Die Erfindung betrifft eine Breitstreckwalze mit einer feststehenden, an beiden Enden gelagerten und bogenförmig verlaufenden Achse und einem sich auf der Achse abstützenden Walzenmantel.

Derartige Walzen finden insbesondere in Maschinen zur Führung von Materialbahnen Anwendung und sollen dort die Bahn in der Breite strecken um so einen faltenfreien Lauf zu ermöglichen.

Von besonderer Bedeutung ist dies bei der Herstellung und/oder Veredlung von Papier-, Karton-, Tissue- oder anderen Faserstoffbahnen. Hier zu bestehen bekannte Breitstreckwalzen oft aus mehreren rotierenden und auf einer Achse nebeneinander angeordneten Segmenten. Solche Breitstreckwalzen sind beispielsweise in DE 600 21 923 T2, DE 698 25 899 T2 oder auch in WO 2004/083661 beschrieben. Zwischen diesen Segmenten befinden sich Dichtungen als Schutz vor eindringender Feuchtigkeit. Alternativ kann über die Segmente auch eine Hülle beispielsweise aus Kunststoff, Gummi oder einer Werkstoffkombination gezogen werden.

Dabei erfolgt die Kopplung zwischen den Segmenten entweder über diese Hülle oder über Kupplungen.

Diese Konstruktion ist sehr aufwendig und störanfällig.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher die Konstruktion von Breitstreckwalzen zu vereinfachen und möglichst auch robuster zu gestalten.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Walzenmantel rotierbar gelagert ist, aus einem flexiblen Material besteht und sich über einen Schmier-Fluidfilm auf der Achse abstützt. Dies führt zu einer wesentlich einfacheren und damit auch weniger störanfälligen Gestaltung der Walze. Dies begründet sich durch die geringere Anzahl notwendiger Elemente, insbesondere anspruchsvoller Elemente wie Lager, Kupplungen oder Dichtungen.

Allein der Walzenmantel rotiert. Um dies möglichst reibungsarm zu ermöglichen, sollte sich der Walzenmantel über einen wesentlichen Teil seiner axialen Erstreckung, vorzugsweise über die gesamte axiale Erstreckung über den Fluidfilm auf der Achse abstützen.

Als Schmier-Fluid kommt hierfür insbesondere Schmieröl vorzugsweise einer zentralen Schmierölversorgung oder aber ein Druckluftkissen in Frage.

Damit sich der Fluid-Film umfassend ausbilden kann, sollte die Achse mehrere, axial voneinander beabstandete Fluidzuläufe in den Fluidfilm aufweisen. Hierdurch ist es problemlos möglich einen Fluidfilm mit einer Dicke zwischen 0,1 und 5 mm zu gewährleisten.

Um den Aufwand für die Fluid-Versorgung zu minimieren, sollten die Fluid-Zuläufe mit dem gleichen Schmier-Fluid wie die Lager der Achse versorgt werden.

Da die Achse nicht rotiert, vereinfacht sich auch deren Lagerung. Dennoch sollte diese Lagerung eine Verstellung der Lage der Achse und damit ihres Bogens in Umfangsrichtung ermöglichen. Dies erlaubt eine bessere Anpassung des Breitstreck- Effektes an die spezifischen Erfordernisse.

Zur weiteren Vereinfachung der Konstruktion und zur Stabilisierung des Fluidfilms sollten die Lager der Achse eine Abdichtung für den Schmier-Fluid-Spalt zwischen Achse und Walzenmantel besitzen.

Die Rotation des Walzenmantels kann von der Materialbahn selbst ausgehen oder aber über eine Kopplung des Walzenmantels mit einem Antrieb erzeugt werden.

Wegen der ständigen Verformung des Walzenmantels während der Rotation sollte dieser aus einem Kunststoff, vorzugsweise Polyurethan oder Gummi bestehen und möglichst auch verstärkende Elemente wie Fasern, Gewebe o.ä. aufweisen. Das Gleiten des Walzenmantels auf dem Fluidfilm kann durch eine glatte Innenseite des Walzenmantels unterstützt werden.

Allerdings kann es ebenso vorteilhaft sein, wenn die Innenseite des Walzenmantels aufgeraut oder profiliert ausgebildet ist. Insbesondere axial verlaufende Rillen können durch das Mitschleppen von Fluid den Aufbau des Fluidfilms unterstützen und/oder diesen stabilisieren.

