PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE10239097A1 11.03.2004
Titel Biegeausgleichswalze
Anmelder Voith Paper Patent GmbH, 89522 Heidenheim, DE
Erfinder Schnyder, Eugen, Waltenschwill, CH
Vertreter Manitz, Finsterwald & Partner GbR, 80336 München
DE-Anmeldedatum 26.08.2002
DE-Aktenzeichen 10239097
Offenlegungstag 11.03.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.03.2004
IPC-Hauptklasse F16C 13/00
IPC-Nebenklasse B05C 1/08   B05C 11/04   D21G 1/02   B27N 3/26   
Zusammenfassung Eine Biegeausgleichswalze umfasst einen umlaufenden Walzenmantel, ein den Walzenmantel axial durchsetzendes drehfestes Joch sowie zwischen dem Joch und dem Walzenmantel angeordnete Stützelemente. Dabei sind die Innenseite des Walzenmantels und/oder die dieser Mantelinnenseite zugewandten Stützflächen der Stützelemente bzw. eine zwischen den Stützelementen unter der Mantelinnenseite angeordnete Leiste mit einer Kunststoffbeschichtung versehen. Alternativ oder zusätzlich können die Stützelemente bzw. Leiste jeweils einen aus Kunststoff bestehenden Grundkörper besitzen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Biegeausgleichswalze mit einem umlaufenden Walzenmantel, einem den Walzenmantel axial durchsetzenden drehfesten Joch und zwischen dem Joch und dem Walzenmantel angeordneten Stützelementen.

Bei den bisher üblichen Biegeausgleichswalzen treten angesichts der dort gewählten Paarung Stützelement/ Mantelinnenfläche immer wieder Anlauf- oder Schleifprobleme auf. Überdies kommt Aluminiummänteln eine zunehmende Bedeutung zu. Ein Einsatz der bisher üblichen Bronzestützelemente in Verbindung mit einem solchen Aluminiummantel ist nun aber praktisch ausgeschlossen. Außerdem kann es bei sehr elastischen Walzenmänteln oder Stützelementen zu Kratzern kommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Biegeausgleichswalze der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die zuvor genannten Nachteile beseitigt sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Innenseite des Walzenmantels und/oder die dieser Mantelinnenseite zugewandten Stützflächen der Stützelemente eine zwischen den Stützelementen und der Mantelinnenseite angeordnete Leiste mit einer Kunststoffbeschichtung versehen sind und/oder die Stützelemente bzw. Leiste jeweils einen aus Kunststoff bestehenden Grundkörper besitzen.

Aufgrund dieser Ausbildung kann die Reibung und entsprechend der Verschleiß auf ein Minimum reduziert werden. Neben den vielfachen tribologischen Vorteilen ist auch eine problemlose Wartung gewährleistet.

So können beispielsweise bereits angeschliffene Bauteile auf einfachere und schnellere Weise repariert werden.

Der mit einer Kunststoffbeschichtung versehene Grundkörper eines jeweiligen Stützelements bzw. der Leiste kann insbesondere aus Stahl, Guss, Bronze oder dergleichen bestehen. Grundsätzlich ist jedoch auch ein Grundkörper aus Kunststoff denkbar, wobei ein solcher Grundkörper beispielsweise aus faserverstärktem Polyamid, faserverstärktem Polyetylen, faserverstärktem Epoxidharz oder dergleichen bestehen kann. Besteht bereits der Grundkörper aus Kunststoff, so kann die Beschichtung grundsätzlich entfallen. Es sind jedoch durchaus auch solche Ausführungen denkbar, bei denen trotz eines bereits aus Kunststoff bestehenden Grundkörpers zusätzlich noch eine Kunststoffbeschichtung vorgesehen ist. Im letzteren Fall kann die Kunststoffbeschichtung insbesondere aus einem anderen Kunststoff als der Grundkörper bestehen.

Insbesondere das Kunststoffmaterial der Kunststoffbeschichtung kann vorteilhafterweise mit Füllstoff versehen sein, wodurch die tribologischen Eigenschaften der Beschichtung verbessert, der Verschleiß verringert und die Festigkeit erhöht werden können. Abgesehen davon wird auch der Anteil beispielsweise an teuren Epoxidharzen für die Beschichtung entsprechend verringert.

