DE2618698C3 - Druck- oder Preßwalze - Google Patents
Druck- oder PreßwalzeInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C13/00—Rolls, drums, discs, or the like; Bearings or mountings therefor
- F16C13/02—Bearings
- F16C13/022—Bearings supporting a hollow roll mantle rotating with respect to a yoke or axle
- F16C13/024—Bearings supporting a hollow roll mantle rotating with respect to a yoke or axle adjustable for positioning, e.g. radial movable bearings for controlling the deflection along the length of the roll mantle
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- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
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- D21G1/02—Rolls; Their bearings
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Description
Die Erfindung betrifft eine Druck- oder Preßwalze, enthaltend ein Außenrohr und eine mit diesem drehfest
verbundene Weile, die an beiden Enden mit radialen Kräften belastet ist, die aber (Ls Außenrohr auf ein
Gegenlager übertragen wer Jen.
Derartige Druckwalzen werden in vielfacher Form Und Kombination in der Technik verwendet Im
Kopiergerätebau werden derartige Druckwalzen zum Ausquetschen oder Fixieren von Papiermaterial eingesetzt
Sie können dabei eine harte Außenfläche aufweisen und mit einer gleichartigen Druckwalze oder
einer stationären Auflage zusammenarbeiten. Außerdem werden derartige Druckwalzen als Quetschwalzen
eingesetzt wozu sie auf ihrer Außenseite mit einer Beschichtung aus Gummi od. dgl. versehen werden. In
diesem Fall wird meistens vorgesehen, daß zwei gleichartige mit Gummi beschichtete Druckwalzen
miteinander zusammenarbeiten und gegeneinander Hngedrückt werden.
Bei derartigen Druckwalzen entsteht insbesondere dann ein Problem, wenn sie eine relativ große axiale
Erstreckung aufweisen, da sie dann eine z. T. erhebliche Durchbiegung erfahren. Diese Durchbiegung führt zu
einer ungleichmäßigen Verteilung der Druck- oder Preßkraft über die Länge der Druckwalze. Es tritt dann
<ler Fall ein, daß in den den Lagern benachbarten Bereichen der Druckwalze hohe Drückkräfte auftreten,
während in der Mitte nur noch wesentlichtlich geringere Kräfte vorhanden sind. Dieser Effekt tritt in noch weit
Stärkerem Maß auf. wenn die Druckwalzen mit einem Belag aus Gummi od. dgl. beschichtet sind. Um diese
Nachteile zu vermeiden, wird bei den bekannten Bauarten angestrebt, die Durchbiegung zu vermindern,
indem der Durchmesser der Druckwalzen erhöht wird. Der negative Einfluß der Durchbiegung läßt sich auf
diese Weise naturgemäß nicht grundsätzlich ausschließen, sondern nur vermindern. Diese Lösung führt zu
schweren und vor allem teueren Konstruktionen.
Es ist auch eine Bauart bekanntgeworden, bei welcher die durchlaufende Welle von einem Außenrohr
umgeben wird, das an seinen beiden Enden auf der Welle abgestutzt und mit dieser drehfest verbunden ist
Bei dieser Bauart treten die geschilderten Schwierigkeiten ebenfalls auf, da sich das Außenrohr in entsprechender
Weise durchbiegt Eine Verminderung der Durchbiegung und damit eine Vergleichmäßigung der
Druckkraftverteilung kann auch bei dieser Bauart nur ίο durch eine Erhöhung des Durchmessers und des
Materialquerschnittes erreicht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckwalze der eingangs genannten Art so auszubilden,
daß eine gleichmäßigere Verteilung der Preß- oder Druckkraft über die Länge der Druckwalze erhalten
wird, ohne daß der Durchmesser der Druckwalze erheblich gesteigert werden muß. Die Erfindung besteht
darin, daß das Außenrohr in Abstand von seinen beiden Enden in radialer Richtung auf der Welle abgestützt ist
Durch die Erfindung wird der Einfluß der Durchbiegung
der Welle, der prinzipiell unvermeidbar ist eliminiert da bei dieser Ausbildung die Berührungslinie
der Druckwalze und damit die Druck- oder Preßkraftverteilung von dem sich in anderer Weise verformenden
Außenrohr bestimmt wird, das bei einer Durchbiegung der Welle in seiner Gesamtheit verlagert wird.
