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Gekrümmte Walze zum Verbreitern bzw. Zusammenziehen von biegsamen
Materialbahnen Die Erfindung betrifft zum Verbreitern bzw. zum Zusammenziehen von
biegsamen Materialbahnen dienende gekrümmte Walzen, die aus einer Achse und auf
dieser drehbar gelagerten Walzenabschnitten bestehen, über die ein allen Abschnitten
gemeinsamer Überzug aus elastischem Material gezogen ist.
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Derartige Walzen waren bisher mit einer über ihre ganze wirksame Länge
gebogenen starren Achse versehen, deren Krümmung den Grad der Schrumpfung oder Streckung
der auf ihnen bearbeiteten Materialbahnen bestimmte. Wenn bei der Bearbeitung von
Materialbahnen verschiedener Beschaffenheit die Verwendung von Streck- oder Schrumpfwalzen
mit unterschiedlicher Krümmung notwendig war, so mußte bisher eine in der Behandlungsanlage
der Materialbahnen vorhandene Walze ungeeigneter Krümmung ausgebaut und durch eine
Walze geeigneter Krümmung ersetzt werden. Es mußte also stets eine größere Anzahl
Walzen mit verschiedener Krümmung auf Lager gehalten werden, wenn in einer Behandlungsanlage
Materialbahnen von unterschiedlicher Beschaffenheit in einer bestimmten Weise verbreitert
oder gestreckt werden sollten.
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Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht darin, den für den Aus- und
Einbau derartiger Walzen erforderlichen Zeit- und Arbeitsaufwand ein, zusparen und
die Anzahl der auf Lager zu haltenden Walzen wesentlich zu verringern. Dies
wird
erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Walzenachse starre und gerade Endteile,
einen biegsamen, elastischen Mittelteil und an den beiden Enden des Mittelteils
Klemmglieder hat, durch die der Mittelteil in der jeweils gewünschten gebogenen
Lage festgespannt werden kann.
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Die Verwendung gerader Endabschnitte hat den weiteren Vorteil, daß
die Abnutzung der Walzenoberfläche, die bei auf ihrer ganzen Länge gekrümmten Walzen
an. den Endabschnitten besonders groß war, wesentlich verringert wird, da in den
geraden Endabschnitten keine elastischeVerfo.rmung der Walzenoberfläche beim Rotieren
der Walzen eintritt. Daher können die Endabschnitte des rohrförmig ausgebildeten
Walzenmantels aus härterem und weniger nachgiebigem Gummi od. dgl. hergestellt werden,
der wesentlich widerstandsfähiger ist und eine längere Lebensdauer hat als der in
den notwendigerweise weicheren Endabschnitten der bisher bekannten Walzen verwendete
Gummi. Der Unterschied in der Härte der verschiedenen Walzenabschnitte kann durch
eine Oberflächenbehandlung oder auf andere Weise erreicht werden.
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Dadurch, daß die Walze mit geraden Endteilen versehen ist, können
ferner Materialbahnen von erheblich verschiedener Breite in wirksamer Weise bearbeitet
werden, während eine gleichmäßig von einem Ende bis zum anderen Ende gebogene Walze
der bekannten Art, wenn sie zum ausreichenden Verbreitern einer Materialbahn von
beispielsweise i8o cm Breite entworfen war, nur eine völlig unzureichende Verbreiterung
einer Materialbahn von beispielsweise 75 bis ioo cm Breite hervorbringen konnte.
Bei einer Walze gemäß der Erfindung kann aber der mittlere Walzenabschnitt in einer
solchen Länge gebogen sein, wie dies zum Verbreitern der schmalsten zu behandelnden
Materialbahn notwendig ist, wobei die Ränder dieser schmalsten Materialbahn sich
ein wenig auf die geradlinigen Teile der Walze erstrecken. Wenn nun breitere Materialbahnen
von der Walze bearbeitet werden, wird eine jede solche breitere Materialbahn bis
hinauf zu der maximalen Breite, welche die Walze behandeln kann, im wesentlichen
der gleichen Streckkraft unterworfen wie die schmalste Materialbahn.
