-
Aus der
DE 20 2011 003 940 U1 ist eine gattungsgemäße Walze bekannt. Diese dient zum Umlenken und/oder Transport einer laufenden Warenbahn und weist axial ausgerichtete Nuten auf, die von entsprechenden Stegen begrenzt sind. Diese Stege dienen zur Aufnahme eines Wälzlagers. Zusätzlich können in diesen Nuten Wuchtgewichte montiert sein, um die Walze auswuchten zu können.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walze der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen einfachen und schnellen Auswuchtvorgang zulässt.
-
Diese Aufgabe wird mit den folgenden Merkmalen gelöst.
-
Eine Walze dient zum Umlenken und/oder Transportieren einer laufenden Warenbahn. Zusätzlich könnte die Walze noch eine Bearbeitungsfunktion für die laufende Warenbahn bereitstellen. Dabei ist insbesondere an Trocknen, Führen, Ausbreiten oder Ausstreifen gedacht. Diese Aufzählung ist nicht abschließend zu verstehen. Eine Bearbeitungsfunktion ist jedoch nicht notwendig, so dass die Walze auch eine reine Transport- oder Umlenkwalze sein könnte. Die Walze weist über ihren Umfang verteilte, radial nach innen gerichtete Stege auf. Diese Stege weisen Wände auf, welche Nuten begrenzen. In mindestens einer dieser Nuten ist mindestens ein Wuchtgewicht gehalten, welches zum Auswuchten der Walze dient. Je nach Walzendurchmesser und Bahnlaufgeschwindigkeit der laufenden Warenbahn weist die Walze eine mehr oder weniger hohe Rotationsgeschwindigkeit auf. Unwuchten in der Walze können dabei zu radialen Schwingungen führen, die die Walzenlager erheblich belasten. Außerdem beeinflussen derartige Schwingungen den Bahnlauf negativ, so dass man danach trachtet, die Walze möglichst perfekt auszuwuchten. Zu diesem Zweck wird die Unwucht der Walze messtechnisch erfasst und durch das mindestens eine Wuchtgewicht ausgeglichen.
-
Um den Auswuchtvorgang möglichst effektiv zu gestalten, ist das mindestens eine Wuchtgewicht in seinem Querschnitt geringfügig größer als die mindestens eine Nut ausgebildet. Dabei sind die Stege und/oder das mindestens eine Wuchtgewicht elastisch verformbar. Beim Eindrücken des mindestens einen Wuchtgewichts in die mindestens eine Nut wird diese Verformbarkeit ausgenutzt, um das mindestens eine Wuchtgewicht klemmend unter Vorspannung in der mindestens einen Nut zu halten. Damit entfällt die Notwendigkeit, Klebstoff oder andere Befestigungsmittel zum Befestigen des mindestens einen Wuchtgewichts einzusetzen. Die Klemmwirkung zwischen den Stegen reicht für eine kraftschlüssige Verbindung vollkommen aus. Aufgrund der Form der Stege ist es dem mindestens einen Wuchtgewicht völlig unmöglich, sich in Umfangsrichtung der Walze zu bewegen, da in dieser Richtung eine formschlüssige Verbindung besteht. In axialer Richtung ist das mindestens eine Wuchtgewicht zwar grundsätzlich bewegbar, da hier ausschließlich eine reibschlüssige Verbindung besteht, in diese Richtung wird das mindestens eine Wuchtgewicht jedoch nicht während der Drehung der Walze belastet. Damit reicht hier eine reibschlüssige Verbindung aus.
-
Durch diese Maßnahme kann das mindestens eine Wuchtgewicht sehr einfach und damit schnell korrekt innerhalb der Walze montiert werden, wobei insbesondere keine Abbindezeit eines Klebstoffes abgewartet werden muss. Unmittelbar nach dem Einbringen des mindestens einen Wuchtgewichts kann die Walze sogleich erneut auf Unwuchten getestet werden, was den Auswuchtvorgang sehr effizient und schnell gestaltet.
