DE3011385A1 - Tragwalzen-rollvorrichtung fuer endlose materialbahnen - Google Patents

Description

Stw.: Tragwalzen-Schwingungsdämpfung - Hauni-Akte 1628 Bergedorf, 18. März 1980

Tragwalzen-Rollvorrichtung für endlose Materialbahnen

Die Erfindung betrifft eine Rollvorrichtung mit zwei achsparallelen Tragwalzen für endlose Bahnen aus Papier oder einem ähnlichen Material.

Geschwindigkeitserhöhungen derartiger Vorrichtungen, die sich zwangsläufig bei der Erfüllung der Forderung nach immer höheren Leistungen der mit ihnen verbundenen Maschinen zur Herstellung bzw. Verarbeitung der Materialbahnen ergeben, fuhren zu Schwierigkeiten, welche auf dem bei

un

höheren Geschwindigkeiten infolg'envermeidbarer Ungleichmäßigkeiten der auftretenden Belastungen in Erscheinung tretenden Schwingungsverhalten der Tragwalzen beruhen. Die jeweilige Materialrolle liegt auf den Tragwalzen auf und wird durch Kraftübertragung über die Auflagefläche von den Tragwalzen angetrieben. Insbesondere Querschwingungen der Tragwalzen beeinträchtigen die Kraftübertragung von den Tragwalzen über die Auflageflächen zur Materialrolle, da durch diese der Auflagedruck verändert wird. Das kann zu unerwünschten Unregelmäßigkeiten des Antriebs führen, die die Qualität der vorausgehenden oder folgenden Bearbeitungsgänge beeinträchtigen. Ebenso nachteilige Folgen haben Oberflächenschwingungen des Walzenmantels.

Zur Dämpfung derartiger Oberflächenschwingungen ist es bekannt geworden, den Hohlraum des Walzenkörpers mit einem arbeitsverzehrenden, fließfähigen Medium wie Wasser oder Sand mindestens nahezu zu füllen.

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Diese Maßnahme ist jedoch nicht geeignet, Querschwingungen in ausreichendem Maß zu verhindern, da sie insbesondere bei teilweiser Füllung und hohen Geschwindigkeiten wegen der auftretenden Unwucht versagen und zu einer verstärkten Auslenkung der Tragwalze aus ihrer vorgesehenen Lage führen muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rollvorrichtung mit Tragwalzen anzugeben, die auch bei hohen Geschwindigkeiten der Materialbahn eine gleichmäßige und ungestörte Kraftübertragung von den Tragwalzen auf die Materialrolle und damit einen möglichst gleichmäßigen Antrieb der Materialrollen gewährleistet.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Rollvorrichtung mit zwei achsparallelen Tragwalzen für endlose Bahnen aus Papier oder einem ähnlichen Material erfindungsgemäß dadurch, daß zum Bedampfen von Schwingungen im Inneren der Tragwalzen dynamische Dämpfungssysteme angeordnet sind, deren Eigenfrequenzen auf die Eigenfrequenzen der Schwingungen der Tragwalzen abgestimmt sind. Diese erfindungsgemäß vorgeschlagene Maßnahme hat zur Folge, daß die Tragwalzen immer in einwandfreiem Kontakt mit der Oberfläche der aufliegenden Materialrolle bleibt, so daß die Kraftübertragung von der antreibenden Tragwalze zur Materialrolle in jedem Augenblick gleichmäßig und störungsfrei sichergestellt ist.

Als dynamisches Dämpfungssystem ist gemäß der Erfindung ein über mindestens ein Federelement frei schwingend mit der betreffenden Tragwalze gekoppelte Masse vorgesehen. Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung besteht darin, daß die Masse als zylindrischer Körper

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ausgebildet und über Federelemente mit einer sie mit Abstand konzentrisch umgebenden Hülse frei schwingend gekoppelt ist, die fest in den Hohlraum der betreffenden Tragwalze eingespannt ist. Hierdurch ergibt sich ein konstruktiv optimal an die Tragwalze angepaßtes dynamisches Dämpfungssystem.Durch diese Gestaltung wird die Handhabbarkeit des Dämpfungssystems wesentlich vereinfacht, da es ein selbständiges Bauelement darstellt, dessen Eigenfrequenz auf einfache Weise vor dem Einbau extern abgestimmt wird. Als Federelemente können Scheiben aus einem elastischen Material vorgesehen sein, in denen die Masse beidseitig gelagert ist. Besonders wirksam ist das dynamische Dämfungssystem, wenn es im Bereich der grö3ten Amplituden der Biegeeigenschwingungen der Tragwalze angeordnet ist.

