DE19818180A1 - Rollenwicklerwalze - Google Patents

Abstract

Es wird eine Rollenwicklerwalze (1) angegeben mit einer elastischen Oberflächenschicht (8) auf einem Kern (2), in deren Oberfläche Öffnungen (12) angeordnet sind. Jede Öffnung steht über einen Kanal (13) mit einem Luftaufnahmevolumen (36) in Verbindung, das zumindest in Umfangsrichtung der Walze (1) abgeschlossen ist. DOLLAR A Hierbei möchte man bei einem einfachen Aufbau wechselnde Rollenbreiten berücksichtigen können. DOLLAR A Hierzu ist jedes Luftaufnahmevolumen (36) in einer in Axialrichtung durchgehenden, stirnseitig geschlossenen Kammer (10) angeordnet, die durch mindestens eine Trennwand (30, 31) axial unterteilt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rollenwicklerwalze mit ei­ ner elastischen Oberflächenschicht auf einem Kern, in deren Oberfläche Öffnungen angeordnet sind, wobei jede Öffnung über einen Kanal mit einem Luftaufnahmevolumen in Verbindung steht, das zumindest in Umfangsrichtung der Walze abgeschlossen ist.

Die Erfindung ist eine weitere Ausbildung der Rollen­ wicklerwalze nach dem deutschen Patent (der deutschen Patentanmeldung) 198 12 723.

Die Offenbarung der deutschen Patentanmeldung 198 12 723 ist Bestandteil der vorliegenden Anmeldung.

Beim Gegenstand des Hauptpatents wird das Risiko des Aufschwimmens der Materialbahn auch bei höheren Ge­ schwindigkeiten dadurch verringert, daß jede Öffnung über einen Kanal mit einem Luftaufnahmevolumen in Ver­ bindung steht, das zumindest in Umfangsrichtung der Walze abgeschlossen ist. Dadurch steht zwar einerseits ein ausreichend großes Luftaufnahmevolumen zur Verfü­ gung, um die an der Materialbahn beziehungsweise der Walze anhaftende Luftschicht verdrängen zu können. Durch den Abschluß in Umfangsrichtung ist es jedoch möglich, mit Hilfe von Druckluft eine Gewichtsentla­ stung der Wickelrolle zu bewirken. Die Druckluft kann zwar ebenfalls in das Luftaufnahmevolumen hineinge­ drückt werden. Ein Entweichen durch Verbindungskanäle, die etwa in Umfangsrichtung oder quer durch die Walze verlaufen, ist aber nicht möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem einfachen Aufbau der Walze wechselnde Rollen­ breiten berücksichtigen zu können.

Diese Aufgabe wird bei einer Rollenwicklerwalze der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß jedes Luftaufnahmevolumen in einer in Axialrichtung durchge­ henden, stirnseitig geschlossenen Kammer angeordnet ist, die durch mindestens eine Trennwand axial unter­ teilt ist.

Diese Ausbildung der Walze läßt eine relativ einfache Fertigung zu. Man kann die Kammer beispielsweise durch eine axial verlaufende Bohrung bilden, die über die ge­ samte Länge der Walze durchgeht. Man kann auch ein axial verlaufendes Rohr in den Oberflächenbezug oder in den Hohlraum des Kernes einsetzen oder zwischen der Oberflächenschicht und der Oberfläche des Kerns axial verlaufende Nuten vorsehen. In allen Fällen ist es gün­ stig, wenn man diese die Kammer umschließenden Bauteile in Axialrichtung durchgehen lassen kann, weil dies die Fertigung vereinfacht. Wenn man nun vorsieht, daß zu­ sätzlich Trennwände vorhanden sind, die diese Kammer unterteilen, dann kann man auch bei einer Druckluftent­ lastung der Wickelrolle wechselnde Rollenbreiten ver­ wenden. In diesem Fall kann man nämlich den Druckaufbau durch stirnseitige Dichtelemente auf die Breite der Wickelrolle beschränken. Ein axialer Kurzschlußpfad bildet sich in diesem Fall nicht aus, weil die Verbin­ dung zwischen Öffnungen innerhalb des mit Druck beauf­ schlagten Bereichs des Wickelbetts und außerhalb dieses Bereichs durch die Trennwand beziehungsweise die Trenn­ wände unterbrochen ist.

