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Title:
METHOD OF CONTROLLING THE NIP OF THE ROLLS OF A CALENDER, AND ROTATABLY MOUNTED ROLL FOR USE IN THE METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1997/034754
Kind Code:
A1
Abstract:
In order to control and optimize, without stopping production, bowing in the outer wall (8/10) of a calender roll (1) in which bowing is produced by the action of pressure on an incompressible liquid (12) enclosed in the roll (1), the invention proposes that, based on error signals generated from continuous thickness measurements and from at least one other quality characteristic, the temperature of the liquid is controlled and the nip modified to correct for deviations from the correct thickness.

Inventors:
BONGAERTS HORST (DE)
JENKE DIETMAR (DE)
Application Number:
PCT/EP1997/001270
Publication Date:
September 25, 1997
Filing Date:
March 13, 1997
Export Citation:
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Assignee:
BARMAG BARMER MASCHF (DE)
BONGAERTS HORST (DE)
JENKE DIETMAR (DE)
International Classes:
B21B27/05; B21B29/00; B29C33/04; B29C43/24; B29C43/46; B29C43/58; B29C43/22; D21G1/00; D21G1/02; F16C13/00; B29L7/00; (IPC1-7): B29C43/46; B21B29/00; F16C13/00; D21G1/02; B21B27/05
Foreign References:
US5484370A1996-01-16
US4823450A1989-04-25
EP0429385A11991-05-29
DE3531005A11986-03-13
DE3304076A11984-08-09
GB2145194A1985-03-20
EP0165750A21985-12-27
DE2815892A11979-09-06
DE2437241A11976-02-12
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Beeinflussung des Walzenspaltes eines Glatt werkes in einer Anlage zur Erzeugung oder/und Bearbeitung eines endlosen, ebenen Flächengebildes, ins¬ besondere einer Folienbahn aus einem plastifizierbaren Kunststoff, bei dem die Bahn kontinuierlich durch einen sich unter Belastung verändernden Walzenspalt hindurchgeführt wird, der zwischen zwei angetriebenen Walzen gebildet ist und bei dem mindestens an einer der Walzen die Bombage des Walzenmantels mit Mitteln veränderbar ist, die eine Druckbeaufschlagung des Innenraumes der Walze mit einer im wesentlichen inkompressiblen Flüssigkeit umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß die Beeinflussung und Optimierung des Walzenspaltes durch Steuerung des Druckes der die Bombage der Walze bewir¬ kenden Flüssigkeit erfolgt, indem die Temperatur der Flüssigkeit erhöht oder abgesenkt wird. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenmantel der mindestens einen den Walzenspalt bildenden Walze von einer Temperierflüssigkeit durch¬ strömt wird und daß die Temperatur der Temperierflüssigkeit geregelt wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beeinflussung und Optimierung des Walzenspaltes in Abhängigkeit von der fortlaufend über die Breite der Bahn ermittelten Dicke der Bahn und vorzugsweise mindestens einem weiteren Qualitätsmerkmal erfolgt.
2. 4 Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Qualitätsmerkmal ein Meßwert für die Oberflächenbe¬ schaffenheit der Bahn ist.
3. 5 Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Qualitätsmerkmal ein Meßwert für die Beanspruchung der Bahn im Walzenspalt ist.
4. 6 Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die laufende Bahn ausgeübte Spaltdruck im Walzen¬ spalt gemessen wird und daß bei einer Abweichung von einem vorgegebenen und in der Maschinensteuerung hinter¬ legten Sollwertprofil die Bombage der Walze durch Nach¬ regelung der Temperatur der Temperierflüssigkeit verän¬ dert wird.
5. 7 Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein optischer Sensor das Qualitätsmerkmal der laufenden Bahn erfaßt und einen Meßwert erzeugt, daß von einem Vergleicher die Abweichungen von einem Sollwertprofil ermittelt und an die Maschinensteuerung geleitet werden und daß durch die Maschinensteuerung die Temperatur der Tem¬ perierflüssigkeit nachgeregelt wird.
6. 8 Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Walzenspaltes durch motorische Ein¬ stellung auf eine durch die Dicke der Warenbahn be¬ stimmte Spaltweite erfolgt und daß bei einer durch Sensoren ermittelten Abweichung der Dicke der Warenbahn oder eines Qualitätsmerkmals der Warenbahn im laufenden Betrieb eine Korrektur der Spalt¬ weite durch Beeinflussung der Bombage der Walze, vorzugs¬ weise durch Nachregelung der Temperatur der umlaufenden Temperierflüssigkeit, erfolgt.
7. 9 Verfahren nach Anspruch 8 mit einer Breitschlitzdüse zur Extrusion eines Flächengebildes, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektur der ermittelten Abweichungen der Dicke der Warenbahn und/oder des Qualitätsmerkmals durch Erhöhung oder Absenkung des Druckes in der inkompressiblen Flüs¬ sigkeit im Innenraum der Walze durch eine Erhöhung oder Absenkung der Temperatur dieser Flüssigkeit in Verbindung mit einer Düsenspaltverstellung an der Breitschlitzdüse erfolgt.
8. 10 Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung der Druckmitteltemperatur ein durch das Druckmittel hindurch geführter Heiz/Kühlmittelkreis vor¬ gesehen ist.
9. 11 Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur örtlichen Beeinflussung des Walzenspaltes die Walze über ihre axiale Länge in mindestens zwei aneinandergren zende Bereiche unterteilt ist und daß diesen Heiz/Kühlmittelkreise zugeordnet sind, deren Temperaturen durch die Maschinensteuerung geregelt wer¬ den.
