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Vorrichtung zum Zentrieren oder Qulerverschieben eines sich über
eine umlaufende Walze bewegenden Gegenstandes Zusatz zum Patent 870782 In dem Hauptpatent
870782 ist eine Vorrichtung zum Zentrieren oder Ouerverschieben eines sich über
eine umlaufende Walze bewegenden Gegenstandes beschrieben, die sich dadurch kennzeichnet,
daß die Umfangsfläche der Walze durch die Enden einer Mehrzahl biegsamer Vorsprünge
gebildet ist, die radial und in Richtung der Mantellinien zur Walzen achse geneigt
verlaufen; dabei weisen die auf entgegengesetzten. Seiten einer Querebene, insbesondere
der durch die Mitte der Walze gehenden Querebene, liegenden Vorsprünge eine zueinander
entgegengesetzte Neigung auf und sind mit ihren äußeren Enden der Querebene zugekehrt.
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Die in dem Hauptpatent beschriebenen Ausführungsformen sehen entweder
vor, daß zwischen den hervorstehenden Vorsprüngen der Walzenoberflä.che Schaumgummi
eingefügt wird oder aber daß die Vorsprünge durch Luftspalte getrennt sind.
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Die letztgenannte Ausführungsform arbeitet, insbeson.dere wenn es
sich um die Bewegung schwerer Körper handelt, nicht vollständig befriedigend, weil
die durch verhältnismäßig breite Zwischenräume getrennten Vorsprünge zu stark deformiert
werden.
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Auch bei der erstgenannten Ausführungsform ergeben sich gewisse Nachteile,
insofern, wenn beispielsweise polierte Bleche über eine derartige Walzenanordnung
geführt werden, infolge des auf der Walze lastenden Druckes die Zwischenräume zwischen
den Vorsprüngen sich schließen und unter diesem Einfluß Schwammgummi herausgepreßt
wird. Der Schwammgummi kann sich auf der polierten Oberfläche des Bleches in unerwünschter
Weise markieren, was zu den genannten übelständen führt.
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Es hat sich gezeigt, daß es nicht notwendig ist, zwischen den. Vorsprüngen
Zwischenräume vorzusehen, welche ein Auseinanderfalten derselben so gestatten, daß
dieselben sich unmittelbar vor und nach dem ersten Berühren mit dem sich bewegenden
Objekt durchbiegen. Es wurde vielmehr festgestellt, daß eine Gummiwalze oder eine
aus Gummi ähnlichem Material hergestellte Walze all ein durch Einschlitzen der Walze,
ohne daß das Material zwischen den. durch das Einschlitzen entstehenden Schichten
entfernt wird, in vielen. Fällen bessere Ergebnisse liefert als die früher beschriebene
Vorrichtung. Bei der Anordnung, wie sie in dem Hauptpatent beschrieben ist, nimmt
die Kraft, welche den bandförmigen Gegen stand zentriert, zur Mitte hin immer mehr
zu, und zwar währen.d eines wesentlichen Teiles des Bogens, während dessen Durchlaufens
die Berührung stattfindet, während nach vorliegender Zusatzerfindung die ausrichtende
Kraft im wesentlichen konstant ist und sich nur während eines sehr kurzen Bogens
unmittelbar nach der ersten Berührung auswirkt. Die Erfah-
rung hat gezeigt, daß
bei den früheren Anordnungen seitliches Rutschen oder seitliche Bewegung zwischen
den Vorsprüngen und dem Streifen, der sich in bogenförmiger Berührung befinde.t,
während eines wesentlichen Teiles dieses Bogens nicht allein nach der ersten linienmäßigen
Berührung mit dem Objekt stattfindet, sondern auch während desjenigen Teiles des
Berührungsbogens, welcher der Ablösung von der Vorrichtung vorausgeht; während der
letztgenannten Ablösung richten sich allmählich die Vorsprünge wieder auf, so daß
sie sich nach außen von der Mittellinie entfernen und sich in die Stellung bewegen,
die sie, unbelastet bei Beginn des nächsten Arbeitsganges, besitzen müssen.
