DE2756745B1

DE2756745B1 - Kuehlbare Walze und Verfahren zur Herstellung einer solchen Walze

Info

Publication number: DE2756745B1
Application number: DE2756745A
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: KUESTERS EDUARD 4150 KREFELD
Current assignee: KUESTERS EDUARD 4150 KREFELD
Priority date: 1977-12-20
Filing date: 1977-12-20
Publication date: 1979-01-18
Also published as: PL211299A1; DE2756745C2; JPS5487347A; IT7827886A0; FI782710A7; IT1098475B; GB2011027A; SE7809083L; NL7809797A; ES476197A1; FR2412743A1; US4285107A; BE872639A; AU3859178A

Description

M)

Die Erfindung bezieht sich auf eine kOhlbare Walze mit einer aus Metall bestehenden tragenden Innenwalze, auf der ein aus Kunststoff bestehender rohrförmiger, auf dem Innenumfang Nuten aufweisender Walzenmantel fest angeordnet ist und auf Verfahren zur Herstellung einer solchen Walze.

Aus der FR-PS 21 20 047 geht ein auf einer glatten

Innenwalze fest angeordneter Walzenmantel aus Kunststoff hervor. Die DE-OS 25 17 412 zeigt eine in Umfangsrichtung gewellte Innenwalze, auf der ein gummielastischer Walzenmantel fest aufgebracht ist, der auf dem Innenumfang Nuten aufweist in die die Wellenberge der Innenwalze formschlüssig eingreifen.

Aus dem DE-GM 76 00 746 ist eine Walze der eingangs gekennzeichneten Art bekannt bei der die Innenwalze als glatte Walze ausgebildet ist und in der der Innenwalze zugekehrten Innenseite des Walzenmantels als Nuten ausgebildete Kühlmittelkanäle eingebracht sind. Die Kühlflüssigkeit wird durch Kanäle im Innern der Innenwalze herangeführt die in die im Walzenmantel vorgesehenen Kühlmittelkanäle münden. Die Kühlmittelkanäle verlaufen schraubenförmig um die Innenwalze herum.

Im Betrieb einer Walze mit einem Walzenmantel aus Kunststoff stellt sich eine charakteristische Temperaturverteilung ein. Die Zone höchster Temperatur liegt bei den üblichen Arbeitsbedingungen nicht auf der Außenoder Innenseite des Walzenmantels, sondern in seinem Inneren. Dem durch die Temperaturen an der Außen- und Innenseite gegebenen Temperaturgefälle überlagert sich nämlich eine Temperaturverteilung, die durch die sogenannte Walkarbeit zustandekommt Der etwas nachgiebige Kunststoffmantel erfährt beim Durchlauf durch den Walzspalt fortlaufende Verformungen, die zu einer Aufheizung des Kunststoffs führen. Es fällt nun der größere Anteil der sich in Wärme umsetzenden Walkarbeit pro Volumen- und Zeiteinheit aufgrund der Verformungsbedingungen im Innern des Walzenmantels an. Gleichzeitig sind natürlich bei Kunststoff die Wärmeabfuhrbedingungen im Innern des Walzenmantels am schlechtesten. Dies führt zu einer Temperaturverteilung mit einem Maximum im Innern des Walzenmantels, welches sich darin äußert daß Zerstörungen durch Überhitzung immer zuerst im Innern des Walzenmantels auftreten und nicht etwa an seiner Oberfläche.