10. 12 Drehbar gelagerte Walze (1), insbesondere Glättwerkwalze (1) in einer Anlage zur Erzeugung oder/und Bearbeitung endloser, ebener Flächengebilde, die mit einer zweiten Walze einen Walzenspalt bildet und aus zwei in Achsrich¬ tung verlaufenden Walzenzapfen (4, 5), zwei Endscheiben (6, 7) und einem zwischen den Endscheiben (6, 7) druck¬ dicht eingeschweißten, den Walzenmantel bildenden Hohl¬ körper (10) besteht, der in Walzenlängsrichtung eine durch Druckbeaufschlagung mit einem inkompressiblen Druckmittel erzeugbare konvexe Aufwölbung aufweist und die eine den Walzenmantel mit Abstand konzentrisch umge¬ bende, im Querschnitt kreisringförmige Arbeitsfläche (8) aufweist, wobei die Arbeitsfläche (8) sich über einen auf der Mantelfläche des Walzenmantels angebrachten Steg (11) auf dem Walzenmantel abstützt und der eingeschlossene Ringraum an ein Umwälzsystem (17 22) für eine Heiz¬ oder Kühlflüssigkeit anschließbar ist, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das einen Heizer/Kühler (17) und einen Wärmeübertrager (20) umfassende Umwälzsystem (1722) für die den Ringraum (9) durchströmende Heiz oder Kühlflüssigkeit in eine Regelstrecke (14 17) eingeschlossen ist, wobei die Temperatur der Heiz oder Kühlflüssigkeit in Abhängigkeit von Fehlersignalen, wie Dickenabweichnungen über die Breite des laufenden Flächengebildes und mindestens eines Qualitätsmerkmals in dem Sinne regelbar ist, daß eine Beeinflussung und Optimierung des Walzenspaltes durch Erhöhung oder Absenkung des Druckes des die Bombage be¬ wirkenden inkompressiblen Druckmittels erfolgt.
11. 13 Drehbar gelagerte Walze (1), insbesondere Glättwerkwalze (1) in einer Anlage zur Erzeugung oder Bearbeitung endlo¬ ser,__ ebener Flächengebilde, die mit einer zweiten Walze einen Walzenspalt bildet und aus zwei in Achsrichtung verlaufenden Walzenzapfen (4, 5), zwei Endscheiben (6, 7) und einem zwischen den Endscheiben (6, 7) druckdicht ein¬ geschweißten, den Walzenmantel (10) bildenden Hohlkörper (10) besteht, der in Walzenlängsrichtung eine durch Druckbeaufschlagung mit einem inkompressiblen Druckmittel erzeugte konvexe Aufwölbung aufweist zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (1) in einen Heiz oder Kühlmittelkreis (26 bis 36; 26 bis 35 und 37) zur Steuerung der Temperatur des inkompressiblen Druckmittels im Sinne einer Bombageän¬ derung des Walzenmantels durch eine Druckänderung einge¬ schlossen ist und daß der Heiz oder Kühlmittelkreis einen Heizer/Kühler (26), einen Wärmeübertrager (29) sowie eine Regelstrecke (14 16, 26, 30) zur Einstellung der Vorlauftemperatur des Heiz oder Kühlmittels in Abhängigkeit von Fehlersig¬ nalen aus gemessenen Dickenabweichungen über die Breite des laufenden Flächengebildes und mindestens eines Quali¬ tätsmerkmals umfaßt.
12. 14 Walze nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Heiz oder Kühlmittelkreis (26 35, 37) zur Steue¬ rung der Temperatur des inkompressiblen Druckmittels Rohre (37) umfaßt, die innerhalb des das inkompressible Druckmittel (12) enthaltenden Druckraumes im Walzenmantel (10) verlaufen, mit radialem Abstand von der Walzenachse (43) angeordnet sind und in den Endscheiben (6, 7) enden oder an diese anstoßen.
13. 15 Walze nach Anspruch 12 oder 13 mit einem druckdicht in den Walzenmantel (10) eingesetzten und mit seinen axia¬ len, die Lagerzapfen (4, 5) bildenden Endbereichen über die Endscheiben (6, 7) hinausreichenden Walzenkern (2), dadurch gekennzeichnet, daß der Heiz oder Kühlmittelkreis (26 35, 37) zur Steue¬ rung der Temperatur des inkompressiblen Druckmittels Rohre (37) umfaßt, die mit geringem Abstand von der Man¬ telfläche (40) des Walzenkerns (2), um den Walzenkern (2) herum verteilt, angeordnet sind und in den Endscheiben (6, 7) enden oder an diese anstoßen.
14. 16 Walze nach Anspruch 12 oder 13 mit einem druckdicht in den Walzenmantel (10) eingesetzten und mit seinen axia¬ len, die Lagerzapfen (4, 5) bildenden Endbereichen über die Endscheiben (6, 7) hinausreichenden Walzenkern (2), dadurch gekennzeichnet, daß der Heiz oder Kühlmittelkreis (26 bis 35, 37) zur Steue¬ rung der Temperatur des inkompressiblen Druckmittels über den Umfang des Walzenkerns (2) verteilte, achsparallele und mit geringem Abstand unter der Mantelfläche (40) des Walzenkerns (2) angeordnete Längsbohrungen (36) umfaßt.
15. 17 Walze nach Anspruch 12 oder 13 mit einem druckdicht in den Walzenmantel (10) eingesetzten Walzenkern (2), der mit seinen axialen, die Lagerzapfen (4, 5) bildenden Endbereichen über die Endscheiben (6, 7) hinausreicht, dadurch gekennzeichnet, daß der das inkompressible Druckmittel enthaltende Druckraum (12) und der von der Heiz/Kühlflüssigkeit durchströmbare Ringraum (9) in axialer Richtung in mehrere Druckräume (12.1, 12.2, 12.3) und Ringräume (9.1, 9.2, 9.3) unter¬ teilt sind, wobei jeweils ein Druckraum und ein Ringraum eine Kammerpaarung (9.1, 12.1; 9.2, 12.2; 9.3, 12.3) bil¬ den, die mit einem zugeordneten Wärmeübertrager (17; 26; 56) und einer Versorgungsleitung (22; 31; 59) in einen unabhängig von den anderen temperatursteuerbaren Heiz oder Kühlmittelkreis eingeschlossen ist.
Description:
BESCHREIBUNG

