[0001] Die Erfindung betrifft eine Walze zum Führen einer Flachbahn nach dem Oberbegriff
des Anspruch 1.
[0002] Eine solche Walze ist als Spreizwalze zum seitlichen Ausbreiten einer Flachbahn bekannt
durch
DE 10 2005 021 467.3 A1.
[0003] Sie dient zum Faltenfreiziehen und Vermeiden von Faltenbildung an Warenbahnen aus
Papier, Gewebe und sonstigen textilen Flächengebilden, insbesondere aber an Warenbahnen
aus Kunststofffolien.
[0004] Eine solche Walze hat einen dichten Besatz schräg nach außen stehender Bürsten, Borsten,
Borstenbündel oder sonstiger Vorsprünge, die beim Bahnüberlauf eine leichte Neigung
in Richtung des nächstgelegenen Walzenendes ausführen und so eine spreizende Wirkung
ausüben.
[0005] Es hat sich insbesondere bei der genannten Spreizwalze als schwierig und kostspielig
herausgestellt, zylindrische Walzen mit einem dichten Besatz von Vorsprüngen herzustellen.
Dies gilt vor allem bei Walzen mit großem Durchmesser und/ oder großer Länge. Es ist
nahezu unmöglich, derartige Vorsprünge oder Borsten, auch wenn sie nicht geneigt sind,
direkt auf den Walzenmantel aufzubringen. Die bekannte Idee, die Vorsprünge auf geraden
Profilleisten als Trägern anzubringen und die Träger sodann auf/an dem Walzenmantel
zu fixieren, erweist sich bei langen und dicken Walzen als nicht mehr praktikabel
wegen der Festigkeitsprobleme der Walzen und/ oder Profilleisten, zusätzlich zu dem
Fertigungsaufwand.
[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Walze auf ihrem Umfang mit einem dichten Besatz
einzelner radial oder radial-schräg auskragender Vorsprünge zu versehen, auch wenn
die Walze eine große Länge und/oder einen großen Durchmesser aufweist. Dabei soll
es auch möglich sein, durch Neigung der Vorsprünge in Richtung auf das nächst gelegene
axiale Ende eine Spreizwalze mit ähnlich oder gleich guter Wirkung wie die bekannte
Walze bereit zu stellen. Dabei soll trotz niedrigen Fertigungsaufwands keine Einschränkungen
hinsichtlich des Durchmessers oder der Länge der Walze bestehen. Die Lösung ergibt
sich aus Anspruch 1.
[0007] Es sei an dieser Stelle besonders hervorgehoben, dass jede Art von endlosem Vorsprung,
sei es Wulst, Steg oder dergleichen, welche auf dem Basisband hergestellt werden,
nach der Erkenntnis der Erfindung senkrecht zur Längsrichtung des Basisbandes beziehungsweise
zuzüglich Steigungswinkel der Aufwicklung durch Schnitte zerteilt werden muss, um
eine Funktion auf die darüber laufende Warenbahn auszuüben, z.B. Spreizfunktion. Andernfalls
ändert sich mit der Aufwicklung der Profilleiste auf den Walzenmantel der Durchmesser
des Vorsprungs auf einen verkleinerten Durchmesser bei verstärkter Neigung. Dadurch
würde der Vorsprung so stark eingespannt, dass er keinen Freiheitsgrad zu irgend einer
Bewegung hat und durch seine verstärkte Neigung keine Funktion mehr ausüben kann.
Dies wurde beim Stand der Technik völlig übersehen.
[0008] Es wird für jeden Belegungsbereich nur noch eine Profilleiste benötigt. Wenn -wie
normal- eine Walze zwei zur Längsmitte symmetrische Belegungsbereiche in Spiegelbild-ausführung
hat, werden für eine Walze zwei Profilleisten in Spiegelbildausführung benötigt. Die
Walze muss zur Befestigung der Profilleiste nur mit glatter Oberfläche, nicht aber
mit Nuten, Rinnen oder dergl. versehen werden. Das schließt nicht aus, dass man zur
Befestigung der Profilleiste in ihrem Belegungsbereich auch eine Nut/Federpaarung
an der Unterseite (Auflageseite) der Profilleiste und Oberfläche der Walze vorsehen
kann.
[0009] Die erfindungsgemäßen Profilleisten sind in ihrer Gestalt sehr einfach und sind einfach
herzustellen. Es handelt sich um ein endlos hergestelltes Band mit dünnem rechteckigem
Querschnitt als Basis. Die Unterseite des Bandes (Auflageseite) ist vorzugsweise glatt
wie die glatte Walzenoberfläche, der sie sich anpasst. Das Band ist derart flexibel,
dass es sich in schraubenförmigen Windungen auf den vorbestimmten Belegungsbereich
der Walze aufwickeln lässt und sich der Krümmung der Walzenoberfläche ohne Verwerfungen
und Verzerrrungen anpasst.
[0010] Nach dem Aufwickeln bzw. durch das Aufwickeln kann das Band in geeigneter Weise in
den vorgegebenen schraubenförmigen Windungen auf der Walzenoberfläche festgelegt werden,
z.B. durch Verkleben mit einem geeigneten Haftkleber o.ä. Auch eine Nut/Federverbindung,
Nietverbindung, Ankerstift/Ankerloch-Verbindung ist denkbar, wenn das Band durch seine
Form und Federkraft sich nicht von selbst der Walzenoberfläche haftend anpasst.
[0011] Die Besonderheit der Erfindung liegt darin:
- Die mit Vorsprüngen besetzte Walze wird dadurch hergestellt, dass auf ihrer zylindrischen,
im wesentlichen glatten Oberfläche zwei als Profilleiste dienende Bänder in schraubenförmigen
neben einander liegenden Windungen spiegelsymmetrisch zur Längsmitte aufgewickelt
und festgelegt werden.
- Die von der Walze abgewandte Seite (Basisseite) des Bandes ist in einer Ausführung
zunächst mit einem durchlaufenden Vorsprung versehen, der dann jedoch in auf der Basisseite
einzeln stehende Vorspünge zerlegt (segmentiert) wird. In der Ausführung nach Anspruch
5 werden die Vorsprünge durch Beborstung (in dieser Anmeldung werden die Begriffe
Beborstung, Bürsten, Borsten, Tierborsten, Kunststoffborsten, Borstenbündel, Faserbündel
synonym gebraucht; bevorzugt sind mehrere Borsten zu Borstenbündeln zusammengefaßt)
gebildet, die in dichter Reihe einzeln oder als Borstenbündel in die Profilleiste
eingebracht werden und aus der Basisseite auskragen.
Das Band kann auch breit genug ausgeführt werden, um auf der Breite des Bandes mehrere
parallele Reihen von Spreizvorsprüngen längs des Bandes unterzubringen.
- Um den Borsten/ Borstenbündeln /Faserbündeln eine gewisse Standfestigkeit zu geben,
kann bei der Herstellung der Profilleiste auf der Basisseite ein vorspringender Längswulst
aufgebracht werden, das als Bett für den Fuß der Borsten/Borstenbündel dient. Dieser
Längswulst kann vor oder nach Einbringung der Borsten/ Borstenbündel durch Einschnitte
senkrecht zur Basisseite geschwächt werden, damit der Längswulst die Flexibilität
der Profilleiste nicht beeinträchtigt (siehe unten).
- Für jeden Belegungsbereich, d.h. eine Ringzone des Walzenmantels die eine Teillänge
oder die gesamte Länge des Walzenmantels umfasst, wird nur eine Profilleiste benötigt.
- Die Profilleiste ist biegsam oder flexibel, weich oder elastisch wie ein textiles
Band oder ein Folienband; sie kann aber auch dicker und flexibel sein wie eine Kunststoffleiste.
