DE2229534C2 - Prägewalze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Prägewalze mit einem festen zylindrischen Träger und einem darauf in drehbarer Passung gelagerten Walzenmantel, wobei zwischen Träger und Walzenmantel ein Hohlraum zur Aufnahme einer Lagerflüssigkeit angeordnet ist und in dem Träger Kanäle zur Versorgung des Hohlraumes mit Lagerflüssigkeit vorgesehen sind.

Eine derartige Prägewalze ist durch die DD-PS 918 bekannt, bei der jedoch die Lagerflüssigkeit nur dort wirksam wird, wo die Walze an der Gegenwalze anliegt Das heißt, die Lagerflüssigkeit wirkt hauptsächlich als druckausübendes Medium und befindet sich in einem in der Regel abgeschlossenen Raum zwischen Walzenkern und Umfangskörper, der über Kanäle bei Bedarf aufgefüllt werden kann.

Durch die DE-PS 10 74 541 ist ebenfalls eine Walze bekannt, bei der in einem Hohlraum zwischen Walzenmantel und Kern eine Druckflüssigkeit vorgesehen ist, wobei der Walzenmantel mittels Stirnscheiben mit dem Walzenkern verbunden ist und der so gebildete Walzenkörper in Kugellagern gelagert ist Bei der in der DE-AS 11 13 131 beschriebenen Walze ist der Walzenkern von einer elastischen Umhüllung umgeben, in der eine Flüssigkeit aufgenommen ist Die Drehbarkeit zwischen dem Walzenmantel und dem Walzenkern wird ebenfalls durch ein Kugellager erzielt Eine derartige Kugellagerring zwischen Walzenmantel und -kern oder Walzenträger ist relativ aufwendig und eine Lagerung mittels einer Passung zwischen dem Mantel und dem Träger ist daher wünschenswert

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Prägewalze der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Lager flüssigkeit einfach und wirksam dem Walzenlager zuge führt und von diesem abgeführt werde kann, und bei der gleichzeitig die Walzentemperatur gesteuert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

Gaß der Walzenmantel in enger, jedoch den Durchtritt von Lagerflüssigkeit erlaubender Passung auf dem Träger angeordnet ist, in dem Träger mindestens zwei sich in axialer Richtung erstreckende erste Hohlräume zur Aufnahme der zugeführten Lagerflüssigkeit einan der gegenuberligend paarweise angeordnet sind und in dem Träger zusätzlich am Umfang zwischen den axialen Hohlräumen mindestens zwei sich ebenfalls in axialer Richtung erstreckende zweite Hohlräume vorgesehen sind, die mit in dem Träger angeordneten Kanälen zum Zuführen der Kühl- oder Heizflüssigkeit, sowie mit entsprechenden Kanälen zum Abführen dieser Flüssigkeit und der durch den Spalt zwischen Träger und Walzenmantel aus den ersten Hohlräumen in die zweiten Hohlräume hindurchgetretenen Lagerflüssigkeit in Verbin- dung stehen.

Der Träger kann mit wenigstens einem ringförmigen Teil mit größerem Durchmesser versehen sein, der mit eng anliegender, jedoch freier Passung zu den angrenzenden Seitenflächen in einer Vertiefung im Walzen- mantel sitzt, wobei der ringförmige Teil mit zwei einander gegenüberliegenden, ringförmigen Vertiefungen versehen ist, denen über Kanäle Lagerflüssigkeit zugeführt wird, und einen Kanal aufweist, der die Vertiefung mit dem Kanal zum Abführen der Kohl- oder Heizflüs sigkeit verbindet Eine derartig ausgebildete Präge walze ist bezüglich ihrer Konstruktion höchst einfach und wirkungsvoll, da die Lagerflüssigkeit, die beispielsweise ein Hochdrucköl ist, über das Leitungssystem der Kühl- oder Heizflüssigkeit, die ein unter niedrigem Druck stehendes öl ist, abgeführt werden kann. Auf diese Art und Weise sind keine zusätzlichen Abführungskanäle für die Lagerflüssigkeit erforderlich.

