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LEITWALZE UND VERFAHREN ZU DEREN HERSTELLUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leitwalze zur Führung von
Materialbahnen, insbesondere Textilbahnen, in und durch das Behandlungsmedium von
Behandlungseinrichtungen, insbesondere solchen zur Behandlung von Textilbahnen,
mit von einem Walzenkörper an beiden Stirnseiten abragenden, mit dem Walzenkörper
drehfest verbundenen Rotationszapfen.
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Leitwalzen der vorgenannten Art müssen für einen faltenfreien und
ruhigen Warenlauf besonders bei der kontinuierlichen Behandlung von Textilbahnen
eine Reihe von Bedingungen erfüllen, nämlich eine hohe Rundlaufgenauigkeit, die
Möglichkeit der Schaffung von relativ grossen Walzendurchmessern und -längen, ein
möglichst geringes Gewicht und eine einwandfreie Lagerabstützung. Zudem sollen Leitwalzen
dieser Art als Unterflottenwalzen tauglich sein, was Anordnungen mit auf starren
bzw. undrehbaren Achsen über innere Kugellager rotierendem Walzenkörper ausschliesst.
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Als Unterflottenwalzen geeignete Leitwalzen, also Walzen, die in das
Behandlungsmedium einer Behandlungseinrichtung eingetaucht sind, sind sogenannte
Kernwalzen bekannt, bei welchen auf einem Stahlrohrkern ein gegen aggressive Substanzen
resistenter Edelstahlmantel aufgeschrumpft ist.
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Solche Kernwalzen können die Forderungen bezüglich einer vernachlässigbar
kleinen Durchbiegung und der damit verbundenen Rundlaufgenauigkeit wohl erfüllen,
besitzen aber den Nachteil eines relativ sehr hohen Gewichtes, was insbesondere
bei nicht angetriebenen Leitwalzen infolge deren entsprechend hohen Beharrungsvermögen
höhere Warenspannungen erfordert. Zudem sind solche Kernwalzen sehr heikel in bezug
auf die Herstellung, da das Aufschrumpfen in der Regel sehr problematisch ist.
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Bekannte Leitwalzen aus dünnwandigen Edelstahlrohren hingegen neigen
unter Belastung zu erheblichen Durchbiegungen und eignen sich bestenfalls für geringe
Arbeitsbreiten. Versuche/solche Leitwalzen mit einem Kunststoff auszuschäumen, um
damit die Rundlaufgenauigkeit zu verbessern, haben wegen der hohen Herstellungskosten
nicht zum Erfolg geführt.
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Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leitwalze
der vorgenannten Art zu schaffen, welche unter Wahrung sämtlicher Vorteile der bekannten
Kernwalzen gestattet, den ständig grösser werdenden Arbeitsbreiten der Textilmaschinen
und damit der entsprechenden Behandlungseinrichtungen und den höheren Anforderungen
in bezug auf eine spannungsarme Warenführung gerecht zu werden, wobei neben einer
ausgesprochenen Leichtbauweise zudem eine relativ einfache und kostengünstige Konzeption
und Herstellungsweise erreicht werden soll.
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Dies wird nun erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Rotationszapfen
von den Enden eines Innenstützrohres abragen und mit diesem drehfest verbunden sind,
wobei sich ein rohrförmiger Walzenmantel über mindestens zwei Stützscheiben drehfest
am Innenstützrohr abstützt.
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Diese erfindungsgemässe Massnahmen erlauben die Herstellung von sehr
leichten Leitwalzen von praktisch jedem gewünschten Durchmesser und jeder gewünschten
Länge, wobei der Walzenmantel ein sehr dünnwandiges, handelsübliches Rohr mit entsprechend
vergüteter
Oberfläche sein kann, das lediglich durch eine ausreichende
Anzahl Stützscheiben genügend am Innenstützrohr abgestützt werden muss, um allen
Anforderungen gegen Durchbiegung und Deformation zu genügen.
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Ebenso kann das Innenstützrohr ein handelsübliches Rohr sein, das
ohne Probleme mit Rotationszapfen aus Stahl oder dgl. verbindbar ist. Dabei ist
nach dem Zusammenfügen des mit den Rotationszapfen bestückten Innenstützrohres und
des Walzenmantels weder an den Rotationszapfen noch am Walzenmantel eine Nachbearbeitung
notwendig, was die Fabrikation erfindungsgemässer Leitwalzen erheblich vereinfacht.
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Dabei ist es zweckmässig, wenn eine Mehrzahl axial voneinander distanzierter
Stützscheiben auf dem Innenstützrohr aufsitzen, um eine insbesondere partielle Durchbiegung
und Deformation der Leitwalze unter allen Betriebsbedingungen auszuschliessen.
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Eine für den Zusammenbau des Innenstützrohres, versehen mit den Rotationszapfen
und den Stütz scheiben, und des Walzenmantels vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes
besteht ferner darin, dass
die Stützscheiben mit dem Innenstützrohrdrehfest
verbunden sind.
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Um das mit erheblichen Nachteilen verbundene Aufschrumpfen des Walzenmantels
zu vermeiden, wird erfindungsgemäss weiter vorgeschlagen, dass der rohrförmige Walzenmantel
auf die Stützscheiben aufgepresst wird.