Der besondere Vorteil der durch die Erfindung vorgeschlagenen Tragwalzen besteht darin, daß auch bei hohen Geschwindigkeiten eine störungsfreie Kraftübertragung sichergestellt ist. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme bietet sich die Möglichkeit eines sicheren und gleichmäßigen Antriebs der Materialrplle mit hohen Geschwindigkeiten. Störende Schwingungen'der Tragwalzen sind zuverlässig abgedämpft, Ungleichförmige Belastungen der Tragwalzen durch unsymmetrische Zusatzmassen, die sich gerade bei hohen Geschwindigkeiten nachteilig auswirken könnten, fallen weg. Hinzu kommt der zusätzliche Vorteil, daß die erfindungsgemäße Maßnahme mit konstruktiv einfachen Mitteln realisiert werden kann.

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Anhand der Zeichnung wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 in schematischer Darstellung eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Aufrollen einer endlosen Materialbahn und

Figur 2 einen Längsschnitt durch eine Tragwalze

in der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Aus führung.

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Die Erfindung wird anhand einer Vorrichtung zum Aufrollen einer endlosen Bahn aus Papier oder einem ähnlichen Material beschrieben. Zum Abrollen einer endlosen Materialbahn von einer Vorratsrolle ist es im Prinzip nur erforderlich, die durch Pfeile gekennzeichnete Bewegungsrichtung umzukehren.

Wie die Figur 1 zeigt, besteht die Vorrichtung zum Aufrollen einer endlosen Bahn aus zwei Tragwalzen 1 und einer dritten Walze 2, die als Spannrolle auf der den Tragwalzen entgegengesetzten Seite auf die Materialrolle drückt, damit diese nicht von den Tragwalzen abspringen kann. Die von einer nicht dargestellten Vorrichtung ankommende Materialbahn 3 ist um eine der Tragwalzen 1 geführt und wird auf die Materialrolle 4 aufgewickelt, welche sich in Richtung des Pfeiles 6 dreht.

Um Schwingungen der Tragwalzen 1 und ihre schädlichen Auswirkungen auf den Antrieb der Materialrolle 4 auszuschalten, sind die Tragwalzen hohl ausgebildet und enthalten gemäß der Erfindung in ihrem Inneren ein dynamisches Dämpfungssystem.

Figur 2 zeigt eine solche Tragwalze im Schnitt. Diese Tragwalze weist einen hohlzylindrisch ausgebildeten Walzenmantel 7 auf, der an Wellen 8 gelagert ist.

Im Hohlraum 9 der Tragwalze, der konzentrisch in ihrem Innern liegt, ist gemäß dem Vorschlag der Erfindung ein dynamisches Dämpfungssystem 11 angeordnet. Dieses besteht aus einer über Federelemente 13 mit dem Mantel der Tragwalze 1 gekoppelten Masse 12, welche als zylindrischer Körper ausgebildet 1st. Als Federelemente 13

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sind Scheiben aus einem elastischen Material, wie beispielsweise Gummischeiben, vorgesehen, die zu beiden Seiten der Masse 12 angeordnet sind, diese tragen und mit vorgegebenem Abstand zur Innenwand des Hohlraumes 9 der Tragwalze frei schwingend halten.

Anstelle der Gummischeiben können auf jeder Seite der Masse auch mehrere Ganzmetallgewebekissen verwendet werden, welche die Masse in ihrer koaxialen Lage halten. Derartige Ganzmetallgewebekissen werden z.B. von der Firma Stop-Choc in Magstadt vertrieben.

Bei der in der Figur 2 dargestellten AusfUhrungsform des dynamischen Dämpfungssystems 11 sind die Masse 12 und die als Federelemente 13 dienenden Scheiben aus elastischem Material in einer Hülse 14 untergebracht, die im Hohlraum der Tragwalze 1 gehalten ist. Diese Ausführung des dynamischen Dämpfungssystems ist besonders vorteilhaft, da sie als selbständiges Bauelement vorgefertigt und ihre Eigenfrequenz extern auf die Eigenfrequenz der Tragwalze abgestimmt werden kann, bevor sie in den Hohlraum der Tragwalze eingesetzt wird.