Ausführungsbeispiel der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen

F i g. 1 eine Vorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Prägewalze in schematischer Darstellung;

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie H-H der F i g. 3 durch die Prägewalze der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung mit den axialen und radialen Lageranordnungen;

Fig.3 einen Schnitt entlang der Linie HI-III der Fig. 2;

Fig.4 eine Darstellung der Prägewalze im Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig.6 mit Einrichtungen zur Temperaturkontrolle;

Fig.5 einen Teilschnitt entlang der Linie H-II der Fig.3;

Fig.6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI der Fig. 4; F i g. 7 ein Schaubild des hydraulischen Kreislaufs der in Fi g. 1 gezeigten Vorrichtung;

F i g. 8 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform eines Walzenträgers; F i g. 9 die Endansicht von links der in F i g. 8 gezeig-

ten Ausführungsform;

Fig. IO einen Schnitt entlang der Linie X-X der Fig.8 und

F i g. 11 ein Schaubild des hydraulischen Kreislaufs des in den F i g. 8 bis 10 gezeigten Walzenträgers.

Die in F i g. 1 gezeigte Vorrichtung besteht im wesertHchsn aus esnejn Rahmen 1ü, der zwei Arbeitswaizen 12,14 und eine Leerlaufwalze 16 trägt Die als Prägewalze ausgebildete Arbeitswelle 14 weist an ihrem Umfang eine Reiht von in engem Abstand voneinander angebrachten ringförmigen Vertiefungen mit im allgemeinen V-förmigem Querschnitt auf, wobei der zwischen zwei Vertiefungen hervorstehende Teil klein ist Diese Vertiefungen sind wegen ihrer geringen Größe in den Zeichnungen nicht abgebildet Es können beispielsweise 40 derartiger Vertiefungen auf 2£4 cm angebracht sein, wobei jede Vertiefung etwa 0,5 mm tief ist und der zwischen zwei Vertiefungen hervorstehende Teil weniger ais 0,025 mm mißt Die Oberfläche der anderen Walze ist eben. Von den zusätzlichen Strukturen ist in F i g. 1 nicht viel gezeigt Die Arbeitswalze 14 ist jedoch auf einem horizontal bewegbaren Teil 18 des Rahmens befestigt, das mit Hilfe eines hydraulischen KoI-beas ausgerichtet wird. In der Arbeitsstellung läßt ein Kolben 20 die Arbeitswalze 14, wie gezeigt, in Kontakt mit der Arbeitswalze 12 kommen, so daß der Spalt zwischen den Walzen mit vielen Tausend Kilogramm Druck belastet wird. Die Arbeitswalzen 12, 14 sind in einstellbarer Weise mit Hilfe von hydraulischen oder elektrischen Einrichtungen mit Hilfe eines Schneckentriebes angetrieben. Der obere Teil des Rahmens 10, der die Walzen 12,14,16 trägt, ist durch nicht gezeigte, ebenfalls hydraulische Einrichtungen in horizontaler Richtung einstellbar. Bei der Verwendung der Vorrichtung zur Herstellung eines Kunststoffilms kann der Film direkt von einem Extruder vertikal abwärts dem Spalt zwischen den Walzen 12, 14 zugeführt und über die Leerlaufwalze 16 weggeführt werden. Umgekehrt kann ein gegossener Film unterhalb der Walze 12 und dann nach oben zu dem Spalt zwischen den Walzen 12, 14 geführt und über die Leerlaufwalze 16 weggeführt werdea Im ersteren Falle werden die Walzen 12,14 in der nachstehend beschriebenen Weise gekühlt, im letzteren Fall in der nachstehend beschriebenen Weise geheizt In beiden Fällen geschieht dies, damit der Querschnitt des Films dahingehend modifiziert werden kann, daß er im Abstand voneinander angebrachte verdickte Bereiche enthält, die mit sehr dünnen Bereichen miteinander verbunden sind. Nach dem Verlassen der Maschine wird der Film weiteren Einrichtungen zugeführt, in welchen er gereckt wird und die verdickten Bereiche zu einzelnen strangartigen Teilen getrennt werden, bevor diese beispielsweise zu Zwirn oder Kord weiterverarbeitet werden.