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Eine weitere Gewichtsersparnis an der Leitwalze kann erreicht werden,
wenn die Stützscheiben mit Durchbrechungen versehen werden.
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Um dann ein Eindringen besonders von aggressiver Flotte in das Innere
der Leitwalze bzw. ein Austreten von Korrosionspartikeln aus dem Inneren der Leitwalze
zu verhindern, ist vorteilhaft der Walzenmantel durch Stirnscheiben stirnseitig
verschlossen. Hierbei ergibt sich eine einfache Fabrikation, wenn die Stirnscheiben
sowohl mit dem Walzenmantel als auch mit den Rotationszapfen bzw. dem Innenstützrohr
gas- und flüssigkeitsdicht verschweisst sind.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren zur
Herstellung der erfindungsgemässen
Leitwalze, welches sich dadurch
auszeichnet, dass an den Enden eines Innenstützrohres Rotationszapfen und auf dem
Innenstützrohr Stützscheiben drehfest angeordnet werden, worauf mit Press-Sitz auf
das Ganze ein Walzenmantel auf- oder das Ganze in diesen Walzenmantel eingezogen
wird.
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Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung ist nachfolgend
anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigt Fig. 1 in einem Längsschnitt eine erfindungsgemässe Leitwalze,
und Fig. 2 ausschnittsweise und in grösserem Massstab das eine Ende der Leitwalze
gemäss Fig. 1.
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Die dargestellte Leitwalze, welche als Unterflottenwalze geeignet
ist, umfasst einen rohrförmigen Walzenmantel 1, vorzugsweise in Form eines handelsüblichen
Rohres aus rostfreiem Stahl mit vorgegebener Länge, dessen Mantel bereits die geforderte
Oberflächengüte aufweist und welches relativ dünnwandig ist.
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Dieser rohrförmige Walzenmantel 1 erstreckt sich koaxial in einem
Innenstützrohr 2 aus Stahl von wenigstens angenähert gleicher Länge wie der Walzenmantel.
In stirnseitige Eindrehungen 6 des Innenstützrohres 2 (Fig. 2) sind Rotationszapfen
5 eingesetzt, vorzugsweise eingepresst, welche für eine drehfeste Verbindung mit
dem Stützrohr 2 vorzugsweise verschweisst sind.
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Auf dem Innenstützrohr 2 sitzen nahe jeder Stirnseite sowie dazwischen
mit vorgegebenem axialen Abstand untereinander eine Mehrzahl Stützscheiben 3 aus
Gusseisen oder Stahl auf, die durch Punkt- oder Rundumschweissung am Stützrohr 2
fixiert sind. Diese Stützscheiben 3 können aus Gründen der Gewichtsersparnis Durchbrechungen
aufweisen, etwa durch Ausbildung von Speichen 7. Weiter sind die Stützscheiben 3
an deren Umfangsfläche 8 leicht bombiert, um die Herstellung einer Press-Sitzverbindung
zwischen dem Innenstützrohr 2 bzw. den Stützscheiben 3 und dem Walzenmantel 1 zu
erleichtern (Fig. 2).
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Vorzugsweise erfolgt die Herstellung der erfindungsgemässen Leitwalze
so , dass zunächst das Innenstütz-
rohr 2 mit den Rotationszapfen
5 und den Stützscheiben 3 versehen und dann das Ganze mit Press-Sitz in den Walzenmantel
1 eingedrückt oder der Walzenmantel mit Press-Sitz auf das Ganze aufgeschoben wird.
Anschliessend werden Stirnscheiben 4 stirnseitig aufgesetzt und sowohl mit dem Walzenmantel
4 als auch mit den Rotationszapfen 5 bzw. dem Innenstützrohr 2 gas- und flüssigkeitsdicht
verschweisst, wie das Fig. 2 mehr im einzelnen zeigt.
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Eine derart hergestellte Leitwalze bedarf weder an den Rotationsachsen
noch am Walzenmantel einer Nacharbeit, was zu einer äusserst kostengünstigen Herstellung
führt. Natürlich ist dabei zu berücksichtigen, dass die Herstellung des genannten
Press-Sitzes ein geringes Uebermass des Aussendurchmessers der Stützscheiben vergleichsweise
dem Innendurchmesser des Walzenmantels verlangt, wobei die Relativverschiebung zwischen
Walzenmantel und Stützscheiben durch geeignete Schmiermittel unterstützt werden
kann. Im Uebrigen wird aber das Herstellen von solchen Press-Sitzen keine grösseren
Probleme bringen.
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Vergleichsweise dem vorgenannten Stand der Technik ergibt sich, wie
nun ohne weiteres gesehen werden kann, eine Leitwalze, die allen vorgenannten Anforderungen
genügt. Insbesondere ist es nunmehr möglich, sehr leichte Leitwalzen mit beliebigem
Durchmesser und praktisch beliebiger Länge äusserst kostengünstig herzustellen,
wobei eine konstante Rundlaufgenauigkeit auch bei wechselnden Belastungen gewährleistet
ist.
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