DE3028967C2 - Expansionsachse - Google Patents

Description

achse mit zwei Gruppen von Längsschlitzen, teilweise im Schnitt,

Fig.2 die Achse gemäß Fig. 1 längs Linie H-II geschnitten,

Fig.3 den den Fluidanschluß aufweisenden Lagerzapfen, teilweise im Schnitt, und

Fig.4 eine weitere Ausführungsform einer Expansionsachse in Ansicht

Die in den F i g. l— 3 dargestellte Expansionsachse 1 besteht aus zwei Lagerzapfen 6,16, einer zwischen diesen angeordneten Friktionshülse 2 und einem innerhalb dieser angeordneten Expansionsbalg in Form eines etwa topfiörmigen Sackes 11 aus elastischem Material, z. B. Gummi. Der Außendurchmesser des topfförmigen Sackes 11 entspricht etwa dem Innendurchmesser der Friktionshülse 2. Der Boden 18 des Sackes 11 stützt sich an dem in F i g. 1 rechten Lagerzapfen 6 ab. Das offene Ende des Sackes 11 ist über ein in die Hülse 2 hineinragendes geripptes Anschlußteil 9 des den Fluidanschluß 14 umfassenden Lagerzapfens 16 geschoben. Die Rippen des Anschlußteils 9 sind mit der Bezugsziffer 10 gekennzeichnet (vgi. insbesondere auch F i g. 3). Die Lagerzapfen 6, 16 weisen an ihren der Friktior,»hüise 2 zugewandten Enden jeweils einen Abschnitt 7, 8 mit einem Außendurchmesser entsprechend dem Innendurchmesser der Hülse 2 auf. Ober diese Abschnitte sind die Hülsenenden im montierten Zustand (F i g. 1) jeweils geschoben. Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Lagerzapfen 6, 16 mittels einer Kehlnahtschweißung 19 fest miteinander verbunden. Dadurch, daß sich der Boden 18 des elastischen Sackes 11 an dem Lagerzapfen 6 abstützt, ist sichergestellt, daß das auf den gerippten Anschlußteil 9 geschobene Sackende irr» Betrieb nicht von diesem abrutscht.

Der den Fluidanschluß 14 umfassende Lagerzapfen 16 weist an seinem in die Hülse 2 hineinragenden Teil eine zentrale Sackbohrung 12 mit einem konischen Ende 13 auf, von dem eine Anschlußbohrung 20 radial nach außen führt, in die eine Leitung für die Zuführung oder Abfuhr eines Druckmediums einsetzbar ist.

Wie Fi g. 3 deutlich erkennen läßt, sind die Rippen 10 jeweils kegelstumpfförmig ausgebildet, und zwar sich zur Achsmitte hin verjüngend.

Die Rippen 10 dienen zugleich als Dichtungsrippen.

Die Friktionshülse 2 weist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 zwei Gruppen von Längsschlitzen 17, 17' auf, die sich jeweils nur über einen Teil der Längserstreckung der Friktionshülse 2 erstrecken'. Die Längsschlitze 17, 17' sind über den Umfang der Friktionshülse 2 gleichmäßig verteilt, wobei benachbarte Längsschlitze sich gegenseitig überlappen. Die Länge der Überlappung beträgt 20— 50% der jeweiligen Länge der Längsschlitze, beispielsweise 30— 50%, insbesondere 40%.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 4 sind drei Gruppen von Längsschlitzen 17, 17' und 17" vorgesehen. Im übrigen ist die Ausführungsform gemäß Fig.4 identisch mit derjenigen gemäß den Fig. 1—3. Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 4 beträgt je'ioch die Länge der äußeren Längsschlitze 17,17" beispielsweise nur 40— 80% der Länge der mittleren Schlitze, mit Vorteil nur 50— 70%, insbesondere nur 60%.

Die Länge der mittleren Schlitze beträgt etwa 75% der Breite der über die Expansionsachse geschobenen Wickeltrommel bzw. -hülse bzw. eines über die Expansionsachse geschoba.iPn Coils.

