DE2055536C3 - Streck- oder Stauchwalze für Textilbahnen und dünne Bahnen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Streck- oder Stauchwalze für Textilbahnen und dünne Bahnen mit den Gattungsmerkmaien des Hauptanspruches.

Bei einer bekannten Streckwalze für Gewebe der

eingangs genannten Art (DE-PS 448 342) sind die Wälzlager mit ihren inneren Lagerringen unmittelbar auf einer Tragachse aufgezogen und in axialer Richtung durch nachgiebige Abstandsbuchsen festgelegt Diese unmittelbar auf der Tragachse zwischen den einzelnen lagern aufgezogenen Abstandsbuchsen sind zur Erzielung der angestrebten elastischen Nachgiebigkeit radial geschlitzt und stützen sich mit ihren Stirnflächen an den inneren Lagerringen der Wälzlager ab. Die Größe der von diesen Abstandsbuchsen auf die inneren Lagerringe ausgeübten Vorspannkräfte kann durch Stellschrauben an den vorstehenden Enden der Tragachse eingestellt werden. Die allein axial wirkende elastische Sicherung der inneren Lagerringe hat sich jedoch insbesondere bei hochtourig drehenden Walzen als nicht ausreichend erwiesen, weil die inneren {.agerschalen mit losem Sitz, d. h. mit Übermaß, auf der Tragachse sitzen, um eine zum Strecken oder Stauchen notwendige Walzenbiegung zuzulassen. Dieser lose Sitz der Lager führt zu ungedämpften Ratterbewegungen zwischen den inneren Lagerringen und der Tragachse und damit insbesondere wegen der unmittelbaren Metall-Metall-Berührungen zu einer frühzeitigen Zerstörung der Lager.

Ferner ist eine Streckwalze für dünne Bahnen bekannt (US-PS 29 52 889), bei welcher zur Erzielung einer möglichst gleichmäßigen Biegung der Walze der elastische Walzenmantel auf einem durchgehenden Metallrohr aufgezogen ist, das eine Vielzahl von sich über den größeren Teil des Umfangs erstreckenden Radialschlitzen aufweist und dadurch entsprechend verformbar ist. Die Lager sitzen mit ihren inneren Lagerringen in jeweils gesonderten Ringkörpern, wobei in einer Längsausnehmung der radial geschlitzten Tragachse ein Spannbolzen zum Verstellen der Walzenbiegung angeordnet ist. Die die inneren Lagerringe hallenden Ringkörper sind durch radiale Stiftschrauben an der Tragachse festgelegt, durch die jedoch das für eine Krümmung notwendige Spiel zwischen der Tragachse und diesen Ringkörpern nicht ausgeglichen werden kann.

Bei anderen bekannten Walzenausführungen (z.B. US-PS 26 89 392) sind die Abstandsbuchsen zwischen den unmittelbar auf der Tragachse mit Zwischenabstand aufgezogenen inneren Lagerringen geteilt und die unmittelbar aneinander anliegenden Teilungsflächen gegensinnig konisch ausgebildet, so daß bei einem Verstellen der Walzenbiegung eine gewisse Selbstausrichtung dieser geteilten Abstandsbuchsen gegeneinan-

der eintritt Trotz dieser Selbstausrichtung der Abstandsbuchsen können bei diesen Walzen jedoch ebenfalls Ratter bewegungen auftreten, weil keine Vorsorge getrauen ist, um das notwendige Spiel zwischen den inneren Lagerringen und der Tragachse durch Feder- oder Dämpfungselemente auszugleichen. Die axiale Verspannung der Abstandsbuchsen und der Lager erfolgt allein durch Anziehen einer Spannschraube ohne eine ausbleichende Federwirkung, wodurch ein häufiges Nachstellen der Schrauben erforderlich wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine sichere Halterung der inneren Lauft inge der Wälzlager auf der gebogenen Tragachse zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches ge löst. Das Vorsehen der elastisch verformbaren Ringe unmittelbar neben den inneren Lagerringen führt bei einer axialen gegenseitigen Verspannung der Abstandsbuchsen und der Lagerringe zu einer Verformung dieser

