DE102004018981A1

DE102004018981A1 - Breitstreckwalze zum faltenfreien Führen von Folien und Warenbahnen mittels Spreizelementen

Info

Publication number: DE102004018981A1
Application number: DE200410018981
Authority: DE
Inventors: Rolf Hessenbruch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-04-20
Filing date: 2004-04-20
Publication date: 2005-11-17

Abstract

Breitstreckwalze für Folien und Warenbahnen, bei der durch Druck der Warenbahn Spreizelemente, die in einer Walze geführt werden, leicht zusammengedrückt werden und dabei eine Bewegung nach außen machen. Diese Bewegung nach außen wird auf die Warenbahn übertragen. Da die Spreizelemente auf der Walze von der Mitte aus jeweils nach außen angeordnet sind, wird so die Spreizung erzeugt. Diese Breitstreckwalze ist preiswert und nahezu wartungsfrei. Sie kann in jeder Anlage problemlos wie eine Umlenkwalze eingebaut werden, sie arbeitet drehrichtungsunabhängig und wird nicht angetrieben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Breitstrecken von Folien und Warenbahnen. Dies geschieht mittels einer Walze, die mit nutenähnlichen Führungen versehen ist. In diesen Führungen werden Spreizelemente geführt, die sich bei Druckbeaufschlagung von außen leicht zusammen drücken und durch diese Druckbewegung erfolgt eine weitere Bewegung axial nach außen, wodurch die Spreizung erzielt wird. Die Spreizelemente sind von der Mitte der Walze aus so angeordnet, dass die Spreizelemente durch den Druck durch die Warenbahn eine leichte Knickbewegung nach außen machen und dadurch die Spreizung bewirken. Auch wenn die Spreizung pro Spreizelementreihe nur einige Zehntel mm beträgt, wird durch die Häufigkeit des Spreizvorganges eine sehr gute und sichere Breitstreckung erreicht.
Es sind verschiedene Breitstreckwalzen bekannt. Eine bekannte Lösung ist die leicht gekrümmte Gummiwalze, die sog. Bananenwalze. Diese Walzen sind etwas schwergängig, da der umgebende Gummimantel ständig verformt wird. Eine andere Form der Breitstreckwalze ist der sog. Rundschnurbreithalter, bei dem die Folie mit Rundschnüren in Kontakt kommt, die während der Berührung durch einen Mechanismus von außen gedehnt werden und dadurch eine Spreizkraft erzeugen. Diese Walzen sind sehr teuer, hinterlassen u.U. Markierungen auf der Folie und benötigen einen zusätzlichen Antrieb. Noch andere Breitstreckwalzen bestehen aus vielen Einzelelementen, die während der Kontaktzeit mit der Folie mechanisch nach außen gezogen werden und dadurch die Spreizkraft erzeugen. Diese Breitstreckwalzen sind nur für sehr geringe Geschwindigkeiten geeignet. Eine weitere Variante einer Breitstreckwalze besteht aus einer Gummiwalze, in die schräge Nuten eingestochen werden, die u.U. auch spiralförmig nach außen eingearbeitet sind. Beim Überlauf der Warenbahn werden die freien Gummienden etwas verformt und erzeugen durch die Knickbewegung eine leichte Spreizung nach außen. Nachteilig hierbei kann die Versprödung der Gummis oder Ablagerungen auf der Gummioberfläche sein, durch die die Wirkung der Walze beeinträchtigt werden kann.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Breitstreckwalze zu entwickeln, die die verschiedenen oben erwähnten Nachteile nicht besitzt. Da die Spreizelemente in ihrer Wirkung nur von den gewählten geometrischen Zusammenhängen abhängt, die man leicht ermitteln kann, sind Fehlfunktionen nahezu ausgeschlossen.
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen
1 die erfindungsgemäße Ausführung einer Breitstreckwalze
2 die erfindungsgemäße Ausführung eines Spreizelementes
3 den Querschnitt eines Spreizelementes
4 den Querschnitt einer Führungsschiene
5 die Verformung des Spreizelementes durch die Warenbahn im Querschnitt
6 die Verformung des Spreizelementes in der Seitenansicht
7 den Querschnitt einer Breitstreckwalze
8 eine andere Lösung einer Führungsschiene
9 einen anderen Querschnitt durch eine Breitstreckwalze
10 die Anordnung der Spreizelemente am Umfang der Breitstreckwalze
11 eine andere Ausführung der Spreizelemente
1 zeigt eine erfindungsgemäße Breitstreckwalze mit den Spreizelementen 1, der durchgehenden Welle 3 mit den Kugellagern 2 sowie dem Trägermaterial 4. Die Spreizelemente 1 sind in axialen Nuten des Trägerwerkstoffes eingebaut. Dabei werden die gleichen Spreizelemente 1 in die Nuten so eingebaut, dass die Spreizelemente 1 jeweils von der Mitte aus so eingebaut sind, dass ihre Spreizwirkung jeweils nach außen gerichtet ist und somit die Breitstreckwirkung erzielt wird. Die Spreizwirkung wird dadurch erzielt, dass die umschlingende Warenbahn auf das Spreizelement 1 Druck ausübt und dadurch eine Bewegung der Berührungsschiene zur Walzenachse und nach außen ausgelöst wird, d.h. die Warenbahn wird von der Walzenmitte nach beiden Seiten nach außen gezogen. Obwohl die erreichte Spreizung pro Spreizelementreihe relativ gering ist z.B. 0,2–0,8 mm, ergibt sich durch die Vielzahl der Spreizungen pro Umdrehung eine sehr intensive und schonende Spreizwirkung.
In 2 und 3 ist ein solches Spreizelement 1 in Seitenansicht (in 2) und Querschnitt (in 3) dargestellt. Das Spreizelement 1 besteht aus der Berührungsschiene 5, den elastischen Zwischenstegen 6 und der Führungsschiene 7. Alle 3 Teile 5,6 und 7 sind normalerweise nach dem Spritzgussverfahren als eine Einheit hergestellt und bestehen aus einem elastischen Material, vorzugsweise Kunststoff. Durch die elastischen Zwischenstege 6 und deren schräger Anordnung entsteht bei Druck auf die Berührungsschiene 5 eine Verformung der Stege 6 und dadurch eine Knickbewegung nach außen.
4 zeigt eine Führungsleiste 8, die in den Tragkörper 4 eingesetzt wird und die Spreizelemente aufnimmt. Die diese Führungsleiste 8 nach dem Strangpressverfahren hergestellt werden kann, werden diese Leisten 8 in großen Längen aus Kunststoff hergestellt und bei Bedarf der Länge der Breitstreckwalze angepasst, wodurch eine sehr preiswerte Lösung erzielt wird.
5 zeigt die Lage des Spreizelementes 1 in der nicht mit Druck beaufschlagten Berührungsschiene 5 und der mit Druck beaufschlagten Berührungsschiene 5.1 und der Verformung 9. 6 zeigt die gleiche Situation der Berührungsschiene 1 in der Seitenansicht und die sich durch die Verformung der Zwischenstege 6 ergebende Spreizung 10.
7 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Breitstreckwalze. Die einzelnen Führungsleisten 8 sind mit ihren Spreizelementen 1 gleichmäßig am Umfang verteilt in den Trägerwerkstoff 4 eingearbeitet. Die Führungsleisten sind durch geeignete Mittel wie Kleber oder Schrauben mit dem Trägerwerkstoff verbunden. Dabei ist die ausgearbeitete Nut im wesentlichen rechteckig. Eine andere Lösung ist im oberen Segment der Breitstreckwalze gezeigt, hier ist die Nutenform 8.1 so, dass die Führungsleiste 11 formschlüssig gehalten wird, wie aus 8 hervorgeht.
9 zeigt eine andere Breitstreckwalze. Hier sind die Nuten 12 so in den Trägerwerkstoff 4 eingearbeitet, dass die Spreizelemente direkt in den Trägerwerkstoff eingesetzt werden können. Der Trägerwerkstoff ist vorzugsweise Aluminium.
10 zeigt die Anordnung der Spreizelemente 1 am Umfang der Breitstreckwalze. Zwischen den einzelnen Berührungsschienen 5 besteht jeweils ein Abstand 10, der der maximalen axialen Verformung der einzelnen Spreizelementen entspricht. So ist gesichert, dass die beaufschlagten Spreizelemente 1 immer eine freie Verformung ausüben können und nicht von den nicht beaufschlagten Spreizelementen beeinträchtigt werden. Um die Abstände nicht in der gleichen Richtung wirken zu lassen, sind die einzelnen Spreizelementereihen gegeneinander versetzt.
11 zeigt eine andere Lösung für ein Spreizelement. Der Querschnitt der Spreizelemente ist im wesentlichen gleich, sie bestehen jedoch aus einem stranggepreßten Profil, bei dem die elastischen Stege 16 dadurch entstehen, dass die Zwischenräume 15 ausgestanzt werden. Um auch hier Platz für die Verschiebung der Berührungsschienen 14 zu erhalten, werden die Abstände 17 eingearbeitet durch Stanzen oder Sägen oder ähnliches. Der Vorteil dieser Lösung liegt in der Einfachheit der Herstellung und den damit verbundenen geringen Kosten.

