DE2116863C3

DE2116863C3 - Screw closure for calender rolls with elastic cover to be held under axial pressure

Info

Publication number: DE2116863C3
Application number: DE19712116863
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. 7418 Metzingen Faiss
Original assignee: Bruderhaus Maschinen 7410 Reutlingen GmbH
Current assignee: Bruderhaus Maschinen 7410 Reutlingen GmbH
Filing date: 1971-04-06
Publication date: 1976-03-04

Description

Die Erfindung betrifft einen Schraubverschluß für Kalanderwalzen mit unter axialem Druck zu hallendem elastischem Bezug, bestehend aus einer an die Stirnfläche des Bezugs anlegbaren Bordscheibe, die auf der dem Bezug abgekehrten Seite einen Innenkonus aufweist, und einer Mutter, die auf der der Bordscheibe zugekehrten Seite mit einem dem innenkonus angepaßten Außenkonus versehen ist und deren Gewinde in ein ihm angepaßtes Gewinde der Walze eingreift.The invention relates to a screw closure for calender rolls to be reverberated under axial pressure elastic cover, consisting of a flanged disk which can be placed against the face of the cover and which is placed on the the side facing away from the cover has an inner cone, and a nut on the flanged washer facing side is provided with an outer cone adapted to the inner cone and its thread in a thread adapted to it on the roller engages.

Es war ursprünglich üblich, die Bordscheibe mittels eines Federringes abzustützen, der in eine Nut des Walzenzapfens eingreift. Zur Aufnahme hoher Belastungen ist aber ein solcher Verschluß nicht geeignet, weil hier die Bordscheibe eine Beanspruchung im Sinne eines Kippens um die Außenkante des Federringes erfährt und die Kantenbelastung der den Federring aufnehmenden Nut so groß ist, daß bleibende Verformungen auftreten können. Man ging deshalb dazu über, an Stelle des Federringes eine Mutter zu benutzen. Bei diesen Schraubverschlüssen liegt die Bordscheibe, die einen größeren Außendurchmesser als die Mutter besitzt, üblicherweise stirnseitig auf einer Kreisringfläche an der Mutter an und überträgt hier axial gerichtete Kräfte. Die Bordscheibe und die Mutter werden dabei im Sinne einer Umstülpung beansprucht, was bei der Mutter ungleichmäßiges Tragen ihrer einzelnen Gewinde- fo gänge zur Folge hat. Die Ungleichmäßigkeit kann so groß sein, daß die Mutter erst gelöst werden kann, wenn der erste Gewindegang auf der der Bordscheibe abgekehrten Seite mit dem Drehstahl ausgestochen worden ist. Ein weiterer Nachteil solcher Schraubver- < >5 Schlüsse ist ihre relativ große axiale Baulänge. Um die Baulänge zu verringern, ist es bekannt (DT-OS 15 61 724), die Mutter durch Andrehen einer schlanken konischen Auflagefläche zum Teil in die Bordscheibe hinein zu verlagern. Dabei treten aber hohe radiale Beanspruchungen auf, die ein späteres Lösen der Verbindung ebenfalls erschweren und bei einem Abdrehen der Bordscheibe, wie dies beim Überdrehen der Walze erforderlich sein kann, zu einem Aufspringen der Bordscheibe führen können. Daher wird diese Ausführungsform der Schraubverschlüsse in der Praxis nicht gerne Originally, it was customary to support the flanged wheel by means of a spring washer that was inserted into a groove in the roll neck intervenes. However, such a closure is not suitable for absorbing high loads because it is here the flange wheel experiences stress in the sense of tilting around the outer edge of the spring ring and the edge load on the groove receiving the spring washer is so great that permanent deformations may occur. It was therefore decided to use a nut instead of the spring washer. With these The flanged washer, which has a larger outer diameter than the nut, lies with screw caps. usually on the face of a circular ring surface on the nut and transmits axially directed forces here. The flange plate and the nut are stressed in the sense of an inversion, which is the case with the nut results in uneven wear of their individual threads. The unevenness can be like that be large that the nut can only be loosened when the first thread turn on the flange washer opposite side has been gouged out with the turning tool. Another disadvantage of such screw connections > 5 key is their relatively large axial length. In order to reduce the overall length, it is known (DT-OS 15 61 724), the nut by turning a slim, conical contact surface partially into the flanged disk to relocate into it. However, there are high radial loads which also make it more difficult to loosen the connection later and when the Flanged wheel, as this may be necessary when the roller is over-revving, to a cracking open of the flanged wheel being able to lead. Therefore, this embodiment of screw closures is not popular in practice

