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Gebogene Breitstreckwalze Die Erfindung bezieht sich auf Breitstreckwalzen
für biegsame Textil- od. dgl. Stoffbahnen und betrifft im besonderen gekrümmte oder
gebogene Breitstreckwalzen, die dazu dienen, Falten oder Durchhänge der sich bewegenden
Stoffbahnen seitlich auszustreichen und zu entfernen, sobald die Bahn über eine
oder mehrere Breitstreckwalzen gezogen wird und dabei die Walzen in Umlauf setzt.
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Breitstreckwalzen dieser Art werden in der Hauptsache zu dem in Schußrichtung
erfolgenden Strecken oder Ausstreichen von Textilstoffen verwendet, um Falten zu
entfernen, wenn eine derartige Stoffbahn während des Herstellungsverfahrens zwischen
den verschiedenen Bearbeitungsmaschinen oder Textilmaschinen läuft. Diese Breitstreckwalzen
besitzen für gewöhnlich eine verhältnismäßig dicke Gummischlauchlage auf einer Gruppe
von Walzenabschnitten, die längs einer in Axialrichtung gebogenen Welle angeordnet
sind und auf dieser Welle umlaufen. An den gegenüberliegenden Enden der Welle ermöglichen
einstellbare Klemmen die Einstellung der gebogenen Walze um eine gerade Längsachse.
Eine derartige Breitstreckwalze und ihre Arbeitsweise beim sei:'tlichen Strecken
einer sich bewegenden Bahn ist des näheren in der dem Erfinder eigenen britischen
Patentschrift 613 450 vom 14- März 1949 beschrieben.
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Handelt es sich um eine Bahn aus Textilstoff, so wird diese Bahn der
konkaven Seite der Breitstreckwalze zugeführt und verläßt die Breitstreckwalze an
der konvexen Seite ihres Bogens, wobei der Gummischlauch und seineTragrollen als
ein gemeinsames Ganzes auf der feststehenden. Welle umlaufen. Während des Umlaufes
dehnt sich der
Gummischlauch aus und zieht sich zusammen, um sich
den auf der gebogenen feststehenden Welle umlaufenden Rollen anzupassen.
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Da Breitstreckwalzen dieser Art infolge des Zugs der Stoffbahn umlaufen,
ist es wesentlich, daß der durch die Breitstreckwalze erzeugte Widerstand gegen
Umlauf möglichst gering ist. Deshalb enthalten die neueren, leistungsfähigen gebogenen
Breitstreckwalzen Wälzlager für die auf der gebogenen Welle liegenden einzelnen
Walzenabschnitte, wie dies. in der erwähnten britischen Patentschrift Nr. 613 45o
beispielsweise gezeigt ist. Trotz des Einbaus von Wälzlagern für die Walzenabschnitte
besteht aber immer noch ein wesentlicher Widerstand gegen Umlauf auf Grund der dauernden
Ausbiegungen des aus Gummi - bestehenden Außenschlauches, der ziemlich dick sein
ruß, um die zwischen den Walzenabschnitten liegenden Zwischenräume zu überbrücken.
Die Oberfläche der Streckwalzen ist auch wegen der ständig sich ändernden. Umrißform
dieser Walzen und wegen des Reibungswiderstandes der sich bewegenden Stoffbahn im
Betrieb einem großen Verschleiß unterworfen. Eine dicke Gummischicht ruß aber verwendet
werden, damit nicht zu oft eine Erneuerung der Gummifläche notwendig ist.
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Trotzdem erfordert der Oberflächenverschleiß eine periodische Erneuerung
der Gummioberfläche dieser Breitstreckwalzen. Dazu gehört das Abmanteln der Breitstreckwalze
und ihr Versand in das Herstellungswerk, in dem ein abgenutzter Außenschlauch durch
einen neuen Schlauch ersetzt werden ruß. Ist ein Endabschnitt einer Walzenoberfläche
stärker abgenutzt als andere Oberflächenabschnitte,- so kann der Außenschlauch vertauscht
werden, um den abgenutzten Abschnitt an das gegenüberliegende Ende zu bringen und
dadurch den alten Schlauch weiter zu benutzen. Aber selbst ein solches Wenden erfordert
den Versand der Breitstreckwalze in das Herstellungwerk, weil zum richtigen Aufziehen
eines Außenschlauches auf die Walzenabschnitte viel Übung und besondere Maschinen
erforderlich sind.