vorzugsweise aus einem gummielastischen Material bestehenden Ringe, die sich fest gegen die Stirnflächen der Lagerringe anpressen und gleichzeitig die Ratterbewegungen der Lager verursachenden Spalte ausfüllen. Diese verformbaren Ringe wirken somit bei gegeneinander verspannten Abstandsbuchsen als Dämpfungskörper, die neben einer axialen Verspannung der Wälzlager auch eine radiale Halterung und damit eine allseitig flächige Abstützung der Lager auf der Tragachse ergeben. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Ringe aus einem radial und axial verformbaren Material wird einmal eine axiale gegenseitige Verspannung erreicht, die sich auch ohne zusätzliche gesonderte Federelemente einstellt, und zum anderen ergibt sich eine formschlüssige nachgiebige Abstützung der inneren Lagerschalen und der Enden der Abstandsbuchsen auf der Tragachse.

Durch die Verwendung von geteilten Abstandsbuchsen mit balligen bzw. kugelförmigen Teilungsnächen-in Verbindung mit mindestens einem unmittelbar auf der Tragachse zwischen zwei Abstandsbuchsen aufgezogenen Federpaket aus wellenförmigen Federringen ergibt sich eine besonders vibrationsarme Halterung der Lagerringe, weil durch die kugelförmige Ausbildung der Teilungsflächen eine gegenüber bekannten Walzenausführungen verbesserte Selbstausrichtung und durch das spezifisch ausgebildete Federpaket auch bei stark gebogenen Streckwalzen ein über den gesamten Umfang annähernd gleichmäßiger Andruck der einzelnen Abstandsbuchsen an die inneren Lageringe und damit auch eine über den Umfang gleichmäßige Verformung der gummielastischen Ringe erreicht wird.

Eine ähnlich vorteilhafte Wirkung tritt bei Verwendung von in sich axial federnden Abstandsbuchsen ein, die mindestens drei gegeneinander versetzte und sich über einen Winkelbereich von jeweils etwa 250° erstreckende Radialschlitze aufweisen.

Zur Vermeidung von übermäßig hohen, auf die verformbaren Ringe einwirkenden Spannkräften, die zu hohe Belastungen der inneren Lagerringe ergeben könnten, sind diese elastisch verformbaren Ringe in Ringnuten von genau vorbestimmtem Volumen angeordnet, das sich auch bei höchsten Spannkräften nicht über einen vorgegebenen Wert verkleinern kann.

Die verformbaren Ringe können aus einem gummielastischen, kompressiblen Werkstoff, dessen Volumen sich unter Druckbeanspruchungen verkleinert, wie z. B. Schaumgummi, oder aber aus einem gummielastischen inkompressiblen Werkstoff bestehen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine gebogene Streckwalze im Längsschnitt;

F ι g. 2 die Walze nach F i g. 1 im Querschnitt längs der Schnittlinie 2-2 in F i g. 1;

F i g. 3 eine andere Streckwalze mit gummielastischen Ringen neben den inneren Lagerschalen im Längsschnitt;

F i g. 4—7 je einen Ausschnitt anderer Walzenausführungen;

Fig.8 eine Streckwalze mit radial geschlitzten Abstandsbuchsen im Längsschnitt;

Fig.9 einen Querschnitt der Walzenausführungen nach F i g. 8 längs der Schnittlinie 9-9 in F i g. 8;

