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Breitstreckwalze für laufende Werkstoff-, insbesondere Papierbahnen
Für das Strecken von laufenden Bahnen aus Papier oder sonstigen Werkstoffen quer
zu ihrer Laufrichtung werden Walzen benutzt, die aus mehreren in axialer Richtung
beweglichen Teilen bestehen. Zwischen der Auflaufstelle der Bahn auf die Walze und
der Ablaufstelle bewegen sich diese Teile in axialer Richtung nach außen, so daß
auf die Bahn eine an beiden Seiten nach außen gerichtete Kraft ausgeübt und damit
eine Streckung in Querrichtung bewirkt wird. Bekannte Walzen dieser Art sind so
ausgebildet, daß die Welle mit nebeneinanderliegenden, gemeinsam mit der Welle umlaufenden
Scheiben besetzt ist, deren Umlaufehene gegenüber der Welle in beliebige Schräglagen
einstellbar ist. Die Umlaufebenen aller Scheiben der einen Wellenhälfte stehen zur
Wellenachse in einem von 900 abweichendlen Winkel, die Umlaufebenen der Schreiben
der anderen Wellenhälfte sind entgegengesetzt dazu gerichtet. Diese Lage der Scheiben
wird durch schräg liegende Querlager hervorgerufen, die sich auf zwei feste Endscheiben
beiderseits der Welle und eine ebenfalls feste Scheibe abstützen, die im Mittelteil
der Welle angebracht ist.
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Diese Anordnung hat den Nachteil, daß die Verbreiterung nur auf die
Mitte der Bahn wirkt, während die äußeren Teile nicht gestreckt, sondern nur unter
Beanspruchung des Mittelteiles auseinandergeführt werden. Außerdem ist hierbei eine
Verstellung der Schräglage der Scheinen, die den Grad des Streckens bestimmt. schwierig.
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Gemäß der Erfindung wird ebenfalls eine WIehrzahl von auf einer starren
Welle angeordneten Scheiben benutzt, deren Schräglage einstellbar ist. Hierbei werden
jedoch die angegebenen Nachteile vermieden.
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Das wird dadurch erreicht, daß zwischen den einzelnen Scheiben elastische
ring- oder scheibenförmige Körper angeordnet sind, die einen exentrisch an den beiden
äußeren Scheiben angreifenden und gegen die Wellenmitte gerichteten Druck von Scheibe
zu Scheibe fortpflanzen, wodurch eine von dem Druck abhängige. zur Wellenmitte abnehmende
Schrägstellung der Scheiben entsteht. Zur Ausübung des erforderlichen Druckes auf
die äußeren Scheiben kann beispielsweise seitlich derselben je eine um eine senkrecht
zur Welle liegende Achse frei drehbare Laufrolle parallel zur Welle verstellbar
angeordnet sein. Die Schräglage der beiden äußeren Scheiben ist hierbei durch die
einstellbare Lage der beiden Laufrollen gegeben. Vorzug weise soll die Schräglage
der beiden Endscheiben gleich, aber entgegengesetzt gerichtet sein.
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Der auf die beiden Endscheiben ausgeübte Druck wird durch das elastische
Zwischenglied auf die beiden benachbarten Scheiben übertragen, deren Schräglage
infolge der Deformation des elastischen Zwischengliedes etwas geringer ist als die
der End-
scheiben. Dasselbe trifft auch auf die Druckübertragung auf die weiteren,
nach innen liegenden Scheiben zu. Die Mittelscbeibe schließlich - wenn die Scheibenzahl
ungerade ist - erhält dann von beiden Seiten den gleichen Druck, wird also senkrecht
zur Walzenwelle stehen. Bei einer geraden Scheibenzahl werden die beiden mittleren
Scheiben nahezu senkrecht mit einer ganz geringen Neigung gegeneinander umlaufen.