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Da Breitstreckwalzen auch nach Übersee geliefert werden, entstehen
beträchtliche Mühen, Kosten und Zeitverlust beim Erneuern des Außenschlauches einer
Breitstreckwalze, selbst wenn die Erneuerung nicht oft stattfindet.
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Die aus Gummi bestehenden verhältnismäßig dicken Außenschläuche sind
teuer. Die erhältlichen Schläuche erfordern auch oft ein Abschleifen ihrer Oberfläche,
damit sie die- gewünschten bestimmten Abmessungen erreichen. Da der Oberflächenschlauch
die Walzenabschnitte, auf denen der S chlauch gelagert ist, nachgiebig erfassen
soll, ist das Aufbringen eines Schlauches auf die Walzenabschnitte ein schwieriger
und. zeitraubender Vorgang, der besondere Einrichtungen zum Strecken und Ausdehnen
des Schlauches bei seinem Überziehen über die aufeinanderfolgenden Walzenabschnitte
erfordert.
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Das Ziel der Erfindung ist eine gebogene Breitstreckwalze, bei der
der-auf den Walzenabschnitten liegende, nachgiebig biegsame Schlauch nur einen sehr
geringen Widerstand gegen den Umlauf um die gebogene Achse der feststehenden Welle
zeigt, so daß alle Walzenabschnitte gleichförmig umlaufen: Man hat bereits versucht,
dieses Ziel daduzch zu erreiche;, daß die mit einem dicken Schlauch aus natürlichem
oder synthetischem Gummi überzogenen Teilwalzen mit Wälzlagern versehen wurden.
Damit konnte jedoch der wegen der ständigen Dehnung des Gummischlauches entstehende
erhebliche Reibungswiderstand auf der Stoffbahn gegen den Umlauf der Teilwalzen
nicht beseitigt werden.
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Ferner hat man, vorgeschlagen, einen einheitlichen Gummiüberzug mit
den Teilwalzen dadurch gleichmäßig fest zu verbinden, daß man in den Teilwalzen
Vertiefungen vorsah, in denen der Überzug durch Eingießen von Teilen seiner Masse
verankert wurde.- Der Ersatz solcher Walzen nach ihrer Abnutzung verursacht aber
viel Zeit, Mühe und Kosten, da sie als Ganzes ausgewechselt werden müssen.
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Erfindungsgemäß ist der nachgiebige Überzug aus einer Anzahl ineinanderliegender
einzelner Schläuche zusammengesetzt, von denen mindestens' der auf den Walzenabschnitten
unmittelbar aufliegende Innenschlauch aus öldichtem und auf den. Walzenabschnitten
durch Reibung haftendem biegsamem Material und der Außenschlauch aus einem verschleißfesten
Werkstoff besteht. Der letztere ist von so geringer Wandstärke und so großer Biegsamkeit,
daß er in an sich bei kurzen Druckwalzen mit Gewebebezug bekannter Weise durch Umstülpen
auf den oder die Innenschläuche aufgebracht und von diesen wieder abgezogen werden
kann.
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Die eifizelnen Schläuchedieses Überzuges können sich mehr oder weniger
selbständig dehnen, oder zusammenziehen, bei einem nur geringen Schlupf zwischen
den Schläuchen während ihres Umlaufs um die gebogene Welle. Die so zusammengesetzte
Außenhülle der Walze überträgt viel weniger Spannung-auf die Stoffbahn, als dies
bei den bisherigen Walzen der Fall ist, und infolgedessen kann auch die Zugspannung,
die in der die Walze antreibenden Bann herrscht, wesentlich niedriger gehalten werden.
