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Breitstreckwalze mit einstellbarer Krümmung Die Erfindung betrifft
eine Breitstreckwalze mit einstellbarer Krümmung, welche aus mehreren Rollenabschnitten
und einem diese umschließenden elastischen Mantel besteht, ferner aus einer von
mehreren biegsamen Flachfedern gebildeten Achse, auf der sich die Rollenabschnitte
über Tragkörper drehbar abstützen, wobei die Flachfedern an ihrem einen Ende sämtlich
fest eingespannt sind und an ihrem anderen Ende eineauf einer Seite der neutralen
Zone liegende erste Flachfeder gegenüber einer auf der anderen Seite der neutralen
Zone liegenden zweiten Flachfeder mit Hilfe einer Verstellschraube in Längsrichtung
verschiebbar ist.
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Bei einer bekannten Breitstreckwalze dieser Art (DT-PS 934 646) liegen
zwischen der ersten und zweiten Flachfeder mehrere weitere Flachfedern in Art eines
Federpaketes dicht aufeinander. Die erste Flachfeder ist an ihrem einen Ende mit
einem Gewindestück fest verbunden, welches eine Gewindebohrung aufweist. In die
Gewindebohrung ist die Einstellschraube eingeschraubt. Die zweite Flachfeder trägt
an ihrem entsprechenden freien Ende einen Bolzen, der am hinteren Ende der Einsteilschraube
anliegt. Das Verstellen der Krümmung erfolgt durch ein Vergrößern des Abstandes
des freien Endes der ersten Flachfeder vom freien Ende der zweiten Flachfeder bzw.
durch ein Vergrößern des Abstandes der mit den freien Enden verbundenen Teile. Bei
dieser
Konstruktion ist es nachteilig, daß eine Verstellung der
Krümmung lediglich in einer Krünmungsrichtung erfolgen kann und daß, infolge der
relativ großen Reibungskräfte zwischen den einzelnen Flachfedern des Federpakets,ein
sicheres Einnehmen der neutralen gestreckten Ausgangslage nicht erreicht wird. Ein
Rückstellen von der gekrummten Lage in die gestreckte Lage der Breitstreckwalze
erfolgt durch die Energie, welche im Federpaket beim Krümmen gespeichert wurde.
Die Kraft, welche bei sehr geringer Abweichung der Achse von ihrer Neutral lage
zur Verfügung steht, ist kleiner als die Reibungskraft zwischen den Flachfedern.
Aus diesem Grunde ist es mit der bekannten Walze nicht möglich, sicher aus der gekrümmten
in die gestreckte Lage zurückzukehren.
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Bei einer anderen bekannten Lösung (DT-PS 1 113 202) wurde versucht,
dieses Problem dadurch zu lösen, daß man statt aufeinanderliegender Flachfedern
die Achse aus einem Bündel neben- und übereinander mit Abstand voneinander liegender
Stahlstäben von kreisförmigem Querschnitt gebildet hat, die durch muffenartige Tragkörper
hindurchgeführt sind. Dabei sind einige Stahlstäbe fest mit den Tragkörpern verbunden,
andere Stahlstäbe sind frei in den Öffnungen der Tragkörper in Längsrichtung verschiebbar.
Dieser bekannten Lösung haftet der Nachteil an, daß ein großer konstruktiver und
herstellungstechnischer Aufwand getrieben wurde. Dabei ist es besonders nachteilig,
daß man nicht mit hilfe der an sich für Breitstreckwalzen sehr gut geeigneten Flachfedern
arbeitet, 'sondern mit Hilfe spezieller Rundstäbe.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten
Breitstreckwalzenmit einstellbarer Krümmung zu vermeiden und eine Breitstreckwalze
mit Flachfedern zu schaffen, mit der sowohl positive als auch negative Krilmmungèn
zu erzielen sind und dementsprechend auch eine sichere Einstellung der gestreckten
Lage möglich ist. -
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch
gelöst, daß der Abstand der freien Enden der auf unterschiedlichen Seiten der neutralen
Zone liegenden Flachfedern gegenüber deren Abstand in der Neutrallage sowohl vergrößerbar
als auch verkleinerbar ist.
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Eine solche Ausbildung stellt sicher, daß unabhängig von den Reibungskräften
zwischen den Flachfedern, jede positive und negative Krümmung einstellbar ist. Dementsprechend
kann die Breitstreckwalze auch absolut geradlinig eIngestellt werden.
