Erfindung, daß die Innenkammer in bekannter Weise druckmitteldicht ausgebildet und im Mittelteil der Walze angeordnet ist. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Druckerzeuger aus einer von einem Elektromotor angetriebenen Pumpe besteht und beide Teile außerhalb der Walzenfiäche und der Lagerstellen an der Walze befestigt sind, wobei der Druckstutzen der Pumpe über eine Bohrung an die Innenkammer angeschlossen ist. Nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsform sieht die Erfindung vor, daß der Druckerzeuger mit Elektromotor und Pumpe innerhalb der Innenkammer angeordnet und an einen in an sich bekannter Weise darin angeordneten Blähkörper unter Zwischenschaltung eines Magnetventils und eines dem Magnetventil zugeordneten Druckmittelspeichers angeschlossen ist, wobei Motor- und Magnetventil mittels elektrischer Leitungen von stationär angeordneten Meßgeräten steuerbar sind.The invention also recommends that the inner chamber be in a known manner is designed to be pressure-tight and arranged in the central part of the roller. After a preferred embodiment of the invention it is provided that the pressure generator from one of an electric motor driven pump and both parts outside the roller surface and the bearing points are attached to the roller, the pressure port the pump is connected to the inner chamber via a bore. After another advantageous embodiment, the invention provides that the pressure generator with Electric motor and pump arranged within the inner chamber and connected to one in itself known manner therein arranged inflatable body with the interposition of a solenoid valve and a pressure medium accumulator assigned to the solenoid valve is connected, whereby the motor and solenoid valve are arranged in a stationary manner by means of electrical lines Measuring devices are controllable.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß bei der erfindungsgemäßen Kalanderwalze Undichtigkeiten in der Druckmittelzuführung praktisch nicht mehr auftreten können, wodurch sich umständliche Abdichtungsmaßnahmen zwischen drehenden und feststehenden Teilen einer Zuführungsleitung erübrigen. The advantages achieved by the invention are substantial it can be seen that in the calender roll according to the invention leaks in the Pressure medium supply can practically no longer occur, which is cumbersome Sealing measures between rotating and stationary parts of a supply line superfluous.

Daraus resultiert zugleich eine wesentlich verbesserte Funktionssicherheit. Ferner zeichnet sich die erfindungsgemäße Kalanderwalze durch ihren einfachen und kompakten Aufbau bei Vermeidung zusätzlichen Platzbedarfes aus. Vor allem kann auf komplizierte Kupplungen zwischen feststehenden und rotierenden Druckmittelleitungen, die unter hohem Druck stehen, verzichtet werden.This also results in a significantly improved functional reliability. Furthermore, the calender roll according to the invention is characterized by its simple and compact design while avoiding additional space requirements. Above all, can on complicated couplings between stationary and rotating pressure medium lines, which are under high pressure, are dispensed with.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Kalanderwalze, F i g. 2 einen Ausschnitt aus dem Gegenstand nach F i g. 1 mit schematisch dargestellten Regel- und Druckanordnungen und Fig.3 einen Teil einer abgewandelten Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 1, ebenfalls im Längsschnitt. In the following the invention is illustrated by means of only one exemplary embodiment illustrative drawing explained in more detail; it shows Fig. 1 a longitudinal section through a calender roll according to the invention, FIG. 2 shows a section of the object according to FIG. 1 with control and pressure arrangements shown schematically and FIG. 3 part of a modified embodiment of the object of FIG. 1, also in longitudinal section.

In den Figuren ist eine Kalanderwalze 2 zum Auswalzen plastischer Werkstoffe zu Folienbahnen 24 mit einer sich zwischen den Lagerstellen der Walze 2 erstreckenden Innenkammer 3 und einer ausreichenden Wandstärke zur Aufnahme normaler Arbeitsdrücke dargestellt, wobei die Balligkeit der Walze 2 durch Einspeisung eines Druckmittels in die Innenkammer 3 über einen zugeordneten Druckerzeuger 7 regelbar veränderlich ist. Die gesamte Anordnung ist mit dem Bezugszeichen 1 versehen. In der Innenkammer 3 ist ein Blähkörper 4 zur Aufnahme des Druckmittels angeordnet. In the figures, a calender roll 2 for rolling is more plastic Materials to film webs 24 with a between the bearing points of the roller 2 extending inner chamber 3 and a sufficient wall thickness to accommodate normal Working pressures shown, the crowning of the roller 2 by feeding a Pressure medium in the inner chamber 3 can be regulated via an associated pressure generator 7 is changeable. The entire arrangement is provided with the reference number 1. In an inflatable body 4 for receiving the pressure medium is arranged in the inner chamber 3.

