DE19857123C1 - Walze zur Führung von bahnenförmigem Material - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Walze zur Führung von bahnenförmigem Material mit einer Tragwelle und einem auf der Tragwelle rotationssymmetrisch angeordneten, verformbaren Belag, wobei der Belag, ausgehend von einer senkrecht zur Tragwelle verlaufenden Mittelebene mit mindestens je einem wendelförmig zu beiden Enden des Belages verlaufenden Einschnitt versehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Walze zur Führung von bahnenförmigem Material mit einer Tragwelle und einem auf der Tragwelle rotationssymmetrisch angeordneten, verformbaren Belag, wobei der Belag, ausgehend von einer senkrecht zur Tragwelle verlaufenden Mittelebene mit mindestens je einem wendelförmig zu beiden Enden des Belages verlaufenden Einschnitt versehen ist.

Eine Walze der vorgenannten Art ist beispielsweise aus der DE 20 51 425 A1 bekannt. Die wendelförmigen Ein­ schnitte verlaufen dabei mit gegenläufiger Richtung, so daß sie sich mehrfach kreuzen.

Aus der US 4,566,162 A sind Breitstreckwalzen mit wendelförmigen Einschnitten bekannt, wobei jeweils eine wendelförmige Nut sich ausgehend von einer senkrecht zur Tragwelle verlaufenden Mittelebene zu dem einen beziehungsweise zu dem anderen Ende der Breitstreck­ walze erstreckt.

Die Europäische Patentanmeldung EP 0 703 176 A1 offenbart eine Breitstreckwalze mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.

Sinn und Zweck der genannten Breitstreckwalzen ist es, ein darüber geführtes bahnenförmiges Material wie dünne Folien, Papierbahnen oder Textilbahnen glatt auszubrei­ ten, bevor es weiter verarbeitet wird.

Aus Gründen einer Produktivitätssteigerung sowie Kosten­ ersparnis ist man dabei bestrebt, die Materialbahnen mit möglichst großer Breite zu fertigen und zu verarbeiten. Häufig wird das Material, beispielsweise eine Papierbahn, jedoch nicht in dieser "Originalbreite" gebraucht. In diesem Zusammenhang ist es bekannt, die Materialbahn in Längsrichtung auf die gewünschte Bahnenbreite zu schnei­ den und die einzelnen Materialbahnen anschließend indivi­ duell auf eine zugehörige Welle, Hülse oder dergleichen aufzuwickeln (sogenannter "Nutzen"). In der EP 0 340 228 B1 wird in diesem Zusammenhang eine Breitstreckwalze zur vereinzelten Führung von beabstandeten Materialbahnen vorgeschlagen. Ungelöst bleibt dabei das Problem, die durch den Schneidvorgang getrennten Materialbahnen "aus­ einanderzuziehen", sie also soweit zu trennen, daß eine individuelle Aufwicklung anschließend störungsfrei er­ folgen kann.

Der Erfindung liegt insoweit die Aufgabe zugrunde, eine Walze der vorgenannen Art anzubieten, die eine optimierte Breitstreckwirkung aufweist und insbesondere auch als Separierwalze genutzt werden kann, also geeignet ist, die nach einem Längsschnitt einer Materialbahn entstehenden (einzelnen) Materialbahnen zumindest soweit auseinander­ zuziehen, um die anschließende Konfektionierung in "Nutzen" zu verbessern.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß dieses Ziel dadurch erreicht werden kann, indem die Walze einerseits "bombiert" ausgebildet und andererseits mit hinterschnittenen und zum jeweiligen Ende des Walzenbelages abnehmende Einschnittiefe aufweisenden Einkerbungen ausgebildet wird.

Eine sogenannte "Bombage" des Walzenbelages ist dadurch gekennzeichnet, daß der Belag im Bereich seiner Mittel­ ebene einen größeren Durchmesser aufweist als an seinen freien Enden.

Hinterschnittene Einkerbungen zeichnen sich dadurch aus, daß sie in Richtung auf die Mittelebene geneigt ausgebil­ det sind.

Durch die Kombination der vorstehend genannten Merkmale wird eine verstärkte Zugkraft auf das über die Walze geführte Bahnenmaterial ausgeübt, welches somit "nach außen" geführt wird.

Aufgrund der Bombage der Walze sowie der hinter­ schnittenen, eine abnehmende Einschnittiefe aufweisenden Einkerbungen wird gleichzeitig erreicht, daß die Vereinzelung der Teilbahnen nicht parallel erfolgt, sondern verstärkt zum jeweils freien Ende der Walze hin.

Wird beispielsweise eine Bahn in sechs Teilbahnen ge­ schnitten, und verlaufen jeweils drei Teilbahnen auf jeder Seite der Mittelebene der Walze, so bewirkt die erfindungsgemäße Walze, daß die jeweils außen (am Ende der Walze) verlaufenden Bahnen weiter nach außen geführt werden als die in Richtung auf die Mittelebene benach­ barte Bahn, so daß sich alle sechs Bahnen anschließend leicht, genau und problemfrei aufwickeln lassen.

