DE3730297A1 - Garnitur fuer eine aufloesewalze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Garnitur für eine Auflösewalze mit einer Vielzahl von Zähnen, die jeweils einen Zahnfuß, eine Zahnbrust und einen Rücken sowie zwischen Rücken und Zahnbrust befindliche Seitenflanken aufweisen, die zu einer Spitze auf­ einander zulaufen.

Grundsätzlich sind zwei Arten von Garnituren bekannt, die sich durch ihre Herstellung unterscheiden. Bei der einen Bauart (DE- OS 34 39 664) werden die Zähne direkt in den Umfang der Auflö­ sewalze oder in den Umfang eines auf die Auflösewalze aufge­ steckten Garniturringes eingearbeitet, insbesondere durch Schleifen. Bei der anderen Bauart (US-PS 41 69 019) wird eine Auflösewalze in Wendelform mit einem sogenannten Sägezahndraht bewickelt. Bei beiden Bauarten wird übereinstimmend vorgesehen, daß sich die Zähne entgegen ihrer Laufrichtung gesehen von in­ nen zur Zahnspitze hin verjüngen, d.h. daß die Seitenflanken der Zähne mit einer gleichbleibenden Neigung aufeinander zu laufen. Dadurch werden relativ spitze Zähne geschaffen, die sehr gut in das durch Auskämmen aufzulösende Fasermaterial ein­ dringen können. Es entstehen somit relativ schlanke Zähne. Der­ artige Zähne sind jedoch sehr weich und lassen sich relativ einfach elastisch und plastisch verbiegen. Nach einem Verbiegen besteht die Gefahr, daß die Funktion beeinträchtigt ist. Außer­ dem führt schon ein elastisches Verbiegen sehr häufig dazu, daß die auf den Zähnen angebrachte Beschichtung, die weniger ela­ stisch ist, abplatzt und sich löst. Dadurch wird dann die Le­ bensdauer der Garnitur wesentlich reduziert.

Bei Kämmwalzen für Kämmvorrichtungen, d.h. bei einer anderen Gattung, ist es bekannt (DE-OS 20 23 354), den Umfang einer Walze mit Aussparungen zu versehen, in welchen Nadelreihen ein­ gesetzt werden. Dabei ist es bekannt, die zahnartigen Ansätze sich mit einer Krümmung kontinuierlich von dem Zahnfuß zur Zahnspitze verjüngen zu lassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Garnitur der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher die Zähne eine höhere Festigkeit aufweisen, ohne daß Nachteile bezüglich der Funktion in Kauf genommen werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Seitenflanken in im wesentlichen radialen Flächen liegen, und daß erst in dem Be­ reich der Spitze wenigstens eine Seitenflanke einen zur anderen Seitenflanke hinlaufenden, zur Radialebene geneigten Endbereich aufweist.

Damit ist eine Zahnform geschaffen, durch welche die Zähne quer zu ihrer Bewegungsrichtung eine größere Dicke erhalten, wodurch sie in dieser Richtung biegesteifer werden. Die Spitze selbst ist dabei in ausreichender Weise spitz ausgebildet, so daß das Eindringen in Fasermaterial nicht behindert wird.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vor­ gesehen, daß die Seitenflanken bis wenigstens zu etwa 2/3 der radialen Höhe der Zähne als im wesentlichen radial ausgerichte­ te Flächen ausgebildet sind. Damit lassen sich relativ stabile Zähne schaffen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß der Winkel zwischen den Seitenflanken im Bereich der Zahnspit­ ze zwischen 35° und 50° beträgt. Dadurch werden Zahnspitzen ge­ schaffen, die genügend scharf oder spitz sind, um leicht in das Fasermaterial einzutauchen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestell­ ten Ausführungsformen und der Unteransprüche.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Auflösewalze, die mit einem eine Garnitur aus Zähnen aufweisen­ den Garniturring versehen ist,

Fig. 2 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1 auf die Zähne der Garnitur des Garniturrings,

Fig. 3 einen etwa axialen Teilschnitt durch Zähne der Gar­ nitur und

Fig. 4 einen Teilschnitt durch eine weitere Ausführungsform mit einer als Sägezahndraht ausgebildeten Garnitur.

