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Breitstreckwalze mit einstellbarer Krümmung Die Erfindung betrifft
eine Breitstreckwalze mit einstellbarer Krümmung für biegsame Textil-, Papier-oder
Kunststoffbahnen, bestehend aus einem von mehreren Rollenabschnitten getragenen
elastischen Mantel und einer aus einer Anzahl biegsamer, federnder Stahlstäbe gebildeten
Achse, auf der die Rollenabschnitte sich über Tragkörper drehbar abstützen, wobei
an dem einen Ende der Achse alle Stahlstäbe fest eingespannt sind, während an deren
anderem Ende nur ein Teil der Stahlstäbe fest eingespannt, jedoch der auf der anderen
Seite der neutralen Zone liegende nicht eingespannte Teil längsverschiebbar gelagert
ist und mit einem Zug- oder Druckorgan in Verbindung steht, welches von einem Achsende
aus betätigbar ist.
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Die üblichen Breitstreckwalzen für Textil-, Papier-oder Kunststoffbahnen
bestehen bekanntlich aus einer mehr oder weniger stark gekrümmten, an beiden Enden
fest eingespannten Achse und einem auf dieser Achse drehbar angeordneten Walzenmantel
aus Gummi ad. dgl. Der Streckeffekt hängt dabei von der Winkelstellung der
Ebene, in der die gekrümmte Achse liegt, zur Bewegungsrichtung der. zu streckenden
Bahn sowie vom Krümmungsradius der Achse ab.
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Bei einer Reihe bisher bekannter Breitstreckwalzen ist eine Verstellung
der Ebene der gekrümmten Walzenachse durch Drehung ihrer beiderseitigen Lager in
den Lagerböcken möglich, wobei der Krümmungsradius konstant bleibt. Wenn also ein
anderer Krümmungsradius erwünscht ist, muß die Streckwalze durch eine andere mit
größerem oder kleinerem Krümmungsradius ausgewechselt werden, was sehr umständlich
und zeitraubend ist und in jedem Falle eine Betriebsunterbrechung erfordert.
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Ferner sind einstellbare Breitstreckwalzen für biegsame Materialbahnen
bekannt, bei denen die federnden mittleren Achselemente in Form von aufeinanderliegenden
flachen Streifen als Federpaket über einen erheblichen Bereich der Achse miteinander
verbunden sind, wobei auf der Achse mit Abstand von den starren, geraden Abschnitten
Biegeeinrichtungen vorgesehen sind, um die Achselemente in dem zwischen den geraden
Abschnitten und den Biegeeinrichtungen liegenden Bereich gegeneinander zu verschieben
und dadurch in diesem Bereich der Achse und dem auf ihr gelagerten Teil der Walze
eine Krümmung zu geben. Hierbei sind Verriegelungseinrichtungen vorgesehen, welche
die Achse in ihrer gekrümmten Stellung fest schließen.
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Diese Breitstreckwalzen, gebildet aus Federplatten, haben den Nachteil,
daß die Reibungskräfte zwischen den aufeinanderliegenden Federn die Rückstellung
bis zur Krümmung Null verhindern, so daß sie nicht als gerade Breitstreckwalzen
verwendet werden können.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei Breitstreckwalzen
mit einstellbarer Krümmung die Achse so auszubilden, daß ihr Krümmungsradius zwischen
Null und einem Höchstwert eingestellt und somit den erforderlichen Verhältnissen
während des Betriebes angepaßt werden kann. Das ist erfindungsgemäß dadurch erreicht,
daß die Achse zumindest im mittleren Teil aus einem Bündel neben- und übereinander,
mit Abstand voneinander liegenden Stahlstäben von kreisförmigem Querschnitt gebildet
ist, die durch muffenartige Tragkörper hindurchgeführt sind, wobei gewisse Stahlstäbe
fest mit den Tragkörpern verbunden sind, die anderen Stahlstäbe dagegen die Tragkörper
frei beweglich durchsetzen.
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Hierbei ist an einem oder an beiden Enden der Walze erfindungsgemäß
eine längsgeschlitzte Hülse mit einem im Innern dieser Hülse befestigten Zapfen
vorgesehen, auf dem eine Schraubenfeder sowie ein beweglicher Ring angeordnet sind.
Der Ring steht unter Einwirkung der Schraubenfeder und trägt Zapfen, die durch Schlitze
der Hülse hindurch in Querbohrungen des Lagerringes eingreifen.