-
Bei dieser Walze ergab sich die Befürchtung, dass die Auswuchtung nicht hinreichend genau möglich wäre, da die einzelnen Wuchtgewichte nur an konkret vorgegebenen Positionen, nämlich den vordefinierten Nuten angebracht werden können. Umfangreiche Untersuchungen zeigten jedoch, dass die damit verbundenen Lagefehler der Wuchtgewichte kein wirkliches Problem darstellen. In der Regel muss der Auswuchtvorgang ohnehin mehrfach, iterativ durchgeführt werden, so dass man sich auf diese Weise allmählich an eine optimale Wuchtgewichtverteilung herantastet. Ein Lagefehler des ersten Wuchtgewichts kann durch entsprechende Positionierung folgender Wuchtgewichte und deren unterschiedliche Gewichtsklassen kompensiert werden, so dass diese Lagefehler keine Rolle spielen. Entscheidend ist vielmehr, dass die Montage der Wuchtgewichte einfach und schnell erfolgen kann.
-
Es wurde außerdem befürchtet, dass die Einbringung des Wuchtgewichts für einen raschen Auswuchtvorgang zu schwergängig sein könnte, wenn das Wuchtgewicht hinreichend sicher in der Walze sitzen soll. Insbesondere könnte das Einbringen des Wuchtgewichts auch zu einer Beschädigung der Nut oder des Wuchtgewichts beispielsweise durch Abspannung, Verkeilung oder Verklemmung führen. Dies würde einen erneuten Auswuchtvorgang erheblich erschweren oder sogar unmöglich machen. Es hat sich aber herausgestellt, dass die notwendigen Haltekräfte für das Wuchtgewicht sehr klein gehalten werden können, da dass Wuchtgewicht in der Regel nicht axialen Kräften ausgesetzt ist. Damit können die beschriebenen Befürchtungen durch Wahl einer hinreichend geringen Vorspannung des Wuchtgewichts in der Nut gelöst werden.
-
Um eine formschlüssige Verbindung des mindestens einen Wuchtgewichts mit den Stegen auch in radialer Richtung zu realisieren, ist es günstig, wenn die Nuten hinterschnitten sind. In gleicher Weise ist auch das mindestens eine Wuchtgewicht hinterschnitten, so dass eine radiale Verschiebung des mindestens einen Wuchtgewichts aufgrund formschlüssiger Verbindung ausgeschlossen ist.
-
Um das mindestens eine Wuchtgewicht einfach in die mindestens eine Nut einführen zu können, ist es vorteilhaft, wenn das mindestens eine Wuchtgewicht und/oder die Stege mindestens eine Einführschräge aufweisen. Diese Einführschräge erlaubt ein allmähliches elastisches Deformieren der Stege und/oder des mindestens einen Wuchtgewichts, so dass das mindestens eine Wuchtgewicht einfach zwischen die Stege geschoben werden kann.
-
Zur weiteren Erleichterung der Montage des mindestens einen Wuchtgewichts weist dieses am freien Ende der mindestens einen Einführschräge einen geringeren Querschnitt als die mindestens eine Nut auf. Damit kann das mindestens eine Wuchtgewicht problemlos in die Nut eingeführt werden, ohne dass hierzu Deformationskräfte überwunden werden müssten. Erst beim weiteren Einschieben werden die Stege bzw. das mindestens eine Wuchtgewicht elastisch deformiert, um die nötige Vorspannung zu erzielen. Dabei spielt es keine Rolle, ob die mindestens eine Einführschräge am mindestens einen Wuchtgewicht, an den Stegen oder an beiden vorgesehen ist. Der oben beschriebene geringere Querschnitt bezieht sich auf die Querschnitte des mindestens einen Wuchtgewichts und der mindestens einen Nut an jener Fläche, an denen der erste Kontakt zwischen beiden entsteht.