Die in Fig. 1 dargestellte Auflösewalze besitzt eine Welle (3), die mittels zweier Wälzlager, von denen nur das Lager (6) dar­ gestellt ist, in einem Lagergehäuse (7) gelagert ist. Die Welle (3) ragt beidseitig über das Lagergehäuse (7) hinaus. An dem in der Zeichnung nicht dargestellten Ende ist die Welle (3) mit einem Antriebswirtel versehen.

Das in der Zeichnung dargestellte Ende der Welle (3) ist mit der eigentlichen Auflösewalze versehen. Auf die Welle (3) ist ein Grundkörper (1) mit einer Bohrung (2) im Preßsitz aufge­ schoben. Die axiale Lage des Grundkörpers (1) kann durch einen Ringbund oder einen Sicherungsring o.dgl. in Richtung zu dem Lagergehäuse (7) fixiert sein. Der Grundkörper (1) weist eine zylindrische Umfangsfläche auf, die in axialer Richtung durch einen Ringbund (14) begrenzt wird. Auf die zylindridsche Um­ fangsfläche des Grundkörpers (1) ist ein Garniturring (4) mit einem Gleitsitz aufgeschoben. Der Garniturring (4) ist mit ei­ ner Garnitur aus einer Vielzahl von Zähnen (5) versehen, die im nachstehenden noch näher erläutert werden. Diese Zähne (5) wer­ den aus dem Garniturring (4) durch spanende Bearbeitung heraus­ gearbeitet.

Der Grundkörper (1) ist im Bereich des Flansches (14) mit einem Ringbund (27) versehen, dem eine etwas größer bemessene Ausspa­ rung (26) des Garniturringes (4) zugeordnet ist. Dadurch wird sichergestellt, daß der Garniturring (4) nur in einer bestimm­ ten Position auf den Grundkörper (1) in die Endposition aufge­ schoben werden kann.

Der Garniturring (4) wird mittels einer tellerartig vertieften Scheibe (10) gegen den Flansch (14) verspannt. Die Scheibe (10) stützt sich mit ihrem Rand gegen das axial über den Grundkörper (1) überstehende Ende des Garniturringes (4) ab. Die Scheibe (10) ist mit einer Bohrung (22) auf die Welle (3) aufgesteckt. Sie wird an der Welle (3) mittels einer Spannschraube (17) be­ festigt, die in die Welle (3) eingeschraubt ist und die sich mit einem Flansch (15) gegen eine Spannfläche (16) der Scheibe (10) abstützt. Die Dicke der Scheibe (10) ist so bemessen, daß sie über das aus dem Grundkörper (1) hinaus ragende Ende der Welle (3) übersteht. Außerdem ist die Scheibe (10) so geformt, daß ein ausreichendes Spiel (18) zu dem Grundkörper (1) ver­ bleibt, um ein Spannen des Garniturringes (4) zu ermöglichen.

Der Flansch (14) des Grundkörpers (1) ragt ebenso wie der Rand (13) der Scheibe (10) in radialer Richtung bis wenigstens in den Bereich der Spitzen der Zähne (5). Die einander zugewandten Innenseiten des Randes (13) und des Flansches (14) sind mit Verdickungen (11, 12) versehen, so daß der Flansch (14) und der Rand (13) jeweils in einem Abstand in axialer Richtung zu den benachbarten Zähnen (5) beginnen, der etwa dem axialen Abstand der Zähne (5) untereinander entspricht.

Der Grundkörper (1) umgibt mit einem Hohlraum (8) das mit dem Wälzlager (6) versehene Ende des Lagergehäuses (7). Der Grund­ körper (1) ist dabei an seinem das Lagergehäuse (7) übergrei­ fenden Ende mit einem nach innen ragenden Ringbund (28) verse­ hen, der einem an dem Lagergehäuse (7) angebrachten Dichtungs­ ring gegenüberliegt und mit diesem einen Dichtungsspalt (9) bildet. Der Hohlraum (8) wird über Bohrungen (23) des Grundkör­ pers (1) zugänglich für Reinigungswerkzeuge, beispielsweise ei­ ne Blasdüse, wenn die Scheibe (10) entfernt und der Garnitur­ ring (4) wenigstens so weit axial verschoben worden ist, daß die Bohrungen (23) freigegeben sind.

