DE1425089C - Zentnerrolle - Google Patents

Description

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stischen Werkstoff im mittleren Bereich der Rolle 12 läuft, übt er auf den elastischen Rollenmantel 16 einen zylindrischen Abschnitt aufweist, der stärker einen radialen Druck aus, wodurch der mit dem radial verformbar ist als die seitlich von diesem Streifen 10 in Berührung stehende Teil des Mantels mittleren Zylinderabschnitt im Bereich der Rollen- 16 radial nach innen gedrückt wird. Es wäre an sich enden liegenden Zylinderabschnitte, und daß die end- 5 zu vermuten, daß der Streifen 10 sich infolge dieser seitigen Zylinderabschnitte und der mittlere Zylinder- Radialbewegung langsamer bewegen würde als die abschnitt mit ihren zylindrischen Außenumfangs- unbelasteten Außenseiten des Mantels 16 im Bereich flächen im unbelasteten Zustand einen über die ge- der Rollenenden, weil der Radius R an den unbesamte axiale Länge der Ummantelung durchgehen- lasteten Seiten des Mantels 16 größer ist als der den, ungestuften Zylinder bilden. io Radius in demjenigen Bereich des Mantels, in dem Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der der Streifen 10 anliegt. Es hat sich jedoch gezeigt, Erfindung besteht der mittlere Zylinderabschnitt der daß das Gegenteil der Fall ist und daß die Lauf-Rollenummantelung aus einem Werkstoff, dessen geschwindigkeit des Streifens im Bereich seiner AnElastizität größer ist als die Elastizität des Werkstoffs lage an dem Mantel 16 größer ist als die Umfangsder endseitigen Zylinderabschnitte. 15 geschwindigkeit des Mantels 16 an seinen unbelaste-Andererseits kann die Anordnung aber auch so ten Enden, da der Mantel unter dem Radialdruck des getroffen sein, daß der mittlere Zylinderabschnitt der Streifens eine Umfangslängerung erfährt,
elastischen Ummantelung eine größere radiale Dicke Der zylindrische Mantel 16 ist mit dem Rollenkern als die endseitigen Zylinderabschnitte erhält. In die- fest verbunden, so daß die Punkte A, Al, A2 und sem Fall weist der Rollenkern entsprechend im mitt- ao A 3. an der Verbindungsstelle zwischen Kern und leren Bereich einen kleineren Durchmesser auf als Mantel auch bei einer radialen Verformung des an seinen die endseitigen Zylinderabschnitte tragen- Mantels keine Lageänderung erfahren. Die Punkte B, den Endteilen. Der mittlere Zylinderabschnitt und Bl, B 2 und B 3 liegen dagegen auf der Außenseite die endseitigen Zylinderabschnitte bilden zweck- des Mantels 16 in radialer Fluchtrichtung zu den mäßig einen einstückigen elastischen Rollenmantel. 25 entsprechenden »A «-Punkten, wenn der Maatel nicht Wie im folgenden noch näher erläutert wird, verformt ist. Die Punkte B und B 3 sind dabei diekommt die Zentrierwirkung bei den erfindungs- jenigen Punkte, an denen keine merkliche Verforgemäßen Zentrierrollen dadurch zustande, daß der mung des Mantels 16 durch die vom Streifen 10 auselastische Rollenmantel unter dem Anpreßdruck des geübte Kraft vorhanden ist. Zwischen den Punkten über die Rolle hinweglaufenden Streifens örtlich 30 Sl und B2 liegt der Streifen 10 an dem radial nach unterschiedlich radial verformt wird und dabei ört- innen verformten Mantel 16 an. Aus F i g. 1 ist zu lieh unterschiedliche Durchmesser und Umfangs- ersehen, daß die Punkte B1 und B 2 bei Belastung längen annimmt, wodurch ein den Streifen in seine des Mantels 16 durch den Streifen 10 einen größeren