Sie muss jedenfalls ausreichend biegsam sein, dass sie mit ihrer Auflageseite auf
der Oberfläche der Walze in dem Belegungsbereich in schraubenförmigen dicht benachbarten
Windungen spielfrei und ohne Verzerrungen und Verwindungen aufwickelbar ist.
- Das Profilband ist gewindeförmig in einem Gang, jedoch mit einer Vielzahl von Windungen
auf die gewünschte Länge des Belegungsbereichs der Walze aufzuwickeln und durch eine
der genannten Maßnahmen z.B. Kleben, Kleben mittels Haftkleber, Spannen und Heften
an den Enden und anderen vorgewählten Stellen zu befestigen.
Die Windungen können dicht an dicht sein, d.h. sich mit ihren benachbarten Seitenkanten
berühren. Hierbei ergibt sich der kleinste Steigungswinkel bei gegebenen Breite der
Profilleiste und Durchmesser des Walzenmantels. Es ist ersichtlich, dass davon auch
die Belegungsdichte abhängt. Bei geringerer Belegungsdichte kann der Steigungswinkel
auch so groß gewählt werden, dass sich benachbarte Seitenkanten nicht berühren.
- Die Unterseite der Profilleiste ist vorzugsweise eben. Mit ihr haftet sie auf der
vorzugsweise glatten zylindrischen Walzenoberfläche, z.B. durch Verkleben oder Anheften
zumindest der Enden der Profilleiste.
- Die Oberseite der Profilleiste (Basisseite) kann eben sein. In diesem Fall hat die
Profilleiste einen dünnen rechteckigen Querschnitt.
Die Oberseite kann aber auch profiliert sein, insbesondere um dadurch den Vorsprüngen,
z.B. den in die Profilleiste eingebrachten Borstenbündein einen besseren Halt zu geben.
- Die Funktion und insbesondere die Spreizfunktion der Bahn wird jedoch nicht durch
die schraubenförmige Aufwicklung und nicht durch die Relativgeschwindigkeit zwischen
Bahn und Walze sondern nur bei Gleichlauf und allein durch die besondere Ausrichtung
der auf der Profilleiste als Träger angeordneten Vorsprünge, Borsten, Borstenbündel,
Faserbündel oder dergl. erzielt. Beiden Merkmalen, Profilleiste wie Vorsprüngen, wird
also eine dem Stand der Technik entgegenstehende Funktion zugemessen.
- Durch die Erfindung wird die Anwendung auch für lange und/oder dicke Walzen ermöglich.
Solche Walzen kommen u.a. und z.B. in der Papiertechnik zum Einsatz.
[0012] Zwar ist es allgemein bekannt und vielfach, z.B. in der
DE 3903161A1 und
EP 0381 244 B1 beschrieben, zwei Bänder von der Längsmitte aus auf eine Förderwalze zu winden. Es
handelt sich dabei um die fertigungstechnische Fortbildung der bekannten Breitstreckwalzen,
auf deren Oberflächen Profile und Vorsprünge in Form links- und rechtsgängiger Schraubenlinien
gebildet werden. Diese Breitstreckwalzen haben eine Wirkung nur dann, wenn zwischen
der Walzenoberfläche und der darüber geleiteten Bahn eine Relativgeschwindigkeit besteht,
vgl.
AT342547, Seite 4 ab Zeile 31, d.h. wenn die Spreizwalzen eine Relativgeschwindigkeit zu der
Flachbahn haben, und entweder durch einen Eigenantrieb angetrieben oder aber eine
Bremse gebremst sind. Eine derartige Relativgeschwindigkeit lässt sich jedoch bei
empfindlichen Bahnen und/oder Bahnen mit starker Haftung nicht brauchen, da sie zum
Zerreißen der Bahn führen kann. Die erfindungsgemäße Walze soll daher keine Relativgeschwindigkeit
gegenüber der Bahn haben, d.h. sie ist entweder freidrehend gelagert und wird von
der unter Spannung abgezogenen Bahn mitgenommen oder so angetrieben, dass ihre Oberflächengeschwindigkeit
der Abzugsgeschwindigkeit der unter Zugspannung stehenden Bahn entspricht.
[0013] Die schraubenförmige Aufwicklung der Profilleiste dient daher in dieser Erfindung
nicht der Erzielung einer Bearbeitungsfunktion für die Bahn: die Profilleiste hat
ausschließlich die Funktion eines Trägers für die die Bahn stützenden Vorsprünge,
welcher günstig herzustellen und einfach auf der Walze anzubringen ist. Dementsprechend
ist es auch nicht angestrebt, dass die Vorsprünge auf Schraubenlinien angeordnet sind,
wie z.B. in der
DE 3233214A1 gezeigt; es ist vielmehr unschädlich, dass die in Umfangsrichtung benachbarten Vorsprünge
in derselben Radialebene der Walze liegen. Das kann sich durch den Abstand der Vorsprünge
in Längsrichtung der Profilleiste, ihren Abstand von deren Rand und durch die Wickeldichte
(Steigung der Windungen) der Profilleiste ergeben und sogar zweckmäßig sein.
[0014] Die Ansprüche 2 bis 4 enthalten Weiterbildungen der Profilleiste hinsichtlich ihrer
Funktion als Träger von Vorsprüngen, welche die Aufbringung auf den Walzenmantel fortbilden,
verbessern oder an besondere Arten der Vorsprünge anpassen.
[0015] Die Ansprüche 5 bis 7 enthalten Weiterbildungen der Profilleiste hinsichtlich der
Art, Herstellung und Ausbildung der Vorsprünge.
[0016] Die Ansprüche 8 bis 10 enthalten Weiterbildungen der Profilleiste nach Anspruch 7
zur Weiterbildung der Walze als Spreizwalze für die überlaufende Bahn.
[0017] In der Ausbildung nach Anspruch 2 wird ein dichter Besatz der Walzenoberfläche mit
Vorsprüngen erreicht, auch wenn die Profilleiste relativ breit ist und daher mit großem
Steigungswinkel aufgewickelt wird.
[0018] Die Weiterbildung nach Anspruch 3 erlaubt es, die Profilleisten mit größerer Dicke
herzustellen, so dass die daraus hervorkragenden Vorsprünge, z.B. Borstenbündel gut
und sicher befestigt und so eingespannt werden können, dass sich bei Neigung der Vorsprünge
die Profilleiste nicht verwirft. Die trotz der Dicke erforderliche Flexibilität wird
durch Schnitte zwischen den einzelnen Vorsprüngen parallel zur Basisseite des Bandes
und in Richtung seiner Breite erzielt und kann durch die Schnitttiefe senkrecht zur
Basisseite beeinflusst werden.
[0019] Die Profilleiste kann jedoch auch durch seitliche oder vorzugsweise senkrecht zur
Basisseite zwischen den Vorsprüngen eingebrachte Einbuchtungen derart geschwächt werden,
dass die Flexibilität der Profilleiste soweit ausreichend erhöht wird, dass sich die
Profilleiste beim Aufwickeln auf den Belegungsbereich ohne Verwindung und Verzerrung
dem Durchmesser der Walze anpasst.
[0020] Die Weiterbildung nach Anspruch 4 zeigt eine weitere Möglichkeit für eine engste
Belegung des Belegungsbereichs mit der Profilleiste bei gewünschter Dichte des Besatzes
mit Vorsprüngen auf.
[0021] Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 5 weist einen Besatz aus
Borsten, Borstenbündeln, Faserbündeln z.B. aus Kunststoff, welche in das Band in einer
oder mehreren Reihen eingesetzt sind. Sie dienen als Tragelemente (Kontaktelemente)
für Flachbahnen und sind -wie normale frei laufende Umlenkwalzen- zum schonenden Führen
von Flachbahnen verbreitet eingesetzt. (Anspruch 5) Die Borsten, Borstenbündel u.dergl.
sind in die Profilleiste derart eingebracht, dass sie auf der von der Walzenoberfläche
abgewandten Seite (Basisseite) auskragend, evtl. mit Neigung zu einer der Längskanten
(Anspruch 7), aus der Profilleiste ragen. Die Borsten sind ausreichend steif, um dem
Auflagedruck der Warenbahn zu widerstehen, andererseits hinlänglich elastisch flexibel,
um sich unter dem Auflagedruck in Richtung auf das nächst gelegene Walzenende zu neigen.