Entscheidend für die Druckkraftverteilung ist nur noch die Durchbiegung chs Außenrohres, die durch die Wahl
der Lage der Abstützpunkte zwischen dem Außenrohr und der Welle nach bekannten statischen Gesichtspunkten
beeinflußt werden kann. Durch diese Maßnahmen wird es möglich, relativ geringe Materialquerschnitte
und einen relativ geringen Gesamtdurchmesser für die Druckwalze vorzusehen, während dennoch gute Ergeb-
« nisse bezüglich der gleichmäßigen Druckkraftverteilung
erhalten werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in
der Zeichnung dargestellten Ausführungsform und den
*o Unteransprüchen.
Die Zeichnung zeigt einen axialen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Druckwalze, die in der Länge
wesentlich verkürzt dargestellt ist Die Druckwalze besteht aus einer Welle 1, die an
beiden Enden mit Lagerzapfen 2 und 3 versehen ist wobei beispielsweise der Lagerzapfen 3 zusätzlich mit
einer Profilierung 4 versehen ist auf die ein Antriebsrad od. dgl. aufgesetzt werden kann. Die Lagerzapfen 2 und
3 werden in nicht näher dargestellter Weise bevorzugt
» mit Wälzlagern gelagert und mit radialen Kräften belastet die die Welle 1 und damit die gesamte
Druckwalze gegen ein Gegenstück drückt Dieses Gegenstück kann eine Gegenwalze gleicher Abmessung
oder ein größerer Zylinder oder auch eine stationäre
w Auflage sein.
Auf der Welle 1 ist ein Außenrohr 5 angebracht das mit einer Ummantelung 6 aus Gummi versehen ist Eine
derartige Druckwalze kann beispielsweise zusammen mit einer parallel zu ihr angeordneten gleichartigen
b" Druckwalze zu einem Quetschwerk zusammengefaßt
werden, das beispielsweise zum Trocknen von Kopien eines Kopiergerätes dienen kann.
Die Welle ist mit dem Außenrohr 5 bei der dargestellten Ausführungsform an zwei Stellen im
'<< Abstand zu den Enden des Außenrohres 5 über Ringe 7
und 8 aus Hartgummi von etwa 80 Shore verbunden. Diese Ringe 7 und 8 werden auf die Welle 1
aufvulkanisiert und anschließend derart überschliffen.
daß sie ein geringes Übermaß aufweisen. Dann wird das
Außenrohr 5 aufgeschoben und aufgepreßt, so daß es einen sicheren Sitz auf der Welle t hat Im allgemeinen
reichen die von den auf die Welle 1 aufvulkanisierten Ringen 7 und 8 auf die Innenwandung des Außenrohrs 5
ausgeübten Reibungskräfte für eine sichere Mitnahme des Außenrohres 5 aus. Falls diese Kräfte nicht
ausreichen sollten, so ist es möglich, insbesondere im
Bereich der Enden des Außenrohres 5 Mitnahmeelemente in Fom von radialen Stiften vorzusehen, die in
die Welle 1 eingeführt sind und in axiale Schlitze des Außenrohres eingreifen.
