DE2825320C2 - Vorrichtung zum Breiten und Führen einer Warenbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbesriff des Hauptanspruchs angegebenen Art.

Aus der US-PS 22 89 796 ist eine Walze zum Breiten bekannt, bei der der Walzenmantel von einzelnen in Walzenlängsrichtung angeordneten Latten gebildet wird. Die Latten sind in der Walzenmitie halbiert und greifen mit fingerartigen Fortsätzen so aneinander vorbei, daß jede Lattenhälfte relativ zur anderen bewegbar ist. Die außenliegenden Enden der Lattenhälften sind mit Steuerringen in Arbeitsverbindung, die durch eine Lenkereinrichtung schräg gestellt werden können, so daß bei einer Drehung der Walze jeweils zwei Lattenhälften über 180° der Drehung allmählich auseinandergezogen und über die weiteren 180° der Drehung wieder gegeneinander geschoben werden. Diese relative Bewegung der Lattenhälfte wird dazu benutzt, eine über die Walze laufende Warenbahn zu führen und in der Breite zu glätten. Bei dieser bekannten Ausbildung der Walze zum Breiten ist es nachteilig, daß nur im Mittelbereich der Walze eine eigentliche Streckung der Warenbahn auftritt. Bei empfindlichen Warenbahnen, z. B. dünnen Kunststoffolien oder leichtem Faservlies, können diese im Mittelbereich der Walze einreißen, während sie weiter außen zur Faltenbildung neigen. Außerdem hat diese Lattenwalze den Nachteil, daß sie keinen reinen Zylinder in allen Stellungen einhält, sondern bei den Auslenkungen der Steuerringe ovale Formen im Querschnitt einnimmt, die sich nachteilig auf die darüberlaufende Ware auswirken.

Aus der DE-PS 9 44 939 ist eine Breithaltewalze bekannt, die einen trommeiförmigen Walzenkörper mit am Außenumfang in Walzenlängsrichtung verlaufenden, kreisbogenförmigen Nuten besitzt. Das Bogenmaß der Nuten übersteigt 180°, so daß darin eingelegte Gummischnüre mit kreisförmigem Querschnitt formschlüssig gegen ein radiales Herausfallen gehalten werden. Neben den Stirnseiten des Walzenkörpers ist jeweils ein Steuerring koaxial zur Walzenwelle drehbar gelagert, in dessen Außenumfang Klemmbolzen mit

bo Druckscheiben eingeschraubt sind. Die in den Nuten des Walzenkörpers liegende Gummischnur ist um die Klemmbolzen herumgelegt und mit den Druckplatten gegen den Außenumfang des Steuerringes gepreßt. Jeder Steuerring kann mittels einer Kulissenführung schräg gegenüber der Walzenachse angestellt werden, so daß bei einer Drehung des Walzenkörpers die einzelnen Stränge der Gummischnur über die ersten 180° einer vollen Drehung gedehnt werden. Bei dieser

Breithaltewalze hat es sich als nachteilig gezeigt, daß die Gummischnüre im wesentlichen nur in Linienberührung mit einer die Breithaltewalze umschlingenden Warenbahn treten, wobei die herausstehenden Gummischnüre verhältnismäßig weit auseinanderliegen und deshalb nicht in der Lage sind, die Warenbaum einwandfrei breit zu halten. Außerdem ist die von den vortretenden Gummischnurbrücken gebildete Arbeitsfläche der Walze so ungleichmäßig, daß empfindliche Warenbahnen Schaden nehmen. Beispielsweise drücken sich die Gummischnüre in dünne thermoplastische Folien ein und deformieren diese so stark, daß in der von der Breithaltewalze ablaufenden Warenbahn bleibende Eindrücke zu sehen sind. Weiterhin kann sich infolge der großen Reibungsflächen zwischen den Gummischnüren und den Nuten in der Walzentrommel die durch die Steuerringe aufgebrachte Dehnung auf die Gummischnüre nicht gleichmäßig bis zur Mitte fortsetzen, sondern sie wirkt im Bereich der Warenhahnränder am stärksten, so daß die Warenbahnen in der Mitte Falten werfen bzw. nicht ausreichend gereckt werden. Ein weiterer wesentlicher Nachteil dieser bekannten Breithaltewalze liegt schließlich noch darin, daß durch die Schrägstellung der Steuerringe und den auftretenden Zugkräften seitens der Gummischnurstränge der Drehwiderstand der Steuerringe so weit ansteigt, daß diese gegenüber der Walzendrehung zurückbleiben und sich dadurch die Gummischnurabschnitte zwischen den Walzenstirnseiten und den Steuerringen schräg stellen. Zum einen kann dadurch die Dehnung nicht mehr einwandfrei auf die Gummischnüre in den Nuten übertragen werden, zum anderen treten erhebliche Reibungsbelastungen der bei jeder Umdrehung schräg auswärts und einwärts gezogenen Gummischnüre auf, die zu ihrer frühzeitigen Ermüdung bzw. zum Bruch J5 führen.

