DE3702251A1 - Rolle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rolle, insbesondere eine Transportrolle, aus einem elastischen Formkörper und einer darin konzentrisch angeordneten Buchse.

Derartige Rollen sind allgemein bekannt und dienen beispielsweise zum Transport von Papierbahnen oder -blättern in Kopiermaschinen, wobei die Rollen verdrehsicher auf Wellen anzuordnen sind.

Aus der DE-PS 31 40 546 ist eine Rolle bekannt, die aus einem rohrförmigen Mantel besteht, worin mindestens eine elastische Buchse eingesetzt ist, die von einer Innen- und einer Außenhülse aus Metall eingefaßt ist und den Mantel konzentrisch auf einer Welle hält. Dabei besteht die Innenhülse aus einer mit einer radial nach innen gerichteten Spannkraft auf der Welle sitzenden Aufspannbuchse und die Außenhülse aus einer mit einer radial nach außen gerichteten Spannkraft in dem Mantel sitzenden Einspannbuchse.

Mit dieser bekannten Ausführungsform ist eine stabile Verbindung zwischen der Rolle und der Welle mit Hilfe handelsüblicher Befestigungsmittel herbeizuführen, wobei es nicht erforderlich ist, zwischen dem Wellendurchmesser und dem Innendurchmesser des Mantels enge Toleranzen einzuhalten.

Soll jedoch der Rollenmantel aus einem elastischen Formkörper bestehen, so bewirkt bei der bekannten Ausführungsform die mit einer radial nach außen gerichteten Spannkraft in dem Mantel sitzende Einspannhülse eine ungleichmäßige Verformung des elastischen Mantels. Selbst wenn der Rollenmantel im auf der Welle montierten Zustand nachbearbeitet wird, läßt sich eine hinreichend genaue Zylinderform des Rollenmantels nur für einen bestimmten Temperaturzustand erreichen. Mit jeder Temperatur­ änderung, die zwischen -40°C, z. B. beim Lufttransport, und +70°C, z. B. beim Betrieb der Rollen, schwanken kann, ergibt sich infolge der Spannkraft der Einspannbuchse auf das elastische Rollenmaterial eine Abweichung von der Zylinderform des Rollenmantels.

Aber auch die für die erforderliche Verdrehfestigkeit der Rolle insgesamt verantwortliche mit einer nach innen gerichteten Spannkraft auf der Welle sitzenden Aufspannbuchse ist nicht ohne Nachteile. Wird die geschlitzte Aufspannbuchse nämlich wie üblich einvulkanisiert, so gelangt über den Schlitz der Buchse Gummimaterial auf die Innenseite der Aufspannbuchse, was eine Nachbearbeitung erfordert. Ein wesentlicherer Nachteil ergibt sich jedoch daraus, daß beim Aufschieben der Rollen auf die Welle die Aufspannbuchse Längsriefen verursacht, die insbesondere dort nicht hingenommen werden können, wo Lagerstellen der Welle vorgesehen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zu einer Rolle, insbesondere einer Transportrolle der eingangs beschriebenen Art zu gelangen, die bei einem einfachen Aufbau eine verdrehsichere Anordnung auf einer Welle ermöglicht und bereits vor dem Aufbringen auf die Welle eine hinreichend genaue zylindrische Mantelform erhalten kann, die auch durch eine Verspannung der Rolle mit der Welle unverändert beibehalten wird und schließlich auch die Welle in keiner Weise beschädigt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einer Rolle der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten gattungsgemäßen Art ausgegangen, die erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil desselben angegebenen Merkmale aufweist.

Durch die erfindungsgemäße Integration der starren Buchse in den elastischen Formkörper zwischen dem Außendurchmesser des einen und dem Innendurchmesser des anderen Zylinderteils und durch die zumindest stellenweise unmittelbare Verbindung der Zylinderteile miteinander ergeben sich eine Reihe sehr beachtlicher Vorteile:

• - Die Buchse bedarf keiner Vorbehandlung beispielsweise zur Entfettung mit anschließender Auftragung eines Haftvermittlers, um beim Umgießen mit dem Formkörpermaterial, aus dem die Zylinderteile entstehen, zwischen diesen sicher zu haften, weil durch Verbindungen zwischen den Zylinderteilen aus deren Material die Buchse daran gehindert wird, sich relativ zu den Zylinderteilen zu verschieben oder zu verdrehen.
• - Der unter Einschluß der Buchse fertig gegossene Formkörper läßt sich auf einen Dorn aufbringen, um den Rollenmantel mit der erforderlichen Genauigkeit rund zu schleifen. Die so erzielte Formgenauigkeit behält die Rolle auch dann unverändert bei, wenn sie unter großem Preßdruck endgültig auf eine Welle geschoben wird, weil durch die starre Buchse eine Verformung bei der Verpressung des innenliegenden Zylinderteils des elastischen Formkörpers nicht über die starre Buchse hinaus auf den außen­ liegenden Zylinderteil Auswirkungen haben kann. Die Rolle kann also völlig fertig vorfabriziert werden, um erst dann auf die Welle aufgebracht zu werden, und erfordert insbesondere auch nach dem Aufbringen keinerlei Nachbearbeitung.
• - Die Rolle läßt sich ohne Beeinträchtigung der Formgenauigkeit ihres Mantels auf eine Welle pressen, deren Durchmesser um einen bestimmten Betrag größer ist als der Innendurchmesser des innenliegenden Zylinderteils im entspannten Zustand. Nach dem Aufbringen der Rolle auf die Welle ist durch eine entsprechende Verdrängung des Zylinderteilwerkstoffes in radialer Richtung gegen die Innenseite der starren Buchse das Zylinderteil entsprechend fest zwischen der Welle und der Buchse verpreßt und gewährleistet dadurch eine entsprechend hohe Verdrehsicherheit zwischen der Welle und der Rolle.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind in der starren Buchse radiale Durchbrüche vorgesehen, die von Brücken zwischen den Zylinderteilen aus deren Material ausgefüllt sind.