-
Um das Einführen des mindestens einen Wuchtgewichts in die Nuten der Walze zu erleichtern, ist es wünschenswert, wenn während des Einführvorganges der Querschnitt des mindestens einen Wuchtgewichts kleiner als der der Nuten wäre. Um dennoch die erforderliche Vorspannung zu erhalten, weist das mindestens eine Wuchtgewicht mindestens einen Schlitz auf, in den mindestens ein Spreizkörper eingreift. Dieser mindestens eine Spreizkörper spreizt das mindestens eine Wuchtgewicht auf, so dass es in nicht in die Nut eingeschobener Lage einen Querschnitt aufweist, welcher größer als der Querschnitt der Nut ist. Ohne diese Aufspreizung ist der Querschnitt des mindestens einen Wuchtgewichts kleiner als der der Nut, so dass das mindestens eine Wuchtgewicht problemlos in die Nut eingeschoben werden kann. Trotzdem ist ein sicherer, reibschlüssiger Halt des mindestens einen Wuchtgewichts gewährleistet.
-
Um das mindestens eine Wuchtgewicht leichter aufspreizen zu können, ist der mindestens eine Schlitz mittels mindestens einer Konusbohrung erweitert. In diese mindestens eine Konusbohrung kann der mindestens eine Spreizkörper problemlos eingeschoben werden, um das mindestens eine Wuchtgewicht aufzuspreizen. Damit steht für den mindestens einen Spreizkörper ein hinreichend großer Querschnitt zur Verfügung, damit dieser stabil gebaut werden kann. Durch die mindestens eine Konusbohrung ist außerdem gewährleistet, dass das mindestens eine Wuchtgewicht allmählich durch den eindringenden mindestens einen Spreizkörper aufgespreizt wird, was zu einer guten Verkeilung führt. Alternativ oder zusätzlich kann der mindestens eine Spreizkörper mindestens eine Konusfläche aufweisen. Auch hierdurch wird ein allmähliches Aufspreizen des mindestens einen Wuchtgewichts durch den mindestens einen Spreizkörper gewährleistet. Vorzugsweise werden sowohl die mindestens eine Konusbohrung als auch die mindestens eine Konusfläche realisiert, was zu einer optimalen Spreizwirkung des mindestens einen Wuchtgewichts führt. Außerdem ist daran gedacht, den mindestens einen Spreizkörper mit einem Gewinde zu versehen, um ihn leicht im mindestens einen Wuchtgewicht fixieren zu können. Vorzugsweise wird der mindestens eine Spreizkörper axial bewegt, so dass sich dessen Trägheitsmoment während des Aufspreizvorganges nicht ändert.
-
Der Erfindungsgegenstand wird beispielhaft anhand der Zeichnung erläutert, ohne den Schutzumfang zu beschränken.
-
Es zeigt:
-
1 eine Schnittdarstellung durch eine Walze entlang der Schnittlinie I-I gemäß 2,
-
2 eine zugeordnete Schnittdarstellung der Walze gemäß 1 entlang der Schnittlinie II-II und
-
3 eine zugeordnete Schnittdarstellung der Walze gemäß 2 entlang der Schnittlinie III-III.
-
Eine Walze 1 gemäß den 1 und 2 weist einen rohrförmigen Walzenkörper 2 auf. Dieser Walzenkörper 2 besitzt einen konstanten Querschnitt, der insbesondere aus 2 zu ersehen ist. Der Walzenkörper 2 besitzt eine zylindrische Außenkontur 3, die eine Warenbahn 4 erfasst und umlenkt.
-
Der Walzenkörper 2 ist auf einer festen Achse 5 drehbar abgestützt. Zur Reduktion der Reibung bei der Rotation des Walzenkörpers 2 ist beidendig jeweils ein Wälzlager 6 vorgesehen. Alternativ könnten auch mehrere Wälzlager 6 auf einer oder beiden Seiten vorgesehen sein, um die Stützkraft zu verbessern oder zusätzlich axiale Lagerkräfte abzustützen. Außerdem ist daran gedacht, bei kurzen Walzen 1 diese nur einseitig zu lagern.
