DE102016005546A1 - SPREIZING ROLL FOR THE SIDE WIDTH OF A FLAT MATERIAL RAIL, METHOD FOR SPREADING A FLAT MATERIAL RAIL, AND DEVICE FOR HANDLING FLAT MATERIAL RAILS - Google Patents
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Abstract
Um Spreizwalzen zum seitlichen Spreizen einer in Transportrichtung bewegten flächigen Materialbahn zu verbessern, schlägt die Erfindung eine Spreizwalze zum seitlichen Ausbreiten einer flächigen Materialbahn in axiale Spreizrichtungen entlang der Längserstreckung der Spreizwalze umfassend einen um eine Rotationsachse rotierbaren Rotationskörper und umfassend eine Vielzahl an radial nach weiter außen auskragenden Spreizelementen mit einem eine Kontaktfläche ausgestaltenden Kontaktschenkelteil zum Wechselwirken mit der Materialbahn, mit einem Fußteil zum Anordnen an dem Rotationskörper und mit einem das Kontaktschenkelteil und das Fußteil verbindenden Stegteil vor, bei welcher das Kontaktschenkelteil in Wechselwirkung mit der Materialbahn in axialer Spreizrichtung axial verlagerbar ist, und bei welcher ein erstes Kontakschenkelteilende dieses Kontaktschenkelteils in axialer Spreizrichtung zeigend ausgerichtet ist, wobei das Stegteil an der dem Kontaktschenkelteil abgewandten Seite weniger steif ausgestaltet ist als an seiner dem Kontaktschenkelteil zugewandten Seite.In order to improve expansion rollers for lateral spreading of a moving in the transport direction flat material web, the invention proposes a spreading roller for lateral spreading of a flat material web in axial spreading along the longitudinal extent of the expansion roller comprising a rotatable about a rotation axis rotary body and comprising a plurality of radially outwardly projecting Spreizelementen with a contact surface ausgestaltenden contact leg part for interacting with the material web, with a foot part for arranging on the rotary body and with the contact leg part and the foot connecting web part before, in which the contact leg part in interaction with the material web in the axial spreading direction is axially displaceable, and in which a first Kontakschenkelteilende this contact leg portion is pointing pointing in the axial spreading direction, wherein the web portion on the side facing away from the contact leg part Se Ite is configured less rigid than at its side facing the contact leg part.
Description
Die Erfindung betrifft eine Spreizwalze zum seitlichen Ausbreiten einer flächigen Materialbahn in axiale Spreizrichtungen entlang einer Längserstreckung der Spreizwalze umfassend einen um eine Rotationsachse rotierbaren Rotationskörper und umfassend eine Vielzahl an radial nach weiter außen auskragenden Spreizelementen mit einem eine Kontaktfläche ausgestaltenden Kontaktschenkelteil zum Wechselwirken mit der Materialbahn, mit einem Fußschenkelteil zum Anordnen an dem Rotationskörper und mit einem das Kontaktschenkelteil und das Fußschenkelteil verbindenden Stegteil, bei welcher das Kontaktschenkelteil in Wechselwirkung mit der Materialbahn in axialer Spreizrichtung axial verlagerbar ist, und bei welcher ein erstes Kontaktschenkelteilende dieses Kontaktschenkelteils in axialer Spreizrichtung zeigend ausgerichtet ist.The invention relates to a spreading roller for the lateral spreading of a flat material web in axial spreading directions along a longitudinal extent of the expansion roller comprising a rotating body rotatable about a rotation axis and comprising a plurality of radially outwardly projecting expansion elements with a contact surface ausgestaltenden contact leg portion for interacting with the material web, with a Fußschenkelteil for arranging on the rotary body and with a contact leg and the Fußschenkelteil connecting web portion in which the contact leg portion is axially displaceable in interaction with the material web in the axial spreading direction, and in which a first contact leg part end of this contact leg portion is pointing pointing in the axial spreading direction.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum seitlichen Spreizen einer flächigen Materialbahn quer zu ihrer Transportrichtung mittels Spreizelemente einer Spreizwalze, bei welchem Bereiche der flächigen Materialbahn mittels Kontaktschenkelteile von mit der flächigen Materialbahn wechselwirkenden Spreizelementen der Spreizwalze seitlich in Richtung der Längserstreckung der Spreizwalze beschleunigt werden.The invention also relates to a method for laterally spreading a flat material web transversely to its transport direction by means of spreading elements of a spreading roller in which regions of the flat material web are accelerated laterally in the direction of the longitudinal extent of the spreading roller by means of contact leg portions of spreading elements interacting with the flat material web.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Handhaben von flächigen Materialbahnen, insbesondere zum Wickeln von flächigen Materialbahnen, mit einem Wendestangensystem.The invention further relates to a device for handling flat material webs, in particular for winding flat material webs, with a turning bar system.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zum Handhaben von flächigen Materialbahnen, insbesondere zum Wickeln von flächigen Materialbahnen, mit einer Aufwickeleinrichtung zum Aufwickeln der flächigen Materialbahnen.The invention further relates to a device for handling flat material webs, in particular for winding flat material webs, with a winding device for winding the flat material webs.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Vorrichtung zum Handhaben von flächigen Materialbahnen, insbesondere zum Wickeln von flächigen Materialbahnen, mit einer Umlenkwalze und/oder einer Leitwalze.The invention further relates to a device for handling flat material webs, in particular for winding flat material webs, with a deflection roller and / or a guide roller.
Insbesondere gattungsgemäße Spreizwalzen und Verfahren sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt.In particular, generic expansion rollers and methods are already known from the prior art.
Eine derartige Spreizwalze dient bei der Behandlung bzw. Handhabung von flächigen Materialbahnen dazu, eine Faltenbildung möglichst zur Gänze zu vermeiden bzw. bereits an der flächigen Materialbahn vorhandene Falten seitlich zur Transportrichtung der flächigen Materialbahn herauszuziehen. Solche Falten können beispielsweise durch Dicken-, Spannungs- sowie Temperaturunterschiede an der flächigen Materialbahn entstehen. Aber auch Ausrichtungsfehler von Umlenkwalzen, über welche die flächige Materialbahn geführt ist, können unterschiedliche Beschleunigungseffekte und damit Faltenbildungen an der flächigen Materialbahn begünstigen.Such a spreading roller is used in the treatment or handling of flat webs to avoid wrinkling as wholly as possible or already on the flat material web existing folds laterally extract the transport direction of the sheet web. Such wrinkles can arise, for example, due to thickness, stress and temperature differences on the flat material web. But also alignment errors of guide rollers, over which the flat material web is guided, can promote different acceleration effects and thus wrinkles on the sheet material web.
Derartige Falten sind jedoch höchst unerwünscht, da sie je nach auftretender Intensität die Weiterverarbeitung der flächigen Materialbahn negativ beeinflussen können, was zumindest zu einer Qualitätsminderung oder schlimmstenfalls sogar zu irreversiblen Defekten an der flächigen Materialbahn führen kann, wobei im letzteren Fall die flächige Materialbahn zumindest bereichsweise unbrauchbar wird.However, such wrinkles are highly undesirable because they can influence the further processing of the sheet material negative depending on the intensity occurring, which can lead to at least a reduction in quality or even irreversible defects on the sheet web, in the latter case, the sheet material at least partially useless becomes.
Derartige Nachteile können jedoch mit einer Spreizwalze vermieden werden, wobei sich derartige Spreizwalzen dadurch auszeichnen, dass sie quer zur Transportrichtung der flächigen Materialbahn gerichtete Kräfte auf die flächige Materialbahn ausüben, so dass sich diese hierdurch glättet.However, such disadvantages can be avoided with a spreading roller, wherein such spreading rollers are characterized in that they exert transversely to the transport direction of the sheet-like material web directed forces on the flat material web, so that this smoothes thereby.
Bekannt sind insbesondere Spreizwalzen, deren Umfangsfläche durch Borsten ausgebildet sind, wobei die Borsten derart an der Spreizwalze ausgerichtet sind, dass sie die flächige Materialbahn radial, also zu Seite hin, zu der Transportrichtung der flächigen Materialbahn glättet. Nachteilig bei derartigen mit Borsten besetzten Spreizwalzen ist es jedoch, dass empfindliche, beispielsweise sehr weiche oder dünne, flächige Materialbahnen leichten durch den Borstenkontakt beschädigt werden können, wodurch diese flächigen Materialbahnen dann nicht mehr zu gebrauchen sind. Dagegen können sehr raue und griffige Materialbahnen, wie z. B. Gewebebahnen, durch Borsten in seitliche Richtung ungewollt stark gespannt werden.In particular, expansion rollers are known whose circumferential surfaces are formed by bristles, wherein the bristles are aligned with the spreading roller in such a way that it smooths the planar material web radially, that is to the side, to the transport direction of the flat material web. A disadvantage of such bristle-covered spreading rollers, however, is that sensitive, for example, very soft or thin, sheet-like material webs can be easily damaged by the bristle contact, whereby these sheet-like material webs are then no longer useful. In contrast, very rough and handy material webs, such. As fabric webs are unintentionally stretched by bristles in the lateral direction.
Um diese Nachteile hinsichtlich mit Borsten bestückte Spreizwalzen zu vermeiden, werden oftmals auch Spreizwalzen mit einem in Längsrichtung der Spreizwalze gebogenen Gummimantel eingesetzt, welche auch als Bananenwalzen bekannt sind. Durch diesen gebogenen Gummimantel können flächige Materialbahnen auch ausreichend gut gestrafft werden, wobei durch den Bogen von der Mitte ausgehend zum Rand hin unterschiedliche Spannungen in der flächigen Materialbahn hervorgerufen werden können.In order to avoid these disadvantages with respect to bristles equipped with spreading rollers, spreading rollers are often used with a bent in the longitudinal direction of the spreading rubber sheath, which are also known as banana rolls. By means of this bent rubber jacket, flat material webs can also be tightened sufficiently well, wherein different stresses in the planar material web can be caused by the arch starting from the middle towards the edge.
Darüber hinaus ist aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Spreizwalzen insbesondere dahingehend weiterzuentwickeln, dass flächige Materialbahnen mit ihnen noch betriebssicherer und schonender quer zu deren Transportrichtung, also in axialer Richtung der Spreizwalze, gespreizt werden.The invention has the object of further developing generic expansion rollers to the effect that flat material webs with them even more reliable and gentle transverse to the transport direction, ie in the axial direction of the expansion roller, are spread.
Die Aufgabe der Erfindung wird nach einem ersten Aspekt von einer Spreizwalze zum seitlichen Ausbreiten einer flächigen Materialbahn in axiale Spreizrichtungen entlang der Längserstreckung der Spreizwalze umfassend einen um eine Rotationsachse rotierbaren Rotationskörper und umfassend eine Vielzahl an radial nach weiter außen auskragenden Spreizelementen mit einem eine Kontaktfläche ausgestaltenden Kontaktschenkelteil zum Wechselwirken mit der Materialbahn, mit einem Fußteil zum Anordnen an dem Rotationskörper und mit einem das Kontaktschenkelteil und das Fußteil verbindenden Stegteil gelöst, bei welcher das Kontaktschenkelteil in Wechselwirkung mit der Materialbahn in axialer Spreizrichtung axial verlagerbar ist, und bei welcher ein erstes Kontaktschenkelteilende dieses Kontaktschenkelteils in axialer Spreizrichtung zeigend ausgerichtet ist, wobei das Stegteil an der dem Kontaktschenkelteil abgewandten Seite weniger steif ausgestaltet ist als an seiner dem Kontaktschenkelteil zugewandten Seite.The object of the invention is according to a first aspect of a spreading roller for lateral spreading of a flat material web in axial spreading directions along the longitudinal extent of the expansion roller comprising a rotating body about a rotational axis rotation body and comprising a plurality of radially outwardly projecting expanding elements with a contact surface ausgestaltenden contact leg part for interacting with the material web, with a foot part for arranging on the rotary body and connected to the contact leg part and the foot part connecting web part in which the contact leg part is axially displaceable in interaction with the material web in the axial spreading, and in which a first contact leg part end of this contact leg part is oriented pointing in the axial spreading direction, wherein the web portion is configured at the side facing away from the contact leg portion less rigid than at its the contact leg portion facing side.
