DE4012748C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rolle zum Transport von Papierbahnen oder -blättern mit einem Rollenkörper, der einen elastischen, eine Buchse umschließenden, außen zylindrischen Mantel aufweist. Der Rollenkörper ist mit einem zum zylindrischen Mantel koaxialen Durchbruch versehen, in den unter radialer Aufweitung eine Welle einpreßbar ist. Da der Durchmesser der Welle größer ist als der freie Durchmesser des Durchbruchs im Rollenkörper, läßt sich dieser verdrehsicher auf der Welle anordnen.

Aus der DE-PS 31 40 546 ist eine Rolle bekannt, die aus einem unelastischen, rohrförmigen Mantel besteht, worin mindestens eine elastische Buchse eingesetzt ist, die von einer Innen- und einer Außenhülse aus Metall eingefaßt ist und den Mantel konzentrisch auf einer Welle hält. Dabei besteht die Innenhülse aus einer mit einer radial nach innen gerichteten Spannkraft auf der Welle sitzenden Aufspannbuchse und die Außenhülse aus einer mit einer radial nach außen gerichteten Spannkraft in dem Mantel sitzenden Einspannbuchse.

Mit dieser bekannten Rolle ist eine stabile Verbindung mit der Welle durch handelsübliche Befestigungsmittel herbeizuführen, wobei es nicht erforderlich ist, zwischen dem Wellendurchmesser und dem Innendurchmesser des starren Mantels enge Toleranzen einzuhalten.

Die bekannte Rolle erfordert wegen des Einsatzes zweier Hülsen, nämlich einer Innenhülse und einer Außenhülse, einen verhältnismäßig großen Montageaufwand. Soll diese Rolle anstelle eines starren Mantels mit einem Mantel aus Gummi oder einem gummiähnlichen elastisch verformbaren Material versehen werden, scheidet eine verdrehsichere Anordnung der Rolle auf der Welle mittels der bekannten Befestigungsmittel gänzlich aus. Bereits die zur Verdrehsicherung erforderliche radial nach außen gerichtete Spannkraft der Außenhülse würde den elastischen Mantel der Rolle zu stark verformen. Diese Verformung würde auch durch eine zylindrische Nachbearbeitung des Mantels so lange nicht kompensierbar sein, wie die Hülse gespannt ist, wobei sich die Spannkraft in den Bereichen reduzierter Mantelstärke noch besonders intensiv auswirkt.

Um zu einer einfach herstellbaren Rolle zu gelangen, die bei einem einfachen Aufbau eine verdrehsichere Anordnung auf einer Welle ermöglicht und bereits vor dem Aufbringen auf die Welle eine hinreichend genaue zylindrische Mantelform erhalten kann, welche auch nach der Verspannung der Rolle mit der Welle unverändert beibehalten wird, ist aus der DE-PS 37 02 251 eine Rolle der eingangs beschriebenen Art bekannt. Diese Rolle ist mit einem elastischen, außen zylindrischen Rollenkörper versehen, der eine zu seinem Zylindermantel koaxiale Bohrung aufweist. In diese ist eine Welle größeren Durchmessers als der Bohrungsdurchmesser unter radialer Aufweitung der Bohrung einpreßbar. Dabei besteht der elastische Rollenkörper aus zwei miteinander verbundenen Zylinderteilen. Von diesen besitzt das eine, die Bohrung aufweisende Zylinderteil einen dem Innendurchmesser einer radial zwischen den Zylinderteilen angeordneten starren Buchse entsprechenden Außendurchmesser und das andere Zylinderteil einen dem Außendurchmesser der starren Buchse entsprechenden Innendurchmesser. Die Verbindung der beiden Zylinderteile erfolgt über radiale Durchbrüche in der starren Buchse ausfüllende Brücken aus dem elastischen Material der beiden Zylinderteile.

Bei der bekannten Rolle ergeben sich durch die Integration der starren Buchse in den elastischen Formkörper zwischen dem Außendurchmesser des einen und dem Innendurchmesser des anderen Zylinderteils und durch die stellenweise unmittelbare Verbindung der Zylinderteile miteinander beachtliche Vorteile, die in ihrer Gesamtheit von keiner der im übrigen bekannten Rollen dieser Art erreicht werden.

