DE4126535A1 - Walze zum fuehren und strecken von baendern und/oder folienbahnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Walze zum Führen und Strec­ ken von Bändern und/oder Folienbahnen für Wickeleinrich­ tungen, vorzugsweise für Vorrichtungen zum kontinuier­ lichen Bedampfen oder Besputtern von Kunststoff- oder Papierbändern und -bahnen im Vakuum mit einer Vielzahl von auf der Walzenachse hintereinanderliegend angeord­ neten nach Art von Wälzkörperlagern auf der Walzenachse über Wälzkörper drehbar gehaltene Außenbuchsen gleicher Konfiguration, wobei die Außenbuchsen berührungsfrei und im Abstand zueinander gehalten sind und das Folienband oder die Folienbahn die Außenbuchsen teilweise um­ schlingt und dabei mit Vorspannung an Partien der Zylin­ dermantelfläche der Außenbuchsen anliegt. Bekannt ist eine Streck- und Stauchwalze für Bogen oder Bahnen aus biegsamen Werkstoff (DE-PS 8 92 286), die zwischen den Endabschnitten eine gebogene Strecke aufweist und die - mit der gebogenen Achse der Walze in beliebigen Ebenen einstellbar - festgeklemmt werden kann. Derartige Streck- und Stauchwalzen sind mit einem elastischen Schlauch aus textilem Werkstoff versehen, der über die einzelnen Walzenabschnitte gezogen ist und so für einen kontinuierlichen Lauf der Walzenabschnitte sorgt. Diese bekannte Walze hat unter anderem den Nachteil, daß sie sich erfahrungsgemäß stark elektrostatisch auflädt, was bei einer Wickeleinrichtung für eine Sputtervorrichtung nicht akzeptabel ist.

Vorgeschlagen wurde auch bereits (P 40 25 232.9) eine Walze zum Führen und Strecken von Bändern und/oder Folienbahnen für Wickeleinrichtungen, vorzugsweise für Vorrichtungen zum kontinuierlichen Bedampfen oder Besputtern von Kunststoffbändern und -bahnen im Vakuum, bei der eine Vielzahl von auf der Walzenachse hinterein­ anderliegend angeordnete, nach Art von Axial-Zylinder­ rollenlagern auf der Achse über Wälzkörper drehbar geführte Außenbuchse gleicher Konfiguration vorgesehen sind, wobei die Außenbuchsen berührungsfrei im Abstand zueinander gehalten sind und das Folienband oder die Folienbahn die Außenbuchsen teilweise umschlingt und dabei mit Vorspannung an Partien der Zylindermantel­ fläche der Außenbuchsen anliegt.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrun­ de, eine Walze des in Frage stehenden Typs zu schaffen, die preiswert in der Herstellung ist, deren Gleichlauf von besonderer Präzision ist, die geringe Geräusche erzeugt, die hohe Drehzahlen bei Vermeidung eines beson­ deren Schmiersystems ermöglicht und die auch unter den Bedingungen eines Hochvakuums ihre Eigenschaften behält, also beispielsweise keine Teile enthält, die aus Werk­ stoffen bestehen, die zum Ausgasen und damit zum Brü­ chigwerden neigen. Darüberhinaus soll je nach Folienart und -beschaffenheit entweder die ganze Walze und/oder die mit der Folie unmittelbar zusammenwirkenden Segmente während des Betriebes verstellbar sein, so daß die Folie in jedem Augenblick gerade und glatt ziehbar ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch mindestens einen in einer Längsnut der Walzenachse längsverschieb­ bar gehaltenen und geführten Profilstab gelöst, der mit Zapfen oder Kugelbolzen zusammenwirkt, die in den den Außenbuchsen jeweils zugeordneten Aufnahmebuchsen gehal­ ten oder einstückig mit diesen ausgebildet sind und sich radial nach innen zu bis in Ausnehmungen hineinerstrec­ ken, die am Profilstab in Abständen angeordnet sind, wobei eine Längsverschiebung des Profilstabs die kippbar auf der Walzenachse gelagerten Aufnahmebuchsen gegenüber der Längsachse der Walzenachse verschwenkt.