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Bei einer vorzugsweisen Ausgestaltung einer Walze gemäß der Erfindung
besteht der biegsame elastische Mittelteil der Walze aus Federblättern, die an ihrem
einen Ende fest eingespannt und an ihrem anderen Ende während des Biegens der Walze.
nicht eingespannt sind, so daß sie während des Biegens aufeinander gleiten können,
und daß eine von außen zugängliche Klemmvorrichtung vorgesehen ist, um die Federblätter
an ihren freien Enden fest einzuspannen, nachdem die Achse in der gewünschten Weise
gebogen ist.
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In dem folgenden Teil der Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung an Hand der Zeichnungen beschrieben, von denen Fig. i im Aufriß eine
Ansicht der Walze und der an ihr angeordneten Einstellmittel ist, Fig.2 ein Längsschnitt
durch den linken geraden Endteil der in Fig. i gezeigten Walze ist, wobei einige
Teile der Walze in Ansicht dargestellt sind, Fig.3 ein Längsschnitt durch den rechten
geraden Endteil der in Fig. i gezeigten Walze ist, Fig. 4 ein Querschnitt nach der
Linie 7-7 der Fig. 2 und Fig. 5 ein. Querschnitt nach der Linie 8-8 der Fig. 2 ist.
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Bei der gezeigten Ausführung sind zwei geradlinige und starre Achsenabschnitte
2o, 22 miteinander durch einen biegsamen und elastisch nachgiebigen Blattfederabschnitt
verbunden;, der allgemein mit 24 bezeichnet ist. Hierbei ist der verhältnismäßig
lange Oberflächenmantel 16 aus Gummi od. dgl. um den wesentlichen; Teil der geradlinigen
Abschnitte 2o, 22 sowie um die gesamte Länge des Blattfederabschnittes 24 herum
montiert. Die geradlinigen Endabschnitte können im Ouerschn.itt sechseckig sein
oder gemäß dem hier dargestelltenAusführungsbeispi.el einen runden Querschnitt besitzen.
Jedoch können sich die geraden Abschnitte 20, 22 um eine gewisse Entfernung über
die Einspannklammern 12 hinaus erstrecken. Der Zweck dieser Ausbildung wird weiter
unten noch erläutert.
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Der Blattfederabschnitt 24 ist aus einer Vielzahl von Federblättern
verschiedener Breite hergestellt, die in gestaffelter Anordnung aufeinandergestapelt
sind, um eine Blattfeder mit kreisförmigem Querschnitt zu schaffen, wie in Fig.
4 und 5 dargestellt ist. Auf dem inneren Ende des geraden Achsenabschnittes 22 ist
ein Hülsenstück 23 befestigt (Fig. 3). Das Hülsenstück 23 besitzt eine axiale Ausnehmung
zur Aufnahme eines Endes des Blattfederabschnittes 24. Ein Stift 26 sichert die
Enden sämtlicher Federblätter und des Hülsenstückes 23 gegen eine Relativbewegung.
Praktisch wirken das Hülsenstück 23 und der Achsenabschnitt 2:2 wie ein einziger
Körper und können, falls gewünscht, aus einem Stück hergestellt sein.
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Längs dem Blattfederabschnitt 24 ist in, gegenseitigen Abständen eine
Anzahl von Kugellagern 28 angeordnet, wobei der innere Laufring 3o eines jeden Kugellagers
nicht drehbar auf der Blattfeder befestigt ist, während der äußere Laufring 36 eines
jeden Kugellagers jeweils in einem zylindrischen Walzenabschnitt 38 einer Reihe
solcher Walzenabschnitte befestigt ist, die mit geringem Abstand voneinander längs
der Blattfeder verteilt angeordnet sind. Ein Merkmal von wirtschaftlicher Bedeutung
besteht darin, da.ß der innere Laufring 30 eines jeden Kugellagers einfach und wirksam
gegen Verdrehung auf der Blattfeder mit Hilfe einer Vierkantkopfschraube 32 gesichert
werden kann, welche vor der Montage des Kugellagers auf die Blattfeder in den inneren
Laufring eingeschraubt werden kann. In der Blattfeder ist ein Längsschlitz 34 vorgesehen,
und der Vierkantkopf der Schraube greift lose in diesen Schlitz ein, wenn das Kugellager
montiert wird. Der Schraubenkopf verhindert eine Relativdrehung zwischen dem inneren
Laufring und der Blattfeder, und die Schraube wird an
einem unbeabsichtigten
Herausdrehen gehindert, auch wenn sie nicht fest in den inneren Laufring eingeschraubt
werden kann. Vorzugsweise sind auf der Blattfeder lose Zwischenhülsen 4o angeordnet,
welche die Relativbewegungen der einzelnenKugellager begrenzen.