Der Erfindung liegt in Kenntnis dieser Nachteile die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der eine Warenbahn auf einer nahezu vollkommen zylindrischen Walzenfläche über die gesamte Längserstreckung des Walzenmantels nicht nur gleichmäßig ausgebreitet, sondern auch in der Laufrichtung sicher geführt werden kann.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst. Die auf den Stützringen direkt befestigten T-Profile sind mit ihrem Querschenkel in der Lage, die Bandabschnitte sehr sicher und gleichmäßig zu führen, so daß die von beiden Enden auf die Bandabschnitte aufgebrachte Dehnung über die gesamte Bandabschnittlänge gleichmäßig verteilt wird. Die geführte Warenbahn wird somit sehr gleichmäßig in die Breite gestreckt. Eventuelle Längsfalten werden einwandfrei beseitigt. Dadurch, daß zwischen aen Steuerringen und dem Walzenkörper relative Verdrehungen ausgeschaltet werden, unterliegen die Bandabschnitte keinen zusätzlichen Beanspruchungen, was ihrer Standzeit und ihrer Elastizität zugute kommt. Die Warenbahn wird sehr schonend behandelt und trotzdem mit gutem Wirkungsgrad in die Breite gereckt, da sie in dem to Umschlingungsbereich eine große Reibungsfläche mit den Bandabschnitten vorfindet, so daß die spezifische Flächenbelastung gering gehalten bleibt. Wenn die Bahn bei ihrem Transport aus der Richtung zu laufen sucht, erzeugen die Bandabschnitte eine Rückführungs- t,-; kraft, da sie infolge ihrer schwimmenden Lagerung auf den T-Profilen das Bestreben haben, in eine Lage zurückzukehren, bei der die beiden Steuerringe in bezug auf die Walzendrehacnse zueinander symmetrisch schräg stehen.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Bandabschnitte aus den im Anspruch 2 angegebenen Werkstoffen bestehen. Aus Kunststoff oder Gummi hergestellte Bandabschnitte können preiswerte und maßgenaue Endlosfabrikate sein. Insbesondere bei den Kunststoffen sind heutzutage Qualitäten erstellbar, die kaum Verschleißeigenschaften aufweisen und trotzdem griffig sind.

Ein weiteres zweckmäßiges Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung gibt Anspruch 3 an. Damit findet die Warenbahn eine nahezu vollkommene Zylindermanteloberfläche vor, so daß auch nur mehrere Mikronstärke, empfindliche Kunststoffolien ohne weiteres geführt und breitgehalten werden können.

Der Breithalteeffekt und die Führung wird dann noch zweckmäßig verbessert, wenn gemäß Anspruch 4 vorgegangen wird. Dadurch lassen sich auch sehr glatte Folien gut führen und glatt durchziehen. Die Seitenränder der Bandabschnitte können dabei glatt gehalten werden, die gute Gleiteigenschaften zueinander zeigen bei sehr dichter Anordnung.

Zur weiteren Entlastung der Bandabschnitte bei ihrer bei jedem Umlauf stattfindenden Längung und Kontraktion trägt die im Anspruch 5 angegebene Maßnahme bei. Auf diese Weise wird nicht nur der Verschleiß zwischen den Bandabschnitten und den Querstegen verringert, sondern auch die beim Dehnen und Zusammenziehen auftretende Reibungsarbeit auf einem Minimum gehalten.

In der Praxis hat sich in besonderem eine Ausführungsfonn der erfindi.ngsgemäßen Vorrichtung ausgezeichnet, wie sie Anspruch 6 angibt. Die Querstege der T-Profile können bereits bei der Herstellung mit dieser Beschichtung versehen werden, die auf diese Weise fest und dauerhaft hält, dabei kostenmindernd sich auswirkt, weil nur kurze Stücke mit der Gleitschicht zu belegen sind, die auch bei Reparaturarbeiten schnell ersetzbar sind.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist aus Anspruch 7 erkennbar. Diese Gestaltungsmaßnahme erleichtert den Zusammenbau der Vorrichtung und gestattet es ferner, einen beschädigten oder auch einen mit einer anderen Oberflächenstruktur oder Form gebildeten Bandabschnitt rasch auszuwechseln.