Die Kühlmittelkanäle sollen nun bei der aus dem DE-GM 76 00 746 bekannten Ausführungsform solche Abmessungen aufweisen, daß das Kühlmittel sehr dicht an bzw. in die Zone höchster Temperatur im Walzenmantel gebracht werden kann. Beispielsweise sollen bei einer Wandstärke des Walzenmantels von 30 bis 35 mm die Kanäle eine Höhe von 5 bis 15 mm aufweisen. Die Kühlmittelkanäle müssen sich also recht tief in den Walzenmantel hineinerstrecken, um die Wärme aus der Zone ihrer bevorzugten Entstehung abführen zu können. Dies gilt besonders wegen der mit der Temperatur abnehmenden Wärmeleitfähigkeit der Kunststoffe, die den Abtransport aus den kritischen Zonen noch erschwert Der Walzenmantel, der ja auf der Außenseite unter der Wirkung des unter Umständen hohen Liniendrucks von bis zu 150 kp pro cm Walzenlänge in Einzelfällen bis zu 200 kp/cm steht, ist also von innen her ungleichmäßig abgestützt nämlich einmal durch die zwischen den Nuten verbleibenden Stege und daneben praktisch überhaupt nicht weil die durch die Nuten strömende Kühlflüssigkeit nur einen geringen Druck aufweist der gerade ausreicht um sie durch die Nuten hindurchzubewegen. Eine Drucksteigerung des Kühlwassers in einem Ausmaß, daß dem Liniendruck nennenswert entgegengewirkt werden kann, ist aber wegen der damit einhergehenden Verformungen des nachgiebigen Kunststoff-Walzenmantels und der daraus resultierenden Undichtigkeiten nicht möglich.

ORIGINAL INSPECTED

Die ungleichmäßige Abstützung des Walzenmantels von innen her in einer Zone, die besonders hohe Temperaturen aufweist und eine entsprechende Neigung zu plastischen Verformungen zeigt, führt dazu, daß sich die Kanäle unter dem liniendruck an der Oberfläche der Walze markieren. Derartige Markierungen sind natürlich für jede Art von Behandlungen äußerst unerwünscht, was z. B. für die Behandlung von Papierbahnen ohne weiteres sinnfällig ist

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Walze der eingangs genanntenArt so auszugestalten, daß Markierungen von als Kühlkanäle dienenden Nuten an der Walzenoberfläche unterbleiben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Innenwalze von innen kühlbar ist und in den Nuten ein mit der Innenwalze in Wärmeleitungsverbindung stehender druckfester Wärmeleiter angeordnet ist.

In der Innenwalze kann die Kanalanordnung für die Kühlung so gestaltet werden, wie es für eine maximale Kühlwirkung erforderlich ist, ohne daß bei den eigentlichen Kühlkanälen auf Probleme der Markierung an der Waizenoberfläche Rücksicht genommen werden muß. Die Kühlkanäle können beispielsweise durch Längsbohrungen gebildet sein, wie es in dem DE-GM 19 33831 dargestellt ist. Durch die hohe Wärmeleitfähigkeit der aus Metall bestehenden Innenwalze stellt sich zusätzlich von selbst ein Temperaturausgleich über deren Oberfläche ein, so daß dort eine recht gleichmäßige niedrige Temperatur aufrechterhalten werden kann.

In den Nuten ist nun kein bewegtes Medium mehr vorhanden, wie es bei der Kühlflüssigkeit der bekannten Ausführungsform gegeben ist, welche die Wärme aus den Nuten aufnimmt und mit sich fortführt, sondern es ist ein unbewegter Wärmeleiter vorgesehen, der die Wärme aus den Nutwandungen aufnimmt und sie an die Oberfläche der Innenwalze weiterleitet. Der Wärmeübergang auf den Wärmeleiter ist demjenigen auf eine Kühlflüssigkeit überlegen, weil die dafür in Betracht kommenden Flüssigkeiten schlechte Wärmeleiter sind.

Als Wärmeleiter im Sinne der Erfindung kommen solche Stoffe in Betracht, die eine der metallischen Wärmeleitfähigkeit vergleichbare Wärmeleitfähigkeit aufweisen.

Der Ausdruck »druckfest« soll bedeuten, daß sich der Wärmeleiter in seiner dem Nutquerschnitt angepaßten Außengestalt unter den bei der Einwirkung des Liniendrucks auftretenden Kräften nicht zusammendrücken läßt Der Wärmeleiter in den Nuten stützt also den Nutbereich gegen Zusammendrückung ab, so daß der stellenweise Ausfall an rückwärtiger Abstützung wie er bei lediglich mit einen geringen Druck aufweisender Kühlflüssigkeit gefüllten Nuten vorhanden ist, nicht mehr besteht Die darauf zurückzuführenden Markierungen treten also nicht mehr ein. Die Nuten können sich ohne weiteres bis in die Zone der bevorzugten Erwärmung des Walzenmantels erstrekken.