Verfahren zur Beeinflussung des Walzenspaltes eines Glättwerkes und drehbar gelagerte Walze

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung des Walzenspaltes eines Glättwerkes in einer Anlage zur Erzeugung oder/und Bearbeitung eines endlosen, ebenen Flächengebildes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine drehbar gela¬ gerte Walze zur Durchführung dieses Verfahrens nach dem Ober¬ begriff der Ansprüche 12 oder 13.

Eine derartige Glättwerkwalze ist aus der DE 44 18 549 AI be¬ kannt.

Bombierte Walzen dienen in Zwei- und Mehrwalzensystemen dazu, die Durchbiegung konventioneller, zylindrischer Walzen längs des Walzenspalts zu kompensieren und über die Länge des Wal¬ zenspalts eine gleichmäßige Druckverteilung zu erreichen. Dabei wird üblicherweise das Ausmaß der auch mit Bombage be¬ zeichneten Aufwölbung des Walzenmantels über die Walzenlänge für einen durch bestimmte Parameter festgelegten Belastungs¬ fall berechnet und ausgeführt. Sie führt daher auch nur bei Verwendung entsprechend dem der Berechnung zugrundeliegenden Belastungsfall zu optimalen Ergebnissen und müßte daher bei veränderten Bedingungen an diese angepaßt werden können. Bom¬ bierte Walzen sind jedoch vielfach Vollkernwalzen, deren Man¬ tel in einem aufwendigen Verfahren mit der entsprechend den zugrundegelegten Bedingungen festgelegter Aufwölbung gefertigt wird. Eine Anpassung an veränderte Betriebsdaten ist bei sol¬ chen Walzen nachträglich nicht möglich.

Von den unterschiedlichen Vorschlägen zur Kompensation der Walzendurchbiegung infolge der Belastung im Walzenspalt waren die meisten entweder von geringem Erfolg oder sehr aufwendig und konnten sich daher nicht durchsetzen.

Die Erfindung geht von der eingangs genannten DE 44 18 549 AI aus. In dieser ist eine Walze, insbesondere Glättwerkwalze, beschrieben, bei der die Aufwölbung des Walzenmantels gezielt eingestellt und ohne Ausbau der Walze im Stillstand an ver¬ änderte Betriebsparameter angepaßt werden kann. Hierzu ist die Walze ein zwischen zwei Endscheiben druckdicht eingeschwei߬ ter, außen zylindrischer Hohlkörper, der mit einem inkompres- siblen Medium gefüllt ist. Zur Erzeugung der Aufwölbung wird das inkompressible Medium unter Druck gesetzt. Hierzu sind in beiden Endscheiben Verschlußstopfen vorgesehen, die im Sinne einer Druckerhöhung oder -minderung axial in ihren Führungen verstellbar sind. Eine solche Verstellung zur Veränderung des Ausmaßes der Aufwölbung kann bei der bekannten Walze zwar feinfühlig und ohne Ausbau der Walze, jedoch nur während eines Maschinenstillstands erfolgen. Sie ist zur Einstellung einer über die Länge des Walzenspaltes gleichmäßigen Druckverteilung und zur Erzielung einer über die Breite des ebenen Flächenge¬ bildes gleichmäßigen Dicke notwendig. Ebene Flächengebilde im Sinn dieser Erfindung sind quasi endlose Bahnen aus elastome¬ ren oder thermoplastischen Polymeren oder mit solchen Polyme¬ ren beschichtete oder kaschierte Bahnen, wie Folien-, Textil- oder Papierbahnen.

