DE1460290A1 - Quetschwalzenpaar fuer die Behandlung von flaechigem Material - Google Patents

Description

• Quetschwalzenpaar für die Behandlung von flächigem Material Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Quetschwalzenpaar für die Behandlung von flächigem Material unter gleichmässigem Druck über die ganze Fugenlänge.
• Solche Quetschwalzenpaare werden sowohl an Maschinen der Textilindustrie, z. B. zum Abquetschen der Feuchtigkeit aus Textilbahnen, als auch an Maschinen der Kunststoff- und Druckerei-Industrie als Press-, Druck-, Stützwalzen und ähnlichen verwendet: Die bekannten Quetschwalzenpaare bestehen aus einer Druckwalze, die mit einer ihr zugeordneten Gegenwalze in der Weise zusammenarbeitet, dass das zwischen den beiden Walzen durchgeführte Gut durch diese ausgequetscht wird. Dadurch wird einerseits Behandlungsflüssigkeit z.B. Färbeflotte, in das Gut eingedrückt und gleichzeitig überschüssige Flüssigkeit ausgequetscht. Die Druckwalze wird dazu an ihren Wellenenden in Richtung gegen die Gegenwalze belastet, was, wenn sich die Druckwalze über der Gegenwalze befindet, z. B. mittels Gewichten erfolgt. Unter dieser Belastung zeigen die beiden Walzen naturgemäss das Be- -streben, sich durchzubiegen, wobei dann der Pressdruck- ungleichmässig auf die Länge der Fuge zwischen den beiden Walzen verteilt wird, was zu einem ungleichmässigen Fugendruck bzw. einer ungleichmässigen Behandlung des Gutes und damit zu Qualitäts- oder Materialeinbussen führt. Um dies durch Erzielung eines über die ganze Walzenlänge gleichmässigen Fugendruckes bei Quetschwalzenpaaren zu vermeiden, sind schon eine Reihe von Lösungen verwirklicht worden, die entweder den erwünschten Zweck nicht oder nur unter besonderen Bedingungen erreichen, oder aber einen kostspieligen Aufwand erfordern.

  Eine Gattung der bekanntgewordenen Lösungen sucht den gleichmässigen

  Druck über die Fugenlänge dadurch zu verwirklichen, dass die Durch.

