DE20200067U1

DE20200067U1 - Kupplung

Info

Publication number: DE20200067U1
Application number: DE20200067U
Authority: DE
Original assignee: PLEVA GmbH
Current assignee: PLEVA GmbH
Priority date: 2002-01-04
Filing date: 2002-01-04
Publication date: 2002-03-28
Anticipated expiration: 2012-01-05

Description

Kupplung

Die Erfindung betrifft eine Kupplung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

In Richtmaschinen, mit deren Hilfe bogenförmige Verzüge in bahnförmigem Material, beispielsweise in Textilien, gerade gerichtet werden können, kommen gebogene Walzen zum Einsatz. Durch Drehen der Walzenachse kann die wirksame Krümmung in Abhängigkeit der benötigten Richtwirkung verstellt werden. Um zu große Spannungen in dem die Bogenwalze umschlingenden Material zu vermeiden, wird der Mantel solcher Bogenwalzen, insbesondere in Abhängigkeit von der maximal zulässigen Spannung im Material, von einem Unterstützungs- oder Hilfsantrieb angetrieben. Auch bei sogenannten Breitstreckwalzen, bei denen ein bahnförmiges Material dadurch quer zur Transportrichtung gestreckt wird, daß es im Innenbogenbereich der gebogenen Breitstreckwalze aufläuft und im breiteren Außenbogenbereich wieder abläuft, kommen gebogene Walzen mit Mänteln, die von einem Unterstützungsantrieb angetrieben werden, zum Einsatz.

Aus der US 3,402,443 ist eine Kupplung für eine Richtmaschine für Textilien bekannt. Die Richtmaschine weist unter anderem Bogenwalzen zum Geraderichten von bogenförmig verzogenen Stoffbahnen auf. Die Bogenwalzen sind mit Mänteln versehen, die über jeweils eine Mitnehmerkupplung in Rotation um die Bogenwalzenachse versetzt werden können. Die Kupplung ist

durch einen radial aus einem Antriebsflansch ragenden Mitnehmer
gebildet, der in einen Schlitz ragt, welcher an einer Schulter des Mantels angeordnet ist. Der Schlitz erstreckt
sich radial und axial. Die Walze ist fest mit einer Verstelleinrichtung
verbunden, über die durch Drehung die Lage der gekrümmten Achse eingestellt werden kann.

Die bekannte Mitnehmerkupplung ist durch die Reibung zwischen Mitnehmer und Schlitz verschleißanfällig und muß regelmäßig gewartet werden. Durch die offene Ausführung kann die Kupplung insbesondere durch feuchten, klebrigen Staub und nasse Flusen verschmutzen und dadurch in ihrer Funktion beeinträchtigt
werden. Dies kann nur durch aufwendige Abdichtung vermieden werden. Die Geräuschentwicklung durch die Mitnehmerkupplung ist außerdem erheblich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung der gatturigsgemäßen Art zu schaffen, die verschleiß- und wartungsarm ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Kupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Ausbildung der Kupplung mit einem rotationssymmetrischen, hohlen Kupplungselement vermeidet die Gleitreibung zwischen Mitnehmer und Schlitz, wie sie bei bekannten Lösungen auftritt.
Die Ausbildung des Kupplungselements aus elastischem Material mit mindestens einer Dehnfalte ermöglicht den Längenausgleich zwischen dem Innenbogen und dem Außenbogen im Bereich der Kupplung. Durch die rotationssymmetrische Ausbildung des Kupplungselements wird eine ausreichende Drehsteifigkeit erreicht, so daß das Drehmoment vom Antriebselement auf den

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Mantel der Walze nahezu verwindungssteif übertragen werden kann. Durch die feste Verbindung des Kupplungselementes mit dem Antriebselement und dem Mantel der Walze werden aufwendige Abdichtungen überflüssig, da das Kupplungselement selbst die Abdichtung darstellt. Ein derartiges Kupplungselement ist nahezu verschleißfrei und muß nicht gewartet werden. Eine Geräuschentwicklung wie bei Mitnehmerkupplungen wird vermieden.

Es ist vorgesehen, daß die Dehnfalte nach außen gewölbt und insbesondere V-förmig ausgebildet ist. Durch diese Ausbildung werden besonders gute Verschleißfestigkeiten erreicht. Vorteilhaft für eine gute Dauerfestigkeit der Kupplung ist das Kupplungselement an seinen Enden verpreßt befestigt. Durch das Verpressen können Löcher im Kupplungselement, wie sie beispielsweise bei der Fixierung mit Schrauben benötigt werden, entfallen. Hierdurch wird ein Ausreißen im Bereich der Löcher vermieden. Zweckmäßig wird das Kupplungselement axial verpreßt, wozu die Kupplung mindestens ein Klemmelement umfaßt. Hierdurch ergibt sich eine besonders günstige Ausgestaltung. Für das Klemmelement ist eine scheibenförmige Ausbildung vorgesehen. Um eine gute Klemmung und Verpressung zu erreichen, weist das Kupplungselement an jedem Ende einen in Umfangsrichtung verlaufenden Wulst auf, der von mindestens einem Klemmelement umgriffen wird. Zweckmäßig weisen die Wülste nach außen und in axialer Richtung zur Kupplungselementmitte. Um eine einfache Montage des Kupplungselements zu ermöglichen, ist vorgesehen, daß die Klemmelemente außerhalb des Bereichs der Wülste mit am Mantel bzw. am Antriebselement drehfest fixierten Bauteilen verschraubt sind. Die außerhalb des Wulstes angeordneten Schrauben ermöglichen eine

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gute Zugänglichkeit, so daß auch eine bequeme Montage möglich ist.