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Gemäß der Zusatzerfindung berühren bei einer Walzenanordnung der
im Hauptpatent beschriebenen Art die die Vorsprünge bildenden Teile oder Lamellen
der Walze einander unmittelbar und bestehen aus einem Material, welches, über die
ganze Länge der Walze betrachtet, gleiche Kompressibilität besitzt.
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Die gemäß der Zusatzerfindung bei einer Walzenanordnung der im Hauptpatent
beschriebenen Art anzuwendende Maßnahme ähnelt an sich; der bekannten Maßnahme des
»Sommerns«, welche darin besteht, daß zur Verhütung des seitlichen Gleitens und
als Hilfe zur Geradführung bei Kraftfahrzeugreifen
an dem Laufmantelumfang
quer zur Laufrichtung verlaufende Einschnitte vorgesehen werden. Es ist jedoch zu
beachten, daß die Vorteile, die diese Ma.ßnahme bei einer Walzenancrdnung gemäß
Hauptpatent mit sich bringt, solcher Art sind, wie sie bei Behandlung von Fahrzeugreifen
nicht von Interesse sind. Es ist beispielsweise aus der bekannten Verwendung gesommerter
Reifen nicht zu entnehmen, daß die zur Erörterung stehende Maßnahme den Nachteil
beseitigt, der bei einer Walzenanordnung gemäß dem Hauptpatent darin zu sehen ist,
daß die Oberflächenpolitur des über die Anordnung geführten Bleches dadurch die
herausgepreßten Schwammgummiteile beeinträchtigt wird.
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Bei der erfindungsgemäßen Walze findet der welsentliche Teil der
seitlichen Bewegung der gebildeten Lamellen während eines verhältnismäßig geringen
Teiles des Bogens statt, während dessen Durchlaufens die Berührung erfolgt, während
im wesentlichen eine weitere seitliche Bewegung im Verlaufe des weiteren Bogens
nicht stattfindet; auf diese Weise ist eine große Fläche unveränderten Berührens
ohne seitliche Bewegung gewährleistet zwischen Band und Rolle, was zur Folge hat,
daß sich ein sehr großer statischer Reibungseffekt zwischen den Lamellen der Rolle
und den Streifen ergibt. Weiterhin besteht gegenüber der Vorrichtung nach dem Hauptpatent
der Vorteil, daß sich nicht mehr an jedem Ende der Walze eine im verkehrten Sinne
wirkende Seitenkraft ergibt, welche das Bestreben hat, das Band von der Walze abzustreifen,
wenn das äußerste Ende des Bandes mit den Enden der Walze in Berührung tritt. Es
war daher erforderlich, eine genügend breite Walze vorzusehen, damit nicht etwa
die genannte Kraft das Band von der Walze abwerfen konnte, oder aber eine starre
Scheibe an den Enden der Walze vorzusehen, um die Wirkung dieser Kraft zu verhindern.
Ferner war die Belastbarkeit der Walze nur begrenzt, und sie war nicht geeignet,
sehr schwere Lasten ohne starke Abnutzung zwischen ihren benachbarten Vorsprüngen
zil. bewegen. Sie war ferner nicht in Verbindung mit K emmrollvorrichtungen zu verwenden,
in Anbetracht die außerordentlichen Verzerrung und Abnutzung der Vorsprünge in der
Kontaktlinie. Der Radius der Walze änderte sich erheblich, wenn ein Objekt über
dieselbe geleitet wurde, was ebenfalls unter Umständen unerwünscht ist. Ferner zeigte
sich, daß wegen der Vorsprünge und wegen starkes' Verzerrungen an der Berührungsfläche
mit den Vorsprüngen in gewissen 11fällen der darübergeleitete Gegenstand Markierungen
davontrug. Wenn ein dünner gewebeähnlicher Film ül,er die Walze geleitet wird, besteht
die Gefahr, daß ein Vorgang des Zusammenraffens in der Mitte stattfindet, welcher
geeignet ist, an den mittelsten Fäden des Filmes ein Zusammenkräuseln und Überdecken
hervorzurufen. Derartige Erscheinungen können vermindert werden, wenn, wie in dem
vorerwähnten Patent genannt, Schwammgummi zwischen den Vorsprüngen vorgesehen ist;
wenn aber schwerere Gegenstände über die Walze gefiihrt werden, wird der Schwammgummi
in solchem Maße durch die zunehmende DurehNegung der Vorsprünge zusammengepreßt.