Fig. Ί0 einen Abstandsring der Walze nach Fig.8 in Seitenansicht

Die in den F i g. 1 und 2 gezeigte Streckwalze enthält eine gebogene zylindrische Tragachse 16 und einen elastischen Mantel 10 aus z. B. Gummi, der über eine Reihe von steifen Hülsen 12 gezogen ist Diese Hülsen 12 sind auf der Tragachse 16 mittels einer Reihe in vorbestimmten Abständen angeordneten Wälzlagern 14 drehbar gelagert Die gebogene Tragachse 16 besteht s vorzugsweise aus einem nicht abgedrehten Rundstahl, so daß der Innendurchmesser der inneren Lagerringe wesentlich größer als der Nenndurchmesser der Tragachse 16 ist Die Wälzlager 14 sind auf der Tragachse 16 aufgeschoben und stützenden axial gegen

ίο Abstandsbuchsen 46Λ, 46B ab, die mit losem Sitz verschiebbar auf der Tragachse 16 aufgezogen sind. Die Abstandsbuchsen 46Λ sind geteilt und die Teilungsflächen kugelpfannenförmig ausgebildet so daß die Stirnflächen der Abstandsbuchsen durch Selbstausrich tung sich am ganzen Umfang der entsprechenden Stirnflächen der Lagerringe abstützen.

Zwischen mindestens zwei Abstandsbuchsen 46A ist ein axial verformbares Federelement angeordnet das bei dieser Ausführung aus einem Paket wellenförmiger Federringe 62 besteht, dessen Wellenscheitel 71 gegen die radialen Stirnflächen der beiden Abstandsbuchsen 460 gleichmäßig über den gesamten Umfang drücken. An jedem Ende der Streckwalze ist je eine Druckkappe 18 mit Stellschraube 21 und Stellmutter 20 zum Einstellen der axialen Verspannung des Federpaketes 62 vorgesehen. Die Federhärte dieses Federpakets 62 liegt bei etwa 5000 kp/cm, so daß eine axiale Zusammenpressung um etwa 1 mm eine Druckkraft von etwa 5000 kp ergibt, mit der die Lager 14 festgelegt und

jo am Rattern oder Verdrehen gehindert werden.

Bei der Walze nach F i g. 3 sind die Lager durch verformbare Ringe 48 aus Gummi oder einem anderen gummielastischen Werkstoff gesichert, die zwischen den Lagern 14 und der Tragachse 16 angeordnet sind. Die den Lagern zugewandten Enden der Abstandsbuchsen 46 weisen Ringschultern 49 auf und ragen bis unter die inneren Lagerringe der Lager 14. In den so gebildeten Ringräumen sind die verformbaren Ringe 48 angeordnet. Bei Verwendung von Ringen 48 aus einem

AO inkompressiblen Werkstoff, dessen Volumen sich unter Druckbelastung nicht merkbar verringern kann, wird die axiale Länge jeder Kammer so gewählt, daß der Ring die Kammer gerade ausfüllt und um einen zulässigen Betrag zusammengedrückt wird, wenn die Streckwalze bis zum Anliegen der Abstandsbuchse 46 an den Stirnflächen der inneren Lagerringe verspannt wird. Dies ergibt eine gewisse radial auswärts gerichtete Pressung gegen die inneren Lagerringe und eine zusätzliche elastische Sicherung gegen Rattern der Lager 24. Das Anliegen der Abstandsbuchsen 46 an den Stirnflächen der Lager verhindert zu starke Verformungen und mechanische Belastungen der Ringe 48 durch zu hartes Anziehen der Stellmuttern 20. Eine zu große radiale Pressung könnte nämlich die inneren Lagerringe radial verformen. Bei einer derartigen Walzenausführung können die Federelemente, d. h.das Federpaket 62, weggelassen werden, was jedoch ein äußerst sorgfältiges Anziehen der Stellmuttern mittels eines Drehmomentschlüssels erfordert um übermäßige Spannkräfte

to zu vermeiden.