Mittellage zurückstellendes Kräftemoment hervor- Abstand voneinander haben als bei unbelastetem gerufen wird. 35 Mantel 16. Der Umfangsabstand zwischen den Punk-In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der ten Bl und B 2 bei unbelastetem Mantel 16 ist durch Erfindung dargestellt. Es zeigt den Winkel α bestimmt, während dieser Abstand im F i g. 1 einen Teilquerschnitt durch eine erfindungs- Belastungszustand des Mantels den Winkel b begemäße Zentrierrolle zur Erläuterung des Prinzips, stimmt, der größer ist als der Winkel a.
auf dem die Zentrierwirkung dieser Rolle beruht, 4° Wenn daher die Zentrierrolle 12 um den Winkel a F i g. 2 eine ZentrierroUe gemäß der Erfindung im gedreht wird, holt der Punkt B1 den Punkt A 1 ein Längsschnitt, und überholt diesen. Folglich ist die geradlinige Um-Fig. 3 die in Fig. 2 dargestellte Zentrierrolle in fangsgeschwindigkeit der Rollenoberfläche zwischen Seitenansicht zusammen mit einem über die Rolle den Punkten Bl und B 2 größer als die geradlinige hinweglaufenden Streifen, 45 Umfangsgeschwindigkeit an den anderen Oberflächen-F i g. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfin- punkten des Mantels 16, weil, wie vorstehend dardungsgemäßen Zentrierrolle im Längsschnitt. gelegt, der Mantel 16 durch den radialen Druck des In Fig. 1 ist ein Streifen 10 dargestellt, der über Streifens 10 zwischen den PunktenBl und B2 eine die zylindrische Mantelfläche einer sich drehenden Umfangslängung erfahren hat. Auf Grund dieser Zentrierrolle 12 läuft. Die Zentrierrolle weist einen 5° Umfangslängung des Mantels 16 im belasteten Beim wesentlichen starren Rollenkern 14 auf, der aus reich wird die lineare Geschwindigkeit des Streifens Stahl oder einem Werkstoff mit ähnlichen Eigen- 10, die von der Umfangsgeschwindigkeit des mit dem schäften hergestellt ist und eine zylindrische Gestalt Streifen 10 in Berührung stehenden Teils des Mantels hat. Auf dem Kern 14 ist ein Mantel 16 angeordnet, 16 bestimmt wird, erhöht. Die Größe der Umfangsder aus einem elastischen Werkstoff, wie insbesondere 55 längung des Mantels im Belastungszustand und dem-Gummi, besteht. zufolge die Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeit An Hand der Fig. 1 sei nachstehend das Prinzip des Mantels im belasteten Bereich sind dabei seJbsterläutert, auf welchem die erfindungsgemäße Zen- verständlich abhängig von dem Maß der Verformtrierrolle beruht: Wie erwähnt besteht der Mantel 16 barkeit des Mantels unter radialer Belastung,
aus einem elastischen, gummiartigen Werkstoff, der 60 F i g. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der unter einer äußeren Belastung stark elastisch ver- erfindungsgemäßen Zentrierrolle. Diese weist eine formbar, jedoch nicht unter Verminderung seines glatte, ungestufte zylindrische Ummantelung 16 aus Volumens komprimierbar ist. Diese Eigenschaft des Kautschuk oder einem anderen gummiartigen Matefür den Mantel 16 verwendeten gummiartigen Werk- rial auf. Die Zentrierrolle ist in zwei im Abstand Stoffs wird bei der erfindungsgemäßen Zentrierrolle 65 voneinander angeordneten Lagern 20 und 22 mit zur selbsttätigen Zentrierung des über die Rolle 12 Lagerbüchsen 24 drehbar gelagert. Der den Mantel hinweglaufenden Streifens 10 ausgenutzt. 16 tragende Rollenkern 26 ist mit Endzapfen 30 und Wenn der Streifen unter Spannung über die Rolle 32 versehen, die in den Lagerbüchsen 24 liegen. Der