Obschon grundsätzlich auch die Möglichkeit besteht, auf die erfindungsgemäßen Durchbrüche in der Buchse zu verzichten und die Zylinderteile breiter als die Buchse auszubilden, um sie auf den Stirnseiten unter Einschluß der Buchse miteinander verschmelzen zu lassen, haben Versuche gezeigt, daß die Verbindung der Zylinderteile über radiale Durchbrüche in der Buchse zwei wesentliche Vorteile hat:

• - Die Verbindung der Zylinderteile über mehrere Mantelstellen führt nicht nur zu einem homogeneren Formkörper sondern auch zu einer intensiveren Verbindung zwischen den Zylinderteilen als eine auf ihre Stirnbereiche beschränkte Verbindung.
• - Zum Gießvorgang des Formkörpers läßt sich eine Buchse, deren Breite mit der Breite der Zylinder­ teile übereinstimmt, in einfacher Weise in der Form einspannen und hinreichend genau fixieren, ohne daß dazu aufwendige Hilfseinrichtungen erforderlich sind.

Vorzugsweise sind die Durchbrüche in gleichmäßiger Verteilung über die Mantelfläche der Buchse angeordnet und schaffen damit die Voraussetzung für eine durchgehend stabile Verbindung zwischen den beiden Zylinderteilen.

Um die Buchse in besonders einfacher Weise zentrisch innerhalb der Form einspannen zu können, worin der im wesentlichen aus den beiden Zylinderteilen bestehende Formkörper zu gießen ist, sieht schließlich eine Ausgestaltung der Erfindung noch vor, daß beide Stirnseiten der Buchse mit einer konisch zum Buchsenzentrum hin geneigt ausgerichteten Fase versehen sind.

Durch die erfindungsgemäße Fasenausbildung der Stirnseite der Buchse, läßt sich diese zwischen zwei den Fasen patrizenförmig angepaßten Kegelstücken einspannen, die für sich oder mit Formenteilen axial verschiebbare Bestandteile der Form im übrigen sein können.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rolle dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch die Rolle in einer axialen Ebene,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Rolle nach der Linie II-II der Fig. 1.

Auf eine Welle 1 ist die aus einem elastischen Formkörper 2 und einer darin konzentrisch angeordneten starren Buchse 3 bestehende Rolle aufgepreßt.

Der Formkörper 2 setzt sich aus zwei miteinander verbundenen Zylinderteilen 4 und 5 zusammen. Das Zylinderteil 4 liegt mit seinem Außendurchmesser gegen den Innendurchmesser der starren Buchse 3 an. Das Zylinderteil 5 liegt mit seinem Innen­ durchmesser gegen den Außendurchmesser der starren Buchse 3 an.

Die Buchse 3, die zum Beispiel aus Aluminium hergestellt sein kann, ist mit über den Buchsenumfang und die -höhe in gleichmäßiger Verteilung angeordneten radialen Durchbrüchen 6 versehen, worin beim Gießen des Formkörpers 2 Material einfließt, das Brücken 7 zwischen den Zylinderteilen 4 und 5 herstellt.

Auf beiden Stirnseiten ist die Buchse 3 mit je einer zum Buchsenzentrum hin gerichteten Fase 8 versehen, so daß sich die Buchse 3 zwischen entsprechend ausgebildeten Kegelstücken innerhalb des Hohlraumes der Form zum Gießen des Formkörpers 2 in einfacher Weise zentrisch einspannen läßt.

Da der Innendurchmesser des Zylinderteils 4 im entspannten Zustand kleiner ist als der Durchmesser der Welle 1, entsteht eine Verpressung des elastischen Werkstoffes des Zylinder­ teils 4, so wie die Rolle auf die Welle 1 aufgeschoben wird. Durch diese Verpressung entsteht eine Verdrehsicherung zwischen der Welle 1 und dem Formkörper 2, ohne daß dabei das Zylinderteil 5 eine Formveränderung erfährt.

Claims (4)

1. Rolle, insbesondere Transportrolle, aus einem elastischen Formkörper und einer darin konzentrisch angeordneten Buchse, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Formkörper (2) aus zwei miteinander verbundenen Zylinderteilen (4, 5) besteht, von denen das eine einen dem Innendurchmesser der starren Buchse (3) entsprechenden Außendurchmesser und das andere einem dem Außendurchmesser der starren Buchse (3) entsprechenden Innendurchmesser aufweist.

2. Rolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Buchse (3) radiale Durchbrüche (6) vorgesehen sind, die durch Brücken (7) zwischen den Zylinderteilen (4, 5) aus deren Material ausgefüllt sind.

3. Rolle nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche (6) in gleichmäßiger Verteilung über die Mantelfläche der Buchse (3) angeordnet sind.

4. Rolle nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Stirnseiten der Buchse (3) mit einer konisch zum Buchsenzentrum hin geneigt ausgerichteten Fase (8) versehen sind.