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Walze zur gleichmäßigen Druckerzeugung bei der Behandlung von flächigem
Material, z. B. Gewebebahnen Die Erfindung bezieht sich auf eine Walze zur gleichmäßigen
Druckerzeugung bei der Behandlung von flächigem Material, z. B. Gewebebahnen, nach
Patent 1074 541.
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Das Hauptpatent hat eine Walze zum Gegenstand, wobei im Innern eines
zylindrischen Walzenmantels ein Kern vorgesehen ist, welcher so bemessen ist, daß
zwischen Kern und Walzenmantel ein freier Raum mit schmalem ringförmigem Querschnitt
verbleibt, der mittels achsparallel verlaufender, in radialer Richtung nachgiebiger
Wände in mehrere Kammern unterteilt ist und welcher in sämtlichen Kammern vollständig
mit Druckflüssigkeit angefüllt ist, wobei ferner eine Einrichtung vorgesehen ist,
welche jeweils die nach der Drucklinie zu liegenden Kammern unter Druck setzt, wobei
schließlich der Kern an den Enden des Walzenmantels mittels Stirnscheiben fest mit
dem Walzenmantel verbunden ist, so daß der so gebildete Walzenkörper gemeinsam umläuft
und die zylindrischen Endzapfen des Kernes in je einem Lager drehbar gehalten sind,
über welche der Arbeitsdruck übertragen wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Walze gemäß dem Hauptpatent
wesentlich zu verbessern. Dies wird dadurch erreicht, daß zur Verbindung zwischen
dem Kern und dem Walzenmantel in dem ringförmigen Raum zwischen diesen beiden Teilen
ein Zwischenring angeordnet ist, welcher an dem einen Teil unmittelbar durch Keile
oder Ringe keilförmigen Querschnitts, an dem anderen Teil unter Zwischenschaltung
von elastischen Elementen, z. B. Gummiringen, befestigt ist. Auf diese Weise ergibt
sich der Vorteil, daß an den Austrittsstellen des Kernes aus dem Walzenmantel sowie
an den Lagerstellen keinerlei unangenehme Spannungen auftreten können, wenn sich
der Kern durchbiegt. Die Maßnahme ist vor allen Dingen dann angebracht, wenn die
Walze eine verhältnismäßig große Breite oder aber einen besonders kleinen Durchmesser
erhalten soll. In diesen Fällen biegt sich nämlich der Kern unter der Belastung
durch den Betriebsdruck um ein gewisses Maß, beispielsweise 0,5 bis 1,5 mm gegenüber
der Drehachse des Walzenmantels durch. Eine starre Befestigung des Kernes an den
Enden des Walzenmantels bzw. in den Lagern würde unerwünschte Spannungskräfte an
diesen Stellen zur Folge haben.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
im Prinzip wiedergegeben, und zwar zeigen die Fig. 1 bis 4 vier verschiedene konstruktive
Lösungen von je einem Abschnitt einer Walze mit zugehörigem Lager für den Kern.
Der Walzenmantel besteht aus einem Hohlzylinder 1 aus Stahl, welcher von einer Gummischicht
2 umgeben ist. Mit Spiel ist im Innern des Walzenmantels ein mit gleicher Drehzahl
umlaufender Kern 3 vorgesehen, der zweckmäßigerweise kreisförmigen Querschnitt aufweist
und beiderseitig aus dem Walzenmantel herausragt. Am äußeren Umfang des Kernes sind
axial verlaufende ringförmige Einfräsungen 4 vorgesehen, die durch schmale Stege
oder Rippen voneinander getrennt sind und durch Wirkung der an den Längs- und Stirnseiten
angebrachten elastischen Dichtungsleisten 5 einzelne Kammern bilden. Die Kammern
sind mit einem flüssigen Druckmittel vollständig angefüllt. An jede Kammer ist eine
Bohrung 6 angeschlossen, die am Ende des aus dem Walzenmantel herausragenden zylindrischen
Zapfens 7 des Kernes radial nach außen geführt ist. Im Bereich der Austrittsstellen
ist der Zapfen von einem feststehenden Ring 8 umgeben, und zwar mit ein wenig Spiel,
damit der Zapfen 6 im Betrieb durchaus geringfügige Schwenkbewegungen ausführen
kann. Bei größeren Breiten der Walze ist eine weitere Bohrung 9 vorgesehen, an deren
einem Ende eine Druckleitung 10 angeschlossen ist, welche, bei Unterteilung jeder
Kammer beispielsweise in drei Abschnitte, in den mittleren Abschnitt mündet, so
daß
eine unterschiedliche Druckbelastung des mittleren gegenüber
den beiden äußeren Abschnitten möglich ist.
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Der Ring 8 weist halbkreisförmige Nuten 11 und 12 auf, die etwa im
Bereich der waagerechten Mittelebene voneinander getrennt und abgedichtet sind.
Zur Abdichtung in axialer Richtung sind Simmerringe 13 vorgesehen. Die Nuten 11
stehen über Anschlüsse 14 mit einem nicht gezeichneten Druckausgleichsbehälter und
die Nuten 12 über die Anschlüsse 15 mit Druckbehältern, gegebenenfalls verschiedenen,
einstellbaren Druckes, in Verbindung. Der in den Druckbehältern vorherrschende Druck
pflanzt sich auf die entsprechenden Kammern, die nach der Drucklinie zu liegen,
fort. Der Ring 8 ist mit der einen Seite an dem das Wälzlager 16 umgebenden Lagergehäuse
17 befestigt, zweckmäßig, wie gezeichnet, zu einer Einheit verbunden. An der anderen
Seite ist eine zur Abdichtung gegenüber dem Maschinengestell 19 dienende Gummimanschette
18 angebracht. Als Wälzlager 16 ist zweckmäßigerweise ein Pendeltonnenlager gewählt.