Als Wärmeleiter kommt ein in den Nuten angeordnetes Metall in Betracht. Dies kann auf verschiedene Weisen verwirklicht werden.

In einer ersten Ausführungsform kann das Metall durch ein verdichtetes Metallpulver gegeben sein, welches den durch die Nuten und die Oberfläche der Innenwalze gebildeten Raum ausfüllt

Die Nuten sind an der gegen die Innenwalze gerichteten Seite offen und werden durch die Innenwalze verschlossen. Der sich dadurch ergebende Hohlraum wird durch das Metallpulver ausgefüllt, welches zur Gewährleistung einer guten Wärmeleitung nicht nur locker eingeschüttet, sondern durch geeignete Verfahren verdichtet sein soll, damit ein guter Kontakt der Pulverteilchen untereinander gegeben ist.

Ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Walze ist dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenmantel getrennt von der Innenwalze hergestellt und mit den Nuten versehen wird, daß der Walzenmantel erwärmt

ίο und die Innenwalze abgekühlt werden und daß bei in diesem Zustand zusammengefügten Walzenteilchen das

Metallpulver in abgekühltem Zustand in die Nuten

eingebracht und dort verdichtet wird.

Die Verdichtung kann unter Vibrationswirkung

und/oder durch Feststampfen erfolgen, je nachdem, wie es die räumliche Anordnung der Nuten zuläßt.

Da sich der aus Kunststoff bestehende Walzenmantel viel stärker ausdehnt als ein Metall, ergibt sich bei der Abkühlung des Walzenmantels eine Schrumpfung, die ihn auf der Innenwalze festsetzt, aber auch eine Verkleinerung des Volumens der Nuten, die zu einer zusätzlichen Zusammenpressung des Metallpulvers über das gegebenenfalls durch die Vibration und/oder das Feststampfen erreichte Kompaktierung hinaus zur Folge hat.

Als Metallpulver kommen beispielsweise Kupferpulver, Bronzepulver oder Aluminiumpulver in Betracht, wobei aus wirtschaftlichen Gründen dem letzteren der Vorzug zu geben ist.

Das Metall kann auch durch ein einen niedrigen Schmelzpunkt aufweisendes Metall gegeben sein,

welches den durch die Nuten und die Oberfläche der

Innenwalze gebildeten Raum ausfüllt. Das Metall muß einen derart niedrigen Schmelzpunkt

haben, daß es in flüssigem Zustand den aus Kunststoff bestehenden Walzenmantel nicht zerstört. In Betracht kommen z. B. Wood'sches Metall, Zinn und dergleichen. Der Schmelzpunkt sollte andererseits vorzugsweise so hoch liegen, daß bei der im Betrieb an den Nuten auftretenden Temperatur das Metall noch fest ist

Das Metall kann auch durch ein in den Nuten angeordnetes, in seinem Querschnitt dem Nutquerschnitt angepaßtes Metallprofil gegeben sein. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn der Querschnitt ein mit der

■>^r> Grundseite an der Innenwalze sitzendes Trapez ist.

Die Nuten sitzen hierbei mit ihren Flanken auf den Schrägseiten des Trapezes. Die die Wärmeübergangsflächen bildenden Flankenflächen werden durch die Belastung der Walze unter Keilwirkung besonders fest

so aneinandergepreßt, so daß ein guter Wärmeübergang von dem Material des Walzenmantels auf das Metallprofil erfolgt.

