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Vorrichtung zum Aufbringen von Überzügen aus Gummi oder gummiähnlichen
Kunststoffen auf Walzenkörper In verschiedenen Industriezweigen, beispielsweise
in der Drucktechnik, für die Behandlung und Herstellung von Papier oder Textilien
u. a. m. werden häufig in sich starre, jedoch mit einem elastisch verformbsren Mantel
versehene Walzen benötigt.
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Walzen dieser Art bestehen in der Regel aus einem metallischen, meistens
aus Stahl oder Gußeisen hergestellten Walzenkörper mit stirnseitig angebrachten
Lagerzapfen oder zentrischen Ausnehmungen für eine durchgehende Welle. In den gummi-und
kunststoffverarbeitenden Betrieben werden die Walzenkörper nach zweckentsprechender
vorbereitender Oberflächenbetlandlung mit dem im plastischen Rohzustand angelieferten
Überzugswerkstoff belegt. Für die abschließende Wäreebehandlung, die gleichzeitig
mit der Überführung des Uberzugswerkatoffes aus dem plastischen in den vorwiegend
elastischen Zustand eine haftende Bindung sowohl der einzelnen Schichten untereinander
als such an dem metallischen Walzenrantel hervorruft, ist ein vorheriges festes
Umwickeln des belegten Walzenkörpers mit zugfestem Gewebe erforderlich.
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Die Erfindung setzt an den mit dem Belegen und Umwickeln der Walzenkörper
verbundenen Vorgängen und Maßnahmen ein, und es liegt ihr als Aufgabe die Vereinfachung
und Verbesserung der hierfür verwendeten Vorrichtungen zugrunde.
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Nach der Erfindung sind bei Vorrichtungen zu Aufbringen von Uberzugen
aus Gummi oder gus iähnli¢hen Kunststoffen auf Walzenkörper mindestens zwei Andrückwalsen
son der Länge des Walzenkörpers nindestene entsprechender wirksamer Lange sorgesehen,
die
um zur Mittelachse des an seinen Stirnseiten drehbar gelagerten Walzenkörpers parallele
Achsen drehbar in derartiger Verteilung angeordnet sind, daß ihre Kraftwirkungen
um den Umfang des Walzenkörpers einander wenigstens angenähert aufheben. Vorzugsweise
sind zwei Andrückwalzen um schwimmende oder auch feststehende Drehpunkte schwenkbar
vorgesehen, wobei ihre Berührungslinien mit dem Walzenkörper angenähert in einer
Axialebene verlaufen. Vorteilhaft sind die paarweise vorgesehenen Andrückwalzen
drehbar an durch einen oder menrere gemeinsame drucKmittelEetätigte Arbeitszylinder
schwenkbaren doppelarmigen Hebeln gelagert, so daß die Andrückwalzen je nach-*ahl
der Drehpunkte durch einfaches Spreizen oder Zusammenziehen der Hebel zangenartig
zur Anlage an den Walzenumfang gebracht werden können.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht die Durchführung der wesentlichen
Arbeitsschritte zum Belegen der Waizenkörper in wirtschaftlicher und zeitsparender
eise unter gleichzeitiger Erzielung von Qualitätaverbeaserungen des fertigen Erzeugnisses.
Gegenüber der vorherrschenden sogenannten Dreiroller-Anordnung, bei der der Walzenkörper
unmittelbar auf zwei parallel liegenden Tragwalzen aufgelagert und zum Anpressen
des unvulkanis erten Überzuges durcn ezae in senkrechter Richtung verschiebbare
Andrückwalze von oben belastet wird, vermeidet sie von vornherein jede unerwünschte
Druckeinwirkung auf den verformbaren Überzugswerkstoff allein schon durch das Eigengewicht
des Walzenkörpers. Da der Walzenkörper selbst zwischen Spitzen oder auf ähnliche
Weise gelagert ist, und nur nach '#wunsch der Krafteinwirkung der Andrückwalze
ausgesetzt wird, können sich keine Druckstellen in dem leicht verformbaren plastischen
Belag im Stillstand der Vorrichtung ausbilden. Zudem bietet die Vorrichtung ausgezeichnete
Zugänglichkeit für die Bedienung mit Hebezeugen von oben her, wodurch das Einlegen
der schweren Walenkörper und das Herausnehmen nach Abschluß der vorgesehenen Arbeiten
wesentlich erverleichtert und /einfacht wird. Als weiterer Vorteil ist zu werten,
daß die Walzenkörper in eine und derselben Vorrichtung in einem Zuge
hinteeinander
belegt und für die abschließende Wärmebehandlung mit Druckbändern umwickelt werden
können, während dies mit den üblichen Vorrichtungen Ortswechsel und zwischenzeitliche
Transporte erforderte.
