Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine Breitstreckwαlze zum Ausbreiten von laufendem flexiblem Bahnmaterial.

Aus der Druckschrift DE 295 22 01 1 Ul ist eine Breitstreckwalze zum Ausbreiten von laufendem flexiblem Bahnmaterial be¬ kannt, die einen endständige Lagerzapfen aufweisenden star¬ ren Walzenkörper umfasst, Auf dem Walzenkörper Ist ein man- telförmiger Belag aus elastornerem Material aufgebracht, Der elastomere Belag enthält von seiner Mantelfläche ausgehen- de, zur Längsachse des Walzenkörpers schräg verlaufende Einschnitte, die zu beiden Seiten der radialen Mittelebene der Walze jeweils zu dem betreffenden Ende der Walze von innen nach außen geneigt sind. Die Einschnitte verlaufen in Form von gleichförmigen Wendeln und bewirken eine Breitstreckung während des Betriebes,

Zur Vermeidung einer mangelhaften Breitstreckwirkung im mitt¬ leren Bereich sind die inneren Einschnitte um 1 80° gegenein¬ ander versetzt angeordnet. Um in dünnen, empfindlichen Ma¬ terialbahnen Abdrücke und Beschädigungen zu vermeiden, sind die zur radialen Mittelebeπe der Walze welsenden äuße¬ ren Kanten abgerundet oder abgekantet. Eine elαstomerer Belag nutzt sich innerhalb von wenigen Jah¬ ren ab. Ein Walzenkörper wird dann vom restlichen Belag be¬ freit und ein neuer Belag aufgebracht, in diesen neu aufge¬ brachten Belag werden dann Wendeln hineingeschnitten. Ab- schließend werden Kanten bei der Belagoberfläche abgerun¬ det.

Die Herstellung der Einschnitte im Belag trägt im hohen Maße zu den Wiederherstellungskosten einer solchen Walze bei.

Aus der Druckschrift US 2 594 846 ist eine Breitstreckwalze be- kannt, die aus zwei Walzenkörperabschnitten mit u. a. konisch aufeinander zulaufenden Mantelflächen besteht. Sie weist fer¬ ner angewinkelt angeordnete Einschnitte auf, deren Neigung sich zu den Enden der Walze ändert, was zu hohen Herstel¬ lungskosten führt. Die konische Form wird als eine von mehre¬ ren möglichen Formen beschrieben. Eine besondere techni¬ sche Wirkung wird in dieser Form nicht gesehen, In der Praxis spielt daher diese vor vielen Jahrzehnten offenbarte mögliche Form keine Rolle.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine vorteilhaftere Breitstreckwalze bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch eine gattungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfah- ren gemäß den Nebenansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausges¬ taltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, Die erfindungsgemäße Breitstreckwalze weist einen Walzen¬ körper auf . Auf dem Walzen körper befindet sich eine Mantel¬ fläche bzw, ein mantelförmiger Belag, die bzw. der sich von außen nach innen verjüngt. Die Mantelfläche besteht typi- scherweise aus einem elastomeren Material.

Es wurde überraschend festgestellt, dass durch die Verjüngung eine Materialbahn weniger belastet und insgesamt eine ver¬ besserte Breitstreckung erzielt wird. Der Druck, mit dem eine Materialbahn gegen die Breitstreckwalze gedrückt wird, nimmt von Außen nach Innen ab. Es werden insbesondere die Rand¬ bereiche einer Materiaibahn erfasst und auseinandergezogen im Sinne einer Breitstreckung. Im dazwischen liegenden Be¬ reich wird ein hoher Anpressdruck auf die Materialbahn ver¬ mieden.

Die geringe mechanische Belastung im mittleren Bereich er¬ möglicht es, sogar eine noch feuchte, dünne Papierbahn breit zu strecken, die bekanntermaßen sehr empfindlich ist und leicht auseinander gerissen werden kann. Ebenfalls sehr emp¬ findlich sind Materialbahnen aus Aluminium.