Bei den bisherigen Ausführungsbeispielen war der in die Nuten eingreifende Wärmeleiter ein zusätzliches Element

Es ist aber auch möglich, die erfindungsgemäße Walze so auszubilden, daß das als Wärmeleiter dienende Metall durch die Rippen der entsprechend profilierten Oberfläche der Innenwalze selbst gegeben ist

' Die Bedeutung dieser Maßnahme ergibt sich aus Folgendem. Bei der Herstellung von Walzen der in Rede stehenden Art gibt es grundsätzlich zwei verschiedene Möglichkeiten, deren Anwendung sich weitgehend nach der Art des zu verwendenden • Kunststoffs richtet Es kann einmal das Walzenrohr separat hergestellt und dann auf der Innenwalze befestigt werden. Dieses Verfahren ist beispielsweise bei Walzen mit einem Walzenmantel aus Polyamid

erforderlich, welches bei der Abkühlung und Aushärtung neben der Wärmeschrumpfung einen derart starken Polymerisationsschrumpf erleidet und dabei gleichzeitig so spröde ist, daß ein Walzenmantel, der direkt auf einer Innenwalze durch Polymerisation an s Ort und Stelle erzeugt werden soll, bei der Abkühlung und Aushärtung reißt Bei einem solchen Material muß der Walzenmantel also frei schrumpfen können und daher separat hergestellt werden. Das erzeugte Rohr wird auf Maß gedreht und dann unter Erwärmung auf eine Innenwalze aufgeschrumpft Die dabei auftretenden Schrumpfspannungen werden noch ertragen.

Die andere Gruppe wird beispielsweise durch Polyurethan repräsentiert, bei dem es möglich ist, einen flüssigen Reaktionsansatz unmittelbar auf die Innenwalze aufzubringen, der an Ort und Stelle aushärtet und den Walzenmantel bildet Das Polyurethan ist viel weniger spröde und elastischer als Polyamid und zeigt keinerlei Neigung zum Reißen. Sowohl wegen der Vorzüge bei der Verarbeitung als auch wegen der erziefbaren Behandlungseffekten hat das Polyurethan eine wesentlich größere Bedeutung erlangt als das Polyamid, insbesondere auf dem Papiersektor. Gerade bei Polyurethan aber ist eine wirksame Kühlung wichtig, weil darauf geachtet werden muß, daß der Watzenmantel eine Temperatur von etwa 70⁰C nicht überschreitet

Die zuerst genannten Ausführungsformen, bei denen das als Wärmeleiter dienende Metall in den Nuten ein separates Element ist, kämen also beispielsweise für Polyamidwalzen in Frage, während die zuletzt genannte Ausführungsform, bei der die Oberfläche der Innenwalze profiliert ist beispielsweise durch eine Polyurethanwalze verwirklicht werden könnte, bei der ein flüssiger Ansatz unmittelbar auf die Walzenoberfläche aufgegossen wird. Das Polyurethan paßt sich dabei von selbst genauestens der Oberflächenform der Innenwalze an, was den Wärmeübergang begünstigt

Die Nuten können axial oder auch schraubenförmig ausgebildet sein, wobei insbesondere eine Nutanordnung in Form eines mehrgängigen Steilgewindes in *o Betracht kommt

Eine möglichst steile Nutenform ist besonders für das Einbringen eines Pulvers günstig, weil sie das Zusammensacken des Pulvers unter der Wirkung der Schwerkraft bei der Anwendung von Vibrationen *5 fördert und auch die Verdichtung mittels in die Nuten eingeführter dünner Stangen erleichtert.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch wiedergegeben.

F i g. 1 zeigt einen Teillängsschnitt durch ein erstes so Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Walze;

F i g. 2 zeigt einen Querschnitt;

Fig.3 zeigt eine vergrößerte Darstellung der in F i g. 2 mit 4 gekennzeichneten Stelle;

F i g. 4 und 5 zeigen entsprechende Ausschnittdarstellungen weiterer Ausführungsformen;

Fig.6 zeigt einen Teillängsschnitt einer wiederum anderen Ausfühningsform;

F i g. 7 zeigt einen entsprechenden Querschnitt;

Fig.8 zeigt eine vergrößerte Wiedergabe der in "> F i g. 6 mit einem Kreis versehenen Stelle.