gesehen.seen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schraubverschluß zu schaffen, der zu einer gleichmäßigeren Belastung der Gewindegänge der Mutter führt, damit trotz kurzer Baulänge des Verschlusses das öffnen ohne Schwierigkeiten möglich ist Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Flankenwinkel des Gewindes der Mutter eine Größe von 60° aufweist, die Konizität der beiden Konen zwischen 50 und 70° liegt und die beiden konischen Flächen die einzigen aneinander anliegenden Flächen der Bordscheibe bzw. der Mutter sind.The invention is based on the object to provide a screw cap that leads to a more uniform Loading of the threads of the nut leads to it opening despite the short length of the lock This object is achieved according to the invention in that the flank angle of the thread of the nut has a size of 60 °, the taper of the two cones between 50 and 70 ° and the two conical surfaces are the only adjacent surfaces of the flange plate or the mother are.

Die gleichmäßige Belastung der einzelnen Gewindegänge der Mutter eines solchen Schraubverschlusses beruht zum einen darauf, daß der Widerstand, den die Bordscheibe und die Mutter einer Umstülpung entgegensetzen, durch die beiden ineinandergreifenden Konen beträchtlich erhöht wird. Man könnte zwar denselben Effekt auch bei planen Anlageflächen an den Stirnseiten von Mutter und Bordscheibe dadurch erreichen, daß man zusätzlich eine zylindrische oder konische Ringschulter vorsieht, die eine radiale Verschiebung der Anlageflächen von Mutter und Bordscheibe gegeneinander verhindert und dadurch der Umstülpung der beiden Teile als Einzelteile entgegenwirkt. Eine solche Lösung bringt aber sowohl bei der Herstellung als auch beim Zusammenbau wegen der erforderlichen Passung Schwierigkeiten mit sich. Die erfindungsgemäße Lösung ist frei von solchen Schwierigkeiten.The even loading of the individual thread turns of the nut of such a screw cap is based on the one hand on the fact that the resistance that the flanged washer and the nut oppose to an eversion, is increased considerably by the two interlocking cones. One could do the same Achieve an effect even with flat contact surfaces on the face of the nut and flange washer, that one also provides a cylindrical or conical ring shoulder that allows radial displacement of the contact surfaces of the nut and flanged washer against each other and thus the eversion counteracts the two parts as individual parts. Such a solution brings but both in the production as well as with assembly difficulties because of the required fit. The inventive Solution is free from such trouble.

Des weiteren beruht die gleichmäßige Belastung der einzelnen Gewindegänge darauf, daß die Kraftübertragung von einem Körper zum anderen senkrecht zu der aneinander anliegenden Auflagefläche dieser Körper oder, sofern man den Reibungswinkel berücksichtigt, in einer höchstens um die Größe des Reibungswinkels von der Flächennormalen abweichenden Richtung erfolgt. Furthermore, the even loading of the individual thread turns is based on the fact that the power transmission from one body to the other perpendicular to the contact surface of these bodies or, if the angle of friction is taken into account, at most by the size of the angle of friction direction deviating from the surface normal takes place.

