CH643796A5

CH643796A5 - Umlenkrolle fuer bahnfoermiges, blattartiges material.

Info

Publication number: CH643796A5
Application number: CH282080A
Authority: CH
Inventors: Anton Arpagaus; Franz Eschbach
Original assignee: Sig Schweiz Industrieges
Priority date: 1980-04-11
Filing date: 1980-04-11
Publication date: 1984-06-29
Also published as: GB2073850B; DE3111649A1; GB2073850A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Umlenkrolle für bahnförmiges, blattartiges Material gemäss dem Gattungsbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1.

An Umlenkrollen werden insbesondere bei Verpackungsmaschinen hohe Anforderungen bezüglich kleinem Massenträgheitsmoment, gutem Rundlauf und keine elektrostatischen Aufladungen gestellt. Bisher wurden gute Erfahrungen mit Rollen aus Holz gemacht. Diese konnten bei allen Papierqualitäten eingesetzt werden und hatten keine elektrostatische Ladung. Nachteilig war, dass die Rollen nicht mass-haltig gefertigt werden konnten und bei einem Durchmesser von beispielsweise 39 mm ein Massenträgheitsmoment von J = 150 kg mm2/mm Rollenlänge aufweisen. Beim Transport von Packmaterial aus Folienmaterial machte sich das hohe Trägheitsmoment bemerkbar, indem das Packmaterial gezogen wurde, was bis zum Zerreissen führen konnte.

Eine Verbesserung zeigte sich, wenn die Holzrolle mit äquidistanten Rillen versehen wurde, die bis nahe zur Achse in die Holzrolle eingeschnitten waren. Das Massenträgheitsmoment konnte bis J = 62 kg mmVmm Rollenlänge vermindert werden. Wenn als Packmaterial jedoch eine Aluminium-

Folie verwendet wurde, prägten sich die Rillen ein, und es konnten keine glatten Verpackungen hergestellt werden.

Versuche mit Rollen in Form von Rohren aus Aluminium brachten wohl bezüglich Masshaltigkeit, Rundlauf und günstige Herstellungskosten Vorteile, aber auch Nachteile mit sich. Diese bestehen im hohen Massenträgheitsmoment, nämlich bei Durchmesser 38 mm und Wandstärke 2 mm J = 198 kg mm2/mm Rollenlänge, bzw. bei Wandstärke 1 mmJ = 116,4 kg mmVmm Rollenlänge. Infolge der sehr geringen Reibung zwischen einer derartigen Rolle und z.B. Aluminiumfolie als Packmaterial, insbesondere bei intermittierendem Vorschub, zeigte sich, dass die Rollen beim Abziehen des Packstoffes über die Rollen derart beschleunigt werden, dass sich diese nach dem Anhalten des Papiervorschubs noch einige Zeit weiter drehen. Die grosse Relativbewegung zwischen der Aluminiumfolie und der Aluminiumrolle führt zur Beschädigung der Folie.

Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine Umlenkrolle zu schaffen, bei der eine Relativbewegung zwischen Rolle und Materialbahn in nur unbedeutendem Mass entstehen kann, die gegenüber praktisch allen Qualitäten von Packstoff günstige Eigenschaften bezüglich Reibung und elektrisches Ladungspotential aufweist.

Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs 1 erreicht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Seitenriss einer Umlenkrolle mit Freiarmhaltern und mit einer Materialbahn zur Darstellung des Umschlingungswinkels,

Fig. 2 einen Aufriss der Umlenkrolle nach Fig. 1, zum Teil geschnitten, und

Fig. 3 einen Aufriss einer Umlenkrolle mit beidseitiger Lagerabstützung.

Fig. 1 bis 3 zeigen je eine Umlenkrolle nach der Erfindung, bestehend aus einer Hülse 10 und beidseitigen Flanschen 20 bzw. 30. Die Hülse 10 besteht aus einem nichfmetallischen, steifen Material, wie beispielsweise einem Duroplast, wie Phenolharz oder Epoxyharz, das durch Glasfasermaterial armiert ist. Das Glasfasermaterial kann vliesförmig oder gewebeförmig in die Kunstharzmasse eingebettet sein. Die Wandstärke der Hülse im Verhältnis zum Durchmesser sollte nicht grösser als etwa 0,05 sein, d.h. bei einem einleitend erwähnten Durchmesser von 38 mm für derartige Umlenkrollen sollte die Wandstärke 1,9 mm nicht übersteigen. Indem bekanntlich glasfaserarmiertes Kunstharz allgemein sehr stabil in bezug auf mechanische Festigkeiten ist, kann die Wandstärke in der Grössenordnung von 1 mm liegen. Das Masseträgheitsmoment einer solchen Hülse mit 38 mm Durchmesser und 1 mm Wandstärke ist J = 86 kg mmVmm Rollenlänge und liegt somit nur wenig über dem als Idealwert bei gerillten Holzrollen gefundenen Wert gemäss der Einlei1 tung vorn.