daß er sich berausbeult und Marken an den übergeleiteten Gegenständen hinterläßt.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Zentrieren und
Querschieben der über die Walze geführten Gegenstände, welche sich für schwere und
leichte Gegenstände eignet, keine Spuren an den Gegenständen hinterläßt und guten
Reibungskontakt praktisch während der ganzen Berührung bietet.
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Weiter ist Ziel der Erfindung eine Anordnung, welche große Längen
von dünnen Gewebeschichten auszurichten gestattet, welche wenig oder nur ganz geringe
Dicke und seitliche Steifigkeit besitzen.
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Die genannten. Eigenschaften sowie weitere Eigenschaften ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen eines Ausführungsheispieles.
Von den Figuren zeigt Fig. 1 eine Längsschnittdarstellung einer Walze gemäß der
Erfindung, Fig. 2 eine längs der Linie 11-11 der Fig. 1 geführte Schnittdarstellung;
Fig. 3 ist eine Darstellung ähnlich Fig. 1 in einer anderen A.usführungsform; Fig.
4 ist eine Schnittdarstellung einer ande.ren Ausführungsform; Fig. 5 zeigt eine
weitere Ausführungsform.
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Mit Bezugszeicben 1 ist eine sich drehende Walze bezeichnet, über
welche ein Streifen oder Bandmaterial S geführt wird. Das Band S kanii iiber die
Walze entweder in wesentlich geradliniger Berührungsweise geführt werden oder auch
so, daß es die Walze wesentlich in einem Bogen berührt. Die Walze besteht zweckmäßig
aus einem Metallkern 2, der auf einer Achse 3 angeordnet ist und einen Mantel aus
Gummi oder Gummi ähnlichem Material 5 besitzt, der einen mittig liegenden Ringeinschnitt
6 rings nin seinen Umfang hat. Eine Mehrzahl weiterer Ringeinschnitte (ringsumlaufende
Einschnitte) 8 oder 10 sind zu beiden. Seiten des Mitteleinschnittes 6 vorgesehen,
so daß durch sie eine Mehrzahl einander berührender Lamellen gebildet ist. Diese
Einschnitte sind gegen die Walzenoberfläche hin geneigt und bilden spiegelbildlich
zur Walzenmitte und mit ihren Spitzen nach außen. liegende Kegelflächen. Die Ringeinschnitte
6, 8, 10 sind in dem Mantel 5 mit Hilfe einer Rasierklinge oder einer ähnlichen
dünnen Schneidvorrichtung hergestellt, wobei kein Material entfernt wird, so daß
sich nur Ringeinschuitte, nicht aber Ringnuten ergeben. Die Walze kann zylindrisch
sein, konkav oder konvex, je nach Bedarf. Es kann auch der Mittelteil der Walze
zylindrisch gemacht sein und größeren Durchmesser besitzen, wie die Enden der Walze,
so daß sich Absätze 16 ergeben. Die Ringeinschnitte 8 und. 10 verlaufen unter Winkeln
zwischen 45 und 890 in bezug auf die Achse der Walze und sind in gleichförmigen
Abstand voneinander angeordnet.
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Die Walzenachse 3 ist in Lagern 18 gelagert, die in einem Gestell
20 angeordnet sind.. Ein Ansatz 22 ist am einen Ende der Achse 3 für eine Antriebsmöglichkeit
der Walze vorgesehen.