Um während des Betriebs den Verlauf der Foliendicke über die Breite der Folienbahn beeinflussen zu können, ist es, wie beispielsweise in der DE 35 31 005 C2 beschrieben, bekannt, durch die Maschinensteuerung die Austrittsgeometrie des Spritzwerkzeugs abhängig von Fehlersignalen eines Dickenmeßsy- stems, das fortlaufend oder in Intervallen die Foliendicke über die Breite der Folienbahn abtastet, im Sinne eines Aus¬ gleichs der ermittelten Dickenabweichungen zu verändern. Dik- kenschwankungen, die aus Abweichungen der Spaltweite zwischen den Glättwerkwalzen stammen, können dadurch jedoch nicht ver¬ hindert werden.

Bei dem geschilderten Stand der Technik liegt der Erfindung die technische Aufgabe zugrunde, eine Beeinflussung und Opti¬ mierung des sich unter Belastung verändernden Walzenspaltes zur Erzielung eines über die Bahnbreite gleichmäßigen Verlaufs der Dicke des extrudierten Flächengebildes auch während des Betriebs zu ermöglichen. Die Aufgabe wird bei einem gattungs¬ gemäßen Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des An¬ spruchs 1 gelöst.

Durch die Erfindung ist die Möglichkeit gegeben, - beispiels¬ weise unter Beibehaltung der vorhergehend erwähnten Steuerung der Weite des Breitschlitzdüsenwerkzeuges - Änderungen des Drucks in der die Aufwölbung (Bombage) des Walzenmantels er¬ zeugenden inkompressiblen Flüssigkeit und damit eine feinfüh¬ lige Nachregulierung der Walzenspaltgeometrie jederzeit auch während der laufenden Produktion oder Bearbeitung des Flächen¬ gebildes vorzunehmen. Dabei erfolgt eine Erhöhung oder Absen¬ kung des Druckes in der Flüssigkeit zur Beeinflussung der Aufwölbung des Walzenmantels direkt oder indirekt durch eine Erhöhung oder Absenkung der Temperatur der Druckflüssigkeit. Diese Verfahrensweise verblüfft durch ihre Einfachheit in der Ausführung, da keine größeren konstruktiven Probleme, wie Un¬ dichtigkeiten an Wellendurchführungen für eine unter hohem Druck stehende Flüssigkeit, gelöst werden müssen.

Eine sehr vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens ergibt sich nach Anspruch 2, da hier die Temperierflüssigkeit, die durch den Ringraum zwischen Walzenmantel und Arbeitsfläche der Walze gepumpt und im Kreislauf geführt wird, in seiner Tempe¬ ratur gesteuert wird und dadurch die Temperatur der die Bomba¬ ge des Walzenmantels bewirkenden, im Druckraum eingeschlosse¬ nen Flüssigkeit erhöht oder absenkt. Diese Beeinflussung des Walzenspaltes ist sehr wirksam und günstig, da bei der kon¬ struktiven Ausbildung der Glättwalze als Kühlwalze diese nur noch mit den geeigneten Sensoren ausgestattet und der Heiz-

/Kühlkreislauf in eine Regelung eingeschlossen werden muß, die durch die Maschinensteuerung geführt wird.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt die Anhebung oder Absenkung der Temperatur der die Bombage bewir¬ kenden Flüssigkeit in Abhängigkeit von er fortlaufend oder in Intervallen gemessenen Dicke der Bahn bzw. unter Einbeziehung der Abzugsgeschwindigkeit von dem ermittelten Flächengewicht und vorzugsweise mindestens einem weiteren Qualitätsmerkmal. Als Qualitätsmerkmal kann ein die Oberflächenbeschaffenheit kennzeichnender Meßwert von einem Sensor erfaßt und der Ma¬ schinensteuerung zugeführt werden, wo er mit hinterlegten Sollwerten verglichen wird, um bei unzulässigen Abweichungen insbesondere empirisch ermittelte Stellwertänderungen abzulei¬ ten. Weitere Qualitätsmerkmale, die durch geeignete Sensoren erfaßbar sind, sind die Beanspruchung der Bahn im Walzenspalt zur Verhinderung einer Überglättung der Bahn mit auftretenden Walkmarkierungen oder einer Unterglättung der Bahn durch Luft¬ einzug wegen eines zu weiten Walzenspaltes. Der im Walzenspalt herrschende Druck oder die Spaltbelastung kann durch Kraftme߬ dosen ermittelt werden, um eine erforderliche Korrektur durch Optimierung der Bombage der Glättwerkwalze zu bewerkstelligen. Optische Sensoren, die beispielsweise mit polarisiertem Licht arbeiten, können schließlich zur Erfassung mechanischer Be¬ anspruchungen dienen und Meßwerte bereitstellen, die in der Maschinensteuerung verarbeitet werden und in Verbindung mit der Justierung des Walzenspaltes durch Optimierung der Bombage der Walze die Qualität der erzeugten oder/und bearbeiteten Warenbahn erhöhen.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann die Kor¬ rektur der ermittelten Dickenabweichungen der Warenbahn da¬ durch erfolgen, daß die Veränderung des Druckes in der inkom- pressiblen Druckflüssigkeit durch TemperaturSteuerung und die Düsenspaltverstellung - wie bereits oben erwähnt - miteinander

kombiniert werden.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens ist zur Änderung der Druckflüssigkeitstemperatur ein durch die Druckflüssigkeit geführter separater Heiz-/Kühlmittelkreis vorgesehen.