Die Bauteile im Bereich der Fixierung sind insbesondere scheibenförmig ausgebildet. Zweckmäßig weisen die Enden des Kupplungselementes scheibenförmige Dichtflächen auf, die durch die Fixierung an die angrenz&nden Bauteile gepreßt werden und so das Innere des Kupplungselements gegenüber der Umgebung gut abdichten. Um eine besonders große Dauerfestigkeit und hochleistungsfähige Drehmomentübertragung zu erreichen, kann das Kupplungselement mit Stabilisierungselementen, insbesondere mit Leinwand- und/oder Drahtelementen verstärkt sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Kupplung zwischen einem Antriebselement und dem Mantel einer Walze,

Fig. 2 einen Halbschnitt durch ein Kupplungselement.

Fig. 1 zeigt einen Abschnitt einer bogenförmigen Walze 4, die beispielsweise die Bogenwalze in einer Richtmaschine, die zum Geraderichten von bahnförmigem Material, wie beispielsweise Kunststoffolie, Papier, Vlies oder Textil dient, sein kann. Eine bogenförmige Walze 4 kann auch in einer Streckmaschine zum Einsatz kommen. Die Walze 4 ist über eine Schraube 14 mit einer Betätigungswelle 7 starr verbunden. Walze 4 und Betätigungswelle 7 weisen unterschiedliche Durchmesser auf, es kann jedoch - je nach auftretender Belastung - sinnvoll sein, beide Wellen mit gleichem Durchmesser auszuführen. Die Achse 5 der Betätigungswelle 7 und die Achse 6 der Walze 4 schneiden sich

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unter einem Winkel &agr;, der größer als 0° ist, wobei die Schraube 14 etwa im Schnittpunkt der Achsen 5, 6 angeordnet ist. Es kann jedoch auch sinnvoll sein, Betätigungswelle 5 und Walze 4 einteilig auszuführen oder Betätigungswelle und Walze aus mehreren Teilabschnitten zu bilden, die miteinander fixiert sind. Die Teilstücke können beispielsweise in Abhängigkeit der auftretenden Belastungen gewählt werden. Über die Betätigungswelle 7 kann die Walze 4 gedreht und damit die effektive Krümmung der Walze 4 im Bezug zu einem umlaufenden Bahnmaterial variabel eingestellt werden.

Die Walze 4 weist einen Mantel 3 auf, der beispielsweise als Gummischlauch ausgeführt sein kann und der gegenüber der Walze 4 mit einem Kugellager 13 drehbar gelagert ist. Über die Länge der Walze 4 können mehrere Lager angeordnet sein. Auch Abstandshalter zwischen Mantel und Walze können vorteilhaft sein. Der Mantel 3 ist über eine Kupplung 1 mit einem Antriebselement 2 verbunden, das koaxial um die Betätigungswelle 7 angeordnet ist und gegenüber dieser mit Kugellagern 15, 16 drehbar gelagert ist. Das Antriebselement 2 ist im schematisch dargestellten Traggestell 17 drehbar gelagert. Über eine Kette 19, die am fest mit dem Antriebselement 2 verbundenen Kettenrad 18 angreift, kann das Antriebselement 2 angetrieben werden. Über die Kupplung 1 wird dadurch der Mantel 3 der Walze 4 in Rotation versetzt.

Die Kupplung 1 weist ein Kupplungselement 8 auf, das aus einem elastischen Material, beispielsweise aus einem Gummimaterial, gebildet ist und das balgförmig ausgebildet ist. An seinem ersten Ende 9 ist das Kupplungselement 8 mit einem Klemmelement 21 an einem scheibenförmig ausgebildeten Flansch des Antriebselements 2 fixiert. Flansch und Antriebselement können

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auch aus getrennten Bauteilen hergestellt und miteinander drehfest verbunden sein. Das zweite Ende 10 des Kupplungselementes 8 ist über ein Klemmelement 21 an einer Scheibe 22 fixiert, die über einen Ring 23 mit dem Mantel 3 drehfest verbunden ist. Das Kupplungselement 8 ist weitgehend verwindungssteif ausgebildet, so daß die Rotation des Antriebselementes 2 synchron auf den Mantel 3 der. Walze 4 übertragen wird.

