Vorrichtung für die Druckbehandlung von Warenbahnen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für die Druckbehandlung von Warenbahnen, so zum Glätten und Prägen von Papier und anderen Werk stoffen, zum Abquetschen der Feuchtigkeit von Texti lien, zum Ausziehen von Kunststoff- und Gummi folien sowie zum Abwalzen von Materialien auf be stimmte Stärke, mit einer Walze, welche aus einem rohrförmigen, zum Umlauf bestimmten sowie den Walzenmantel bildenden Hohlkörper und einem in diesem undrehbar angeordneten Kern zur Belästungs- aufnahme besteht, und bezweckt die Schaffung einer Walze, mit welcher eine auf die ganze Länge der Walze gleichmässige Druckausübung möglich ist,
wobei auf Sondervorkehrungen, wie z. B. Stützrollen und Tragrollen, für die Walze auf der der Waren bahn abgewandten Seite verzichtet werden kann.
Bekanntlich erleiden die Walzen für die Druck behandlung von Warenbahnen bei der Arbeitsver richtung eine Durchbiegung nach der der Warenbahn abgewandten Seite, welche die gleichmässige Druck ausübung auf der ganzen Walzenlänge nachteilig be- cinflusst, wenn die Walze über ihre Zapfen gegen eine Gegenfläche angedrückt wird.
Es sind schon verschiedene Vorschläge bekannt geworden, um diesen Nachteil zu beheben. So ist dazu übergegangen worden, die Walze zu bombieren. Hier besteht bereits der Übelstand, dass jede Bom- bierung nur einer bestimmten Druckgrösse Rechnung tragen kann, wodurch für jede Druckgrösse eine andere Walze erforderlich ist.
Werden zum Anpres sen der Walze und damit zur Druckausübung durch die Walze Stützrollen verwandt, die auf der der Warenbahn abgewandten Walzenseite auf die ganze Länge der Walze verteilt angeordnet sind und ge sondert eine Druckbelastung erfahren, dann lässt sich zwar eine gleichmässige Druckausübung auf die ganze Länge der Walze erzielen und eine Durchbiegung der Walze vermeiden, jedoch ist es neben dem ver hältnismässig grossen Aufwand an Bauteilen ungünstig, dass beispielsweise bei der Verwendung der Anord nung zum Abquetschen der Feuchtigkeit aus Texti lien, namentlich wenn die Textilien aus dem Färb vorgang kommen, die Stützrollen verschmutzen sowie Schmutz- und Flusenfänger bilden,
was ein Reinigen der Vorrichtung in verhältnismässig kurzfristigen Zeitabständen erforderlich macht und die Arbeits geschwindigkeit beeinträchtigt.
Bekannt ist eine Messerwalze für Querschneider, die aus einem das Messer tragenden Mantel und einem in diesem befindlichen massiven Kern besteht. Der Mantel stützt sich hierbei entweder unmittelbar oder über Rollen auf dem Kern ab und kann sich gegenüber dem Kern drehen, welcher seinerseits. auch gegenüber dem Mantel verdrehbar sein kann.
Durch diese Anordnung soll die während eines Walzen umlaufes zu beschleunigende und zu verzögernde Masse verringert werden und trotzdem die Walze im Querschnitt so bemessen sein, dass sie sich unter den auftretenden Drücken nicht verbiegt, indem der Kern unabhängig von den Beschleunigungen und Verzögerungen im Umlauf der Messer ist und sich die Walze aber sonst hinsichtlich der Durchbiege festigkeit wie eine Walze verhält, die aus einem Stück besteht und deren Umfang mit den Messern bestückt ist, wodurch auch die gleichen vorerwähn ten Nachteile wie bei diesen Walzen gegeben sind.
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, den arbeitenden Walzenumfang so mit einem von ihm getrennten, die Druckbelastung aufnehmenden Ele ment zu kombinieren, dass etwaige Durchbiegungen des die Druckbelastung aufnehmenden Elements den arbeitenden Walzenumfang nicht beeinflussen.
