DE8905100U1

DE8905100U1 - Beheizbare Kalanderwalze

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Publication number: DE8905100U1
Application number: DE8905100U
Authority: DE
Original assignee: Walzen Irle 5902 Netphen De GmbH
Current assignee: Walzen Irle 5902 Netphen De GmbH
Priority date: 1989-04-22
Filing date: 1989-04-22
Publication date: 1989-07-06

Description

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18. April 1989 75 303

Beheizbare Kalanderwalze

Die Neuerung betrifft eine beheizbare Kalanderwalze mit unterhalb ihrer -Mantelfläche vorgesehenen achsperalleien Kanälen für den Durchsatz eines die Aufheizung beidrkäßden thermischen übertragungsmediums, bei der a&r Walzenkörp?'" beidseitig ti.it FleDschzapfen derart verbunden ist* daß zwischen den Stirnflächen der Flansche der Walzenzapfen und denen des Walzenkörpers seheibenförisige Spalte gebildet: sind, deren Durchmesser den des dia Kanalachsen als Mantellinien aufweisenden Zylinders Überschreiten, und wobei vorzugsweise zentrale Zu- und Ableitungsbohrungen der rienschzapfen jeweils bis zu den Spalten führen.

Derartige Kalanderwalzen sind aus dem DE-GH 84 10 839. bekannt; gegenüber vorbekannten, Verdrängerkörper aufweisenden Kalanderwalzen haben sie sich als vorteilhaft bewährt, da übliche, frei in einer Walzenbohrung gehaltene Verdrängerkörper einerseits eine oft nicht ausreichende Stabilität aufweisen, die dazu führen kann, daß insbesondere beim starken positiven oder negativen Beschleunigen der Kalanderwalzen Verdrängerkörper sich lösen und sich erheblich verformen oder gar zerreißen können, wobei auch noch das Walzeninnere beschädigt werden kann, so daß im leicht eintretenden Schadensfalle kostspielige Reparaturen notwendig werden. Darüber hinaus sind, auch wenn der zwischen dem Innenmantel des Walzenkörpers und dem Außenmantel des Verdrängerkörpers gebildete Spalt eine nur geringe Stärke aufweist,die gebotenen Strömungswege mit unvorteilhaft großen Querschnitten gebildet, so daß das thermische Medium den gebotenen Spalt mit nur niedriger Geschwindigkeit und damit geringem Wärmeübergang durchsetzt.

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Aus dem gleichen Grunde der Beschränkung des Durchflußquer schnittes werden die bekannten peripheren achsparallelen Bohrungen oft mit für die Herstellung unvorteilhaften geringen Weiten ausgeführt, und allgemein erweist es sich als nachteilig, daß mit solchen Bohrungen ausgestattete Walzenkörper ein unvorteil hohes Gewicht aufweisen.

Die Neuerung geht daher von der Aufgabe aus, Kalanderwalzen zu schaffen, die einerseits die Nachteile üblicher Verdrängerkörperwalzen vermeiden und andererseits gestatten,das Medium führende Bohrungen mit vorteilhaft großem Durchmesser auszuführen, ohne hierdurch Strömungswege mit unvorteilhaft hohem Querschnitt zu erreichen, und die sich auch durch ein vorteilhaft geringes Gewicht auszeichnen.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Kennzeichens des Schutzanspruches 1. Hierdurch wird es möglicfv, bei der Herstellung die achsparallelen, als Kanäle wirkenden Bohrungen mit für die Bearbeitung optimalem Durchmesser herzustellen, ohne daß hierbei unvorteilhaft weite Kanäle geschaffen werden, dadurchdas nachträgliche Ausbohren des Walzenkörpers und Einbringen des Verdrängerkörpers die Querschnitte der Bohrungen mit angeschnitten werden, so daß diese nur noch mit dem verbleibenden Restanteil als Leitungskanal für das Medium zur Verfügung stehen, und andererseits werden die Nachteile üblicher, mehr oder weniger frei befestigter Verdrängerkörper vermieden, indem diese sich über den gesamten Innenmantel der Ausbohrung des Walzenkörper abstützen, wobei eine ausreichende Befestigung und Halterung beispielsweise durch Einpressen, Einschrumpfen odfr dgl. erreicht werden kann, und darüber hinaus die Möglichkeit besteht, durcf? zusätzliche, beispielsweise aufgeschweißte Nocken, Leisten oder dgl. eine erhöhte kraftschlüssige oder aber eine formschlüssige Verbindung zu erreichen, beispielsweise indem Drehmomente durch solche Nocken oder Lei-