  Biegung der Walzens besonders aber der Druckwalzer durch eine beson-

  dere Formgebung derselben kompensiert wird,' Beispielsweise wurde ver-

  suchte das Problem dadurch zu lösen, dass wenigstens eine der Walzen des Walzenpaares auf ihrer Länge bullig gedreht wurde. Die Balligkeit konnte aber nur die unter einem ganz bestimmtem eng begrenzten Pressdruck eintretende Durchbiegung ausgleichen, weshalb diese Lösung in der Praxis nicht befriedigen konnte. Gemäss einem anderen bekannten Vorschlag wurde die Erzielung eines Druckes über die Fugenlänge in der Weise versucht, dass ein nicht zylindrischere z. B. bulliger, starrer Walzenkern durch einen elastischen Ueberzug zu einem zylindrischen Walzenkörper für eine Druckwalze ergänzt wurde. Auch diese Lösung befriedigte nur unter ganz bestimmten, begrenzten Voraussetzungen.
• Eine andere Gattung vorgeschlagener Lösungen ging dahin, die Durchbiegung der Druckwalze zu verhindern oder doch auf ein praktisch zulässiges Mass zu reduzieren wobei wiederum eine Reihe von Ausführungen von biegungsarmen oder biegungsfesten Walzen vorgeschlagen wurden. Unter diesen geht ein Vorschlag für eine Druckwalze dahin, dass diese aus einem zylindrischen Rohrmantel besteht. der über Gegendruckelemente über einen grösseren Teil seiner Länge oder an mehreren Stellen seiner Länge auf einer ihn durchsetzenden, starren Achse abgestützt ist Durch solche Massnahmen kann zwar die Gesamtdurchbiegung der Walze stark herabgesetzt oder in mehrere p einzelne Durchbiegungen unterteilt werden, eine unter allen vorkommenden Pressdrücken stets unveränderlich bleibende Walze lässt sieh aber auch hierdurch nicht erzielen, ganz abgesehen vom Aufwand, der für einen solchen komplizierten Aufbau erforderlich ist. Eine weitere bekannte Gattung, die den Ausgleich der Durchbiegung der Druckwalze durch Gegenbiegung mittels an den verlängerten Walzenenden angreifender Kräfte suchte, befriedigte wiederum konstruktiv nicht, weil hierfür die Lagerzapfen der Walzen und damit die Lager selbst sehr gross dimensioniert werden mussten.
• Demgegenüber ist gemäss der Erfindung ein Quetschwalzenpaar für die Behandlung von flächigem Material unter gleichmässigem Druck über die ganze Fugenlänge dadurch gekennzeichnet, dass die eine der beiden Walzen des Walzenpaares aus einem biegsamen, aussen kreiszylindrischen Mantelrohr besteht, das von einer ausserhalb dieses Rohres gelagerten Achse durchsetzt ausschliesslich in seiner Mitte über einen kleinstmöglichen Teil seiner Länge auf dieser abgestützt ist, so dass sich dieses Rohr unter der Einwirkung der anderen Walze bzw. des herrschenden Fugendruckes auf seiner ganzen Länge beidseits dieser Abstützung frei biegen und unter Aufrechterhaltung eines gleichmässigen Druckes über die ganze Fugenlänge jederzeit an die Form der anderen Walze anschmiegen kann,' Die Erfindung geht somit zur Erzielung des gewünschten, gleichmässigen Fugendruckes über die ganze Fugenlänge einen neuen Weg, indem sie sich vom nicht einwandfrei realisierbaren Prinzip abwendet, das Durch-. biegen zu vermeiden oder durch besondere Formgebung zu kompensieren oder, was ebenfalls vorgeschlagen wurde, durch kreuzende Anordnung der Walzen auszugleichen, und erzielt stattdessen einen gleichmässigen Fugendruck dadurch dass die eine Walze z. B. die Gegenwalze, der Durchbiegung der anderen Walze, z. B. der Druckwalze, folgt, so dass infolge eines konstanten Fugendrücken längs der Walzenachse beide Walzen des Walzenpaares eine Durchbiegung gleicher Grösse und Richtung aufweisen und dies unabhängig vom angelegten Pressdruck.
• Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
• F s zeigt: -Fig. 1 schematisch im Schnitt die Durchbiegung bei einem herkömmlichen Quetschwalzenpaar unter Belastung.
• Fig. 2 in schematischer Darstellung Grösse und Richtung der Durchbegung bei einem erfindungsgemässen Quetschwalzenpaar, und Fig. 3 im Schnitt, schematisch y eine eines erfindungsgemässen Quetschwalzenpaares.
• Infolge dem unter dem Quetschdruck P auftretenden gegensätzlichen Durchbiegen der Walzen eines herkömmlichen Walzenpaares ändert sich die Spaltbreite s über die Fugenlänge wie Figur 1 zeigt und entsprechend ist bei . einer solchen Verformung auch der Fugendruck über die Fugen. länge nicht gleichmäesg. -

  Wenn dagegen die eine Walze der Verformung f1 der anderen Walze folgt'

  indem sie sich dieser über die ganze Länge anschmiegt, so lässt sich#

  wie die in Figur 2 dargestellten Biegelinien von zwei Walzen eines Walzen-

  paares veranschauliche% eine gleichmässige Verteilung des Fugendruckes

  erzielen,

  Bei dem in Figur 3 damgestellten Ausführungsbeispiel, eines solchen Quetsch..

  walzenpaares bezeichnet 1 eine mit dem Pressdruck P belastete Druckwalze!

  in herkömmlicher Bauart als Hohlwalze ausgebildet Ihre Gegenwalze 2 be-#

  steht aus einem biegsamen, aussen kreiszylindrischen Mantelrohr 3" das

  von einer Achse 4 durchsetzt ist" die -in nicht dargestellter Weise mit ihren

  aus dem Mantelrohr vorstehenden Enden ausserhalb dieses Rohres gelagert

  ist. Das Mantelrohr 3 stützt sich ausschliesslich Über eine Abstützscheibe 5

  auf der Achse 4 ab! wobei diese Abstützung sich Über einen nach Massgabe

  der erforderliche. Festigkeit kleinstmöglichen Teil t der Länge des Man..,

  telrohres in der Mitte desselben erstreckt. Dadurch kann sich das Mantel-

  rohr 3 der Gegenwalze 2 beidseits der Abstützscheüse 5 biegen und ent-m

  sprechend dimensioniert sich somit jeder Durchbiegung der Druckwalze 1

  folgend jederzeit der Form der letzteren: anschmiegen.