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Wenn die Walze sich mit hoher Geschwindigkeit ohne äußeren Druck
dreht, so bewirkt die Zentrifugalkraft, daß d.ie verschiedenen getrennten Teile
der biegsamen Lamellen sich nach außen richten, und wenn ein Streifen S über die
Walze geführt wird, so wird er die Rollenoberfläche unmittelbar in der Nähe der
Berührungslinie nach innen zur Achse der Walze hin drücken und auch zu dem Mitteleinschnitt
der Walze hin in einer Weise, die ähnlich der Wirkung ist, die in dem Hauptpatent
beschrieben wurde.
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Indessen ist die zentrierende und ausrichtende Wirkung der erfindungsgemäßen
Walze nicht bedingt durch diesen Vorgang. Die erfindungsgemäße Walze bewirkt ein
Zentrieren unabhängig von Zentrifugalkraft in Anbetracht der Kräftepaare 23, 24
an der Oberfläche der becherartigen, kegelförmigen Lamellierungen 11, 12, die durch
die Ein.schnitte 8 und 10 entstanden sind. Die Kräftepaare 23, 24 bewirken entgegengesetzte
seitlicheKräfte an der Rollenoberfläche,
insbesondere an der Berührungslinie,
die eine Komponente besitzen, welche nach innen zu der Mittelebene der Walze gerichtet
ist. Diese Kräfte sind je Flächeneinheit des Bandes, welches sich in Berührung mit
der Walze befindet, gleich. So lange, wie das Band. sich auf der Walze zentriert
befindet un.d der Druck des Bandes auf der Walze über die gesamte Breite gleichmäßig
ist, ergibt sich keine seitliche Bewegung des Bandes, wenn es über die Walze geleitet
wird. Wenn jedoch das Band nicht zentriert ist und der Berührungsdruck nicht gleichmäßig
von einer Seite zur anderen, so wird der Teil der Walze, der die größere Gesamtfläche
in Berührung mit dem Band hat und so unter dem größten Gesamtdruck steht, das Band
nach der Mitte hin schieben. Mit anderen Worten, wenn sich e!in größerer Bandanteil
auf der rechten Seite relativ zur Mittellinie der Walze befindet, so wird die das
Band nach links schiebende Kraft stärker sein als die gesamte Kraft, welche den.
Streifen nach rechts verschieben will, bis schließlich eine Zentrierung sich einstellt.
Der Druck zwischen den Einschnitten 8 und 10 nimmt zu und ab in proportional zu
der Zu- und Abnahme des Flächendruckes auf den Lamellen 11 und 12, und zwar im Bereich
der gesam.ten Fläche, über welche Kontakt mit dem Band stattfindet. Es findet daher
kein wesentliches Gleiten zwischen benachbarten Lamellen in Anbetracht der geneigten
Einschnitte 8 und 10 und der becherartigen Ausbildung der Lamellen 11 und 12 statt.
Die Lamellen 11 und 12 müssen sich durchbiegen bzw. sich bewegen in gleichmäßiger
Weise, wobei zwischen ihnen während einer bestimmten Phase des Arbeitsvorganges
Reibungseffekte hervorgerufen sind durch den zu- und abnehmenden seitlichen Druck
in den Schlitzen.
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Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der die
Walze aus einer Mehrzahl nachgiebiger Scheiben oder kegelig geformter Becher 26
gebildet ist, die auf einer mit Gewinde versehenen Achse 28 vorgesehen sind. Die
Scheiben oder Becher 26 können aus dem gleichen. Material wie der Mantel 5 bestehen
oder können aus Webstoff oder Metall, welches hinreichend biegungsfähig ist und
sich unter Druck etwas durchbiegt, bestehen. Die Scheiben 26 haben Becherform, d.
h., sie erscheinen in einem Walzenlängsschnitt von. der Achse 28 weggeneigt zur
Mittelebene der Walze hin und werden eng nebeneinander unter Druck und ohne Abstand.