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auf dem unelastischen Rollenkern liegende Mantel Geschwindigkeit bewegt als die mit dem Mittelweist zwei Endabschnitte 40 und 42 auf, zwischen abschnitt 44 in Berührung befindliche Seite des Streidenen ein Mittelabschnitt 44 angeordnet ist, dessen fens, stellt sich eine Rückstellkraft ein, welche den Breite in Achsrichtung der Rolle unterschiedlich sein Streifen in seine Mittellage zurückführt, kann. Es empfiehlt sich, die Breite des Mittelabschnit- 5 Diese vorerwähnten Verhältnisse sind in Fig. 3 tes 44 nicht größer einzustellen als die Breite des veranschaulicht. Wenn der Streifen 10 sich auf der über die Rolle hinweglaufenden Streifens 10. Zentrierrolle 12 z. B. nach rechts bewegt, so über-

Bei dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbei- wiegt der Einfluß des Endabschnittes 42 gegenüber spiel der Erfindung weist der Mantel, wie erwähnt, demjenigen des Endabschnittes 40. Da die Umfangsauf seiner ganzen Länge eine im wesentlichen 10 längung des Mittelabschnittes 44 größer ist als die gleichmäßige Dicke auf. Der zur Herstellung der Umfangslängung des Endabschnittes 42, ist der Strei-Endabschnitte 40 und 42 des Mantels verwendete fen 10 bestrebt, sich an seiner vom Endabschnitt 42 Werkstoff hat eine geringere elastische Verformbar- abgewandten Seite mit einer durch den Vektor Vl keit als der für die Herstellung des Mittelabschnitts dargestellten größeren Geschwindigkeit und an einer 44 verwendete Werkstoff. Dies bedeutet, daß die 15 am Endabschnitt 42 liegenden Stelle mit einer durch Endabschnitte 40 und 42 unter dem Radialdruck des den Vektor V 2 dargestellten kleineren Geschwindig-Streifens 10 in geringerem Maße verformt werden als keit zu bewegen. Der Unterschied zwischen den Geder Mittelabschnitt 44. Entsprechend ist die sich bei schwindigkeiten Vl und V 2 erzeugt ein Drehmoment der Radialbelastung einstellende Umfangslängung C1 am Streifen 10, das den Streifen 10 beim Ablauf des Mantels im Bereich des Mittelabschnitts 44 größer 20 von der Rolle 12 in Richtung des Pfeiles Ml zu verals im Bereich der endseitigen Mantelabschnitte 40 schieben bestrebt ist. Dieses Drehmoment Cl hat und 42. eine umgekehrte Wirkung auf den sich der Rolle 12

Im Betrieb läuft der Streifen 10 über die sich nähernden Streifen 10 und ist daher bestrebt, den

drehende Rolle 12 hinweg. Da der Streifen unter Streifen beim Auflaufen auf die Zentrierrolle in

einer axialen Zugspannung steht, übt er hierbei einen as Richtung des Pfeiles M2 zu bewegen. Infolgedessen

radialen Druck auf den Mantel 16 der Zentrierrolle wird der Streifen 10 bei seiner Annäherung an die

aus. Unter diesem radialen Druck werden die mit Rolle 12 in Richtung auf den Endabschnitt 40 ver-

dem Streifen 10 in Berührung befindlichen Teile des schoben. Die gleiche Wirkung tritt umgekehrt ein,

Mantels 16 in Umfangsrichtung gelängt. Die Größe wenn der Streifen 10 in Richtung auf den End-

der Umfangslängung, d. h. die Verlängerung des Ab- 30 abschnitt 40 auswandert.

Standes zwischen den Punkten Bl und B2 gemäß Während in Fig. 2 eine Zentrierrolle dargestellt

Fig. 1, bestimmt dabei das Maß, um das die Linear- ist, bei der der zylindrische Rollenmantel aus Gummi

geschwindigkeit dieses mit dem Mantel 16 in Beruh- bzw. gummiartigem Material unterschiedlicher Weich-

rung stehenden Teiles des Streifens 10 erhöht wird. heit gefertigt ist, besteht aber auch die Möglichkeit,

Bei einer bestimmten Radialkraft verformt sich der 35 einen Mantel zu verwenden, der insgesamt aus einem

weniger elastische Werkstoff der Endabschnitte 40 elastischen Werkstoff mit gleichem Elastizitätsver-

und 42 in geringerem Maße als der Werkstoff des halten besteht. Wesentlich ist aber, daß die radiale

Mittelabschnittes 44. Der Abstand zwischen den Verformbarkeit des Mantels im Bereich seines Endes

Punkten B1 und B 2 ist daher an den Endabschnitten kleiner ist als im mittleren Bereich.

40 und 42 kleiner als am Mittelabschnitt 44. Dies be- 40 In F i g. 4 ist eine Zentrierrolle dargestellt, die

deutet, daß bei einer bestimmten Radialkraft der einen gestuften Kern aus Metall od. dgl. aufweist,