Claims

Breitstreckwalze für das Breitstrecken von Folien und Warenbahnen, bei der durch den Druck der Warenbahn beim Überlaufen Spreizelemente eine Bewegung nach außen machen, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizelemente 1 durch die Anordnung der elastischen Stege 6 zwangsweise sofort bei Berührung mit der Warenbahn eine Bewegung nach außen machen, diese Bewegung über die Kontaktschiene 5 wieder auf die Warenbahn übertragen und dadurch die Spreizung entsteht
Breitstreckwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizelemente 1 so in der Walze montiert sind, dass von der Walzenmitte aus die Spreizrichtung jeweils nach außen erfolgt.
Breitstreckwalze nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizelemente 1 in einem Teil als Spritzgussteil hergestellt werden und aus Kunststoff bestehen.
Breitstreckwalze nach Anspruch 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Spreizelementen 1 die Berührungsschiene 5 um das Maß kürzer ist als die Führungsschiene 7, das bei der Spreizung als maximale Querbewegung 10 auftritt.
Breitstreckwalze nach Anspruch 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizelemente 1 in Führungsleisten 8 geführt werden.
Breitstreckwalze nach Anspruch 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizelemente 1 in Profilen 12 geführt werden, die direkt in den Trägerwerkstoff 4 eingearbeitet sind.
Breitstreckwalze nach Anspruch 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsleiste 11 so ausgebildet ist, dass sie durch Formschluss in dem Trägerwerkstoff 4 gehalten wird.
Breitstreckwalze nach Anspruch 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizelemente 1 am Umfang der Breitstreckwalze so angeordnet sind, dass die Spalte für die Querbewegung 10 versetzt zueinander angeordnet sind.
Breitstreckwalze nach Anspruch 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsleisten 8 bzw. 8.1 nach dem Strangpressverfahren hergestellt werden.
Breitstreckwalze nach Anspruch 1–4 und 5–7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizelemente 14 nach dem Strangpressverfahren hergestellt werden und die flexiblen Stege 16 durch Ausstanzen der Flächen 15 entstehen und die Ausdehnungsspalte 17 vorgesehen sind.