Rollen mit einem derartigen dreiteiligen Aufbau des Rollenkörpers erfordern jedoch einen bestimmten Mindestaußendurchmesser des Rollenkörpers, damit die Wandstärke beider Zylinderteile ein Mindestmaß nicht unterschreitet. Eine gewisse Wandstärke des innen angeordneten, die Bohrung aufweisenden Zylinderteils ist erforderlich, damit von diesem Zylinderteil eine ausreichend hohe Spannkraft zwischen der Welle und der starren Buchse ausgehen kann. Eine gewisse Wandstärke des außen angeordneten, den Mantel des Rollenkörpers bildenden Zylinderteils ist erforderlich, um die der Rolle zum Transport von Papierbahnen und -blättern abverlangte Elastizität zu gewährleisten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rolle der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß sie sich unter Beibehaltung einer einfachen Herstellbarkeit ebenso einfach verdrehsicher auf eine Welle montieren läßt und insbesondere einen hohen Elastizitätsgrad des Rollenmantels auch dann ermöglicht, wenn der vorgegebene Rollenaußendurchmesser verhältnismäßig klein ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einer Rolle der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten gattungsgemäßen Art ausgegangen, welche erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil desselben angegebenen Merkmale aufweist.

Durch die erfindungsgemäße, unmittelbar den Durchbruch begrenzende Buchse übernimmt diese die Funktionen der starren Buchse und des innen angeordneten, mit der Bohrung versehenen Zylinderteils der vorstehend beschriebenen bekannten Rolle, so daß durch den nur noch zweiteiligen Aufbau des Rollenkörpers die Wandstärke des elastischen Mantels selbst bei einem vorgegebenen, verhältnismäßig kleinen Rollenaußendurchmesser stärker dimensioniert werden kann.

Durch die gleichmäßige Verteilung der über den Umfang der Buchse und radial nach innen gerichteten Vorsprünge läßt sich die elastische Verformung der Buchse beim Aufpressen des Rollenkörpers auf die Welle im wesentlichen auf die Verformung dieser Vorsprünge begrenzen und führt selbst bei einer Auswirkung der Verformung auf die übrigen Bereiche der Buchse nicht zu einer unsymmetrischen Deformierung. Der Rollenkörperrohling kann also auch unter Berücksichtigung einer rotationssymmetrischen Aufweitung der begrenzt elastischen Buchse fertig bearbeitet werden, wobei der Außendurchmesser des elastischen zylindrischen Mantels einen Durchmesser erhält, der entsprechend dem Betrag des beim Aufschieben auf die Welle zu erwartenden Aufweitungsbetrages des Durchbruches der Buchse kleiner zu wählen ist.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung läßt sich das Aufpressen des Rollenkörpers auf die Welle unter Vermeidung einer Verkantung dadurch vereinfachen, daß die Höhe der Vorsprünge jeweils in einem Abstand von den Stirnseiten der Buchse kontinuierlich abnimmt und die Vorsprünge in einem spitzen Winkel auf Null auslaufen. Da der maximale Innendurchmesser der Buchse vorzugsweise geringfügig größer ist als der Wellendurchmesser läßt sich die Welle mit einem Endstück zunächst widerstandslos in den Durchbruch einführen und weitet diesen sodann aufgrund der sich zunehmend auf den Wellenumfang abstützenden Vorsprünge entsprechend dem Durchmesser der Welle auf.

Nach weiteren Ausgestaltungen der Erfindung sind die Vorsprünge durch Verdickungen im Mantel der Buchse gebildet oder aber die Außenseite der Hülse wird mit Sicken versehen, so daß den Vorsprüngen auf der Innenseite der Buchse entsprechende Vertiefungen auf der Außenseite der Buchse gegenüberliegen.

Vorzugsweise ist die Buchse aus einer Zink-Aluminium-Legierung als Spritzgußteil hergestellt, wodurch sich insbesondere die folgenden Vorteile ergeben:

Die Buchse ist nicht nur sehr preiswert und formgenau herzustellen, sondern verfügt auch über eine hohe Rückstellkraft im auf der Welle aufgepreßten Zustand. Dadurch ergibt sich eine hohe Verdrehsicherheit der Rolle auf der Welle.

Bei einer Axialverschiebung über die Welle zur Plazierung der Rolle hinterlassen die Vorsprünge der Buchse keine Riefen auf der Welle, da die Härte eines aus einer Zink-Aluminium-Legierung hergestellten Spritzgußteiles wesentlich geringer ist als die Härte der aus Stahl gefertigten Welle.