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Da bei dieser Anordnung die Schräglage der Scheiben von den Endscheiben
aus bis zur Mitte mehr und mehr abnimmt, wird eine auf die Welle auflaufende und
nach einer mehr oder weniger großen Umschlingung wieder ablaufende Bahn nicht nur
in ihrer Mitte, sondern an allen Stellen quer zur Laufrichtung gleichmäßig mit einer
nach den Kanten gerichteten Kraft beansprucht. Soll diese Beanspruchung geändert,
d. h. die Streckkraft vergrößert oder verkleinert werden, dann ist es nur notwendig,
die gegen die beiden Endscheiben gepreßten Laufrollen parallel zur Wellenachse zu
verlagern. Werden diese Rollen so weit zurückgefahren, daß sie die Endscheiben nicht
mehr berühren, dann arbeitet die Walze als normale Walze ohne 5 treckwirkung.
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Die Möglichkeit, daß die einzelnen Scheiben zur Welle beliebige Schräglagen
einnehmen können. läßt sich in bekannter Weise dadurch erreichten, daß für jede
Scheibe eine Nabe auf der Welle angebracht ist, deren Außenumfang kugel artig ausgebildet
ist, und daß sich die mit einer entsprechenden Gegenfläche versehenen Scheiben auf
dieser Kugelfläche um den Mittelpunkt derselben schvvenken lassen, der in der Wellenachse
liegt. Die erforderliche Schwenkbarlieit kann aber auch dadurch erreicht werden,
daß als Nahe elastische Zwischenringe dienen, die zwischen der Welle und der Bohrung
der Scheiben angebracht
sind und die ebenfalls eine Schwenkung in
verschiedene Schräglagen-um einen in der Wellenachse liegenden Punkt zulassen. Selbstverständlich
muß bei allen diesen Ausführungen dafür gesorgt werden, daß die Scheiben trotz beliebiger
Schrägstellung von der sich drehenden Welle einwandfrei mitgenommen werden. Das
kann bei der Benutzung von kugelförmigen Nahen dadurch geschehen, daß die kugelförmigen
Oberflächen der Naben und die Gegenflächen der Scheiben mit Nut und Feder versehen
werden, die, etwa in Achsrichtung verlaufend, Schrägstellungen zulassen, trotzdem
aber die Drehbewegung von der Welle bzw. der Nabe auf die Scheibe übertragen. Bei
der Benutzung eines elastischen Zwischenringes kann dieser an seiner Bohrung mit
der Welle und an seinem Außenumfang mit der Scheibe verbunden werden, ohne daß darunter
die erforderliche Elastizität leidet.
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Die Erfindung ist an einem Beispiel in der Zeichnung schematisch
dargestellt.
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Abb. 1 zeigt die Walze, deren einzelne Scheiben ohne axiale Druckwirkung
in ihrer Ausgangslage stehen; Abb. 2 zeigt die Scheiben unter Einwirkung der Druckkraft.
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Die Welle 1 ist beiderseits drehbar gelagert und mit einer Keilnut
2 versehen. Diese dient zur Mitnahme der auf der Welle sitzenden nabenförmigen Körper
3, deren Außenumfang einen Teil einer Kugelfläche bildet. Die Bohrung der Scheiben
4 hat die Form einer auf die Kugelfläche passenden Gkegenfläche, so daß diese Scheiben
in bezug auf den nabenförmigen Teil und auf die Welle beliebige Schräglagen einnehmen
können, wie aus Abb. 2 hervorgeht. Die Mitnahme einer jeden Scheibe durch ihren
auf die Welle 2 aufgekeilten Nabenkörper 3 erfolgt durch Nut und Feder, die in Achsrichtung
verlaufen, in der Zeichnung aber nicht dargestellt sind. Zwischen den einzelnen
Scheiben sitzen elastische Ringe 5, die beispidsweise aus Gummi oder einem Kunststoff
hestehen können. Eine Befestigung dieser Teile zwischen den Scheiben ist nicht unbedingt
notwendig, wenn ihre Bohrung etwa demAußendurchmesser der Teile 3 an der für die
Ringe 5 in Betracht kommenden Stelle entspricht. Es ist zweckmäßig, die Stärl;e
der Ringe so zu wählen, daß sie bei normaler Lage der Scheiben 4 gemäß Abb. 1 eine
geringe Vorspannung haben, An der Außenseite der beiden Endscheiben sind ringförmige
Scheiben 6 befestigt, die den Druck rollen 7 als Auflaufschiene dienen. Diese Druckrollen
sind in einer Gabel 8 gelagert, die in einer Gleitbahn 9 in der Weise geführt ist,
daß die Rolle7 etwa parallel zur Welle 1 beliebig verstellt werden kann und hierbei
einen seitlichen Druck auf den Ring 6 und damit auf die Scheiben 4 ausübt. Die Verstellung
kann beispielsweise mittels einer in der Zeichnung nicht dargestellten Spindel,
die gegebenenfalls über ein Getriebe an einem Han!drad eingestellt werden kann,
bewirkt werden.