Besonders zweckmäßig ist dabei, wenn die Voraussetzungen gemäß Anspruch 8 vorliegen. Die Arbeitsverbindung zwischen den Stiften und den Enden der Bandabschnitte ist damit nach Art eines Kugelgelenks ausgebildet, das in der Lage ist, auch hohe Kräfte gleichmäßig und ohne extreme Reibungsbelastungen zu übertragen.

Ein herstellungstechnisch einfaches und robustes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt schließlich Anspruch 9 erkennen. Dieser Walzenkörper zeichnet sich durch seine leichte Bauweise und sein geringes Trägheitsmoment aus. Die T-Profile bekommen genügend Halt und auch einen festen Sitz, und die Bandabschnitte werden in der gewünschten Distanz gehalten, ohne daß Fliehkräfte negativen Einfluß nehmen können.

Von besonderer Bedeutung ist ferner eine Maßnahme, wie sie bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß Anspruch 10 vorgesehen ist. Die Steuerringe werden hiermit stets synchron mit dem Walzenkörper gedreht, wobei die Bandabschnitte selbst

hinsichtlich der Verdrehkräfte entlastet sind und durchweg linear liegen bleiben. Dieses Schiebelager nimmt jeden Ausgleich auf, wenn die Steuerringe in Schrägstellung gehen.

Ein besonders platzsparender Aufbau ergibt sich dabei, wenn die Maßnahmen gemäß Anspruch 11 verwirklicht werden. Außerdem bietet die Festlegung des Liniversalgelenks an dem Lagezapfen den Vorteil, daß ein Ausgleich auftritt bei Schrägstellung der Steuerringe. Die reine Walzenkontur der gebündelten Bandabschnitte ist damit ohne Verspannungen gewährleistet.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Schnittdarstellung durch die linke Hälfte einer Vorrichtung zum Führen und Breithalten einer Warenbahn,

Fig.2 die linke Hälfte eines Axialschnittes in der Ebene Il in Fig. 1 und

F i g. 2b die rechte Hälfte eines Axialschnittes in der Ebene III in Fig. 1.

Eine Vorrichtung 1 dient, wie F i g. 2b zeigt, zum Führen bzw. Breithalten einer laufenden Warenbahn W, die in Pfeilrichtung und mit einem Umschlingungswinkel von annähernd 90° darüber läuft und in der Breite gestreckt wird.

Die Vorrichtung 1 enthält einen Walzengrundkörper, der auf einer Welle 2 aufbaut, die in Abdrehungen 3 und Lagern 4 in einem Gehäuse 5 drehbar ist. Die Welle 2 kann entweder frei drehbar gelagert sein, ebenso kann die durch einen nicht dargestellten Antrieb in eine entsprechende Drehbewegung versetzt werden.

Auf dem dickeren Teil der Welle 2 sind in deren Längsrichtung verteilt Stützringe 6 aufgeschoben und mit Madenschrauben 7 befestigt. Die Stützringe 6 besitzen sternförmig angeordnete Radialeinschnitte 8, in denen sich über im wesentlichen die ganze Wellenlänge erstreckende, T-förmige Längsprofile 9 mit ihrem Hochschenkel eingesetzt und befestigt sind. Die T-Profile 9 besitzen Querschnekel 10, die radial außen liegen und als Gleitführung für darüber geschobene Bandabschnitte 12 dienen. Die Bandabschnitte 12 besitzen C-förmigen Querschnitt und greifen um die Querstege 10 herum. Sie sitzen in einem Gleitsitz darauf und lassen sich in Längsrichtung leicht verschieben. Die Breite der Bandabschnitte 12 ist auf die Winkelabstände zwischen den einzelnen Längsprofilen 9 abgestimmt, so daß zwischen den aufgeschobenen Bandabschnitten 12 nur schmale Längsspalte 11 entstehen. Die Bandabschnitte 12 sind an ihrer nach außen weisenden Oberseite 13 konvex gekrümmt so daS sie in ihrer Gesamtheit einen annähernd glatten Zylindermantel bilden. Zwischen der Innenseite 14 jedes Bandabschnittes 12 und dem Quersteg 10 ist eine gleitfähige Schicht 36 vorgesehen, die ein leichtes Verschieben der Bandabschnitte 12 auf den Längsprofilen 9 gestattet Diese Schicht 36 kann beispielsweise ein Schmierfilm sein. Genauso denkbar ist jedoch, daß die Querstege 10 vor dem Einsetzen in die Stützringe 6 mit einer gleitfreudigen Beschichtung, z. B. aus Polytetrafluoräthylen, versehen wurden. Die Oberseiten 13 der Bandabschnitte 12 können zweckmäßigerweise aufgerauht oder mit einer rutschfesten Beschichtung 37 versehen sein, so daß zwischen der Zylinderfläche und der darüber geführten Warenbahn W keine Relativbewegungen auftreten (F i g. 2a). Wie aus F i g. 1 hervorgeht sind am Ende der über die Längsprofile 9 überstehenden Bandabschnitte 12 in deren Innenseiten 14 Einsätze 16 eingesteckt und entsprechend darin befestigt, die am nach außen ragenden Ende jeweils eine öse 17 mit kugeliger Form tragen.