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Ferner besitzen erfindungsgemäß die den öldichten Innenschlauch umschließenden
Hüllen eine größere biegsame Nachgiebigkeit als der Innen-und der Außenschlauch,
um die Anpassung aller Längenteile der Gesamthülle an die Teilwalzen und die Walzenkrümmung
weiterhin zu verbessern.
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Ein weiteres Erfindungsmerkmal ist eine auf der Walze sitzende Anschlageinrichtung,
durch die ein einwärts gerichteter ringförmiger Anschlag für die Schläuche an gegenüberliegenden
Endabschnitten der Welle gebildet wird. Dadurch wird das Umstülpen des Schlauches
beim Aufbringen desselben erleichtert. In der Zeichnung ist Fig. i eine Ansicht
einer in Lagern gehaltenen gebogenen Breitstreckwalze, deren Mittelabschnitt weggebrochen
ist, Fig. 2 eine im größeren Maß stabe wiedergegebene Ansicht eines Endabschnittes
-der in Fig. i dargestellten
Breitstreckwalze mit einem zusammengesetzten,
nachgiebig biegsamen Schlauch im Schnitt, Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht,
die den Außenschlauch beim Aufziehen über den nebenliegenden Schlauch zeigt, und
Fig. 4 ist eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht einer anderen Ausführungsform des
nachgiebig biegsamen Überzugschlauches.
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Die in Fig. i dargestellte gebogene Breitstreckwalze hat eine gebogene
Welle io von rechteckigem Querschnitt, deren geradverlaufende Endabschnitte 12,
14 starr gelagert und in gleichen Klemmen 16, 16 befestigt sind. Die Klemmen besitzen
eine Einstellvorrichtung zum Einstellen der Wellenlage, damit die Krümmung der gebogenen
Welle io in jeder Winkellage um eine durch die beiden Klemmen 16, 16 gehende gerade
Achse eingestellt werden kann.
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Wie aus den Fig. 2 bis 4 ersichtlich, ist längs der Bogenwelle io
eine Anzahl Walzenabschnitte 18 verteilt, von denen jeder Walzenabschnitt 18 einen
Zylinder aus Metall oder einem anderen geeigneten Material besitzt, der auf den
Außenring 2o eines üblichen Kugellagers aufgeklemmt oder in anderer Weise befestigt
ist, dessen Innenring 22 eine winklige Bohrung aufweist, so daß der Innenring undrehbar
um die Welle to liegt. Die Kugeln 24 sitzen zwischen dem Innenring 2o und dem Außenring
22 des Lagers.
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Die Walzenabschnitte 18 werden in geringem Abstand voneinander durch
die zylindrischen Büchsen 26 gehalten, die lose auf der Welle io liegen und deren
Stirnseiten die Innenringe '22 nebeneinanderliegender Walzenabschnitte berühren.
Die beiden äußeren Walzenabschnitte werden gegen eine auf der Welle io erfolgende
Auswärtsbewegung mittels der Ringe 28 begrenzt, die durch eine Stellschraube 3o
einstellbar auf der Welle festgestellt werden. Außerdem ist jede Stirnseite der
Walze um die Welle io herum durch eine Stirnkappe 32 geschlossen, die an den zylindrischen
Endabschnitten 18 der Walze z. B. durch Schrauben 34 befestigt werden kann. Jede
Stirnkappe besitzt eine einwärts gerichtete ringförmige Schulter 36, die einen Endanschlag
bildet, gegen den eine Stirnseite des nachgiebig biegsamen Schlauches, 38 sich legt.
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Bei der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform besteht
der Schlauch 38 aus einem Innenschlauch 40 und einem dünnen Außenschlauch 42, der
nachgiebig über dem Innenschlauch 4o liegt. Erfindungsgemäß wird der Außenschlauch
42 auf den Innenschlauch durch Umstülpen des Außen schlauches während des Aufrollens
aufgezogen. Um dieses Aufrollen des Außenschlauches 42 zu erleichtern, besteht der
Außenschlauch vorzugsweise aus hochwertigem Gummi einer Wandstärke von etwa 3 mm.