F i g. 1 zeigt eine als Ganzes mit 10 bezeichnete Ausführungsform der erfindungsgemäßen Walze, welche eine als massive Stahlwalze ausgebildete Innenwalze 1 und einen aus Polyamid bestehenden Walzenmantel " 2 umfaßt Der Walzenmantel 2 wird im SchleuderguB-verfahren oder im Standgußverfahren als Rohr separat durch Blockpolymerisation hergestellt anschließend auf Maß gedreht und dann auf die Innenwalze 1 aufgeschrumpft

Die Innenwalze 1 besitzt über den Umfang verteilte Längsbohrungen durch die eine Kühlflüssigkeit hindurchgeschickt wird! die in einer geeigneten Kältemaschine bis auf sehr niedrige Temperaturen von weit unter 0⁰C abgekühlt werden kann. Die Innenwalze kann auf diese Weise einer sehr kräftigen Abkühlung unterworfen werden, weil Anordnung, Zahl und Querschnitt der Längsbohrungen 3 praktisch beliebigt gewählt werden können. Die stark gekühlte Innenwalze 1 soll die in dem aus Polyamid bestehenden Walzenmantel 2 auftretende Wärme abführen.

Diese Wärmeabführung dient dazu, den Walzenmantel nicht auf Temperaturen kommen zu lassen, die das Material und den Behandlungseffekt gefährden. Diese Temperaturen entstehen einerseits durch die Walkarbeit im Material des Walzenmantels 2 selbst andererseits durch die Berührung mit der Warenbahn, wenn der Walzenmantel 2 beispielsweise mit einer auf Temperaturen von 230⁰C beheizten Gegenwalze einen Walzspalt bildet Derartiges ist nicht bei direkter Anlage der Walzen möglich, sondern nur, wenn die dazwischenliegende Warenbahn laufend Wärme abführt Trotzdem kann die Aufheizung durch die heiße Gegenwalze ohne besondere Maßnahmen in einem Kunststoff-Walzenmantel zu Problemen führen. Es soll nun möglich sein, die Temperatur des Walzenmantels 2 auch unter widrigen Umständen, d. h. bei hohen Liniendrücken und Arbeitsgeschwindigkeiten und beim Zusammenwirken mit heißen Gegenwalzen in einem Bereich zu halten, der das Material des Walzenmantels nicht gefährdet und der außerdem den besten Behandlungseffekt ergibt Es kann sich beispielsweise um einen Bereich von 60 bis 8O⁰C handeln.

Um nun die in dem Walzenmantel 2 vorhandenen Wärmemengen fortlaufend und zügig abführen zu können, ist der Walzenmantel 2 auf der der Innenwalze 1 zugewandten Innenseite mit einer Profilierung versehen, die die für den Wärmeübergang zur Verfügung stehende Fläche gegenüber einer Ausführungsform mit glattzylindrischer Innenseite vergrößert Die Oberflächenvergrößerung kommt dadurch zustande, daß in die Innenseite des Walzenmantels 2 Nuten 5 eingebracht sind. In dem Ausführungsbeispiel der F i g. 1 bis 3 verlaufen die Nuten etwa axial. Sie haben einen etwa rechteckigen Querschnitt und sind an der radial nach außen weisenden Seite abgerundet damit Kerbspannungen vermieden werden.

In den Nuten 5 ist ein sie ausfüllendes Metallpulver 16 angeordnet, welches z.B. aus Kupfer, Bronze oder Aluminium bestehen kann. Das Metallpulver 16 nimmt wie besonders aus F i g. 3 ersichtlich ist Wärme aus dem umgbene Kunststoff des Walzenmantels 2 über die gesamte Begrenzungsfläche der Nuten 5 auf und leitet sie an die gekühlte Innenwalze 1 weiter, mit der das Metallpulver an der Fläche 11 in Wärmeleitungsverbindung steht, die der gegen die Innenwalze 1 gerichteten offenen Seite der Nuten S entspricht Das Metallpulver 16 in den Nuten 5 stellt somit eine Art mit der Innenwalze 1 wärmeleitungsmäßig verbundener Kühlrippen dar, die in das Material des Walzenmantels 2 hineinragen.