Vorteilhafterweise ist die mindestens eine Trennwand stationär angeordnet. Dies reicht aus, wenn man im vor­ hinein weiß, welche Rollenbreiten zu wickeln sind. Wenn man mehrere Trennwände stationär anordnet, dann kann man entsprechend viele unterschiedliche Rollenbreiten wickeln.

Vorteilhafterweise ist in Axialrichtung zwischen je zwei Öffnungen eine Trennwand angeordnet. Damit lassen sich praktisch alle Rollenbreiten wickeln. Sobald eine Öffnung in dem druckbeaufschlagten Bereich des Wickel­ betts angeordnet ist, wird sie unter Druck gesetzt. Die Druckluft kann aber nicht durch die benachbarte Öff­ nung, die dann außerhalb des druckbeaufschlagten Be­ reichs angeordnet ist, entweichen, weil die Trennwand dies verhindert.

Vorzugsweise sind die Trennwände durch klemmende Stop­ fen gebildet. Klemmende Stopfen, beispielsweise aus ei­ nem mit Gummi vergleichbaren Material, können axial in die Kammer eingetrieben werden. Hierzu ist ein gewisser Kraftaufwand notwendig, der aber bei der Fertigung ohne weiteres zur Verfügung gestellt werden kann. Sobald die Stopfen an ihrem bestimmungsgemäßen Ort angelangt sind, klemmen sie fest. Die Klemmkraft reicht aus, um den durch den Luftdruck im Wickelbett auftretenden Kräften zu widerstehen. Hierbei muß die Klemmverbindung nicht absolut dicht sein. Die Dichtigkeit zwischen den Stop­ fen und der Wand der Kammer muß lediglich ausreichen, um sicherzustellen, daß der zur Gewichtsentlastung der Wickelrolle notwendige Druck im Wickelbett aufrechter­ halten bleibt.

In einer alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß mindestens eine Trennwand in Axialrichtung beweglich und festlegbar ausgebildet ist. In diesem Fall kann man die Zonenbreite einstellen, die mit Druck beaufschlagt werden kann. Die Trennwand muß lediglich zwischen die beiden Öffnungen verbracht wer­ den, die sich innerhalb und außerhalb einer axialen Grenze der druckbeaufschlagten Zone des Wickelbetts be­ finden. In diesem Fall kann man das Luftaufnahmevolumen innerhalb der druckbeaufschlagten Zone relativ groß ma­ chen, d. h. ein Druckausgleich zwischen benachbarten Luftaufnahmevolumina wird nicht durch Trennwände behin­ dert.

Vorzugsweise sind jeweils zwei Trennwände paarweise ge­ gensinnig bewegbar. Wenn beispielsweise nur zwei Trenn­ wände vorhanden sind, kann man sie zur axialen Symme­ trieebene immer symmetrisch verstellen. Dies erleich­ tert die Einstellung von Rollenbreiten insbesondere dann, wenn immer nur eine einzige Wickelrolle oder axial aneinanderliegende Wickelrollen gewickelt werden.

Mit Vorteil münden mehrere in Umfangsrichtung hinter­ einander angeordnete Öffnungen in das gleiche Luftauf­ nahmevolumen. Diese Ausgestaltung läßt sich auch direkt beim Gegenstand des Hauptpatents verwenden, ohne daß es nötig ist, daß die Kammer in Axialrichtung unterteilt ist. Wenn mehrere Öffnungen zur Verfügung stehen, dann vergrößert sich entweder der nutzbare Querschnitt, durch den hindurch die Luft ausweichen kann, oder man kann die einzelnen Querschnitte der Öffnungen kleiner machen, so daß die Gefahr einer Markierung der zu wic­ kelnden Materialbahn noch geringer wird.