Über die Bohrung (24), in welche die Schraube (17) einge­ schraubt ist, kann Schmiermittel für die Wälzlager (6) zuge­ führt werden, zu denen von dieser axialen Bohrung (24) kleine radiale Bohrungen (25) abzweigen. Die Schraube (17) ist als ein Art hinterschnittener Griffkopf (20) ausgebildet, der eine zen­ trale Aussparung (21) zum Ansetzen eines Werkzeuges aufweist, beispielweise einen Innensechskant.

In Fig. 2 und 3 sind die Zähne (5) des Garniturringes (4) in größerem Maßstab dargestellt. Die Zähne (5) besitzen jeweils einen sehr breiten Zahnfuß, mit welchem sie aus dem Grundmate­ rial des Garniturringes (4) heraustreten. Sie haben eine in Laufrichtung (A) des Garniturringes (4) nach vorne weisende Zahnbrust (29), und einen Rücken (30). Wie aus Fig. 2 zu erse­ hen ist, verläuft der Rücken (30) der Zähne (5) etwa geradli­ nig, während die Zahnbrust (29) etwa sichelförmig gekrümmt ist. Die Zahnbrust (29) des nachfolgenden Zahnes (5) geht in den Rücken (30) des vorausgehenden Zahnes im Bereich der Zahnfüße mit einer Rundung (31) über, die tangential an dem Rücken (30) beginnt und sanft in die Zahnbrust (29) ausläuft.

Die Zähne (5) besitzen zwischen der Zahnbrust (29) und dem Rücken (30) einen Scheitelwinkel (α), der relativ spitz ist und in der Größenordnung von 15° bis 33° liegt. Die Zahnbrust (29) hat zu einer Radialen durch die Drehachse des Garniturrin­ ges (4) einen Brustwinkel (β), der zwischen 12° und 25° liegt.

Durch die Festlegung des Scheitelwinkels (α) und des Brustwin­ kels (b) liegt die Zahnform - gesehen in axialer Richtung des Garniturringes (4) - weitgehend fest. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, ist die Zahnspitze (34) etwas abgetragen oder abgeflacht.

Aus Fig. 3 ist zu ersehen, daß die Zähne (5) eine relativ große radiale Höhe (H) haben, die größer als der Abstand (T) zwischen zwei in Axialrichtung benachbarten Zähnen (5) ist. Um trotz der vorhergehend beschriebenen relativ spitzen Winkel (α und β) möglichst biegesteife Zähne (5) zu schaffen, ist vorgesehen, daß die zwischen der Zahnbrust (29) und dem Rücken (30) befind­ lichen Seitenflanken (33) so ausgebildet sind, daß die Zähne (5) des Garniturringes (4) in axialer Richtung eine möglichst große Dicke aufweisen. Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, sind die Seitenflanken (33) so ausgeführt, daß sie bis etwa 2/3 der Höhe (H) nahezu in einer Radialebene verlaufen oder nur mit einem relativ geringen Winkel dazu von wenigen Grad. Erst nach etwa 2/3 der Höhe (H) laufen die Seitenflanken (33) mit einem wesentlich stärker zur Radialebene geneigten Endbereich (35) spitzwinklig aufeinander zu, bis sie sich in dem Bereich der Spitze (34) treffen. Dabei ergibt sich in dieser Richtung ein Winkel zwischen den geneigten Endbereichen (35) der Seitenflanken (33), der in der Größenordnung von 35° bis 50° und vorzugsweise bei etwa 45° liegt. Dadurch wird eine schneidenartige Anschärfung der Zahnspitze (34) erhalten, die ein gutes Eindringen in ein Fasermaterial erlaubt, ohne daß die Zähne (5) selbst über ihre gesamte Höhe sehr schlank ausgebildet werden müssen. Wie aus Fig. 3 weiter zu ersehen ist, bilden sich zwischen den Seitenflanken (33) relativ tiefe U-förmige Gassen (32) aus. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist vorgesehen, daß die eine stärkere Neigung aufweisenden Endbereiche (35) über eine Krümmung an die in radialer Richtung weiter innenliegenden Bereiche der Seitenflanken (33) anschließen.