Die also rechts und links der Mitte auf der Walzenachse angeordneten Buchsen sind quer zur Wellenachse schwenk­ bar gelagert. Diese schwenkbar gelagerten Buchsen sind in ihrer Winkligkeit zur Walzenlängsachse so verstell­ bar, daß je nach Folienqualität eine Breitstreckung oder Dehnung erzielbar ist.

Der Spalt zwischen den einzelnen Segmenten oder Buchsen ist zweckmäßigerweise dazu so gewählt, daß er den Breit­ streckvorgang nicht beeinflußt wird. Außerdem kann bei dieser geraden Breitstreckwalze, die keine Bogenwölbung besitzt, der Abstand zur nächsten Walze sehr klein sein, was wiederum zu einem geringen Platzbedarf führt.

Weitere Einzelheiten und Merkmale sind in den Patentan­ sprüchen näher erläutert und gekennzeichnet.

Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsmög­ lichkeiten zu; eine davon ist in den anhängenden Zeich­ nungen schematisch dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 die gerade winkelverstellbare metallische Breitstreckwalze mit manueller Verstellung der Buchsen mit Lagerung und Randrad (bzw. motorischer Umschlingungsverstellung) in der Seitenansicht,

Fig. 2 die Umschlingung und Verstellbarkeit der Breitstreckwalze im Schnitt und rein geo­ metrisch,

Fig. 3 die gerade winkelverstellbare metallische Breitstreckwalze nach Fig. 1, jedoch mit motorischer Verstellung der Segmente bzw. Buchsen sowie ihre Lagerung in der Seiten­ ansicht,

Fig. 4 das mittlere feststehende Segment bzw. die feststehende Buchse im Längsschnitt und in vergrößerter Darstellung,

Fig. 5 ein schwenkbar gelagertes Segment bzw. eine Buchse im Längsschnitt und in vergrößerter Darstellung,

Fig. 6 ein Teil der Verstelleinrichtung zum Schwen­ ken der Buchsen im Längsschnitt und

Fig. 7 die Verstelleinrichtung gemäß Fig. 6 im Querschnitt.

Die gerade, manuell winkelverstellbare metallische Breitstreckwalze ist in drehbare Segmente oder Buchsen 2 aufgeteilt, wobei die mittlere feststehende Buchse 1 immer quer bzw. rechtwinklig zur Bahnmitte steht. Die übrigen schwenkbar gelagerten Buchsen 2 sind rechts oder links von der Bahnmitte so angeordnet, daß sie konti­ nuierlich in einem bestimmten Winkel jeweils zur Mittel­ achse oder Bahnlinie stehen.

Eine mögliche Variante dieser Anordnung besteht darin, daß man einen Teil der Buchsen 2 jeweils von der Mitte aus mit kleinerem Winkel anstellt und die Randsegmente bzw. die Buchsen 2 an den beiden Enden der Walzenachse 4 in ihrer Winkligkeit stärker verschwenkt.

Die Verstellung (Winkelveränderung) der schwenkbar gela­ gerten Buchsen 2 wird mit je einem links und rechts von der Mitte angeordneten verschiebbaren Profilstab 18 bewerkstelligt, der jeweils in einer Nut 17 gehalten ist.

Um eine möglichst genaue Winkeleinstellung vornehmen zu können, befindet sich am Ende jedes verschiebbaren Pro­ filstabs 18 je ein Verstelltrieb 20 mit einer drehbaren Spindel und einer Steigung von z. B. 0,5 mm sowie mit einer zusätzlichen Feststellvorrichtung.

Der Verstelltrieb 20 ist einerseits mit der Aufnahme­ welle 4 fest verbunden, andererseits an den beiden ver­ schiebbaren Profilstäben angeklemmt. Vor der Montage der Buchsen 2 ist auf die Nullstellung und Feststellung des Verstelltriebs zu achten. Die Winkeleinstellgenauigkeit der Buchsen kann bei dieser Anordnung pro 1/4 Umdrehung des Verstelltriebs ca. 0,2 Grad betragen.