Um auch örtlich bzw. außerhalb des Mittelbereichs der Walze auftretende Dickenabweichungen durch gezielte Temperatur¬ änderungen in der Druckflüssigkeit korrigieren zu können, wird bei einer weiteren Ausführung die Walze auf ihrer Länge in mindestens zwei, besser mindestens drei aneinandergrenzende axiale Bereiche aufgeteilt, in denen die Steuerung des Druckes der jeweiligen Druckflüssigkeit unabhängig vom benachbarten Bereich erfolgen kann.

Eine bevorzugte Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsge¬ mäßen Verfahrens ergibt sich durch die Weiterbildung der in der DE 44 18 549 AI beschriebenen Walze. Bei dieser ist der Walzenmantel der die Aufwölbung aufweisenden Walze von einer kreisringförmigen, konzentrischen Arbeitsfläche mit Abstand umgeben. Diese stützt sich über einen auf der Außenfläche des Walzenmantels angebrachten Steg auf der Mantelfläche ab. Bei der bekannten Walze dient der Ringraum zwischen Mantel- und Arbeitsfläche, insbesondere der zwischen den Sützstegen ausge¬ bildete Wendelkanal, der Kühlung der durch den Kontakt mit der Warenbahti, beispielsweise Folienbahn, aufgeheizten Arbeitsflä¬ che. Er ist hierzu an ein Umwälzsystem für eine Heiz- oder Kühlflüssigkeit angeschlossen, das die Vorlauftemperatur der Heiz- oder Kühlflüssigkeit auf einem konstanten, voreinge¬ stellten Wert hält. Die Feinregelung des Verlaufs der Dicke der Warenbahn über ihre Breite erfolgt bei der bekannten Vor¬ richtung durch die Regelung des Spaltquerschnitts der die Bahn erzeugenden Breitschlitzdüse, und zwar in Abhängigkeit von Fehlersignalen, die bei der fortlaufenden Messung der Dicke der Warenbahn über ihre Bahnbreite anfallen.

Nun wurde gefunden, daß eine frisch erzeugte Folienbahn beim Erreichen des Walzenspaltes des Glättwerkes bereits so weit abgekühlt ist, daß geringe Änderungen der Kühltemperatur der Glättwalze, die zum Erzielen der erfindungsgemäßen Druckände¬ rung in der inkompressiblen Flüssigkeit ausreichen, die Quali¬ tät des Erzeugnisses nicht stark beeinflussen. Daher wird erfindungsgemäß das bei der gattungsgemäßen Walze vorhandene Umwälzsystem für die den Ringraum durchströmende Heiz- oder Kühlflüssigkeit durch eine Regelung ergänzt, durch die die Vorlauftemperatur der den Ringraum durchströmenden Heiz- oder Kühlflüssigkeit eingestellt wird. Die Regelung erfolgt in Abhängigkeit von Fehlersignalen aus der Dickenmessung in Ver¬ bindung mit einem Qualitätsmerkmal im Sinne der Behebung der Dickenabweichnungen durch Optimierung der Bombage des Walzen¬ mantels.

Eine weitere Ausführung betrifft eine Walze in einer Anlage, die sich von der vorhergehend beschriebenen dadurch unter¬ scheidet, daß der die Aufwölbung aufweisende Walzenmantel die Arbeitsfläche ist. Hier fehlt also der Ringraum und damit auch das Umwälzsystem für die den Ringraum, insbesondere den Wen¬ delkanal durchströmende Heiz- oder Kühlflüssigkeit. Hierbei ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Walze mit einem Heiz¬ oder Kühlmittelkreis ausgestattet ist, der der Steuerung der Temperatur des inkompressiblen Druckmittels dient und einen Heizer/Kühler, einen Wärmeübertrager, eine Regelstrecke zur Steuerung der Vorlauftemperatur der Heiz-/Kühlflüssigkeit sowie Wärmeübertragungsflächen umfaßt, durch die die Tempe¬ ratur der die Bombage der Walze bewirkenden Flüssigkeit erhöh¬ bar oder absenkbar ist.

Dabei können die Wärmeübertragungsflächen zur Steuerung der Temperatur des inkompressiblen Druckmittels Rohre sein, die mit radialem Abstand von der Walzenachse verteilt sind und in den Endscheiben druckdicht enden oder an diese anstoßen. Sie

verlaufen innerhalb des das Druckmittel enthaltenden Hohlrau¬ mes des Walzenmantels .

Bei einer anderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Walze, die mit einem druckdicht in den Hohlkörper der Walze einge¬ setzten Walzenkern ausgerüstet ist, dessen axiale Endbereiche die Lagerzapfen bilden und jeweils über die axialen Endschei¬ ben hinausreichen, können die Wärmeübertragungsflächen ähnlich wie die vorhergehend beschriebene Ausführung ausgebildet sein. Bei einer konstruktiv abgeänderten Lösung können sie jedoch auch auf dem Umfang des Walzenkerns mit geringem Abstand unter der Mantelfläche des Walzenkerns gleichmäßig verteilte, achs¬ parallel angeordnete Längsbohrungen sein.