Hierzu ist nach der Erfindung der den Walzen mantel bildende rohrförmige Hohlkörper so angeord- net, dass sein Innenumfang Abstand von dem Kern hat, und sind der Zwischenraum zwischen dem Kern und dem Innenumfang des rohrförmigen Hohlkör= pers durch zur Kernachse parallele Dichtungen in zwei Kammern unterteilt, in deren einen, und zwar in der auf der zur Anlage an der Warenbahn be stimmten Walzenseite liegenden, ein fliessfähiges Druckmittel und an deren Enden Mittel zur Ver hinderung des Ausströmens des Druckmittels aus der Kammer vorgesehen sind.
Der rohrförmige Körper kann aus jedem geeigneten Werkstoff, so aus Stahl, nachgiebigem, gegebenenfalls auch elastischem Werk stoff, Kunststoff mit oder ohne nachgiebigen oder elastischen Eigenschaften, insbesondere auf der Basis der Polyamide und Superpolyamide bestehen. Für den Kern wird in der Regel Stahl als Werkstoff gewählt. Hierbei kann der Kern jeden geeigneten Querschnitt haben. Als fliessfähiges Druckmittel kann eine Flüssig keit vorgesehen sein.
Diese Walzenausbildung bietet, da das fliessfähige Druckmittel seinen Druck allseitig gleichmässig fort pflanzt, den Vorteil, dass der rohrförmige Hohlkör per auf seine ganze sich über das fliessfähige Druck mittel am Kern abstützende Länge einen gleich mässigen Druck auf .eine Gegenfläche ausüben kann. Wenn der Kern sich unter der Wirkung des über das Druckmittel auf ihn übertragenden Druckes, der von der Walze auf eine Warenbahn ausgeübt wird, innerhalb des rohrförmigen Hohlkörpers verbiegen sollte, so sohl dies keinen Einfluss auf die satte An lage des rohrförmigen Hohlkörpers an einer Gegen fläche haben, weil das Druckmittel auch dann für diese Anlage sorgt, wenn der Kern ausbiegt. Auch wenn die Gegenfläche, welche z.
B. durch eine Gegen walze gebildet ist, sich durchbiegt, soll die satte Anlage des rohrförmigen Hohlkörpers an ihr erhal ten bleiben, weil das Druckmittel den rohrförmigen Hohlkörper zwingen soll, der Durchbiegung zu folgen.
Zweckmässig wirkt auf die in der Kammer auf der Anlageseite der Walze zwischen dem Innen umfang des rohrförmigen Hohlkörpers und dem Kern befindliche Flüssigkeit ein Luftpolster. Das Luft polster bietet den Vorteil, dass bei Unebenheiten in der Warenbahn, z. B. bei Nähten in Textilien, die Walze ohne unzulässige Drucksteigerung elastisch nachgeben kann.
Zur Verhütung zu grosser Durchbiegungen des Kernes kann der Kern eine die die Flüssigkeit ent haltende Kammer und die andere Kammer verbin dende Querbohrung und in dieser Querbohrung ein unter dem Druck der Flüssigkeit in seinen Sitz ge drücktes Ventil angeordnet sein, dessen Schaft auf der der Flüssigkeit abgewandten Kernseite vorsteht, so dass bei einer zu grossen Durchbiegung des. Kernes der Ventilschaft gegen den rohrförmigen Hohlkörper stossen und das Ventil geöffnet werden kann.
Die Sicherung eines Ausströmens des fliessfähigen Druckmittels aus den Enden des rohrförmigen Kör pers kann dadurch bewirkt sein, dass an den Enden der Walze in Umfangsnuten des Kernes Dichtungs- scheiben mit Radialspiel angeordnet sind, welche mit ihrem Aussenumfang am Innenumfang des rohrför- migen Körpers anliegen.
Vorteilhaft ist der Fluss der Flüssigkeit von der auf der Seite der Anlage der Walze an der Waren bahn befindlichen Kammer auf die auf der anderen Seite befindliche Kammer umsteuerbar. Bei einer Umsteuerung wird der rohrförmige Hohlkörper gegen über dem Kern nach der der Gegenfläche abge wandten Seite zu verschoben, so dass der den Walzen umfang bildende rohrförmige Hohlkörper eine Lüf tung gegenüber der Gegenfläche erfährt.