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Infolge der besonderen Anordnung der Andrückwalzen in bezug auf die
Drehachse des Walzenkörpers heben sich ihre Kraftwirkungen so weit auf, da2 die
Lagerung des Walzenkörpers keine zusätzlichen Belastungen erfährt. Vorzugsweise
wird dies durch paarweise Gegenüberstellung der Andrückwalzen erreicht.
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Es wäre aber stattdessen auch eine Verteilung von beispielsweise drei
Andrückwalzen über einen Teilkreis mit jeweils etwa 1200 Winkelabstand denkbar.
Die Entlastung der Drehlager des Walzenkörpers trägt nicht nur zur Qualitäbverbesserung
bei, sondern sie ergibt gleichzeitig auch eine erhöhte Betriebssicherheit der Vorrichtung.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist gemäß einem Teilmerkmal
die Druckmittelbeaufschlagung der auf die Andrückwalzen einwirkenden Arbeitszylinder
von dem Bewegungszustand des Walzenkörpers relativ zu den Andrückwalzen abhängig,
derart, daß im Stillstand der Vorrichtung die Andrückwalzen stets abgehoben sind
und erst nach den Anfahren in Berührung mit dem Walzenkörper gebracht werden. können.
Mit einer solchen Sicherheitseinrichtung wird der Bildung unerwünschter und qualitätiindernder
Druckstellen in dem noch plastischen gberzug vorgebeugt. In ähnlicher Weise kann
auch nach einem weiteren Teilmerkual der Erfindung die Druckmittelbeaufschlagung
in Abhängigkeit von der Länge des zu belegenden Walzenkörpere gebracht werden, ur
unzulässig hohe Anpreßdrflcke beim Übergang von größeren zu kleineren Walzendimensionen
auszuschließen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungabeispiel der Erfindung in schematischer
Ansicht dargestellt.
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Die gezeichnete Vorrichtung dient zum Belegen des Walzenkörpers 1
mit einem Überzug begpielsweise aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk und
zum anschließenden Aufbringen des erforderlichen druckgebenden Gewebes. Sie enthält
im wesentlichen einen samen 2 mit zu Aufnahme des Walzenkörpers vorgesehenen Reitstockspitzen
3 und zwei schwenkbar gelagerten Andrückwalzen 4. Der Ausdruck Spitzen umfaßt in
diesem Falle auch andere, beispielsweise zapfenartige Lagerelemente, soweit diese
nur an den Stirnflächen des Walzenkörpers 1 angreifen und dessen Umfang von allen
Auflagerkräften entlasten.
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Die Andrückwalzen 4 sind jeweils drehbar an den oberen Endpunkten
doppelarmiger Hebel 5 angebracht. Die Hebel 5 ihrerseits sind um feste Drehpunkte
6 schwenkbar an den Rahmen 2 angelenkt und stützen sich an ihren freien unteren
Hebelenden über einen oder mehrere mit Drucköl oder Druckluft beaufschlagbare Zweikammer-Arbeitszylinder
7 gegeneinander ab. Bei entsprechender Wahl der Hebellängen werden in der gezeichneten
Anordnung durch Spreizen der unteren Hebelarme 5 unter der Wirkung des Arbeitszylinders
7 die oberen Hebelarme einander angenähert und die Andrückwalzen 4 infolgedessen
an die Außenmantelfläche des Walzenkörpers 1 angepreßt. Die Berührungslinien verlaufen
angenähert in oder nur wenig unterhalb einer Axialebene ; d. h. daß die Andrückwalzen
4 an um 1800 oder einen nur wenig davon abweichenden Bogenwinkel auseinanderliegenden
Stellen in Berührung mit dem Walzenkörper 1 treten. Da unter dieser Voraussetzung
keine freien Kräfte in den Rahmen 2 eingehen, bleibt die Lagerung des Walzenkörpers
selbst von zusätzlichen Belastungen frei und braucht nur für die Aufnahme des Eigengewichtes
ausgelegt zu werden. Zweckmäßig sind die Andrückwalzen 4 mit einem elastisch verformbaren
Gummi- oder Kunststoffb-ela2 versehen.