Streifen 10 an der Stelle, wo er sich mit den End- dessen im Durchmesser kleinerer Mittelabschnitt mit

abschnitten 40 und 42 in Berührung befindet, be- 50 und dessen im Durchmesser größere Endabschnitte

strebt ist, sich mit geringerer Lineargeschwindigkeit mit 52 und 54 bezeichnet sind. Der Mantel 16 ist

zu bewegen als dort, wo der Streifen 10 am Mittel- 45 hier einstückig aus einem elastischen Werkstoff ge-

abschnitt 44 anliegt. Wenn der Streifen 10 zentriert fertigt. Die unterschiedliche radiale Verformbarkeit

ist, heben sich die von den Endabschnitten 40 und 42 des Mantels wird hier dadurch erreicht, daß der

auf den Streifen ausgeübten Kräfte gegenseitig auf. Mantel im mittleren Bereich, d.h. im Bereich des

Bei außermittiger Lage des Streifens 10, z. B. bei Kernabschnitts 50 eine größere radiale Dicke hat als

Verschiebung des Streifens in Richtung auf den End- 50 an seinen endseitigen Abschnitten, die auf den im

abschnitt 42, kommt jedoch ein größerer Bereich des Durchmesser größeren Walzenenden 52 und 54

Streifens 10 mit dem Endabschnitt 42 in Berührung liegen. Folglich ergibt sich im Betrieb bei einer

und verformt diesen, während ein kleinerer Bereich bestimmten Radialkraft im Bereich der Endabschnitte

des Streifens 10 an dem Endabschnitt 40 anliegt und 52 und 54 eine geringere Umfangslängung des Man-

diesen verformt. Die von dem Endabschnitt 42 auf 55 tels als im mitteleren Bereich. Die Arbeitsweise dieser

den Streifen 10 ausgeübte Mitnahmekraft ist daher Zentrierrolle entspricht somit im wesentlichen der-

größer als die Mitnahmekraft an dem Abschnitt 40. jenigen gemäß Fig. 2. Von Bedeutung ist auch hier,

Da die mit dem Endabschnitt 42 in Berührung be- daß der elastische Mantel an seiner Umfangsfläche

findliche Seite des Streifens 10 sich mit geringerer glatt und ungestuft ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 Es sind Vorrichtungen in verschiedenen Ausfüh- Patentansprüche: rungen bekannt, um Streifenmaterial, wie vor allem dünne Bänder, in ihrem Verlauf gegenüber den

1. Rolle zum automatischen Zentrieren eines Rollen zu zentrieren. Bekannt ist z. B. die Anbrinüber diese laufenden, in Querrichtung biegsamen 5 gung von stationären oder drehbaren Tast- und Streifens, bestehend aus einem im wesentlichen Führungsrollen, an denen die Seitenkanten des zu unelastischen Rollenkern, der mit einer sich an zentrierenden Streifens entlanggleiten und die dadiesem abstützenden zylindrischen Ummantelung durch den Streifen in seiner mittigen Lage in bezug aus elastischem Werkstoff, wie insbesondere auf die Rollen halten. Auch hat man schon vorge-Gummi od. dgl., versehen ist, dadurch ge- ίο schlagen, den mittigen Verlauf der Streifen oder kennzeichnet, daß die Ummantelung (16) Bänder über die Rollen dadurch sicherzustellen, daß aus dem elastischen Werkstoff im mittleren Be- die Spannung der Streifen od. dgl. sehr stark erhöht reich der Rolle einen zylindrischen Abschnitt (44) wird. Bei diesen beiden Maßnahmen besteht aber die aufweist, der stärker radial verformbar ist als die Gefahr, daß die Seitenkanten der Streifen abgenutzt seitlich von diesem mittleren Zylinderabschnitt 15 und beschädigt werden oder sich auf der Oberseite (44) im Bereich der Rollenenden liegenden der Metallstreifen Kratzer einstellen, die den Streifen Zylinderabschnitte (40, 42), und daß die end- in manchen Fällen für die Weiterverarbeitung unseitigen Zylinderabschnitte (40, 42) und der mitt- brauchbar machen.

lere Zylinderabschnitt (44) mit ihren zylindrischen Das Problem der mittigen Führung eines Streifens

Außenumfangsflächen im unbelasteten Zustand 20 oder Bandes über eine Rolle besteht nicht nur bei einen über die gesamte axiale Länge der Um- der Herstellung und Weiterverarbeitung von Streifenmantelung durchgehenden, ungestuften Zylinder material, sondern z. B. auch bei Gurten von Riemenbilden, antrieben, die nicht selten aus Gummi oder einem

2. Rolle nach Anspruch 1, dadurch gekenn- anderen verhältnismäßig weichen und wenig verzeichnet, daß der mittlere Zylinderabschnitt (44) 25 schleißfesten Material hergestellt werden, welches mit der Rollenummantelung (16) aus einem Werkstoff den bekannten Zentriervorrichtungen leicht beschäbesteht, dessen Elastizität größer ist als die EIa- digt werden kann.