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In der Hülse ist ein Druckschaft verschiebbar gelagert, der an seinem
der Walzenmitte zugekehrten Ende ein Widerlager für die Rundstahlstäbe und an seinem
äußeren Ende eine Gewindebuchse trägt, in die ein mit entsprechendem Außengewinde
versehener Schaft des Zapfens eingeschraubt ist, welcher im äußeren Teil der Hülse
drehbar gelagert ist und an seinem frei liegenden Ende einen Vierkant aufweist.
Der Zapfen besitzt einen Bund, der durch die Schraubenfeder
gegen
ein Axialwälzlager gedrückt und fixiert wird.
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Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt, es zeigen Fig. 1 und 2 die beiden Enden einer erfindungsgemäß
ausgebildeten Breitstreekwalze im Längsschnitt, Fig. 3 einen Querschnitt durch den
mittleren Teil der Walze nach der Linie A-B der Fig. 2.
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In dem dargestellten. Ausführungsbeispiel besteht die Achse der Breitstreckwalze
auf nahezu der gesamten Arbeitsbreite aus neun Rundstahltsäben 1, 2 und 3, die in
je drei Lagen zu je drei Stück nebeneinander angeordnet und durch in gewissen, zweckmäßig
gleichmäßigen Abständen voneinander vorgesehene, muffenartige Tragkörper
4, 5 hindurchgeführt sind. Die zylindrischen Außenflächen dieser Tragkörper
4, 5 bilden gleichzeitig die Laufflächen für die zwischen der Walzenachse und dem
elastischen Walzenmantel 6 vorgesehenen Rollenlager 7. In dem innerhalb des rechten
Walzenmantelendes liegenden äußeren Tragkörper 4 (s. Fig. 2) sind die Enden sämtlicher
Stahlstäbe 1, 2 und 3 durch Querzapfen 8 gegen axiale Verschiebung gesichert. In
den Längsbohrungen des innerhalb des linken Walzenmantelendes vorgesehenen Tragkörpers
5 (Fig. 1) dagegen sind die unteren drei Stahlstäbe 3 durch Querzapfen 9 befestigt,
die übrigen Stäbe 1 und 2 dagegen frei beweglich gelagert. Die drei oberen Stäbe
1 sind dabei länger bemessen als die mittleren Stäbe 2 und ragen um ein gewisses
Maß (mindestens 50 mm) aus der äußeren Stirnseite des Tragkörpers 5 heraus.
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Auf beiden äußeren Tragkörpern 4 und 5 sind Muffen 10 bzw.
11 befestigt, in deren abgestufte äußere Enden die Achslagerzapfen 12 bzw.
13 eingeschraubt sind.
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Der im wesentlichen massiv gehaltene rechte Lagerzapfen 12 (Fig. 2)
trägt am äußeren Ende eine zylindrische Buchse 12', die in ihrem Bereich des balligen
Lagerinnenringes 14 liegenden Teil zwei diametral gegenüberliegende Längsschlitze
15 aufweist. Innerhalb der Buchse 12' sind auf einem mittig angeordneten Zapfen
16, der in einer Mittenbohrung des massiven Zapfens 12 geführt wird, eine kräftige
Schraubendruckfeder 17 und-ein Ring 18 beweglich gelagert. Der Ring 18 bildet das
innere Widerlager für die Feder 17, während das äußere Widerlager der Feder 17 durch
den Kopf 16' des Zapfens 16 gebildet wird, der außen mit Gewinde versehen und in
das mit entsprechendem Innengewinde versehene äußere Ende der Buchse 12' eingeschraubt
ist. Der Ring 18 trägt zwei radial nach außen gerichtete Zapfen 19, die durch die
Längsschlitze 15 der Buchse 12' hindurchragen und in Querbohrungen des Lagerinnenringes
14 eingreifen.
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Der linke Achslagerzapfen 13 ist im Gegensatz zum rechten Achslagerzapfen
12 auf seiner gesamten Länge als zylindrischer Hohlkörper ausgebildet. In diesem
Hohlkörper 13 ist ein Druckschaft 20 gelagert, der durch einen in eine Längsnut
21 des Hohlkörpers 13 eingreifenden Keil 22 gegen Drehung im Hohlkörper
13 gesichert ist und an seinem innerhalb der Muffe 11 liegenden Ende einen Bund
22' trägt, gegen den die länger gehaltenen oberen Stahlstäbe 1 stirnseitig anliegen
(vgl. Fig. 1). Ein mittiger Zapfen 33 des Druckschaftes 20 ragt in die mittige
Bohrung des äußeren Tragkörpers 5 hinein.
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Das äußere Ende des Druckschaftes 20 ist als Gewindebuchse
23 ausgebildet, in die ein Gewindeschaft 24 einerDruckspinde125 eingeschraubt ist.