Die Friktionshülse 2 besteht beispielsweise aus einem rostfreien Stahl, z. B. Chro'ji-Nickel-Stahl und weist bei einem Innendurchmesser von etwa 64 mm und einer Länge von etwa 1570 mm eine Wandstärke von etwa 3 mm auf. Eine derart bemessene Expansionsachse ist für einen Papiercoil von einem Gewicht von etwa 400 kg und einer Breite zwischen 500 und 1400 mm geeignet Die Breite der Schlitze 17,17' und gegebenenfalls 17" beträgt etwa 1,5— 2 mm. An den Enden der Schlitze 17,17', 17" sind jeweils etwa kreisförmige Erweiterungen vorgesehen. Der Durchmesser dieser kreisförmigen Erweiterungen beträgt bei einer Schlitzbreite von 1,5— 2 mm etwa 6 mm.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 sind insgesamt 6 Längsschlitze gleichmäßig über den Umfang der Friktionshülse verteilt angeordnet

Die beschriebene Expansionsachse ist nicht nur in der Papier- und Textilindustrie verwendbar. Sie eignet sich überall dort, wo es darauf ankommt schnell und sicher eine über die Achse geschobene Hülle auf der Achse zu fixieren und gegebenenfalls zu versetzen. Die beschriebene Expan=ionsachse zeichnet sich durch hohe Friktionsmomente bei leichter Verschier barkeit im entspannten Zustand des Expansionssackes 15 aus.

Die beschriebene Expansionsachse kann auch selbst als Tragachse für z. B. Sonnenkollektoren, Scheinwerfer, Arbeitstische, Arbeitsbänke, Werkzeuge oder dgl. dienen. .A-ich bei diesem Einsatz ist es vorteilhaft wenn die kraftschlüssige Verbindung zwischen der Achse und dem Lager über die gesamte Achsenlänge im wesentlichen gleichmäßig ist

Zur Erhöhung der Festigkeit der Fnktionshülse 2 besteht diese vorteilhafterweise aus einem austenitischen Chrom-Nickel-Stahl, wobei die Festigkeit durch einen Extra-Kaltzug erhöht werden kann. Dieses Material fördert die Rückfederungseigenschaften der Friktionshülse 2.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Expansionsachse mit zwei Lagerzapfen, einer zwischen diesen angeordneten zylindrischen, dünnwandigen Friktionshülse aus Metall oder dgL, die mit mehreren über den Umfang verteilt angeordneten, sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitzen versehen ist, und einem innerhalb der Hülse angeordneten Expansionsbalg zur elastischen Aufweitung der Hülse etwa radial nach außen, wobei der Expansionsbalg mit einem Fluidanschluß versehen ist, der durch einen der Lagerzapfen hindurch nach außen geführt ist

dadurch gekennzeichnet, daß

— der Expansionsbalg in Form eines Sacks (11) aus elastischem Material, z. B. Gummi, ausgebildet ist, dessen offenes Ende über ein im montierten Zustand in die Hülse (2) hineinragendes gerippte; Anschlußteil (9) des den Fluidanschluß \i4) umfassenden Lagerzapfen (16), und daß

— die Schlitze (17,17', 17") sich jeweils nur über einen Teil der Hülsenlänge erstrecken und so über den Umfang der Hülse verteilt angeordnet sind, daß sich benachbarte Schlitze jeweils überlappen.

2. Expansionsachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, mindestens zwei Gruppen von sich überlappenden Längsschlitzen (17,17', 17") vorgesehen sind.

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Die Erfindung betrifft eine Expansionsachse mit zwei Lagerzapfen, einer zwischen diesen angeordneten zylindrischen, dünnwandigen Friktionshülse aus Metall oder dgL, die mit mehreren über den Umfang verteilt angeordneten, sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitzen versehen ist, und einem innerhalb der Hülse angeordneten Expansionsbalg zur elastischen Aufweitung der Hülse etwa radial nach außen, wobei der Expansionsbalg mit einem Fluidanschluß versehen ist, der durch einen der Lagerzapfen hindurch nach außen geführt ist