Die in den F i g. 2 und 3 dargestellte Querschnittsform der Nuten 5 ist nur beispielhaft; es kommen auch andere Qrscormen in Betracht Je schmäler im übrigen die Noten sind und je dichter sie aufeinanderfolgen, desto größer ist die zum Wärmeentzug aus dem

Kunststoff zur Verfügung stehende Fläche. Es ergibt sich aber eine praktische Grenze, die etwa bei der in den F i g. 2 und 3 dargestellten relativen Bemessung liegen wird, da bei zu dicht aufeinanderfolgenden Nuten und zu schmalen zwischen den Nuten verbleibenden Stegen 14 die durch die Stege 14 an die Flanken der Nut herangebrachte Wärmemenge nicht mehr groß genug ist, so daß eine Verfeinerung der Nutenanordnung über eine gewisse Grenze hinaus wirkungslos bleibt.

Die Nuten 5 verlaufen in dem Ausführungsbeispiel der F i g. 1 bis 3 etwa axial, so daß das Metallpulver 16 bei stehender Walze von einem Ende her eingefüllt und unter Zuhilfenahme von Vibrationen verdichtet werden kann. Eine weitere Verdichtung erfolgt durch regelrechtes Einstampfen mittels vom Ende her eingeschobener, dem Nutquerschnitt angepaßter Stangen. Bei diesem Vorgang werden die Innenwalze 1 und das Pulver in sehr kaltem Zustand gehalten, während der Walzenmantel erwärmt wird. Die beim Temperaturausgleich einsetzende Schrumpfung des Walzenmantels führt zu einer weiteren Verdichtung des in den Nuten eingesperrten verdichteten Metallpulvers.

Die Nuten 25 in dem Ausführungsbeispiel der F i g. 4 sind von etwa rechteckigem Querschnitt, weiten sich aber bei 24 gegen die Oberfläche der Innenwalze 1 hin aus, damit eine möglichst große Wärmeübergangsfläche zur Verfügung steht. Die Nuten 25 sind mit Wood'schem Metall 26 ausgefüllt, welches beim Zusammenbau der Walze in flüssiger Form eingefüllt worden ist und in den Nuten 25 erstarrt. Die Schmelztemperatur des Wood'-sehen Metalls sollte oberhalb der im normalen Betrieb an der Stelle der Nuten 25 auftretenden Temperaturen liegen, damit das Wood'sche Metall erstarrt bleibt. Andererseits sollte sie nicht so hoch liegen, daß eine Schädigung des Kunststoffs durch die einzufüllende Schmelze eintritt.

Die Nuten 25 des Ausführungsbeispiels der Fig.4 können einen schraubenförmigen Verlauf längs des Außenumfangs der Innenwalze aufweisen, da das flüssige Wood'sche Metall der Nutform beim Einfüllen leicht folgen kann.

In dem Ausführungsbeispiel der F i g. 5 besitzen die Nuten 15 einen etwa trapezförmigen Querschnitt mit den Flanken 6 und 7. Die Fläche der Flanken 6 und 7 zusammengenommen ist in dem Ausführungsbeispiel der Fig.5 mehr als doppelt so groß wie die normalerweise für die Übertragung der Wärme aus dem Walzenmantel 2 auf die Innenwalze 1 zur Verfügung stehende Fläche 8.

Der Wärmeleiter ist in dem Ausführungsbeispiel durch ein drahtförmiges Metallprofil 9 gegeben, dessen Querschnitt ebenfalls etwa trapezförmig und dem Innenquerschnitt der Nut 15 angepaßt ist. Mit der Grundseite des Trapezes sitzt das Metallprofil 9 auf der zylindrischen Außenfläche der Innenwalze 1 auf. Durch den von dem aufgeschrumpften Walzenmantel 2 ausgeübten Druck und die durch die Schrägstellung der Nutflanken 6, 7 sich ergebende Keilwirkung sitzt das Metallprofil 9 sowohl fest in der Nut 5 als auch fest auf dem Außenumfang 12 der Innenwalze 1. Auf diese Weise ist an den genannten Flächen ein guter Wärmeübergang gegeben.