Die Kunststoffbeschichtung kann beispielsweise aus thermoplastischem Kunststoff bestehen.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform ist der Walzenmantel aus Schichten aufgebaut ist, wobei vorzugsweise Schichten aus Elastomeren unterschiedlicher Härte mit Verstärkerschichten gepaart sind.

Angesichts der erfindungsgemäßen Beschichtung der Mantelinnenseite bzw. der Stützelemente kann nunmehr insbesondere auch ein aus Aluminium bestehender Walzenmantel verwendet werden, ohne dabei die eingangs genannten Probleme in Kauf nehmen zu müssen.

Es können beispielsweise hydraulische Stützelemente vorgesehen sein. Diese können zum Beispiel mit Drucköl beaufschlagt werden, um die jeweiligen Stützkräfte zu erzeugen.

Die Stützelemente bzw. die Leiste können insbesondere hydrostatisch und/oder hydrodynamisch geschmiert sein.

Vorteilhafterweise sind Mittel zum Abführen von Lecköl aus dem Stützelementbereich vorgesehen. Es ist somit ein gezieltes Wegfördern von Lecköl beispielsweise in einen Behälter möglich.

Beim Beschichten der Stützelemente geht man bisher wie folgt vor:

Die Beschichtung wird durch Tauchen, Spritzen, Streichen, Gießen oder Aufziehen von Folie aufgebracht. Anschließend werden die Körper gesintert. In einem letzten Arbeitsgang erhalten sie dann – bisher durch mechanische Bearbeitung wie z.B. Schleifen usw. – ihre der Walzenschale exakt angepasste Kontur.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, ein vereinfachtes Verfahren zur Herstellung eines Stützelements für eine erfindungsgemäße Biegeausgleichswalze anzugeben.

Das entsprechende erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass ein Grundkörper erzeugt und mit einer Kunststoffbeschichtung versehen wird, dass der beschichtete Grundkörper in eine im Querschnitt allgemein U-förmige Form eingebracht wird, deren innere Bodenfläche komplementär zur gewünschten, an die Innenseite des Walzenmantels angepassten Kontur der Stützfläche des Stützelements bzw. der Leiste ausgestaltet ist, und dass die Form erhitzt und anschließend wieder abgekühlt wird, um die gewünschte Kontur für die beschichtete Stützfläche des Stützelements bzw. die Leiste zu erzeugen.

Der Herstellungsprozess wird damit deutlich vereinfacht. Indem die Negativform in einem ersten Abschnitt erhitzt und in einem zweiten Abschnitt gekühlt wird, erhält man auf einfache Weise in einem einzigen Arbeitsgang bereits auch die passende, d.h. präzise Kontur für die Stützelemente bzw. die Leiste.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Grundkörper aus Kunststoff in einer im Querschnitt allgemein U-förmigen Form erzeugt, deren innere Bodenfläche komplementär zur gewünschten, an die Innenseite des Walzenmantels angepassten Kontur der Stützfläche des Stützelements bzw. der Leiste ausgestaltet ist.

Mit der Formung des Grundkörpers in der betreffenden Form wird also gleichzeitig auch die gewünschte Kontur erzeugt. Eine Beschichtung ist in diesem Fall nicht erforderlich. Wie bereits erwähnt, sind jedoch durchaus auch solche Ausführungen denkbar, bei denen trotz eines aus Kunststoff bestehenden Grundkörpers zusätzlich noch eine Kunststoffbeschichtung vorgesehen ist.

Die erfindungsgemäße Biegeausgleichswalze ist vorteilhafterweise insbesondere anwendbar zur Herstellung von in einzelne Platten aufteilbaren Faserplattenbahnen, Spanplattenbahnen und/oder dergleichen aus einem lignozellulose- und/oder zellulosehaltige Teilchen und zumindest ein wärmehärtendes Bindemitteln enthaltenden Vlies.