Zur Aufnahme der an den Enden der Walze an den Dichtungsscheiben vorbei austretenden Leck flüssigkeit lässt sich ein Auffangbehälter vorsehen, aus welchem eine Pumpe die Flüssigkeit wieder in die Walze fördert.
Die in die Walze geleitete Flüssigkeit kann auch Heiz- und Kühlzwecken dienen.
Die Zeichnung veranschaulicht Ausführungsbei spiele der Erfindung.
Fig.1 gibt eine Vorrichtung, die zum Abquetschen der Feuchtigkeit von Textilien bestimmt ist, teilweise in Frontansicht mit längsgeschnittener Oberwalze wieder.
Fig.2 ist ein Schnitt nach der Linie 11-II in Fig. 1.
Fig. 2a zeigt einen Schnitt durch eine Oberwalze mit Dichtungselementen anderer Ausführungsform. Fig. 3 lässt eine andere Walzenzusammenstellung in einem Fig. 2 entsprechenden Schnitt erkennen. Fig.4 und 5 geben weitere Möglichkeiten von Walzenanordnungen im Querschnitt wieder.
Fig.6 verdeutlicht einen Fig. 1 entsprechenden Längsschnitt durch eine Walze mit in anderer Weise ausgebildetem Luftpolster.
Fig.7 zeigt an einem Längsschnitt durch die Walze die Sicherung gegen eine zu grosse Durchbie- gung des Kernes.
Fig. 8 ist ein Schnitt durch das Ventil nach der Linie VIII-VIII in Fig. 7.
Fig. 9 gibt einen Längsschnitt durch die Walze ohne Luftposter wieder und zeigt die zusätzliche Anordnung eines Flüssigkeitsakkumulators.
Bei der in Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung bestehen die Oberwalze und die Unterwalze aus einem rohrförmigen Hohlkörper, welcher eine nur verhält nismässig geringe Wandstärke aufzuweisen braucht, und aus geeignetem Werkstoff, z. B. Stahl, nachgie bigem oder auch elastischem Werkstoff, Kunststoff auf einer geeigneten Basis, wie z. B. auf der Basis der -Polyamide und Superpolyamide, bestehen kann. Der rohrförmige Körper 1 ist um einen undrehbar im Ständer 2 der Vorrichtung gelagerten Kern 3, beispielsweise aus Stahl., angeordnet und belässt gegen über diesem Kern allseitig einen Zwischenraum bzw. Umfangsabstand 4, welcher den Bedarfsverhältnissen entsprechend gross zu wählen ist.
Gegenüber dem undrehbar angeordneten Kern 3 ist der rohrförmige Körper 1 drehbar. Auf der zur Anlage an eine Gegenfläche bzw. die Warenbahn kommenden Seite 5, das heisst der auf die zu behandelnde Warenbahn Druck ausüben den Stelle zugewandten Seite ist der Zwischenraum des rohrförmigen Körpers vom Kern 3 mit Druck flüssigkeit gefüllt, welche von der Pumpe 21 stammt. Der der zur Anlage an die Warenbahn bestimmten Stelle der Walze abgewandte Zwischenraum des rohr förmigen Körpers 1 von dem Kern 3 ist von dem der zur Anlage an die Warenbahn bestimmten Seite zugewandten Zwischenraum durch eine Dichtung ab gesperrt, welche durch Dichtungsstreifen 7, die aus Metall oder anderem Werkstoff bestehen, gebildet ist.
Die Dichtungsstreifen 7 sind an dem Kern 3 von diesem ausladend angebracht und liegen mit ihren freien Enden an dem Innenumfang des rohrförmigen Körpers 1 an. Naturgemäss kann die Dichtung auch in anderer Weise, so z. B. durch Kunststoff- oder Lederstreifen, deren am Innenumfang des rohrför migen Körpers anliegende Enden nach Art einer Manschette umgelegt sind, gebildet sein. Eine voll kommen dichte Absperrung ist nicht unbedingt erfor derlich, da etwa überströmende Flüssigkeit die Wir kungsweise der Walze nicht beeinträchtigt.