Die Innenseite des Walzenmantels kann aber in bevorzugten Ausführungen auch andere axial ausgeprägte Strukturelemente aufweisen. So müssen Strukturelemente wie Rillen oder ähnliches nicht völlig achsenparallel verlaufen. Als axial ausgeprägtes Strukturelement kann beispielsweise auch zumindest eine Rille vorgesehen sein, die helikal auf der Innenseite des Walzenmantels verläuft. Dabei kann diese helikale Rille über die axiale Ausdehnung des Walzenmantels eine volle Umdrehung oder mehr beschreiben. Sie kann aber auch in weiteren Ausführungsformen weniger als eine volle Umdrehung beschreiben. Üblicherweise werden mehrere solcher Strukturelemente auf der Innenseite des Walzenmantels vorgesehen sein.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die feststehende Achse einstückig ausgeführt. Unter einer einstückigen Ausführung soll dabei verstanden werden, dass die Achse nicht aus mehreren, über die Länge der Achse angeordneten Walzensegmenten besteht. Die Außenseite der Achse, auf die sich der Walzenmantel abstützt, ist über die gesamte Länge der Achse durchgängig, wobei jedoch Öffnungen beispielsweise für die Fluidzuläufe vorgesehen sein können.

Diese bevorzugte Ausführung ist besonders vorteilhaft. Die Achse ist aus einem Stück und rotiert nicht. Diese Vereinfachung der Kosntruktion kann bereits die Störanfälligkeit deutlich reduzieren. Der Walzenmantel ist das einzig rotierende Teil. Er läuft direkt, das heißt nur durch den Fluidfilm geschmiert auf der einstückig ausgeführten Achse. Es sind keine weiteren Teile wie z.B. Walzensegmente dazwischen geschaltet. Dies führt zu einer weiteren Vereinfachung der Konstruktion und reduziert auch weiter die Störanfälligkeit.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die feststehende Achse oder zumindest der Teil, auf den sich der Walzenmantel abstützt, aus Metall, z.B. einem Stahl besteht.

Die Öffnungen der Fluidzulaufe haben vorteilhafterweise in Umfangsrichtung der Walze eine Ausdehnung, die kleiner ist, als der Durchmesser der Walze.

Beispielsweise können die Fluidzulaufe als Bohrungen in der Walze ausgeführt sein, wobei der Durchmesser der Bohrungen weniger als 10% des Walzendurchmessers, insbesondere weniger als 5% des Walzendurchmessers beträgt.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:

Figur 1 : einen Längsschnitt durch eine Breitstreckwalze und

Figur 2: einen dazugehörigen Querschnitt.

Die Breitstreckwalze besitzt gemäß Figur 1 eine bogenförmig verlaufende Achse 1 aus Stahl mit einer zentralen Zuführleitung 8 für ein Schmier-Fluid, in der Regel Öl oder Druckluft. Dabei werden beide Enden der Achse 1 in je einem feststehenden Lager 5 gehalten.

Die Lager 5 erlauben allerdings eine Verstellung der Lage der Achse 1 in Umfangsrichtung. Zwischen den Lagern 5 befindet sich ein um die Achse 1 rotierender Walzenmantel 2, der sich über einen Schmier-Fluidfilm 3 auf der Achse 1 abstützt.

Wegen der Bogenform der Achse 1 verformt sich der Walzenmantel 2 während der Rotation ständig. Daher besteht der Walzenmantel 2 aus einem flexiblen Kunststoff, vorzugsweise Polyurethan oder Gummi mit verstärkenden Elementen 6 hier in Form eines Gewebes.

Der Walzenmantel 2 kann direkt über einen äußeren Antrieb in Rotation gebracht werden, es ist aber auch ein Mitlaufen mit der Faserstoffbahn infolge Reibung möglich. Im Interesse einer sicheren und reibungsarmen Führung des Walzenmantels 2 stützt sich dieser über seine gesamte axiale Erstreckung über den Fluidfilm 3 auf der Achse 1 ab. Dabei liegt die radiale Dicke des Fluidfilms 3 zwischen 0.05 mm und 5 mm, insbesondere zwischen 0,1 und 5 mm. Um diesen Fluidfilm 3 möglichst umfassend zu gewährleisten, weist die Achse 1 mehrere, axial voneinander beabstandete Fluidzuläufe 4 auf, die mit der zentralen Zuführleitung 8 verbunden sind. Gleichzeitig erfolgt über die Zuführleitung 8 auch die Versorgung der Lager 5 mit Schmier-Fluid.

Zur Vereinfachung des Aufbaus haben die Lager 5 jeweils auch eine Abdicht-Einheit für den Schmier-Fluid-Spalt zwischen Achse 1 und Walzenmantel 2. Über diese Abdicht-Einheit kann dann auch Schmier-Fluid abgezogen werden, um einen Schmier-Fluidkreislauf zu erzeugen.

Wie in Figur 2 zu erkennen, hat die Innenseite des Walzenmantels 2 axial verlaufende Rillen 7, deren Querschnitt einem Sägezahnprofil ähnelt. Hierdurch kann der Transport von Schmier-Fluid in den tragenden Bereich unterstützt werden.