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Gebogene Breitstreckwalze ohne Gummibezug mit feststehender bzw. einstellbarer
Krümmung für biegsame Textil-, Papier-oder Kunststoffbahnen.
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Der Gegenstand der Erfindung betrifft eine gebogene Breitstreckwalze
ohne Gummibezug mit feststehender bzw. einstellbarer Krümmung für biegsame Textil-,
Papier- oder Kunststoffbahnen, bestehend aus starren, gebogenen bzw. aus einer Anzahl
biegaamer, federnder Elemente gebildeten Achse, auf der einzelne, von Wälzlagern
getragene Rohrabschnitte mit geringem Abstand voneinander angeordnet sind, wobei
jeweils zwei Rohrabschnitte stirnseitig durch ein flexibles Kupplungselement miteinander
verbunden sind.
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Gebogene Breitstreckwalzen mit oder ohne Gummibezug und starren
Achsen
mit einstellbarer Krümmung sind zum Führen von Warenbahnen aller Art in der Papier-,
Textil- und Folienindustrie allgemein bekannt.
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f3eim Einsatz der gebogenen Breitstreckwalzen ohne Gummibezug ist
es erforderlich, die im Walzeninnenraum angeordneten wichtigen Wälzlager gegen alle
äußeren Einflüsse abzuschirmen, d.h. ein Eindringen von Staub, Feuchtigkeit od.
dgl., welches zur Herstörung der Wälzlager führt, muß vermieden werden.
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Andererseits soll auch ein evtl. Austritt von Schmierfett bzw. Oel
der Wälzlager aus dem Inneren an die Walzenoberfläche verhindert werden. Dieses
würde die überlaufenden Dehnen beschmutzen und zu Ausschußware führen.
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Dieses Problem ist bei den bisher bekannten Breitstreckwalzen nicht
zur vollsten Zufriedenheit gelöst.
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Sei einer Breitstreckwalze ohne Bezug ist es notwendig, daß die Rohrabschnitte,
die auf der feststehend gebogenen bzw.
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auf der Achse, bestehend aus einer Anzahl biegsam federnder Elemente,
angeordnet sind, miteinander in Verbindung stehen.
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Anderenfalls können durch nicht-synchronen Lauf einzelner Rohrabschnitte
mit der überlaufenden Warenbahn, Beschädigungen
evtl. sogar Risse
in der Materialbahn auftreten.
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Bei Warenbahnen mit geringer Längszugfestigkeit ist es außerdem erforderlich,
die gebogene Breitstreckwalze anzutreiben, um Beschädigungen, Abrisse od. dgl. an
der überlaufenden Materialbahn zu vermeiden. Demzufolge ist es auch aus diesem Grunde
notwendig, die einzelnen Rohrabschnitte, um das eingeleitete Drehmoment übertragen
zu können, miteinander zu verbinden.
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Auch sind Lösung bekannt, in der die Kombination der Abdichtung und
der Drehmomentübertragung bei einer gebogenen Breitstreckwalze ohne Gummibezug durch
eine einteilige flexible Kupplung ausgeführt worden ist. Diese Kombination der Abdichtung
und der Drehmomentubertragung durch eine Preßpassung zwischen dem inneren Rohrabschnitt
und der flexiblen, einteiligen Kupplung hat folgende Nachteile: Um die Abdichtung
und Drehmomentübertragung wirksam werden zu lassen, müssen die Rohrabschnitte und
die Kupplungen mit einer gewissen Varspannung montiert werden. Dies erschwert die
Montage, d.h. das Ineinanderfügen, da die einzelnen Rohrabschnitte auf einer gebogenen
Achse angeordnet sind, weist diese zwangsläufig Winkelabweichungen auf.
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Im Betrieb der Breitstreckwalze wird durch die dauernde
Walkarbcit,
hervorgerufen durch die zwangsläufigen Winkelabweichungen der Rohrabschnitte untereinander,
flexibles Material abgetragen. Im Laufe der Zeit ist dann eine Drehmomentübertragung
und Abdichtung nicht mehr gewährleistet.
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Der Erfinder hat sich in Erkenntnis der aufgezeigten Mängel die Aufgabe
gestellt, hei einer gebogenen Breitstreckwalze ohne Gummibezug die Abdichtung und
die Drehmomentübertragung durch separate Bauteile auszuführen und gleichzeitig durch
die entsprechende mehrteilige Verbindung die Montage zu erleichtern. Die Lösung
der Aufgabe besteht nach der Erfindung darin, daß das der Drehmomentübertragung
dienende Kupplungselement inForm einer aus zwei separaten, ineinandergreifenden,
ringförmigen Kupplungshälften bestehenden Zapfen- oder Zahnkupplung und einer unter
den beiden Kupplungshälften liegenden elastischen Einlage ausgebildet ist.