Gemäss Fig. 2a bestehen die Dichtungen aus Strei fen 7', die sich diametral gegenüberliegend im Kern 3 angeordnet sind und von Federn 7" nur schematisch dargestellt, gegen die innere Umfangsfläche des Hohl körpers angedrückt werden.
Der rohrförmige Hohlkörper 1 hat ein geringeres Widerstandsmoment als die mit ihm zusammenarbei tende Vollwalze 17.
In dem Kern 3 der Oberwalze sind bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 Sackbohrungen 8 gleichmässig auf die Länge des Kernes verteilt vor gesehen, die von der der Anlagestelle 5 der Walze zugewandten Seite des Kernes 3 ausgehen und quer zur Längsachse der Walze gerichtet sind. Die Sack bohrungen füllen sich zum Teil mit Flüssigkeit, welche die oberhalb des Flüssigkeitsspiegels befindliche Luft zusammendrückt. Es ist möglich, für das Luftpolster eine Nachlademöglichkeit vorzusehen.
Gemäss Fig. 6 sind anstelle der Sackbohrungen 8 in Fig. 1 Bohrungen 22 vorgesehen, die gleichfalls von der der Anlagestelle 5 der Walze zugewandten und in der Flüssigkeit 6 befindlichen Seite des Kernes 3 ausgehen und quer zur Längsachse der Walze ge richtet sind. Die Bohrungen 22 verbinden die in die Flüssigkeit 6 eintauchende Seite des Kernes. 3 mit der gegenüberliegenden von Flüssigkeit freien Seite des Kernes 3. In den Bohrungen 22 sind auf der in die Flüssigkeit eintauchenden Seite des Kernes Kolben 24 angeordnet, welche sich in den Bohrungen verschieben können.
Ausserdem sind in den Bohrun gen Federn in Form von Schraubenfedern 25 ange ordnet, welche sich gegen die Kolben und eine durch eine Verengung der Bohrungen gebildete Schulter 26 abstützen. Die Federn sind bestrebt, die Kalben auszuschieben und haben eine Vorspan- nung, welche dem grössten durch die Walzen aus- zuübenden Druck entspricht. Gegen Herausschieben aus den Bohrungen sind die Kolben durch die Ring scheiben 27 gesichert.
In Fig. 7 und 8 ist die Sicherung des Kernes 3 gegen zu grosse Durchbiegungen gezeigt. Der Kern 3 ist mit einer Querbohrung 29 versehen, die die in der Flüssigkeit 6 befindliche Kernseite mit der gegen überliegenden von Flüssigkeit freien Kernseite ver bindet. In die Bohrung ist ein Rückschlagventil einge setzt, welches aus einem Teller 30 und einem Schaft 31 besteht. Der Schaft führt sich mit Flügeln 32 in der Bohrung. Der Teller 30 sitzt unter dem Druck der Flüssigkeit 6 auf dem Sitz 33 eingangs der Boh rung auf der in der Flüssigkeit befindlichen Kernseite auf und schliesst die Bohrung.
Der Schaft 31 steht mit seinem dem Teller 30 abgewandten Ende 34 aus dem Kern in den von Flüssigkeit freien Raum des rohrförmigen Hohlkörpers 1 vor. Bei einer zu grossen Durchbiegung des Kernes legt sich das Ende 34 des Ventilschaftes an den Innenumfang des Hohl körpers 1 an, wodurch der Teller 30 von dem Sitz 33 abgehoben und Flüssigkeit durch die Bohrung 29 abströmen kann.
Bei der in Fig. 7 wiedergegebenen Walze ist kein Luftpolster wie in Fig. 1 und 6 vorgesehen. Natur gemäss kann auch bei der Anordnung nach Fig. 7 ein solches Luftpolster vorgesehen sein.