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Zur Verringerung der Verstelikräfte schlägt die Erfindung ferner vor,
daß zwischen den Flachfedern als Distanzstücke ausgebildete Gleitelemente angeordnet
sind. Solche Gleitelemente verhindern einen unmittelbaren Kontakt zwischen benachbarten
Flachfedern und setzen dementsprechend die ohne Vorhandensein von Gleitkörpern erheblichen
Reibungskräfte stark herab.
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Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß die erste und zweite Flachfeder
jeweils an ihren freien Enden mit einer Gewindehülse verbunden sind, durch die sich
eine gemeinsame Gewindespindel erstreckt, deren erster Gewindebereich in der ersten
Gewindehülse liegt und deren zweiter Gewindebereich, welcher zum ersten entgegengesetzte
Gewindesteigung aufweist, in der zweiten Gewindehülse liegt. Eine solche Vorrichtung
hat sich als besonders vorteilhaft für Breitstreckwalzen mit vier und mehr Flachfedern
erwiesen. Ein Ausrichten der Warenbahn kann sehr einfach durch ein Verdrehen der
Gewindespindel in die eine oder andere Richtung erfolgen.
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Eine besonders vorteilhafte Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß
jeweils mehrere erste Flachfedern an der ersten Gewindehülse und jeweils mehrere
zweite Flachfedern an der zweiten Gewindehülse befestigt sind.
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Bei einer anderen Ausführungsform, welche sich vor allen Dingen
bei
nur wenigen Flachfedern bewährt hat, tragen die ersten Flachfedern an ihrem freien
Ende eine Gewindehülse, in die eine Gewindespindel eingeschraubt ist, welche sich
in Achsrichtung unverschieblich und frei drehbar in einer mit dem freien Ende der
zweiten Flachfeder festfrerbundenen pulse abstützt.
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Die Gewinde spindel kann mehrgängiges Gewinde jeder Form aufweisen,
beispielsweise Trapezgewinde od.dgl.
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Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Distanzstücke aus rechteckigen,
quer zur llauptachsrichtung angeordneten Stangen bestehen. Solche Distanzstücke
sind vorzugsweise an jeweils einer der benachbarten Flachfedern befestigt. Wenn
solche Distanzstücke aus Eisen bzw. Stahl bestehen sind sie vorzugsweise an den
Flachfedern angeschweißt.
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Bei einer anderen Ausführungsform bestehen die Distanzstück aus Kunststoff.
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Die Distanzstücke können runde, quer zur Hauptachsrichtung ausgerichtete
Stangen sein.
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Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß das aus Flachfedern gebildete
Federpaket im Querschnitt eine runde Umfangskontur aufweist.
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Dies ist besonders zweckmäßig, weil die Flachfedern Ringe tragen,
auf denen die Innenringe von Kugellagern sitzen, welche die Rollenabschnitte drehbar
lagern.
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Schließlich schlägt die Erfindung noch or, daß die an die neutrale
Phase der Achse angrenzenden Flachfedern unmittelbar aufeinanderliegen, wobei die
neutrale Phase in der Trennfuge verläuft.
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Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand
der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen: Fig. la das eine Ende der Breitstreckwalze
mit den freien Enden der Flachfedern und der Verstellspindel im Längsschnitt, Fig.
ib das zugehörige andere Ende der Breitstreckwalze, Fig. 2 einen Schnitt entlang
II-II in Fig. la, Fig. 3 einen-Schnitt entlang III-III in Fig. lb, Fig, 4 einen
Längsschnitt durch das eine Ende einer zweiten Ausführungsform analog Fig. 1, Fig.
5 einen Schnitt entlang V-V in Fig. 4, Fig. 6 einen Schnitt entlang VI-VI in Fig.
4.
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Bei der Ausführungsform gem. Fig. 1 sind symmetrisch zur neutralen
Phase 1 erste Flachfedern 2, 3 und 4 angeordnet, welche fest mit einem bekannten,
nicht näher dargestellten Endstück 5 verschweißt sind. Auf der gegenüberliegenden
Seite der neutralen Phase 1 sind drei Flachfedqrn 6,7 und 8 angeordnet. Zwischen
den Flachfedern sind als Distanzstücke ausgebildete Gleitkörper 9 vorgesehen. Im
dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Gleitkörper quadratische Stäbe, deren
Achsrichtung quer zur Hauptachsrichtung verläuft. Die Gleitkörper bestehen im dargestellten
Ausführungsbeispiel aus Metall und sind jeweils an eine der benachbarten Flachfedern
angeschweißt, so daß sie sich nicht verschieben-können.