Ein Vorteil der vorstehend dargestellten Ausführungsformen besteht darin, daß bei Temperaturänderungen, bei denen sich also die Innenwalze 1 und der Walzenmantel 2 verschieden ausdehnen, eine relativ leichte Verschiebung des Walzenmantels 2 gegenüber der Innenwalze 1 möglich ist, so daß keine übermäßigen Temperaturschwankungen auftreten. Dies ist besonders für Polyamidwalzen wichtig, weil das Material spröde ist. Bei dem in Betracht kommenden Temperaturbereich sind Verlagerungen von einigen Zentimetern in Längsrichtung zwischen Walzenmantel und Innenwalze möglich.

Die vorerwähnten Ausführungsformen sind überdies vorwiegend für Fälle vorgesehen, bei denen der Walzenmantel 2 separat hergestellt und anschließend auf die Innenwalze 1 aufgebracht wird.

In den F i g. 6 bis 8 ist eine wichtige Ausführungsform 20 dargestellt, die besonders für Polyurethanwalzen geeignet ist, bei denen der Walzenmantel 2 an Ort und Stelle auf einer Innenwalze erzeugt wird, in dem beispielsweise auf die drehende Innenwalze ein flüssiger Reaktionsansatz aufgegossen wird Diese Ausführungsform unterscheidet sich in zwei Hinsichten von den vorherigen Ausführungsformen.

Der erste Unterschied betrifft die Ausbildung der Innenwalze. Die Innenwalze 1' ist nicht mehr als massive Stahlwalze mit Längsbohrungen 3 zur Führung der Kühlflüssigkeit ausgebildet, wie in den F i g. 1 und 2, sondern sie ist eine sogenannte »Schwimmende Walze«, die einen feststehenden Kern 18 sowie eine mit Abstand darum angeordnete Hohlwalze 21 umfaßt, die an den Enden auf dem Kern 18 gelagert sein kann. Zwischen dem Kern 18 und der Hohlwalze 21 sind einander gegenüberliegende Dichtungen 23 vorgesehen, die in einer Nut im Kern 18 angeordnet sind und gegen die Innenseite der Hohlwalze 21 anliegen. Die Dichtungen 23 erstrecken sich über die Länge des Kerns 18 bzw. der Hohlwalze 21. An den Enden sind ebenfalls (nicht dargestellte) Dichtungen vorgesehen, so daß zwischen Kern 18 und Hohlwalze 21 ein Druckraum 19 in Form einer halbzylindrischen Längskammer abgeteilt ist, in den durch geeignete Zuleitungen Drucköl eingeleitet wird, welches einen über die Länge gleichmäßigen Druck auf die Innenseite der Hohlwalze 21 ausübt.

Die Kühlung der Innenwalze Γ wird bei diesem Ausführungsbeispiel dadurch bewerkstelligt, daß die in der Längskammer 19 befindliche Druckflüssigkeit gekühlt wird.

Der zweite Unterschied dieses Ausführungsbeispiels gegenüber den vorherigen besteht darin, daß die Wärmeleiter, die die Wärme aus dem Walzenmantel 2 bzw. von dessen vergrößerter innerer Oberfläche abnehmen, nicht mehr separate Elemente wie in den Fig.3 bis 5 sind, sondern als mit der Hohlwalze 21 einstückige Außenumfangsrippen 27 ausgebildet sind. Diese Rippen 27 können schraubenförmig um die Innenwalze Γ herum verlaufen und eine beliebige Steigung haben. Sie werden in den Außenumfang der Hohlwalze 21 eingedreht

Der Walzenmantel 2 wird an Ort und Stelle auf der Innenwalze 1' polymerisiert, indem z. B. eine flüssige Kunststoffmasse auf die sich drehende Innenwalze über ihre Länge gleichmäßig aufgebracht und aushärten gelassen wird. Dieses Verfahren kommt insbesondere für Polyurethanwalzen in Betracht, weil dieses Material die auftretenden Schrumpfspannungen ohne weiteres erträgt.

