[0001] Die Erfindung betrifft eine Expansionswalze zur Aufnahme einer Schleif- oder Polierhülse.
Solche Expansionswalzen werden eingesetzt um flexible Schleif- oder Polierhülsen auf
einer Antriebswelle eines Flächen- oder Längsschleifgerätes zu montieren. Üblicherweise
arbeiten Flächen- oder Längsschleifgeräte mit walzenförmigen Werkzeugen, wie z. B.
Moprädern oder Vliesrädern. Für bestimmte Anwendung werden aber auch flexible Werkzeughülsen
beispielsweise aus Schleifband mit solchen Geräten verwendet. Solche flexible Hülsen
werden dann von einem walzenförmigen Adapter getragen und angetrieben. Für diesen
Zweck gibt es verschiedene Expansionswalzen, auf welche die flexiblen Hülsen wie eine
Manschette aufgeschoben werden. Durch eine Expansion der Walze und einer Vergrößerung
ihres Durchmessers wird die Hülse dann fest auf die Walze gespannt. Solche Expansionswalzen
bestehen häufig aus Rädern mit gegenüber der radialen Richtung verkippten Speichen,
die sich unter Fliehkrafteinwirkung aufstellen. Im Betrieb mit einem Flächen- oder
Längsschleifgerät wird die Expansionswalze in Rotation versetzt. Infolge der Fliehkraft
stellen sich die Speichen auf, wodurch der Durchmesser der Expansionswalze vergrößert
wird. Die Hülse wird dadurch gespannt und fixiert. Neben den genannten sind auch aufblasbare
Expansionswalzen bekannt, bei denen durch die Anpassung des Drucks eine individuelle
Härte-Einstellung möglich ist.
[0002] Problematisch bei den herkömmlichen Expansionswalzen mit den verkippten Speichen
ist das Zusammenwirken von Stabilität der Fixierung der Hülse und dem gewünschten
Härtegrad. Hierbei ist eine Abwägung erforderlich. Weiche Walzen passen sich gut an
die Hülse an und die Hülse wird dementsprechend gut gespannt. Bei einer harten Walze
dagegen ist unter Umständen die Fixierung der Hülse nicht in demselben Maße gegeben.
Andererseits sollen die Hülsen im Ruhezustand nicht zu straff auf der Expansionswalze
sitzen, damit ein einfaches und schnelles Wechseln möglich ist. Dies wiederum beeinflusst
natürlich auch den Sitz der Hülse im Betriebszustand.
[0003] Vor diesem Hintergrund ist es
Aufgabe der Erfindung, eine Expansionswalze anzugeben, welche gleichzeitig einen schnellen
und einfachen Wechsel der Hülsen ermöglicht und dabei auch einen stabilen Sitz der
Hülse auf der Expansionswalze während des Betriebszustandes gewährleistet.
[0004] Die Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß dem unabhängigen Anspruch gelöst. Eine
erfindungsgemäße Expansionswalze zur Aufnahme einer Schleif- oder Polierhülse ist
aus einem elastischen Material hergestellt. Sie umfasst einen hohlzylindrischen Grundkörper,
von dem um die Zylinderachse verteilt Speichen ausgehen, die in ihrer Richtung senkrecht
zur Zylinderachse jeweils um einen festen Winkel gegenüber der radialen Richtung verkippt
sind. Bei einer Rotationsbewegung einer erfindungsgemäßen Expansionswalze um die Zylinderachse
spreizen sich die Speichen unter Fliehkrafteinwirkung auf. jeweils mehrere benachbarte
Speichen einer erfindungsgemäßen Expansionswalze sind dabei an ihrem äußeren Ende
durch eine Zylindermantel-Teilfläche zu einem Sektor verbunden. Die Speichen gehen
an ihrem äußeren Ende in diese Zylindermantel-Teilfläche über, ähnlich wie Speichen
in eine Felge. Die Gesamtzahl der Speichen ist bei einer erfindungsgemäßen Expansionswalze
auf mindestens zwei getrennte Sektoren aufgeteilt. Dadurch ist die äußere Mantelfläche
der Expansionswalze ebenfalls in Sektoren unterteilt. Zwischen jeweils zwei Sektoren,
das heißt zwischen benachbarten Speichen, welche zu unterschiedlichen Sektoren gehören,
befindet sich dann ein zur äußeren Mantelfläche hin offener Spalt.
[0005] Das elastischen Material der Expansionswalze ist beispielsweise ein Gummi. Durch
die Elastizität des Materials wird gewährleistet, dass sich die Speichen durch Fliehkrafteinwirkung
aufstellen können und zur radialen Richtung hin bewegen können. Insgesamt sollte das
Material dennoch eine gewisse Stabilität aufweisen, so dass die Walze in Achsrichtung
relativ biegesteif ist. Durch die erfindungsgemäße Aufteilung der Speichen und Unterteilung
der äußeren Mantelfläche in Sektoren wird aber auch eine gewisse Kompressibilität
der Expansionswalze erreicht. Dies ermöglicht einen einfachen Wechsel auch von relativ
straff sitzenden Hülsen. Um die Hülse auf die Expansionswalze aufzuziehen, kann die
Expansionswalze durch Druck auf die Mantelfläche in ihrem Durchmesser geringfügig
komprimiert werden. Dadurch können auch eng sitzende Hülsen problemlos gewechselt
werden. Während des Betriebes in einer Rotationsbewegung ermöglichen die Spalte zwischen
den Sektoren wiederum eine verstärkte Expansion der Walze und damit eine bessere Fixierung
der Hülsen. Gegenüber einer herkömmlichen Expansionswalze mit durchgehender äußerer
Mantelfläche können sich bei der erfindungsgemäßen Expansionswalze die Speichen in
den einzelnen Sektoren besser aufstellen. Die Hülse wird dadurch im Betrieb stärker
gespannt und ist dann durch Reibung und Spannsitz drehfest auf der Expansionswalze
gehaltert.