Um auch asymmetrisch über die Breite einer Warenbahn, insbe¬ sondere einer Folienbahn, auftretende Dickenfehler korrigieren zu können, ist bei einer Weiterbildung insbesondere der von einem Kühlmantel umgebenen Walze vorgesehen, den Ringraum des Walzenmantels und die Druckmittelkammer in axialer Richtung in mehrere Kammern zu unterteilen und miteinander paarweise zu verbinden, wobei die Paare mit jeweils zugeordneten Wärmeüber¬ tragern durch zugehörige Versorgungsleitungen verbunden sind.

Anhand eines in der beigegebenen Zeichnung dargestellten Aus¬ führungsbeispiels wird die Erfindung erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Ausführung einer erfindungsgemäßen Walze mit

Walzenkern und Wendelkanal für einen Temperierflüs- sigkeitsumlauf; Fig. IA Konstruktionsdetail der Ausführung nach Fig. 1; Fig. 2 eine Ausführung mit je einem Umwälzsystem für die

Walzenkühlung und für die Beeinflussung des Druckes in dem inkompressiblen Druckmittel; Fig. 3 Detail aus Fig. 2 mit einer Darstellung der Verbin-

düngen zwischen den außerhalb der Walze und den innerhalb der Walzenkonstruktion verlaufenden Teilen der Umwälzsysteme. Fig. 4 eine Ausführung der Walze ähnlich Fig. 1, jedoch mit jeweils in drei Längenabschnitte unterteilter Wen¬ delkammer und Druckmittelkammer.

Die in Fig. 1 dargestellte Walze 1 stimmt in wesentlichen Teilen mit einer der in der eingangs genannten DE 44 18 549 AI beschriebenen Ausführungen einer temperierbaren Walze überein, deren Bombage veränderbar ist. So hat die Walze zwei Endschei¬ ben 6, 7, zwischen denen ein den Walzenmantel 10 bildender Hohlkörper druckdicht eingeschweißt ist. In den Hohlkörper ist ein Walzenkern 2 druckdicht derart eingesetzt, daß sich seine die Lagerzapfen 4, 5 bildenden Endbereiche durch Bohrungen in den Endscheiben 6, 7 über diese hinaus erstrecken. Um den Walzenmantel 10 ist eine zu letzterem konzentrische, kreiszy¬ lindrische Arbeitsfläche 8 vorgesehen, die zu beiden Seiten die Ränder der Endscheiben 6, 7 übergreift. Sie liegt auf einem sich seinerseits auf der Außenfläche des Walzenmantels 10 abstützenden wendeiförmigen Steg 11, der in einem im Quer¬ schnitt kreisringförmigen Hohlraum 9 zwischen der Arbeitsflä¬ che 8 und dem Walzenmantel 10 vorgesehen ist.

Der Zwischenraum zwischen dem Walzenkern 2 und dem Hohlkörper ist mit einem inkompressiblen Druckmittel 12 gefüllt, das zur Erzeugung einer in ihrem Betrag vorgegebenen Aufwölbung (Bom¬ bage) des Walzenmantels 10 unter entsprechend vorgegebenen Druck gesetzt wird. Die aus der DE 44 18 549 AI bekannten, auch bei der Walze 1 anwendbaren Vorkehrungen sind zur Wahrung der Deutlichkeit der Zeichnung in der Fig. IA dargestellt.

In die Endscheiben 6, 7 sind vorzugsweise mehrere Buchsen 39 druckdicht eingesetzt. Die Buchsen 39 sind mit Innengewinden versehen, in die Verschlußstopfen 38 eingesetzt sind. Durch

Eindrehen oder Herausschrauben der Verschlußstopfen 38 ist es möglich, mit dem Innendruck auch die Aufwölbung des Walzenman¬ tels 10 feinfühlig zu verändern. Dies kann jedoch nur bei Wal¬ zenstillstand geschehen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß auch ein Bedürfnis besteht, während des Betriebs eines Glättwerkes mit mindestens einer solchen Walze eine Optimierung der Bom¬ bage des Walzenmantels auszuführen, besonders wenn durch Umge¬ bungseinflüsse Änderungen der Verfahrensparameter verursacht werden.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführung der Erfindung wird eine Nachjustierung der Bombage des Walzenmantels 10 und der Ar¬ beitsfläche dadurch erreicht, daß der bei der DE 44 18 549 AI vorgesehene Kühler in dem Kreislauf für den umlaufenden Wärme¬ träger durch ein Heiz/Kühlaggregat 17 ersetzt wird, dessen Funktion durch Steuer- oder Regelsignale aus der über eine Steuerleitung 21 mit dem Aggregat 17 verbundenen Maschinen¬ steuerung 14 geführt wird. Die Maschinensteuerung 14 wird ihrerseits über Signalleitungen 15 und 16 mit Signalen ver¬ sorgt. Dabei ist die Leitung 15 mit einer nicht dargestellten, jedoch zum Stand der Technik gehörenden Einrichtung zur fort¬ laufenden Messung der Foliendicke, des Flächengewichtes der Folienbahn oder eines anderen Qualitätsmerkmals verbunden. Die Leitung 16 dagegen ist mit einem Drucksensor zur Überwachung des Druckes oder einem Termoelement zur Anzeige der aktuellen Temperatur (beide ebenfalls nicht dargestellt) in dem inkom¬ pressiblen Druckmittel 12 verbunden. Bei einer Erweiterung der Maschinensteuerung können auch noch weitere Meßleitungen vor¬ gesehen sein, die relevante Meßwerte liefern, die in der Ma¬ schinensteuerung 14 mit dort hinterlegten Sollwertprofilen verglichen werden und aus denen bei unzulässigen Abweichungen Steuersignale für die Düsenspaltverstellung und das Heiz- /Kühlaggregat 17 abgeleitet werden. Je eine Umwälzpumpe 19 im Primärkreis 18 und eine Pumpe 41 in dem Sekundärkreis 22, der den Wendelkanal des Hohlraums 9 sowie die in den Endscheiben