Hierbei übernehmen die Borstenbündel die Funktion des Spreizens, wie aus
DE 10 2004 38165.8 bekannt.
[0022] Ein besonderes Augenmerk legt die Erfindung auf den Herstellungsaufwand. Die Erfindung
erlaubt es, die Profilleiste in einem Endlosverfahren, also z.B. durch Strangpressen
herzustellen. Die Vorsprünge z.B. Borsten können sodann in die Profilleiste eingebracht
werden.
[0023] Ein besonderer Aspekt der Erfindung liegt in den Weiterbildungen nach den Ansprüchen
6 und 7, ausgezeichnet dadurch, dass der Vorsprung durch entsprechende Formgebung
selbst als Spreizvorsprung geeignet ist und somit mit dem Band aus dem selben Material
und einem Stück besteht und in einem einzigen Herstellungsverfahren, z.B. durch Extrudieren
eines entsprechenden Profils hergestellt werden kann.
[0024] Die Weiterbildung nach Anspruch 6 hat den Vorteil, dass endlose Profilleisten einschließlich
der Vorsprünge durch Strangpressen z.B. aus Kunststoff, insbesondere Thermoplasten,
aus Gummi oder anderen weichen oder elastischen Materialien extrudiert und anschließend
durch eine Schneideinrichtung in einem einfachen Verfahren einseitig einzelne alleinstehende
Vorsprünge gebildet werden. Die Segmentierung kann mit großen Schnittbreiten geschehen.
Insbesondere die Schnitttiefe der Segmentierung ist verantwortlich für die Flexibilität
der Profilleiste
[0025] Für das auf der Profilleiste und mit dieser extrudierte Tragprofil, die sodann in
einzeln stehende Vorsprünge zerlegt werden, werden unterschiedliche Formen angegeben.
Diese Vorsprünge besitzen bereits durch die Extrusion ihre funktionsfähige Form, so
dass -von der Segmentierung abgesehen- jeder weitere aufwendige Herstellungs- und
Bearbeitungsprozess entfällt. Durch die Gestaltung des Querschnitts der Vorsprünge
und/oder ihrer Größe und/oder Neigung und/oder Versatz der Kontaktflächen gegenüber
dem Einspannpunkt ist eine weitgehende Beeinflussung und Vorausberechnung der Verformbarkeit
der Vorsprünge und ihrer Spreizeigenschaften möglich.
[0026] Bei der Anwendung von Spreizwalzen auf Flachbahnen hat sich herausgestellt, dass
es vorteilhaft sein kann, über die axiale Länge einer Walzenhälfte unterschiedlich
starke Spreizwirkungen auszuüben. Das scheitert bisher daran, dass es praktisch unmöglich
ist, die Vorsprünge, insbesondere Borstenbündel auf der Walzenoberfläche mit unterschiedlicher
Neigung anzubringen, sei es Neigung in Umfangsrichtung, sei es Neigung zum axialen
Walzenende. Dieses Problem wird durch eine Weiterbildung der Erfindung nach den Ansprüchen
8 und 10 gelöst, ohne dass hierbei eine wesentliche Erhöhung des Herstellungsaufwandes
eintritt.
[0027] Anspruch 9 ist eine Ausbildung der Erfindung, bei welcher die Profilleiste mit in
Breitrichtung der Profilleiste geneigten Borstenbündeln als Spreizelementen besetzt
ist.
[0028] Diese haben eine Neigung in Richtung auf nur eine der beiden Seitenkanten. Die Profilleisten
können in großer Länge mit derselben Form hergestellt und mit Borstenbündeln besetzt
werden. Dass die Borstenbündel im aufgewickelten Zustand des Profilbands jeweils zum
nächst gelegenen Walzenende geneigt sind, wird dadurch erreicht, dass jeweils ein
Stück derselben Profilleiste auf den beiden Walzenhälften mit jeweils entgegen gesetzter
Steigung aufgewickelt werden. Es können aber auch für die linke und die rechte Walzenhälfte
unterschiedliche Profilleisten verwandt werden, die sich dadurch unterscheiden, dass
die Vorsprünge/ Borsten/ Borstenbündel/ Faserbündel eine Neigung zur jeweils anderen
Längskante der Profilleiste und eine Neigungskomponente in Längsrichtung der Profilleiste
haben. Hierdurch lässt sich erreichen, dass die Vorsprünge/Borstenbündel im aufgewickelten
Zustand eine Neigung genau in der Axialebene der Walze haben, in der auch die Basis
des jeweiligen Vorsprungs liegt.
[0029] Diese Lösung zeigt die Anwendung und vorteilhafte Anwendbarkeit der Erfindung auf
eine Spreizwalze nach Anspruch 7 zum seitlichen Ausbreiten einer laufenden Flachbahn
(Kunststoff-Folien, Papier, Gewebe oder Vlies). Ungeachtet der besonderen Art der
Vorsprünge, die als Weiterbildung dieser Erfindung angegeben werden oder in Form der
Borstenbündel bereits bekannt sind, wird angegeben, wie die Profilleiste aussehen
und auf die Walze aufgebracht werden muß. Die Profilleisten können auch hier in beliebiger
Länge hergestellt und mit Vorsprüngen besetzt werden, wobei die Kontaktflächen der
Vorsprünge gegenüber dem Einspannpunkt sämtlich in Richtung auf dieselbe der beiden
Seitenkanten der Profilleiste versetzt sind. Durch die zu der längsmittigen Radialebene
spiegelsymmetrische Bewicklung der Walze mit jeweils einem derartigen Profilband sind
anschließend die Kontaktfläche jedes Vorsprungs gegenüber dem Einspannpunkt in Richtung
auf das zunächst gelegene Walzenende axial versetzt, Ein weiterer Vorteil ist, dass
zur Erzielung der Spreizwirkung die Spreizwalze frei drehbar gelagert ist und von
der Warenbahn drehend angetrieben wird oder die Spreizwalze derart angetrieben wird,
dass die Umfangsgeschwindigkeit der Einhüllenden im wesentlichen gleich der Bahngeschwindigkeit
ist.
[0030] Da die Vorsprünge relativ zur Längsmitte des Profilbandes eine vorgegebene Neigungsrichtung
haben, erfolgt die Wicklung so, dass diese Neigung zu dem nächsten Walzenende zeigt.
Wegen der Neigung der Vorsprünge wird ein Band vorzugsweise von der Walzenmitte zum
Walzenende gewickelt. Die andere Walzenseite wird genauso von der Walzenmitte gewickelt,
jedoch ist dieses Band spiegelbildlich ausgeführt. Wenn die Belegung des einen Belegungsbereichs
- z.B. links der Längsmitte der Walze- als Rechtsgewinde ausgeführt ist, wird die
Belegung des anderen Belegungsbereichs - rechts der Längsmitte- mit dem spiegelbildlich
gestalteten Band als Linksgewinde ausgeführt.
[0031] Anhand der in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele soll
der Erfindung erklärt werden. Es zeigen
Fig. 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 den Querschnitt durch eine Profilleiste 2
Fig.2.1 und 2.2 die Ansicht einer solchen Profilleiste.
Figuren 3.1, 3.2 andere Arten von Vorsprüngen
Fig.4.1 und 4.2 Ansicht und Querschnitt einer Profilleiste
Fig.5, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.6, 5.7 .5.8, 5.9, 5.10: Profilleisten 2 mit Beborstung,
Fig.6 die Ansicht einer Walze 14
Fig. 7.1 bis 7.3: Walzen mit einer Beborstung
Fig. 8 Ansicht auf ein Walzenende
Fig.9 Details zu der Leistenanordnung
[0032] In der nachfolgenden Beschreibung werden für funktionsgleiche Elemente dieselben
Bezugszeichen verwandt. Die Beschreibung bezieht sich auf alle Ausführungsbeispiele,
sofern nicht auf die Besonderheit eines Ausführungsbeispiels besonders hingewiesen
ist.