Beide Walzen sind in der in F i g. 2 gezeigten Weise konstruiert, wenn man von den Vertiefungen am Umfang auf einer der Walzen absieht Demzufolge wird ncchstehend nur eine Walze beschrieben.

Die Anordnung der Prägewalze ist in zwei Teile gegliedert und besteht aus einem zylindrischen Träger 22 und einem ringförmigen Walzenmantel 24. In der Nähe eines Endes des Trägers 22 ist ein ringförmiger Teil 26 mit größerem Durchmesser vorgesehen, welcher eine kurze axiale Ausdehnung aufweist Dieser Teil 26 wird von einer entsprechenden ringförmigen Vertiefung 28 im Walzenmantel 24 aufgenommen. Der Walzenmantel 24 ist eng anliegend, aber mit freier Passung auf dem Träger 22 angeordnet. Die Seiten des ringförmigen Teils 26 des Trägers 22 sind ebentaüs eng anliegend, jßdoch in freier Passung mit den angrenzenden Seitvn der Vertiefuno· 28 des Walzenmantels 24 angeordnet. Zwischen devii UiTjfan«? d-^s ringförmigen Teils 26 und dem Boden der Vertiefung A ist ein erheblicher freier Raum vorgesehen An jeder Seite des ringförmigen Teils 26 ist eine flache ringförmige Vertiefung 30 vorgesehea

Acht axiale Hohlräume werden durch in Längsrichtung verlaufende Vertiefungen am Umfang des Trägers 22 zwischen dem Träger und dem Walzenmantel 24 gebildet Diess befinden sich in gleichmäßigen Abständen voneinander, wobei abwechselnd vier erste Hohlräume 32 sehr flach und vier zweite Hohlräume 34 in gewölbter Form und wesentlich tiefer ausgebildet sind.

Die Vertiefungen 30 und Hohlräume 32 sind zum Aufnehmen von unter hohem Druck stehendem öl vorgesehen, um axiale und radiale hydrostatische Lager auszubilden. Das Ul wird über einen axialen Kanal 36 dem Träger 22 zugeführt und geht von dort zu den Vertiefungen 30 über Kanäle 38 (F i g. 2) sowie zu den Hohlräumen 32 über Kanäle 40. Es liec.r auf der Hand, daß die axialen und radialen Lageranordnungen zu einer in hohem Maße selbststabilisierenden Wirkung bei starker axialer Belastung in jeder Richtung und bei der Druckbelastung des Spaltes neigen. An beiden Enden des Trägers 22 sind Dichtungen 41 für die Flüssigkeit vorgesehea

Die Hohlräume 34 sind zur Aufnahme von öl vorgesehen, das unter niedrigem Druck zu Kühl- oder Heizzwecken zirkuliert Das öl wird zwei Kanälen 42 (F i g. 4) an einem Ende des Trägers 22 zugeführt, wobei jeder Kanal einen Hohlraum 34 versorgt, und tritt am anderen Ende des Trägers 22 über zwei ähnliche Kanäle 44 wieder aus. Das öl wird ebenfalls über zwei Kanäle 46 am anderen Ende des Trägers zugeführt, wobei jeder Kanal einen der verbleibenden Hohlräume 34 versorgt und tritt am anderen Ende der Prägewalze über zwei ähnliche Kanäle 48 wieder aus. Kühl- oder Heizzöl verläuft somit im Gegenstrom entlang der Walzenanordnung, wodurch unerwünschte Temperaturgradienten entlang der Anordnung vermieden werden können.

Austretendes Hochdrucköl von dem axialen Lager gelangt in den ringförmigen Raum zwischen dem ringförmigen Teil 26 und der Vertiefung 28 und wird in das Niederdrucksystem über einen Kanal 50 (F i g. 4) weggeführt Austretendes öl von den Hohlräumen 32 wird dem Niederdrucksystem über den Umfang des Trägers 22 in den Hohlräumen 34 zugeführt

Es ist offensichtlich, daß die Anzahl und Anordnung der verschiedenen Hohlräume und Kanäle innerhalb weiter Bereiche verändert werden kann. Die Hohlräume 32 können zudem unterbrochen anstatt kontinuierlich ausgeführt sein. In diesen Fällen sind selbstverständlich getrennt".! Zuführkanäle für die jeweiligen Hohlraumsegmente erforderlich. Weiterhin is; es möglich, die Hohlräume oder einige der Hohlräume schraubenförmig auszubilden. Weiterhin ist zu beachten, daß entweder das Lagersystem oder das Heiz/Kühlsystem ohne das andere System verwendet werde kann.