Im Gehäuse 5 ist ein pleuelartiges Element 18 auf einer Antriebswelle 19 schwenkbar befestigt und kann über eine Keilverbindung 20 und einen Antriebshebel 21 um die Achse der Welle 19 verschwenkt werden, wenn der Antriebshebel 21 im Sinne eines Doppelpfeils

to verschwenkt wird. Das Element 18 enthält in seiner Innenbohrung 22 ein Walzlager 23, in dem ein Steuerring 24 drehbar festgelegt ist. Der Steuerring 24 besitzt an seiner im Walzenkörper zuweisenden Stirnseite eine zur Gewichtsersparnis umlaufende Aussparung 25. In den Umfangsbereich des Steuerringes 24 sind (Fig. 2b) iadial angeordnete Stifte 26 eingesetzt. Ein Stift 26a ist radial nach innen verlängert und durchsetzt eine fensterartige Ausnehmung 27 im Steuerring 24. Die Stifte 26,26a durchsetzen die ösen 17 in den Einsätzen 16. Im unmittelbaren Eingriffsbereich sind die Stifte 26, 26a kugelig verdickt, so daß eine zugfeste Verbindung in Form eines Kugelgelenks entsteht. In den zwei dem Gehäuse 5 naheliegenden Stützringen 6 sind Bohrungen 29 ausgebildet, in denen ein Schiebelager 30 in Form einer Hülse festgelegt ist. In diese Hülse ist ein passender Lagerzapfen 31 eingesteckt, der darin parallel zur Wellenlängsachse verschieblich gehalten wird. Der Lagerzapfen 31 ist an seinem freien Ende zu einem Universalgelenk 32 erweitert, das innerhalb der Ausnehmung 27 im Steuerring 24 liegt und an dem durchgehenden Stift 26a angelenkt ist. Durch diese Ausbildung kann sich das Universalgelenk 32 in Richtung des Doppelpfeils 33 relativ gegenüber dem Stift 26a bewegen.

Die Antriebswelle 19 für das Element 18 kann — wie angedeutet — mittels einer Lenkerverbindung 34 mit einem entsprechenden Element 18 an der anderen Stirnseite der Vorrichtung 1 verbunden sein, so daß die beiden Elemente 18 eine synchrone gegenläufige Bewegung ausführen und die Steuerringe 24 jeweils um den gleichen Winkelbetrag schrägstellen. Das Gehäuse 5 übergreift die zu den Stiften 26, 26a führenden Enden der Bandabschnitte 12 mit einer Abweisnase 35, so daß eine seitlich verschobene auflaufende Warenbahn nicht in den Bereich der Betätigung des Steuerringes 24 dringen kann und dort beschädigt wird oder eine Beschädigung hervorruft