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Die Flachfedern bilden gemeinsam mit den Gleitkörpern ein Federpaket,
auf dem Ringe 10 sitzen, welche wiederum die Innenringe von Kugellagern 11 tragen.
Die Kugellager ii tragen in bekannter und nicht näher dargestellter Weise über Tragkörper
12 Rollenabschnitte 13, welche mit Fugen 14 nebeneinanderliegen. Über die Rollenabschnitte
ist ein durchgehender elastischer Mantel 15, welcher die Lauffläche der Breitstreckwalze
bildet, gezogen.
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Die ersten Flachfedern 2,3 und 4 sind an ihrem freien Ende (vergl.
Fig. 1a) an ein erstes Endstück 16 angeschweißt, während die zweiten Flachfedern
6 7 und 8 an ein zweites Endstück 17 angeschweißt sind.
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Das erste Endstück 16 ist mit einer Zylinderbüchse 18 festverbunden
und trägt an seinem linken Ende eine erste Gewindebüchse 19.
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Die zweiten Flachfedern 6,7 und 8 sind mit dem zweiten Endstück 17
verschweißt, welches eine zweite Gewindebüchse 20 besitzt. Das zweite Endstück 17
ist in Längsrichtung gegenüber dem ersten Endstück und gegenüber der damit festerbundenen
Zylinderbüchse 18 verschiebbar. Die erste und zweite Gewindebüchse 19 und 20 fluchten
miteinander und werden von einer gemeinsamen Gewindespindel 21 durchsetzt. Diese
Gewindespindel besitzt im Bereich der ersten Gewindebüchse 19 rechtsgängiges Gewinde
und im Bereich der zweiten Gewindebüchse linksgängiges Gewinde bzw. umgekehrt. Auf
jeden Fall besitzen die Gewindebereiche in der ersten und zweiten Gewindebüchse
unterschiedliche Steigungsrichtungen. Die Zylinderbüchse 18 ist in ein mager 22
eingeschoben. Das Lager 22 ist ein Kugel-Gelenklager.
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Die Gewindespindel 21 trägt an ihrem äußeren Ende einen Vierkant 23
auf den eine Kurbel für ein Verdrehen der Gewindespindel aufgesetzt werden kann.
Auf dem Ring 10 ist über ein Kugellager 11 der Tragkörper 12 gelagert, auf dessen
Gewindeansatz 12a die Stirnplatte 24 aufgeschraubt ist, welche mittels eines umlaufenden,
im Querschnitt keilförmigen Rings 25 den elastischen Mantel 15 fest gegen den darunterliegenden
Rollenabschnitt 13 drückt. Bei einem Verdrehen der Gewindespindel 21 über den Vierkant
23 verringert bzw. vergrößer sich der Abstand zwischen der Gewindebüchse 19 und
der Gewindebüchse 20, demnach vergrößert sich auch der Abstand der freien Enden
der ersten und zweiten Flachfeder. Dies führt zu einem Verkrümmen der Breitstreckwalze
gern. Fig. 1 nach oben oder unten.
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Die Ausführungsform gem. Fig. 4 ist im Aufbau der in Fig. 1 dargestellten
Ausführungsform gleich. Es ist dort allerdings lediglich eine erste Flachfeder 2
und eine zweite Flachfeder 6.
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vorgesehen. In der Mitte liegt eine neutrale Flachfeder 26. Die erste
Flachfeder 2 ist mit einer Buchse 27 fesferbunden. Erste Flachfeder und Zylinderbüchse
18 sind demnach ebenfalls fest miteinander verbunden, da die-Buchse 27 ihrerseits
an der Zylinderbüchse 18 angeschweißt ist. In der Buchse 27 ist der zylindrische
Bereich der Verstellspindel 28 frei drehbar. Die Verstellspindel besitzt zwei Bunde
29 und 30, welche sie an einer axialen Verschiebung hindern. Hinter dem Bund 30
beginnt der Gewindebereich 31, der in eine zweite Gewindebüchse 20 eingreift, die
ihrerseits an der zweiten Flachfeder 6 angeschweißt ist. Ein Verdrehen der mit Innensechskant
versehenen Gewindespindel führt zu einem Verschieben der zweiten Gewindebüchse gem
Fig. 4 nach rechts oder links und damit zu einem krümmen der Breitstreckwalze nach
oben oder unten.