Fig.7 zeigt Einzelheiten des hydraulischen Kreislaufs, Ein Behälter 52 ist für einen gemeinsamen ölvorrat vorgesehen. Von diesem Behälter wird öl je zu einer Niederdruck- und dner Hochdruckleitung geleitet. In der mit einem Filter 54 a«3gestatteten Niederdruckleitung tritt das öl duv.i: eine Niederdruckpumpe 56, dann durch eine thermostatisch kontrollierte heizungs- oder Kühleinheit 58 und dann an die Auigabeseuen der Niederdruckkanäle der Träger 22, wobei von den Kanä-

len nur jeweils zwei in jedem Träger 22 zum Zwecke der Vereinfachung der F i g. 7 gezeigt sind. Wenn das öl an der anderen Seite wieder austritt, wird es über ein thermostatisch kontrolliertes Ventil 60 und, falls erforderlich, durch einen Wärmeaustauscher 62 an den Anfang der Leitung zurückgeleitet. In der Hochdruckleitung, die ebenfalls mit einem Filter 64 ausgestattet ist, tritt das öl durch den Wärmeaustauscher 62, danach durch eine Hochdruckpumpe 66 und schließlich an die Aufgabeseite des Hochdruckkanals in jedem Träger 22 2s ist offensichtlich, daß mittels dieser relativ einfachen allgemeinen Anordnung sowohl Hoch- als auch Niederdrucksysteme von einer gemeinsamen Quelle mit genauer Temperatur- und Druckkontrolle versorgt werden.

Die Fig.8 bis Il zeigen in einer anderen Ausführungsform einen Walzenträger 70 und ein zur Verwendung mit diesem vorgesehenes hydraulisches System.

Der Träger 70 weist vier Kanäle 72 auf, die von einem Ende des Trägers ausgehen und zur Zufuhr von Lagerflüssigkeit vorgesehen sind. Die Kanäle 72 münden in Auslässen 74, welche in einem ringförmigen Teil 76 mit vergrößertem Durchmesser angeordnet sind. Zwei Auslässse 74 sind an einer Fläche des ringförmigen Teils 76 und zwei Auslässe 74 an der anderen Flache desselben angeordnet Vier Kanäle 78 erstrecken sich von dem anderen Ende des Trägers 70 und führen Lagerflüssigkeit zu vier Abdachungen 80, welche auf dem Träger ausgebildet sind und zusammen mit dem in den Fig.8 bis 10 nicht gezeigten Drehkörper vier axiale Hohlräume ausbilden.

In dem Träger 70 sind Abflußvertiefungen 82 vorgesehen. Ein Abflußkanal 84 führt von dort zum Ende des Trägers.

In F i g. 11 ist der Träger 70 mit seinem ringförmigen Drehkörper 86 zusammen mit dem damit verbundenen hydraulischen Kreislauf schematisch gezeigt Ein Behälter 88 ist zur Aufnahme eines gemeinsamen Ölvorrats vorgesehen. Von diesem Behälter wird das öl zu einer Pumpe 90 und einem Filter 92 geleitet Von dem Filter wird es entweder durch eine Kühleinrichtung 94 oder eine Heizeinrichtung 96 geleitet, wonach sein Druck von einer Belastungsschalteinrichtung 98 gemessen wird, welche die Rotation des Drehkörpers 86 verhindert, falls der Druck nicht ausreicht Die Strömungsgeschwindigkeit verteilt sich selbsttätig zwischen den beiden Enden des Trägers 70. Der Strom, der an einem Ende durch zu den Kanälen 72 (F i g. 8 bis 10) führende Leitungen eintritt, gelangt an den ringförmigen Teil 76. Ein Nadelventil 100 ist in den zu den zwei Auslässen 74 auf einer Fläche des Teils 76 führenden Leitungen vorgesehen. Der am anderen Ende durch zu den Kanälen ίο 78 führende Leitungen eintretende Strom versorgt die Abflachungen 80 und die durch diese gebildeten Hohlräume. Beide Ströme werden zu Abflußvertiefungen 82 und Abflußkanälen 84 geleitet und kehren zum neuerlichen Umlauf zu dem Behälter 88 zurück. Das Nadelventil 100 gestattet die axiale Anordnung des Drehkörpers 86 innerhalb sehr enger Grenzen einzustellen. Wenn das Ventil 100 vollständig geöffnet ist, wird der Teil 76 in einer zentralen Stellung innerhalb der Vertiefung in dem Drehkörper 86 gehalten. Jegliches Schließen des Ventils iöö fuhrt zu einer axiaien Bewegung des Trägers 86 in eine Position, in der die Drücke auf jeder Seite des Teils 76 gleich sind.