Für die Anordnung der verformbaren Ringe und der Abstandsbuchsen sind mehrere Varianten möglich, von denen einige in den Fig.4—7 gezeigt sind. Bei der Ausführung nach F i g. 4 wird jedes Lager 14 von zwei inkompressiblen Gummiringen 52 getragen, die durch einen mittleren Metallring 54 in gegenseitigem Abstand gehalten werden. Die Gummiringe 52 haben einen kreisrunden Querschnitt und werden beim Anziehen der

Mutter 20 gemäß Fig.4 verformt. Der rechteckige Querschnitt der von den Stirnflächen der Abstandsbuchsen 46 und des Metallringes 54 sowie den Umfangsflächen der Tragachse 16 und des Lagers 14 gebildeten Kammern läßt um die unbelasteten Gummiringe 52 einen Ausdehnungsraum, der jedoch bei verformtem Zustand dieser Ringe vollständig ausgefüllt ist. Die Teile sind so bemessen, daß die an den Enden der Abstandsbuchsen 46 angeordneten Nuten bzw. Schultern 49 gegen den inneren Laufring anliegen, bevor dieser Ausdehnungsraum ganz ausgefüllt ist. Auf diese Weise verformen sich die Ringe nach radial auswärts und halten das Lager unter elastischem Formschluß fest, ohne daß übermäßig große Radialkräfte die inneren Lagerringe beschädigen können.

Bei der in Fig.5 gezeigten Ausführung sind keine Ausdehnungsräume für die verformbaren Ringe notwendig. Dieser verformbare Ring besteht aus zwei äußeren Teilen 56 aus inkompressiblem Gummi und einem mittleren Teil 58 aus einem kompressiblen Werkstoff, z. B. Schaumgummi. Die Abstandsbuchsen 46 liegen an den Stirnflächen der Lager 14 an, bevor der Schaumgummiring 58 vollständig zusammengedrückt ist

Bei der in Fig.6 dargestellten Bauart besteht der verformbare Ring 60 aus kompressiblem Werkstoff, z. B. Schaumgummi, so daß keine gesonderten Ausdehnungsräume notwendig sind.

Bei der Ausführung nach F i g. 7 sind verformbare Ringe mit einem aus Ringscheiben gebildeten Federpaket 62 kombiniert Die Abstandsbuchsen 66 weisen an ihren Stirnflächen vorstehende Lippen 65 auf, die Ringnuten 67 in der inneren Umfangszone der Abstandsbuchsen 66 zur Aufnahme von verformbaren Ringen 64 aus einem inkompressiblen Gummi begrenzen. Die Nuten 67 enthalten einen Ausdehnungsraum zur Verformung dieser inkompressiblen Ringe. Das Federpaket 62 sitzt auf der Tragachse 16 zwischen den Stirnflächen zweier Abstandsbuchsen 66. Wenn die Lager 14, die Abstandsbuchsen 66, das Federpaket 62 und die Ringe 64 axial gegeneinander verspannt sind, stützen sich die Lippen 65 an den inneren Lagerringen ab. Die Preßkraft ist dabei proportional der Verkürzung des Federpakets 62.

Bei der in den F i g. 8—10 gezeigten Ausführung sind sowohl das Federpaket 62 als auch die Abstandsbuchsen 66 durch axial verformbare Buchsen 24 ersetzt. Jede Buchse 24 weist drei in Reihe angeordnete Radialschlit-

lü ze 27 auf, die sich über den größten Teil des Umfange
etwa 250° — erstrecken und in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind. Die Lager 14 sind durch verforrr.bare Ringe 26 aus Gummi oder anderen gummielastischen Werkstoffen fixiert Je ein Ring 26 wird an jede Stirnseite jedes Lagers durch die Abstandsbuchsen 24 angepreßt, die gegen ein Verdrehen auf der Tragachse 16 durch Stifte 34 gesichert sind, welche je ein Loch 36 in der Abstandsbuchse 24 durchgreifen und in einen Keil 30 eingeschraubt sind, der in einer Längsnut 32 in der Tragachse 16 aufgenommen ist.