An jedem Ende der Walze .ist in einer Umfangs nut 9 des Kernes eine Ringscheibe 10 mit Radial spiel als Dichtungsscheibe vorgesehen, deren Aussen umfang an dem Innenumfang des rohrförmigen Kör pers 1 anliegt und die das Ausströmen der Druck flüssigkeit verhindert. Im Kern 3 sind in der durch die Anlagestelle 5 bestimmten Querrichtung zur Längsachse der Walze Stifte 11 angeordnet, die in Radialbohrungen 12 der Ringscheiben 10 eingreifen und dadurch die radiale Verschiebbarkeit der Ring scheiben auf die durch die Anlagestelle 5 bestimmte Querrichtung zur Längsachse der Walze beschränken.
Die Druckflüssigkeit 6 ist beispielsweise über einen Steuerhahn 13 von der Anlagestelle 5 der Walze auf die andere Walzenseite 4' (Fig.2) um steuerbar, um den rohrförmigen Hohlkörper gegen über der mit ihm zusammenarbeitenden Gegenwalze oder Gegenfläche zu lüften.
In dem Ständer 2 der Vorrichtung ist ein Sam- melgefäss 28 für die Leckflüssigkeit angeordnet, wel che an den Dichtungsscheibenringen 10 vorbei aus den Walzenenden austritt. Aus dem Sammelgefäss oder Sumpf wird die Flüssigkeit von einer Pumpe 27 ständig wieder in die Walze gefördert.
Der rohrförmige Hohlkörper 1 ist beispielsweise über das auf ihm angeordnete Kettenrad 14, die Kette 15 und das an einer .geeigneten Antriebsvor richtung befindliche Kettenrad 16 angetrieben. Es ist auch möglich, nur die Vollwalze 17 anzutreiben und den rohrförmigen Hohlkörper 1 durch Reibung mit zunehmen.
Bei dem in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungs beispiel ist zwischen zwei Walzen, die aus einem rohrförmigen Hohlkörper und einem stillstehenden Kern bestehen, eine Vollwalze 17 von verhältnis mässig kleinem Durchmesser angeordnet, die starr sein kann oder aber auch eine elastische Oberflächen beschaffenheit aufweist. In diesem Fall ist lediglich die obere Walze mit dem durch die Sacklöcher 8 gebildeten Luftpolster ausgerüstet, weil die Luft aus etwa im Kern der unteren Walze vorgesehenen Sack löchern nach oben entweichen könnte. Ein Luft polster gemäss Fig.6 könnte vorgesehen sein.
Gemäss Fig. 3 arbeiten eine entsprechend Fig. 2 ausgebildete obere Walze und eine gleichfalls ent sprechend Fig.2 ausgebildete untere Walze zusam men.
Wie Fig.4 erkennen lässt, arbeitet eine Walze, die aus einem rohrförmigen Hohlkörper und einem stillstehenden Kern besteht, mit zwei Vollwalzen 18 und 19 zusammen, von denen je eine auf je einer Seite der durch die obere Walze gelegten Senkrechten angeordnet ist.
Fig. 5 gibt eine Fig. 4 entsprechende Anordnung wieder, bei welcher zwischen den beiden Walzen 18 und 19 und der oberen Walze noch eine Vollwalze 20 von verhältnismässig kleinem Durchmesser ange ordnet ist.
Es ist möglich, für die Walze im Ständer der sie aufnehmenden Vorrichtung eine Gleitabstützung vorzusehen, gegen welche die Enden der Walze an liegen, um in Achsrichtung der Walze wirkende Kräfte aufzunehmen.
Fig. 9 lässt die Anordnung eines Druckakkumu lators 35 im Ständer 2 der die Walze aufnehmenden Vorrichtung erkennen. Durch entsprechendes Einstel len des Steuerhahnes 36 fördert die Pumpe 27 in den Akkumulator 35, aus welchem die Walze mit Flüssig keit gespeist wird.
Wird die Walze zum Abwalzen von Walzgut auf eine bestimmte Stärke verwandt, dann wird der dieser Stärke entsprechende Abstand zwischen den Arbeits walzen eingestellt und wirkt die Flüssigkeit lediglich als den vom Walzgut herrührenden Druck aufneh mendes und auf den Kern übertragendes Mittel.