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sten übernommen werden können, wenn diese in für sie vorgesehene Ausnehmungen oder aber den Freiraum der Kanäle einzutreten vermögen.

Zweck/näßige Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Im einzelnen sind die Merkmale der Neuerung anhand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit dieses darstellenden Zeichnungen gegeben. Es zeigen hierbei:

Figur 1 einen abgebrochenen Längsschnitt einer mit Flanschzapfen ausgestatteten Kalanderwalze, und

Figur 2 einen Querschnitt durch die Kalanderwalze der Fig.

In Fig. 1 ist eine Kalanderwalze dargestellt, die im wesentlichen aus einem Walzenkörper 1 besteht, der beidendig mit je einem Flansch 2,3 eines Flanschzapfens 4,5 verbunden ist. Die Flansche 2,3 sind jeweils mit Ansätzen 6 ausgestattet, die zentrierend und die Verbindung mit dem Walzenkörper 1 gegen Querkräfte sichernd in Bohrungen 7 des Walzenkörpers 1 eingreifen. Die verbleibenden Stirnflächen des Walzenkörpers und die ihm gegenüberstehende des Flansches 2 bzw. 3 respektive dessen Ansatzes 6 sind so gegeneinander zurückgesetzt und auf Distanz gehalten, daß zwischen ihnen ein im wesentlichen scheibenförmiger bzw. flachkegelstumpfartiger Spalt 8 gebildet wird.

In den Walzenkörper 1 sind, zweckmäßig vom Grunde der Bohrung 7 aus, diesen Walzenkörper achsparallel· durchziehende, in Form von Bohrungen ausgeführte Kanäle 9 eingebracht, die zweckmäßig äquidistant und achsparallel derart verlaufen, daß ihre Achsen einen die Achse des Walzenkörpers zentrisch umschließenden Kreis schneiden bzw. Mantellinien eines gleichachsig mit dem Walzen-

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körper darzustellenden Zylinders bilden. Zweckmäßig nach Ausbohren der Kanäle 9 wird der Walzenkörper 1 zentrisch derart ausgebohrt, daß die hierbei gebildete Mantelfläche jeweils in die Bohrungen eingreift. Das bedeutet, daß der Mantel dieser Bohrung 10 einen Durchmesser aufweist, der dem des hypotetischen Zylinders entspricht und ihn maximal um den Durchmesser der die Kanäle 9 bildenden Bohrungen über- oder unterschreitet.

In diese ßohrung wird anschließend ein Stahlrohr 11 fest eingebracht, beispielsweise durch Einschrumpfen und/oder durch Finpressen. Dieses Stahlrohr 11 wirkt damit im wesentlichen als Verdrängerkörper; da es sich aber allseitig fest auf die zwischen den angeschnittenen Kanälen gebiidetewStege stützt ist der so dargestellte Verdrängerkörper mechanisch stabil, fest und sicher ausgeführt und befestigt und weist damit den Fehler geringer Stabilität der üblichen Verdrängerkörper nicht auf.