Durch Schlupfveränderungen zwischen der Materialbahn 3 und der Oberfläche der Tragwalzen 1 und durch Veränderungen der Reibhaftung zwischen der Materialbahn und den Tragwalzen hervorgerufene Schwingungen der Tragwalzen werden durch Einsatz des erfindungsgemäß vorgeschlagenen dynamischen Dämpfungssystems sehr schnell gedämpft, so daß sich ein sehr ruhiger Lauf der vorgeschlagenen Rollvorrichtung für endlose Materialbahnen ergibt. Der durch die Erfindung vorgeschlagene Einsatz des dynamischen

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Dämpfungssystems erfordert nur, die Eigenfrequenz des eingesetzten Dämpfungssystems möglichst optimal auf die Eigenfrequenz der angeregten Schwingungen der Tragwalze abzustimmen. Das kann in einfacher Weise durch Bemessung der Masse 12 und Wahl einer geeigneten Federkonstanten der Federelemente 13 geschehen. Das Schwingungsverhalten der Scheiben aus elastischem Material, wie z.B. Gummi scheiben, läßt sich durch Auswahl entsprechender Werkstoffe und/oder konstruktiver Maßnahmen in gewünschter Weise einstellen. Als konstruktive Maßnahme wird beim Einsatz von Scheiben aus elastischem Material als Federelemente z.B. die Anbringung eines Kranzes von achsparallelen Bohrungen rings um die Achse der Scheiben vorgeschlagen.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Tragwalze weist keine unsymmetrischen Bauteile auf. Das eingesetzte dynamische Dämpfungssystem ist rotationssymmetrisch und wird auch bei hohen Geschwindigkeiten nicht zu einer die Geschwindigkeit nach oben begrenzenden Unwucht der Tragwalzen führen, Gerade bei hohen .Geschwindigkeiten bewährt sich der. Einsatz des dynamischen Dämpfungssystems nach der Erfindung. Mit einem solchen dynamischen Dämpfungssystem ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß die Durchmesserabmessungen der Tragwalzen verringert und die bei Walzen geringer Durchmesser besonders stark auftretenden Schwingungen schnell so weit abgedämpft werden, daß sie den Rollvorgang nicht beeinträchtigen können.

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Leerseite

Claims (5)

HAUNI-WERKE KORBER & CO. KG. Be rgedor f , 1 8 . Märζ 1980 Stw.: Tragwalzen-Schwingungsdämpfung - Hauni-Akte 1628 Patentansprüche

1. Rollvorrichtung mit zwei achsparallelen Tragwalzen

für endlose Bahnen aus Papier oder einem ähnlichen Material, dadurch gekennzeichnet, daß zum Bedampfen von Schwingungen im Inneren der Tragwalzen (1) dynamische Dämpfungssysteme (11) angeordnet sind, deren Eigenfrequenzen auf die Eigenfrequenzen der Schwingungen der Tragwalzen
abgestimmt si nd .

2. Rollvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als dynamisches Dämpfungssystem (11) eine über mindestens ein Federe lenient (13) frei schwingend mit der betreffenden Tragwalze (1) gekoppelte Masse (12) vorgesehen ist.

3. Rollvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse (12) als zylindrischer Körper ausgebildet und über Federelemente (13) mit einer
sie mit Abstand konzentrisch umgebenden Hülse (14)

frei schwingend gekoppelt ist, die fest in den Hohlraum (9) der Tragwalze (1) eingespannt ist.

4. Rollvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß als Federelemente (13) Scheiben aus einem elastischen Material vorgesehen sind, in denen
die Masse (12) beidseitig gelagert ist.

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ORIGINAL INSPECTED

Stw.: Tragwalzen-Schwingungsdämpfung - Hauni-Akte 1628 Bergedorf, 18. März 1980

5. Rollvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das dynamische Dämpfungssystem (11) im Bereich der größten Amplitude der
Biegeeigenschwingungen der betreffenden Tragwalze (1) angeordnet ist.

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