[0033] Fig. 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 zeigen den Querschnitt durch eine Profilleiste 2 mit
einem rechteckigen Basisband 3 und daran homogen und flexibel angebrachten, einstückig
hergestellten verformbaren Profilen, hier Verformungsprofil oder Tragprofil 1 genannt.
Es sind Profilleisten 2 mit einem, drei und vier Tragprofilen 1 dargestellt.
[0034] Diese Verformungsprofil 1 sind so geformt, dass sie im Einspannpunkt 49 mit dem Basisband
3 verbunden sind und auf der gegenüberliegenden Seite eine Kontaktfläche 1.1 mit einer
Kontaktstelle 1.2 besitzen. Die Kontaktfläche ist so geformt, dass bei Überlauf einer
Warenbahn -wie später noch beschrieben- an der Kontaktstelle 1.1 der größte Berührungsdruck
erzielt wird. Dadurch erzeugt die unter Zug überlaufende Warenbahn mit ihrer Auflagekraft
11 an der Kontaktstelle 1.2 ein Biegemoment auf das Verformungsprofil 1 um den Einspannpunkt
49, was eine Bewegung der Kontaktfläche 1.1 des Verformungsprofils nach rechts bewirkt
und dadurch die Warenbahn spreizt, wie in AZ 10 2011 107 188.5 beschrieben. Die Kontaktstelle
1.2 ist also gegenüber dem Einspannpunkt 49 in Richtung auf eine der Seitenkanten
der Basisbandes 3 versetzt. Fig.2.1 und 2.2 zeigen die Ansicht einer solchen Profilleiste.
[0035] In vorliegenden Fall wird zunächst die Profilleiste 2 mit dem Querschnitt z.B. gemäß
Fig.2.1, d.h. mit dem Basisband 3 und den darauf einstückig angebrachten Tragprofilen
endlos z.B. durch Extrudieren eines Kunststoffes in Extrusionsrichtung 5 hergestellt.
Diese Profilleiste wird gem. Fig. 2.2 in einem zusätzlichen Arbeitsgang durch Trennschnitte
4 mittels einer geeigneten Schneideinrichtung so segmentiert, dass jedes Längsprofil
in kurze gleichgroße Einzelsegmente, d.h. Vorsprünge 1 unterteilt wird, die der vorher
beschriebenen Form entsprechen. Anspruch 3 Die Trennschnitte erzeugen Spalten einer
gewissen Breite zwischen den einzelnen Vorsprüngen, so dass die Vorsprünge die Flexibilität
des Profilleiste/ Basisbandes 3 gegenüber dem Walzenmantel nicht behindern und benachbarte
Vorsprünge 1 sich auch gegenseitig nicht an der Neigungsbewegung bei Überlauf einer
unter Spannung stehenden Bahn behindern. Dadurch sind die einzelnen Profite/Vorsprünge
1 entstanden, die in ihrer Form den oben beschriebenen Vorsprüngen entsprechen und
die gleiche Funktion besitzen. Der Winkel der Schnittlinie 4/ Spalten gegenüber der
Extrusionsrichtung 5 beträgt 90°, vorzugsweise 90° plus Steigungswinkel der auf der
Trägerwalze aufgewickelten Profilleiste. Dadurch bleibt die Schnittlinie und die Ebene
des Spalts 4 zwischen den benachbarten Vorsprüngen 1 im eingebauten Zustand achsparallel.
[0036] Die Profilleisten, genau gesagt: die Basis 3 der Profilleisten kann zur besseren
Stabilität zusätzlich mit eingelegten Verstärkungsbändern, Verstärkungsgeweben, hier
Drähten oder Drahtseilen 35 oder Flachstahlband verstärkt werden. Diese Verstärkungen
eignen sich auch gut für die Befestigungen auf der Trägerwalze.
[0037] Die Verschraubung 13 zeigt eine mögliche Befestigung, mit der die auf die Walze aufgewickelte
Profilleiste insbesondere an ihren Längsenden befestigt wird. Es sind jedoch auch
ausreichend stark haftende Klebemittel bekannt.
[0038] Fig. 1.5 zeigt eine Profilleiste 2 mit einer Klemmvorrichtung 7 mit einem Klemmkopf
7.1 an einem Stift 7.2 und einem an der anderen Seite des Stiftes befestigten Ankerstift
7.3. Ankerstifte und Stifte können durch Löcher 8 , die zu Befestigungszwecken in
den Walzenmantel eingebracht sind, gesteckt werden. Sodann legt sich der Ankerstift
quer und sperrt die Rückbewegung. Dadurch wird der Klemmkopf 7.1 auf den Rand der
aufgewickelten Profilleiste 2 gedrückt und die Profilleiste dadurch festgeklemmt.
[0039] Die Fig.1.3 und 1.4 dienen zur Illustration des Spreizvorgangs.
[0040] Fig.1.3 zeigt den Kraftangriff 11 auf ein Spreizelement /Vorsprung 1. Durch den Kraftangriff,der
seitlich zum Einspannpunkt 49 um die Strecke 12 versetzt ist, entsteht ein Kippmoment,
das die Neigung des Vorsprungs 1 und die Spreizung der darüber laufenden Bahn bewirkt.
[0041] Die Figuren 3.1, 3.2 zeigen andere Arten von Vorsprüngen, die aber ebenfalls als
Spreizelemente in Betracht kommen, da der Kraftangriff 11 der darüber laufenden Bahn
-zum Rande der Profilleiste gesehen- seitlich zum Einspannpunkt 49 versetzt ist.
[0042] In Fig.3.1 ist ein Profil in 2-stegiger (Doppelstege 24) Ausführung dargestellt,
wobei auf einem Basisband 3 drei solcher Vorsprünge/ Tragprofile 1 angeordnet sind.
Im Querschnitt nach Fig.3.1 bildet jedes Tragprofil 1 ein hohles Parallelogramm, bei
dem die Doppelstege 24 durch die darauf festen Kontaktflächen 1.1 überbrückt werden
und die Kontaktfläche 1.1 gegenüber der Basis 3 der Profilleiste 2 abstützen. Die
Doppelstege 24 sind gegenüber der Basis zu einer Seitenkante hin geneigt. Der Vorteil
dieser Lösung liegt darin, dass der Spreizweg der Kontaktfläche 1.1 unter der Belastung
11 der darüber laufenden Bahn achsparallel verläuft, wodurch die Fläche des Kontakts
zwischen Bahn und Kontaktfläche 1.1 gleich bleibt oder vergrößert wird.
[0043] Fig.3.2 zeigt den Querschnitt durch eine Profilleiste 2 mit 2 Vorsprüngen 1, wie
sie zuvor anhand der Figur 3.1 beschrieben wurden mit dem Unterschied, dass hier der
Kraftangriff 11 seitlich sehr weit nach außen versetzt ist, so dass das Kippmoment
und die Spreizwirkung größer sind.
[0044] Die Zahl der auf der Basis 3 einer Profilleiste in deren Breite angeordneten Vorsprünge
1 ist praktisch nur begrenzt durch den Steigungswinkel, mit welchem die Profilleiste
auf dem Walzenmantel aufgewickelt werden soll.