Dadurch, dass das Stegteil an seiner dem Kontaktschenkelteil abgewandten Seite, also an seiner dem Fußteil zugewandten Seite, weicher ausgestaltet ist, wird der Drehpunkt, um welchen sich das Kontaktschenkelteil bei Belastung durch die flächige Materialbahn dreht, möglichst nah an das Fußteil heran beziehungsweise auch möglichst nah an die Rotationsachse der Spreizwalze herangelegt, wodurch sich besonders gute Federeigenschaften hinsichtlich jedes der Spreizelemente ergeben. Hierdurch können diese einzelnen Spreizelemente auch besonders schonend mit der jeweiligen flächigen Materialbahn wechselwirken.Due to the fact that the web part is made softer on its side facing away from the contact leg part, ie on its side facing the foot part, the point of rotation about which the contact leg part rotates when loaded by the flat material web is as close as possible to the foot part or also as possible brought close to the axis of rotation of the expansion roller, resulting in particularly good spring properties with respect to each of the expansion elements. As a result, these individual expansion elements can also interact particularly gently with the respective flat material web.
Der Begriff „Kontaktschenkelteil” des Spreizelements bezeichnet denjenigen Teil des Spreizelements, welcher unmittelbar mit der flächigen Materialbahn wechselwirken kann, zumindest teilweise mit seiner Kontaktfläche.The term "contact leg part" of the expansion element refers to that part of the expansion element, which can interact directly with the sheet material web, at least partially with its contact surface.
Die Kontaktfläche bzw. das Kontaktschenkelteil gestaltet jeweils einen Bruchteil der Spreizwalzenoberfläche und insbesondere der Spreizwalzenlänge aus.The contact surface or the contact leg part designed in each case a fraction of the Spreizwalzenoberfläche and in particular the Spreizwalzenlänge.
Die Kontaktfläche bzw. das Kontaktschenkelteil besitzt vorzugsweise eine Breite von ca. 5 mm bis 10 mm, wobei sich diese Breite quer zu der Längserstreckung der Spreizwalze, also in deren Umfangsrichtung erstreckt.The contact surface or the contact leg part preferably has a width of about 5 mm to 10 mm, wherein this width extends transversely to the longitudinal extent of the spreading roller, that is in the circumferential direction thereof.
Der Begriff „Fußteil” beschreibt im Sinne vorliegender Erfindung denjenigen Teil des Spreizelements, mittels welchem das Spreizelement an dem Rotationskörper der Spreizwalze angeordnet ist. Insofern kann das Fußteil auch als Sockel oder Sockelteil bezeichnet werden, wobei die Ausdrücke „Fußteil” und „Sockelteil” im Sinne der Erfindung synonym verwendet werden können.The term "foot" describes in the context of the present invention that part of the expansion element, by means of which the expansion element is arranged on the rotational body of the expansion roller. In this respect, the foot part may also be referred to as a base or base part, wherein the terms "foot part" and "base part" may be used synonymously in the sense of the invention.
Bevorzugt ist das Fußteil schenkelförmig ausgebildet, also als ein Fußschenkelteil.Preferably, the foot part is formed leg-shaped, so as a Fußschenkelteil.
Das Fußteil kann jedoch nahezu beliebiger Gestalt sein, solange das Spreizelement an dem Rotationskörper betriebssicher befestigt werden kann.However, the foot can be almost any shape, as long as the spreader can be securely attached to the rotating body.
Vorliegend ist das Fußteil an dem Spreizelement radial weiter innen angeordnet als das Kontaktschenkelteil, so dass das Spreizelement mittels des Fußteils problemlos an dem Rotationskörper der Spreizwalze angeordnet werden kann.In the present case, the foot part is arranged on the spreader element radially further inwards than the contact leg part, so that the spreader element can be easily arranged on the rotational body of the spreader roller by means of the foot part.
Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass sowohl das Stegteil als auch das Kontaktschenkelteil radial weiter außen als das Fußteil angeordnet sind.Conversely, this means that both the web part and the contact leg part are arranged radially further outside than the foot part.
Der Begriff „Stegteil” beschreibt im Sinne der Erfindung denjenigen Bereich des Spreizelements, mittels welchem der Kontaktschenkelteil und das Fußteil körperlich verbunden sind.The term "web part" in the sense of the invention describes that region of the expansion element by means of which the contact leg part and the foot part are physically connected.
Der Begriff „Rotationskörper” beschreibt vorliegend denjenigen Bereich der Spreizwalze, welcher die einzelnen Spreizelemente trägt. Mit dem Rotationskörper ist die Spreizwalze drehbar in einer geeigneten Halteeinrichtung einer Wickelmaschine zum Aufwickeln von Materialbahnen gelagert, wobei die Spreizwalze bevorzugt antriebslos ist. Das heißt, mit anderen Worten, die Spreizwalze wird lediglich durch die Bewegung der flächigen Materialbahn in Rotation versetzt.The term "rotating body" in the present case describes that area of the spreading roller which carries the individual spreading elements. With the rotary body, the spreader roller is rotatably mounted in a suitable holding device of a winding machine for winding material webs, wherein the spreader roller is preferably unpowered. That is, in other words, the spreading roller is only set in rotation by the movement of the flat material web.
Das im Sinne der Erfindung aufgebaute Spreizelement weist einen elastisch verformbaren, also einen federfähigen, Federkörper auf.The expansion element constructed in the sense of the invention has an elastically deformable, that is to say a spring-capable, spring body.
Bevorzugt ist das Spreizelement aus Gummi bzw. aus einem Gummigemisch hergestellt.Preferably, the spreading element is made of rubber or of a rubber compound.
Es versteht sich, dass ein Spreizelement auch aus anderen hinreichend im Sinne der Erfindung federfähigen Materialien, wie insbesondere aus der Gruppe der Elastomere, bereitgestellt werden kann. It is self-evident that a spreading element can also be provided from other materials which are sufficiently springy in the sense of the invention, in particular from the group of elastomers.
Die Vielzahl an Spreizelementen gestaltet eine in Richtung der Rotationslängsachse bewegliche Umhüllende der Spreizwalze aus, so dass sich die Spreizwalze besonders gut an die flächige Materialbahn anschmiegen kann.The plurality of expansion elements designed in the direction of the longitudinal axis of rotation movable envelope of the expansion roller, so that the expansion roller can nestle particularly well on the sheet material web.
Die Umhüllende ist vorzugsweise kreiszylindrisch.The envelope is preferably circular cylindrical.
Vorzugsweise sind in Bezug auf dem Umfang der Spreizwalze 2000 bis 3000 Spreizelemente pro Meter Spreizwalzenlänge vorgesehen.Preferably 2000 to 3000 spreading elements per meter Spreizwalzenlänge are provided with respect to the circumference of the spreading roller.
Jedenfalls bildet die Vielzahl an Spreizelementen einen individuellen Besatz der Spreizwalze dar.In any case, the multiplicity of spreading elements constitutes an individual stocking of the spreading roller.
Die flächige Materialbahn kann aus verschiedensten Materialien hergestellt sein, wie zum Beispiel aus Kunststoff, aus Papier oder dergleichen, und sie kann beispielsweise als Folie, als Gewebe, als Vlies oder ähnlichem realisiert sein.The sheet material may be made of a variety of materials, such as plastic, paper or the like, and it may be realized, for example, as a film, as a fabric, as a nonwoven or the like.
Die flächige Materialbahn umgibt die Spreizwalze mit einer Teilumschlingung von bis zu 180°.The flat material web surrounds the spreading roller with a Teilumschlingung of up to 180 °.
Die flächige Materialbahn wird unter Zugkraft über die Spreizwalze geführt und mit einer anwenderseitig gewünschten Bahn- bzw. Transportgeschwindigkeit von der Spreizwalze abgezogen.The flat material web is guided under tensile force on the spreading roller and withdrawn from the spreading roller with a user-desired desired web or transport speed.
Bevorzugt wird die Spreizwalze von der flächigen Materialbahn beim Überlauf angetrieben.Preferably, the spreading roller is driven by the flat material web during overflow.
Eine Relativgeschwindigkeit zwischen Spreizwalze und flächiger Materialbahn besteht im Wesentlichen nicht.A relative speed between the expansion roller and the flat material web is essentially not.
Die Aufgabe der Erfindung wird nach einem anderen Aspekt auch von einer Spreizwalze zum seitlichen Ausbreiten einer flächigen Materialbahn in axiale Spreizrichtungen entlang der Längserstreckung der Spreizwalze umfassend einen um eine Rotationsachse rotierbaren Rotationskörper und umfassend eine Vielzahl an radial nach weiter außen auskragenden Spreizelementen mit einem eine Kontaktfläche ausgestalteten Kontaktschenkelteil zum Wechselwirken mit der Materialbahn, mit einem Fußteil zum Anordnen an dem Rotationskörper und mit einem das Kontaktschenkelteil und das Fußteil verbindenden Stegteil gelöst, bei welcher das Kontaktschenkelteil in Wechselwirkung mit der Materialbahn in axialer Spreizrichtung axial verlagerbar ist und bei welcher ein erstes Kontaktschenkelteilende dieses Kontaktschenkelteils in axialer Spreizrichtung zeigend ausgerichtet ist, wobei das Spreizelement radial weiter außen des Fußteils L-förmig ausgestaltet ist.The object of the invention according to another aspect of a spreading roller for lateral spreading of a flat material web in axial spreading along the longitudinal extent of the expansion roller comprising a rotatable about a rotation axis rotary body and comprising a plurality of radially outwardly projecting expansion elements with a contact surface designed Contact leg part for interacting with the material web, with a foot part for placing on the rotary body and connected to the contact leg part and the foot part connecting web part, in which the contact leg part in interaction with the material web in the axial spreading direction is axially displaceable and in which a first contact leg part end of this contact leg part oriented pointing in the axial spreading direction, wherein the spreading element is designed radially further outward of the foot part L-shaped.
Durch ein L-förmig ausgestaltetes Spreizelement verbessern sich die Fehlereigenschaften an dem jeweiligen Spreizelement ebenfalls erheblich, so dass die einzelnen Spreizelemente wesentlich schonender auf der Materialbahn auftreffen beziehungsweise mit dieser wechselwirken können.By an expansion element configured in the shape of an L, the defect properties on the respective expansion element also improve considerably, so that the individual expansion elements can strike the material web considerably more gently or interact with it.
Ferner wird durch die L-Form die Spreizwirkung in axialer Spreizrichtung verbessert.Furthermore, the spreading effect in the axial spreading direction is improved by the L-shape.
Insofern ist es vorteilhaft, wenn das Spreizelement ein L-förmig ausgestaltetes Federteil besitzt, welches das Spreizelement radial weiter außen des Fußteils verkörpert.In this respect, it is advantageous if the expansion element has an L-shaped designed spring part, which embodies the expansion radially further outside of the foot part.
Im Allgemeinen ist es ferner vorteilhaft, wenn das Federteil zwei unterschiedlich lang ausgestaltete Schenkelteile aufweist, wobei das länger ausgestaltete Schenkelteil das Stegteil, und das kürzer ausgestaltete Schenkelteil das Kontaktschenkelteil des vorliegenden Spreizelements verkörpern.In general, it is also advantageous if the spring part has two differently long designed leg portions, wherein the longer designed leg portion embody the web portion, and the shorter designed leg portion the contact leg portion of the present expansion element.
Das kürzere Schenkelteil ist hinsichtlich seiner Längserstreckung von der Spreizwalzenmitte her in Richtung auf das Spreizwalzenende gerichtet.The shorter leg part is directed with respect to its longitudinal extension of the Spreizwalzenmitte ago in the direction of the Spreizwalzenende.
