DE2158264B2 - Streck- oder stauchwalze zur behandlung duenner, insbesondere textiler bahnen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Streck- oder Stauchwalze zur Behandlung dünner, insbesondere textiler Bahnen mit den Gattungsmerkmalen des Hauptanspruches.

Bei einer bekannten derartigen Streck- bzw. Stauchwalze (JA-PS 10 046, 1958) ist ein aus mehreren verschiedenen Lagen aufgebauter elastisch verformbarer Walzenmantel über mehrere Leger auf einer biegsamen Achse abgestützt, deren freie Enden über Kugel-Schalen-Lager am Maschinenrahmen festgelegt sind. Der Walzenmantel besteht aus einer inneren Gummilage, über die ein Baumwolltuch gezogen ist. Auf diesem Baumwolltuch wird ein schmales Band aus Glasfasern oder einem anderen hochfesten Kunststoff spiralförmig in mehreren Stufen aufgewickelt, wobei nach jedem Wickelvorgang dieses spiralförmige Band mit einem Kunstharz beschichtet wird. Auf dieser faserverstärkten Wickellage wird eine Gewebelage und auf dieser eine Gummischicht angeordnet. Beim anschließenden Vulkanisieren des Gummis härtet auch das Kunstharz aus. Der in dieser Weise aufgebaute Walzenmantel soll leichter als herkömmliche spiralförmige Metallwalzen sein und einfacher hergestellt werden können. Nachteilig bei dieser Walzenausführung ist jedoch, daß die zähelastische spiralförmige Lage aus verstärktem Kunstharz durch den Wickelvorgang nicht exakt hohlzylindrisch hergestellt werden kann, so daß eine Unwucht auftreten kann, die bei den außerordentlich hohen Drohzahlen derartiger Walzen zu einer frühzeitigen Zerstörung des Wal/enmantels führt Da sich die innere Gummischicht direkt auf den Außenschalen der Lager abstützt, ist unter Einwirkung der hohen Zentrifugalkräfte eine sichere Halterung des mehrschichtigen Walzenmantels auf den Lagern nur begrenzt möglich. Für höchste Drehzahlen ist eine derartige Walze somit nicht geeignet.

Bei einer anderen bekannten Walzenausfülirung (US-PS 23 93 191 und DTPS 9 38 666) besteht der Walzenmantel aus einem inneren biegsamen Material, 7 B. aus öldichtem Gummi und einem dünnen

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35 Außenschlauch aus einem verschleißfesten, ebenfalls biegsamen Werkstoff. Der ir.nesischlauch stützt sich auf kurzen Metallhülsen ab, die durch mehrere Lager auf der gebogenen drehfesten Walzenachse festgelegt sind. Da sich die Biegung des Außenmantels lediglich auf die Trennfugen der Hülsen beschränkt, müssen bei dieser bekannten Walze zur Erzielung einer annähernden Kreisform eine Vielzahl von kurzen Hülsen mit einer entsprechend großen Anzahl von Lagern vorgesehen werden. Da der biegsame Innenschlauch auf den Außenschalen der Lager nicht festgelegt werden kann, tritt bei hohen Walzendrehzahlen ein ballonartiges Aufweiten des Walzenmantel aufgrund der hohen Zentrifugalkräfte ein. Zur Beseitigung dieser nachteiligen Wirkungen ist es notwendig, den Walzenmantel inwandig durch Kordeinlagen zu verstärken, die jedoch einem erhöhten Herstellungsaufwand und zu

größeren Wandstärken des Walzenmantels fuhren. Eine ähnliche aufgebaute Walze ist in der US-PS 27 35 15b beschrieben.

Eine andere bekannte Streckwalze (US-PS 34 38 IOD) enthält einen an seinen beiden Stirnenden eingespannten Walzenmantel aus z. B. Stahl, Aluminium oder einem geeigneten Kunststoff von genau vorbesümmter Biegefestigkeit und Elastizität, der zumindest teilweise mit einem fließ- oder schüttfähigen Material gefüllt ist. das sich im Betrieb unter der Wirkung der Zentrifugalkraft an die Innenwand des Walzenmantels anlegt und diesen abstützt. Diese Walzen zeigen jedoch insbesondere bei geringeren Drehzahlen ein instabiles Betriebsverhalten aufgrund der drehzahlabhän>:igen Zentrifugalkräfte und der zusätzlichen von der Bahn .ml die Walze ausgeübten Beanspruchung.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Streck- und Stauchwalz.e der eingangs genannten Art zu schaffen. deren Walzenman.el bei vereinfachter Herstellung eine genau zylindi ibche Form besitzt und auch bei hohen Drehzahlen der Walze ohne Unwuchterscheinungen exakt geführt ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung ausführlich beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschn.a durch eine gebogene Streckwalze,

Fi g. 2 eine Seitenansicht der Walze nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Stirnansicht der eingespannten Walze nach F i g. L