Hierbei ist bevorzugt, daß die in das gleiche Luftauf­ nahmevolumen mündenden Öffnungen in Umfangsrichtung ei­ nen kleineren Abstand zueinander aufweisen als zu Öff­ nungen, die in ein in Umfangsrichtung benachbartes Luftaufnahmevolumen münden. Damit wird die Gefahr, daß in Umfangsrichtung ein "Kurzschluß" entsteht, durch den Druck aus dem druckbeaufschlagten Wickelbett entweichen kann, klein gehalten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1 eine Walze mit zwei verschiedenen Ausbildun­ gen von Luftaufnahmevolumina und

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht II-II nach Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine Walze 1 mit einem Kern 2 aus Stahl oder Guß, der als Schale ausgebildet ist, d. h. einen hohlen Innenraum 3 aufweist.

Die dargestellte Walze kann beispielsweise als Tragwal­ ze in einer Rollenwicklervorrichtung verwendet werden, bei der zwei Tragwalzen zusammen ein Wickelbett bilden, das mit Hilfe von Druckluft unter Druck gesetzt werden kann, um eine Gewichtsentlastung einer Wickelrolle zu bewirken.

An den beiden Stirnseiten ist der Innenraum 3 von Dec­ keln 4, 5 verschlossen, an denen die Walzenzapfen 6, 7 befestigt sind.

Auf der Außenseite des Kerns 2 ist eine elastische Schicht 8 angeordnet. Diese elastische Schicht besteht bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 aus zwei Lagen, nämlich einem elastischen Bezug 8a radial außen und ei­ ner Hartgummischicht 8b zwischen dem elastischen Bezug 8a und dem Kern 2.

Der Kern 2 ist peripher gebohrt, d. h. er weist eine Vielzahl von parallel zur Axialrichtung 9 verlaufenden Bohrungen 10 auf, die an den Stirnseiten mit Stopfen 11, 11' abgeschlossen sind. Die Bohrungen 10 können beispielsweise einen Durchmesser von etwa 10 mm aufwei­ sen.

In der Schicht 8 sind Öffnungen 12 vorgesehen. Jede Öffnung 12 steht über einen Kanal 13 mit der Bohrung 10 in Verbindung. Dementsprechend kann Luft von der Ober­ fläche 14 der Schicht 8 durch den Kanal 13 in die Boh­ rung 10 und zurück gelangen.

Die Bohrung 10 bildet also eine Kammer. Diese Kammer ist durch mehrere Trennwände 30, 31 axial unterteilt, so daß innerhalb der Bohrung 10 mehrere Luftaufnahmevo­ lumina gebildet werden.

Fig. 1 zeigt zwei verschiedene Möglichkeiten, um die Bohrung 10 in Axialrichtung in mehrere Luftaufnahmevo­ lumina zu unterteilen.

In der oberen Hälfte ist eine Ausführungsform darge­ stellt, bei der die Trennwände 30 durch klemmende Stop­ fen gebildet werden. Zwischen jeweils zwei benachbarten Kanälen 13 ist jeweils eine Trennwand 30 angeordnet. Luft, die durch einen Kanal 13 in ein Luftaufnahmevolu­ men 36 gelangt, kann auch nur wieder durch den Kanal 13 entweichen, nicht jedoch durch benachbarte Kanäle. Da­ mit wird ein Kurzschluß vermieden, der beispielsweise dann negative Auswirkungen hätte, wenn eine Wickelrolle oder ein liegender Stapel von aneinanderliegenden Wic­ kelrollen gewickelt würde, dessen axiale Länge kleiner ist als die axiale Länge der Walze 1. In diesem Fall könnte nämlich bei Druckluftbeaufschlagung des Wickel­ betts die Druckluft durch einen mittig angeordneten Ka­ nal 13 eintreten und durch die Bohrung 10 axial weiter nach außen gelangen, wo sie durch einen Kanal austreten könnte, der außerhalb eines abgedichteten Bereichs liegt, in dem die Druckluftbeaufschlagung der Wickel­ rolle erfolgt.