Die Erfindung betrifft danach in ihrer allgemeinsten Ausführungsform eine Walze zur Führung von bahnenför­ migem Material mit einer Tragwelle und einem auf der Tragwelle rotationssymmetrisch angeordneten verformbaren Belag, wobei der Belag, ausgehend von einer senkrecht zur Tragwelle verlaufenden Mittelebene mit mindestens je einem wendelförmig zu beiden Enden des Belages verlau­ fenden Einschnitt versehen ist und der Belag im Bereich der Mittelebene seinen größten Durchmesser aufweist und der Außendurchmesser des Belages symmetrisch zur Mittel­ ebene zu beiden Endes des Belages abnimmt sowie die Ein­ schnitte in Richtung auf die Mittelebene geneigt ausge­ bildet sind, wobei mindestens ein Einschnitt auf jeder Seite der Mittelebene (M) mit abnehmender Einschnittiefe zum jeweiligen Ende des Belages ausgebildet ist.

Grundsätzlich könnte der Belag (die Belagoberfläche) auf beiden Seiten der Mittelebene kegelstumpfförmig ausge­ bildet werden.

Eine optimierte Separierwirkung läßt sich jedoch mit einer Belagoberfläche erreichen, die bei einem Schnitt entlang einer, die Mittenlängsachse der Tragwelle auf­ nehmenden Ebene zwischen der Mittelebene und dem jewei­ ligen Ende des Belages eine gekrümmte Form aufweist.

Mit anderen Worten: der Belag verjüngt sich nicht "geradlinig" von der Mittelebene zum jeweiligen freien Ende hin, sondern verläuft "gekrümmt".

Wäre vorgesehen, daß jeder Einschnitt eine konstante Einschnittiefe aufwiese, ergäbe sich daraus zwangsläufig, daß der Nutgrund jedes wendelförmigen Einschnitts auf einer gedachten Oberfläche liegt, die parallel zur Belagoberfläche verläuft.

Um eine weitere Steigerung der Separierwirkung der Walze zu erreichen, ist jedoch vorgesehen, mindestens einen Einschnitt auf jeder Seite der Mittelebene mit abnehmender Einschnittiefe zum jeweiligen Ende des Belages auszubilden. Entsprechend weist jeder von der Mittelebene zum Ende des Belages durchgehende Einschnitt an seinem "innenseitigen" Ende eine größere Einschnittiefe auf wie an seinem freien Ende. Hierdurch wird erreicht, daß auf das in bezug auf die Walze außenliegende bahnenförmige Material eine größere Zugkraft ausgeübt wird als auf das innenliegende Material und dadurch die gewünschte unterschiedliche Trennung in Axialrichtung der Walze erfolgt.

Dabei kann die Einschnittiefe so gewählt werden, daß ein geschlossenes, im Belag innenliegendes Ende des jeweili­ gen Einschnitts (die Boden- oder Grundfläche des Ein­ schnitts) auf einer gedachten Zylinderfläche liegt, die konzentrisch zur Tragwelle verläuft. Auf diese Weise wird die Walze im Bereich der Mittelebene relativ weich und im Bereich der freien Enden relativ hart ausgebildet.

Im weiteren wird vorgeschlagen, mindestens zwei, im Ab­ stand zueinander verlaufende Einschnitte auf jeder Seite der Mittelebene im Belag vorzusehen. Dabei können die Einschnitte auf jeder Seite zur Mittelebene im wesent­ lichen parallel zueinander verlaufen.

Abgesehen von den Abschnitten der Einschnitte unmittel­ bar benachbart zu der Mittelebene und zu den freien Enden der Walze entspricht der optische Eindruck des Walzenbelages danach dem einer Breitstreckwalze mit jeweils einer Nut auf beiden Seiten der Mittelebene, tatsächlich sind jedoch mehrere, parallel zueinander verlaufende Nuten vorhanden.

Bei Ausbildung von zwei Einschnitten auf jeder Seite der Mittelebene sollten die Einschnitte im Bereich der Mittelebene um 180° zueinander versetzt beginnen. Dies führt zu einer vergleichmäßigten Breitstreckwirkung auch im Bereich der Mittelebene. Dieser Effekt kann erhöht werden, wenn drei oder mehr Einschnitte auf jeder Seite der Breitstreckwalze vorgesehen sind, die dann im Bereich der Mittelebene beispielsweise in einem Winkel von 120° oder 90° zueinander versetzt verlaufen.

Die Einschnitte können im wesentlichen parallele Flanken aufweisen.

Auch ist es möglich, die Einschnitte so auszubilden, daß sie im Querschnitt angenähert eine sich zum Grund der Einschnitte öffnende Trapezform aufweisen, wie dies für einen anderen Typ von Breitstreckwalzen aus der WO 88/05022 bekannt ist.

Dies gilt auch hinsichtlich der Winkel, unter denen die Flanken der Einschnitte zur Tragachse verlaufen.

In Vorversuchen wurde festgestellt, daß die Bombierung der Walze ein Optimum dadurch erfährt, daß der Außen­ durchmesser des Belages im Bereich der Mittelebene zwischen 1 und 30% größer als der Außendurchmesser des Belages im Bereich seiner Enden ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier Ausführungs­ beispiele näher beschrieben. Diese zeigen - jeweils in stark schematisierter Darstellung -

Fig. 1: eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Walze

Fig. 2: eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer Walze.