Das längere Schenkelteil ist mit einer geringen Neigung von 2° bis 5° gegenüber der Rotationsachse auf das Walzenende gerichtet, wobei der sich hierdurch ergebende Winkel zwischen dem längeren und dem kürzeren Schenkelteil zwischen 92° und 100° beträgt. Hierdurch kann auf konstruktiv einfache Weise erzielt werden, dass das äußere obere Ende des kürzeren Schenkels den höchsten Punkt beziehungsweise die radial am weitesten von der Rotationsachse beabstandete Materialbahnkontaktstelle der Spreizwalze bildet. Insofern weist die Spreizwalze an dieser an dieser höchsten Materialbahnkontaktstelle auch den größten Durchmesser auf.The longer leg portion is directed with a slight inclination of 2 ° to 5 ° relative to the axis of rotation on the roll end, wherein the resulting angle between the longer and the shorter leg portion is between 92 ° and 100 °. This can be achieved in a structurally simple manner that the outer upper end of the shorter leg forms the highest point or the radially furthest from the axis of rotation material web contact point of the expansion roller. In this respect, the expansion roller on this at this highest material web contact point on the largest diameter.
Vorzugsweise ist das kürzer ausgestaltete Schenkelteil in Längserstreckung der Spreizwalze als Kreisbogensegment eines entsprechend großen Kreises ausgebildet.Preferably, the shorter designed leg portion is formed in the longitudinal extent of the expansion roller as a circular arc segment of a correspondingly large circle.
Hierbei ist dann der radial am weitesten von der Rotationsachse beabstandete Materialbahnkontaktbereich in einem Bereich des ersten Kontaktschenkelteilendes angeordnet.In this case, the material web contact region spaced radially farthest from the axis of rotation is then arranged in a region of the first contact leg part end.
Bevorzugt ist das die Spreizung mitbestimmende Stegteil durch geeignete Maßnahmen hinsichtlich seines Querschnitts so veränderbar, dass durch diese Maßnahmen die Spreizwirkung beeinflussbar ist, wie später noch erläutert ist.Preferably, the spreading mitbestimmende web part by suitable measures in terms of its cross-section so changeable that the spreading effect can be influenced by these measures, as will be explained later.
Bevorzugt sind die Kontaktschenkelteile in der Art zueinander angeordnet, dass sie sich weder in einem unbelasteten Zustand noch in einem belasteten Zustand gegenseitig berühren, es sei denn dies ist hinsichtlich einer bestimmten Ausführungsvariante erwünscht. Preferably, the contact leg parts are arranged in such a way to each other that they do not touch each other in an unloaded state or in a loaded state, unless this is desired in terms of a particular embodiment.
Bevorzugt sind insbesondere die Kontaktflächen derart gestaltet, dass ihre Bewegungsfreiheit bei einer Materialbahnberührung bewusst dadurch eingeschränkt ist, dass sich ihre Wirkflächen gegenüber benachbarten Wirkflächen unter den Materialbahndruck berühren und so die Spreizwirkung eingeschränkt werden kann.In particular, the contact surfaces are preferably designed in such a way that their freedom of movement is consciously limited in the case of a material web contact by touching their active surfaces with respect to adjacent active surfaces under the material web pressure and thus the spreading effect can be restricted.
Eine Alternative und sehr vorteilhafte Ausführungsvariante sieht vor, dass durch die Gestaltung insbesondere der Kontaktfläche beziehungsweise des Kontaktschenkelteils und ihrer Zuordnung beziehungsweise Anordnung hinsichtlich einer Position bezüglich der Spreizwalzenmitte zum Spreizwalzenrand hin unter dem Materialbahndruck ihre Bewegungsfreiheit vergrößert wird, wodurch zum Spreizwalzenrand hin eine zunehmende Spreizung entsteht.An alternative and very advantageous embodiment provides that their freedom of movement is increased by the design in particular of the contact surface or the contact leg part and their assignment or arrangement with respect to a position with respect to the Spreizwalzenmitte the Spreizwalzenrand under the material web pressure, whereby the Spreizwalzenrand out an increasing spread arises.
Beispielsweise erfolgt dies dadurch, dass die Kontaktflächen beziehungsweise Kontaktschenkelteile im Bereich der Spreizwalzenmitte durch eine geringere Bewegungsfreiheit in Spreizrichtung nach kurzer Bewegung die benachbarten Kontaktschenkelteile berühren, wodurch die Bewegungsfreiheit und die Spreizung eingeschränkt sind.For example, this is done in that the contact surfaces or contact leg parts in the region of the Spreizwalzenmitte touch by a smaller freedom of movement in the direction of spread after a short movement, the adjacent contact leg parts, whereby the freedom of movement and the spread are limited.
Es ist vorliegend möglich, dass die näher an dem Spreizwalzenende angeordneten Kontaktschenkelteile eine größere Bewegungsfreiheit aufweisen, so dass mit ihnen das volle Spreizungsvermögen der so angeordneten Spreizelemente erzielbar ist.It is possible in the present case that the closer to the Spreizwalzenende arranged contact leg parts have a greater freedom of movement, so that with them the full spreading capacity of the thus arranged spreading elements can be achieved.
Die Aufgabe der Erfindung wird nach einem weiteren Aspekt auch von einer Spreizwalze zum seitlichen Ausbreiten einer flächigen Materialbahn in axiale Spreizrichtungen entlang der Längserstreckung der Spreizwalze umfassend einen um eine Rotationsachse rotierbaren Rotationskörper und umfassend eine Vielzahl an radial nach weiter außen auskragenden Spreizelementen mit einem eine Kontaktfläche ausgestaltenden Kontaktschenkelteils zum Wechselwirken mit der Materialbahn, mit einem Fußteil zum Anordnen an dem Rotationskörper und mit einem das Kontaktschenkelteil und das Fußteil verbindenden Stegschenkelteil gelöst, bei welcher das Kontaktschenkelteil in Wechselwirkung mit der Materialbahn in axialer Spreizrichtung axial verlagerbar ist, und bei welcher ein erstes Kontaktschenkelteilende dieses Kontaktschenkelteils in axialer Spreizrichtung zeigend ausgerichtet ist, wobei sich die Spreizwalze dadurch auszeichnet, dass eine in axialer Spreizrichtung gerichtete Auslenkung von Spreizelementen in Abhängigkeit von der Kontaktflächenneigung der Kontaktfläche gegenüber der Rotationsachse begrenzt ist, wobei die Kontaktfläche in einem unbelasteten Zustand des Spreizelements gegenüber der Rotationsachse einen Neigungswinkel von mehr als 2° und von weniger als 10° aufweist.The object of the invention is according to a further aspect of a spreading roller for lateral spreading of a flat material web in the axial spreading along the longitudinal extent of the expansion roller comprising a rotatable about a rotation axis rotary body and comprising a plurality of radially outwardly projecting expanding elements with a contact surface ausgestaltenden Contact leg part for interacting with the material web, with a foot part for placing on the rotary body and connected to the contact leg part and the foot connecting web leg part, in which the contact leg part is axially displaceable in interaction with the material web in the axial spreading direction, and in which a first contact leg end part of this Contact leg portion is aligned pointing in the axial spreading direction, wherein the spreading roller is characterized in that a directed in the axial spreading direction deflection of Spreizelem ducks is limited in relation to the contact surface inclination of the contact surface with respect to the axis of rotation, wherein the contact surface in an unloaded state of the expansion element relative to the axis of rotation has an inclination angle of more than 2 ° and less than 10 °.
Dadurch, dass die Auslenkung, insbesondere die Maximalauslenkung, eines Spreizelements in Abhängigkeit von der Kontaktflächenneigung begrenzt ist, ist das Aufbringen von in axialer Spreizrichtung wirkenden Spreizkräften selbst in kritischen Betriebsbedingungen auf die flächige Materialbahn unterbunden, so dass die Gefahr einer Überspreizung der flächigen Materialbahn durch die Spreizwalze ausgeschlossen, aber zumindest signifikant reduziert ist. Auch dadurch ist ein sehr schonender Umgang mit der jeweiligen flächigen Materiabahn garantiert.Because the deflection, in particular the maximum deflection, of a spreading element is limited as a function of the contact surface inclination, the application of spreading forces acting in the axial spreading direction is prevented even in critical operating conditions on the flat material web, so that the risk of over-spreading of the flat material web by the Spreading roller excluded, but at least significantly reduced. This also guarantees a very gentle handling of the respective flat material web.
Somit wurde überraschend gefunden, dass die Erzeugung von in axialer Spreizrichtung gerichteten Spreizkräften konstruktiv auf einfache Weise begrenzt werden kann, wenn die Kontaktfläche eine maximale Kontaktflächenneigung gegenüber der Rotationsachse der Spreizwalze besitzt, die gleich 10° ist weniger als 10° beträgt.Thus, it was surprisingly found that the generation of spreading forces directed in the axial spreading direction can be structurally limited in a simple manner if the contact surface has a maximum contact surface inclination with respect to the rotation axis of the spreading roller, which is equal to 10 ° less than 10 °.
Eine genügend weitreichende Spreizwirkung kann jedoch immer erzielt werden, wenn die Kontaktflächenneigung der Kontaktfläche gegenüber der Rotationsachse mindestens 2° oder mehr aufweist.However, a sufficiently far-reaching spreading effect can always be achieved if the contact surface inclination of the contact surface with respect to the axis of rotation has at least 2 ° or more.
Durch letztere Lösung wird erzielt, dass die Spreizkräfte an vorliegender Spreizwalze hauptsächlich allein durch die Geometrie der Spreizelemente beeinflussbar sind und nicht mehr – wie bisher – durch die zwischen der flächigen Materialbahn und der Spreizwalze wirkenden Anpresskräfte.By the latter solution is achieved that the spreading forces on the existing expansion roller mainly alone by the geometry of the spreading can be influenced and not - as before - by acting between the sheet of material and the spreading roller contact forces.
Insofern ist hierdurch die Gefahr verringert, dass bei versehentlich falsch gewählter Spreizwalzenanpresskraft die flächige Materialbahn durch eine zu starke Spreizwirkung negativ in Mitleidenschaft gezogen wird.In this respect, this reduces the risk that in the case of accidentally incorrectly selected spreading roller pressing force, the flat material web is negatively affected by an excessive spreading effect.
Ferner können vorliegend auf die flächige Materialbahn maximal wirkende Spreizkräfte konstruktiv einfach definiert vorgegeben bzw. eingeschränkt werden.Furthermore, in the present case, maximally acting spreading forces can be defined or restricted in a constructively simple manner on the flat material web.
Sind alle Parameter gut gewählt und die Spreizwalze mit ihren Spreizelementen gut auf die flächige Materialbahn abgestimmt, verhält es sich oftmals auch so, dass wenn eine Materialbahn seitlich bereits stramm, das heißt faltenfrei, gezogen ist, die Spreizelemente ihre Position innehalten, ohne weiter in axiale Spreizrichtung zu streben.If all the parameters are well selected and the spreading roller with its spreading well matched to the sheet material, it often happens that when a web laterally already tight, that is wrinkle-free, pulled, the expansion elements hold their position without further in axial Aspiration direction to strive.
Im Allgemeinen kann eine Verbesserung der Spreizeigenschaften erzielt werden, wenn die Kontaktflächenneigung gegenüber der Rotationsachse mehr als 4° und weniger als 8° beträgt. Beträgt die Kontaktflächenneigung genau 4° oder mehr und genau 8° oder weniger, kann die Spreizwirkung bzw. sind die maximal auf die flächige Materialbahn wirkenden Spreizkräfte besonders gut vorherbestimmbar bzw. vorhereinstellbar. Insofern sieht eine bevorzugte Ausführungsvariante vor, dass der Neigungswinkel mehr als 4° und weniger als 8° beträgt. In general, an improvement in the spreading properties can be achieved if the contact surface inclination with respect to the axis of rotation is more than 4 ° and less than 8 °. If the contact surface inclination is exactly 4 ° or more and exactly 8 ° or less, the spreading effect or the maximum spreading forces acting on the flat material web can be predicted and anticipated particularly well. In this respect, a preferred embodiment provides that the angle of inclination is more than 4 ° and less than 8 °.
