Verfahren zur Befestigung eines Walzenbezugs

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gerillten Belags auf einer Papiermaschinenwalze durch Umwickeln eines Walzenkerns derart mit Profilband, dass sich zwischen den einzelnen Windungen des gewickelten Profilbandes eine spiralförmige Umfangsnut in der Oberfläche des Belags ergibt.

Die Herstellung des gerillten Belags einer Papiermaschinenwalze durch Wickeln aus Profilband ist bekannt. Beispielsweise wird auf die Offenlegungsschrift DE 25 45 146 A1 verwiesen. Gemäß dieser Offenlegungsschrift wird ein profiliertes Band in einer Vielzahl von Windungen auf den Walzenkern (hier Walzenrumpf genannt) gewickelt, welche dann frei aneinander und auf der Manteloberfläche des Walzenkerns anliegen, wobei der äußere Teil des Profilbandes beim Wickeln mit erheblicher Kraft gepresst wird, so dass dieser äußere Teil eine Verformung und Dehnung erfährt. Hierdurch wird ein spannungsbedingtes Kippen der einzelnen Windungen, welche eine erheblich größere Höhe als Breite aufweisen, vermieden. Die Bandenden können beispielsweise an einem am Ende des Walzenkerns angebrachten Rings durch Schweißen befestigt werden.

Die bekannte Befestigung des Profilbandes auf dem Walzenkern ist zum einen sehr aufwendig und damit teuer und hat sich zum anderen in der Praxis als unzuverlässig erwiesen. So hat die Verbindung zwischen den Profilbandenden und den auf dem

Walzenkern aufgebrachten Endringen immer wieder versagt, und es ist zu einem

Aufspringen des Spiralprofils gekommen, das heißt die einzelnen spiralförmig verlaufenden Windungen haben sich aufgrund der inneren Spannungen in dem Profilband in seinem gewickelten Zustand relativ zueinander bewegt und insbesondere von der Manteloberfläche des Walzenkerns gelöst.

Die herkömmliche, bis zur Oberfläche der Walze reichende Verschweißung zwischen den Bandenden des Profilbandes und den Endringen hat zudem sowohl bei der Erstmontage als auch bei nachfolgenden Reparaturen zur Folge, dass nach dem

Verschweißen die Schweißpunkte (manuell) genutet und verschliffen werden müssen, da die Schweißpunkte beziehungsweise Schweißstellen den Querschnitt der spiralförmigen Umfangsnut in der Oberfläche des Belags verschlossen haben. Ferner ist es gemäß dem Stand der Technik notwendig, die endseitig angeordneten Windungen, das heißt jene Windungen des Profilbandes, die unmittelbar benachbart zu den Endringen angeordnet sind, vor dem Verschweißen mit den Endringen zu verformen, beispielsweise durch Einbringen des Profilendes in eine Teilungsfuge, welche im Endring eingebracht ist, und durch anschließendes Umbiegen und Verschweißen mittels einer massiven Schweißnaht des jeweiligen Profilendes in der Teilungsfuge zu befestigen.

Zusammenfassend besteht somit das Problem, dass die Befestigung des Profilbandes an dem Walzenkern zu teuer und gleichzeitig nicht ausreichend zuverlässig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das oben beschriebene Problem zu lösen. Insbesondere soll ein Verfahren zum Herstellen eines gerillten Belags einer Papiermaschinenwalze durch Wickeln aus Profilband angegeben werden, welches zu einer zuverlässigeren Befestigung des Profilbandes und einer kostengünstigeren Produktion führt.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Schritten von Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zu der Herstellung von G- Flex-Bezügen von Papiermaschinenwalzen und ermöglicht eine ausgezeichnete Befestigung des Spiralprofils auf dem Walzenkern. Ein Aufspringen des Spiralprofils wird sicher vermieden. Eine mechanische Bearbeitung der Umfangsnut zwischen den einzelnen Profilbandwindungen und insbesondere zwischen den axial endseitigen Profilbandwindungen und vorteilhaft vorgesehenen Endringen auf der Mantelfläche des Walzenkerns kann entfallen.

Das erfindungsgemäße Verfahren, gemäß welchem der gerillte Belag einer Papiermaschinenwalze durch Wickeln aus Profilband hergestellt wird, wobei die einzelnen Windungen des gewickelten Profilbandes zwischen sich eine spiralförmige Umfangsnut mit einem Nutgrund und zwei sich gegenüberstehenden Nutwänden in der Oberfläche des Belags ausbilden, ist dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Windungen des gewickelten Profilbandes ausschließlich im Bereich des Nutgrundes miteinander verschweißt werden. Insbesondere wird der Querschnitt der Umfangsnut durch die Verschweißung im wesentlichen nicht vermindert, beziehungsweise der für den Papiermaschinenwalzengebrauch vorgegebene Querschnitt der Umfangsnut, welche die Rille in dem gerillten Belag ausbildet, wird in seiner Querschnittsfläche vollständig unverändert gehalten. Der genannte Querschnitt der Umfangsnut bezieht sich dabei auf jenen Teil der rillenförmigen Aussparung in dem Belag, welcher durch die beiden sich gegenüberstehenden Nutwände radial außerhalb des Nutgrundes, in welchem eine Aussparung zur Aufnahme eines vorgegebenen Volumens von Schweißmaterial vorgesehen sein kann, eingeschlossen wird. Dadurch, dass ein unerwünschter Verschluss beziehungsweise Einengung des Nutquerschnittes beim Verschweißen der einzelnen Windungen obererhalb der vorgegebenen Ebene, in welcher der Nutgrund nach der Verschweißung an den sich gegenüberstehenden Nutwände angrenzt, ausbleibt, kann das beschriebene mechanische Nachbearbeiten der Nut unterbleiben. Somit ist auch die bisher vorgesehene manuelle Nutung der Schweißpunkte und ein Nachschleifen der Nut nicht mehr erforderlich.