[0045] Bei der Ausführung nach Fig.4.1 (Ansicht einer Profilleiste) und 4.2 (deren Querschnitte
ist der Abstand der Doppelstege 24 in der Richtung der Breite der Basis 3 gleich der
Breite der darauf befindlichen Kontaktfläche 1.1. Fig. 4.2 zeigt ein solches Einzelprofil
als Doppelstegausführung mit der Profilbreite 41 die durch die Breite des Basisbandes
3 bestimmt wird. Die Kontaktfläche ist in Richtung der breite desr Profilleiste gewölbt,
so dass der Kraftangriff 11 etwa mittig ist. Wie zuvor geschildert, bewegt sich die
Kontaktfläche 1.1 mit Bewegungsrichtung 44 unter dem Druck der über die Kontaktfläche
1.1 unter Spannung laufenden Warenbahn in Richtung der Seitenkante des Basisbandes
3 (Pfeil 44), wobei sich die Doppelstege 24 nach rechts verformen und ihr Neigung
vergrößern. Die dargestellte Profilleiste ist für die rechte Walzenhälfte vorgesehen,
der Querschnitt der Profilleiste für die linke Walzenhälfte ist spiegelbildlich. Der
Innensteg 43 dient bei der Verformung als Verformungsbegrenzer. Er ist im Inneren
des aus Basis 3, Doppelstegen 24 und Kontaktfläche 1.1 bestehenden Profils an die
Basis 3 als senkrecht nach oben weisender, die Kontaktfläche 1.1 in der Ruhestellung
ohne Belastung jedoch nicht berührender Steg oder -wie hier- umgekehrt ausgebildet,
hängt also an der Kontaktfläche 1.1, ohne die Basis im unbelasteten Zustand der Kontaktfläche
zu berühren.
[0046] Wenn die Profilleiste mit einer Beborstung 19 als Vorsprüngen besetzt ist, wird zunächst
das Basisband endlos extrudiert und sodann mit der Beborstung versehen.
[0047] Fig.5, 5.1, 5.2, 5.3 zeigen den Querschnitt durch eine Profilleiste 2, die in Längsrichtung
mit einer Reihe von Borstenbündeln 19, welche hier die Funktion der Vorsprünge haben,
versehen ist. Die Borstenbündel sind gerade gestellt (im auf die Walze aufgewickelten
Zustand des Profilbandes: radial) oder mehr oder weniger (siehe unten) zu einer Seitenkante
des Profilbandes geneigt. Derartige über die Länge ihrer Walzenhälfte unterschiedlich
geneigte Borstenbündel können eingesetzt werden, um unterschiedlich starke Spreizkräfte
zu generieren.
[0048] Die Profilleisten 2 sind bei der Herstellung mit einem damit zugleich endlos extrudierten
stegartigen Wulst 20 in Längsrichtung der Basis 3 versehen. Um die Flexibilität des
Profilbandes zu erreichen, die für das Anschmiegen an den Mantel der Trägerwalze erforderlich
ist, können in die Wülste quer zur Längsrichtung Einschnitte in auszuwählenden Abschnitten
eingebracht werden, welche die Wülste hinsichtlich der Biegebeanspruchung der Profilleiste
schwächen oder unterbrechen, jedoch das Basisband 3 der Profilleiste 2 nicht wesentlich
schwächen. Andererseits geben die Wülste dem Fuß jedes Borstenbündels den erforderlichen
Halt.
[0049] Fig. 5.6 und 5.7 zeigen Ansichten dieser beborsteten Profilleisten 2 mit dem Basisband
3 und dem damit zugleich endlos extrudierten Wulst 20 in Form eines zur Längskante
des Basisbandes geneigten Steges. Die Borsten können einzeln stehen; vorzugsweise
werden mehrere Borsten zu Borstenbündeln zusammengefasst.
[0050] Um die Flexibilität des Profilbandes zu erreichen, die für das Anschmiegen an den
Mantel der Trägerwalze erforderlich ist, können in die Wülste quer zur Längsrichtung
Einschnitte in auszuwählenden Abschnitten eingebracht werden, welche die Wülste hinsichtlich
der Biegebeanspruchung der Profilleiste schwächen oder unterbrechen, jedoch das Basisband
3 der Profilleiste 2 nicht wesentlich schwächen. Andererseits geben die Wülste dem
Fuß jedes Borstenbündels den erforderlichen Halt.
[0051] Jeder auf diese Weise vereinzelte Wulst kann zumindest ein Borstenbündel 19 tragen,
je nach der gewünschten Dichte des Besatzes. Anspruch 9
[0052] Fig.5.8, 5.9, 5.10 zeigen eine derartige Profilleiste 2 in Ansicht und im Querschnitt
durch einen der Schnitte 4, die -wie ersichtlich- nicht bis in das Basisband 3 gehen.
Zunächst wird ein endloses Profil mit dem Querschnitt nach Fig.5.9, d.h. Basis 3 und
Wülsten 20 extrudiert. Fig.5.10 zeigt, dass anschließend die Wülste geschwächt werden
durch Schnitte 4, die nicht bis in das Basisband 3 reichen. Diese Schnitte sind in
einer Ebene senkrecht zum Basisband, jedoch schräg zu den Längskanten -90° zuzüglich
dem Winkel alpha, mit dem die Profilleiste auf den Walzenmantel aufgewickelt wird.
Dadurch liegen die Schnitte nach dem Aufwickeln genau auf Axialebenen des Walzenmantels,
was für die Flexibilität und verwindungsfreie Biegsamkeit der Profilleiste förderlich
ist.
[0053] Fig.5.10 zeigt, dass anschließend die Wülste 20 zwischen den Schnitten 4 mit einem
oder einer Reihe von Borstenbündeln besetzt werden. Dabei sind die Borsten zu einem
der Längsränder der Profilleiste geneigt, vorzugsweise unter einem Winkel bis zu 45°,
vorzugsweise bis 30°, erfahrungsgemäß mit guter Wirkung bei Kunststofffolien zwischen
20 und 28°. Hervorgehoben sei, dass die geneigten Borstenbündel nicht in einer Ebne
senkrecht zu der Längskante der Profilleiste liegen sondern in einer dazu um den Winkel
alpha versetzten Ebene, mit dem die Profilleiste auf den Walzenmantel aufgewickelt
wird. Dadurch liegen die geneigten Borstenbündel nach dem Aufwickeln der Profilleiste
auf dem Walzenmantel genau auf Axialebenen des Walzenmantels.
[0054] Die schräg nach außen angeordneten Borstenbündel 19 ermöglichen bei Berührung und
Belastung mit der unter Spannung abgezogenen Warenbahn durch ein geringes seitliches
Abneigen einen Spreizeffekt auf die Warenbahn. Die Profilleiste 20 nach Fig.5.9, 5.10
erlaubt die Beborstung schräg in die eine oder die andere Richtung. Es werden also
aus einem Tragprofil unterschiedlich beborstete Profilleisten hergestellt. Dies hat
den Vorteil, dass aus demselben Profil 3 (Fig.5.9, 5.10,) eine Profilleiste mit Neigung
der Borsten zur linken Längskante und ein anderes mit Neigung der Borsten zur rechten
Längskante hergestellt werden kann. Damit kann die Walze mit diesen beiden Arten der
Profilleiste derart bewickelt werden, dass sie auf ihrer rechten Seite zur Längsmitte
eine Beborstung mit Neigung zum rechten Längsende der Walze, und auf ihrer linken
Seite eine Beborstung mit Neigung zum linken Längsende der Walze erhält.
[0055] Die zuvor beschriebene Profilleiste 2 wird in allen diesen Ausführungen nach der
Extrusion, nach der Säge- oder Fräsprozedur (Anspruch 3 und/oder Anspruch 6) bzw.
nach der Bestücken mit Borsten oder Borstenbündeln (Anspruch 5) zur Herstellung der
Walze als endloses Gebilde in vielen schraubenförmigen Windungen von der Längsmittelebene
16 aus mit entgegen gesetztem, aber gleich großen Steigungswinkel alpha (17)auf der
rechten Längshälfte 36 und linken Längshälfte 37 um den Walzenmantel 14 gewickelt
und -wie gesagt- durch geeignete Maßnahmen wie Verschrauben -siehe auch Fig. 1.5-
oder Verkleben darauf festgelegt. Generell genügt eine Befestigung an den Enden einer
Profilleiste. Für die Umwicklung der Trägerwalze mit den thermoplastischen Profilleisten
können diese zur leichteren Verformung vorgeheizt werden, zusätzlich oder alternativ
zu der Maßnahme der Einschnitten 4 (Anspruch 3)...