Der Innenschlauch 4o der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform kann
eine Wandstärke von 9 mm haben und kann ebenfalls aus Gummi oder einem anderen nachgiebig
biegsamen Material bestehen. Der Innenschlauch wird auf die Walzenabschnitte unter
Verwendung von Streckvorrichtung aufgebracht, wie sie zur Ausrüstung der Herstellungswerke
gehören, in denen derartige Breitstreckwalzen angefertigt werden.
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Vor dem Aufrollen des Außenschlauches 42 auf den Innenschlauch 40
wird ein Endabschnitt des Außenschlauches nach innen umgestülpt, wie dies bei 44
in Fig. 3 dargestellt is;t. Dadurch wird ein kurzes, doppellagiges, dickes Schlauchende
gebildet, das stark gestreckt werden kann, um es über das Ende das Innenschlauches
40 (Fig. 3) zu ziehen. Dann wird der Außenschlauch längs des Innenschlauches gestreckt,
wie in gestrichelten Linien in Fig. 3 dargestellt, wobei der Schlauch allmählich
umgestülpt wird, bis das Umstülpen, beendet ist. An diesem Zeitpunkt liegt der Außenschlauch
42 glatt auf dem Innenschlauch über dessen ganze Länge weg.
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Bei Verwendung eines derart zusammengesetzten Schlauches verschleißt
nur der Außenschlauch 42, der verhältnismäßig schnell und leicht entfernt und durch
einen neuen Schlauch ersetzt werden kann, ohne daß für dieses Auswechseln eine besondere
Vorrichtung oder Übung erforderlich ist, zum Unterschied von den bisherigen Gepflogenheiten,
nach denen zum Aufziehen eines neuen Walzenbezugs die gesamte Breitstreckwalze zum
Herstellungswerk gesandt werden mußte. Außer der wesentlichen Zeit- und Kostenersparnis
beim Neubeziehen der Walzenoberfläche bietet auch der neue Schlauch noch sehr viel
weniger Widerstand gegen Umlauf auf der gebogenen Achse von Welle io im Vergleich
zu den bisher verwendeten einlagigen und verhältnismäßig dicken Schläuchen. Der
Grund hierfür ist das mehr oder weniger unabhängige Strecken und Zusammenziehen
der einzelnen Schläuche und der geringe Schlupf zwischen den Schläuchen während
ihres Umlaufes um die gebogene Welle io. Auf jeden Fall überträgt der zusaminengesetzte
Schlauch viel weniger Spannung auf die Bahn, deren Zug die Breitstreckwalze in Umlauf
setzen muß, als dies bei den vergleichbaaren älteren Walzen der Fall war. Dies kommt
dem Hauptziel solcher Breitstreckwalzen entgegen, das darin besteht, die in der
treibenden Bahn herrschende Zugspannung möglichst niedrig zu halten.
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Ein weiterer wichtiger Vorteil, der aus dem erfindungsgemäß zusammengesetzten
Schlauch sich ergibt, ist darin zu sehen, daß die einzelnem Schläuche oder Hüllen
verschiedene Eigenschaften haben können. So ist bei Breitstreckwalzen wesentlich,
daß das aus den Innenlagern stammende Öl nicht durch den Schlauch hindurch zu der
das Werkstück oder die Stoffbahn berührenden Außenfläche tritt. Bisher mußten die
verhältnismäßig dicken, einstückigen Schläuche aus einem nachgiebigen Material hergestellt
werden, das genügend nachgiebig war und gleichzeitig Ölfestigkeit und Verschleißfestigkeit
besaß. Um diese erforderlichen Eigenschaften in einem eins.tückigen Schlauch zu
erreichen, mußten Zugeständnisse gemacht werden, die schließlich eine Zusammensetzung
des Schlauches ergaben, der weniger Verschleißfestigkeit und Nachgiebigkeit besaß
als erwünscht war. Ein Merkmal der neuen Breitstreckwalze ist darin zu sehen, daß
lediglich
dfer Innenschlauch 40 ölfest zu sein braucht und lediglich der Außenschlauch 42
verschleißfest sein muß. Der Innenschlauch 40 wird also so hergestellt, daß er die
nötige Ölfestigkeit und Nachgiebigkeit hat, " während der Außenschlauch ohne Rücksicht
auf Ölfestigkeit hergestellt wird. Die fertige Breitstreekwalze weist also höhere
Anteile der erwähnten erforderlichen Eigenschaften auf als die bekannten älteren
Breitstreckwalzen.