Bei einer eventuell vorab einstellbaren Winkeländerung der nach außen gerichteten Randbuchsen 2 muß der Trieb vor der Montage eine Negativstellung bekommen.

Die Lagerung dieser manuell winkelverstellbaren metalli­ schen Breitstreckwalze geschieht über zwei Lagerschilde 3, die die Endzapfen 5 der Aufnahmewelle 4 umschließen und die ihrerseits am Maschinengestell schwenkbar befe­ stigt sind, um eine Änderung des Umschlingungswinkels zu bewerkstelligen.

Um weiter den richtigen Breitstreckpunkt für die Breit­ streckwalze zu erreichen, ist entweder ein skaliertes Handrad 6 mit Feststellung oder ein Motor 7 für die Um­ schlingungsänderung vorgesehen.

Die mittlere feststehende Buchse nach Fig. 4 besteht aus einer Aufnahmebuchse 8, die fest auf der Aufnahme­ welle 4 mittels Sprengringen 9 befestigt ist. Weiter sind auf der Aufnahmebuchse 8 zwei Leichtlaufkugellager 10 angeordnet, die mit Sprengringen 11 befestigt sind. Vor dem Einbau dieser Lager ist darauf zu achten, daß sie vorab vakuumtechnisch abgepumpt werden, um einen Fettaustritt während des Prozesses zu verhindern. Am Kopf der Leichtlaufkugellager 10 befindet sich die Außenbuchse 12, die durch ihre besondere Geometrie von den zwei Leichtlauflagern 10 gehalten ist. Durch diese Geometrie der Buchse 12 bzw. durch die Schultern 25 ist eine Unwucht praktisch ausgeschlossen (rotationssymme­ trisches Teil).

Die übrigen, beiderseits der mittleren feststehenden Buchse 1 angebrachten Buchsen 2 (Fig. 5) sind sämtlich schwenkbar auf der Aufnahmewelle 4 gelagert.

Im einzelnen besteht jedes Segment aus einer Aufnahme­ buchse 8, die mittels zweier Bohrbuchsen 13 und zwei Kugeln 14 spielfrei in Senkbohrungen 22 der Aufnahme­ welle 4 gelagert sind. Die Befestigung dieser Bohrbuch­ sen 13 wird mit Schrauben 15 bewerkstelligt, die sich in der Aufnahmebuchse 8 befinden.

Um stets gleiche Abstände zwischen der Aufnahmebuchse 8 und der Aufnahmewelle 4 zu erreichen, wird bei der Mon­ tage dieser Elemente eine Montagebuchse 16 als Montage­ hilfe zwischengeschoben. Weiter sind auf der Aufnahme­ buchse 8 jeweils zwei Leichtlaufkugellager 10 gelagert, die mit Sprengringen 11 befestigt sind. Am Kopf der Leichtlaufkugellager 10 befindet sich die Folienlenk­ buchse 2, die durch ihre besondere Geometrie mit den zwei Leichtlauflagern eingeklemmt ist.

Für die Verstellung der Segmente ist nach Fig. 6 eine Nut 17 in die Aufnahmewelle 4 so eingearbeitet, daß die­ se sich genau in der Mitte der beiden drehbaren Lager 13, 14 befindet. In diese Nut 17 sind rechts und links von der Mitte der Aufnahmewelle 4 Vierkantstäbe 18 ver­ schiebbar eingelegt. In den Vierkantstäben 18 sind im Mittelabstand der schwenkbaren Segmente Quernute ange­ bracht, in denen die kugelig ausgeformten Köpfe der in der Aufnahmebuchse 8 befindlichen Kugelbolzen 19 spiel­ frei eingelagert sind.