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Bei der Drehmomentübertragung mit Zapfen weisen die beiden miteinander
zusammenwirkenden Kupplungshälften an ihren sich gegenüberliegenden Stirnseiten
umlaufend eine Anzahl im Abstand voneinander angeordnete Bohrungen auf, in denen
abwechselnd festsitzende Zapfen, die jeweils in die sich gegenüberliegenden, freien
Bohrungen beider Kupplungshälften eingreifen, angeordnet sind.
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Weiterhin ist der Gegenstand der Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß die abwechselnd angeordneten Zapfen durch Kleben od. dgl. in den Kupplungshälften
gehaltert sind.
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Jeder Zapfen weist eine aus Gummi, Kunststoff oder ähnlichem Material
bestehende Buchse mit balliger Mantelfläche auf.
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Eine weitere Müglictkeit der Übertragung des Drehmoment besteht erfindungsgemäß
in der Anordnung von Zähnen bzw.
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Klauen an den sich gegenüberliegenden Stirnseiten der beiden zusammenwirkenden
Kupplungshälften. Die Zähne bzw. Klauen des einen Kupplungsteils greifen dabei in
die Zahn- oder Klaueniücken des anderen Kupplungsteils.
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Damit das Innere der gebogenen Breitstreckwalze ohne GummibezU3, insbesondere
die wichtigen Wälzlager, gegen äußere Einflüsse geschützt ist, werden nach der Erfindung
bei der Zapfen-, Zahn- oder Klauenkupplung, die beiden inneren, konisch bzw. bogenförmig
verlaufend ausgebildeten Kupplungshälften mit einer separaten, ringsumlaufenden
elastischen Einlage aus Gummi oder dgl. Material versehen. Bedingt durch die besondere
innere Form der Kupplungshälften wird die Einlage in beiden Kupplungshälften fest
eingepreßt und gsklemmt und bildet demzufolge die Abdichtung.
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Um ein evtl. Wandern der elastischen Einlage in LaufrichLurlglg
der
Breitstreckwalze zu verhindern, hervorgerufen durch Fertigungstoleranzen, Massenkräfte
oder dgl. weist eine der beiden Kupplungshälften innenseitig am Umfang Nocken auf,
die zwecks Verdrehsicherung der elastischen Einlage stirnseitig in deren Ausnehmungen
eingreifen. Ein Verkleben der Einlage mit den Kupplungshälften ist als Verdrehsicherung
gleichfalls gegeben.
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Die elastische Einlage aus Gummi od. dgl wird zur Stabilitätserhöhung
und Formfestigkeit in radialer Richtung nahe ihrem inneren Durchmesser mit einer
Einlage aus Cord, Gewebe od. dgl. versehen. Diese Einlage dämpft und unterdrückt
evtl.
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auftretende Taumelbewegungen der einzelnen Rohrabschnitte, die nur
auf einem Wälzlager rotieren, beim Lauf der Breitstreckwalze in der Produktionsmaschine.
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Beide Kupplungshälften, welche in die Rohrabschnitte eingesetzt werden,
sind mit denselben durch Madenachrauben, Stifte od. dgl.
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bzw. durch einen Einkomponenten-Kunststoff mit anäroben Eigenschaften,'zu
einer Einheit verbunden.
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Letztlich soll noch angeführt werden, daß das Verbindungselement,
bestehend aus den beiden Kupplungshälften, aus Metall, Kunststoff od. dgl. Material
hergestellt sein kann. Die nachstehende Beschreibung dient zur Erläuterung des erfindungsgemäßen
Gegenstandes, von dem zwei Ausführungaheispiels in den Zeichnungen
dargestellt
sind, es zeigen: Fig. 1 eine Zapfenkupplung im Schnitt; Fig. 2 eine Zahn- bzw. Klauenkupplung
im Schnitt, bei der die elastische Einlage durch Nocken mitgenommen wird; Fig. 3
eine ringförmige Kupplungshälfte gem.
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Fig. 1 im Schnitt und Fig. 4 eine ringförmige Kupplungshälfte in
Seitenansicht, im Schnitt gem. Fig. 2.