Die einzelnen Windungen werden entlang der gesamten axialen Ausdehnung des Belags, welcher durch das Profilband, insbesondere zwischen zwei endseitig angeordneten Ringen auf der Kernmanteloberfläche ausgebildet wird, miteinander verschweißt.

Die Verschweißung der einzelnen Windungen miteinander und insbesondere an zwei endseitig auf dem oder an dem Walzenkern, auf welchen das Profilband gewickelt wird, erfolgt vorteilhaft durch Laserschweißen. Um ein Aufspringen des spiralförmig gewickelten Profilbandes sicher zu vermeiden, werden die einzelnen Windungen vorteilhafterweise jeweils zumindest im Bereich der beiden axialen Enden des

gerillten Belags miteinander verschweißt. Hierbei ist es von Vorteil, wenn an den beiden axialen Enden jeweils eine mehrfach im Umfangrichtung um den Walzenkern umlaufende durchgezogene oder unterbrochene Schweißnaht gebildet wird.

Bevorzugt wird die Scheißung mittels Laserschweißen durchgeführt.

Die Verschweißung der einzelnen Windungen untereinander beziehungsweise der axial endseitig angeordneten Windungen mit den Endringen kann abschnittsweise mit Zwischenräumen oder ununterbrochen in Umfangsrichtung der Walze beziehungsweise entlang der Umfangsnut ausgeführt werden. Das heißt die Schweißnaht läuft vorteilhaft über dem gesamten Umfang des Nutgrundes ununterbrochen oder mit vorgegebenen, insbesondere periodischen oder gleichmäßig zueinander beabstandeten Unterbrechungen, die eine konstante Länge aufweisen können, um.

Wie bereits angedeutet wurde, wird das Profilband vorteilhaft auf die Manteloberfläche eines Walzenkerns gewickelt, und an den beiden axialen Enden des Profilbandes beziehungsweise des gerillten Belags wird jeweils ein Ring - auch Endringe beziehungsweise Anfangsring und Endring genannt - auf dem Walzenkern montiert, insbesondere verschraubt. Mit diesen Ringen können die axial endseitig angeordneten Windungen des Profilbandes verschweißt werden, beispielsweise durch Laserschweißen oder dergleichen.

Zur axialen Abstützung der Ringe und insbesondere des zwischen diesen angeordneten axialen Profilbandes können die Ringe mittels einer Nut-und-Feder- Verbindung auf der Manteloberfläche des Walzenkerns befestigt werden. Beispielsweise kann in die Manteloberfläche des Walzenkerns eine umlaufende Nut eingebracht werden, in welche der Ring mit einem radialen Vorsprung oder mit seiner gesamten Querschnittsbreite an seinem radial inneren Ende eingreift.

Wie dargestellt, kann die Verschweißung der einzelnen Windungen entlang der gesamten axialen Ausdehnung des Belags beziehungsweise des gewickelten Profilbandes erfolgen. Alternativ ist es auch möglich, nur einzelne oder einzelne

Gruppen von Windungen miteinander zu verschweißen. In jedem Fall ist es vorteilhaft, wenn wenigstens eine vorbestimmte Anzahl von Windungen, beispielsweise 5 bis 20, insbesondere 10 bis 15 oder genau 10, die am axial äußeren Rand benachbart zu den Ringen angeordnet sind, im Bereich des Nutgrundes wie beschrieben miteinander verschweißt werden.

Jeder Ring kann eine Breite aufweisen, die einem Vielfachen der Breite des Profilbandes entspricht. Vorteilhaft entspricht die Höhe der Ringe in etwa oder genau der Höhe des Profilbandes.

Das Profilband weist insbesondere eine Höhe auf, welche größer als seine Breite ist und insbesondere ein Vielfaches seiner Breite beträgt.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und den Figuren exemplarisch beschrieben werden.

Es zeigen:

Figur 1 ein erfindungsgemäß hergestellter gerillter Belag einer Papiermaschinenwalze;

Figur 2 den übergangsbereich zwischen dem Anfangsring und den Windungen des Profilbandes aus der Figur 1 in einer vergrößerten Darstellung;

Figur 3 einen Querschnitt durch eine Umfangsnut des in den Figuren 1 und 2 dargestellten gerillten Belags.