Es kann bei entsprechender Stärke, Material sowie Anpress¬ druck bzw. Zugspannung dazu kommen, dass eine Material¬ bahn in einem mittleren Bereich nicht mehr auf der Breit¬ streckwalze aufliegt, so dass dieser mittlere Bereich nicht mehr mechanisch belastet wird. Dieses Verfahren hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, um Materialbahnen breit streck zu können, die mechanisch nur wenig belastet werden können.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Man¬ telfläche einstückig ausgestaltet. Dadurch gibt es keine Über- gänge mit Stossstellen, an denen die Folie beim Passieren der Walze beschädigt werden könnte.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Bereich zwischen den beiden Verjüngungen gerundet ausgestaltet. Die Herstel- lung ist preiswert, Es werden Kanten auf der Oberfläche des mantelförmigen Belags vermieden, die eine Materialbahn be¬ schädigen könnten,

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden Ein¬ schnitte, die die Breitstreckwirkung erzielen, auf Randbereiche beschränkt. Die Walze kann entsprechend preiswerter herge¬ stellt werden. Wird beispielsweise 50% der Oberfläche des mantelförmigen Belages von Einschnitten ausgespart, so las¬ sen sich damit die Profilierungskosten im Vergleich zum ein¬ gangs genannten Stand der Technik um 25% reduzieren. In vielen Fällen ist es möglich, 50% von Einschnitten auszuspa¬ ren. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn Papierbahnen mit gleich bleibender Breite verarbeitet werden sollen. Dann kann die Breite der Breitstreckwalze auf die Breite der Materialbahn • abgestimmt werden, was die Kosten senkt.

Eine Aussparung von 25% ist regelmäßig auch dann möglich, wenn Materialbahnen mit wechselnden Breiten verarbeitet werden sollen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Ver¬ jüngung durch konisch aufeinander zulaufende Abschnitte ausgebildet ist, Beispielsweise wird die so gestaltete Walze durch Abdrehen und anschließendes Schleifen einer ursprüng¬ lich zylindrischen Mantelfläche erzeugt. Der Abdrehvorgang gestaltet sich bei konischen Abschnitten vergleichsweise ein- fach, Das Schleifen dient der Bereitstellung einer gleichmäßi¬ gen, kantenfreieπ Oberfläche.

in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Mantel¬ fläche wendeiförmige Einsch nitte auf, mit denen die Breit- Streckwirkung bewirkt wird. So wird vermieden, dass Verwerfun¬ gen der Materialbahn nachtei lhaft in die Einschnitte hinein ge¬ langen können, was Beschädigungen zur Folge haben könnte.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass ein stumpfwinkli¬ ger Übergang (also größer als 90°) von der Oberfläche des mantelförmigen Belages in einen Einschnitt hinein gerundet oder abgekantet ist, Markierungen in einer Materialbahn wer¬ den so vermieden. Überraschend hat sich gezeigt, dass die spitzwinkligen Übergänge nicht abgerundet werden müssen, da diese in der Regei keine Abdrücke hinterlassen, wenn zugleich durch einen wendeiförmigen Verlauf der Einschnitte gewährleistet wird, dass Verwerfungen nicht in die Einschnitte hinein gelangen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Mantelfläche zumindest im Bereich, der Einschnitte aufweist, von einer schlauchartigen Hülle umgeben. Nutzt sich die Hülle ab, so wird lediglich die Hülle ausgetauscht, Es muss nicht der gesamte mantelförmige Belag nebst Einschnitten wieder her¬ gestellt werden. Die Betriebskosten bzw. Wiederherstellungs¬ kosten lassen sich so deutlich reduzieren.

