DE19520775A1 - Bahnführungswalze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine drehbar gelagerte Bahnführungswalze zum kantengeraden Führen von bewegten flexiblen Folienbahnen.

Bei vielen Arbeitsvorgängen, bei denen eine flexible beschichtete oder unbeschichtete Folienbahn gehandhabt wird, muß diese über beträchtliche Zwischenräume geführt wer­ den, bevor sie schließlich wieder aufgerollt wird. So wird beispielsweise zur Herstellung von Aufzeichnungsträgern eine Papier- oder Kunststoff-Folienbahn durch eine Beschich­ tungseinrichtung und nachfolgend durch eine Trockenvorrichtung geführt, an welche sich im allgemeinen noch eine Nachbehandlung anschließt, beispielsweise eine Temperung oder Kalandrierung der beschichteten Folienbahn. Es ist daher erforderlich, daß die sich bewegende Bahn an allen Arbeitspunkten kantengerade geführt wird, zumal die Position der Bahn durch das Verschieben der Abwickelrolle nicht genau gesteuert werden kann.

Ein Abweichen von der geraden Bahnführung ist beispielsweise möglich durch ein Nach­ lassen der Bahnspannung beispielsweise hervorgerufen durch einseitigen Lagerverschleiß in den Führungswalzen, durch eine Reckung des Schichtträgermaterials, eine einseitige Änderung der Dicke der Bahn oder ihrer Beschichtung, was zur Folge hat, daß die Bahn in die Richtung der dickeren oder fester gespannten Seite wandert.

Um diesem Effekt entgegenzuwirken, sind aus dem Stand der Technik zahlreiche Vor­ schläge bekannt. So ist beispielsweise in der DE-A 32 00 330 eine sogenannte Changier- Walze beschrieben, welche die Möglichkeit bietet, sowohl in axialer Richtung verschoben zu werden und wobei außerdem die Walzenachse aus der Waagerechten herausgekippt werden kann. Eine ähnliche Vorrichtung zur Zurückführung der Materialbahn ist in dem DE-GM 92 06 765 der gleichen Anmelderin beschrieben. Nach der Lehre dieses Gebrauchsmusters ist an einer oder beiden Bandkanten der in die Kantensteuerungsstrecke einlaufenden Materialbahn ein Bahnkantensensor angebracht; je nach dessen Signal läuft dann die Bahn über Umlenk-Führungswalzen, von denen die beiden mittleren Walzen um eine senkrechte Achse drehbar sind, wobei sich der Drehpunkt vorzugsweise senkrecht unter der von der Bahn zuerst berührten Kante der Walze befindet. Der Sensor betätigt einen Stellzylinder, welcher die beiden beweglichen Führungswalzen solange verdreht, bis die Materialbahn wieder in die Maschinenmitte zurückgeführt ist. Der Sensor kann auch mit einem weiteren Stellmechanismus gekoppelt sein, der nachfolgende Anla­ geteile, zum Beispiel Walzen, lateral, also quer zur Bahnlaufrichtung verschiebt, solange, bis die Materialbahn wie gefordert in der Maschinenmitte dieses Anlageteils läuft.

Aus der EP-A 0 066 527 ist bekannt, daß sich die Bahnführungswalze spannungsabhängig über ihre gesamte Länge durchbiegen kann.

Die vorgenannten Führungswalzen bedingen sowohl eine aufwendige mechanische Kon­ struktion wie auch eine komplizierte elektronische Steuerung für die Bahn. Außerdem müssen in regelmäßigen Abständen an beiden Bahnrändern Sensoren zur Messung des Kantenverhaltens angebracht sein.

Einen anderen Lösungsweg gehen Führungsvorrichtungen für bewegte Materialbahnen in sogenannten Walzenhohlsaugern, bei denen die Bahn auf im allgemeinen zwei bis vier Walzen aufliegt und wobei im Walzenbereich zwischen der Ober- und der Unterseite der Bahn eine Druckdifferenz besteht, so daß die Bahn angesaugt wird. Dadurch wird die Bahn in einer Sickenform durch die Hohlsaugeranordnung geführt, wodurch sich der Rei­ bungskontakt der Bahn mit den drehbar gelagerten Rollen erhöht. Als Vorteil ergibt sich eine verbesserte kantengerade Führung der Bahnen und gleichzeitig als Nachteil die Gefahr einer Verkratzung der die Walzen berührenden Bahnseite. Außerdem erfordern derartige Walzenhohlsauger gleichfalls einen erhöhten konstruktiven Aufwand gegenüber normalen Bahnführungswalzen. Entsprechende Vorrichtungen sind aus den DE-A 25 01 482 sowie 40 03 927 bekannt.

Aus diesem Grund bestand die Aufgabe, eine Führungs- oder Umlenkwalze der oben genannten gattungsmäßigen Art zu finden, welche einfach aufgebaut sein soll, keinen erhöhten konstruktiven Aufwand erforderlich macht, keinerlei elektronische Steuerung erfordert und auch weitgehend Sensoren zur Steuerung beziehungsweise Messung der Bahnkante entbehrlich macht.

Erfindungsgemäß wurden die Aufgaben gelöst mit einer Bahnführungswalze, deren Achs­ lager jeweils aus einem mit dem Walzenkörper verbundenen Außenring und einen von diesem beabstandeten Innenring bestehen, zwischen denen sich ein oder mehrere federnde Elemente befinden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen, der Zeichnung sowie der Beschreibung hervor. Nachstehend wird die Erfindung anhand der Figur näher erläu­ tert, welche einen halben Radialschnitt durch die Bahnführungswalze mit der erfindungs­ gemäßen Achslagerung zeigt.