An jedem Ende der Streckwalze befindet sich eine geschlitzte Abstandsbuchse 22, die mit einem Ende aus dem Mantel 10 herausragt und an der die Druckkappe 18 anliegt Die Streckwalze wird durch — niehl dargestellte — Halter in einer vorbestimmten Ausrichtung und Biegestellung gehalten, die an den vorstehenden Teilen der Endringe 22 angreifen.
Zur Vermeidung von unzulässig starken Verformungen der Ringe 26 aus kompressiblem Gummi und dei Lagerringe ist in jedem Ende der Abstandsbuchsen 24 im axial inneren Ende der Buchsen 22 eine Ringnut 2i eingearbeitet, die vom unverformten Ring 26 niclv vollständig ausgefüllt wird. Eine äußere Umfangslippc 38 stützt sich in verspanntem Betriebszustand dei Streckwalze an der Stirnfläche des Lagers 14 ab. Di< Ringnut 29 kann in die Stirnfläche eines gesondertet Ringes 28 eingeschliffen werden, der von der Lippe 31 gehalten ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Streck- oder Stauchwalze für Textilbahnen und dünne Bahnen mit einer gebogenen Tragachse, auf der in vorbestimmten Abständen Wälzlager aufgezogen sind, deren äußere Lagerringe steife Hülsen tragen, aber die ein durchgehender elastischer Mantel gezogen ist und deren innere Lagerringe auf der Tragachse durch Abstandsbuchsen axial federnd gehalten sind, wobei Spannschrauben zum Einstellen der auf die inneren Lagerringe einwirkenden Federkräfte vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar angrenzend an die einzelnen inneren Lagerringe der Wälzlager (14) elastisch verformbare Ringe (26, 49, 52, 56, 58, 60, 64) angeordnet sind, die durch die Abstandsbucbsen (24,46,66) axial vorgespannt werden und sich unter Verformung ihres gummielastischen Werkstoffes gegen die Tragachse (16) und die inneren Lagerringe der Wälzlager (14) pressen.

2. Streck- oder Stauchwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur annähernd gleichmäßigen Vorspannung der elastisch verformbaren Ringe (48, 52, 56, 58, 60, 64) über ihren gesamten Umfang die Abstandsbuchsen (46) aus zwei gesonderten Teilen (46a; bestehen, die sich über kugelförmig gewölbte Stirnflächen (47) allseitig aneinander abstützen, und daß die die axialen Vorspannkräfte erzeugenden Federelemente als ringförmige Federpakete (62) ausgebildet sind, die unmittelbar auf der Tragachse (16) zwischen zwei Abstandsbuchsen (46b; 66) angeordnet sind und aus einer Vielzahl wellenförmiger Federringe bestehen (Fig. 1.7).

3. Streck- oder Stauchwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der axialen Vorspannung der elastisch verformbaien Ringe (26) die Abstandsbuchs^n (24) drei in Umfangsrichtung gegeneinander versetzte radiale Schlitze (27) aufweisen, die sich über den größten Teil ihres Umfanges erstrecken (F i g. 8 — 10).

4. Streck- oder Stauchwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest zum Teil aus einem imkompressiblen, elastisch verformbaren Werkstoff bestehenden Ringe (48, 52, 56, 58, 60) radial innerhalb der inneren Lagerringe zwischen den je eine Ringschulter (49) aufweisenden Enden der Abstandsbuchsen (46) angeordnet sind (F i g. 3 - 6).

5. Streck- oder Stauchwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch verformbaren Ringe (48,58,60) zumindest teilweise aus einem kompressibien Werkstoff (Schaumgummi) bestehen^F i g. 3,5,6).

6. Streck- oder Stauchwalze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die in die Abstandsbuchsen (46) eingearbeiteten Ringschultern zur Begrenzung der axialen Verformung der elastischen Ringe an den Stirnflächen der inneren Lagerringe abstützen.