Der eine Ring des Lagers ist auf dem äußeren zylindrischen Zapfenansatz 20 des Kernes
3 durch übliche Mittel befestigt. Der äußere Lagerring ist in einem beweglichen
Hebelarm 21, über welchen der Arbeitsdreck übertragen wird, eingespannt. Die Walze
kann auch unmittelbar in Festlagern gehalten werden. An die Stelle des Hebelarmes
21 tritt dann das Maschinengestell.
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Im Betrieb biegt sich der umlaufende Kern ein wenig, und zwar in der
Mitte höchstens bis zu etwa 1 oder 1,5 mm; bei sehr großen Breiten oder sehr schlanken
Walzen bis zu etwa 2 mm durch, während der Walzenmantel seine Gestalt unverändert
beibehält, also jede Mantellinie, vor allem die jeweilige Drucklinie eine gerade
Linie darstellt. Die geringfügige Durchbiegung des Kerns hat zur Folge, daß die
wirkliche Drehachse des Kerns gegenüber der geometrischen Mittellinie ein wenig
ausgeschwenkt ist. Diese Schwenkung kann an der oben beschriebenen Lagerstelle des
Kerns einmal durch das Wälzlager 16, zum anderen durch die Simmerringe 13 aufgenommen
werden: Auf welche Weise die an sich kaum spürbare Relativbewegung des Kerns an
den Austrittsstellen, aus dem Walzenmantel aufgenommen werden kann, ist an Hand
der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Konstruktionsbeispiele im folgenden erläutert.
Bemerkt sei, daß die gleichen Teile in den einzelnen Figuren ; mit dem gleichen
Bezugszeichen belegt sind.
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Der zylindrische Zapfen 7 gemäß Fig.1 weist einen geringeren Durchmesser
auf als der Mittelteil des Kerns 3. Somit entsteht eine Kreisfläche, die in der
Zeichnung als Linie 22 erscheint. In dieser Kreisfläche sind eine Anzahl Bohrungen
23 oder Einfräsungen vorgesehen, in welche außen mit einer Gummierung 25 versehene
Bolzen 24 eingesetzt sind. Der eingezeichnete Bolzen 24 sowie die Bohrung sind in
Wirklichkeit um eine halbe Teilung versetzt angeordnet und nur der Deutlichkeit
wegen in der Bildebene gezeichnet. Die Balzen 24 sind an einem Ring 26 befestigt.
Zwischen demRing26 und einemGegenring 27 sind zwei Ringe 28 und 29 mit keilförmigem
Querschnitt eingespannt. Zum Festspannen dienen Schrauben 30. Auf diese Weise ist
eine zuverlässige Kraftübertragung von. dem Kern auf den Walzenmantel gegeben. Zur
Sicherung gegen axiale Verschiebung ist ein Seegerring 31 vorgesehen. Die Befestigung
der Stirnscheibe 32 erfolgt mit Hilfe von Schrauben 33. Damit eine ungehinderte
geringfügige Relativbewegung des Kerns, wie oben erläutert, möglich ist, ist eine
Gummieinlage 34 zwischen dem Gegenring 27 und dem zylindrischen Zapfen 7 vorhanden.
Weiterhin dient zu dem gleichen Zweck ein Gummiring 35, der außerdem die Aufgabe
einer Abdichtung übernimmt: Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 2 wird ein mittels
Einlegekeil 36 auf dem Zapfen 7 gehaltener Ring 37 durch Seegerringe 38 und 39 gegen
axiale Verschiebung gesichert. Durch Schrauben 40 wird ein Gegenring 41 gegen die
Doppelkeilringe 42 und 43 gepreßt und damit eine Kraftübertragung von dem Kern auf
den. Walzenmantel hergestellt. Zwischen dem Ring 37 und dem Zapfen 7 ist ein --Spiel-
vorhanden, so daß eine geringfügige Bewegung dieser beiden Teile gegeneinander erfolgen
kann. Zur Abdichtung ist schließlich ein Gummiring44 vorgesehen.
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Bei dem Konstruktionsbeispiel gemäß Fig.3 erfolgt dieKraftübertragung
von demKern überSchrauben 45, einen Ring 46 sowie eine Spannvorrichtung 47 auf dem
Walzenmantel. Zwischen dem Kern und dem Ring 46 ist eine Gummieinlage 48 vorgesehen,
welche eine genügende Nachgiebigkeit zwischen den beiden Teilen gewährleistet.
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Die Konstruktion gemäß Fig. 4 zeichnet sich durch ihre besondere Einfachheit
aus. Hierbei ist ein Zwischenring 49 mittels Keilen 50 auf dem Zapfen 7 und mittels
Schraubenbolzen 51 an dem Walzenmantel befestigt. Zwischen dem Zwischenring 49 und
dem Walzenmantel ist eine Gummihülse 52 zu dem oben beschriebenen Zweck vorgesehen.
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Die oben beschriebenen Konstruktionen zeichnen sich durch ihre Zuverlässigkeit
im Betrieb und die leichte Herstellbarkeit aus. Sie sind außerdem sehr einfach zu
montieren und gegebenenfalls zu Kontroll-oder Reparaturzwecken ohne Mühe auseinanderzunehmen.