Die Zähne (5) des Garniturringes (4) werden durch eine spanab­ nehmende Bearbeitung aus dem zunächst massiven Garniturring (4) herausgearbeitet, insbesondere durch Drehen und Schleifen. Da­ bei werden in Umfangsrichtung und in Axialrichtung verlaufende Nuten in die Außenseite des Garniturringes (4) eingearbeitet. Die Zahnbrust (29) der Zähne (5) wird dabei so bearbeitet, daß sie mit Rundungen in die Seitenflanken (33) übergeht. Bevorzugt wird eine derartige Abrundung auch im Bereich der Rücken (30) vorgesehen. In der Regel werden die Zähne (5) mit einer Be­ schichtung versehen, insbesondere mit einer chemisch aufgetra­ genen Nickeldiamantbeschichtung. Aufgrund der versteiften Form der Zähne (5) wird erreicht, daß diese sich weniger leicht ver­ biegen, so daß die Gefahr verringert ist, daß die Beschichtung von den Zähnen (5) abplatzt.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, ist das erfindungsgemäße Grund­ prinzip auch bei einer Garnitur aus einem Sägezahndraht anwend­ bar, wobei beispielsweise auf den Außenumfang einer Auflösewal­ ze oder eines Garniturringes (4) ein Sägezahndraht entsprechend Fig. 4 aufgewickelt wird. Der Sägezahndraht besitzt einen Fuß­ bereich (437), der an dem Außenumfang des entsprechenden Rota­ tionskörpers (gegebenenfalls in Nuten) angebracht wird und von dem die Zähne (405) aufragen. Die Zähne (405) besitzen im we­ sentlichen in Radialebenen verlaufenden Seitenflanken (433), wobei eine glatt- und gradflächig von innen bis zur Zahnspitze (434) durchläuft. Die andere Seitenflanke (433) ist im Bereich des letzten Viertels der Zahnhöhe mit einem schräg auf die an­ dere Seitenflanke zulaufenden Endbereich (435) versehen, der mit dieser Zahnflanke (433) eine schneidenförmige Spitze (434) bildet. Bei dieser Ausführungsform schließt der Endbereich (435) über eine Kante an den im wesentlichen in einer Ra­ dialebene liegenden Bereich der Seitenflanke (433) an. Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, wird die Spitze (434) durch eine Abfla­ chung etwas entschärft, so daß nicht die Gefahr besteht, daß die Fasern des aufzulösenden Fasermaterials bei dem Eintauchen der Zähne (405) zerschnitten werden. In ähnlicher Weise wird zweckmäßigerweise auch eine Abflachung bei der Ausführungsform nach Fig. 2 und 3 vorgesehen.

Claims (9)

1. Garnitur für eine Auflösewalze mit einer Vielzahl von Zähnen, die jeweils einen Zahnfuß, eine Zahnbrust und einen Rücken sowohl zwischen Rücken und Zahnbrust befindliche Seiten­ flanken aufweisen, die zu einer Spitze aufeinander zulaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflanken (33, 433) der Zähne (5, 405) in im wesentlichen radialen Flächen liegen, und daß erst in dem Bereich der Spitze (34, 434) wenigstens eine Seitenflanke (33, 433) einen zur anderen Seitenflanke hin­ laufenden, zur Radialebene geneigten Endbereich (35, 435) auf­ weist.

2. Garnitur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflanken (33, 433) bis wenigstens zu etwa 2/3 der ra­ dialen Höhe der Zähne (5, 405) als im wesentlichen radial ausgerichtete Flächen ausgebildet ist.

3. Garnitur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der oder die geneigten Endbereiche (35, 435) der Sei­ tenflanken (33, 433) über eine Kante an die im wesentlichen ra­ dial gerichteten Bereiche anschließen.

4. Garnitur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der oder die geneigten Endbereiche (35, 435) der Sei­ tenflanken (33, 433) über eine Rundung in die im wesentlichen radial gerichteten Bereiche übergehen.

5. Garnitur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Winkel zwischen den Seitenflanken (33, 433) im Bereich der Zahnspitze (34, 434) zwischen 35° und 50° beträgt.

6. Garnitur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Seitenflanke (433) geradflächig im we­ sentlichen in radialer Richtung verläuft und nur die andere Seitenflanke einen im Bereich der Spitze (434) schräg zur Radialebene gerichteten Endbereich (435) aufweist.

7. Garnitur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zähne (5, 405) im Bereich der Spitzen (34, 434) abgeflacht sind.

8. Garnitur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zahnbrust (29) der Zähne (5, 405) über Rundungen in die Seitenflanken (33, 433) übergeht.

9. Garnitur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zähne (5, 405) mit einer Beschichtung versehen sind.