  Die variable Biegesteifigkeit (Elastizitätsmodul x Trägheitsmoment) längs

  des Mantelrohres 3 wird hierbei vorzugsweise so auf die Biegesteitigkeit ,

  der Druckwalze abgestimmt" dass ein konstanter Fugendruck längs der

  Walzenachse erhaliea wird. dv wie dies weist der Fall. sein wird nicht

  theoretisch genau gleiche Biegelinien für beide Walzzen. ertürderlich, so

  wird vorzugsweise für die Mantelrohre 3 eine Biegesteifigkeit gewählt,

  die Ca.' den 0, 6-fachen Wert der Biegesteifigkeit der Druckwalze 1 be-

  trägt.' Demgegenüber braucht die Achse 4 nur auf Festigkeit dimensioniert

  zu sein. ihre Durchbiegung f2 (Fige 2) hat keinen Einfluss auf die Druck...

  verteilung Tiber die Fugenlänge.

  Beim Ausführungsbeispiel nach der Figur 3 sind an der Innenwandung des Mantelrohres 3 beidseits der Abstützscheibe 5 auf die Rohrlänge verteilt radial nach innen gerichtete Verstärkungsringe 6 vorgesehen, Diese Ringe haben die Aufgabe, die Kreissymmetrie des freitragenden Teils des Mantelrohres 3 unter dem Fugendruck aufrechtzuerhalten. Der Durchmessen der inneren Ringöffnung dieser Ringe 6 deren Zahl beliebig ist, ist so gewählt, dass die Ringe auch bei stärkster Deformation des Mantelrohres 3 die Achse 4 nicht berühren und so keinesfalls das Anschmiegen des Mantelrohres an die deförmierte Walze 1 behindern können,`

  Beim dargestellten Beispiel sind die Abstützschßibe 5 mit der Achse 4

  und mit dem Mantelrohr 3 verschweisst.' Es sind selbstverständUch andere

  Möglichkeiten für die Abstützung des Mantelrohres 3 auf der Achse 4 denk..

  bare'.

  .

  Statt wie.im dargestellten Beispiel als Hohlwalze kann die Druckwalze

  auch als Vollwalze ausgebildet werden.' -

Claims (5)

1. P A T E N T A N S P R U E C H E 1. Quetschwalzenpaar für die Behandlung von flächigem Material unter gleichmässigem Druck über die ganze Fugenlänge, dadurch gekennzeichnet, dass die eine der beiden Walzen (2) des Walzenpaares.(1, 2) aus einem biegsamen, aussen kreiszylindrischen Mantelrohr (3) besteht, das von einer ausserhalb dieses Rohres gelagerten Achse (4) durchsetzt ausschliesslich in seiner Mitte über einen kleinstmöglichen Teil (t) seiner Länge auf dieser abgestützt ist, so dass sich dieses Rohr unter der Einwirkung der anderen Walze resp. des herrschenden Fugendruckes auf seiner ganzen Länge beidseits dieser Abstützung biegen und unter Aufrechterhaltung eines gleichmässigen Druckes über die ganze Fugenlänge jederzeit an die Form der anderen Walze (1) anschmiegen kann.
2. 2. Quetschwalzenpaar nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das genannte Mantelrohr (3) auf einer in seiner Mitte auf der Achse sitzenden Abstützscheibe (5) abstützt.
3. 3. Quetschwalzenpaar nach Anspruch 1 s dadurch gekennzeichnete dass die variable Biegesteifigkeit längs des Mantelrohres auf die Biegesteifigkeit der anderen Walze abgestimmt ist,
4. 4, Quetschwalzenpaar nach Anspruch 1' dadurch gekennzeichnet, dass an der Mantelrohrinnenwandung beidseits der genannten Abstützung auf die Rohrlänge verteilt radiale Versteifungsringe (6) vorhanden sind, die auch bei Deformation des Mantelrohres die genannte Achse (4) nicht berühren und der Erhaltung der Kreisform des Rohrquerschnittes unter der Fugenpressung dienen.
5. 5. QuetschwalZenpaar nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegesteifigkeit des Mantelrohres angenähert den 0,6-fachen Teil der Biegesteifigkeit der anderen Walze beträgt.