Die erfindungsgemäße Biegeausgleichswalze ist in vorteilhafter Weise insbesondere zur Herstellung von Faserstoff-, Span-, HDF-, MDF-, LDF- und/oder OSB-Platten verwendbar.

So ist die erfindungsgemäße Biegeausgleichswalze zum Beispiel verwendbar in einer zu den genannten Zwecken eingesetzten, der Herstellung entsprechender Materialbahnen dienenden Presse mit einem umlaufenden, mit zum Beispiel einer Presstrommel einen Pressspalt bildenden Pressband, insbesondere Stahlband, sowie mit mehreren in Bahnlaufrichtung aufeinander folgenden Anpresseinheiten, die zumindest teilweise durch eine jeweilige Biegeausgleichswalze gebildet sind. In solchen Pressen ist der Pressspalt zumindest einseitig und vorzugsweise beidseitig beheizt. Es kann also sowohl die Presstrommel als auch das Stahlband beheizt sein. Die in Bahnlaufrichtung aufeinander folgenden Anpresselemente bzw. Biegeausgleichswalzen sind relativ dicht aufeinander folgend angeordnet, wobei sie auch in Gruppen aufgeteilt sein können. Bei einer gruppenweisen Anordnung der Anpresselemente sind diese innerhalb einer jeweiligen Gruppe relativ dicht aufeinander folgend angeordnet, während zwischen den Gruppen von Anpresselementen ein größerer Abstand vorliegen kann.

Die erfindungsgemäße Biegeausgleichswalze kann also beispielsweise in einer solchen Presse eingesetzt werden, wie sie in der EP 0 776 742 B1 und der DE 42 43 917 C1 beschrieben ist.

Grundsätzlich kann die erfindungsgemäße Biegeausgleichswalze beispielsweise in einer Papiermaschine, einem Kalander, einer Druckmaschine oder einer Vorrichtung zur Herstellung von Dekorpapier verwendet werden.

Beliebige andere Verwendungen sind denkbar.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt in schematische Längsschnittdarstellung eine Biegeausgleichswalze 10 für einen Einsatz z.B. in einer Vorrichtung oder Presse zur Herstellung von Materialbahnen, bei denen es sich beispielsweise um in einzelne Platten aufteilbare Faserplattenbahnen, Spanplattenbahnen und/oder dergleichen aus einem lignozellulose- und/oder zellulosehaltige Teilchen und zumindest ein wärmehärtendes Bindemittel enthaltenden Vlies handeln kann. Die Walze ist beispielsweise in Vorrichtungen oder Pressen zur Herstellung von HDF-, MDF-, LDF- und/oder OSB-Platten verwendbar. Generell ist beispielsweise auch eine Verwendung in einer Papiermaschine, einem Kalander, einer Druckmaschine oder einer Maschine zur Herstellung von Dekorpapier denkbar.

Die Biegeausgleichswalze 10 umfasst einen umlaufenden Walzenmantel 12, ein den Walzenmantel 12 axial durchsetzendes drehfestes Joch 14 und zwischen dem Joch 14 und dem Walzenmantel 12 angeordnete Stützelemente 16 zur Ausübung einer jeweiligen Stützkraft auf die Innenseite 18 des Walzenmantels 12.

Die Innenseite 18 des Walzenmantels 12 und/oder die dieser Mantelinnenseite 18 zugewandten Stützflächen 20 der Stützelemente 16 können mit einer Kunststoffbeschichtung 22 versehen sein, wodurch die Reibung und entsprechend der Verschleiß deutlich reduziert werden. Die Stützelemente 16 können auch jeweils einen aus Kunststoff bestehenden Grundkörper 16' besitzen. Neben den vielfachen tribologischen Vorteilen ist auch die Wartung entsprechend vereinfacht. So können bereits angeschliffene Bauteile deutlich schneller repariert werden.

Der mit einer Kunststoffbeschichtung 22 versehene Grundkörper 16' eines jeweiligen Stützelements 16 kann beispielsweise aus Stahl, Guss, Bronze oder dergleichen bestehen. Wie bereits erwähnt, ist jedoch auch ein Grundkörper aus Kunststoff denkbar, wobei beispielsweise Polyamide, faserverstärkte Epoxidharze usw. in Betracht kommen können.