[0056] Je nach Abmessung liegt der Steigungswinkel alpha zwischen 0,3 und 10 , wobei -wenn
die Windungen dicht an dicht liegen- tan"alpha" = Profilleistenbreite/ Walzenumfang
.°. Es kann zur Erzielung einer hohen Belegungsdichte des Walzenmantels mit Vorsprüngen
wünschenswert sein, den Steigungswinkel so gering wie möglich zu halten. Bei kleinem
Steigungswinkel lässt sich eine gute Belegungsdichte auch erzielen, wenn statt der
3 oder mehr Vorsprünge über die Breite der Profilleiste nur zwei oder nur ein Vorsprung
1 angeordnet werden. Die entstehenden Steigungswinkel sind also sehr klein und liegen
vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 3 Grad. Anspruch 4
[0057] Fig. 1.4 zeigt eine Möglichkeit, die einzelnen Profilleisten so zu gestalten, dass
beim Aufwickeln benachbarte Windungen keinen Spalt bilden. Dazu erhält die Profilleiste
an der einen Längskante ihrer Unterseite einen mitlaufenden Profilzahn 10 und an der
anderen Längskante ihrer Unterseite eine mitlaufende Profilnut 9, die bei der Extrusion
eingeformt und die beim Zusammenbau sich überlappend zusammengesetzt werden. Dadurch
wird die Montage erleichtert und genauer.
[0058] Die Fig.6 zeigt die Ansicht einer Walze 14, deren Walzenmantel 14 dicht an dicht
mit Vorsprüngen 1, wie sie anhand der Figuren 1-4 beschrieben sind, belegt ist. Ersichtlich
bilden dadurch die einzelnen Kontaktflächen 1.1 eine mehr oder weniger geschlossene
Überlauffläche für die Warenbahn, wobei jede einzelne Kontakfläche gegenüber ihren
Nachbarflächen ausreichend Platz für erwünschte Bewegungen, insbesondere Neigungsbewegungen
in Richtung des nächst gelegenen Walzenendes hat. Diese Beweglichkeit wird dadurch
gewährleistet, dass durch die Anpassung der Profilleiste 2 an die Rundung des Mantels
der Trägerwalze 14 sich an jeder der Trennschnittstellen 4 durch Sägen oder Fräsen
entstandene Einschnitt zu einem konischen Spalt vergrößert. Dabei zeigt das Ausführungsbespiel
eine Profilleiste, die über ihre Breite einen einzigen Vorsprung 1 hat. Die Breite
der Basis ist daher im wesentlichen auf die Breite des Vorsprungs beschränkt. Dadurch
kann das Profilband mit einem sehr geringen Steigungswinkel 17 des Gewindes aufgewickelt
werden, wobei die Windungen dicht an dicht liegen, oder sich sogar, wie anhand Fig.1.4
gezeigt, ein wenig überlappen.
[0059] Die Steigung eines Gangs, d.h.: einer Windung der Profilleiste 2, mit dem die Profilleiste
2 in Fig.6 unter dem Steigungswinkel 17 gewindeförmig auf den Mantel 14 der
[0060] Trägerwalze 14 aufgetragen wird, entspricht im Wesentlichen der Breite der Profilleiste.
Fig.6.1 zeigt die Ansicht gegen die Stirnseite der Walze. Es ist deutlich zu erkennen,
wie durch das Aufwickeln die einzeln Trennschnitte 4 zu konischen Spalten 15 werden
und der Abstand der einzelnen Segmente so vergrößert wird. Dadurch wird die notwendige
Flexibilität der Segmente so erhöht, dass sich jedes Element völlig unabhängig von
seinen Nachbarelementen bewegen kann.
[0061] Anhand der Fig. 7 und 8 sind Walzen beschrieben, welche mit einer Beborstung besetzt
sind (Anspruch 5 und Anspruch 9). Zur Form und Herstellung derartiger Profilleisten
wird auf die Beschreibung zu den Fig.5.1 bis 5.10 verwiesen.
[0062] Fig. 7 zeigt die Aufsicht und den Querschnitt einer Trägerwalze 14 mit Beborstung
zur Funktion als Spreizwalze -wie zuvor beschrieben- mit einer rechten Längshälfte
36 und linken Längshälfte 37 beidseits der Längsmittelebene 16. Auf jeder Längshälfte
sind die Borstenbündel 19 zum Walzenende gerichtet geneigt, indem von der Längsmittelebene
16 aus jeweils eine Profilleiste schraubenförmig in vielen, dicht an dicht bis an
das jeweilige Ende des Walzenmantels liegenden Windungen auf den Walzenmantel 50 gewickelt
und darauf festgelegt ist. (Anspruch 9)
[0063] Der Walzenmantel wird von der Längsmittelebene 16 aus nach rechts und nach links
mit je einer Profilleiste schraubenförmig umwickelt, die in der Ausführung nach Fig.8
mit einem stegartigen Wulst 20 auf der Basis 3 versehen und auf der rechten Seite
mit nach rechts geneigten und auf der linken Seite mit nach links geneigten Borstenbündeln
19 besetzt ist. Durch die schraubenartige Aufwicklung hat jeder Gang einen Steigungswinkel
Alpha zur Längsmittelebene 16, allerdings in entgegen gesetztem Sinne. Jedes Borstenbündel
ist nicht in der Querschnittsebene 18 senkrecht zur Längskante 45 geneigt sondern
mit dem eine Steigungswinkel Alpha. Daher kommt jedes Borstenbündel beim Aufwickeln
auf den Walzenmantel in einer der Axialebenen 21 des Walzenmantels zu liegen und die
Borstenbündel auf der linken Seite und der rechten Seite der Längsmittelebene 16 sind
gleich aber entgegengesetzt auf das jeweilige Ende des Walzenmantels gerichtet. Es
ist ebenso zu sehen, dass die Schnitte 34, die zur Erhöhung der Flexibilität insbesondere
des Wulstes 20 führen, nicht in der Querschnittsebene 18 senkrecht zur Längskante
45 sondern mit dem Steigungswinkel Alpha dazu geneigt ausgeführt werden.. Daher kommen
alle Schnitte 34 beim Aufwickeln auf den Walzenmantel in einer der Axialebenen 21
des Walzenmantels zu liegen.
[0064] Die Neigung der Vorsprünge bzw. Borstenbündel einer Profilleiste kann sich vom Anfang
bis zu deren Ende hin ändern, z.B. stetig oder stufenweise geringer werden. Dadurch
erhalten die Vorsprünge/ Borstenbündel von der Längsmitte 16 aus gesehen eine unterschiedliche
Funktion, bei abnehmender Neigung auch eine abnehmende Spreizfunktion für die unter
Spannung über die Kontaktflächen laufende Warenbahn. Ein derartiges Ausführungsbeispiel
ist in Fig. 8 gezeigt, wobei als Vorsprünge hier eine Beborstung angewandt wird.