Da die Bandabschnitte 12 in Richtung eines Doppelpfeils 15 elastisch dehnbar sind, erfahren sie bei einem Umlauf der Welle 2 um die ersten 180° der Drehbewegung eine zunehmende Längung, wenn die Sicuernnge 24 schräg gcstcüt sind. Diese zunehmende Längung der Bandabschnitte 12 erfolgt zweckmäßigerweise im besonderen in dem Umschlingungsbereich der Warenbahn W, so daß diese an der Breite gerecht wird. Der Grad der Breithaltung wird durch die Schräglage der Steuerringe 24 bestimmt Da der Lagerzapfen 31 über das Universalgelenk 32 mit dem Steuerring 24 bzw. dem Stift 26a eine drehfeste Verbindung zwischen dem Steuerring 24 und den Stützringen 6 herstellt werden Verdrehbelastungen zuverlässig von den freien Enden der Bandabschnitte 12 ferngehalten. Die Lenkerverbindung 34 stellt weiterhin sicher, daß bei gleichbleibendem Breithaltegrad die von den Bandabschnitten 12 definierte Zylinderfläche der seitlichen Bewegung der Warenbahn W zunächst folgt jedoch dann durch die Wirkung -der Lenkverbindung 34 eine Rückführung der Warenbahn Win die richtige Mittellage herbeiführt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Breiten und Führen einer Folien-, Gewebe-, Vlies- oder anderen Fasermaterialbahnen mit einem um eine Walzenachse angeordneten Walzenkörper, dessen Mantel axial, im Abstand nebeneinander und in Walzenlängsrichtung dehnbare, gleitbar gelagerte Bandabschnitte aufweist, und mit einem koaxial zur Walzenachse drehbaren Steuerring neben mindestens einer Walzenkörper-Stirnseite, an dessen Umfang die Bandp.bschnitte einseitig befestigt sind, wobei der Steuerring über einen Antrieb in Schrägstellung zur Walzenachse einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandabschnitle (12) gleitbar auf in Walzenlängsrichtung varlaufenden T-Profilen i9) mit nach außen weisendem Quersteg (10) gelagert sind und diesen mit ihrer C-Form übergreifen, die T-Profile (9) ihren Sitz in über dem Walzenkörper verteilt angeordneten und auf der Walzenachse (2) festgelegten Stützringen (6) finden, und daß zwischen jedem Steuerring (24) und dem Walzenkörper eine formschlüssige Drehkupplung (30, 31) vorgesehen ist, die eine Verdrehung zwischen dem Steuerring (24) und dem Walzenkörper verhindert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandabschnitte (12) aus dehnbarem Werkstoff wie Kunststoff, Leder oder Gummi bestehen.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite (13) der Bandabschnitte (12) koaxial zur Walzendrehachse konvex gekrümmt ist und die Bandabschnitte (12) in ihrer Gesamtheit einen geschlossenen, nur durch die engen Zwischenspalte (11) unterbrochenen Zylindermantel definieren.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandabschnitte (12) an ihrer Oberseite (13) eine Aufrauhung oder einen rutschfesten Belag (37) aufweisen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Innenseite (14) jedes Bandabschnittes (12) und dem Quersteg (10) eine Gleitschicht (36) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschicht (36) durch eine Beschichtung, vorzugsweise aus Polytetrafluor-äthylen, auf dem Quersteg (10) gebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandabschnittenden mit Ösen (17) versehen sind oder Ösen (17) aufweisende Einsätze tragen und in die am Umfang der Steuerringe (24) radial vorstehende Stifte (26, 26a) eingreifen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ösen (17) innenseitig negativ kugelig ausgebildet sind und daß die Stifte (16) im unmittelbaren Eingriffsbereich mit den Ösen (17) eine kugelige Verdickung (28) besitzen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Walzenachse (2) mehr als zwei in Längsrichtung hintereinander angeordnete Stützringe (6) angeordnet sind, die am Außenumfang sternförmig angeordnet Radial-Einschnitte (8) tragen, in denen die T-Profile (9) jeweils mit ihrem Hochschenkel, vorzugsweise durch Klebung festgelegt sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Drehkupplung (30, 31) zumindest in dem einer Walzenkörper-Stirnseite nächsten Stützring (6) ein in Walzenlängsrichtung ausgerichtetes Schiebelager (30) angeordnet ist, in das ein Lagerzapfen (31) verschiebbar eingesteckt ist, der an seinem einen Ende über ein winkelbewegliches Universalgelenk (32) mitdem Steuerring (24) verbunden ist.

ίο

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch

gekennzeichnet, daß im Steuerring (24) eine fensterförmige Ausnehmung (27) ausgebildet ist die von einem radial nach innen verlängerten Stift (26a^ durchsetzt wird, an dem innerhalb der Ausnehmung

(27) das Universalgelenk (32) des Lagerzapfens (31) radial beweglich angelenkt ist.