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Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform wird der durch den
nachgiebigen Schlauch erzeugte Widerstand gegen Umlauf der Walze noch weiter durch
einen mehrlagigen Schlauchaufbau aus vier verhältnismäßig dünnen Schläuchen, 46,
48, "5o und 42 aus Gummi od. dgl. vermindert, die übereinandengelegt einen zusammengesetzten
Schlauch 38' der gewünscht -en Dicke bilden. Jeder einzelne Schlauch besitzt beispielsweise
.eine Wandstärke von 3 mm, so daß sich eine Gesamtdicke von 12 mm ergibt. Jeder
einzelne Schlauch wird in ähnlicher Weise, wie es im Zusammenhang mit dem Aufbringen
des Außenschlauches 42 in der in den Fig. i bis 3 dargestellten Ausführungsform
beschrieben ist, aufgebracht. Wie in der Ausführungsform nach den Fig. i bis 3 läßt'sich,der
Außenschlauch ebenfalls verhältnismäßig schnell und leicht auswechseln. Zwischen
den einzelnen Schläuchen-46, 48, 5o und 42 der abgeänderten Form nach Fig. 4 sind
drei Trennstellen vorhanden, an denen während des Umlaufs der Breitstreckwalze eine
Relativeinstellung und ein Schlupf auftritt, der die Steifigkeit des zusammengesetzten"
Schlauches und seinen Widerstand gegen Anpassung an die Walzenabschnitte 18 wesentlich
herabsetzt. Dennoch gibt die zusammengesetzte Dicke des Schlauches den Schlauchwänden
eine genügende Stabilität, um die Abstände zwischen den Walzenabschnitten i8 zu
überbrücken und die gewünschte glatte Schlauchoberfläche herzustellen.
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Auch bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform braucht nur der
Innenschlauch 46 ölfest zu sein, während der Außenschlauch 42 nur verschleißfast
sein muß. Die Zwischenschläuche 48, 50 können. ohne Rücksicht auf Ölfestigkeit
und Verschleiß hochbiegsam gemacht werden. Der fertig zusammengesetzte Schlauch
hat daher eine verhältnismäßig hohe Nachgiebigkeit und Biegsamkeit und besitzt dennoch
an den gefährdeten Stellen die erforderlich-- Ölfestigkeit und Verschleißfestigkeit.
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In beiden dargestellten Ausführungsformen der Erfindung müssen die
Abmessungen und die Eigenschaften der ineinandferliegenden Schläuche so gewählt
werden, daß ein Innenschlauch _ verhältnismäßig fest durch Reibung von dem um ihn
herumliegenden nächsten Außenschlauch erfaßt wird - und die Schläuche auf 'diese
Weise durch die an deal Schlauchtrennstellen vorhandene Reibung gegen ein in Längsrichtung-
erfolgendes Kriechen gehindert werden, das durch die im Betrieb auf die Breitstreckwalze
einwirkenden. Beanspruchungen hervorgerufen wird. Die Endkappenschultern 36 bilden
jedoch begrenzende und feste Anschläge, durch die jede Re,lativverachfebung der
einander zugeordneten Schläuche in Längsrichtung verhinderst wird.
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Die Erfindung ist im Anspruch i gekennzeichnet. Ein Teilschutz auf
die Einzelheiten der Kombination wird nicht beansprucht. Der Inhalt der Ansprüche
2 und 3 soll nur in Verbindung mit der Kombination nach Anspruch i geschützt sein.