Die Öffnung zu der Innenkammer 3 wird durch einen Schraubstopfen 5 verschlossen, welcher in das eine Ende der Walze 2 axial eingeschraubt ist. Auf dem anderen Ende der Walze 2 und auf dem Schraubstopfen 5 sind Lagerbuchsen 6 angeordnet. The opening to the inner chamber 3 is made through a screw plug 5 closed, which is screwed axially into one end of the roller 2. on the other end of the roller 2 and on the screw plug 5 bearing bushes 6 are arranged.

Wie in F i g. 1 dargestellt, ist an das innere Ende des Schraubstopfens 5 ein regelbarer Druckerzeuger 7 angeschlossen, der dadurch in der Innenkammer 3 liegt und über eine geeignete Leitung 8 mit dem Inneren des Blähkörpers 4 verbunden ist. Dieser Blähkörper 4 kann aus verschiedenem Material hergestellt sein, z. B. aus einer starken Plastikhülle, welche durch Drahtgewebe oder Glasfaser verstärkt und derart bemessen ist, daß der Blähkörper 4 in die Innenkammer 3 hineinpaßt. Das Material muß flexibel und nachgiebig genug sein, um durch Ausdehnung bei Beaufschlagung mit dem Druckmittel radial nach außen gerichtete Kräfte gegen die anliegenden Wandungen 10 der Walze 2 zu erzeugen und eine regelbare Balligkeit der Walze zu erzielen. Der an den Schraubstopfen 5 angeschlossene regelbare Druckerzeuger 7 besitzt eine Steuerleitung 11, welche axial durch diesen Stopfen 5 hindurchläuft und zu einem mitlaufenden elektrischen Kupplungsteil 12 in an sich bekannter Ausführung führt, welches auf das Außenende des Schraubstopfens 5 aufgesetzt ist. Von diesem umlaufenden Kupplungsteil 12 führen mehrere Leitungen 13, 14, 15 und 16 zu den verschiedenen Steueraggregaten, welche in beliebiger Art ausgebildet sein können. As in Fig. 1 is attached to the inner end of the screw plug 5, a controllable pressure generator 7 is connected, which is thereby in the inner chamber 3 and connected to the interior of the inflatable body 4 via a suitable line 8 is. This inflatable body 4 can be made of different materials, e.g. B. made of a strong plastic cover, which is reinforced by wire mesh or fiberglass and is dimensioned such that the inflatable body 4 fits into the inner chamber 3. That Material must be flexible and resilient enough to expand when exposed to it forces directed radially outward with the pressure medium against the adjacent walls 10 to produce the roller 2 and to achieve a controllable crowning of the roller. The adjustable pressure generator 7 connected to the screw plug 5 has a Control line 11, which runs axially through this plug 5 and to a running electrical coupling part 12 leads in a known design, which is placed on the outer end of the screw plug 5. From this encircling Coupling part 12 lead several lines 13, 14, 15 and 16 to the various Control units, which can be designed in any way.

Fig.2 zeigt die Einzelheiten einer bevorzugten Konstruktion des regelbaren Druckerzeugers 7 in schematischer Form und die mit diesem Gerät gekoppelten Aggregate, wodurch automatisch die Balligkeit der Walze 2 entsprechend ihren Arbeitsbedingungen und des von ihr zu verarbeitenden Materials verändert werden kann. Bei der dargestellten Ausführung besitzt der Druckerzeuger 7 einen herkömmlichen kleinen Elektromotor 17, dessen elektrische Leitungen 18 und 19 zu dem umlaufenden Krupp lungsteil 12 und von dort über die Leitungen 13, 14 zu einem Stärkefühler 20 führen. Dieser Stärkefühler 20 ist im wesentlichen in bekannter Weise aufgebaut. An ihn sind die vier Steuerleitungen 13 bis 16 angeschlossen. Der Stärkefühler 20 weist außer- dem zwei Leitungen 21 und 22 auf, die zu Me& gliedern 23 führen, welche auf einer durch die Walze 2 ausgewalzten Folie 24 aufliegen, um die Stärke dieser Folie in ihrer gesamten Breite zu messen und dementsprechend zu entscheiden, ob die Walze die richtige Balligkeit besitzt oder nicht. Infolgedessen wird man eines dieser Glieder 23 in der Mitte der Folie und die anderen Glieder zum Rand hin gleichmäßig verteilt anordnen. In der F i g. 2 ist eine Auflagefläche 25 dargestellt, auf welcher die Folie 24 ruht, um die Messungen genau durchführen zu können. Fig.2 shows the details of a preferred construction of the controllable Pressure generator 7 in schematic form and the units coupled with this device, which automatically adjusts the crown of the roller 2 according to its working conditions and the material to be processed by it can be changed. In the illustrated In the embodiment, the pressure generator 7 has a conventional small electric motor 17, whose electrical lines 18 and 19 to the circumferential Krupp ment part 12 and from there lead via lines 13, 14 to a strength sensor 20. This gauge of strength 20 is essentially constructed in a known manner. The four control lines are attached to it 13 to 16 connected. The strength sensor 20 also has the two lines 21 and 22, which lead to members 23 which are rolled out on one by the roller 2 Foil 24 rest in order to measure the thickness of this foil in its entire width and accordingly to decide whether the roller has the correct crowning or not. As a result, one of these links 23 becomes in the middle of the film and arrange the other links evenly distributed towards the edge. In FIG. 2 shows a support surface 25 on which the film 24 rests in order to carry out the measurements to be able to carry out exactly.