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Beim Ausführungsbeispiel, wie in Fig. 1 dargestellt, werden die Rohrabschnitte
1 mit den Kupplungshälften 2 montiert und durch Preßsitz bzw. Schrauben und Stifte
oder Einkomponentenkunststoff befestigt. Die Kupplungshälften 2, vgl. Fig. 1 und
3, weisen eine Anzahl von Löchern mit entsprechendem Durchmesser zur Aufnahme von
Bolzen 6 und die gleiche Anzahl Löcher für die Aufnahme von Tragkörper 7 auf. Die
Tragkörper 7 sind aus Gummi, Kunststoff od. dgl. Material gefertigt und besitzen
eine tonnenfdrmige bzw. ballige Oberfläche. Diese Tragkörper 7 nehmen
die
Relativbewegungen der beiden Kupplungshälften 2 zueinander auf, die durch die Drehung
der Rohrabschnitte 1 auf der gebogenen Achse hervorgerufen werden. Die Kupplungshälften
2 gemäß Figur 1 werden vorwiegend aus Metall gefertigt. Durch den Einsatz der gebogenen
Breitstreckwalze ohne Gummibezug, bei hohen Geschwindigkeiten müssen die Rohrabschnitte
1 im Verhältnis zu ihrem Außendurchmesser eine geringe Wandstärke erhalten, d.h.
möglichst geringe umlaufende Massen und damit Herabsetzung der FliehkräFte aufzeigen.
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Durch das Einsetzen der Kupplungshälften 2 wird die Rundlaufgenauigkeit
bei der dünnen Wandstärke wesentlich erhöht. Der Rohrabschnitt 1 wird ausgesteift
und beim Fertigdrehen der Oberfläche ergeben sich somit äußerst genau laufende Rohrabschnitte
1. Diese Rundlaufgenauigkeit ist bei gebogenen Breitstreckwalzen ohne Gummibezug
eminent wichtig, um Unwuchten, unruhigen Lauf und damit Wälzlagerschäden zu vermeiden,
Die Bolzen 6 mit den Tragkdrpern 7 dienen zur Drehmomentmitnahme hinsichtlich der
einzelnen Rohrabschnitte 1.
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Zur Abdichtung zwischen den Rohrabschnitten 1 wird die elastische
Einlage 4 mit einer Verstärkung 5 aus Cord oder Gewebe singeschoben. Um diese nach
außen wirkende Abdichtung zu erhöhen, sind die Flächen 8 der Kupplungshälften 2
leicht konisch oder kreisbogenförmig ausgebildet.
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Um eine Relativbewegung der elastischen Einlage 4 in radialer Richtung
zu verhindern, kann dieselbe 4 in die Kupplungshälften 2,2' eingeklebt oder durch
Nocken 9, wie später bzgl. Figur 2 beschrieben, gehalten werden. Die Anordnung der
elastischen Einlage 4 unterhalb der Kupplungshälften 2 bzw. 2' bringt eine größere
Entfernung zur Walzenoberfläche mit sich und bietet den Vorteil, daß bei hohen Umlaufgeschwindigkeiten
das Material der Einlage 4 nicht mehr durch den Spalt zwischen zweier Kupplungshälften
2,2' gedrückt wird. Eine Berührung mit der überlaufenden Bahn, welche Abfärbungen
zur Folge hätte, ist somit nicht gegeben. Die Figuren 2 und 4 offenbaren ein weiteres
Ausführungsbeispiel. Hier sind in die Rohrabschnitte 1 Kupplungshälften 2' montiert,
die an ihren Stirnflächen Zähne oder Klauen 11 tragen. Dieselben 11 dienen zur kraftschlüssigen
Mitnahme der einzelnen Rohrabschnitte 1. Zur Abdichtung und gegenseitigen Abstützung
der einzelnen Rohrabschnitte 1 wird auch hier die Einlage 4 aus elastischem Material
eingeschoben.
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Der eigentliche Abstützungseffekt gegen Taumelbewegungen der Rohrabschnitte
wird durch die Cord- oder Gewebeeinlage 5 erzielt. Die Flächen 8 der Kupplungshälften
2' sind gleichfalls leicht konisch oder kreisbogenförmig ausgebildet um eine Pressung
der Einlage 4 und damit Abdichtwirkung zu erreichen. Zwecks Vermeidung einer Relativbewegung
des elastischen Materials der Einlage 4 in radialer Richtung gegenüber den Kupplungshälften
2' weist eine der KupplungshAlften 2 Nocken 9
auf. Diese Nocken
9 greifen in Aussparungen 10 der elastischen Einlage 4 ein. Die Kupplungshälften
2' werden zweckmäßig aus Kunststoff mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten hergestellt.
Durch denselben ergibt sich bei den Relativbewegungen der beiden Rohrabschnitte
1 zueinander, hervorgerufen durch die Drehung der Rohrabschnitte 1 auf der gebogenen
Achse, an den Zähnen oder Klauen 11 lediglich ein sehr geringer Uerschleim und keine
oder nur sehr geringe Reibungsverluste, die zu einer Erwärmung der Breitstreckwalze
führen würden.
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Die Anordnung der elastischen Einlage 4 unterhalb der Kupplungshälften
2' bringt die gleichen Vorteile mit sich, wie beim Ausführungsbeispiel gem. Fig.
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