[0065] Wie bereits anhand Fig. 5.3, 5.4, 5.5 beschrieben, können aber auch Profilleisten
mit unterschiedlicher Neigung der Vorsprünge/ Borstenbündel hergestellt werden. Derartige
Profilleisten mit unterschiedlicher Neigung der Vorsprünge 1 Borstenbündel, deren
Maße hinsichtlich Breite und Höhe der Kontaktflächen 1.1 im übrigen jedoch übereinstimmen
und zueinander passen, werden sodann je Walzenhälfte 36,37 symmetrisch in mehreren
Funktionszonen 38, 39, 40 von der Längsmittelebene 16 aus hinter einander bis zum
Walzenende auf den Walzenmantel 14 aufgewickelt. Die Funktionszonen 40, benachbart
der Längsmittelebene 16, können z.B. eine geringe Neigung der Vorsprünge/ Beborstung
und daher eine geringe Spreizwirkung haben, die angrenzenden Funktionszonen 39 eine
mittlere Neigung und Spreizwirkung und die am Walzenende gelegenen Funktionszonen
40 eine starke Neigung und daher keine starke Spreizwirkung haben. Auch die umgekehrte
Ausgestaltung kann vorteilhaft sein. An Stelle des Neigungswinkels oder zusätzlich
zum Neigungswinkel kann auch die Neigungsrichtung der Vorsprünge/ Borstenbündel in
der Funktionszonen unterschiedlich sein.
[0066] Die unterschiedlichen Profilleisten in den Funktionszonen 38, 39 und 40 werden an
den Trennstellen vorzugsweise durch geeignete Maßnahmen miteinander verbunden und
vorzugsweise ohne Unterbrechung auf die Trägerwalze aufgewickelt. Anspruch 10
[0067] Bei der Durchführung der Trennschnitte 4 in die Profilleiste ist zu beachten, dass
der Winkel des Schnittes nicht 90 zur Extrusionsrichtung beträgt, sondern um das Maß
des Steigungswinkels vergrößert wird, wie zuvor beschrieben.
[0068] Durch die Berücksichtigung des Steigungswinkels Alpha =17, bestimmt durch die Breite
der Profilleiste 2 und des Walzendurchmessers des Walzenmantels 14, bei der Neigung
der Vorsprünge/ Borstenbündel sowie der Trennschnitte 4 zur Vereinzelung der Vorsprünge
1 sowie der Schnitte 34 zur Erhöhung der Biegsamkeit und Anschmiegsamkeit des Basisbandes
3 bzw. der darau angebrachten Wülste, Stege 34 erzielt man die Achsparallelität bzw.
Ausrichtung dieser Elemente in jeweils einer Axialebene der Walze.
[0069] Das erfindungsgemäße Verfahren, den Besatz einer Walze mit Vorsprüngen und insbesondere
den Besatz mit Spreizelementen für eine darüber unter Spannung abgezogene Warenbahn
herzustellen durch Umwickelns mit flexiblen Profilleisten, die ihrerseits mit den
Vorsprüngen bzw. Spreizelementen ein einer oder mehreren parallelen Reihen besetzt
sind, hat viele Vorteile. Für Walzen unterschiedlicher Durchmesser können dieselben
Profilleisten verwandt werden. Der Walzenmantel bedarf keiner besonderen Bearbeitung.
Der Walzenmantel wird durch die Anbringung der Vorsprünge, BEborstung nicht geschwächt.
Daher können auch lange Walzen und dicke Walzen mit Vorsprüngen besetzt werden. Die
Dichte des Besatzes ist weder von den Abmaßen der Walze noch von Festigkeitsgesichtspunkten
abhängig. Vorteile durch die technisch einfache Herstellung entstehen auch hinsichtlich
der Wirtschaftlichkeit, Lagerhaltung und Montageerleichterung. Walzen können mit über
die Länge variabler Funktion hergestellt werden. Es sind neben der Spreizfunktion
auch andere Funktionen erzeilbar, z.B. ohne spreizende Eigenschaften bei gerade stehenden
Vorsprüngen/Borstenbündel.
[0070] Die beschriebenen Spreizwalzen, deren Umhüllende nahezu kreiszylindrisch ist, kann
als Umlenkwalze für nahezu alle Arten von Warenbahnen dienen. Sie zeichnen sich insbesondere
durch ihren geringen, schonenden Kontakt mit der Warenbahn aus. Sie bietet aber auch
eine sehr schonende und wirkungsvolle Möglichkeit der Spreizung für nahezu alle Arten
von Warenbahnen. Sie benötigt keinen Fremdantrieb, da sie von der Warenbahn angetrieben
werden kann, mit der Gleichlauf bestehen muß. Da die Spreizwirkung unmittelbar nach
dem Warenbahnkontakt einsetzt, sind auch die notwendigen Umschlingungswinkel gering,
sie können zwischen 10 und 180 ° liegen. Ebenso entfallen komplizierte Einstellarbeiten,
die Walze arbeitet wie eine normale Umlenkwalze und kann an fast allen Stellen innerhalb
einer Flachbahnführung eingesetzt werden.
[0071] Die Profilleisten 2 sind bei der Herstellung mit 3 parallelen über die Breite des
Basisbandes 3 verteilten Wülsten 20 extrudiert.
[0072] Der besondere Vorteil der Profilleiste als Träger von Vorsprüngen nach dieser Erfindung
liegt darin, dass mit ihr auch Walzen mit wesentlich größeren Walzendurchmessern als
bisher kostengünstig mit auskragenden Vorsprüngen dicht an dicht und mit an die gewünschte
Funktion anpassbarer Dichte belegt werden können.
Bezeichnungsliste
[0073]
1 Profile, Verformungsprofil, Tragprofil 1, Spreizelement, Vorsprung 1 mit Kontaktfläche
1.1 und Kontaktstelle 1.2.
2 Profilleiste 2
3 Basisband 3 Basis
4 Trennschnitte 4 Schnitte 4 Einschnitten 4 Trennschnittstellen 4
5 Extrusionsrichtung 5.
7 Klemmvorrichtung 7 mit Klemmkopf 7.1, Stift 7.2, Ankerstift 7.3.
8 Löcher 8
9 Profilnut 9,
10 Profilzahn 10
11 Kraftangriff 11
12 Strecke Moment 12
13 Verschraubung 13
14 Walzenmantel Walze 14 Trägerwalze 14
15 konischer Spalt 15 nach Aufwicklung
16 Längsmittelebene 16
17 Winkel alpha 17
18 Querschnittsebene 18 Querschnitt
19 Beborstung 19 Borstenbündeln 19, welche hier die Funktion der Vorsprünge haben
20 Wulst 20
21 Axialebenen 21
24 Doppelstege 24
35 Verstärkungsfaden, Verstärkungsdraht, Drahtseil
36,37 Belegungsbereich
38-40 Funktionszonen 38, 39, 40
41 Profilbreite 41
44 Bewegungsrichtung 44 Pfeil 44
45 Längskante 45
49 Einspannpunkt 49
50 Walzenmantel 50
51 Wellenzapfen
1. Walze zum Führen einer Flachbahn (Kunststoff-Folien, Papier, Gewebe oder Vlies),
welche Walze auf ihrem Umfang in axialen Belegungsbereichen mit dem Besatz einer Vielzahl
von einzeln stehenden, radial auskragenden Vorsprüngen besetzt ist,
• deren radial äußerste Kontaktflächen auf einer kreiszylindrischen Einhüllenden liegen,
über welche die Bahn mit Teilumschlingung bei einem Zentriwinkel bis zu 180° unter
Zugkraft geführt und mit einer vorgegebenen Bahngeschwindigkeit abgezogen wird,
• und welche Vorsprünge auf geraden Profilleisten angebracht sind, deren Breite ein
Bruchteil der Walzenlänge beträgt und
• welche an der Walzenoberfläche derart dicht fixiert werden können, dass die Vorsprünge
auf der Einhüllenden die gewünschte Dichte des Besatzes aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass
für jeden Belegungsbereich (36,37) jeweils nur eine Profilleiste (2) verwendet wird,
dass die Profilleiste (2) ein flaches, biegsames Band ist,
• dessen Basis (3) einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt hat,
• dessen Breite ein Bruchteil der axialen Länge des Belegungsbereiches beträgt,
• welches mit seiner einen Seite (Basisseite) die Basis der Vorsprünge (1) bildet,
und
• welches mit seiner anderen Seite (Auflageseite) auf der Oberfläche der Walze (14)
in dem Belegungsbereich in schraubenförmigen dicht benachbarten Windungen spielfrei
aufwickelbar ist.