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Zu der Vorrichtung gehört weiterhin ein Zuführungstisch 8 für den
Überzugsstoff in Form einer feststehenden ebenen Platte, die einer der Andrückwalzen
4 vorgeschaltet ist und gegebenenfalls in einer Schlitzführung ein Schneidwerkzeug,
beispielsweise ein querverschiebhohes
Kreismesser 9 zum Ablängen
der als Bahnen 10 zugefuhrten liberzüge aufweisen kann. Unterhalb des Zuführungstisches
befindet sich ein Wasserbehälter 11 mit Umlenkwalzen 12 für das später aufzubringende,
als Heizleinen 13 bezeichnete zugfeste Gewebe. In Umfangerichtung hinter der zweiten
Andrückwalze 4 ist eine Prickelwalze 14 um einen feststehenden Drehpunkt schwenkbar
so angebracht, daß sie zum Aufstechen von Luftblasen in dem plastischen Überzug
gegen den Umfang des Walzenkörpers 1 gepreßt werden kann.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt Der
zu überziehende Walzenkörper 1 wird nach gehöriger Vorbehandlung (Sandstrahlen und
Reinigen der Mantelfläche usw.) in Richtung des Pfeiles I in die Vorrichtung eingelegt
und zwischen den Reitstockspitzen 3 verspannt. Dies ist der guten Zugänglichkeit
wegen durch einfaches Einhängen des Walzenkörpers in den Lasthaken eines Deckenkranes
und Absenken von oben her ohne weitere Hilfsmaßnahmen möglich.
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Die Arbeitszylinder 7 sind zu diesem Zeitpunkt drucklos, d. h. sie
befinden sich in der Stellung, in der die Andrückwalzen 4 ihren weitesten Bogenabstand
voneinander haban. Über den Zuführungstisch B wird eine Kautschukbahn 10 von der
Ballenlänge des Walzenkörpers 1 entsprechender Breite herangeführt und unter gleichzeitigem
Beaufschlagen der Arbeitszylinder 7 im Anpreßsinn über die erste Andrückwalze 4
an den langsam in Richtung des Pfeiles II umlaufenden Walzenkörper 1 angelegt. Die
Drehbewegung des Walzenkörpers kann über eine angetriebene Andrückwalze oder aber
auch über ein Spannfutter an einer der Reitstockspitzen 3 eingeleitet werden. Der
Anfang der Kautschukbahn 10 wird von dem Walzenkörper mitgenommen, so daß mit fortschreitender
Drehung der nachgeführte Überzug auf den gesamten Walzenmantel aufläuft und diesen
lückenlos umhüllt. Unter der Druckwirkung der Andrückwalzen 4 legt sich die Kautschukbahn
eng an die metallische Mantelfläche an, wobei eventuelle Luftblasen durch vorübergehendes
Anpressen der nachgeschtteten Prickeiwalze 14 aufgestochen werden können.
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Die Kautschukbahn 10 kann von vornhereir auf den Umfang des Walzenkörpers
1 zugeschnitten sein. Sie kann aber stattdesserl in praktisob endloser Form zugeführt
und nach Bedarf mittels des Kreismessers 9 abgelangt werden. Uer Schnitt wird hierbei
verteilnaft unter einen Winkel zur annebene geführt, um die Anlege- und Überlappungsstellen
möglicnst glatt und ohne störende Verdickungen gestalten zu können.
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Der so aufgebrachte Kautschuküberzug wird durch anschließandes Umwickeln
mit dem Heizleinen 1)2 unter Druckspannung gesetzt, worauf der umwickelte Walzenkörper
1 aus der Vorrichtung herausgehoben und zur Durchführung der Vulkanisation in einen
Autoklaven oder Vulkanisierkessel überführt werden kann. Nach abgeschlossener Vulkanisation
wird das Heizleinen entfernt und der Überzug gegebenenfalls noch einer mechanisenen
Feinbearbeitung durch Schleifen oder dergleichen unterworfen. Die Walze ist dann
versandfertig uni kann ihrer vorgsehenen Bestimmung zugeführt werden.
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Zum Aufbauen von überzügen in mehreren Schichten unterschiedlicher
Gummioualitäten können die einzelnen Materialbahnen 13 auf eigenen, um eie gemeinsame
Achse 15 schwenkbaren WickeLtrommel 16 vorgehalten und von diesen nacheinander in
kontinuierlicher Arbeitsfolge abgezcgen werden. Diese Möglichkeit ist im rechten
Teil der Zeichnung angedeutet. In diesem Falle wird der Walzenkörper 1 in wichtung
des Pfeiles III umlaufen. Um unerwünschtes Längen der zugempfindlichen Materialbannen
10 zu vermeiden, werden die Zugkräfte dabei auf das Zwischenläufergewebe 17 der
Wickeitrommeln 16 ausgeübt. Während die Kautschukbahnen 10 auf den Walzenkörper
1 auflaufen, wird das Zwischenläufergewebe nach Passieren der ersten Andrückwalze
4 auf eine angetriebene Wickeltrommel 18 aufgewickelt. Die jeweils in Betrieb befindliche
Vorratstrommel 16 in der Abwickelstelle wird gegen die Zugspannung des Zwischenläufergewebes
17 leicht abgebremst.