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Ein einzelner, verhältnismäßig langer zylindrischer Walzenabschnitt
42 ist drehbar auf dem geraden Achsenabschnitt 22 gelagert. Die Lagerung erfolgt
mit Hilfe von zwei oder mehr Kugellagern, deren innere Laufringe 44. auf dem Achsenabschnitt
22 gegen Verdrehung durch Vierkantkopfschrauben 32' gesichert sind, die in die inneren
Laufringe eingeschraubt sind und deren Köpfe in eine Ausnehmung oder Nut 3q.' eingreifen,
welche in dem geraden Achsenabschnitt 22 vorgesehen ist. Die äußeren Laufringe 46
sind in dem Walzenabschnitt 42 befestigt.
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Gemäß Fig. 2 erstreckt sich das entgegengesetzte oder linke Ende des
Blattfederabschnittes 24 in ein mehrteiliges Klemmorgan 48, dessen Klemmbacken 49
am besten aus Fig.4 ersichtlich sind. Das Klemmorgan 48 besitzt kegelförmig oder
keilförmig verjüngte Außenwandungen, welche in, die inneren kegel- oder keilförmig
verjüngten Wandungen eines zusammenarbeitenden Klemmgliedes 5o passen, welch letzteres
an dem inneren Ende des geraden Achsenabschnittes 2o befestigt ist. Gegebenenfalls
können der Achsenabschnitt 2o und das Klemmglied 5o auch aus einem Stück hergestellt
sein. Der Achsenabschnitt 2o besitzt eine durchgehende axiale Bohrung2i, durch welche
sich eine lange Schraube 52 erstreckt, deren inneres Ende in einen nicht gespaltenen
Hals des Klemmorgans 48 eingeschraubt ist, wie bei 54 in Fig. 2 angedeutet ist.
Das äußere Ende der langen Schraube 52 ragt aus dem Achsenabschnitt 2o heraus und
ist an seinem äußeren Ende mit einem Vierkant 53 versehen, das zur Aufnahme eines
Schlüssels od. dgl. dient. Die Schraube 52 ist in dem Achsenabschnitt 2o drehbar
gelagert, aber gegen relative Längsbewegung zum Achsenabschnitt 20 mittels aufgebolzter
Bunde 52', 52" gesichert, die an entgegengesetzten Seiten einer Lagerbuchse 56 angeordnet
sind, welch letztere beispielsweise mittels einer Schraube 56' in dem Ende des Achsenabschnittes
2o gegen Verdrehung gesichert ist. Ein einziger, verhältnismäßig langer zylindrischer
Walzenabschnitt 58, vergleichbar mit dem Walzenabschnitt 42 auf dem anderen Walzenende,
umgibt einen wesentlichen Teil des Achsenabschnittes 20 sowie die Klemmglieder.
Dieser zylindrische Walzenabschnitt 58 ist auf dem Achsenabschnitt 20 mit Hilfe
von zwei oder mehr Kugellagern drehbar gelagert, deren innere Laufringe gegen Verdrehung
auf dem Achsenabschnitt 20 durch Schrauben 32' gesichert sind, deren Vierkantköpfe
in eine Ausnehmung oder Nut 34 eingreifen, wie dies auch am anderen Ende der Walze
der Fall ist. Die äußeren Laufringe 46 sind in dem Walzenabschnitt 58 befestigt.
Der lange Oberflächenmantel 16 aus Gummi od. dgl. ist über sämtliche Walzenabschnitte
38, 42 und 58 gezogen, so daß der Oberflächenmantel 16 und sämtliche Walzenabschnitte
als ein gemeinsames Ganzes rotieren können. Am äußeren Ende eines jeden Walzenabschnittes
42 bzw. 58 ist ein Widerlager 6o befestigt, welches sich gegen die entgegengesetzten
Enden des Oberflächenmantels 16 legt und jede relative Längsbewegung des Oberflächenmantels
und der Walzenabschnitte verhindert.