Der Druckerzeuger 7 besitzt neben dem Elektromotor 17 noch eine kleine hydraulische Pumpe 26, die mit dem elektrischen Motor verbunden ist, so daß der eingeschaltete Motor 17 die hydraulische Pumpe 26 in Tätigkeit setzt und das Druckmittel von einem Druckmittelspeicher 27 durch die Pumpe 26 hindurchdrückt, und zwar so, daß das Druckmittel mit einem gewünschten Druck durch ein solenoidgesteuertes Ventil 28 hindurchgedrückt wird, welches mit der Leitung 8 in Verbindung steht. Dieses Solenoidventil 28 ist vorzugsweise als Vierwegeventil ausgebildet und so ausgelegt, daß, wenn es gelöst wird, das Druckmittel vom Blähkörper 4 durch die Leitung 8 hindurch zurück durch eine Leitung 29, welche das Ventil 28 mit dem Speicher 27 verbindet, fließt oder, wenn es erregt wird, das Druckmittel über die Leitung 8 in den Blähkörper 4 fließt und den Druck darin erhöht, um die Balligkeit der Walze bzw. die Ausdehnung der Walze 2 in ihrem Mittelteil zu vergrößern. Der Druck bleibt dann so lange bestehen, bis das Ventil 28 entregt wird. In addition to the electric motor 17, the pressure generator 7 also has a small one hydraulic pump 26, which is connected to the electric motor, so that the switched on motor 17 sets the hydraulic pump 26 in action and the pressure medium from a pressure medium accumulator 27 through the pump 26, namely as follows, that the pressure medium is at a desired pressure through a solenoid controlled valve 28 is pushed through, which is connected to the line 8. This Solenoid valve 28 is preferably designed as a four-way valve and designed so that, when it is released, the pressure medium from the inflatable body 4 through the line 8 therethrough back through a line 29, which connects the valve 28 to the memory 27, flows or, if it is excited, the pressure medium via line 8 into the inflatable body 4 flows and the pressure in it increases by the crowning of the roller or the expansion to enlarge the roller 2 in its central part. The pressure then remains so long until the valve 28 is de-energized.

Das Solenoidventil 28 besitzt elektrische Leitungen 30, 31, die eine Verbindung mit den Leitungen 15 bzw. 16 vom Stärkefühler 20 herstellen. Das Ventil 28 ist so aufgebaut, daß es den Druckmitteldruck aufrechterhält und es ermöglicht, daß weiterer Druck in dem Blähkörper 4 erzeugt wird. The solenoid valve 28 has electrical lines 30, 31, the one Establish a connection with the lines 15 or 16 from the strength sensor 20. The valve 28 is designed in such a way that it maintains the hydraulic pressure and makes it possible that further pressure in the inflatable body 4 is generated.

Der Stärkefühler 20 besitzt gewöhnlich einen Schalter, um das Solenoidventil 28 zu entregen. Dieses Ventil 28 und Ider Motor 17 können gleichzeitig erregt werden, wenn die Walze 2 eine stärkere Balligkeit haben muß. Der Motor 17 wird dann angehalten, wenn die Meßglieder 23 angeben, daß die Stärke der hergestellten Folie völlig gleichmäßig ist In diesem Fall hält das Solenoidventil 28 den Druck innerhalb der Walze 2 so lange aufrecht, bis es durch einen passenden Steuerschalter in dem Stärkefühler 20 manuell entregt wird. Es können der Motor 17 und das Ventil 28 auch manuell gesteuert oder betätigt oder £eingesteuert werden, falls im wesentlichen automatische Wirkung nicht erwünscht ist. The strength sensor 20 usually has a switch to control the solenoid valve 28 to de-excite. This valve 28 and the motor 17 can be energized at the same time, if the roller 2 must have a stronger crown. The motor 17 is then stopped, when the measuring elements 23 indicate that the thickness of the film produced is completely uniform In this case, the solenoid valve 28 keeps the pressure inside the platen 2 so upright for a long time, until it is activated by a suitable control switch in the strength sensor 20 is manually de-energized. The motor 17 and the valve 28 can also be controlled manually or actuated or £ are activated, if essentially automatic action is not wanted.