Die Kunststoffbeschichtung 22 kann beispielsweise aus thermoplastischem Kunststoff bestehen. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Werkstoffe denkbar, wobei insbesondere solche bevorzugt sind, mit denen sich die Reibung verringern und/oder die Haltbarkeit erhöhen lässt. Das Kunststoffmaterial der Kunststoffbeschichtung 22 kann insbesondere auch mit Füllstoff angereichert sein. Dies dient nicht in erster Linie dazu, den Anteil der teuren Epoxidharze zu verringern, sondern vielmehr dazu, die tribologischen Eigenschaften der Beschichtung zu verbessern, den Verschleiß zu verringern und die Festigkeit zu erhöhen.

Angesichts der erfindungsgemäßen Kunststoffbeschichtung können nun insbesondere auch Walzenmäntel aus Aluminium eingesetzt werden.

Im vorliegenden Fall sind beispielsweise hydraulische Stützelemente 16 vorgesehen. Diese werden über Leitungen 24 mit Drucköl beaufschlagt, um die jeweiligen Stützkräfte zu erzeugen. Dabei können die verschiedenen Stützelemente 16 einzeln oder auch in Gruppen angesteuert werden. Sie können insbesondere hydrostatisch und/oder hydrodynamisch geschmiert sein.

Es können Mittel zum Abführen von Lecköl aus dem Stützelementbereich vorgesehen sein. Somit ist ein gezieltes Wegfördern von Lecköl beispielsweise in einen Behälter oder dergleichen möglich.

Bei der Herstellung eines jeweiligen Stützelements 16 kann beispielsweise wie folgt verfahren werden:

Zunächst wird der Grundkörper 16' erzeugt und mit der Kunststoffbeschichtung 22 versehen. Der beschichtete Grundkörper 16' wird dann in eine im Querschnitt allgemein U-förmige Form eingebracht, deren innere Bodenfläche komplementär zur gewünschten, an die Innenseite 18 des Walzenmantels 12 angepassten Kontur der Stützfläche 20 des Stützelements 16 ausgestaltet ist. Die Form wird dann erhitzt und anschließend wieder abgekühlt, um die gewünschte Kontur für die beschichtete Stützfläche 20 des Stützelements 16 zu erzeugen.

Bei einem alternativen zweckmäßigen Verfahren zur Herstellung eines jeweiligen Stützelements 16 wird ein Grundkörper 16' aus Kunststoff in einer im Querschnitt allgemein U-förmigen Form erzeugt, deren innere Bodenfläche komplementär zur gewünschten, an die Innenseite 18 des Walzenmantels 12 angepassten Kontur der Stützfläche 20 des Stützelements 16 ausgestaltet ist.

Die soeben beschriebene Biegeausgleichswalze 10 ist insbesondere verwendbar in einer Vorrichtung oder Presse zur Herstellung von in einzelne Platten aufteilbaren Faserplattenbahnen, Spanplattenbahnen und/oder dergleichen aus einem lignozellulose- und/oder zellulosehaltige Teilchen und zumindest ein wärmehärtendes Bindemittel enthaltenden Vlies. Sie ist also beispielsweise in einer solchen Vorrichtung oder Presse verwendbar, wie sie in der EP 0 776 742 B1 und der DE 42 43 917 C1 beschrieben ist. Die erfindungsgemäße Biegeausgleichswalze 10 ist insbesondere verwendbar zur Herstellung von Faserstoff-, Span-, HDF-, MDF-, LDF- und/oder OSB-Platten. Grundsätzlich ist auch eine Verwendung zum Beispiel in einer Papiermaschine, einem Kalander, einer Druckmaschine, einer Maschine zur Herstellung von Dekorpapier, einer Textilmaschine und/oder dergleichen denkbar.