Bevorzugt ist eine radial am weitesten von der Rotationsachse beabstandeten Materialbahnkontaktstelle der Kontaktfläche weniger als 5 mm oder weniger als 2 mm, bevorzugt 1 mm oder weniger, hinter der Kopfseite des ersten Kontaktschenkelteilendes angeordnet. Hierdurch ergibt sich eine besonders gut definierbare Spreizwirkung in axialer Spreizrichtung entlang der Längserstreckung der Spreizwalze.Preferably, a material web contact point of the contact surface spaced radially farthest from the rotation axis is arranged less than 5 mm or less than 2 mm, preferably 1 mm or less, behind the head side of the first contact leg part end. This results in a particularly well-defined spreading effect in the axial spreading direction along the longitudinal extent of the spreading roller.
Eine vorteilhafte Ausführungsvariante sieht in diesem Zusammenhang auch vor, dass das Kontaktschenkelteil in Längserstreckung der Spreizwalze als ein Bogensegment ausgebildet ist, dessen radial am weitesten von der Rotationsachse beabstandete Erhebung weniger als 5 mm oder weniger als 2 mm, bevorzugt 1 mm oder weniger, hinter der Kopfseite des ersten Kontaktschenkelteilendes angeordnet ist.An advantageous embodiment variant provides in this context also that the contact leg part is formed in the longitudinal extent of the expansion roller as an arc segment whose radially farthest from the axis of rotation elevation less than 5 mm or less than 2 mm, preferably 1 mm or less, behind the Head side of the first contact leg end part is arranged.
Die Richtung, in welcher sich das Spreizelement definiert neigt, kann sehr gezielt vorgegeben werden, wenn die radial am weitesten von der Rotationsachse beabstandete Materialbahnkontaktstelle der Kontaktfläche an dem ersten Kontaktschenkelteil angeordnet ist. Bei der radial am weitesten von der Rotationsachse beabstandeten Materialbahnkontaktstelle handelt es sich um die höchste Stelle des Spreizelements in radialer Richtung bezogen auf die Rotationsachse der Spreizwalze.The direction in which the expansion element tends to be defined can be specified in a very targeted manner if the material web contact point of the contact surface which is radially farthest from the rotation axis is arranged on the first contact leg part. The material web contact point spaced radially farthest from the axis of rotation is the highest point of the expansion element in the radial direction relative to the axis of rotation of the expansion roller.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Kontaktflächenverlauf, insbesondere der kürzeste Streckenverlauf, von einer radial am weitesten von der Rotationsachse beabstandeten Mantelbahnkontaktstelle zu einem dem ersten Kontaktschenkelteilende gegenüberliegenden weiteren Kontaktschenkelteilende gerade ausgestaltet ist.Furthermore, it is advantageous if the contact surface course, in particular the shortest route, is configured straight from a jacket web contact point spaced radially furthest from the rotation axis to a further contact leg end opposite the first contact leg part end.
Hierdurch kann erzielt werden, dass das Spreizelement ab einer bestimmten zwischen der Spreizwalze und der flächigen Materialbahn wirkenden Anpresskraft mit seiner in Richtung der Rotationsachse verlaufenden Kontaktfläche vollständig auf der flächigen Materialbahn aufliegt, so dass das Kontaktschenkelteil gegenüber dem Fußteil nicht weiter in axialer Spreizrichtung bewegt werden kann, wodurch die Maximalauslenkung des Spreizelements erreicht ist, selbst wenn die zwischen der Spreizwalze und der flächigen Materialbahn wirkenden Anpresskräfte nochmals beabsichtigt oder unbeabsichtigt erhöht werden sollten.In this way it can be achieved that the expansion element rests with its acting in the direction of the axis of rotation contact surface from a certain between the spreading roller and the sheet material contact surface completely on the flat material web, so that the contact leg portion relative to the foot can not be moved in the axial spreading direction whereby the maximum deflection of the expansion element is achieved, even if the contact forces acting between the expansion roller and the flat material web should again be intentionally or unintentionally increased.
Eine weitere Ausführungsvariante sieht vor, dass die Kontaktfläche zwischen einer radial am weitesten von der Rotationsachse beabstandeten Materialbahnkontaktstelle und einem dem ersten Kontaktschenkelteilende gegenüberliegenden weiteren Kontaktschenkelteilende in Umfangsrichtung der Spreizwalze gekrümmt, aber in axialer Spreizrichtung auch ungekrümmt bzw. gerade ausgestaltet sein kann.Another embodiment provides that the contact surface between a radially furthest spaced apart from the axis of rotation web contact pad and the first contact leg end portion further Kontaktschenkelteilende curved in the circumferential direction of the expansion roller, but also in the axial spreading unroughlated or straight can be configured.
Hierdurch kann die Spreizwalze eine in Umfangsrichtung gekrümmte Umhüllende erhalten, wobei jedoch die einzelnen Spreizelemente zumindest zwischen der radial äußersten Materialbahnkontaktstelle und dem weiteren Kontaktschenkelteilende gerade ausgestaltet sein können, wodurch die Kontaktfläche des jeweiligen Spreizelements zylinderförmig gekrümmt, aber weniger kugelförmig ausgeformt sein kann.In this way, the expansion roller can receive a circumferentially curved envelope, wherein, however, the individual expansion elements can be configured straight at least between the radially outermost material web contact point and the other contact leg end part, whereby the contact surface of the respective expansion element can be cylindrically curved, but less spherical shaped.
In einem derartig gelagerten Fall besitzt das Spreizelement an seinem der flächigen Materialbahn zugewandten Seite bevorzugt keine Kugeloberfläche, sondern die Kontaktfläche ist im Wesentlichen lediglich zylinderförmig ausgestaltet, mit einer in Umfangsrichtung der Spreizwalze verlaufenden Krümmung.In such a case mounted, the expansion element preferably has no spherical surface on its side facing the sheet-like material web, but rather the contact surface is substantially cylindrical in shape, with a curvature extending in the circumferential direction of the expansion roller.
Die maximalen gegenüber der flächigen Materialbahn wirkenden Spreizkräfte können auch gut begrenzt werden, wenn eine radial am weitesten von der Rotationsachse beabstandete Materialbahnkontaktstelle der Kontaktfläche bei in axialer Spreizrichtung gerichteter Maximalauslenkung eines Spreizelements in radialer Richtung, also in Richtung des Fußteils, weniger als 0,8 mm, vorzugsweise ca. 0,4 mm, absenkbar ist.The maximum spreading forces acting in relation to the flat material web can also be well limited if a material web contact point of the contact surface spaced radially in the axial spreading direction of a spreading element in the radial direction, ie in the direction of the foot part, is less than 0.8 mm , preferably about 0.4 mm, can be lowered.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die Kopfseite des ersten Kontaktschenkelteilendes bei in axialer Spreizrichtung gerichteter Maximalauslenkung eines Spreizelements in axialer Richtung weniger als 1,5 mm, vorzugsweise ca. 1,2 mm, verlagerbar ist.Moreover, it is advantageous if the head side of the first contact leg end portion in the axial spreading directed maximum deflection of a spreading in the axial direction less than 1.5 mm, preferably about 1.2 mm, is displaced.
Das Federverhalten des Spreizelements kann vorteilhaft beeinflusst werden, wenn das Steigteil von dem Kontaktschenkelteil in Richtung des Fußteils tailliert ausgestaltet ist.The spring behavior of the expansion element can be advantageously influenced if the riser part is designed to be waisted by the contact leg part in the direction of the foot part.
Insofern ist es auch vorteilhaft, wenn das Stegteil an der dem Kontaktschenkelteil abgewandten Seite seine geringste Festigkeit aufweist.In this respect, it is also advantageous if the web part has its lowest strength on the side facing away from the contact leg part.
In diesem Zusammenhang sieht eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante vor, dass das Stegschenkelteil einen Sollbiegelinienbereich aufweist, welcher eine in Umfangsrichtung der Spreizwalze verlaufende Materialausnehmung umfasst.In this context, a particularly preferred embodiment provides that the web leg part a desired bending line area comprising, which comprises a material recess extending in the circumferential direction of the expansion roller.
Der Sollbiegelinienbereich zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass das Stegteil entlang der Längserstreckung dieses Sollbiegelinienbereichs eine Hauptbiegung des Spreizelements definiert unterstützen kann, sobald das Spreizelement mit seinem Kontaktschenkelteil mit der flächigen Materialbahn entsprechend in Wirkkontakt tritt.The predetermined bending line region is characterized in particular by the fact that the web part along the longitudinal extent of this predetermined bending line region can support a main bend of the expansion element as soon as the expansion element with its contact leg part comes into operative contact with the flat material web.
Der Sollbiegelinienbereich gestaltet an dem Spreizelement bzw. insbesondere an dem Stegschenkelteil ein Scharnierelement aus. Durch einen derartig ausgebildeten Sollbiegelinienbereich wird ermöglicht, dass sich das Spreizelement besonders definiert in axialer Spreizrichtung verformen kann, wodurch die durch das Spreizelement erzeugten Spreizkräfte besonders zielgerichtet auf die flächige Materialbahn wirken können.The desired bending line region designed on the expansion element or in particular on the web leg part of a hinge element. By means of such a predetermined bending line area is made possible that the expansion element can deform particularly defined in the axial spreading direction, whereby the spreading forces generated by the expansion element can act particularly targeted on the sheet material web.
Mittels des Sollbiegelinienbereichs wird darüber hinaus die Gefahr verringert, dass sich das Spreizelement ungewollt in Umfangsrichtung der Spreizwalze neigt, wodurch unerwünschte Nebenkräfte auf die flächige Materialbahn ausgeübt werden könnten, welche im ungünstigsten Fall wiederum eine Faltenbildung an der flächigen Materialbahn begünstigen würden.By means of the predetermined bending line region, the risk is further reduced that the expansion element inclines unintentionally in the circumferential direction of the expansion roller, whereby unwanted side forces could be exerted on the sheet web, which in turn would favor wrinkling on the sheet material in the worst case.
Es versteht sich, dass ein solcher Sollbiegelinienbereich bereits mittels unterschiedlicher Festigkeiten hinsichtlich des Materials erzielt werden kann.It is understood that such a predetermined bending line range can already be achieved by means of different strengths with respect to the material.
Kumulativ oder alternativ kann der Sollbiegelinienbereich aber auch durch eine Querrille oder durch eine quer an dem Spreizelement verlaufende Kerbe realisiert werden.Cumulatively or alternatively, the desired bending line region, however, can also be realized by a transverse groove or by a notch running transversely to the spreading element.
Insofern ist es vorteilhaft, wenn der Sollbiegelinienbereich sich mit seiner Längserstreckung erstreckend quer zu der Rotationsachse verläuft.In this respect, it is advantageous if the predetermined bending line region extends with its longitudinal extent extending transversely to the axis of rotation.
Um eine Neigungsbewegung des Spreizelements in die gewünschte axiale Spreizrichtung zu unterstützen, ist es vorteilhaft, wenn der Sollbiegelinienbereich an einer dem Fußteil zugewandten Seite des Stegteils angeordnet ist.In order to assist a tilting movement of the expansion element in the desired axial spreading direction, it is advantageous if the predetermined bending line region is arranged on a side of the web part facing the foot part.
Mit anderen Worten bedeutet dies, dass der Sollbiegelinienbereich an der Innenseite des Spreizelements angeordnet ist.In other words, this means that the predetermined bending line region is arranged on the inside of the expansion element.