Einseitig ist das Rohr 11 durch eine beispielsweise mit ihm verschweißte Kreisscheibe 12 abgeschlossen, so daß das Stahlrohr 11 als Durchflußweg für das wärmeübertragende Medium entfällt. Im Ausführungsbeispiel werden Zu- und Abfluß dieses Mediums durch den Flanschzapfen 5 bewirkt. Er ist mit einer axialen Bohrung 13 ausgestattet, deren äußere Zone, wie der eingeschriebene Pfeil ausweist, der Abführung des Mediums dient, welches, ebenfalls durch einen Pfeil angezeigt, dem Walzenkörper über ein die Bohrung 13 zentral durchziehendes Rohr 14 zugeführt wird, welches auch die Kreisscheibe 12 durchdringt. Die freien Enden der Walzenzapfen sind abgebrochen, so daß der den Leitungen zugeordnete Anschlußkopf nicht dargestellt ist.

Im Betriebe wird das Medium dem Rohr 14 über den nicht dargestellten Anschlußkopf zugeführt und durchsetzt den Innenraum

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des Stahlrohres 11. Im Spalt 8 wendet sich die Strömung jeweils nach außen, und das Medium durchsetzt die peripheren Kanäle 9. Am Ende des Walzenkörpers tritt das Medium aus den Kanälen 9 aui und erreicht über den Spalt 15 die das Rohr 14 umziehende Außenzone der Bohrung 13 und fließt über diese zum nicht dargestellten Anschlußkopf ab.

Die dargestellte Kalanderwalze zeichnet sich durch ein geringes Gewicht aus, da die zentralen Bereiche des Walzenkörper.; 1, die zu dessen Stabilität ohnedies nur in geringem Umfange beitragen, bei der Bildung der Bohrung 10 ausgebohrt wurden, iierbe i wurde gleichzeitig in die zur Bildung der Kanäle 9 vorgesehenen Bohrungen eingegriffen und hierbei deren verbleibender Querschnitt reduziert. Dadurch bestand die Möglichkeit, die zur Bildung der Kanäle 9 vorgesehenen Bohrungen mit für die Herstellung optimalem Durchmesser auszuführen, ohne daß hierdurch ein unliebsam hoher effektiver Gesamtquerschnitt entstand, der die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums reduziert und damit den Wärmeübergang aus diesem beeinträchtigt hätte.

Die Flansche 2,3 der Flanschzapfen 4,5 greifen mir Ansätzen 6 in in die Stirnseiten des Walzenkörpers eingebrachte Bohrungen 7 ein, so daß zunächst einmal die üblicherweise durch strichpunktiert angedeutete Schrauben bewirkte verbinoung der Flanschzapfen mit dem Walzenkörper verbessert wird: die Ansätze 6 zentrieren einerseits die Flanschzapfen, und andererseits vermögen sie gleichzeitig, beisDielsweise Querkräfte ohne Beanspruchung der verbindenden Schrauben zu übernehmen.

Das als Verdrangerkörper vorgesehene Stahlrohr 11 weist die Nachteile geringer Stabilität und unzureichender Befestigung der üblichen Verdrangerkörper nicht auf, da es sich großflächig auf die zwischen den Kanälen 9 verbliebenen Stege bzw. entlang der Mantelfläche der Bohrung 10 abstützt und beispielsweise durch Einpressen und/oder Einschrumpfen einen ausreichend

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&iacgr;| festen Sitz erhalt. Zusätzlich kann diese kraftschlüssige Verbindung noch durch aufgeschweißte bzw. durch Schweißungen ge- ,1 bildete Nocken, Leisten oder dgl. verstärkt werden, die ent- |^: weder nur bereichsweise die kraftschlüssige Verbindung erhöhen oder aber in spezielle Nute oder dgl., beispielsweise aber

auch in den Fußbereich der Kanäle 9, eingreifen und damit eine zusätzliche formschlüssige Verbindung bewirken, die insbesondere geeignet ist, beim Anfahren oder Abbremsen infolge der f Trägheit auftretende Drehmomente aufzunehmen.