Auch bei dem Ausführungsbeispiel der Fig.6 bis 8 erhält der Walzenmantel 2 innenseitig Nuten, die durch die Rippen 27 beim Aufgießen aus dem Walzenmantel 2 ausgespart werden. Ihre Form kann verschieden sein. In dem Ausführungsbeispiel der F i g. 8 hat sie die Gestalt eines schmalen Trapezes.

Bei dem Verfahren, den Walzenmantel 2 durch

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Aufgießen eines Kunststoffansatzes auf der Innenwalze Γ an Ort und Stelle zu erzeugen, müssen die Rippen 27 natürlich nicht mit der Innenwalze 1' einstückig sein. Es ist auch möglich, ein entsprechendes Metallprofil auf die Innenwalze 1' aufzuwickeln und dann das Aufgießen des Walzenmantels 2 vorzunehmen. Schließlich versteht es sich, daß auch bei Polyurethanwalzen mit aufgegossenem Walzenmantel eine Ausführung der Innenwalze

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nach den F i g. 1 und 2 in Betracht kommt

Die Nuten 5,15,25 bzw. die Rippen 27 können in allen Ausführungsbeispielen bis in die Zone der stärksten Erwärmung reichen, da sie von nicht zusammendrückbaren Wärmeleitern ausgefüllt sind die ein Eindrücken der Nuten unter dem Liniendruck und damit Markierungen auf der Walzenoberfläche verhindern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kühlbare Walze mit einer aus Metall bestehenden tragenden Innenwalze, auf der ein aus Kunststoff bestehender rohrförmiger, auf dem s Innenumfang Nuten aufweisender Walzenmantel fest angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwalze (1,1') von innen kühlbar ist und in den Nuten (5, 15, 25) ein mit den Nutwandungen und mit der Innenwalze (1, V) in to Wärmeleitungsverbindung stehender, druckfester Wärmeleiter angeordnet ist

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Wärmeleiter durch ein in den Nuten (5, 15,25) angeordnetes Metall gebildet ist

3. Walze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß das Metall durch ein verdichtetes Metallpulver (16) gegeben ist welches den durch die Nuten (15) und die Oberfläche (12) der Innenwalze (1) gebildeten Raum ausfüllt

4. Verfahren zur Herstellung einer Walze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß der Walzenmantel getrennt von der Innenwalze hergestellt und mit den Nuten versehen wird, daß der Walzenmantel erwärmt und die Innenwalze abgekühlt werden und daß bei in diesem Zustand zusammengefügten Walzenteilen das Metallpulver in abgekühltem Zustand in die Nuten eingebracht und dort verdichtet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß die Verdichtung unter Vibrationseinwirkung und/oder durch Feststampfen erfolgt

6. Walze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß das Metall durch ein einen niedrigen Schmelzpunkt aufweisendes Metall (26) gegeben ist, welches den durch die Nuten (25) und die Oberfläche (12) der Innenwalze (1) gebildeten Raum ausfüllt

7. Walze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall durch ein in den Nuten (5) angeordnetes, in seinem Querschnitt dem Nutquerschnitt angepaßtes Metallprofil (9) gegeben ist

8. Walze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß der Querschnitt ein mit der Grundseite (11) an der Innenwalze (1,1') sitzendes Trapez ist

9. Walze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß das Metall durch Rippen (27) der entsprechend profilierten Oberfläche der Innenwalze (1) selbst gegeben ist

10. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß die Nuten (5) axial so verlaufen.

11. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß die Nuten (15, 25) schraubenförmig verlaufen.

12. Walze nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet daß die Nuten ein mehrgängiges Steilgewinde bilden.