stizität des Werkstoffs der endseitigen Zylinder- Bekannt sind auch Zentrierrollen, die mit balligen

abschnitte (40, 42). Mantelflächen versehen sind oder aus mehreren

3. Rolle nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 30 Rollenabschnitten bestehen, von denen die äußeren zeichnet, daß der mittlere Zylinderabschnitt (44) Rollenabschnitte gegenüber dem mittleren Rollender Ummantelung (16) eine größere radiale Dicke abschnitt geneigt angeordnet sind, so daß auf den als die endseitigen Zylinderabschnitte (40, 42) über die Rolle hinweglaufenden Streifen eine zentriehat und daß entsprechend der Rollenkern (50) im rend wirkende Kraft ausgeübt wird. Weiterhin sind mittleren Bereich einen kleineren Durchmesser 35 Zentrierrollen bekannt, die auf einem zylindrischen aufweist als an seinen die endseitigen Zylinder- Rollenkern eine Ummantelung aus elastischem Werkabschnitte (40, 42) tragenden Endteilen (52, 54). stoff, wie z. B. Gummi, aufweisen. Bei diesen Zen-

4. Rolle nach Anspruch 3, dadurch gekenn- trierrollen erfolgt die Zentrierung dadurch, daß der zeichnet, daß der mittlere Zylinderabschnitt (44) elastische Rollenmantel an seiner Umfangsfläche mit und die endseitigen Zylinderabschnitte (40, 42) 4° einer besonderen Formgebung und Profilierung vereinen einstückigen elastischen Rollenmantel (16) sehen wird. Beispielsweise hat man vorgeschlagen, bilden. den elastischen Rollenmantel mit verhältnismäßig

dicht nebeneinander angeordneten und tief in den Mantel hineinreichenden, gegeneinander konvergie-

' 45 renden Einschnitten zu versehen, die den Mantel in

eine Vielzahl nebeneinanderliegender Lamellen unterteilen, welche bei der Radialbelastung durch den Streifen gegeneinander beweglich sind und auf den

Die Erfindung betrifft eine Rolle zum auto- über die Rolle hinweglaufenden Streifen eine denmatischen Zentrieren eines über diese laufenden, in 50 selben in die Mittellage rückstellende Kraft ausüben. Querrichtung biegsamen Streifens, bestehend aus Eine andere bekannte Zentrierrolle weist eine

einem im wesentlichen unelastischen Rollenkern, der Mantelprofilierung in Gestalt von gegeneinander konmit einer sich an diesem abstützenden zylindrischen vergierenden Rippen auf. Schließlich ist auch eine Ummantelung aus elastischem Werkstoff, wie insbe- Zentrierrolle bekannt, die einen tonnenförmig ausgesondere Gummi od. dgl., versehen ist. 55 wölbten Rollenmantel aus elastischem Werkstoff auf-

Bei der Herstellung und Weiterverarbeitung von weist, der innenseitig unabgestützt ist, so daß durch band- oder streifenförmigem Material, wie insbe- die von dem Streifen ausgeübte Radialbelastung die sondere Metallbändern, wird das Material häufig un- Rolle durchgebogen wird.

aufgewickelt über Rollen hinweggeführt. Dabei kann Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

es bekanntlich vorkommen, daß die Streifen ihre 60 Zentrierrolle von vergleichsweise einfacher und mittige Lage in bezug auf die Rollen nicht beibehalten robuster Bauart zu schaffen, die außenseitig keine und sich gegenüber den Rollen seitlich verschieben Mantelprofilierung in Gestalt von Rippen, die in oder schräg zu den Rollen einstellen. Die Gründe empfindlichen Bahnen unter Umständen unerhierfür liegen zumeist in den Bewegungsschwankun- wünschte Oberflächenmarkierungen u. dgl. hervorgen und in einer Pendelbewegung der Streifen sowie 65 rufen, und auch keine Einschnitte zur Bildung eines in Krümmungen, Verwerfungen und Wölbungen der Lamellensystems od. dgl. benötigt.
Streifen, wie sie z. B. durch das Aufwickeln der Die erfindungsgemäße Zentrierrolle ist dadurch

Streifen bewirkt werden. gekennzeichnet, daß die Ummantelung aus dem ela-