Vorzugsweise an den beiden Außenseiten der Bahnführungswalze (1) ist zwischen der Achse (2) und der Innenseite des Walzenkörpers (11) das Achslager (3, 3′) eingepaßt. Auf der stehenden Achse (2) ist in üblicher Weise ein Kugellager beziehungsweise Wälzlager (10) angeordnet, daran schließt sich der Innenring (5) und der davon beabstandete Außen­ ring (4) an, zwischen denen sich mindestens ein noch näher zu beschreibendes federndes Element (7) in dem Zwischenraum (6) befindet. Der Außenring (4) ist mit dem Walzenkör­ per (11) fest verbunden beziehungsweise in diesen eingepaßt. Die Achse (2) kann durch­ gehend durch den Innenraum der Walze ausgeführt sein oder auch als beiderseitiger Mon­ tagezapfen eingesetzt werden. Um eine ausreichende Seitenstabilisierung des des Außen- sowie des Innenringes und damit des gesamten Achslagers (3) zu gewährleisten, befinden sich in einer bevorzugten Ausführung an beiden Außenflächen des Achslagers Platten (8, 8′), welche durch eine Verschraubung (9) mit dem Innenring verbunden sind. Die Innen­ flächen der Platten (8, 8′) sind geläppt und dadurch sehr eben, um ein radiales Abfedern des Außenringes zu ermöglichen. Ebenso sind die beiden Planflächen des Außenrings (4) und des Innenrings (5) geläppt. Außerdem ist das radiale Ende der Platten (8, 8′) von der Innenseite des Walzenkörpers (11) beabstandet, um den Federweg zu ermöglichen.

Das federnde Element (7) zwischen Außen- und Innenring kann ein Ringteil bestehend aus Moosgummi, Schaumgummi oder ein Gummischlauch sein, oder auch sich radial er­ streckende Zug- beziehungsweise Druckfedern, ein Luftschlauch oder ein Kunststoff­ schlauch oder Blattfedern, die gleichmäßig verteilt zwischen Außen- und Innenring angeordnet sind. Die Blattfedern können aus Metall oder Kunststoff bestehen.

Die Federungswirkung kann auf vielfältige Weise beeinflußt werden, nämlich durch die Art, den Werkstoff und die Härte des federnden Elementes sowie durch den Füllgrad des Zwi­ schenraumes (6) zwischen Außenring und Innenring. Je mehr dieser Raum gefüllt ist, desto weniger ist der elastische Ring kompressibel; auch das Federungsverhalten bezüg­ lich der abzufedernden Frequenzen kann damit eingestellt werden.

Wird nun die Führungs- beziehungsweise Umlenkwalze insgesamt oder auf einer Seite kurzzeitig auf Zug beansprucht, kann die Walze diese von einer Zugänderung vorgege­ bene Bewegung mitmachen, indem das Federelement (7) deformiert wird, aber gleichzeitig bestrebt ist, wieder seinen Ausgangszustand einzunehmen und die Walze wieder in ihre ursprüngliche rundlaufende Ausgangslage zurückzuführen. Indem die Walze ausweicht, können kurzzeitige Abweichungen mit diesem System ohne weiteres abgefangen werden, wodurch die eingangs genannten Aufgaben erfüllt sind.

Die entscheidenden Vorteile dieser neuen innengefederten Rolle liegen in ihrer geringen Baugröße, ihrer geringen Teilezahl und ihrer sehr genauen Seitenführung. Auch ist ein Austausch des Achslagers sehr leicht möglich; die entsprechende Bahnführungs- bezie­ hungsweise Umlenkwalze kann ohne jeden Umbauaufwand an jeder Stelle eingebaut werden, an der vorher eine vergleichbare Walze sitzt.

Besonders bevorzugt ist die vorliegende Erfindung anwendbar bei Bahnführungswalzen, welche für hohe Geschwindigkeiten einer zu bewegenden und/oder zu führenden Waren­ bahn geeignet sind, wobei der Walzenkörper hohlzylindrisch und mit Durchlässen ins Walzeninnere versehen ist, wie in dem Gebrauchsmuster G 295 03 003.8 und der deut­ schen Patentanmeldung P 195 06 199.3 der gleichen Anmelderin näher beschrieben ist.

Claims (3)

1. Drehbar gelagerte Bahnführungswalze (1), bestehend aus einem Walzenkörper (11), welcher beiderseits drehbar um eine Achse (2) gelagert ist, zur kantengeraden Führung von bewegten, flexiblen Folienbahnen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Achslager (3, 3′) aus einem mit dem Walzenkörper (11) verbundenen Außenring (4) und einem von diesem beabstandeten Innenring (5) besteht, zwischen denen zumindest in einem Teil des Zwischenraumes (6) ein oder mehrere federnde Elemente (7) angeordnet sind.

2. Bandführungswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Achslager (3) an seinen beiden Außenflächen miteinander verbundene Führungsplatten (8, 8′) besitzt, die zumindest teilweise den Außenring (4) und den Innenring (5) seitlich abstützen.

3. Bahnführungswalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Mittel (7) ein Gummiring, ein Schaumgummiring, gleichmäßig zwischen dem Außenumfang des Innenrings und dem Innenumfang des Außenrings verteilte Blatt­ federn, in radialer Richtung angeordnete Zug- oder Druckfedern, ein Luftschlauch oder ein Kunststoff-Schlauch ist.