Als vorteilhaft erweist es sich, daß der bisherige Aufbau der Walzen nicht wesentlich zu ändern ist, so daß nur geringe Änderungen vorzunehmen sind. Als vorteilhaft hat sich auch herausgestellt, daß als Stahlrohre 11 Normrohre verwendbar sind. Die das Rohr schließende Kreissciieibe 12 kann einseitig als Deckel vorgesehen sein, das Stahlrohr kann beidseitig geschlossen werden, und es ist auch möglich,eine Kreisscheibe in einem beliebigen Längenbereich des Stahlrohres 11 anzuordnen. Die beim Ausführungsbeispiel gezeigte Konstruktion erleichtert das Einschieben und Einpressen des Stahlrohres 11. Vorzugsweise bei nicht angetriebenen Kalanderwalzen besteht auch die

% Möglichkeit, den Zu- und den Abfluß des Mediums jeweils in einen der Flanschzapfen zu verlegen. Als besonders vorteilhaft läßt sich eine relativ hohe Gewichtsverminderung erreichen;so beispielsweise bei einer Walze von 380 mm Durchmesser ind 4000 mm Ballenlänge beträgt das Gewicht des Walzenkörpers mit einer Zentralbohrung von 120 mm 2 750 kj und läßt sich bei einem Teilkreisdurchmesser der Kanalbohrungen von 190 mm und einer Zentralbohrung 10 von 190 mm Durchmesser einem Durchmesser der Kanalbohrungen von 40 mm auf 2 300 kg reduzieren. Als wesentlich weist sich noch die Möglichkeit der Verkleinerung der Kanalquerschnitte und der damit verbundenen Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeiten in den verbliebenen Bohrungssegmenten aus; so kann beispielsweise die Strömungsgeschwindig keit um 200 % gesteigert werden, so daß sich als weitere Vorteile auch noch eine Verringerung der Pumpenleistung sowie eine kleinere Ausführung der Anschlußköpfe in Verbindung mit einer Verbesserung des Wärmeüberganges ergeben.

Claims

PATENTANWÄLTE HEMMERICH *· MOLLER*· GBOSSE · POLLMEIER · MEY · VALENTIN- 1 - 18. April 1989 =gr 75 303 Walzen IrI? GmbH, Hüttenweg 5, 5902 Netphen 3 Schutzansprüche

1. Beheizbare Kalanderwalze mit unterhalb ihrer Mantelfläche vorgesehenen achsparallelen Kanälen für den Durchsatz eines die Aufheizung bewirkenden thermischen Übertragungsmediums, bei der der Walzenkörper beidseitig mit Flanschzapfen derart verbunden ist, daß zwischen den Stirnflächen der Flansche der Walzenzapfen und denen des Walzenkörpers scheibenförmige Spalte gebildet sind, deren Durchmesser den des die Kanalachsen als Mantellinien aufweisenden Zylinders überschreiten und wobei vorzugsweise zentrale Zu- und Ableitungsbohrungen der Flanschzapfen jeweils bis zu den Spalten führen, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenkörper eine durchgehende Bohrung (10) aufweist, deren Durchmesser mindestens den des die Achsen der Kanäle enthaltenden Teilkreises vermindert um den Kanaldurchmesser und maximal dem Durchmesser dieses Teilkreises erhöht um den Durch-

Fi messer der Kanäle beträgt, und daß in diese Bohrung (10) ein |j

mindestens durch eine Kreisscheibe (12) geschlossenes Rohr (11) £ eingepreßt, eingeschrumpft oder dgl. ist.

2. Kalanderwalze nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, %

daß die beiden Stirnflächen des Walzenkörpers Ausnehmungen aufweisen, welche zentrierende Ansätze (6) der Flansche (2, 3) der Flanschzapfen (4, 5) aufnehmen.

3. Kalanderwalze nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch auf den Mantel des Rohres (11) aufgebrachte, kraft- und/oder formschlüssig wirksame Nocken oder Leisten.

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4. Kalanderwalze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken oder Leisten in den Querschnitt der resultierenden Kanäle (9) eingreifen.

5. Kalanderwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanz der die Mündungen der Bohrung (10) darstellenden Stirnflachen des Walzenkörpers (1) ihrer gewünschten Arbeitsbreite entspricht.

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