6, 7 vorgesehenen radialen Zuführungen 9A umfaßt, sorgt für eine gleichmäßige, ggf. aber auch, von den Regelsignalen ab¬ hängige, bedarfsorientierte (Volumenstromregelung) Strömung im Primär- und im Sekundärkreis. Der Primär- und Sekundärkreis sind durch einen gemeinsamen Wärmeübertrager 20 miteinander funktionell verbunden.

An der Maschinensteuerung 14 ist auch eine Steuerleitung 13 zu einer nicht dargestellten Breitschlitzdüse angeschlossen, durch welche die Stellglieder für die Einstellung des Düsen¬ spaltes - wie im Stand der Technik (z.B. DE 35 31 005 C) an sich bekannt - betätigbar sind.

Die Figuren 2 und 3 zeigen weitere Ausführungen der Walze 1 mit einstellbarer Bombage des Walzenmantels, bei denen zur Ausführung der Drucksteuerung des inkompressiblen Druckmittels 12 ein separater Heiz- oder Kühlmittelkreis 26 bis 36 bzw. 26 bis 35 und 37 vorgesehen ist, während der aus der DE 44 18 549 AI bekannte Kühlkreis 9, 17 bis 22 erhalten bleibt.

Die Fig. 2 zeigt zwei Varianten der erfindungsgemäßen Walze 1, bei der ein durch einen zweiten Heiz/Kühlkreis ergänzter Kreislauf einen Walzenkern 2, die Endscheiben 6, 7 und die die Lagerzapfen 4, 5 bildenden Endbereiche axial durchdringt. Bei beiden ist eine unmittelbare Steuerung der Temperatur des Druckmittels 12 vorgesehen. In der Ausführung der rechten Hälfte der Fig. 2 weist der Walzenkern 2 auf seinem Umfang verteilte, mit kurzem radialen Abstand von seiner Umfangsflä¬ che 40 im Walzenkern 2 vorgesehene, mindestens über die Länge des Walzenmantels 10 reichende achsparallele Bohrungen 36 auf, während in der links der Trennlinie 3 dargestellten Ausführung außerhalb des Walzenkerns 2 mit geringem radialen Abstand von der Umfangsflache 40 achsparallele Rohre 37 vorgesehen sind, die in oder an den Endscheiben 6, 7 enden und mit den End¬ scheiben druckdicht verbunden sind.

Die Verbindung der Bohrungen 36 bzw. der Rohre 37 mit dem Heiz/Kühlkreis 26 bis 36 bzw. 26 bis 35 und 37 erfolgt, wie in Fig. 3 dargestellt, über die Lagerzapfen 4, 5. Der zwischen den Stegen 9 gebildete Wendelkanal ist über Radialanschlüsse 9A mit dem ersten Heiz-/Kühlkreis verbunden. Sie sind über die zu den Ringkanälen 25 führenden Stichkanäle 24 an den in den Lagerzapfen 4, 5 vorgesehenen Rohrabschnitten 23 angeschlos¬ sen, die mit der Leitung 22 verbunden sind. Ferner sind in den Lagerzapfen 4, 5 Sackbohrungen 33 vorgesehen, die mit der Leitung 31 des Heiz-/Kühlkreises 26 bis 36 bzw. 26 bis 35 und 37 verbunden sind. Von den Bohrungen 33 führen Radialkanäle 34 zu den Ringkanälen 35, in denen die in dem Walzenkern 2 vor¬ gesehenen Axialbohrungen 36 münden bzw. (s. linke Hälfte der Fig. 2) mit denen die axial verlaufenden Rohre 37 druckdicht verbunden sind. Beide Lösungen sind zwar durch den zusätzli¬ chen Heiz-/Kühlkreis zur unmittelbaren Temperatur-/Drucksteue- rung des eingeschlossenen Druckmittels aufwendiger als die Ausführung der Fig. 1, haben jedoch den Vorteil, daß wegen der wesentlich kürzeren Wege für die Wärmeübertragung auch bedeu¬ tend schnellere Reaktionen der Temperatur und dadurch des Druckes in dem inkompressiblen Druckmittel 12 erfolgen, wenn durch die Maschinensteuerung 14 Korrekturen des Walzenspaltes infolge einer NachJustierung der Bombage des Walzenmantels erfolgen.