Dadurch, daß man eine Vielzahl von Trennwänden 30 ver­ wendet, also jedem Kanal 13 ein eigenes Luftaufnahmevo­ lumen 36 zuordnet, ist man bei der Wahl der zu wickeln­ den Rollenbreite außerordentlich flexibel.

In der unteren Hälfte von Fig. 1 ist eine andere Mög­ lichkeit dargestellt. Hier sind nur zwei Trennwände 31 vorgesehen, die in der Bohrung 10 axial bewegbar sind. Die Trennwände 31 sind auf einer Gewindespindel 32 an­ geordnet, die rechts ein Rechtsgewinde 34 und links ein Linksgewinde 35 aufweist. Wenn man an einem Betätigung­ selement 33 dreht, bewegen sich die Trennwände 31 ge­ gensinnig in Axialrichtung symmetrisch zu einer Symme­ trieebene in der axialen Mitte der Walze 1. Diese Aus­ bildung hat insbesondere dann Vorteile, wenn man die Wickelrolle immer mittig auf die Walze 1 aufsetzt. Durch ein Verstellen der Position der Trennwände 31 mit Hilfe der Gewindespindel 32 läßt sich dann die Breite der druckbeaufschlagten Zone an die Breite der Wickel­ rolle anpassen.

Natürlich wird man bei einer Walze nur eine der beiden in Fig. 1 dargestellten Lösungen verwenden.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß man auch mehrere in Um­ fangsrichtung hintereinander angeordnet Kanäle 13, im vorliegenden Fall zwei Kanäle 13, in die gleiche Boh­ rung 10 münden lassen kann. Dementsprechend stehen die Öffnungen 12a und 12b in der Oberfläche 14 mit der gleichen Bohrung 10 in Verbindung. Benachbarte Öffnun­ gen 12c und 12d stehen mit anderen Bohrungen in Verbin­ dung. Hierbei ist der Abstand zwischen zwei Öffnungen 12a, 12b, die mit der gleichen Bohrung 10 in Verbindung stehen, in Umfangsrichtung kleiner als der Abstand zwi­ schen zwei Bohrungen 12a, 12c bzw. 12b, 12d, die in un­ terschiedliche Bohrungen 10 münden. Durch diese Ausge­ staltung kann man entweder den Strömungsguerschnitt vergrößern, so daß die Luft mit noch geringerem Wider­ stand in die Bohrung 10 gelangt, oder man kann den Querschnitt jeder einzelnen Öffnung 12a, 12b klein hal­ ten, um die Markierungsempfindlichkeit weiter herabzu­ setzen.

Claims (8)

1. Rollenwicklerwalze mit einer elastischen Oberflä­ chenschicht auf einem Kern, in deren Oberfläche Öffnungen angeordnet sind, wobei jede Öffnung über einen Kanal mit einem Luftaufnahmevolumen in Ver­ bindung steht, das zumindest in Umfangsrichtung der Walze abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Luftaufnahmevolumen (36) in einer in Axialrichtung durchgehenden, stirnseitig geschlos­ senen Kammer (10) angeordnet ist, die durch minde­ stens eine Trennwand (30, 31) axial unterteilt ist.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Trennwand (30) stationär ange­ ordnet ist.

3. Walze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß in Axialrichtung (9) zwischen je zwei Öff­ nungen (12) eine Trennwand (30) angeordnet ist.

4. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Trennwände (30) durch klem­ mende Stopfen gebildet sind.

5. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens eine Trennwand (31) in Axialrichtung beweglich und festlegbar ausgebildet ist.

6. Walze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Trennwände (31) paarweise gegensinnig bewegbar sind.

7. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mehrere in Umfangsrichtung hin­ tereinander angeordnete Öffnungen (12a, 12b) in das gleiche Luftaufnahmevolumen (19) münden.

8. Walze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die in das gleiche Luftaufnahmevolumen (10) münden­ den Öffnungen (12a, 12b) in Umfangsrichtung einen kleineren Abstand zueinander aufweisen als zu Öff­ nungen (12c, 12d), die in ein in Umfangsrichtung benachbartes Luftaufnahmevolumen münden.