DE2116863C3 - Schraubverschluß für Kalanderwalzen mit unter axialem Druck zu haltendem elastischem Bezug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schraubverschluß für Kalanderwalzen mit unter axialem Druck zu hallendem elastischem Bezug, bestehend aus einer an die Stirnfläche des Bezugs anlegbaren Bordscheibe, die auf der dem Bezug abgekehrten Seite einen Innenkonus aufweist, und einer Mutter, die auf der der Bordscheibe zugekehrten Seite mit einem dem innenkonus angepaßten Außenkonus versehen ist und deren Gewinde in ein ihm angepaßtes Gewinde der Walze eingreift.

Es war ursprünglich üblich, die Bordscheibe mittels eines Federringes abzustützen, der in eine Nut des Walzenzapfens eingreift. Zur Aufnahme hoher Belastungen ist aber ein solcher Verschluß nicht geeignet, weil hier die Bordscheibe eine Beanspruchung im Sinne eines Kippens um die Außenkante des Federringes erfährt und die Kantenbelastung der den Federring aufnehmenden Nut so groß ist, daß bleibende Verformungen auftreten können. Man ging deshalb dazu über, an Stelle des Federringes eine Mutter zu benutzen. Bei diesen Schraubverschlüssen liegt die Bordscheibe, die einen größeren Außendurchmesser als die Mutter besitzt, üblicherweise stirnseitig auf einer Kreisringfläche an der Mutter an und überträgt hier axial gerichtete Kräfte. Die Bordscheibe und die Mutter werden dabei im Sinne einer Umstülpung beansprucht, was bei der Mutter ungleichmäßiges Tragen ihrer einzelnen Gewinde- fo gänge zur Folge hat. Die Ungleichmäßigkeit kann so groß sein, daß die Mutter erst gelöst werden kann, wenn der erste Gewindegang auf der der Bordscheibe abgekehrten Seite mit dem Drehstahl ausgestochen worden ist. Ein weiterer Nachteil solcher Schraubver- < >5 Schlüsse ist ihre relativ große axiale Baulänge. Um die Baulänge zu verringern, ist es bekannt (DT-OS 15 61 724), die Mutter durch Andrehen einer schlanken konischen Auflagefläche zum Teil in die Bordscheibe hinein zu verlagern. Dabei treten aber hohe radiale Beanspruchungen auf, die ein späteres Lösen der Verbindung ebenfalls erschweren und bei einem Abdrehen der Bordscheibe, wie dies beim Überdrehen der Walze erforderlich sein kann, zu einem Aufspringen der Bordscheibe führen können. Daher wird diese Ausführungsform der Schraubverschlüsse in der Praxis nicht gerne

gesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schraubverschluß zu schaffen, der zu einer gleichmäßigeren Belastung der Gewindegänge der Mutter führt, damit trotz kurzer Baulänge des Verschlusses das öffnen ohne Schwierigkeiten möglich ist Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Flankenwinkel des Gewindes der Mutter eine Größe von 60° aufweist, die Konizität der beiden Konen zwischen 50 und 70° liegt und die beiden konischen Flächen die einzigen aneinander anliegenden Flächen der Bordscheibe bzw. der Mutter sind.

Die gleichmäßige Belastung der einzelnen Gewindegänge der Mutter eines solchen Schraubverschlusses beruht zum einen darauf, daß der Widerstand, den die Bordscheibe und die Mutter einer Umstülpung entgegensetzen, durch die beiden ineinandergreifenden Konen beträchtlich erhöht wird. Man könnte zwar denselben Effekt auch bei planen Anlageflächen an den Stirnseiten von Mutter und Bordscheibe dadurch erreichen, daß man zusätzlich eine zylindrische oder konische Ringschulter vorsieht, die eine radiale Verschiebung der Anlageflächen von Mutter und Bordscheibe gegeneinander verhindert und dadurch der Umstülpung der beiden Teile als Einzelteile entgegenwirkt. Eine solche Lösung bringt aber sowohl bei der Herstellung als auch beim Zusammenbau wegen der erforderlichen Passung Schwierigkeiten mit sich. Die erfindungsgemäße Lösung ist frei von solchen Schwierigkeiten.