Der Sollbiegelinienbereich kann seine Wirkung besonders gut entfalten, wenn der Sollbiegelinienbereich in einem Radius eines Übergangsbereichs zwischen dem Stegteil und dem Fußteil angeordnet ist. Somit wohnt dem Spreizelement ein besonders gutes Ansprechverhalten inne.The predetermined bending line region can develop its effect particularly well if the desired bending line region is arranged in a radius of a transition region between the web part and the foot part. Thus, the spreader lives a particularly good response pauses.
Allein durch einen Sollbiegelinienbereich kann eine gattungsgemäße Spreizwalze bereits auch ohne die übrigen Merkmale der Erfindung vorteilhaft weiterentwickelt werden, so dass die diesbezüglichen Merkmalskombinationen bereits für sich gesehen vorteilhaft sind.Alone by a predetermined bending line range, a generic expansion roller can already be advantageously developed without the other features of the invention, so that the relevant feature combinations are already advantageous in itself.
Die Federeigenschaften des Spreizelements können signifikant weiter verbessert werden, wenn das Spreizelement einen L-förmig ausgebildeten Federkörper mit einem in etwa gleichmäßigen Querschnitt aufweist, welcher sich mit dem Kontaktschenkelteil von dem ersten Kontaktschenkelteilende parallel zu der Rotationsachse der Spreizwalze in axialer Richtung bis zu dem Stegteil erstreckt, welcher an dem Stegteil in einem Übergangsbereich um etwa 90° nach radial innen abknickt, und welcher sich weiter mit dem Stegteil nach radial weiter innen bis zu dem Fußteil erstreckt.The spring properties of the expansion element can be significantly further improved if the expansion element has an L-shaped spring body having an approximately uniform cross-section which extends with the contact leg portion of the first contact leg end parallel to the axis of rotation of the expansion roller in the axial direction up to the web portion which bends radially inwards at about 90 ° on the web part in a transition region, and which further extends with the web part radially further inwards up to the foot part.
Alternativ ist es vorteilhaft, wenn das Spreizelement einen Federkörper mit einem in etwa gleichmäßigen Querschnitt aufweist, wobei sich der Federkörper von einem ersten Ende des Fußteils parallel zu der Rotationsachse der Spreizwalze in axialer Richtung bis zu dem Stegteil erstreckt, welcher an dem Stegteil in einem Übergangsbereich um etwa 90° nach radial außen abknickt, welcher sich weiter mit dem Stegteil nach radial außen bis zu dem Kontaktschenkelteil erstreckt, welcher in einem weiteren Übergangsbereich um etwa 90° zur Seite des Fußteils hin abknickt, und welcher sich dann parallel zu der Rotationsachse der Spreizwalze in radialer Richtung bis zu dem ersten Kontaktschenkelteilende erstreckt. Mittels eines derart federnd aufgebauten Spreizelements kann ein besonders schonender Umgang mit der flächigen Materialbahn gewährleistet werden.Alternatively, it is advantageous if the expansion element has a spring body with an approximately uniform cross-section, wherein the spring body extends from a first end of the foot part parallel to the axis of rotation of the expansion roller in the axial direction up to the web part, which on the web part in a transition region kinks radially outward by about 90 °, which further extends with the web portion radially outward to the contact leg portion which kinks in a further transition region by about 90 ° to the side of the foot portion, and which then parallel to the axis of rotation of the expansion roller extends in the radial direction to the first contact leg end portion. By means of such a resilient expansion element, a particularly gentle handling of the sheet web can be ensured.
Die von einem Spreizelement erzielbare Spreizwirkung kann weiter verbessert werden, wenn das Kontaktschenkelteil und das Fußteil jeweils eine durchschnittliche Dicke aufweisen, welche weniger als 15%, vorzugsweise weniger als 10%, voneinander verschieden sind.The spreading effect achievable by a spreading element can be further improved if the contact leg part and the foot part each have an average thickness which is less than 15%, preferably less than 10%, different from each other.
Dies bedeutet, dass das Kontaktschenkelteil und das Fußteil bis auf produktionsbedingte Abweichungen in etwa gleich dick, bevorzugt gleich dick, ausgestaltet sind.This means that the contact leg part and the foot part are up to production-related deviations approximately the same thickness, preferably the same thickness configured.
In diesem Zusammenhang ist es ebenfalls vorteilhaft, wenn das Stegteil eine Dicke aufweist, welche weniger als 15%, vorzugsweise weniger als 10%, von der Dicke des Kontaktschenkelteils und/oder des dazwischenliegenden Übergangbereichs verschieden istIn this connection, it is also advantageous if the web part has a thickness which is less than 15%, preferably less than 10%, is different from the thickness of the contact leg portion and / or the transition region therebetween
Zweckmäßig ist es auch, wenn und/oder das Stegteil eine Dicke aufweist, welche weniger als 15%, vorzugsweise weniger als 10%, von der Dicke des Fußteils und/oder des dazwischenliegenden Übergangsbereichs verschieden ist.It is also expedient if and / or the web part has a thickness which is less than 15%, preferably less than 10%, different from the thickness of the foot part and / or the intermediate transition region.
Hierdurch können die Federeigenschaften des Spreizelements präziser vorgegeben, also auch weiter verbessert werden.As a result, the spring properties of the expansion can be specified more precisely, so be further improved.
Spreizelemente lassen sich in axialer Richtung entlang der Längserstreckung der Spreizwalze bei optimaler Ausnutzung der vorhandenen Kontaktfläche vorteilhaft hintereinander anordnen, wenn das Kontaktschenkelteil und das Fußteil jeweils eine Länge aufweisen, welche weniger als 15%, vorzugsweise weniger als 10%, voneinander verschieden sind.Spreading elements can advantageously be arranged successively in the axial direction along the longitudinal extension of the spreading roller with optimum utilization of the existing contact surface, if the contact leg part and the foot part each have a length which is less than 15%, preferably less than 10%, different from each other.
Hinsichtlich einer bevorzugten Ausführungsvariante sind das Kontaktschenkelteil und das Fußteil in etwa gleich lang ausgestaltet.With regard to a preferred embodiment, the contact leg part and the foot part are designed to be approximately the same length.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch von einem Verfahren zum seitlichen Spreizen einer flächigen Materialbahn quer zu ihrer Transportrichtung mittels Spreizelemente einer Spreizwalze gelöst, bei welchem Bereiche der flächigen Materialbahn mittels Kontaktschenkelteile von mit der flächigen Materialbahn wechselwirkenden Spreizelementen der Spreizwalze seitlich in Richtung der Längserstreckung der Spreizwalze beschleunigt werden, wobei sich das Verfahren dadurch auszeichnet, dass Bereiche der Materialbahn mittels des jeweiligen Spreizelements entlang der axialen Längserstreckung der Spreizwalze in axialer Spreizrichtung nur solange beschleunigt werden, bis das Kontaktschenkelteil an seinem einem freien Ende des Kontaktschenkelteils gegenüberliegenden weiteren Ende mit der Materialbahn wechselwirkt.The object of the invention is also achieved by a method for lateral spreading of a flat material web transversely to its transport direction by means of spreading a spreader, in which areas of the flat web accelerated by means of contact leg portions of interacting with the sheet material spreading elements of the spreading roller laterally in the direction of the longitudinal extension of the spreader roller be, with the method is characterized in that areas of the web are accelerated by means of the respective spreading along the axial longitudinal extension of the spreading in the axial spreading only until the contact leg part interacts at its free end of the contact leg opposite end with the material web.
Hierdurch wird zielgerichtet verhindert, dass die Materialbahn selbst bei zwischen der Spreizwalze und der Materialbahn wirkenden höheren Druckkräfte kritisch gespreizt bzw. überdehnt wird.This purposefully prevents the material web from being critically spread or overstretched even at higher compressive forces acting between the spreading roller and the material web.
Insofern ist es konstruktiv vorteilhaft, wenn das Spreizelement derartig ausgestaltet ist, dass eine aufgrund einer Wechselwirkung mit der Materialbahn verursachte Beschleunigung des Kontaktschenkelteils in axialer Spreizrichtung durch die sich in Längserstreckung der Spreizwalze erstreckenden Länge der Kontaktfläche begrenzt ist.In this respect, it is structurally advantageous if the expansion element is designed such that a caused due to an interaction with the material web acceleration of the contact leg portion in the axial spreading direction is limited by extending in the longitudinal extent of the expansion roller length of the contact surface.
Des Weiteren sieht eine auch ohne die übrigen Merkmale der Erfindung besonders vorteilhafte Ausführungsvariante vor, dass die Spreizwalze Begrenzungsmittel zum Begrenzen einer radialen Umfangsaufweitung von Spreizelementen aufweist, um eine Erweiterung des Spreizwalzenumfangs zu begrenzen.Furthermore, even without the other features of the invention particularly advantageous embodiment provides that the expansion roller has limiting means for limiting a radial circumferential expansion of spreading elements to limit an extension of the Spreizwalzenumfangs.
Mitunter rotiert die vorliegende Spreizwalze mit sehr hohen Geschwindigkeiten, so dass sich aufgrund von Fliehkräften das Kontaktschenkelteil des Spreizelements in Bezug auf die Rotationsachse der Spreizwalze weiter nach radial außen bewegen kann als es gewünscht ist, wodurch der Spreizwalzenumfang einen kritischen Durchmesser erlangt. Denn weitet sich der Umfang der Spreizwalze zu weit, also kritisch, auf, können die Kontaktschenkelteile nachteilig auf die flächige Materialbahn aufschlagen, so dass allein hierdurch bereits partielle Überdehnungen in der flächigen Materialbahn auftreten können.Sometimes, the present expansion roller rotates at very high speeds, so that due to centrifugal forces the contact leg portion of the expansion element with respect to the axis of rotation of the expansion roller can move further radially outward than is desired, whereby the Spreizwalzenumfang reaches a critical diameter. Because if the circumference of the expansion roller widens too far, ie critically, the contact leg parts can strike adversely on the flat material web, so that this alone can already cause partial overstretching in the flat material web.
Insofern ist es vorteilhaft, wenn an der Spreizwalze bereits Vorkehrungen getroffen werden, welche eine kritische radiale Umfangsaufweitung verhindern bzw. zumindest reduzieren.In this respect, it is advantageous if precautions are already taken at the spreading roller, which prevent or at least reduce a critical radial circumferential widening.
Es versteht sich, dass diesbezügliche Begrenzungsmittel zum Begrenzen einer radialen Umfangsaufweitung vielfältig an der Spreizwalze ausgestaltet sein können.It is understood that in this respect limiting means for limiting a radial circumferential widening can be designed manifold on the spreading roller.
Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn ein Spreizelement derart ausgestaltet ist, dass ein Spreizelement von einem unmittelbar benachbarten Spreizelement daran gehindert wird, sich übermäßig nach radial außen zu bewegen.However, it is particularly advantageous if an expansion element is designed such that an expansion element is prevented by an immediately adjacent expansion element from excessively moving radially outward.
Insofern kann die Spreizwalze bedenkenlos selbst mit höheren Drehzahlen um ihre Rotationsachse drehen.In this respect, the expansion roller can turn without hesitation even at higher speeds around its axis of rotation.
Besonders einfach lassen sich derartige Begrenzungsmittel an der Spreizwalze realisieren, wenn ein Spreizelement einen Anschlag zum Anschlagen eines hierzu unmittelbar benachbarten Spreizelements umfasst, wobei der Anschlag in einem Bereich eines dem ersten Kontaktschenkelteilende des Spreizelements gegenüberliegenden weiteren Kontaktschenkelteilendes des unmittelbar benachbarten Spreizelements angeordnet ist.Such limiting means can be realized in a particularly simple manner on the spreading roller if a spreading element comprises a stop for striking a spreading element immediately adjacent thereto, wherein the stop is arranged in a region of a further contact leg end of the immediately adjacent spreading element opposite the first contact leg end of the spreading element.