Dabei sind in den Figuren gleiche oder gleichwirkende Bauteile mit gleichen Bezugsziffern dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Walze 10 mit einer Tragwelle 12 und einem darauf ortsfest angebrachten Belag 14 aus Kautschuk. Ebenso kann aber auch jedes andere elastomere Material für den Belag 14 gewählt werden.

Die Tragwelle 12 ist zylindrisch ausgebildet und über­ ragt mit ihren Enden beidseitig den Belag 14, wobei die Enden zur Lagerung der Walze 10 zum Beispiel in Radial­ wälzlagern dienen.

Der Belag 14 ist symmetrisch zu einer Mittelebene M ausgebildet, die senkrecht zur Tragwelle 12 verläuft. Insoweit wird nachstehend nur der rechte Teil der Walze 10 gemäß Fig. 1 beschrieben und gilt analog (spiegel­ symmetrisch) für den linken Teil.

Wie Fig. 1 erkennen läßt, ist die Oberfläche des Belages 14 gewölbt ausgebildet. Entsprechend weist der Belag 14 im Bereich der Mittelebene M seinen größten Durchmesser D und im Bereich seines freien Endes seinen kleinsten Durchmesser d auf.

Ausgehend von der (gedachten) radialen Mittelebene M der Walze 10 verläuft ein nutförmiger Einschnitt 16 wendelförmig von einem ersten Ende 161 zu einem zweiten Ende 16a am rechten Ende des Belages 14.

Dabei ist die Einschnittiefe des wendelförmigen Ein­ schnitts 16 unterschiedlich und folgt einer gekrümmten Linie, wie Fig. 1 zeigt, wobei im dargestellten Aus­ führungsbeispiel die Einschnittiefe, ausgehend von der Mittelebene M, zunächst abnimmt und danach zum freien Ende hin (16a) wieder zunimmt.

Der Nutgrund des Einschnittes 16 ist in Fig. 1 gestrichelt dargestellt.

Der Einschnitt 16 ist darüber hinaus hinterschnitten ausgebildet, also ausgehend von seinem offenen Ende zum jeweiligen Nutgrund hin in Richtung auf die Mittelebene M geneigt.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich lediglich dadurch, daß die Einschnitttiefe des Ein­ schnitts 16 unterschiedlich ist, und zwar derart, daß die Einschnittiefe von innen (im Bereich der Mittel­ ebene M) nach außen (zum freien Ende der Walze 19 hin) abnimmt, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel der Nutgrund des Einschnittes 16 auf einer gedachten Zylin­ derfläche liegt, die koaxial zur Tragwelle 12 verläuft.

Claims (7)

1. Walze zur Führung von bahnenförmigem Material mit einer Tragwelle (12) und einem auf der Tragwelle (12) rotationssymmetrisch angeordneten, verformbaren Belag (14), wobei der Belag (14), ausgehend von einer senkrecht zur Tragwelle (12) verlaufenden Mittelebene (M) mit mindestens je einem wendelförmig zu beiden Enden des Belages verlaufenden Einschnitt (16) versehen ist, und der Belag (14) im Bereich der Mittelebene (M) seinen größten Durchmesser (D) aufweist, wobei der Außendurchmesser des Balages (14) symmetrisch zur Mittelebene (M) zu beiden Enden des Belages (14) abnimmt und die Einschnitte (16) in Richtung auf die Mittelebene (M) geneigt ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Einschnitt auf jeder Seite der Mittelebene (M) mit abnehmender Einschnittiefe zum jeweiligen Ende des Belages (14) ausgebildet ist.

2. Walze nach Anspruch 1 mit einer Belagoberfläche, die, bei einem Schnitt entlang einer die Mitten­ längsachse der Tragwelle aufnehmenden Ebene zwischen der Mittelebene (M) und dem jeweiligen Ende des Belages (14) eine gekrümmte Form aufweist.

3. Walze nach Anspruch 1, bei der die Einschnittiefe so gewählt ist, daß ein geschlossenes, im Belag (14) liegendes Ende des jeweiligen Einschnitts (16) auf einer gedachten Zylinderfläche liegt, die konzen­ trisch zur Tragwelle verläuft.

4. Walze nach Anspruch 1 mit mindestens zwei, im Abstand zueinander verlaufenden Einschnitten auf jeder Seite der Mittelebene (M).

5. Walze nach Anspruch 4, bei der die Einschnitte auf jede Seite der Mittelebene (M) im wesentlichen parallel zueinander verlaufen.

6. Walze nach Anspruch 1, bei der die Einschnitte im Querschnitt angenähert eine sich zum Grund der Ein­ schnitte erweiternde Trapezform aufweisen.

7. Walze nach Anspruch 1, bei der der Außendurchmesser (D) des Belages (14) im Bereich der Mittelebene (M) um 1 bis 30% größer als der Außendurchmesser (d) des Belages (14) im Bereich seiner Enden ist.