Des weiteren beruht die gleichmäßige Belastung der einzelnen Gewindegänge darauf, daß die Kraftübertragung von einem Körper zum anderen senkrecht zu der aneinander anliegenden Auflagefläche dieser Körper oder, sofern man den Reibungswinkel berücksichtigt, in einer höchstens um die Größe des Reibungswinkels von der Flächennormalen abweichenden Richtung erfolgt.

Die an den Flankenwinkel des Gewindes angepaßte Konizität der Berührungsflächen zwischen der Bordscheibe und der Mutter hat deshalb zur Folge, daß der Kraftfluß direkt auf die tragenden Flächen der Gewinde der Mutter und der Walze geleitet wird und daher auf diesen im wesentlichen senkrecht auftrifft. Da der Flankenwinkel der meisten Gewinde 60° beträgt, ergibt sich für die Konen ein Kegelwinkel von etwa 120°. Bei einem solchen Kegelwinkel erhält man ein ausgewogenes Verhältnis der radialen und axialen Kraftkomponenten und damit optimale Verhältnisse für den Verschluß. Eine Abweichung der Konizität vom Flankenwinkel um etwa ± 10° ist allerdings ohne merkliche Verschlechterung der Belastungsverteilung auf die einzelnen Gewindegänge möglich, was auf den an den Anlageflächen zwischen Mutter und Bordscheibe wirksamen Reibungskräften beruht. Bei Verwendung eines metrischen Gewindes kann also die Konizität zwischen etwa 50 und etwa 70° liegen.

Falls es erforderlich oder zweckmäßig erscheint, eine noch bessere Gleichmäßigkeit der Belastung der einzelnen Gewindegänge herbeizuführen, kann man eine zur Bohrung der Mutter konzentrische, schlitzartige

Ringnut in der der Bordscheibe abgekehrten Stirnseite der Mutter vorsehen. Eine solche Ringnui vermag diejenigen Gewindegänge, die in ihrem Bereich liegen, zu entlasten. Die Tiefe der Ringnut in axialer Richtung richtet sich deshalb nach der Verteilung der Belaftung auf die einzelnen Gewindegänge. Derselbe Effekt läßt sich auch mit einer ebenen oder gekrümmten Abschrägung an der der Bordscheibe abgekehlten Stirnseite der Mutter erzielen.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert Die einzige Figur zeigt einen unvollständig dargestellten Schnitt einer Kalanderwalze mit dem am einen Ende vorgesehenen Verschluß.

Eine elastische Walze für einen Kalender besitzt einen zylindrischen Kern 1, der einen in bekannter Weise aus einzelnen aneinander anliegenden Ringscheiben aus Papier bestehenden Belag 2 trägt Die Ringscheiben müssen mit einer relativ hohen Axialkraft aneinandergepreßt werden. Außerdem müssen sie vom Kern 1 abnehmbar sein, damit sie nach einer gewissen Abnutzung durch neue Ringscheiben ersetzt werden können. Beides wird durch einen als Ganzes mit 3 bezeichneten Schraubverschluß ermöglicht, der aus einer Bordscheibe 4 und einer Mutter 5 besteht.

Die Bordscheibe 4 besitzt, wie die Figur zeigt, rinen Außendurchmesser, der geringfügig kleiner ist als der Außendurchmesser des Belages 2, und einen Innendurchmesser, der geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des Kernes 1. Letzteres gestattet es, die Bordscheibe im notwendigen Maße über den Kern 1 zu ■ schieben. Die Bordscheibe 4 liegt mit einer senkrecht auf ihrer Längsachse stehenden Stirnfläche an der Stirnfläche des Belages 2 an. Auf der anderen, der Mutter 5 zugekehrten Seite ist die Bordscheibe mit einem zu ihrer Bohrung 6 konzentrischen Innenkonus 7 versehen, der eine Konizität von 60°, also einen Kegelwinkel von 120°, hat. Wie die Figur zeigt, ist der größte Durchmesser des Innenkonus 7 im Ausführungsbeispiel etwa halb so groß wie der Außendurchmesser der Bordscheibe 4 und die axiale Stärke der Bordscheibe mehr als doppelt so groß wie die axiale Länge des Innenkonus 7. Die dem Belag 2 abgekehrte Stirnfläche 8 der Bordscheibe 4 liegt parallel zu der am Belag anliegenden Stirnfläche.