10 Biegeausgleichswalze 12 Walzenmantel 14 Joch 16 Stützelement 16' Grundkörper 18 Mantelinnenseite 20 Stützfläche 22 Kunststoffbeschichtung 24 Leitung

Anspruch[de]
  1. Biegeausgleichswalze (10) mit einem umlaufenden Walzenmantel (12), einem den Walzenmantel (12) axial durchsetzenden drehfesten Joch (14) und zwischen dem Joch (14) und dem Walzenmantel (12) angeordneten Stützelementen (16), dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite (18) des Walzenmantels (12) und/oder die dieser Mantelinnenseite (18) zugewandten Stützflächen (20) der Stützelemente (16) bzw. eine zwischen den Stützelementen (16) und der Mantelinnenseite (18) angeordnete Leiste mit einer Kunststoffbeschichtung (22) versehen sind und/oder die Stützelemente (16) bzw. Leiste jeweils einen aus Kunststoff bestehenden Grundkörper (16') besitzen.
  2. Biegeausgleichswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (16') eines jeweiligen Stützelements (16) bzw. der Leiste aus faserverstärktem Polyamid, faserverstärktem Polyetylen, faserverstärktem Epoxidharz oder dergleichen besteht.
  3. Biegeausgleichswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mit einer Kunststoffbeschichtung (22) versehene Grundkörper (16') eines jeweiligen Stützelements (16) bzw. der Leiste aus Stahl, Guss, Bronze oder dergleichen besteht.
  4. Biegeausgleichswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial der Kunststoffbeschichtung (22) mit Füllstoff versehen ist.
  5. Biegeausgleichswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffbeschichtung (22) aus thermoplastischem Kunststoff besteht.
  6. Biegeausgleichswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenmantel (12) aus Schichten aufgebaut ist, wobei vorzugsweise Schichten aus Elastomeren unterschiedlicher Härte mit Verstärkerschichten gepaart sind.
  7. Biegeausgleichswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenmantel (12) aus Aluminium besteht.
  8. Biegeausgleichswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass hydraulische Stützelemente (16) vorgesehen sind.
  9. Biegeausgleichswalze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (16) mit Drucköl beaufschlagbar sind.
  10. Biegeausgleichswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (16) bzw. die Leiste hydrostatisch und/oder hydrodynamisch geschmiert sind.
  11. Biegeausgleichswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Abführen von Lecköl aus dem Stützelementbereich vorgesehen sind.
  12. Verfahren zur Herstellung eines Stützelementes (16) bzw. einer Leiste für eine Biegeausgleichswalze (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grundkörper (16') erzeugt und mit einer Kunststoffbeschichtung (22) versehen wird, dass der beschichtete Grundkörper (16') in eine im Querschnitt allgemein U-förmige Form eingebracht wird, deren innere Bodenfläche komplementär zur gewünschten, an die Innenseite (18) des Walzenmantels (12) angepassten Kontur der Stützfläche (20) des Stützelements (16) bzw. der Leiste ausgestaltet ist, und dass die Form erhitzt und anschließend wieder abgekühlt wird, um die gewünschte Kontur für die beschichtete Stützfläche (20) des Stützelements (16) bzw. der Leiste zu erzeugen.
  13. Verfahren zur Herstellung eines Stützelementes (16) bzw. der Leiste für eine Biegeausgleichswalze (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grundkörper (16') aus Kunststoff in einer im Querschnitt allgemein U-förmigen Form erzeugt wird, deren innere Bodenfläche komplementär zur gewünschten, an die Innenseite (18) des Walzenmantels (12) angepassten Kontur der Stützfläche (20) des Stützelements (16) bzw. der Leiste ausgestaltet ist.
  14. Verwendung der Biegeausgleichswalze (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einer Presse zur Herstellung von in einzelne Platten aufteilbaren Faserplattenbahnen, Spanplattenbahnen und/oder dergleichen aus einem lignozellulose- und/oder zellulosehaltige Teilchen und zumindest ein wärmehärtendes Bindemittel enthaltenden Vlies.
  15. Verwendung der Biegeausgleichswalze (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einer Presse zur Herstellung von Faserstoff-, Span-, HDF-, MDF-, LDF- und/oder OSB-Platten.
  16. Verwendung der Biegeausgleichswalze (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einer Papiermaschine, einem Kalander, einer Druckmaschine, einer Maschine zur Herstellung von Dekorpapier oder einer Textilmaschine.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com