Eine derartige Expansionsachse ist aus US-PS 26 21 867 bekannt, wobei die bekannte Expansionsachse als Tragachse für Wickelhülsen zum Aufwickeln oder Abwickeln von Papierbahnen dienen soll. Bei der bekannten Lösung werden die Lagerzapfen durch eine die Hülse in Längsrichtung durchdringende Spindel gebildet wobei zwischen der Spindel und der Hülse ein doppelwandiger, zylindrischer Luftbalg angeordnet ist, dessen Luftanschluß durch die Spindel an einer Seite der Achse nach außen geführt ist. An den Hüisenenden sind jeweils Lagerringe vorgesehen, die ebenfalls von der Spindel durchsetzt sind. Die Lagerringe dienen zur Fixierung der Hülse auf der Spindel. Die bekannte Expansionsachse besteht also aus einer radial nach außen aufweitbaren Metallhülse, zwei Lagerringen, der die beiden Lagerringe und die Hülse in Längsrichtung durchdringenden Spindel sowie dem zwischen Metallhülse und Spindel eingesetzten Luftbalg, wobei die Luftzufuhr bzw. Luftabfuhr durch ein durch die Spindel an einer Seite der Achse nach außen geführtes Luftröhrchen erfolgt. Die bekannte Expansionsachse zeichnet sich also durch eine Vielzahl von Einzelteilen aus, wobei an den Verbindungsstellen der Balgwände des doppelwandig ausgebildeten Luftbalgs Dichtigkeitsprobleme auftreten.

Schließlich ist bei der bekannten Expansionsachse nachteilig, daß sich die Längsschlitze im wesentlichen über die gesamte Länge der Hülse erstrecken. Es hat sich nämlich gezeigt daß das Rückfederungsverhalten bei dieser Ausbildung der Längsschlitze relativ gering ist mit der Folge, daß eine relativ langsame AbLJasung der Luft aus dem Luftbalg erfolgt und ein rasches Abziehen z. B. einer Wickelhülse von der Expansionsachse nach öffnen des Luftventils nicht möglich ist Außerdem ist die die Friktionswirkung am Rand der Friktionshülse ungenügend.

Aus der US-PS 37 18 573 ist es an sich bekannt den inneren Durchgang eines Verbindungsstückes für hydraulische Leitungen mit Kunststoff auszukleiden. Die Auskleidung erfolgt jedoch nur zum Zweck eines sicheren Korrosionsschutzes.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Expansionsachse der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch einfache Konstruktion, hohe Rückfederung und gleichmäßige Kraftschlußwirkung im wesentlichen über die gesamte Länge der Friktionshülse auszeichnet

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst

Die erfindungsgemäße Lösung besteht nur aus zwei Lagerzapfen, einer zwischen diesen angeordneten Hülse sowie einem Expansionssack aus elastischem Material, z. B. Gummi. Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich also durch wesentlich weniger Teile aus als die Lösung gemäß der US-PS 26 21 867, mit der Folge, daß sie billig in der Herstellung und einfach in der Montage ist

Auch der erfindungsgemäß ausgebildete Expansionsbalg ist einfach aufgebaut und wirft keine Dichtigkeitsprobleme auf, wie der aus der US-PS 26 21 867 bekannte doppelwandige Luftbalg.

Auch ist der Materialeinsatz bei de · «rfindungsgemäßen Lösung wesentlich geringer als bei der bekannten Lösung.

Die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung der Längsschlitze in der Friktionshülse gewährleistet bei hoher Festigkeit ein gutes Rückfederungsverhalten, so daß beim Ablassen des Druckmediums aus dem topfförmigen Sack praktisch schlagartig z. B. eine auf die Expansionsachse aufgeschobene Wickeltrommel abziehbar ist. Somit erlaubt die erfindungsgemäße Expansionsachse eine schnelle Handhabung.

Die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung der Längsschlitze gewährleistet zudem eine gleichmäßige Kraftschluß-Verbindung zwischen der Friktionshülse und einer über diese geschobenen Trommel oder dgl. über die gesamte Hülsenlänge, also auch an den Randbereichen. Eine derartige Gleichverteilung der kraftschlüssigen Verbindung ist mittels der bekannten Lösung nicht möglich.

Als Druckmedium bzw. -fluid wird vorzugsweise — wie an sich bekannt — Luft verwendet. Es ist jedoch genausogut die Verwendung von anderen Gasen oder eines Hydraulikmediums denkbar.

Eine bevorzugte konstruktive Weiterbildung der Erfindung ist im Unteranspruch 2 beschrieben.

Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Expansions-