Die Herstellungskosten lassen sich weiter reduzieren, indem zwei mit einem entsprechenden Belag versehene Walzenkör¬ per zu einer erfindungsgemäßen zusammengesetzt werden, Die beiden Walzenkörper werden durch die Achse zusammen gehalten. Jeder Belag auf einem der Walzenkörper verjüngt sich an rechts nach links bzw. von links nach rechts und weist beispielsweise nur je einen wendeiförmigen Einschnitt auf . Die beiden Einschnitte sind entsprechend unterschiedlich hinter- schnitten.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Breitstreckwalze. In einem ersten Schritt wird ein mantelförmi- ger Belag auf einen Walzenkörper, der typischerweise aus A- luminium, Stahl oder CFK besteht, aufvulkanisiert. In einem zweiten Schritt wird der Belag so abgedreht, dass von Außen nach Innen eine Verjüngung entsteht, Anschließend wird die Oberfläche des Belags geschliffen, in einem dritten Schritt wird der Belag mit Einschnitten versehen,

Um die Kosten für die Herstellung der Einschnitte zu minimie- ren, wird das zugehörige Messer lediglich parallel zur Walzen¬ achse verfahren, Dies hat zur Folge, dass die Tiefe der Ein¬ schnitte von Außen nach Innen abnimmt, Auch verändert sich der Einschnittwinkel dabei nicht. Der Winkel einer Hinterschnei- dung bzw. der schräge Verlauf eines Einschnitts in den Belag hinein verändert sich dann also nicht.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver¬ fahrens wird in einem vierten Schritt die Mantelfläche im Be¬ reich der Einschnitte geschliffen, um so gerundete Übergänge in die Einschnitte hinein zu schaffen. Dabei ist insbesondere von Vorteil, dass sich die Einschnitte nur im Bereich der äuße¬ ren Enden des Walzenkörpers befinden. Die Nachbearbeitung ist somit im Vergleich zum Stand der Technik reduziert, da her- kömmliche Breitstreckwαlzen über die gesamte Breitstreckwal¬ ze verteilte Einschnitte aufweisen,

Ferner wird, soweit gewünscht, wenigstens eine schlauchförmi¬ ge Hülle über den Bereich mit den Einschnitten geschoben. Die Hülle besteht bevorzugt aus Silikon, Das Material hat sich als besonders geeignet herausgestellt,

Durch dieses Verfahren kann besonders einfach und preiswert eine Breitstreckwalze hergestellt werden, die die oben be¬ schriebenen Eigenschaften aufweist.

Zu den Figuren:

Figur 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Breitstreckwalze in Seitenansicht.

Figur 2 zeigt einen Ausschnitt der Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform,

Die Breitstreckwalze 1 weist einen Walzenköper mit einer einstückigen Mantelfläche bzw. mantelförmigem Belag 5 auf. Der Walzenkörper weist an seinen Enden Lagerzapfen 6a, 6b auf. Diese dienen zur drehbeweglichen Lagerung der Breit¬ streckwalze.

Eine Papierbahn 3a wird in einem 90°-Winkel über die Walze 1 geführt, Die Figur 1 zeigt die gestreckte Folie 3b in Schnittan- sieht. Die Mantelfläche bzw. der mantelförmige Belag 5 weist zwei konusförmig aufeinander zulaufende Abschnitte 8a, 8b auf, Die konischen Abschnitte 8a, 8b weisen in ihren Randbe¬ reichen wendeiförmig verlaufende Einschnitte 2a und 2b auf. Durch die wendeiförmigen Einschnitte 2a und 2b wird eine Breitstreckung der Papierbahn 3a, 3b erreicht.

Die Steigungen der konischen, sich zur Mitte hin verjüngenden Abschnitte 8a, 8b der Mantelfläche sorgen einerseits für einen mögiichst gleichmäßigen Anpressdruck der Folie im Randbe- reich, der auf dem zum jeweiligen äußeren Rand der Walze zunehmendem Durchmesser der Walze beruht. Dazwischen ist die Mantelfläche 5 im Radius verjüngt bzw. eingeschnürt.