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Die Walze kann lose in den Lagerklammern 12 montiert sein, wobei die
Walze von einem Ende bis zum anderen Ende gerade verläuft, wie dies durch die gestrichelten
Linien in Fig. i angedeutet ist. Hierbei sind die Klemmglieder 48, 50 gelöst,
wie in Fig. 2 dargestellt, was mit Hilfe einer dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten
Drehung des Endes 53 der Schraube 52 (Fig. 2) herbeigeführt wird, welche das Klemmglied
48 außer Eingriff mit dem entsprechenden Klemmglied 5o bringt. In dieser Stellung
der Klemmglieder sind die Blätter der Blattfeder 24 freigegeben, so daß sie sich
in Längsrichtung relativ gegeneinander verschieben können, wenn die Feder gebogen
wird. Dagegen sind die an der rechten Seite befindlichen Enden der Federblätter
durch den Stift 26 festgehalten. Während die Endlagerklammern 12 lose und die Klemmglieder
48, 5o außer Eingriff sind, kann an den Enden der Achsenabschnitte 20, 22 eine Biegevorrichtung
angebracht werden, um ein Biegen der Walze herbeizuführen, wie aus Fig. i ersichtlich
ist. Die Biegevorrichtung kann eine lange Spindel 62 besitzen, an deren entgegengesetzten
Enden Rechts- und Linksgewinde angebracht sind. Auf jedes mit Gewinde versehene
Ende der Spindel 62
ist eine Mutter 64 aufgeschraubt. An jede Mutter 64 ist
ein verschwenkbarer Hebel 66 angelenkt, welcher an seinem äußeren Ende derart
ausgebildet ist, daß er über das jeweilige Ende der Achsenabschnitte 20, 22 greifen
kann. Jeder Hebel 66 besitzt zwei in gegenseitigem Abstand angeordnete Arme, zwischen
denen die Mutter 64 drehbar gelagert ist. Ein Arm des rechten Hebels 66 ist in Fig.
i abgebrochen dargestellt, um die Mutter in ausgezogenen Linien zu zeigen. An einem
Ende der Spindel 62 ist ein Handrad 68 befestigt.
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Wenn die Walze sich in ihrer geradegestreckten, in Fig. i in gestrichelten
Linien dargestellten Lage befindet, hängen die Hebel 66 lose herab. Diese
Stellungen sind in gestrichelten Linien in Fig. i veranschaulicht. Durch Drehen
der Spindel 6:2 im Uhrzeigersinn (Fig. i) bewegen sich die unteren angelenkten
Enden der Hebel 66 mit den Muttern 64 längs der Spindel aufeinander zu und bewirken,
daß die Walze in ihrem mittleren Abschnitt gebogen wird, wobei die Federblätter
der Blattfeder 24 während des Biegevorganges relativ aufeinander gleiten. Wenn der
Walze der gewünschte Krümmungsgrad des Walzenbogens erteilt ist, kann die Klemmgliedschraube
52 an ihrem Ende 53 im Uhrzeigersinn (Fig.2) gedreht werden. Dadurch wird das Klemmglied
48 in das Klemmglied 5o weit genug hineingezogen, um die linken Enden der Federblätter
fest zusammenzuklemmen und gegen Relativschlupf zu sichern, wodurch die Walze mit
ihrem
mittleren Abschnitt in der vorgesehenen Krümmung gebogen festgehalten wird. Die
Endla.gerklammern 12 werden dann festgezogen, nachdem die Achse der Walze in die
gewünschte Ebene gebracht worden ist. Nach dem Einstellen der Walzenbiegung kann
die Biegevorrichtung von den Enden der Achsenabschnitte entfernt werden, oder sie
kann auch daran belassen werden.
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Bei dem Oberflächenmantel 16 der Walze können die geraden Endabschnitte
des Mantels aus härterem und dauerhafterem Gummi gemacht werden als der mittlere,
gebogene Walzenabschnitt.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehend beschriebenen
und dargestellten Ausführungsformen, sondern sie umfaßt alle möglichen Varianten
im Rahmen des wesentlichen Erfindungsgedankens.