Auf den Blähkörper 4 kann verzichtet werden, wenn die gesamte Kammer 3 als Druckmitteibehälter ausgenutzt wird. Der Blähkörper 4 kann andererseits auch die gesamte Kammer 3 ausfüllen. Naturgemäß braucht eine derartige Kammer 3 nicht unbedingt druckmitteldicht zu sein, wenn ein Blähkörper 4 verwendet wird.The inflatable body 4 can be dispensed with if the entire chamber 3 is used as a pressure medium container. The inflatable body 4 can, on the other hand, also fill the entire chamber 3. Naturally, there is no need for such a chamber 3 absolutely to be pressure medium-tight when an inflatable body 4 is used.

In F i g. 3 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Hierbei besitzt eine Walze 2 a eine Druckmittel-Zuführungsbohrung 32, welche durch den einen ihrer Lagerzapfen hindurch zu einer Innenkammer 33 führt. Ein Elektromotor 17a ist an eine hydraulische Pumpe 26 a angeschlossen, welche mit ihrem Auslaß an der Bohrung 32 liegt, um da9 Druckmittel in die Kammer 33 zu leiten. Der Elektromotor 17 a besitzt Speiseleitungen 18 a und 19 a, welche mit einem beliebigen umlaufenden Kupplungsteil 12 a in Verbindung stehen, von dem aus zwei Leitungen 13 a und 14 a zu einer geeigneten Steuereinrichtung 34 führen. An diese Steuereinrichtung ist eine Wechselstromquelle angeschlossen. Es kann ein herkömmlicher Schalter oder eine sonstige Betätigungsanordnung zum Ein- und Ausschalten des Motors 17 a mit dieser Steuerung verbunden werden. Außerdem kann in Verbindung mit der Pumpe 26 a eine Ventilanordnung gleich dem solenoidbetätigten Ventil 28 vorgesehen werden, um je nach Wunsch den Druckmittelfluß von der Innenkammer 33 zurück zu einem Speicher für die Pumpe oder von der Pumpe zu der Innenkammer zu steuern. In diesem Fall kann die Steuerung manuell erfolgen. In Fig. 3 shows a modified embodiment of the invention. Here, a roller 2 a has a pressure medium supply bore 32, which through one of its bearing journals leads through to an inner chamber 33. An electric motor 17a is connected to a hydraulic pump 26a, which has its outlet on the bore 32 in order to direct the pressure medium into the chamber 33. The electric motor 17th a has feed lines 18 a and 19 a, which with any circumferential Coupling part 12 a are connected, from which two lines 13 a and 14 a lead to a suitable control device 34. This control device is connected to an AC power source. It can be a conventional switch or a other actuation arrangement for switching the motor 17 a on and off with this Control can be connected. In addition, in connection with the pump 26 a Valve assembly similar to the solenoid operated valve 28 can be provided to each if desired, the pressure medium flow from the inner chamber 33 back to a memory to control the pump or from the pump to the inner chamber. In this case it can control can be done manually.

Claims

Claims: 1. Calender roll for rolling out plastic materials to film webs with an extending between the bearing points of the roller Inner chamber and a sufficient wall thickness to accommodate normal working pressures, the crowning of the roller by feeding a pressure medium into the inner chamber is controllably variable via an assigned pressure generator, characterized in that that the pressure generator (17, 26, 17 a, 26 a) is arranged in or on the roller (2, 2a) itself and can be controlled by means of electrical lines (18, 19).

2. calender roll according to claim 1, characterized in that the Inner chamber (3) designed in a known manner to be pressure-tight and in the middle part the roller (2) is arranged.

3. Calender roll according to claim 2, characterized in that the Pressure generator from a pump (26a) driven by an electric motor (17 a) consists and both parts outside of the roller surface and the bearing points on the roller (2 a) are attached, the pressure port of the pump (26a) via a bore (32) is connected to the inner chamber (3).

4. calender roll according to claim 1, characterized in that the Pressure generator (7) with electric motor (17) and pump (26) within the inner chamber (3) arranged and on an inflatable body arranged therein in a manner known per se (4) with the interposition of a solenoid valve (28) and one of the solenoid valve (28) associated pressure medium accumulator (27) is connected, with the motor (17) and solenoid valve (28) by means of electrical lines (18, 19, 30, 31) from stationary arranged measuring devices are controllable.

Publications considered: Swiss patent specification No. 180742; U.S. Patent No. 2,970,339.