Die Welle 1 kann ü* statischer Hinsicht als ein frei aufliegender Träger angesehen werden, der an zwei
Stellen mit einer punktfönnigen Last belastet ist Dadurch ergibt sich eine Belastung für die Welle, die
sich an sich nicht entscheidend von den Belastungsformen herkömmlicher Druckwalzen unterscheidet bei
denen die Druckwalzen als ein frei aufliegender Träger angesehen werden können, der mit einer Streckenlast
belastet ist In beiden Fällen ist die Durchbiegung der Welle im Bereich der Mitte am größten, so daß sich
aufgrund dieser Durchbiegung eine ungünstige und vor allen Dingen ungleichmäßige Druckkraftverteilung
ergibt
Bei der dargestellten Ausführungsform wird die
Druckkraft jedoch ausschließlich von dem Außenrohr 5 bzw. dem Belag 6 Obertragen, das so auf der Welle 1
angeordnet und abgestützt ist, daß es sich frei und vor allen Dingen in anderer Weise als die Welle 1 aufgrund
der aufgebrachten Belastung verformen kann. Durch die gewählte Abstützung mit zwei elastisch verformten
Ringen 7 und 8 kann das Außenrohr 5 als ein frei aufliegender Träger angesehen werden, der mit einer
Streckenlast belastet ist Da zweckmäßigerweise die Abstände der Ringe 7 und 8 zu den beiden Enden des
Außenrohres 5 gleich gewählt wird, ergeben sich symmetrische Kraglasten. Der Verlauf der Biegelinie
des Außenrohres 5 ist von dem Abstand der Ringe 7 und 8 zueinander und zu den Enden des Außenrohres 5
abhängig. Auf jeden Fall ist die Ausbiegung an den Enden und in der Mitte des Außenrohres kleiner als die
maximale Durchbiegung der Welle 1 bzw. eiper Druckwalze, die einen massiven Querschnitt und die
gleichen Außenabmessungtn wie das Außenrohr 5 aufweist
Wird das Außenrohr als ein frei aufliegender Träger mit symmetrischer Kraglast betrachtet und statisch
berechnet, so läßt sich der Abstand zwischen den Ringen 7 und 8 bzw. der Abstand der Ringe 7 und 8 zu
den Enden des Außenrohres so wählen, daß die Durchbiegung entweder in der Rohrmitte oder an den
Rohrenden gleich Null ist In der Praxis hat sich gezeigt daß die Durchbiegung auch noch weiter dadurch
beeinflußt werden kann, daß die Ringe 7 und 8 aus Hartgummi eine bestimmte Breite besitzen. Wenn sie
sich in axialer Richtung so weit erstrecken, daß sie in beiden geschilderten Grenzfällen eine Abstützung
herbeiführen, d. h. für eine minimale Durchbiegung an
den Rohrenden und für eine minimale Durchbiegung in der Rohrmitte, läßt sich eine '.··sonders günstige
Biegelinie erhalten.
In der Praxis muß darauf geachtet werden, daß die Welle 1 und das Außenrohr 5 sowie die Ringe 7 und 8 in
ihren Abmessungen so festgelegt werden, daß sich bei
den pnftretenden Belastungen die Welle 1 frei verformen kann, ohne außerhalb der Abstützpunkte im
Bereich der Ringe 7 und 8 an die Innenwand des Außenrohres anzustoßen, so daß die Welle auch bei
ίο maximaler Ausbiegung die Biegelinie ües Außenrohres
5 nicht beeinflussen oder stören kann.
Wenn das erläuterte Prinzip bei Druckwalzen eingesetzt werden kann, die beispielsweise ein Preßwerk
für eine Fixierstation eines Kopiergerätes bilden
η und die harte Außenflächen besitzen, so ist es wegen der
noch wesentlich höheren Drücken zweckmäßig, wenn anstelle der Ringe 7 und 8 Kalottenlager Verwendung
finden, die das Ausbilden der Biegelinie des Außenrohres nicht beeinträchtigen.
Claims (5)
1. Druck- oder PreOwalze, enthaltend ein Außenrohr und eine mit diesem drehfest verbundene Welle,
die an beiden Enden mit radialen Kräften belastet ist, die über das Außenrohr auf ein Gegenlager
übertragen werden, dadurch gekennzeichnet,
daß das Außenrohr (5) in Abstand von seinen beiden Enden in radialer Richtung auf der Welle (1)
abgestützt ist
2. Druckwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Außenrohr (5) in der Art eines frei aufliegenden Trägers mit vorzugsweise symmetrischer
Kraglast auf der Welle (1) abgestützt ist
3. Druckwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Außenrohr (5)
und der Welle (1) ringförmige, elastisch verformbare Elemente (7,8) angebracht sind.
4. Druckwake nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Welle (1) Ringe (7, 8} aus
Gummi, ve-zugsweise aus Hartgummi, aufvulkanisiert
sind.
5. Druckwalze nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem Außenrohr (5) und der Welle (1) Mitnahmeelemente angebracht sind.
Priority Applications (5)
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