-
Der Walzenkörper 2 weist eine Vielzahl von radial nach innen gerichteten Stegen 7 auf, die voneinander durch Nuten 8 getrennt sind. Die Gesamtheit der innenseitigen Enden 9 der Stege 7 stützt das Wälzlager 6 am Walzenkörper 2 ab. An außenseitigen Enden 10 weisen die Stege 7 eine Verjüngung 11 auf, die eine Sollbiegestelle für die Stege 7 bildet. Um diese Verjüngung 11 kann jeder Steg 7 elastisch verschwenkt werden, um eine geometrische Anpassung des innenseitigen Endes 9 an das Wälzlager 6 zu ermöglichen. Damit können Fertigungstoleranzen bei der Herstellung des Walzenkörpers 2 beispielsweise im Strangpressverfahren ausgeglichen werden. Eine Nachbearbeitung des Walzenkörpers 2 zum Ausgleich der Fertigungstoleranzen ist demnach entbehrlich. Nachdem die Durchmesseranpassung des Walzenkörpers 2 an das Wälzlager 6 durch die Stege 7 elastisch erfolgt, kann das Wälzlager 6 problemlos ausgetauscht werden, ohne den korrekten und festen Sitz des neuen Wälzlagers 6 im Walzenkörper 2 zu gefährden.
-
Zur zusätzlichen Anpassung an Toleranzen des Wälzlagers 6 weist eine Anzahl der Stege 7 radial nach innen gerichtete Nocken 12 auf. Diese Nocken 12 sind dünnwandig ausgebildet und werden beim Einpressen des Wälzlagers 6 in den Walzenkörper 2 verdrängt, also plastisch verformt. Dies gewährleistet einen perfekten Sitz des Wälzlagers 6 im Walzenkörper 2 auch bei unterschiedlich dimensionierten Wälzlagern 6. Allerdings muss sichergestellt sein, dass ein ausgetauschtes Wälzlager 6 keinen wesentlich geringeren Außendurchmesser als das ursprünglich eingesetzte Wälzlager 6 besitzt, so dass der feste Sitz des ausgetauschten Wälzlagers 6 ausschließlich durch die elastischen Rückstellkräfte der Stege 7 gewährleistet werden kann.
-
In den Nuten 8 zwischen den Stegen 7 sind axial ausgerichtete Erweiterungen 13 vorgesehen, die zur Aufnahme von Befestigungsschrauben 14 dienen können. Mit Hilfe dieser Befestigungsschrauben 14 und zusätzliche Haltemittel 15 – beispielsweise in Form von Scheiben – kann das Wälzlager 6 axial gesichert werden. Da die Erweiterung 13 bereits bei der Herstellung des Walzenkörpers 2 im Strangpressverfahren eingeformt werden kann, ist hierzu kein weiterer Bearbeitungsschritt erforderlich. In die Erweiterung 13 kann ein entsprechendes Gewinde eingeschnitten werden, um die Befestigungsschraube 14 festzulegen. Alternativ kann die Befestigungsschraube 14 auch als selbstschneidende Schraube ausgebildet sein, was die Bearbeitungskosten weiter senkt.
-
In der Nut 8 ist ein Wuchtgewicht 16 gehalten, welches eine Unwucht der Walze 1 ausgleichen soll. Dieses Wuchtgewicht 16 weist eine Hinterschneidung 17 auf, die an die Form der Nut angepasst ist. Damit ergibt sich für das Wuchtgewicht 16 sowohl in radialer Richtung als auch in Umfangsrichtung eine formschlüssige Festlegung. Das Wuchtgewicht 16 ist demnach nur noch in axialer Richtung zur Walze 1 verschiebbar.