Zweckmäßigerweise ist der Anschlag an der Rückseite des Stegteils angeordnet, solange die Funktion der unmittelbar benachbarten Spreizelemente nicht nachteilig eingeschränkt ist.Conveniently, the stop is arranged on the back of the web portion, as long as the function of the immediately adjacent spreading is not adversely affected.
Im Allgemeinen jedoch ist der Anschlag an der Rückseite eines Spreizelements angeordnet.In general, however, the stop is arranged on the back of a spreader.
Der Anschlag kann zur Gänze oder teilweise mittels eines zusätzlichen Bauteils hergestellt sein, welches entsprechend an dem Spreizelement befestigt ist.The stop can be made entirely or partially by means of an additional component, which is fastened correspondingly to the expansion element.
Bevorzugt ist der Anschlag eine Auswölbung des jeweiligen Spreizelements, welche an dem weiteren Kontaktschenkelteilende bzw. an der Rückseite des Stegteils angeordnet ist.Preferably, the stop is a bulge of the respective expansion element, which is arranged on the further contact leg end portion or on the back of the web portion.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist der Anschlag als Distanzhalter ausgebildet, wie beispielhaft noch in einigen Figuren spezifiziert. In an advantageous embodiment, the stop is designed as a spacer, as specified by way of example in some figures.
Die den Anschlag formulierende Auswölbung kann klein gehalten werden, wenn unterhalb des Anschlags eine Nut angeordnet ist, in welche das erste Kontaktschenkelteilende zumindest teilweise anordenbar ist.The bulge formulating the stop can be kept small if a groove is arranged below the stop, into which the first contact leg end is at least partially arranged.
Unterhalb bedeutet vorliegend radial weiter innen, so dass sich die Lage des Anschlags in Bezug auf die Nut radial weiter außen befindet, und dementsprechend die Lage der Nut in Bezug auf den korrespondierenden Anschlag radial weiter innen an dem Spreizelement platziert ist.Below means in the present case radially further inward, so that the position of the stop with respect to the groove is located radially further out, and accordingly the position of the groove with respect to the corresponding stop is placed radially further inside the spreader.
Gegebenenfalls kann die Nut derart ausgestaltet werden, dass auf einen durch eine zusätzliche Auswölbung ausgestalteten Anschlag auch zur Gänze verzichtet werden könnte.If appropriate, the groove can be designed in such a way that a stop configured by an additional bulge could also be dispensed with in its entirety.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn ein Spreizelement eine Anschlagsnase zum Anschlagen an dem Anschlag und/oder zum Anordnen in eine Nut des unmittelbar benachbarten Spreizelements umfasst, so dass zwei benachbarte Spreizelemente mittels ihres jeweiligen Anschlags und ihrer jeweiligen Anschlagsnase bzw. mittels ihrer jeweiligen Nut im Sinne der Erfindung miteinander wechselwirken können, um eine kritische Umfangsaufweitung des jeweiligen Spreizelements zu unterbinden.In this context, it is advantageous if a spreading element comprises a stop lug for abutment against the stop and / or for placement in a groove of the immediately adjacent spreading element, so that two adjacent spreading elements by means of their respective stop and their respective stop lug or by means of their respective groove Within the meaning of the invention, they can interact with one another in order to prevent a critical circumferential widening of the respective expansion element.
Da die Merkmale hinsichtlich der Begrenzungsmittel zum Begrenzen einer radialen Umfangsaufweitung eines Spreizelements auch ohne die übrigen Merkmale vorliegender Erfindung eine herkömmliche Spreizwalze zum seitlichen Ausbreiten einer flächigen Materialbahn vorteilhaft weiterentwickeln, kann die Aufgabe der Erfindung auch allein schon von einer Spreizwalze mit derartigen Begrenzungsmitteln zum Begrenzen einer radialen Umfangsaufweitung gelöst werden.Since the features with respect to the limiting means for limiting a radial circumferential expansion of a spreader even without the other features of the present invention further develop a conventional spreading roller for lateral spreading a flat material web, the object of the invention even alone by a spreading roller with such limiting means for limiting a radial Circumference widening be solved.
Es ist des Weiteren vorteilhaft, wenn entlang der Längserstreckung der Spreizwalze hintereinander angeordnete Spreizelemente derart zueinander angeordnet sind, dass ein Spreizelement hinsichtlich einer in axialer Spreizrichtung gerichteten Maximalauslenkung mit seinem Kontaktschenkelteil, insbesondere mit seinem ersten Kontaktschenkelteilende, gegen ein unmittelbar benachbartes Spreizelement anliegt. Hierdurch kann kumulativ oder alternativ eine Spreizwirkung der Spreizwalze begrenzt werden.It is also advantageous if along the longitudinal extent of the expansion roller successively arranged spreading elements are arranged to each other such that an expansion element rests with respect to a directed in axial spreading maximum deflection with its contact leg portion, in particular with its first contact leg end portion against an immediately adjacent expansion element. As a result, cumulatively or alternatively a spreading effect of the spreading roller can be limited.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn entlang der Längserstreckung der Spreizwalze hintereinander angeordnete Spreizelement derart zueinander angeordnet sind, dass das Kontaktschenkelteil, insbesondere das erste Kontaktschenkelteilende, eines Spreizelements gegen ein unmittelbar benachbartes Spreizelement anliegt, wenn der Neigungswinkel der Kontaktfläche gegenüber der Rotationsachse weniger als 2° beträgt und/oder wenn die Kontaktfläche zwischen der radial am weitesten von der Rotationsachse beabstandeten Materialkontaktstelle und dem weiteren Kontaktschenkelende auf der Materialbahn aufliegt.In this context, it is advantageous if along the longitudinal extent of the expansion roller successively arranged spreading element are arranged to each other such that the contact leg part, in particular the first contact leg end of a spreading element abuts against an immediately adjacent expansion element when the angle of inclination of the contact surface with respect to the axis of rotation less than 2 ° and / or if the contact surface between the radially furthest from the axis of rotation spaced material contact point and the other contact leg end rests on the material web.
Ferner sieht eine vorteilhafte Ausführungsvariante vor, dass das dem Stegteil abgewandte erste Kontaktflächenteilende in einem unbelasteten Zustand eines Spreizelements axial hinter dem freien Ende des Fußteils zurückliegt und in einem belasteten Arbeitszustand mit einem Neigungswinkel der Kontaktfläche gegenüber der Rotationsachse von weniger als 2° des Spreizelements über das freie Ende des Fußteils axial übersteht. Hierdurch können die Spreizelemente sehr dicht beieinander entlang der Längserstreckung der Spreizwalze angeordnet werden.Furthermore, an advantageous embodiment provides that the first contact surface part facing away from the web part in an unloaded state of a spreader axially behind the free end of the foot and in a loaded working condition with an inclination angle of the contact surface with respect to the axis of rotation of less than 2 ° of the spreader on the free end of the foot part projects axially. As a result, the spreading elements can be arranged very close to each other along the longitudinal extension of the spreading roller.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn ein Spreizelement einen Auflagebereich für ein unmittelbar benachbartes Spreizelement aufweist, um eine in axialer Spreizrichtung gerichtete Auslenkung dieses Spreizelements zu begrenzen.Moreover, it is advantageous if a spreading element has a support region for an immediately adjacent expansion element in order to limit a deflection of this expansion element directed in the axial spreading direction.
Unmittelbar benachbarte Spreizelemente der Spreizwalze können besonders eng axial hintereinander angeordnet werden, wenn ein Spreizelement zumindest teilweise innerhalb eines unmittelbar benachbarten Spreizelements anordenbar ist.Immediately adjacent expansion elements of the expansion roller can be arranged particularly closely axially behind one another, when an expansion element is at least partially within an immediately adjacent expansion element can be arranged.
Eine diesbezügliche vorteilhafte Ausführungsvariante sieht vor, dass der Auflagebereich einen Nutbereich umfasst.A related advantageous embodiment provides that the support area comprises a groove area.
Darüber hinaus wurde gefunden, dass die Spreizwalze mit einer besonders anschmiegsamen und gut federnden Umhüllenden ausgestattet werden können, wenn das Spreizelement C-förmig oder Z-förmig ausgestaltet ist. Hierdurch können dem Spreizelement als Federkörper besonders gute Federeigenschaften innewohnen, was sich wiederum vorteilhaft auf das Spreizvermögen der Spreizwalze im Allgemeinen auswirkt.In addition, it has been found that the expansion roller can be equipped with a particularly cuddly and well resilient envelope when the spreader is designed C-shaped or Z-shaped. As a result, the spring element can be inherently particularly good spring properties of the expansion element, which in turn has an advantageous effect on the spreading capacity of the expansion roller in general.
Die Herstellung einer Spreizwalze, welche mit im Sinne vorliegender Erfindung ausgestalteten bzw. ausgeformten Spreizelementen ausgerüstet werden kann, ist konstruktiv relativ simpel bereitstellbar, wenn das Fußteil in Umfangsrichtung der Spreizwalze als bevorzugt geschlossenes Ringelement ausgestaltet ist, an welchem mittels einer Vielzahl an Stegteilen eine ebenso hohe Vielzahl an Kontaktschenkelteilen angeordnet ist.The preparation of a spreading roller, which can be equipped with designed in the present invention or formed spreading elements, is structurally relatively simple to provide when the foot is designed in the circumferential direction of the expansion roller as a preferred closed ring element on which by means of a plurality of web parts as high Variety of contact leg parts is arranged.
Insofern sind gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante die einzelnen Spreizelemente als Teil eines Gummiringelements derart ausgestaltet, dass der Spreizelementesockel, also das Fußteil, aus einem Ringelement besteht, welches den Kontakt zu dem Rotationskörper der Spreizwalze herstellt, wobei die einzelnen Spreizelemente über elastisch ausgebildete Stegteile mit dem Gummiringelement und der Kontaktfläche verbunden sind und diese Stege beziehungsweise Stegteile aufgrund ihrer Form und ihrer Anordnung die Verformung aufgrund des Materialbahndrucks ausführen, wobei die Bewegungsrichtung und damit die spreizende Wirkung immer von der Spreizwalzenmitte zum Spreizwalzenende folgen.In this respect, according to a preferred embodiment, the individual spreading elements as Part of a rubber ring element designed such that the Spreizelementesockel, ie the foot part, consists of a ring member which makes contact with the rotational body of the expansion roller, wherein the individual expansion elements are connected via elastically formed web portions with the rubber ring member and the contact surface and these webs or web portions due to their shape and their arrangement to perform the deformation due to the web pressure, the direction of movement and thus the spreading effect always follow from the Spreizwalzenmitte to Spreizwalzenende.
Vorteilhafterweise kann das Verformungsvermögen und damit die spreizende Wirkung des Spreizelements über die Ausgestaltung des das Gummiringelement und das Kontaktschenkelteil verbindenden Stegteils beeinflusst werden.Advantageously, the deformability and thus the spreading effect of the expansion element on the configuration of the rubber ring member and the contact leg portion connecting web portion can be influenced.
Bevorzugt ist dieses Stegteil ausgehend von dem Gummiringelement bis zu dem Kontaktschenkelteil mit dem Gummiringelement über einen schmaleren Stegbereich mit dem Gummiringelement verbunden, und erst an der Kontaktfläche beziehungsweise an dem Kontaktschenkelteil weist das Stegteil die volle Breite der Kontaktfläche beziehungsweise des Kontaktschenkelteils auf.Preferably, this web part, starting from the rubber ring element up to the contact leg part with the rubber ring element, is connected to the rubber ring element via a narrower web area, and only at the contact surface or at the contact leg part does the web part have the full width of the contact surface or of the contact leg part.