Die Flansche 20 bzw. 30 richten sich nach dem Aufbau der Lagerung. Gemäss Fig. 2 ist eine Lagerung auf einem freitragenden Dorn 50,51 vorgesehen. Der Flansch 20 ist dementsprechend aus einer Einsatzhülse 21 mit einer umlaufenden Tragschulter 22 und einer Randrippe 23 gebildet. Das Wälzlager 24 ist mittels eines Sprengringes 25 gegen seitliches Abgleiten vom Dorn 51 gesichert und im Flansch 20 einge-presst. Die Einsatzhülse 21 ergibt durch die Ausbildung mit einer Tragschulter 22 und einer Randrippe 23 eine sichere Auflagefläche für die Innenseite der Hülse 10 und gleichzeitig auch eine seitliche Halterung. Die Hülse 10 kann auf der Ein2

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satzhülse 21 mittels Pressitz oder durch einen Kleber befestigt sein.

Der Umschlingungswinkel Z und damit die Reibung zwischen der Hülsenoberfläche O und dem bandförmigen Material M ergibt sich aus der Anordnung der vor- und nachgeordneten Füh'rungselemente (nicht dargestellt) des Materialbandes.

Der Winkel Z kann in einzelnen Fällen je nach Erfordernissen an die Reibung in gewissem Bereich gewählt werden. Nur durch Verwendung von Kunstharz und Glasfaserarmierung allein ergibt sich ein erster Reibungsindex. Für Rollen zur Führung von Material in feuchter Atmosphäre wird die Oberfläche noch gesondert mit einem Deck- oder Schutzlack bestrichen. Damit wird die Oberfläche aber auch glatter und der Reibungsindex kann sich verkleinern. Um dem entgegenzuwirken, kann die Hülse auf einfachste Weise mit Rundrillen versehen werden, so dass sich die Oberfläche leicht gewellt darstellt.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich von der beschriebenen Ausführungsform lediglich durch die-Aus-gestaltung des Flansches 30. Hier ist der Flansch selbst mit einer Auflagefläche 31 für die Hülse 10 und mit einer Randrippe 33 versehen. Das Wälzlager 34 ist in diesem Falle mit seinem Aussenring und Randrippe 31 in den Flansch 30 eingepresst und mit seinem Innenring direkt auf die Lagerachse 71 des Halteschenkels 70 aufgepresst. Die Randrippe 31 ist von Vorteil, um den Flansch 30 in seitlicher Richtung zu sichern. Die Halterung mit dem Halteschenkel 60 rechts in s der Zeichnung unterscheidet sich von der ausführlich beschriebenen Halterung beim Halteschenkel 70 nicht.

Versuche mit derartigen Umlenkrollen haben gezeigt, dass die Masshaltigkeit leicht zu bewerkstelligen ist und dass infolge des geringen Masseträgheitsmoments praktisch kein io Weiterdrehen der Rolle nach Stillstand des bahnförmigen Materials feststellbar war. Auch ein bekanntes Einschlagmaterial aus 0,009 mm dicker Aluminiumfolie, wie sie heutzutage für die Verpackung von Schokolade üblich ist, konnte mit Leichtigkeit geführt werden, und es zeigten sich beim ls Vorziehen keine Risse und es konnte auch kein Ankleben an den Rollen infolge elektrostatischer Ladung, als Beweis für eine relative Bewegung zwischen Rolle und Einschlagmaterial, festgestellt werden.

Da jedoch die Hülse in der beschriebenen Ausführungs-20 form einen elektrischen Isolator darstellt, könnten sich allenfalls aus anderen Gründen elektrische Ladungen aufbauen. Dem kann auf einfachste Weise abgeholfen werden, wenn dem Kunstharz ein Leitermaterial, z.B. in Form von Kohlepartikeln, beigemischt wird.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

643 796 PATENTANSPRÜCHE

1. Umlenkrolle zur Führung von bahnförmigem, blattartigem Material in einer Verarbeitungsmaschine, welche Umlenkrolle vom Material auf wenigstens einem Zwanzigstel des Umfangs umschlungen ist und durch die Längsverschiebung desselben in Drehung versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche der Umlenkrolle die Aussen-fläche einer aus nichtmetallischem, steifem Material gefertigten Hülse (10) ist und dass die Hülse beidseitig mit je einem die Drehlagermittel (24,34) halternden Flansch (20,30) versehen ist.

2. Umlenkrollenach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flansche (20,30) aus Leichtmetall gefertigt sind und eine Randrippe (23,33) aufweisen, deren Höhe über einer umlaufenden Tragschulter (22,32) wenigstens angenähert der Materialdicke der Hülse (10) entspricht und dass die Drehlagermittel (24,34) Wälzlager sind, deren Aussenringe in den Flanschen (20,30) gehaltert sind.

3. Umlenkrolle nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtmetallische, steife Material für die Hülse ein aushärtender Kunststoff und ein Armierungsmaterial ist.

4. Umlenkrolle nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff ein hitzehärtendes Kunstharz ist.

5. Umlenkrolle nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff ein Epoxyharz ist.

6. Umlenkrolle nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Armierungsmaterial ein Glasfasermaterial ist.

7. Umlenkrolle nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Glasfasermaterial ein Glasfasergewebe ist.

8. Umlenkrolle nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Hülsenwandstärke zum Hülsendurchmesser höchstens 0,05 ist.

9. Umlenkrolle nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenmantel mit Rundrillen versehen ist.

10. Umlenkrolle nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse mit elektrisch leitenden Partikeln durchsetzt ist.

11. Umlenkrolle nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitenden Partikeln aus Kohlenstoff bestehen.