-
Um das Wuchtgewicht 16 in axialer Richtung zu arretieren, ist der Querschnitt des Wuchtgewichts 16 geringfügig größer als der Querschnitt der Nut 8 ausgebildet. Dadurch werden die Stege 7 beim Einführen des Wuchtgewichts 16 in die Nut 8 geringfügig auseinandergedrückt, so dass Wände 18 der Nut 8 gegen das Wuchtgewicht 16 vorgespannt sind. Auf diese Weise ergibt sich eine kraftschlüssige Festlegung des Wuchtgewichts 16 in axialer Richtung. Da auf das Wuchtgewicht 16 in axialer Richtung keinerlei Kräfte einwirken, reicht eine kraftschlüssige Festlegung vollkommen aus. Damit sind weitere Befestigungsmaßnahmen wie Schrauben oder Kleben für das Wuchtgewicht 16 entbehrlich, was zu einer einfachen und raschen Montage des Wuchtgewichts 16 führt.
-
Das Wuchtgewicht 16 weist einen Schlitz 21 auf, der es in zwei Schenkel aufteilt, die im radial außenseitigen Bereich miteinander verbunden sind.
-
Dadurch verbessert sich die elastische Verformbarkeit des Wuchtgewichts 16, wobei die beiden Schenkel voneinander wegspreizbar sind. In dem Schlitz 21 ist außerdem eine Konusbohrung 23 vorgesehen, die zum Eindringen eines Spreizkörpers 22 dient. Dieser Spreizkörper 22 besitzt eine Konusfläche 24, die mit der Konusbohrung 23 korrespondiert. Sowohl die Konusbohrung 23 als auch der Spreizkörper 22 sind mit korrespondieren Gewinden 25 versehen, so dass der Spreizkörper 22 in die Konusbohrung 23 eingedreht werden kann. Sobald die Konusfläche 24 des Spreizkörpers 22 das Ende der Konusbohrung 23 erreicht, wird durch weiteres Eindrehen des Spreizkörpers 22 das Wuchtgewicht 16 aufgespreizt, indem die beiden genannten Schenkel voneinander weggedrückt werden. Auf diese Weise verspreizt sich das Wuchtgewicht 16 in der Nut 8 der Walze 1.
-
Aus der zugeordneten Schnittdarstellung gemäß 3 ist zu entnehmen, dass das Wuchtgewicht 16 und die Nut 8 Einführschrägen 19 aufweisen. Im Bereich der zueinander gerichteten Enden 20 der Einführschrägen 19 ist der Querschnitt des Wuchtgewichts 16 kleiner als der Querschnitt der Nut 8 bemessen. Damit kann das Wuchtgewicht 16 problemlos in die Nut 8 eingeführt werden. Die Deformationskräfte der Stege 7 wirken erst ab einer bestimmten Einführtiefe und werden nur allmählich mit zunehmender Eingriffstiefe des Wuchtgewichts 16 größer. Dies erleichtert das Einsetzen des Wuchtgewichts 16 erheblich.
-
Es ist insbesondere daran gedacht, auch das Wuchtgewicht 16 elastisch auszubilden, um die kraftschlüssige Verbindung mit den Stegen 7 zu unterstützen. In diesem Fall kann auch von einer elastischen Verformbarkeit der Stege 7 abgesehen werden. Außerdem ist daran gedacht, die Einführschrägen 19 am Wuchtgewicht 16 und/oder am Steg 7 wegzulassen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Walze
- 2
- Walzenkörper
- 3
- Außenkontur
- 4
- Warenbahn
- 5
- Achse
- 6
- Wälzlager
- 7
- Steg
- 8
- Nut
- 9
- innenseitiges Ende
- 10
- außenseitiges Ende
- 11
- Verjüngung
- 12
- Nocke
- 13
- Erweiterung
- 14
- Befestigungsschraube
- 15
- Haltemittel
- 16
- Wuchtgewicht
- 17
- Hinterschneidung
- 18
- Wand
- 19
- Einführschräge
- 20
- Ende
- 21
- Schlitz
- 22
- Spreizkörper
- 23
- Konusbohrung
- 24
- Konusfläche
- 25
- Gewinde
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 202011003940 U1 [0001]