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In Abb. 2 ist dargestellt, welche Schräglagen die Scheiben 4 einnehmen
können, wenn die beiderseitigen Laufrollen 7 in Richtung zur Wellenmitte verstellt
werden. Die beiden Endscheiben haben dann die stärkste Schräglage. Der von der Rolle
ausgeübte Druck wird über die beiden Endscheiben auf die beiden nächstliegenden
Scheiben übertragen, deren Schrägstellung infolge der Deformation des Ringes 5 geringer
ist. Dasselbe wiederholt sich bei jedem Übergang auf die weiter nach innen liegenden
Scheiben,
wodurch die schon erwähnte gleichmäßige Streckung der Bahn hervorgerufen
wird. Die Bahn muß dabei selbstverständlich. wie bei solchen Walzen üblich, an einer
Stelle auflaufen, an der sich die Scheiben einander nähern, und nach Umschlingung
an einer solchen Stelle ablaufen, an der die Scheiben infolge ihrer Schrägstellung
weiter au seinanderge rückt sind.
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Es ist bei bekannten Breitstred<walzen vielfach üblich, daß der
Außenumfang der Walze aus einem Gummimantel besteht. Diese Niöglichkeit lwesteht
auch in Verbindung mit dem Erfindungsgegenstand. Sie kann dadurch verwirklicht werden,
daß über sämtliche Scheiben ein Gummischlauch gezogen wird, der infolge seiner Elastizität
die einzelnen Scheiben mit einer gewissen Spannung umfaßt. Zusätzlich kann dieser
Schlauch aber noch an den beiden Endscheiben und gegebenenfalls auch noch an weiteren
Scheiben befestigt werden. Der Schlauch dehnt sich bei Schrägstellung der Scheiben
jeweils an der einen Seite der Walze aus und zieht sich an der entgegengesetzten
Seite wieder zusammen. Auch der Sdllauch wird bei Anordnung der Scheiben gemäß der
Erfindung an allen Stellen gleichmäßig beansprucht und diese gleichmäßige Beanspruchung
überträgt sich selbstverständlich auch auf eine darühergeführte Bahn.
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Um bei der Niontage die Scheiben auf die Naben mit kugeligem Umfang
leicht aufsetzen zu können, ist es zweclimäßig, die Scheiben so auszubilden, daß
sie sich teilen lassen. Sie können beispielsxveis,e aus zwei gleichen Hälften von
je 1800 Umfang bestehen, die nach dem Aufsetzen auf die Naben durch Laschen oder
in ähnlicher Weise fest miteinander verbunden werden. Die Teilung kann aber auch
in einer Radialebene vorgenommen werden, indem die ganze Scheibe oder nur der die
Bohrung enthaltende Teil in der Mitte gespalten ist, damit er bei dem Aufsetzen
auf die Nabe. getrennt und dann wieder zusammengefügt werden kann.
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PATETASPRC 1. BreitstrecliwaIze fiir laufende Werkstoff-, insbesondere
Papierbahnen, deren starre Welle mit nebeneinanderliegenden, von der Welle angetriebenen
Scheiben besetzt ist, deren Umlaufebene gegenüber der Welle in beliebige Schräglagen
einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet. daß zwischen den einzelnen Scheiben (4)
elastische ring- oder scheibenförmige Körper (5) angeordnet sind, die einen exzentrisch
an den beiden äußeren Scheiben angreifenden und gegen die Wellenmitte gerichteten
Druck von Scheibe zu Scheibe fortpflanzen, wobei eine von dem Druck abhängige. zur
Wellenmitte hin abnehmende Schrägstellung der Scheiben entsteht.