Bevorzugt sind die Spreizelemente als auskragende gummielastische Vorsprünge ausgebildet, die durch den Materialbahndruck einer über die Spreizwalze laufenden flächigen Materialbahn derart verformt werden, dass ihre Kontaktflächen eine Bewegung zum jeweiligen Spreizwalzenende ausführen, wobei diese radial weiter nach außen auskragenden Spreizelemente Bestandteile von Gummiringelementen sind, die auf dem rotierbaren Rotationskörper der Spreizwalze von der Spreizwalzenmitte zum Spreizwalzenrand hin derart angeordnet sind, dass ihre spreizende Wirkung jeweils von der Spreizwalzenmitte zum Spreizwalzenrand gerichtet ist, und jedes radial nach weiter außen auskragende Spreizelement durch einen geeigneten Abstand zu seinem axial unmittelbar benachbarten Spreizelement völlig unabhängig von allen übrigen radial nach weiter außen auskragenden Spreizelementen seine spreizende Wirkung auf die flächige Materialbahn ausübt.Preferably, the spreading elements are formed as cantilevered rubber-elastic projections, which are deformed by the material web pressure running over the spreading roller flat material web such that their contact surfaces perform a movement to the respective Spreizwalzenende, these radially further outwardly projecting expansion elements are components of rubber ring elements on the rotatable rotary body of the expansion roller from the Spreizwalzenmitte the Spreizwalzenrand out are arranged such that their spreading effect is directed in each case from the Spreizwalzenmitte Spreizwalzenrand, and each radially outwardly projecting spreader by a suitable distance to its axially immediately adjacent spreader completely independent of all other radially outwardly projecting more spreading elements exerts its spreading effect on the sheet material web.
Bevorzugt werden zur Spreizung der flächigen Materialbahn somit eine Vielzahl von einzelnen Spreizelementen eingesetzt, welche auf den rotierbaren Rotationskörper der Spreizwalze derart angeordnet sind, dass sie von der Spreizwalzenmitte aus zum jeweiligen Spreizwalzenende hin eine Spreizung der flächigen Materialbahn dadurch bewirken, dass die Kontaktflächen der Spreizelemente in einem axialen Abstand zu dem eine axiale Spreizbewegung einleitenden Stegteil stehen, wobei dieser Abstand zum Spreizwalzenende hin gerichtet ist, so dass die Kontaktfläche beziehungsweise das jeweilige Kontaktschenkelteil unter dem Materialbahndruck eine zum Walzenende hin bewirkte Spreizbewegung ausführt, welche die jeweilige Spreizung darstellt, und die Bewegung der Kontaktflächen an dem einzelnen Spreizelement sehr gering ist, so dass die Vielzahl der kleinen Bewegungen der einzelnen Spreizelemente zu einer deutlichen Spreizung der flächigen Materialbahn nach außen beziehungsweise quer zur Transportrichtung der flächigen Materialbahn führt.Thus, a plurality of individual spreading elements are preferably used for spreading the sheet material web, which are arranged on the rotatable rotation body of the spreading roller such that they cause from the Spreizwalzenmitte from the respective Spreizwalzenende a spreading of the sheet material material in that the contact surfaces of the spreading elements in an axial distance to the an axial spreading movement introductory web part are, this distance is directed to the Spreizwalzenende out, so that the contact surface or the respective contact leg part under the material web pressure causes a roll towards the end spreading movement, which represents the respective spread, and the movement of the Contact surfaces on the individual expansion element is very small, so that the multiplicity of small movements of the individual expansion elements to a significant spread of the sheet material web outward or transversely to transp ortrichtung the flat web leads.
Je nach Anwendungsfall oder Kundenwunsch können die Spreizelemente auch in Gestalt eines Bandteils bereitgestellt sein, welches als „Endlosband” hergestellt und je nach herzustellender Spreizwalze längenmäßig beliebig konfektionierbar ist.Depending on the application or customer request, the spreading elements can also be provided in the form of a hinge part, which is manufactured as an "endless belt" and depending on the length of the expansion roll to be produced can be assembled.
Es versteht sich, dass die vorliegende Spreizwalze in unterschiedlichsten Ausführungsformen und zu unterschiedlichsten Zwecken eingesetzte werden kann.It is understood that the present spreading roller can be used in various embodiments and for different purposes.
Insofern kann die vorliegende Spreizwalze an nahezu jeder beliebigen Stelle einer Anlage zum Behandeln, insbesondere zum Führen und Wickeln, einer flächigen Materialbahn eingebaut bzw. verwendet werden. Besonders sinnvoll ist ein Einsatz dort, wo es zu einer Faltenbildung kommen kann bzw. wo es gilt, bereits vorhandene Falten aus der flächigen Materialbahn zu eliminieren. Ein solcher Ort ist beispielsweise im Bereich einer Wendestange oder einer Aufwicklung.In this respect, the present expansion roller can be installed or used at almost any point of a plant for treating, in particular for guiding and winding, a flat material web. Particularly useful is an application where it can lead to wrinkling or where it is necessary to eliminate existing wrinkles from the sheet material. Such a place is for example in the range of a turning bar or a winding.
Insofern wird die Aufgabe der Erfindung auch von einer Vorrichtung zum Handhaben, insbesondere zum Führen und Wickeln, von flächigen Materialbahnen, insbesondere zum Wickeln von flächigen Materialbahnen, mit einem Wendestangensystem gelöst, bei welcher dem Wendestangensystem eine Spreizwalze gemäß den vorliegenden Merkmalen zugeordnet ist. Hierbei kann die vorliegende Spreizwalze ein Bestandteil eines entsprechend ausgestalteten Wendestangensystems sein. Es versteht sich, dass hierbei je nach Anwendung eine oder mehrere Spreizwalzen vorgesehen sein können, um die gewünschten Effekte erzielen zu können.In this respect, the object of the invention is also achieved by a device for handling, in particular for guiding and winding, of flat material webs, in particular for winding flat material webs, with a turning bar system in which the turning bar system is associated with a spreading roller according to the present characteristics. Here, the present expansion roller may be part of a correspondingly designed turning bar system. It is understood that depending on the application one or several expansion rollers can be provided in order to achieve the desired effects can.
Darüber hinaus wird die Aufgabe der Erfindung auch von einer Vorrichtung zum Handhaben, insbesondere zum Führen und Wickeln, von flächigen Materialbahnen, insbesondere zum Wickeln von flächigen Materialbahnen, mit einer Aufwickeleinrichtung zum Aufwickeln der flächigen Materialbahnen gelöst, bei welcher der Aufwickeleinrichtung eine Spreizwalze gemäß den vorliegenden Merkmalen zugeordnet ist. Hierbei kann die vorliegende Spreizwalze ein Bestandteil einer entsprechend ausgestalteten Aufwickeleinrichtung sein. Es versteht sich, dass auch hierbei je nach Anwendung eine oder mehrere Spreizwalzen vorgesehen sein können, um die gewünschten Effekte erzielen zu können.In addition, the object of the invention is also achieved by a device for handling, in particular for guiding and winding, of flat material webs, in particular for winding flat material webs, with a winding device for winding the flat material webs, wherein the winding device comprises a spreading roller according to the present Characteristics is assigned. Here, the present expansion roller may be part of a correspondingly configured winding device. It is understood that, depending on the application, one or more spreading rollers can also be provided in order to achieve the desired effects.
Des Weiteren wird die Aufgabe der Erfindung noch von einer Vorrichtung zum Handhaben, insbesondere zum Führen und Wickeln, von flächigen Materialbahnen, insbesondere zum Wickeln von flächigen Materialbahnen, mit einer Umlenkwalze und/oder einer Leitwalze gelöst, bei welcher die Umlenkwalze und/oder die Leitwalze eine Spreizwalze gemäß den vorliegenden Merkmalen umfasst. Hierbei kann die vorliegende Spreizwalze bei entsprechender Ausgestaltung beispielsweise auch als Umlenkwalze und/oder Leitwalze oder dergleichen realisiert sein. Auch hier können je nach Anwendung eine oder mehrere Spreizwalzen vorgesehen sein, um die gewünschten Effekte zu erzielen.Furthermore, the object of the invention is still achieved by a device for handling, in particular for guiding and winding, of flat material webs, in particular for winding flat material webs, with a guide roller and / or a guide roller, wherein the guide roller and / or the guide roller a spreader roll according to the present features. In this case, the present expansion roller can be realized with appropriate design, for example, as a guide roller and / or guide roller or the like. Again, depending on the application, one or more expansion rollers may be provided to achieve the desired effects.
Zusätzlich sind weitere Merkmale, Effekte und Vorteile vorliegender Erfindung anhand anliegender Zeichnung und nachfolgender Beschreibung erläutert, in welchen beispielhaft mögliche L-förmige Spreizelemente einer Spreizwalze zum seitlichen Ausbreiten bzw. Spreizen einer flächigen Materialbahn dargestellt und beschrieben sind.In addition, further features, effects and advantages of the present invention are explained with reference to the accompanying drawings and the following description in which exemplary L-shaped expansion elements of a spreading roller for lateral spreading or spreading of a flat material web are shown and described.
Komponenten, welche in den einzelnen Figuren wenigstens im Wesentlichen hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmen, können hierbei mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sein, wobei die Komponenten nicht in allen Figuren beziffert und erläutert sein müssen, um Wiederholen zu vermeiden.Components which in the individual figures at least substantially coincide with regard to their function may in this case be identified by the same reference symbols, the components not having to be numbered and explained in all figures in order to avoid repetition.
In der Zeichnung zeigen:In the drawing show:
Die in der
Der Rotationskörper
Der Rotationskörper
Die Spreizwalze
Dieser Wirkkontakt zwischen der Spreizwalze
Hierbei sind einerseits mehrere Spreizelemente
Die Umhüllende
Jedes der Spreizelemente
Des Weiteren weist jedes der Spreizelemente
Stoffschlüssig verbunden sind das Kontaktschenkelteil
Werden von der Materialbahn
Hierbei verformt sich das Spreizelement
Das Kontaktschenkelteil
Damit die Materialbahn
Gemäß der Darstellung nach der
Die Spreizelemente
Um nun eine Überspreizung der Materialbahn
Dies wird in diesem Ausführungsbeispiel dadurch erzielt, dass eine in axialer Spreizrichtung
Dadurch, dass die Spreizelemente
Somit sind in jedem Fall die von der Spreizwalze
Liegt der Neigungswinkel
In diesem Ausführungsbeispiel beträgt die Kontaktflächenneigung
Hierbei bewegt sich insbesondere das Kontaktschenkelteil
Es versteht sich, dass die Vielzahl an radial nach weiter außen auskragenden Spreizelementen
Eine derartige Befestigungsmethode verkompliziert jedoch die Herstellung der Spreizwalze
Gemäß der Darstellung nach der
Am Beispiel des Spreizelementerings
Hierbei ist der Kontaktflächenverlauf
Hierbei ist der Kontaktflächenverlauf
Um die von der Spreizwalze
Dementsprechend kann die Kopfseite
An dem unteren dargestellten Spreizelement
Ebenfalls hinsichtlich dieses unteren Spreizelements
Hierbei weisen das Kontaktschenkelteil
Darüber hinaus weisen das Kontaktschenkelteil
Insbesondere die gut aufeinander abgestimmten Dimensionierungen hinsichtlich der Dicken,
An dieser Stelle sei noch erwähnt, dass der Spreizelementering
Gemäß der Darstellung nach der
Gemäß der schematischen Darstellung nach der
Insofern ist das Spreizelement
Der Neigungswinkel
Die Stegbreite
Je nach Ausgestaltung und je nach den Anforderungen, welche an das Spreizelement
Während das bisher beschriebene Stegteil
Andere oder ähnliche Effekte hinsichtlich der Verformbarkeit des Spreizelements
Hinsichtlich eines weiteren Spreizelements
Hinsichtlich des weiteren Spreizelements
Jedenfalls bestimmt vorliegend der Neigungswinkel
Der Verformungsquerschnitt macht die Spreizung von der Belastung abhängig.The deformation cross-section makes the spread dependent on the load.