Die an den Flankenwinkel des Gewindes angepaßte Konizität der Berührungsflächen zwischen der Bordscheibe und der Mutter hat deshalb zur Folge, daß der Kraftfluß direkt auf die tragenden Flächen der Gewinde der Mutter und der Walze geleitet wird und daher auf diesen im wesentlichen senkrecht auftrifft. Da der Flankenwinkel der meisten Gewinde 60° beträgt, ergibt sich für die Konen ein Kegelwinkel von etwa 120°. Bei einem solchen Kegelwinkel erhält man ein ausgewogenes Verhältnis der radialen und axialen Kraftkomponenten und damit optimale Verhältnisse für den Verschluß. Eine Abweichung der Konizität vom Flankenwinkel um etwa ± 10° ist allerdings ohne merkliche Verschlechterung der Belastungsverteilung auf die einzelnen Gewindegänge möglich, was auf den an den Anlageflächen zwischen Mutter und Bordscheibe wirksamen Reibungskräften beruht. Bei Verwendung eines metrischen Gewindes kann also die Konizität zwischen etwa 50 und etwa 70° liegen.The conicity of the contact surfaces between the flange wheel, which is adapted to the flank angle of the thread and the nut therefore has the consequence that the flow of force directly on the bearing surfaces of the thread the nut and the roller is guided and therefore impinges on this substantially perpendicularly. Since the Flank angle of most threads is 60 °, the cones have a taper angle of about 120 °. With such a cone angle, a balanced ratio of the radial and axial force components is obtained and thus optimal conditions for the closure. A deviation of the taper from the flank angle around ± 10 °, however, there is no noticeable deterioration in the load distribution on the individual Threads possible, which act on the contact surfaces between the nut and flange washer Frictional forces based. When using a metric thread, the taper can be between about 50 and about 70 °.

Falls es erforderlich oder zweckmäßig erscheint, eine noch bessere Gleichmäßigkeit der Belastung der einzelnen Gewindegänge herbeizuführen, kann man eine zur Bohrung der Mutter konzentrische, schlitzartigeIf it appears necessary or appropriate, an even better uniformity of the load on the individual To bring about threads, one can be a slot-like concentric to the bore of the nut

Ringnut in der der Bordscheibe abgekehrten Stirnseite der Mutter vorsehen. Eine solche Ringnui vermag diejenigen Gewindegänge, die in ihrem Bereich liegen, zu entlasten. Die Tiefe der Ringnut in axialer Richtung richtet sich deshalb nach der Verteilung der Belaftung auf die einzelnen Gewindegänge. Derselbe Effekt läßt sich auch mit einer ebenen oder gekrümmten Abschrägung an der der Bordscheibe abgekehlten Stirnseite der Mutter erzielen.Annular groove in the face facing away from the flange plate the mother provide. Such a Ringnui is capable of those Relieve threads that are in their area. The depth of the ring groove in the axial direction is therefore based on the distribution of the load on the individual threads. Has the same effect also with a flat or curved bevel on the beveled face of the flange achieve the mother.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert Die einzige Figur zeigt einen unvollständig dargestellten Schnitt einer Kalanderwalze mit dem am einen Ende vorgesehenen Verschluß.The invention is described in detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing explained The single figure shows an incomplete section of a calender roll with the closure provided at one end.

Eine elastische Walze für einen Kalender besitzt einen zylindrischen Kern 1, der einen in bekannter Weise aus einzelnen aneinander anliegenden Ringscheiben aus Papier bestehenden Belag 2 trägt Die Ringscheiben müssen mit einer relativ hohen Axialkraft aneinandergepreßt werden. Außerdem müssen sie vom Kern 1 abnehmbar sein, damit sie nach einer gewissen Abnutzung durch neue Ringscheiben ersetzt werden können. Beides wird durch einen als Ganzes mit 3 bezeichneten Schraubverschluß ermöglicht, der aus einer Bordscheibe 4 und einer Mutter 5 besteht.An elastic roller for a calendar has a cylindrical core 1, which is in a known Way of individual adjacent ring disks made of paper 2 wearing the existing covering Ring disks have to be pressed against one another with a relatively high axial force. They also have to be dated Core 1 can be removed so that they can be replaced by new washers after a certain amount of wear be able. Both are made possible by a screw cap designated as a whole with 3, which consists of a Flanged disk 4 and a nut 5 consists.