Die Klemmelemente 21 umgreifen jeweils einen Wulst 20, 24, der jeweils in Umfangsrichtung an den Enden 9, 10 des Kupplungselementes 8 angeordnet ist. Der Wulst 20, 24 weist dabei nach außen und in axialer Richtung zur Mitte des Kupplungselementes 8. Die Klemmelemente 21 sind scheibenförmig ausgebildet und weisen einen Rand 25 auf, der jeweils einen Wulst 20, 24 umgreift. Außerhalb des Wulstes 20, 24 des Kupplungselementes 8 weist das Klemmelement 21 Bohrungen 27 auf, durch die das Klemmelement 8 in axialer Richtung mit dem Antriebselement 2 bzw. mit der Scheibe 22 verschraubt ist und so in axialer Richtung verpreßt ist.

Am ersten Ende 9 ist eine scheibenförmige Dichtfläche 11 ausgebildet und am zweiten Ende 10 eine scheibenförmige Dichtfläche 12. Durch die Klemmung werden die Dichtflächen 11, 12 an das Antriebselement 2 bzw. die Scheibe 22 gepreßt und schließen so den Innenraum der Kupplung ab, so daß beispielsweise kein Schmutz in die Lager 13, 15 gelangen kann. Die Wülste 20, 24 müssen nicht auf dem gesamten Umfang geklemmt sein, es kann auch vorteilhaft sein, daß über den Umfang verteilt einzelne Klemmschellen angeordnet sind.

In Fig. 2 ist das Kupplungselement 8 im Halbschnitt dargestellt. Das Kupplungselement 8 ist rotationssymmetrisch und

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hohl ausgebildet. Im Bereich der Enden 9, 10 weist es zylindrische Abschnitte auf, wobei an den Enden 9, 10 Dichtflächen 11, 12 und die Wülste 20,.24 angeordnet sind. Das Kupplungselement 8 weist zwei V-förmige Falten 26 auf, die in Umfangsrichtung verlaufen und die nach außen gerichtet sind. Die Falten 26 ermöglichen den Längenausgleich zwischen der in Fig. 1 im oberen Teil dargestellten gedehnten zu der im unteren Teil dargestellten gestauchten Lage. Es können auch mehrere Falten 2 6 vorgesehen sein. Auch die Ausbildung nur einer Falte kann sinnvoll sein. Die Falten 2 6 können andere Querschnittsformen aufweisen, beispielsweise einen halbkreisförmigen Querschnitt. Insbesondere zur Übertragung großer Kräfte und zur Erhöhung der Dauerfestigkeit ist vorgesehen, daß das Kupplungselement 8 mit Leinwand-, Draht- und/oder anderen Stabilisierungselementen verstärkt ist.

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Claims

1. Kupplung zwischen einem Antriebselement (2) und dem Mantel (3) einer Walze (4), insbesondere einer bogenförmigen Walze in einer Richt- oder Streckmaschine für bahnförmiges Material, wie beispielsweise Kunststoffolie, Papier, Vlies oder Textil, wobei der Mantel (3) weitgehend koaxial zur Walze (4) verläuft und gegenüber dieser drehbar gelagert ist, und wobei die Achse (5) des Antriebselementes (2) und die Achse (6) der Walze (4) sich unter einem Winkel (α) im Bereich der Kupplung (1) schneiden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (1) ein rotationssymmetrisches, hohles Kupplungselement (8) umfaßt, dessen erstes Ende (9) drehfest mit dem Antriebselement (2) verbunden ist und dessen zweites Ende (10) drehfest mit dem Mantel (3) der Walze (4) verbunden ist, wobei das Kupplungselement (8) mindestens teilweise aus einem elastischen Material besteht und mindestens eine Dehnfalte (26) aufweist.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnfalte (26) nach außen gewölbt ist.

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnfalte (26) V-förmig ausgebildet ist.

4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungselement (8) an seinen Enden (9, 10) verpreßt befestigt ist.

5. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (1) mindestens ein Klemmelement (21) umfaßt, das das Kupplungselement (8) axial verpreßt.

6. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (21) scheibenförmig ausgebildet ist.

7. Kupplung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungselement (8) an jedem Ende (9, 10) einen in Umfangsrichtung verlaufenden Wulst (20, 24) aufweist, der von mindestens einem Klemmelement (21) umgriffen wird.

8. Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wülste (20, 24) nach außen und in axialer Richtung zur Kupplungselementmitte weisen.

9. Kupplung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß Klemmelemente (21) außerhalb des Bereichs der Wülste (20, 24) mit am Mantel (3) bzw. am Antriebselement (2) drehfest fixierten Bauteilen (22) verschraubt sind.

10. Kupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile (22) im Bereich der Fixierung scheibenförmig ausgebildet sind.

11. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (9, 10) des Kupplungselementes (8) scheibenförmige Dichtflächen (11, 12) aufweisen.

12. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungselement (8) mit Stabilisierungselementen, insbesondere mit Leinwand- und/oder Drahtelementen verstärkt ist.