[0006] In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante sind die Speichen auf drei gleich
große Sektoren aufgeteilt. Aus Symmetriegründen ist es vorteilhaft, wenn die einzelnen
Sektoren gleich groß ausgebildet sind. Dadurch kann die Entstehung von Unwuchten vermieden
werden. Bei einer Zahl von drei Sektoren werden die oben genannten Vorteile durch
die Unterteilung noch verstärkt. Grundsätzlich ist auch eine höhere Zahl von Sektoren
möglich.
[0007] Für die Montage auf der Antriebswelle eines Längsschleifers oder einer anderen Antriebsmaschine
ist die Expansionswalze in der Durchlassöffnung im hohlzylindrischen Grundkörper zweckmäßig
mit einer Befestigungsvorrichtung ausgestattet. Eine solche Befestigungsvorrichtung
kann, zum Beispiel, ein Innengewinde oder auch eine Doppelkeilnut sein. Über die Befestigungsvorrichtung
kann die Expansionswalze drehfest mit einer entsprechenden Antriebswelle verbunden
werden. Die Drehbewegung wird dann über die Expansionswalze eine Schleif- oder Polierhülse
übertragen werden. Die Hülsen entsprechen ihrer Form nach einem kurzen Stück Schlauch,
dessen Länge der Länge der Expansionswalze entspricht. Ihr Durchmesser ist nur geringfügig
größer als der der Expansionswalze im Ruhezustand, so dass die Hülse zur Montage dann
einfach über diese geschoben werden kann.
[0008] Schleif- oder Polierhülsen zur Verwendung mit einer erfindungsgemäßen Expansionswalze
können beispielsweise aus Schleifband, Vlies oder aus Filz bestehen. Sie eignen sich
für Anwendungen wie Polieren, Schleifen oder Mattieren von verschiedensten Materialien,
beispielsweise Holz, Metall, Edelstahl oder auch Kunststoff.
[0009] Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in Fig. 1. dargestellten Ausführungsbeispiels
weiter erläutert.
- Fig. 1:
- zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Expansionswalze mit drei Sektoren.
[0010] Die Expansionswalze 10 umfasst einen hohlzylindrischen Grundkörper 11 mit einer Durchlassöffnung
16, in welchem sich eine Befestigungsvorrichtung befindet. Von dem hohlzylindrischen
Grundkörper 11 gehen 21 Speichen 13 aus. Die Speichen sind durch Kanäle 14 voneinander
getrennt. Jeweils sieben Speichen sind über eine äußere Zylinderteilmantelfläche 15
miteinander zu einem Sektor verbunden. Die Kanäle zwischen zwei benachbarten Speichen,
welche zu verschiedenen Sektoren gehören, sind zur äußeren Zylindermantelfläche hin
als Spalt 17 geöffnet. Die äußere Zylindermantelfläche der Expansionswalze ist daher
durch die Spalte 17 in drei Sektoren 15 unterteilt. Hohlzylindrischer Grundkörper,
Speichen und äußere Teilmantelflächen können aus einem Stück geformt sein. Die einzelnen
Speichen 13 weisen einen Querschnitt auf, der am Ansatzpunkt am hohlzylindrischen
Grundkörper 11 die geringste Breite aufweist. Bei einer Rotationsbewegung der Expansionswalze
um die Zylinderachse 12 wirkt eine Zentrifugalkraft auf die Speichen 13, so dass sich
die Speichen 13 zur radialen Richtung hin aufspreizen. Durch die besondere Form des
Querschnitts der Speichen 13, mit der geringsten Breite am Ansatzpunkt wird ein Abknicken
und Aufspreizen der Speichen 13 erleichtert. Den Speichen 13 wird dabei durch die
äußere Mantelfläche 15 ein gewisser Widerstand entgegengesetzt, da das Aufspreizen
der Speichen 13 eine Dehnung der äußeren Mantelfläche 15 verursacht. Dieser Widerstand
wird durch die geöffneten Kanäle 17 zwischen den Sektoren verringert. Die gesamten
Sektoren können sich damit leichter aufspreizen. Andererseits ermöglichen die offenen
Kanäle 17 auch eine leichte Kompression der Expansionswalze 10, wenn beispielsweise
eine Hülse auf die Expansionswalze geschoben werden soll.
1. Expansionswalze (10) aus einem elastischen Material zur Aufnahme einer Schleif- oder
Polierhülse, umfassend einen hohlzylindrischen Grundkörper (11), von dem um die Zylinderachse
(12) verteilt Speichen (13) ausgehen, die in ihrer Richtung senkrecht zur Zylinderachse
(12) jeweils um einen festen Winkel gegenüber der radialen Richtung verkippt sind,
wobei sie sich bei einer Rotationsbewegung der Expansionswalze (10) um die Zylinderachse
(12) unter Fliehkrafteinwirkung aufspreizen, und wobei jeweils mehrere benachbarte
Speichen an ihrem äußeren Ende in eine Zylindermantel-Teilfläche (15) übergehen und
dadurch miteinander zu Sektoren verbunden sind, so dass die Gesamtzahl der Speichen (13)
auf mindestens zwei getrennte Sektoren aufgeteilt ist.
2. Expansionswalze (10) gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gesamtzahl der Speichen (13) auf mindestens drei gleich große Sektoren aufgeteilt
ist.