Die Bordscheibe 4 besitzt, wie die Figur zeigt, rinen Außendurchmesser, der geringfügig kleiner ist als der Außendurchmesser des Belages 2, und einen Innendurchmesser, der geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des Kernes 1. Letzteres gestattet es, die Bordscheibe im notwendigen Maße über den Kern 1 zu ■ schieben. Die Bordscheibe 4 liegt mit einer senkrecht auf ihrer Längsachse stehenden Stirnfläche an der Stirnfläche des Belages 2 an. Auf der anderen, der Mutter 5 zugekehrten Seite ist die Bordscheibe mit einem zu ihrer Bohrung 6 konzentrischen Innenkonus 7 versehen, der eine Konizität von 60°, also einen Kegelwinkel von 120°, hat. Wie die Figur zeigt, ist der größte Durchmesser des Innenkonus 7 im Ausführungsbeispiel etwa halb so groß wie der Außendurchmesser der Bordscheibe 4 und die axiale Stärke der Bordscheibe mehr als doppelt so groß wie die axiale Länge des Innenkonus 7. Die dem Belag 2 abgekehrte Stirnfläche 8 der Bordscheibe 4 liegt parallel zu der am Belag anliegenden Stirnfläche.The flanged wheel 4 has, as the figure shows, rinen Outside diameter, which is slightly smaller than the outside diameter of the covering 2, and an inside diameter, which is slightly larger than the outer diameter of the core 1. The latter allows the Slide the flange washer over the core 1 as necessary. The flanged wheel 4 is perpendicular to one another on its longitudinal axis standing end face on the end face of the covering 2. On the other, the mother 5 facing the flanged disk is provided with an inner cone 7 concentric to its bore 6, which has a conicity of 60 °, i.e. a cone angle of 120 °. As the figure shows, is the largest diameter of the inner cone 7 in the exemplary embodiment is about half as large as the outer diameter of the flange disk 4 and the axial thickness of the flange washer more than twice as great as the axial length of the inner cone 7. The end face 8 of the flanged disk 4 facing away from the lining 2 lies parallel to that lying against the lining Face.

An den Kern 1 schließt sich in axialer Richtung auf jeder Seite ein Lagerzapfen 10 an, der von einem schematisch angedeuteten Lager 11 im Abstand vom Kern 1 getragen wird Der sich an den Kern 1 anschließende Abschnitt des Lagerzapfens 10 ist mit einem metrischen Gewinde 12 versehen. Die tragenden, der Bordscheibe 4 zugekehrten Flanken 13 dieses Gewindes besitzen eine Neigung von 60" und liegen daher in zum Innenkonus 7 parallelen Flächen. Das Gewinde 12 hat eine axiale Länge, die im Ausführungsbeispiel etwa doppelt so groß ist wie die axiale Stärke der Bordscheibe, und es erstreckt sich bis nahe zu der den Übergang vom Kern 1 zum Lagerzapfen 10 bildenden Schulter.A bearing pin 10 adjoins the core 1 in the axial direction on each side, which is shown schematically by one indicated bearing 11 is carried at a distance from the core 1 of the adjoining the core 1 The section of the journal 10 is provided with a metric thread 12. The load-bearing, the flanged wheel 4 facing flanks 13 of this thread have an inclination of 60 "and are therefore in the Inner cone 7 parallel faces. The thread 12 has an axial length that is approximately in the exemplary embodiment is twice as large as the axial thickness of the flanged wheel, and it extends close to the transition point from the core 1 to the journal 10 forming shoulder.

Das Gewinde der Mutter 5 ist dem Gewinde 12 des Lagerzapfens 10 angepaßt, und zwar auch hinsichtlich seiner Länge. Die der Bordscheibe 4 zugekehrte Stirnseite der Mutter 5 ist als Außenkonus 14 ausgebildet, dessen Konizität derjenigen des Innenkonus 7 angepaßt ist. Sie beträgt also im Ausführungsbeispiel ebenfalls 60°. Außer den beiden Konusflächen sind keine weiteren Flächen vorhanden, in denen sich die Bordscheibe 4 und die Mutter 5 berühren.The thread of the nut 5 is adapted to the thread 12 of the bearing pin 10, also with regard to its length. The face of the nut 5 facing the flange 4 is designed as an outer cone 14, the conicity of which is adapted to that of the inner cone 7. It is also in the exemplary embodiment 60 °. Apart from the two conical surfaces, there are no other surfaces in which the flange wheel is located 4 and the nut 5 touch.