DieDruckspindel 25 ist durch eine im äußeren Ende des Hohlkörpers 13 befestigte
Buchse 26 hindurchgeführt und besitzt am äußeren Ende einen Vierkantansatz 27 zum
Aufstecken eines Handrades oder zum Ansetzen eines Schraubenschlüssels. Zwischen
der Innenfläche der Buchse 26 und einem auf der Spindel 25 befestib ten Bund 28
ist ein Axialkugellager 29 angeordnet, so daß sich die Spindel 25 auch bei
starker Belastung leicht drehen läßt. Ferner sind auf dem zwischen dem Bund 28 und
dem Gewindeschaft 24 liegenden Teil der Spindel 25, wie an dem rechten Ende der
Walze, eine kräftige Schraubendruckfeder 17 und ein Ring 18 gelagert. Der Ring 18
trägt auch hier zwei radial nach außen gerichtete Zapfen 19, die durch zwei Längsschlitze
15 des Hohlkörpers 13 hindurchragen und in Querbohrungen des Lagerinnenringes 14
eingreifen.
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DerDruckschaft 20 ist in üblicher Weise mit Schmiernuten 30
versehen, die eine einwandfreie Schmierung gewährleisten.
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Die zwischen dem linken Lager und dem Walzenmantel 6 auf dem Hohlkörper
13 drehbar gelagerte Scheibe 31 dient in bekannter Weise zur Führung der Aufführseile
und ist zu diesem Zweck mit einer Ringnut 32 ausgestattet.
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Sind die Buchse 23 und der Schaft 24 der Spindel 25 mit Linksgewinde
ausgestattet, so wird bei Rechtsdrehung der Spindel 25 der Schaft 20 in der in Fig.
1 angedeuteten Pfeilrichtung axial verschoben und somit ein Druck auf die oberen
Stahlstäbe 1 ausgeübt, welcher eine Durchbiegung der Walzenachse bewirkt,
da die unteren Stäbe 3 fest eingespannt sind. Je weiter der Druckschaft
20 in Pfeilrichtung verschoben wird, um so stärker wird die Krümmung der
Breitstreckwalze. Da sich während des Betriebes nur der elastische Walzenmantel
6 dreht, die Achse und deren Lagerzapfen dagegen stillstehen, kann der Krümmungsradius
der Breitstreckwälze auch während des Betriebes jederzeit verändert werden.
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Mit zunehmender Krümmung der Walze verschieben sich die Enden der
Achse in ihren ortsfesten Lagern naturgemäß in Richtung zur Walzenmitte. Diese Verschiebung
wird ermöglicht durch die beiderseitige Anordnung der Federn 17 zwischen den mit
den Achslagern gekuppelten Ringen 18 und den mit der Walzenachse verbundenen Teilen
16' bzw. 28. Die beiderseitigen Druckfedern 17 sind gleich dimensioniert und geben
somit bei zunehmender Krümmung der Breitstreckwalze gleichmäßig nach, so daß eine
Axialverschiebung der Breitstreckwalze gegenüber den beiderseitigen Lagern vermieden
wird.
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Naturgemäß sind die Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung durch das
dargestellte Ausführungsbeispiel nicht erschöpft. So ist es beispielsweise möglich,
die Zahl der die Walzenachse bildenden Stäbe größer oder kleiner zu wählen, wie
es auch möglich ist. die nur einseitig festgehaltenen äußeren Stäbe 1 auf
Zug zu beanspruchen und dadurch eine Krümmung in umgekehrter Richtung hervorzurufen.
Wesentlich ist nur, daß ein Teil der äußeren Stäbe beiderseits fest eingespannt
ist und der den fest eingespannten Stäben gegenüberliegende Teil der Stäbe im Wirkungsbereich
eines Druck- oder Zugorgans liegt, so daß in den sich gegenüberliegenden Stäben
unterschiedliche Spannungen erzeugt werden können.
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Der Erfindungsgegenstand weist gegenüber den bekannten Breitstreckwalzen
den weiteren Vorteil auf, daß es sich bei den Stäben um gezogene, dünne Rundstahlstäbe
handelt,
welche handelsüblich zu beziehen sind, und diese so angeordnet sind, daß sie sich
gegenseitig nicht berühren, wodurch Reibungskräfte nicht auftreten, die sonst üblicherweise
bei Stäben, die zu Federpaketen zusammengesetzt sind, entstehen. Hinzu kommt, daß
der konstruktive Aufbau einfacher ist und die erfindungsgemäße Breitstreckwalze
aus verhältnismäßig wenig Einzelteilen besteht.