gehalten; mit anderen Worten, das Wesentliche dieser Anordnung ist die Art einer
Walze, die vergleichbar ist mit der Ausführungsform nach Fig. 1. EineAbschlußklammer
30 ist an jedem Ende der Achse vorgesehen und wird gegen die äußersten Scheiben
26 mit Hilfe einer Mutter 32, die auf der Achse aufgeschraubt ist, gepreßt, so daß
die scheiben- oder kegelförmigen Becher 26 zusammengehalten werden. Ein mittleres
Abstan.dsstück 33 trägt dazu bei, daß die Scheiben Becherform annehmen und daß die
kegelförmigen Becher in der Mitte der Walze zusammengehalten werden. Die Wirkungsweise
der Walze ist wesentlich die gleiche wie in Fig. 1.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist ein Walzenkörper 34 aus Gummi
od. dgl. auf einer Achse 36 angeordnet, welche in Lagern 38 gelagert ist. Der Walzenkörper
34 ist mit einer mit Luft, Wasser od. dgl. gefüllten Kammer 40 versehen. Der Füllungsdruck
in der Kammer 40 bestimmt das Ausbeulen der Walze. Diese Walze; ähnlich der in Fig.
1 dargestellten
Walze, besitzt eine Anzahl gen.eigter Ringeinschnitte 8' und 10'
zu beiden Seiten eines mittleren Ringeinschnittes 6', so daß sich eine Mehrzahl
unmittelbar sich berührender Lamellen 11' ergeben. Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform
ist im wesentlichen die gleiche wie die der in Fig. 1 dargestellten Walze. Sie ist
aber insbesondere geeignet für Klemmwalzen.
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Bei der Ausführungsform. nach Fig. 5 ist ein Hohlreifen 42, der in
üblicher Weise einen inneren. Schlauch 44 besitzt, in bekannter Art auf einer Reifenfelge
46 angeordnet. Die äußere Fläche des Reifens ist in gleicher Weise ausgebildet wie
die Oberfläche der Walze der Fig. 4, d. h., sie ist mit einem ringsum laufenden
Mitteleinschuitt 6" und winklig verlaufenden Ringeinschnitten 8" und 10" versehen,
durch welche Lamellen 11" und 12" entstehen. Dieser Reifen kann als Zentrierrolle
benutzt werden und arbeitet im wesentlichen in gleicher Art wie die in Fig. 4 dargestellte
Walze.
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In gewissen Fällen mag es zweckmäßig erscheinen, Walzen in der Form
auszubilden, daß die Merkmale einer Walze gemäß des Hauptpatentes und die einer
Walze gemäß vorliegender Erfindung kombiniert werden. Dabei würden die Einschnitte
8 und 10, die gemäß der Erfindung Anwendung finden sollen, in den biegsamen Vorsprüngen
der Walze nach dem Hauptpatent angebracht werden.
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Es sei bemerkt, daß die ausgeführten und. erläuterten Darstellungsformen
gemäß den Figuren nur spezielle Ausführungsformen der Erfindung darstellen.
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PATENTANSPRtSCHE 1. Vorrichtung zum Zentrieren oder Ouerverschielben
eines sich über eine umlaufende Walze bewegenden Gegenstandes, bei welcher die Umfangsfläche
der Walze durch die Enden einer Mehrzahl biegsamer Vorsprünge gebildet wird, diel
radial und in Richtung der Mantellinien zur Wa,lzenachse vorzugsweise so geneigt
verlaufen, daß die auf entgegengesetzten Seiten einer insbesondere durch die Mitte
der Walze gehenden Querebene liegenden Vorsprünge mit ihren äußeren Enden der genannten
Querebene zugekehrt sind, nach Patent 87(3782, dadurch gekennzeichnet, daß die die
Vorsprünge bildenden Teile oder Lamellen der Walze einander unmittelbar berühren
und aus Material bestehen, welches, über die ganze Länge der Walze betrachtet, gleiche
Kompressibilität besitzt.