Die Papierbahn 3a, 3b liegt bevorzugt beim Transport im mitt¬ leren Bereich 4 nicht auf, so dass dort keine mechanische nachteilige Einwirkung auf die Folie 3a, 3b auftritt. Durch ge¬ eignete Wahl des Auflagedrucks und Führung der Papierbahn kann erreicht werden, dass die Papierbahn lediglich bei den Einschnitten 2a und 2b aufliegt.

Figur 2 zeigt in Schnittansicht einen Abschnitt einer Ausfüh- rungsform der erfindungsgemäßen Breitstreckwalze. Die Man¬ telfläche 5 eines Walzenkörpers I a ist mit einem wendeiförmi¬ gen, geneigten Einschnitt 2a versehen. Die stumpfwinkligen Übergänge 9 von der Oberfläche des mantelförmigen Belags 5 in den Einschnitt 2a hinein sind gerundet. Markierungen in einer Materialbahn werden so vermieden.

Der mantelförmige Belag 5 ist im Bereich der Einschnitte 2a* und 2b von einer schlauchförmigen Hülle 10 eingehüllt, Eine Materialbahn, welche von der Breitstreckwalze gestreckt wer- den soll, liegt somit nicht unmittelbar auf der Mantelfläche 5 bzw. den von den Einschnitten 2a, 2b gebildeten Stegen 1 1 , sondern auf der Hülle 10 auf . Nutzt sich die Hülle 1 0 ab, so wird diese ausgetauscht. Der andernfalls übliche, ungleich teurere Austausch des Belages 5 kann in der Regel entfallen.

Um ein Walken einer Hülle 1 0 zu vermeiden, werden bevorzugt nur die mit den Einschnitten 2a, 2b versehenen Bereiche 7a und 7b durch jeweils eine Hülle 10 eingehüllt.

Die Tiefe 1 4 der Einschnitte bzw. eines wendeiförmigen Ein- Schnitts 2a nimmt von Außen nach Innen ab, um kostengünstig fertigen zu können.

Der gewünscht© Effekt kann unter Umständen auch erreicht werden, Indem ausschließlich Randbereiche 7a und 7b mit jeweils einer Hülle 1 0 eingehüllt werden, was eine Herstellung besonders preisgünstig macht. Der gewünschte Effekt und zwar insbesondere die Vermeidung einer mechanischen Belastung im mittleren Bereich lässt sich jedoch in der Regel besser er¬ zielen, wenn sich bereits der mantelförmige Belag 5 der Breit¬ streckwalze von außen nach innen zunehmend verjüngt.

Zur Vermeidung einer Kante verläuft der Übergang zwischen den beiden Verjüngungen 8a und 8b bevorzugt gerundet. Der Grund 1 4 eines jeden Einschnitts 2a, 2b ist ebenfalls bevorzugt gerundet.

Der Bereich, der gegenüber den Randbereichen messbar ver- jungt ist, erstreckt sich in der Regel über eine Länge von we¬ nigstens 25% Gesamtlänge des mantelförmigen Belages 5. Bevorzugt verläuft die jeweilige Verjüngung kontinuierlich und insbesondere nicht stufenförmig, da sich so nachteilig wirken¬ de Kanten auf der Oberfläche vermeiden lassen.

Eine erfindungsgemäße Breitstreckwalze weist beispielsweise einen maximalen Durchmesser von 240 mm und eine Länge von 2400 mm auf. In Richtung Mitte verjüngt sich der Durch¬ messer von Außen nach Innen bis auf 236 mm.

In Abhängigkeit von der gewü nschten Anwendung kann es von Vorteil sein, dass der minimale Durchmesser näher bei einem äußeren Rand als beim anderen äußeren Rand der Breit- streckwalze liegt.

In der Regel wird die Breitstreckwalze nicht eigenständig ange¬ trieben. Lediglich bei sehr hohen Drehzahlen ist ein eigener Antrieb der Breitstreckwalze zu bevorzugen. Dann sind in der Regel auch Mittel vorzusehen, mit der eine Breitstreckwalze abgebremst werden kann . Eine Materialbahn kann dann schneller ausgetauscht werden.