Die Fig. 4 schließlich zeigt eine Weiterbildung der in Fig. 1 gezeigten Walze, bei der auch die Möglichkeit besteht, asymme¬ trisch, d.h. außermittig auftretende Dickenschwankungen durch Beeinflussung des Walzenspaltes gezielt zu korrigieren. Hierzu sind bei der dargestellten Ausführung der Hohlraum 9 und die das Druckmittel 12 einschließende Kammer jeweils durch gemein¬ same radiale Trennwände 44, 45 in drei axiale Abschnitte 9.1, 9.2, 9.3 und 12.1, 12.2, 12.3 unterteilt. Jeder Kammerpaarung 9.1, 12.1; 9.2, 12.2 und 9.3, 12.3 ist mit einem eigenen Heiz- /Kühlkreislauf 17 bis 23, 26 bis 31, 51, 52 und 53 bis 59

verbunden; die in Fig. 2 dargestellten Umwälzpumpen sind in Fig. 4 aus Vereinfachungsgründen nicht gezeigt. Die Temperier¬ einrichtungen 17, 26 und 56 werden von der zentralen Maschi¬ nensteuerung 14 jeweils einzeln abhängig von den Fehlersigna¬ len gesteuert, die über die Signalleitungen 15 von den Senso¬ ren für das Flächengewicht die Qualitätsmerkmale, den Druck im Walzenspalt etc. geliefert werden.

Die Versorgung der drei Kammerpaarungen 9.1, 12.1; 9.2, 12.2 und 9.3, 12.3 mit dem jeweiligen Temperiermittel erfolgt über die beiden Lagerzapfen 4 und 5, wobei ausdrücklich darauf hinzuweisen ist, daß insbesondere die Darstellungen in Fig. 4 schematisch sind, die die Temperierkreisläufe und die Leitungsdurchführungen, die mit der Bezugszahl 60 gekennzeich¬ net sind, betreffen; sie sollen allein der Erläuterung dienen und können nicht als konstruktive Hinweise gelten.

Bei der dargestellten Ausführung ergeben sich, wie zu erkennen ist, jeweils die Kreisläufe 22 - 23 - 9A - 9.1 - 46 - 33 - 22, 31 - 51 - 47 - 9.2 - 48 - 52 und 59 - 53 - 49 - 9.3 - 50 - 54 - 59. Die Leitung 50 des letzten Kreislaufs ist dabei, ebenso wie die Leitung 49, in der Endscheibe 6 bis zum Hohlraum 9.3 geführt, wobei die Leitung 50 im Hohlraum 9.3 vor der Trenn¬ wand 44 endet, während die Leitungen 46 bis 48 bis zu den je¬ weiligen Walzenabschnitten als Bohrungen im Walzenkern 2 ver¬ laufen und von dort radial zu den Kammerpaarungen 9.1, 12.1 und 9.2, 12.2 geführt sind.

Zur Wahrung der Übersichtlichkeit wurde darauf verzichtet, in den Endscheiben 6, 7 auch die Verschlußstopfen 38 und die zu¬ gehörigen Gewindebuchsen 39 (Fig. IA) darzustellen. Eine Mög¬ lichkeit zur Druckeinstellung in der mittleren Kammer ist ebenfalls nicht dargestellt. Eine Anordnung von Verschlußstop¬ fen 38 und Gewindebuchsen 39 der in Fig. IA dargestellten Art ist bei dieser zwar nicht möglich, die Druckeinstellung kann

jedoch beispielsweise ebenfalls durch einen in ähnlicher Weise verschließbaren, zur mittleren Druckmittelkammer 12.2 geführ¬ ten Kanal im Walzenkern 2 erfolgen.

BEZUGS ZEICHENAUFSTELLUNG

1 Walze, Glättwerkwalze

2 Walzenkern, Kern

3 Trennlinie

Lagerzapfen

5 Lagerzapfen

6 Endscheibe

7 Endscheibe

8 Außenmantel, Arbeitsfläche

9 Hohlraum, Ringraum, Wendelkanal

10 Hohlkörper, Walzenmantel

11 Steg, Wendel, gewendelter Steg

12 Druckflüssigkeit, Druckmittel

12.1-12.3 Druckmittelkammer

13 Steuerleitung

14 Maschinensteuerung

15 Signalleitung

16 Signalleitung

17 Kühler, Temperiereinrichtung

18 Leitung

19 Pumpe, Umwä1zpumpe

20 Wärmeübertrager

21 Steuerleitung

22 Leitung

23 Anschluß, Kühlflüssigkeitsanschluß

24 Radialkanal

25 Ringkanal

26 Temperiereinrichtung

27 Leitung

28 Pumpe, Umwä1zpumpe

29 Wärmeübertrager

30 Steuerleitung

31 Leitung

32 Anschluß

33 Verteiler

34 Radialkanal

35 Verteilerkammer, Ringkanal

36 Temperierbohrung

37 Temperierrohr

38 Verschlußstopfen

39 Buchse

40 Mantelfläche des Walzenkerns

41 Pumpe, Umwälzpumpe 42 Pumpe, Umwä1zpumpe

43 Achse, Walzenachse

44 Trennwand

45 Trennwand

46 Leitung

47 Leitung

48 Leitung

49 Leitung

50 Leitung

51 Anschluß

52 Anschluß

53 Anschluß

54 Anschluß

55 Steuerleitung

56 Temperiereinrichtung

57 Leitung

58 Wärmeübertrager

59 Leitung

60 Leitungsdurchführungen