In der Figur 1 erkennt man die Papiermaschinenwalze 1 , welche mit einem gerillten Belag 2 versehen ist, der durch Wickeln aus Profilband 3 in eine Vielzahl von Windungen 4 hergestellt ist.

Die einzelnen Windungen 4 des Profilbandes 3 bilden miteinander dadurch eine spiralförmig an der Außenfläche des Belags 2 mündende Umfangsnut 5 aus, dass

jeweils zwei nebeneinander und gegenseitig berührend angeordnete Windungen 4 im radial äußeren Bereich gemeinsam eine Aussparung in Axialrichtung der Walze gesehen begrenzen, die wenigstens in eine der beiden Stirnseiten oder vorteilhaft genau in eine der beiden Stirnseiten der Windungen 4, welche sich gegenüberstehen, eingebracht ist.

Die so gebildete Umfangsnut 5 weist einen Nutgrund 6 sowie zwei parallel zueinander angeordnete Nutwände 7 und 8 auf.

Ausschließlich im Bereich des Nutgrundes 6 sind die nebeneinander angeordneten Windungen 4 des Profilbandes 3 miteinander verschweißt, siehe die kontinuierliche oder unterbrochene Schweißnaht 16.

Um das Profilband 3 zugleich sicher auf der Mantelfläche 9 des zylinderförmigen oder im wesentlichen zylinderförmigen Walzenkerns 10 zu verankern, werden die

Windungen 4 gemeinsam durch jeweils einen Ring an beiden axialen Enden der

Walze 1 eingeschlossen, nämlich den Anfangsring 11 und den Endring 12. Beide

Ringe 11 , 12 sind durch vollständig unterhalb der äußeren Manteloberfläche des

Belags 2 eingelassene Zylinderkopfschrauben an dem Walzenkern 10 angeschraubt und werden durch eine Nut-und-Feder-Verbindung, wie sie im Querschnitt in der

Figur 1 erkennbar ist, gegen axiales Verschieben gesichert.

Die axial jeweils äußeren Windungen 4 des Profilbandes 3 sind mittels jeweils einer Schweißnaht 17 mit dem jeweils benachbart positionierten Ring 11 , 12 verschweißt, wobei die Schweißnaht 17 vollständig in Umfangsrichtung der Walze 1 unterbrochen oder ununterbrochen umlaufen kann und insbesondere, wie dargestellt, bündig mit der zylindrischen Oberfläche, die durch die äußere Mantelfläche des Belags 2 und der Ringe 11 , 12 gebildet wird, abschließt.

Um eine zuverlässige, formschlüssige Sicherung der einzelnen Windungen 4 zueinander und gegenüber den Ringen 11 , 12 in Radialrichtung der Walze 1 zu erreichen, weist jede Windung 4 auf ihrer ersten Stirnseite eine Nut 14 und auf ihrer zweiten, zu der ersten Stirnseite entgegengesetzt angeordneten Stirnseite einen

Vorsprung 15 auf. Entsprechend weist der erste Ring 11 (Anfangsring) auf seiner den Windungen 4 zugewandten Stirnseite eine Nut 14 und der zweite Ring 12 (Endring) auf seiner den Windungen 4 zugewandten Stirnseite einen Vorsprung 15 auf, die in einem entsprechenden Eingriff mit dem Vorsprung 15 beziehungsweise der Nut 14 der axial endseitig angeordneten Windungen 4 stehen. Im einzelnen wird hierzu auf die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Schnitte verwiesen. Besonders hervorzuheben ist, dass sowohl die Nut als auch der entgegensetzt angeordnete Vorsprung des Profilbandes durch Verformen, beispielsweise Pressen oder Biegen, des Profilbandes hergestellt werden kann, derart, dass sein Querschnitt einen gezackten Verlauf erhält. Selbstverständlich ist es möglich, mehrere Vorsprünge und Nuten über der Höhe des Profilbandes vorzusehen

Wie man insbesondere in der Figur 3 erkennen kann, sind die einzelnen Windungen 4 ausschließlich im Bereich des Nutgrundes 6 miteinander verschweißt, so dass oberhalb der Schweißnaht 16 ein ausreichender Freiraum verbleibt, um die Nut 5, die an der äußeren Oberfläche des gerillten Belags 2 mündet, auszubilden. Insbesondere kann am Nutgrund 6 ein spezieller Aufnahmeraum für einzubringendes Schweißmaterial vorgesehen sein, so dass die Nutwände 7, 8 bis auf den am unteren Ende vorgesehenen Bereich frei von einer Berührung mit dem Schweißmaterial bleiben.

Insbesondere bei einer Befestigung der einzelnen Windungen 4 untereinander durch Laserschweißen und vorteilhaft durch Befestigen des Profilbandes 3 an den Endringen 11 , 12 ebenfalls durch Laserschweißen kann jede Windung 4 des Profilbandes 3 für sich und im Vergleich zu dem benachbart angeordneten Element verzugsfrei und korrosionsgeschützt positioniert werden.