Durch geeignete Dimensionierung der verschiedenen Teile kann eine gute Flüssigkeitsströmung durch die von den Abflachungen 80 gebildeten Hohlräume erreicht werden, wobei eine genaue Temperaturkontrolle erreicht wird. Es ist ersichtlich, daß die Flüssigkeit zentral zu diesen Abflachungen mit nachfolgender Strömung zu jedem hnde des Drehkörpers 86 eingeleitet wird In einer anderen Ausführungsform können zwei Abflachungen 80 an einem Ende und zwei an dem anderen Ende versorgt werden, wodurch ein verstärkter Gegenstrom zu Heiz- oder Kühlzwecken erreicht wird.

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform ist besonders dann anwendbar, wenn sie auf zwei Walzen einer Maschine angewendet wi^rH. die Komplementäre Ausbildungen aufweisen, z. B. in Form von in sehr geringem Abstand voneinander angebrachten Vertiefungen, welche bei der Verwendung genau aufeinanderpassen müssen. Diese Verwendbarkeit ist dadurch gegeben, daß eine präzise axiale Ausrichtung des Drehkörpers 86 leicht erreicht werden kann. Der hydraulische Kreislauf ist allgemein einfacher als der in F i g. 7 gezeigte.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Prägewalze mit einem festen zylindrischen Träger und einem darauf in drehbarer Passung gelagerten Walzenmantel, wobei zwischen Träger und Walzenmantel ein Hohlraum zur Aufnahme einer Lagerflüssigkeit angeordnet ist und in dem Träger Kanäle zur Versorgung des Hohlraumes mit LagerflQssigkeit vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenmantel (24) in enger, jedoch den Durchtritt von Lagerflüssigkeit erlaubender Passung auf dem Träger (22) angeordnet ist, in dem Träger (22) mindestens zwei sich in axialer Richtung erstreckende erste Hohlräume (32) zur Aufnahme der zugeführten Lagerflüssigkeit einander gegenüberliegend pa-.-weise sngeordnet sind und in dem Träger (22) zusätzlich am Umfang zwischen den axialen Hohlräumen (32) mindestens zwei sich ebenfalls in axialer Richtung erstreckende zweite Hohlräume (34) vorgesehen sind, die mit in dem Träger (22) angeordneten Kanälen (42,46) zum Zuführen der KQhI- und Heizflüssigkeit, sowie mit entsprechenden Kanälen (44,48) zum Abführen dieser Flüssigkeit und der durch den Spalt zwischen Träger (22) und Walzenmantel (24) aus den ersten Hohlräumen (32) in die zweiten Hohlräume (34) hindurchgetretenenen Lagerflüssigkeit in Verbindung stehen.

2. Prägewalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (22) mit wenigstens einem ringförmigen Teil (26) mit grc-3erem Durchmesser versehen ist, der mit eng anliegender jedoch freier Passung zu den angrenzenden Sj ienflächen in einer Vertiefung (28) im Walzenmantel (24) sitzt, wobei der ringförmige Teil (26) mit zwei einander gegenüberliegenden, ringförmigen Vertiefungen (30) versehen ist, denen über Kanäle (36,38) Lagerflüssigkeit zugeführt wird und einen Kanal (50) aufweist, der die Vertiefung (28) mit dem Kanal (48) zum Abführen der Kühl- oder Heizflüssigkeit verbindet