Die Walze gemäß der Erfindung umfaßt eine längs gebogene Welle 10, deren Achse in der Zeichenebene in Fig 1 gekrümmt ist. Um diese Welle ist mit axialem Zwischenraum eine Anzahl von Lagern Ib und 17 angeordnet. Eine Nut 22 erstreckt sich zur Aufnahme von entsprechenden Keilen 24 und 26 längs der konvexen Flächen der Welle, wobei diese Keile die Lager zur Verhinderung von Verdrehungen oder Klapperbewegungen ihrer Innenringe festlegen. Die Lager werden in ihren längs dei Welle festgelegten Positionen durch eine Anzahl von Abstandsiiülsen 18 und 20 gehalten, die zwischen den jeweils benachbarten Lagern vorgesehen Find. Die zusammengesetzten Lager und Abstandshülsen werden durch eine Manschette H und eine an der Welle angreifende Fixierschraube 36 in ihrer Position gehalten. O-Ringdichtungen 35 sind ii. Ringnuten an den inneren Enden der Manschetten :I3 eingesetzt und verhindern den Eintritt von Staub oder anderen Fremdmaterialen in die Lager im Inneren der

Walzenanordnung. Da jedes Lager um eine unterschiedliche Rotationsachse montiert ist, von jenen jede tangential zur Bogenachse der Welle 10 an der jeweiligen Anordnung des betreffenden Lagers liegt, berühren die Abstandshülsen 18 und 20 jede Endfläche eines jeden Lagers nur an einem einzigen Umfar.gspunkt, v.elcher an der konkaven Seite der Achse in der Zeichenebenc in F i g. 1 liegt.

Ein Rohr 14 aus verstärktem Kunstharz wie beispielsweise glasfiberverstärktem Epoxy- oder Polyesterkunstharz, erstreckt sich über die volle Arbeitsoder Mantellänge der Walze und ist ursprünglich als ein gerader Zylinder geformt, der jedoch durch die Lager 16 und 17 in die Form eines ringförmigen Segmentes durchgebogen ist. wie dies aus der Zeichnung hervorgeht. Als besonders zweckmäßig -rweist sich eine Walze mit folgenden physikalischen Churakiensnker: und Dimensionen:

Rohr- (oder Auflage-)Länge
Durchbiegung an der Rohrmitie.
gemessen von einer Sehne

Rohrdurchmesser
Rohrwandstärke

178.0 cm

0.95 cm oder
0.54% der
Auflagelänge
1 5.9 cm
0.32 cm

Das Rohr wird im Schleuderguß unter Verwendung \on zerhackten Glasfasern und Epoxyharz mit einer ursprünglichen Wandstärke von ca. O.b4 cm und einem >■ •Xußendurchmesser von Ib cm hergestellt. Nach dem Schleudern wird es bis auf den tnddurchmesser und die Endwandstärke abgeschliffen. Zwei Lagerpaare 16 sind an dem Rohrende und drei Lager 17 mit AxiaUibsu-.nd längs des Rohres von jeweils 35.5 cm voneinander und η \on dem Inneren jedes l.agerpaares lh entfernt vorgesehen. Dieser Abstand ist wesentlich großer, als er in bekannten Walzen gleicher Abmessungen vorgesehen würde, da bei diesen die zylindrischen Spulenkörper wesentliche kürzer sein iiiiißtcn. Die Walze kann -t< erfolglich bis zu Drehzahlen von 500 I !/min angetrieben weilen.

In der dargestellten Ausführung ist tin äußerer Ri.'hrschlauch 12 aus einem flexiblen elastischen Mate/ial. wie z. B. Gummi, bündig über das Kunsiharz- -ts rohr 14 gezogen, um den Koeffizient der Oberflächenreibung zu vergrößern. Dieser Außenscnlauch kann jedoch bei Ausführungen, in denen die Reibung /wischen dem Schlauch und dem Bandmateria! mehl sehr groß zu sein braucht oder bei denen nur eine *· mittlere Streckung oder Dehnung des Bandes erforderlich ist, weggelassen werden. Eine Walze ohne äußeren Schlauch 12 kann beispielsweise /ur Verhinderung von Faltenbildungen eines trockenen odor teilgetrockneten Bandes verwendet werden, insbesondere dann, wenn ^ das Bandmaterial nicht leicht reckbar ist und schmirgclartige Eigenschaften besitzt. Diese \ o; 'aussei/ungon hegen in den Kalandersektionen von Papiermaschinen ι.,κΙ bei der Papieraufwicklung vor

Der gummiartige Schlauch 12 isi \ m /ugsweise mit dem Rohr 14 über seine gesamte Lange dutch beispielsweise ein Bindemittel verbunden. Daduuh kann das Kunstharzrohr einer ballonartigen Aufw <. innig oder einer radialen Expansion des gummiartigen Schlauches verhindern, ohne daß dieser Schlauch durch '" laden verstärk' sein mußte. Es werden nicht nur die Herstellungskosten des gummiartigen Schlauches hersondern der Schlauch kann auch dünner se

oder, falls er eine herkömmliche Dicke aufweist, bis zu einer geringeren Stärke abgerieben werden, bevor er auszuwechseln ist. Die Verbindung über die gesamte Länge verhindert auch ein Aufeinanderreiben zwischen der Schlauchfläche und seinen Tragelementen.