Der Verformungsquerschnitt ist in Keilform bestimmbar.The deformation cross section can be determined in wedge shape.
Kumulativ oder alternativ wird der Verformungsquerschnitt durch zusätzliche Bohrungen definiert.Cumulatively or alternatively, the deformation cross-section is defined by additional holes.
Der hier beschriebene bzw. gezeigte Spreizelementering
Jedenfalls ergibt sich durch die hier beschriebenen Stegteile
Das in der
Wie gemäß der Darstellung nach
Hierdurch findet eine Verschiebung der Materialbahnkontaktstelle
Die Materialbahnkontaktstelle
Insgesamt ergibt sich hierbei an dem jeweiligen Spreizelement
Insbesondere der hier angesprochene Verformungsbereich
Ein derartiger Sollbiegelinienbereich
Insofern ist in diesem Ausführungsbeispiel auch der Sollbiegelinienbereich
Wie insbesondere hinsichtlich der
Insofern verläuft der Sollbiegelinienbereich
In diesem in den
Mit anderen Worten bedeutet dies, dass der Sollbiegelinienbereich
Damit sich das Kontaktschenkelteil
Insofern ist die Bewegungsrichtung insbesondere des Kontaktschenkelteils
Im Übrigen treffen insbesondere die hinsichtlich des Spreizelements
Dementsprechend kann insbesondere auch das Spreizelement
Das in der
Während die Kontaktfläche
Mit anderen Worten: Bei einer in axialer Spreizrichtung
Ferner liegt die radial am weitesten von der Rotationsachse
Es ist klar, dass das Kontaktschenkelteil
Mit zunehmender Annäherung von Spreizwalze
Im Zuge dieser Bewegung senkt sich das Kontaktschenkelteil
In diesem belasteten Arbeitszustand ist die Kopfseite
Hierbei dreht das Stegteil
Bei den in der
Konstruktiv einfach sind diese Begrenzungsmittel
Der Anschlag
Insofern ist der Anschlag
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Anschlag
Die Auswölbung
Ferner ist unter der Auswölbung
Ferner gelingt es durch die Kombination aus Anschlagsnase
Die Anschlagsnase
Es versteht sich, dass die Merkmale hinsichtlich der Begrenzungsmittel
Ebenso können an den Spreizelementen
Darüber hinaus weist das Spreizelement
Gemäß den Darstellungen nach den
Die Begrenzungsmittel
Aufgrund der Nut
Jedenfalls kann durch die im Sinne der Erfindung ausgebildeten Nuten
Es versteht sich, dass hinsichtlich des in den
Das in den
Das Stegteil
Die Kerbe
Das Kontaktschenkelteil
Auch dieses in den
Wie auch die übrigen hier beschriebenen Spreizelemente kommt das in den
Das Spreizelement
Dies bedeutet, dass das Fußteil
Das Fußteil
Es versteht sich, dass diese Axialnut
Diese Axialnut
Damit die einzelnen Spreizelemente
Gemäß der schematischen Darstellung nach der
Gemäß der schematischen Darstellung nach der
Hierbei bestimmt der Abstand
Dieser Abstand
Der sich hierbei ergebende Winkel
Das in der
Auch das Spreizelement
Jedoch ist die Kontaktfläche
Zum weiteren Aufbau und zur weiteren Funktionsweise hinsichtlich des Spreizelements
Gut lässt sich bei der Darstellung hinsichtlich der
Hierbei verringert sich zumindest bereichsweise der Außendurchmesser
Gemäß dem in der
Mit anderen Worten weist der rotierbare Rotationskörper
Gemäß der Darstellung nach der
Bei dem weiter in der
Gemäß den schematischen Darstellungen nach den
Auch sind diese weiteren Spreizelemente
Auch dieser weitere Spreizelementering
Der Vorteil dieser allgemeinen Spreizelementeringlösung besteht insbesondere darin, dass der Montageaufwand derartiger Spreizelementeringe
Um diese Art von Spreizelementeringen
Um des Weiteren verschiedene Axialabstände zwischen den einzelnen Spreizelementen herstellen zu können, können Lösungen mit modifizierten Spreizelementen
Der in den
Die Spreizelemente
Dieser Distanzhalter
Gemäß der Darstellung nach der
Werden die einzelnen Spreizelementeringe
Durch diese Einschränkung der Bewegungsfreiheit in axialer Spreizrichtung
Durch ein entsprechendes Verdrehen der einzelnen Spreizelementeringe
Je nachdem wie stark bzw. in welchem Maße zwei unmittelbar benachbarte Spreizelementeringe
Im Allgemeinen bedeutet dies, dass die durch das Spreizelement
Die Merkmale hinsichtlich des in den
An dieser Stelle sei noch darauf hingewiesen, dass die hier erzielbaren Eigenschaften der Spreizwalze
Zusätzlich sei an dieser Stelle explizit darauf hingewiesen, dass die Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen und/oder Figuren beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die erläuterten Merkmale, Effekte und Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen bzw. erzielen zu können.In addition, it should be explicitly pointed out at this point that the features of the solutions described above or in the claims and / or figures can optionally also be combined in order to be able to implement or achieve the explained features, effects and advantages in a cumulative manner.
Es versteht sich, dass es sich bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen lediglich um erste Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Spreizwalze handelt. Insofern beschränkt sich die Ausgestaltung der Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele.It goes without saying that the exemplary embodiments explained above are only first embodiments of the expansion roller according to the invention. In this respect, the embodiment of the invention is not limited to these embodiments.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All disclosed in the application documents features are claimed as essential to the invention, provided they are new individually or in combination over the prior art.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Spreizwalzespreading roll
- 22
- Materialbahnweb
- 33
- nach links gerichtete Spreizrichtungto the left spreading direction
- 44
- nach rechts gerichtete Spreizrichtungrightward spreading direction
- 55
- Längserstreckunglongitudinal extension
- 66
- Rotationsachseaxis of rotation
- 77
- Rotationskörperbody of revolution
- 88th
- Achsenteilaxle part
- 99
- linkes Kugellagerleft ball bearing
- 1010
- rechtes Kugellagerright ball bearing
- 1111
- Transportrichtungtransport direction
- 1515
- Spreizelementespreading
- 15A15A
- weitere Spreizelementefurther spreading elements
- 15B15B
- weitere Spreizelementefurther spreading elements
- 15C15C
- weitere Spreizelementefurther spreading elements
- 15D15D
- weitere Spreizelementefurther spreading elements
- 15E15E
- weitere Spreizelementefurther spreading elements
- 15F15F
- weitere Spreizelementefurther spreading elements
- 15G15G
- weitere Spreizelementefurther spreading elements
- 15H15H
- weitere Spreizelementefurther spreading elements
- 15I15I
- weitere Spreizelementefurther spreading elements
- 15J15J
- weitere Spreizelementefurther spreading elements
- 15K15K
- weitere Spreizelementefurther spreading elements
- 15L15L
- weitere Spreizelementefurther spreading elements
- 15M15M
- weitere Spreizelementefurther spreading elements
- 1616
- Radialrichtungradial direction
- 1717
- Umfangscope
- 1818
- Umfangsrichtungcircumferential direction
- 1919
- Umhüllendeenvelope
- 20 20
- Außendurchmesserouter diameter
- 2121
- Mantelflächelateral surface
- 2525
- KontaktschenkelteilContact leg part
- 2626
- Kontaktflächecontact area
- 2727
- FußschenkelteilFußschenkelteil
- 2828
- Stegteilweb member
- 28A28A
- Stegteilweb member
- 28B28B
- Stegteilweb member
- 28C28C
- Stegteilweb member
- 28D28D
- Stegteilweb member
- 28H28H
- Stegteilweb member
- 28I28I
- Stegteilweb member
- 2929
- Kräftepersonnel
- 3030
- freies, erstes Kontaktschenkelteilendefree, first contact leg part end
- 3131
- Federkörperspring body
- 3535
- Mittenebenemidplane
- 3636
- linke Hälfteleft half
- 3737
- rechte Hälfteright half
- 3838
- Längelength
- 4040
- KontaktflächenneigungContact surface inclination
- 4141
- Neigungswinkeltilt angle
- 4242
- Horizontalehorizontal
- 4545
- SpreizelementeringSpreizelementering
- 4646
- Materialbahnkontaktstelle bzw. -bereichMaterial web contact point or area
- 4747
- Abstanddistance
- 4848
- Kopfseitehead
- 5050
- KontaktflächenverlaufContact surface course
- 5151
- weiteres Kontaktschenkelteilendeanother contact leg divider
- 5454
- erstes Ende des Fußschenkelteilsfirst end of the Fußschenkelteils
- 5555
- ÜbergangsbereichTransition area
- 5656
- weiterer Übergangsbereichanother transitional area
- 5757
- KontaktschenkelteildickeContact leg section thickness
- 5858
- FußschenkelteildickeFußschenkelteildicke
- 5959
- StegteildickeWeb part thickness
- 6060
- KontaktschenkelteillängeContact leg portion length
- 6161
- FußschenkelteillängeFußschenkelteillänge
- 6262
- InnendurchmesserInner diameter
- 6363
- reduzierte Stegteilbreitereduced web part width
- 6565
- andere Keilform-Ausgestaltungenother wedge shape designs
- 6666
- Materialausnehmungenmaterial recesses
- 6767
- keilförmig ausgestaltete StegteilseiteWedge-shaped web part side
- 6868
- gerade ausgeformte Stegteilseitestraight shaped web part side
- 6969
- mittige Bohrungcentral hole
- 7070
- außermittige Bohrungoff-center drilling
- 7171
- ovale Bohrungoval hole
- 7575
- Verformungsbereichdeformation zone
- 7676
- Absenkunglowering
- 7777
- Axialauslenkungaxial displacement
- 7878
- Verformungswinkeldeformation angle
- 8080
- SollbiegelinienbereichPredetermined bending line area
- 8181
- unteres schmales Endelower narrow end
- 8282
- Materialausnehmungmaterial recess
- 8383
- Delledent
- 8484
- Radiusradius
- 8585
- zugewandte Seitefacing side
- 9090
- Mittel zum BegrenzenMeans for limiting
- 9191
- SpreizwalzenumfangSpreizwalzenumfang
- 9292
- Anschlagattack
- 9393
- BereichArea
- 9494
- Rückseiteback
- 9595
- Auswölbungbulge
- 9696
- Nutgroove
- 9797
- Anschlagsnasestop lug
- 100100
- Auflagebereichsupport area
- 101101
- Nutrandslot edge
- 110110
- Kerbescore
- 111111
- KontaktschenkelteilbreiteContact leg section width
- 115115
- Axialnutaxial groove
- 116116
- BiegeachsenbereichBending axis range
- 117117
- Abstanddistance
- 118118
- Hebelarmlever arm
- 119119
- Winkelangle
- 120120
- Vertikalebenevertical plane
- 125125
- Sockelteilbase part
- 126126
- gewindeartige Umfangsnutthread-like circumferential groove
- 127127
- zylinderförmiges Sockelteilcylindrical base part
- 130130
- weiterer Spreizelementeringfurther expansion element ring
- 131131
- Sockelteilbase part
- 132132
- Distanzhalterspacer
- 133133
- Gesamtbreiteoverall width
- 134134
- Teilstreckeleg
- 135135
- Schrägeslope
- 136136
- Gegenschrägeagainst slope
- 141141
- maximal möglicher Spreizwegmaximum possible spreading path
- 142142
- reduzierter Spreizwegreduced spreading path
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102011107188 A1 [0012] DE 102011107188 A1 [0012]
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Priority Applications (5)
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---|---|---|---|
DE102016005546.4A DE102016005546A1 (en) | 2016-05-09 | 2016-05-09 | SPREIZING ROLL FOR THE SIDE WIDTH OF A FLAT MATERIAL RAIL, METHOD FOR SPREADING A FLAT MATERIAL RAIL, AND DEVICE FOR HANDLING FLAT MATERIAL RAILS |
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