An den Kern 1 schließt sich in axialer Richtung auf jeder Seite ein Lagerzapfen 10 an, der von einem schematisch angedeuteten Lager 11 im Abstand vom Kern 1 getragen wird Der sich an den Kern 1 anschließende Abschnitt des Lagerzapfens 10 ist mit einem metrischen Gewinde 12 versehen. Die tragenden, der Bordscheibe 4 zugekehrten Flanken 13 dieses Gewindes besitzen eine Neigung von 60" und liegen daher in zum Innenkonus 7 parallelen Flächen. Das Gewinde 12 hat eine axiale Länge, die im Ausführungsbeispiel etwa doppelt so groß ist wie die axiale Stärke der Bordscheibe, und es erstreckt sich bis nahe zu der den Übergang vom Kern 1 zum Lagerzapfen 10 bildenden Schulter.

Das Gewinde der Mutter 5 ist dem Gewinde 12 des Lagerzapfens 10 angepaßt, und zwar auch hinsichtlich seiner Länge. Die der Bordscheibe 4 zugekehrte Stirnseite der Mutter 5 ist als Außenkonus 14 ausgebildet, dessen Konizität derjenigen des Innenkonus 7 angepaßt ist. Sie beträgt also im Ausführungsbeispiel ebenfalls 60°. Außer den beiden Konusflächen sind keine weiteren Flächen vorhanden, in denen sich die Bordscheibe 4 und die Mutter 5 berühren.

Auf der der Bordscheibe 4 abgekehrten Stirnseite 15 der Mutter 5 ist letztere mit einer zu ihrer Gewindebohrung konzentrischen, schlitzartigen Ringnut 16 versehen, die im Ausführungsbeispiel in die Mutter bis etwa zum dritten Gewindegang eindringt. Ihr Innendurchmesser ist so gewählt, daß die beiden ersten Gewindegänge teilweise entlastet werden. Es müßte aber auch ohne die Ringnut 16 nicht befürchtet werden, daß sich die Mutter 5 nicht mehr lösen läßt, weil sich durch die Anpassung der Konizität der beiden Konen 7 und 14 an die Neigung der tragenden Flächen der Gewinde des Gewindezapfens 10 bzw. der Mutter 5 in Verbindung mit der gegenseitigen Versteifung von Bordscheibe und Mutter bezüglich der in radialer Richtung wirksamen Kraftkomponenten eine weitgehend gleichmäßige Beanspruchung aller Gewindegänge ergibt, was darauf zurückzuführen ist, daß der vom Belag 2 über die Bordscheibe 4 und die Mutter 5 zum Lagerzapfen 10 gehende Kraftfluß durch die Konusflächen im wesentlichen senkrecht hindurchtritt und ebenfalls im wesentlichen senkrecht auf die tragenden Flächen der beiden Gewinde auftrifft. Auch bei relativ geringer axialer Länge der Mutter 5 wird deshalb keiner der Gewindegänge so stark belastet, daß sich eine ein Lösen der Mutter unmöglich machende Verformung ergeben kann. Die Baulänge des Verschlusses ist daher nicht nur wegen des Eingreifens der Mutter 5 in die Bordscheibe 4, sondern vor allem wegen der relativ geringen axialen Länge der Mutter klein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schraubverschluß für Kalanderwalzen mit unter axialem Druck zu haltendem elastischem Bezug, bestehend aus einer an die Stirnfläche des Bezugs anlegbaren Bordscheibe, die auf der dem Bezug abgekehrten Seite einen [nnenkonus aufweist, und einer Mutter, die auf der der Bordscheibe zugekehrten Seite mit einem dem Innenkonus angepaßten Außenkonus versehen ist und deren Gewinde in ein ihm angepaßtes Gewinde der Walze eingreift, d a durch gekennzeichnet, daß der Flankenwinkel des Gewindes der Mutter (5) eine Größe von 60° aufweist, die Konizität der beiden Konen (7,14) zwischen 50 und 70° liegt und die beiden konischen Flächen die einzigen aneinander anliegenden Flächen der Bordscheibe (4) bzw. der Mutter (5) sind.

2. Schraubverschluß nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zur Bohrung der Mutter (5) konzentrische, schlitzartige Ringnut (16) in der der Bordscheibe (4) abgekehrten Stirnseite (15) der Mutter (5).

3. Schraubverschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (16) sich in axialer Richtung zumindest bis zum zweiten Gewindegang erstreckt.

4. Schraubverschluß nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Abschrägung der Mutter auf der der Bordscheibe abgekehrten Stirnseite.