Schließlich läßt sich eine solche Buchse auch in axial verpreßtem Zustand in eine Form einsetzen und nach der Aufbringung eines Haftvermittlers der zylindrische Mantel auf die Buchse aufvulkanisieren, ohne daß sich Teile des Mantelmaterials auf den Stirnseiten der Buchse ablagern oder gar in den Buchseninnenraum gelangen können. Durch die Axialverpressung läßt sich nämlich die Höhe der Buchse um etwa 0,05 bis 0,1 mm verkürzen, wobei deren Stirnseiten völlig dicht abgedeckt sind und zwischen diesen und dem Formenboden sowie -deckel kein noch so geringer Spalt verbleibt. Dadurch entfällt eine ansonsten aufwendige Nachbearbeitung des fertigen Rollenkörpers, um diesen von überschüssigen Teilen des Mantelmaterials zu befreien.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele einer Buchse für die erfindungsgemäße Rolle dargestellt, die nach ihrer Vervollständigung mit einem nicht gezeigten elastischen Mantel auf die in den Fig. 1a, 1b und 1c dargestellte Welle aufpreßbar ist:

Nach allen Ausführungsbeispielen ist die mit 1 bezeichnete Buchse in gleichmäßiger Verteilung über ihren Innenumfang in durch Winkel β vorgegebenen Abständen mit Vorsprüngen 2 versehen, die radial nach innen vorstehen und sich in axialer Richtung über einen wesentlichen Teil der Höhe der Buchse erstrecken.

Die Vorsprünge 2 können durch Verdickungen im Mantel der Buchse 1 gebildet sein, wie die Fig. 1b und 1c zeigen. Die Vorsprünge 2 können aber auch dadurch gebildet sein, daß auf der Außenseite der Buchse 1 sickenförmige Vertiefungen angebracht sind, denen auf der Innenseite der Buchse 1 die Vorsprünge 2 gegenüberliegen, wie die Fig. 2b und 2c zeigen. Weiterhin können die Vorsprünge aber auch durch eine insgesamt wellenförmige Ausbildung des Mantels der Buchse 1 gebildet sein, wobei die Buchse eine innen- und außenseitig sinusförmig verlaufende Kontur erhält, wie dies insbesondere Fig. 3c veranschaulicht.

Die Vorsprünge 2 definieren einen Durchmesser d1, der kleiner ist als der übrige Durchmesser d3 der Buchse 1. Eine Welle 3 mit einem Durchmesser d2 ist in die Buchse 1 einführbar. Da der Durchmesser d2 der Welle 3 kleiner ist als der Durchmesser d3 der Buchse 1, aber größer als der Durchmesser d1 der Buchse 1 ist, läßt sich die Welle 3 nur in den vorsprungsfreien Endbereichen der Buchse 1 mühelos einführen und erfordert zu einem darüber hinausgehenden Aufschieben eine Preßkraft, die ausreichend groß ist, um sowohl die Vorsprünge 2 der Buchse 1 auf den Durchmesser d2 der Welle zu verlagern und zudem die Reibung beim axialen Verschieben der Buchse zu überwinden.

Um die Aufweitung der Buchse 1 kontinuierlich einzuleiten und die Vorsprünge 2 nicht durch die Welle 3 abzuscheren, laufen die Vorsprünge in einem Abstand zu den Stirnseiten der Buchse 1 in einem spitzen Winkel α auf den Durchmesser d3 aus.

Claims (6)

1. Rolle zum Transport von Papierbahnen oder -blättern mit einem Rollenkörper, der einen elastischen, eine Buchse umschließenden, außen zylindrischen Mantel aufweist und mit einem koaxialen Durchbruch versehen ist, in den unter radialer Aufweitung eine Welle einpreßbar ist, deren Durchmesser größer ist als der freie Durchmesser des Durchbruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite der Buchse (1), die eine geringere Elastizität aufweist als der die Buchse (1) umschließende Mantel, mit in gleichmäßiger Verteilung über ihren Umfang angeordneten, sich in axialer Richtung erstreckenden, radial nach innen gerichteten Vorsprüngen (2) den Durchbruch begrenzt.

2. Rolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Vorsprünge (2) jeweils in einem Abstand von den Stirnseiten der Buchse (1) kontinuierlich in Richtung der Stirnseiten abnimmt und die Vorsprünge (2) in einem spitzen Winkel (α) auf Null auslaufen.

3. Rolle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichent, daß die Vorsprünge (2) durch Verdickungen im Mantel der Buchse (1) gebildet sind.

4. Rolle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Vorsprüngen (2) auf der Innenseite der Buchse (1) entsprechende Vertiefungen auf der Außenseite der Buchse (1) gegenüberliegen.

5. Rolle nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (1) mindestens auf der Innenseite eine sinusförmig verlaufende Kontur aufweist.

6. Rolle nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (1) aus einer Zink-Aluminium-Legierung als Spritzgußteil hergestellt ist.