Das Rohr 14 w.rd direkt von den Außenschalen der Lager 17 längs der Walzenlänge und durch kurze Rohrsegmente 28 an jedem Ende gehalten. )edes dieser Rohr- oder Spulensegmente ist auf einem Lagerpaar 16 montiert und weist ein Paar O-Dichtungsringe 30 auf, die die Enden des Rohres gegen Wasser und fremde Materialien abdichten. Eine flache Endkappe 32 ist durct; in das entsprechende Spulensegment 28 eingeschraubte Schrauben 34 an einem Ende der Walzenanordnung gehalten. In der gezeigten Ausführung ist die Walze für einen Antrieb durch äußere Antriebsmittel vorgesehen. Für diesen Zweck weist das gegenüberliegende Ende der Walze eine Endkappe 41 auf. die mit einer Rinnenscheibe zur Aufnahme eines Artriebriemens versehen ist. Durch Schrauben 39 ist die Kappe an dem entsprechenden Spulensegment 28 befestigt

Diese Konstruktion ist nur für solche Ausführungen vorgesehen, bei denen die Walze angetrieben werden soll, weniger für solche, bei denen das Matenalband sie aufgrund seiner l.ängsspannungen antreibt Bei derartigen Ausführungen, bei denen die Walze einfach durch Andrücken des Bandes angetrieben wtrd. können an jedem Walzenende je eine Endkappe 32 vorgesehen scm.

Da zwischen den Endkappen 32, 41 und den Manschetten 33 Umfangsfugen bestehrri. sind die Manschetten von ringförmigen Gummidichtungen 38 umgeben, die an den Innenflächen der Rohr oder Spulensegniente 28 anliegen und die Anordnrnc gegen Eindringen von Schmutz oder Staub in diese Fugen schützen.

Eine typische Anwendung der erfmdungsgemäßen Walze ist in F i g. 3 gezeigt, in welcher ein dünnes Materialband 42 den Schlauch 12 teilweise uir^chlmgt. wobei dessen Bahn von einem Paar Leerlaufrollen 44 und 46 bestimmt wird. Unter der Voraussetzung, daß das Band 42 in der durch die Pfeile gekennzeichneten Richtung gefördert wird, ist die Welle 10 in einer solchen Position fest montiert, daß die FTihrungsebene der Welle im wesentlichen rechtwinklig zu einer Ebene liegt, die durch die Winkelhalbierende des Umschlmgungswinkels des Bandes auf der Rolle bestimm' wird Das Band liegt auf der konkaven Fläche der Walze auf und geht von der konvexen Fläche ab. welche eine seitliche Streckung bewirkt. Eine Umkehrung der Fördei richtung würde zu einer Kontraktion des Materials führen. Zur Änderung der Bogenkrummungen des Schußfadens oder der Füllfäden von Geweben kann die Krummungsebene der V'elie aus der dargestellten Position mehr oder weniger in Deckung mit einer den Umschlingungswinkel halbierenden Ebene gedreht ·> rden. wodurch eine Differenzierung der Längsbahncniängen der verschiedenen gekrümmten Kettelemen-'e e· folgt, die sich an verschiedenen Bereichen i|iicr zur Bandbreite befinden, in eiiü. r diese Vet'onnungen korrigierenden Weise

Aus der obigen Beschreibung gehl hervor, daß die erfi'idungsgemäß gebogenen Walze eine gleichmäßig gekrümmte I lache aufweist, die gegen Verformungen stabilisiert ist und die sogar eine verringerte Anzahl von Lagern zur Unterstiitziipg dieser Form aufweist. Mit der erfindungsgemäßen Walze läßt s.ch ferner eine gleichmäßigere Streck und Knniraktionsw irkung errei

dien. Sie ermöglicht die Verwendung eines gummiarti- J

gen Oberflächenschlauches ohne innere, verstärkende Gewebeeinlage!!, der wesentlich dünner als bisher sein kann und bei dem ein Aufeinanderreiben zwischen ihm und seinen Tragelementcn nicht mehr eintritt Die s Walze kann ferner an ihrem einen Ende von außen angetrieben werden, ohne daß feststellbare Torsionsverformungen auftreten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Streck- oder Stauchwalze zur Behandlung dünner, insbesondere textiler Bahnen, bei der auf einer drehfest angeordneten längsgebogenen Achse mehrere Lager mit axialem Zwischenabstand hintereinander festgelegt sind, auf denen sich ein elastisch verformbarer Walzenmantel aus einem durch Einlagen verstärkten Kunstharz mit einer von der in Ermüdungsbruchgrenze bestimmten Elastizität abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenmantel (14) sich zumindest im mittleren Teil der Walze unmittelbar auf den Außenscbalen (17) der Lager abstützt, als Einlage zerhackte Fasern is enthält und zur gleichmäßigen Verteilung der Fasern und des Kunstharzes im Schleudergußverfahren hergestellt ist.

2. Streck- oder Stauchwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenmantel (14) aus faserverstärktem Epoxydharz besieht.

3. Streck- oder Stauchwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenmantel (14) aus faserverstärktem Polyesterharz besteht.