Auf der der Bordscheibe 4 abgekehrten Stirnseite 15 der Mutter 5 ist letztere mit einer zu ihrer Gewindebohrung konzentrischen, schlitzartigen Ringnut 16 versehen, die im Ausführungsbeispiel in die Mutter bis etwa zum dritten Gewindegang eindringt. Ihr Innendurchmesser ist so gewählt, daß die beiden ersten Gewindegänge teilweise entlastet werden. Es müßte aber auch ohne die Ringnut 16 nicht befürchtet werden, daß sich die Mutter 5 nicht mehr lösen läßt, weil sich durch die Anpassung der Konizität der beiden Konen 7 und 14 an die Neigung der tragenden Flächen der Gewinde des Gewindezapfens 10 bzw. der Mutter 5 in Verbindung mit der gegenseitigen Versteifung von Bordscheibe und Mutter bezüglich der in radialer Richtung wirksamen Kraftkomponenten eine weitgehend gleichmäßige Beanspruchung aller Gewindegänge ergibt, was darauf zurückzuführen ist, daß der vom Belag 2 über die Bordscheibe 4 und die Mutter 5 zum Lagerzapfen 10 gehende Kraftfluß durch die Konusflächen im wesentlichen senkrecht hindurchtritt und ebenfalls im wesentlichen senkrecht auf die tragenden Flächen der beiden Gewinde auftrifft. Auch bei relativ geringer axialer Länge der Mutter 5 wird deshalb keiner der Gewindegänge so stark belastet, daß sich eine ein Lösen der Mutter unmöglich machende Verformung ergeben kann. Die Baulänge des Verschlusses ist daher nicht nur wegen des Eingreifens der Mutter 5 in die Bordscheibe 4, sondern vor allem wegen der relativ geringen axialen Länge der Mutter klein.On the face 15 of the nut 5 facing away from the flange disk 4, the latter is connected to a threaded hole provided concentric, slot-like annular groove 16, which in the embodiment in the nut up penetrates approximately to the third thread turn. Your inner diameter is chosen so that the first two threads to be partially relieved. But even without the annular groove 16 there would be no fear that the nut 5 can no longer be solved because by adjusting the conicity of the two cones 7 and 14 to the inclination of the bearing surfaces of the thread of the threaded pin 10 and the nut 5 in connection with the mutual stiffening of flange washer and nut with respect to the effective in the radial direction Force components result in a largely even load on all threads, which is on it is due to the fact that the from the facing 2 via the flange 4 and the nut 5 to the bearing pin 10 going power flow passes through the conical surfaces essentially perpendicularly and also essentially perpendicular to the bearing surfaces of the two threads. Even with a relatively low axial Length of the nut 5 therefore none of the threads is so heavily loaded that a loosening of the Mother can result in an impossible deformation. The overall length of the lock is therefore not only because of the engagement of the nut 5 in the flange plate 4, but mainly because of the relatively small axial Length of the nut small.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1.Screw lock for calender rolls with elastic cover to be held under axial pressure, consisting of a flange plate that can be placed on the face of the cover and that is facing away from the cover Side has an inner cone, and a nut on the one facing the flanged washer Side is provided with an outer cone adapted to the inner cone and its thread in a it engages adapted thread of the roller, d a characterized in that the flank angle of the thread of the nut (5) has a size of 60 °, the taper of the two cones (7,14) between 50 and 70 ° and the two conical surfaces are the only adjacent surfaces the flange washer (4) or the nut (5).

2. Screw closure according to claim 1, characterized by one for the bore of the nut (5) concentric, slot-like annular groove (16) in the end face (15) facing away from the flange disk (4) Mother (5).

3. Screw closure according to claim 2, characterized in that the annular groove (16) is in the axial Direction extends at least to the second thread.

4. Screw closure according to claim 3, characterized by a bevel on the nut the face facing away from the flanged wheel.