2. Walze nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Profilleiste (2) in Form des flachen, biegsamen Bandes über ihre Länge mit mehreren
parallelen Reihen von Vorsprüngen (1) in vorzugsweise identischer Form und Abmessung
besetzt ist.
3. Walze nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Profilleiste (2) zwischen den einzelnen Vorsprüngen (1) durch Schnitte (34) parallel
zur Basisseite des Basisbandes (3) und in Richtung seiner Breite und mit einer zur
Basisseite senkrechten Schnitttiefe oder durch seitliche Einbuchtungen, Kerben oder
Schnitte der Randbereiche und Längskanten derart geschwächt wird, dass durch Breite
und/ oder Schnitttiefe die Flexibilität der Profilleiste soweit ausreichend erhöht
wird, dass sich die Profilleiste beim Aufwickeln auf den Belegungsbereich (36 bis
40) ohne Verwindung und Verzerrung dem Durchmesser der Walze (14) anpasst.
4. Walze nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Profilleiste (2) eines Belegungsbereiches (36 bis 40) relativ zum Walzendurchmesser
derart schmal ist, dass er bei engster Belegung des Belegungsbereichs die gewünschte
Dichte des Besatzes mit Vorsprüngen (1) aufweist, vorzugsweise derart, dass der Steigungswinkel
des auf die Walze aufgewickelten Bandes zwischen 0,3 und 3 ° liegt.
5. Walze nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorsprünge (1) gebildet werden durch Borsten, Borstenbündel, Borstenbündel (19),
welche als Tragelemente (Kontaktelemente) der Flachbahn in die Profilleiste eingebracht
sind und auf der einen Seite (Basisseite) senkrecht oder in Richtung zu einer der
Seitenkanten der Profilleiste geneigt auskragend aus dem Basisband (3) ragen, wobei
der Neigungswinkel zur senkrechten Richtung nicht mehr als 45°, vorzugsweise bis zu
30° beträgt.
6. Walze nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorsprünge (1) gebildet werden aus einem von dem Basisband (3)an der Basisseite
senkrecht oder schräg auskragend abstehendes endloses Tragprofil(1), welches mit dem
Basisband (3)aus einem Stück hergestellt ist, insbesondere durch Strangpressen hergestellt
ist, und die Profilleiste bildet,
und welches Tragprofil nachträglich durch Schnitte (4), Ausfräsungen oder dergl. parallel
zur Basisseite der Profilleiste und in Richtung seiner Breite und mit einer zur Basisseite
senkrechten Schnitttiefe in die durch Spalten getrennten einzeln stehenden Vorsprünge
unterteilt ist,
wobei insbesondere das Tragprofil die Form hat:
• eines Vorsprungbandes, welches als Kontaktfläche (30) seine von der Basis abgewandte
und zur Basis parallele Kante aufweist,
• eines im Querschnitt winkelförmigen oder doppel-T-förmigen Profils aus einem Vorsprungband
(20) und einer Deckfläche als Kontaktfläche (30), wobei die Deckfläche an der von
der Basis abgewandten und zur Basis parallelen Kante des Vorsprungbandes angebracht
ist,
• eines im Querschnitt parallelogramm-förmigen Hohlprofils aus mehreren parallelen
Vorsprungsbändern (20) (Doppelstege 24) und einer Deckfläche als Kontaktfläche (30),
wobei die Deckfläche an den von der Basis abgewandten und zur Basis parallelen Kanten
der Vorsprungbänder angebracht ist,
• und wobei die Schnitte (4), Ausfräsungen oder dergl. vorzugsweise vor dem Aufwickeln
auf die Walze eingebracht werden.
7. Walze nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
zum seitlichen Ausbreiten einer laufenden Flachbahn (Kunststoff-Folien, Papier, Gewebe
oder Vlies)
die radial auskragenden Vorsprünge (1) flexibel sind und/oder in ihrem Einspannpunkt
elastisch flexibel mit dem Basisband (3) der Profilleiste (2) frei beweglich verbunden
sind, ohne daß der einzelne Vorsprung (1) in seiner Beweglichkeit in insbesondere
Richtung zum Längsrand der Profilleiste durch die benachbarten Vorsprünge behindert
ist,
i. wobei die Kontaktflächen (30) jedes Vorsprungs (1) gegenüber dem Einspannpunkt
(49) in Richtung auf die eine der beiden Seitenkanten (45) der Profilleiste (2) versetzt
sind,
ii. wobei der Walzenmantel (14) spiegelsymmetrisch zu der längsmittigen Radialebene
(16) mit jeweils einer derartigen Profilleiste (2) derart bewickelt wird, dass die
Kontaktfläche (30) jedes Vorsprungs (1) gegenüber dem Einspannpunkt (49) in Richtung
das nächst gelegenen Walzenendes axial versetzt ist, und
ii. wobei entweder die Warenbahn die frei drehbar gelagerte Trägerwalze (14) drehend
antreibt oder die Trägerwalze durch Motor derart angetrieben wird, dass die Umfangsgeschwindigkeit
der Einhüllenden im wesentlichen gleich der Bahngeschwindigkeit ist.
8. Walze nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zwei zur Längsmitte (16) des Walzenmantels spiegelsymmetrischen Belegungsbereiche
(36,37) aus mehreren Belegungszonen (38, 39,40) mit jeweils einer Profilleiste bestehen,
und dass die in benachbarten Belegungszonen aufwickelbaren Profilleisten bei ähnlichen
Profilabmessungen des flachen, biegsamen Bandes und der Vorsprünge sich durch den
Versatz der Kontaktflächen (1.1) der Vorsprünge (1) gegenüber dem Einspannpunkt (49)
in dem Basisband (3) in Richtung der Breite des Bandes unterscheiden,
derart dass die Walze (14) von der Walzenmitte (16) zum jeweiligen Walzenende unterschiedliche
und vorbestimmbare Eigenschaften aufweist,
wobei vorzugsweise die einzelnen Profilleisten benachbarter Belegungszonen durch geeignete
Maßnahmen miteinander verbunden werden.
9. Walze nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Vorsprünge (1) in die Profilleiste in Breitrichtung der Profilleiste geneigte
Borsten, Borstenbündel (19), Faserbündel als Spreizelemente eingebracht sind, welche
mit gleichsinniger Neigung in Richtung auf die eine der beiden Seitenkanten aus dem
Basisband (3) der Profilleiste ragen, wobei der Neigungswinkel gegenüber der Senkrechten
zur Basisseite der Profilleiste nicht mehr als 45°, vorzugsweise bis zu 30° beträgt.
10. Walze nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zwei zur Längsmitte (16) des Walzenmantels (14) symmetrischen Belegungsbereiche
(36,37) aus mehreren Belegungszonen (38, 39,40) mit jeweils einer Profilleiste bestehen,
und dass die in benachbarten Belegungszonen (38, 39,40) aufwickelbaren Profilleisten
bei ähnlichen Abmessungen eines flachen, biegsamen Bandes und der darin eingespannten
Borsten sich durch die Neigung der Borsten (19) bzgl. Neigungswinkel und/oder Neigungsrichtung
unterscheiden,
derart dass die Neigung der Borsten im aufgewickelten Zustand der Profilleisten von
Belegungsbereich zu Belegungsbereich zwar gleichsinnig aber unterschiedlich stark
zum Walzenende gerichtet ist
und die Walze (14) beidseits der Walzenmitte (16) von Belegungsbereich zu Belegungsbereich
bis zu ihren Walzenenden unterschiedlich vorbestimmbare Eigenschaften aufweist,
wobei vorzugsweise die Profilleisten benachbarter Belegungszonen (38, 39,40) durch
geeignete Maßnahmen miteinander verbunden werden.