Die Kugelbolzen 19 sind in den Aufnahmebuchsen 8 spiel­ frei mit Hilfe von Gewindeschrauben 15 gehalten. Um sich eine höhere Genauigkeit der Nutabstände in den Vierkant­ stangen 18 zu ersparen, haben die Kugelbolzen eine klei­ ne Exzentrizität von ca. 1 mm. Bei der Montage dieser Kugelbolzen wird auch mit Hilfe einer Montagebuchse 16 die Nullstellung bzw. 90 Grad Stellung der Buchsen 8 gewährleistet, wobei die beiden Vierkantstäbe 18 schon vorab fest in ihrer Nullstellung fixiert sind.

Bei der motorisch winkelverstellbaren metallischen Breitstreckwalze nach Fig. 3 besteht der einzige Unter­ schied zur Ausführung nach Fig. 1 darin, daß als Ersatz für den handverstellbaren Mikrometertrieb 20 ein Schrittmotor 7 vorgesehen ist, der in kleinen Schritten den oder die Vierkantstäbe 18, vorzugsweise mit Hilfe eines Ritzels und einer Verzahnung 23, bewegt und damit die Winkelverstellung bewerkstelligt.

Bezugszeichenliste

 1 Segment, Buchse
 2 Segment, Buchse
 3 Lagerschild
 4 Aufnahmewelle, Walzenachse
 5 Endzapfen
 6 Handrad
 7 Motor
 8 Aufnahmebuchse
 9 Sprengring
10 Kugellager, Wälzkörper
11 Sprengring
12 Folienlenkbuchse, Außenbuchse
13 Bohrbuchse
14 Kugel, Lagerelement
15 Schraube
16 Montagebuchse
17 Nut, Ausnehmung
18 Vierkantstab, Profilstab
19 Kugelbolzen
20 Mikrometerschraube
21 Folienbahn
22 Ausnehmung, Senkbohrung
23 Verzahnung
24 Motor
25 Schulter
26 Ausnehmung
S Schwenkachse
R Rotationsachse
W Wirkachse
M Mantelfläche

Claims (7)

1. Walze zum Führen und Strecken von Bändern und/oder Folienbahnen (21) für Wickeleinrichtungen, vorzugs­ weise für Vorrichtungen zum kontinuierlichen Bedampfen oder Besputtern von Kunststoff- oder Papierbändern und -bahnen im Vakuum mit einer Viel­ zahl von auf der Walzenachse (4) hintereinanderlie­ gend angeordneten, nach Art von Wälzkörperlagern auf der Walzenachse (4) über Wälzkörper (10) dreh­ bar gehaltene Außenbuchsen (2) gleicher Konfigura­ tion, wobei die Außenbuchsen berührungsfrei im Abstand zueinander gehalten sind und das Folienband oder die Folienbahn (21) die Außenbuchsen (2) teil­ weise umschlingt und dabei mit Vorspannung an Par­ tien der Zylindermantelflächen der Außenbuchsen (2) anliegt, gekennzeichnet durch mindestens einen in einer Längsnut (17) der Walzenachse (4) längsver­ schiebbar gehaltenen und geführten Profilstab (18), der mit mindestens einem Zapfen oder Kugelbolzen (19) zusammenwirkt, der jeweils in der einer Außen­ buchse (2) zugeordneten Aufnahmebuchse (8) gehalten ist oder einstückig mit dieser ausgebildet ist und der sich radial nach innen zu bis in eine Ausneh­ mung (26) hinein erstreckt, die am Profilstab (18) angeordnet ist, wobei eine Längsverschiebung des Profilstabs (18) die jeweils kippbar von einem Paar von Zapfen oder Kugelbolzen (13, 14) auf der Wal­ zenachse (4) gelagerten Aufnahmebuchsen (8) gegen­ über der Längsachse der Walzenachse (4) ver­ schwenkt.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeder Außenbuchse (2) zugeordnete Aufnahmebuch­ se (8) zwei einander diametral gegenüberliegende Zapfen oder Lagerelemente (14) aufweist, die sich radial nach innen zu bis in korrespondierende Aus­ nehmungen (22), die in der Walzenachse (4) vorge­ sehen sind, hinein erstrecken und so eine Kippbe­ wegung der Aufnahmebuchse (8) gegenüber der Walzen­ achse (4) gestatten.

3. Walze nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die je einer Außenbuchse (2) zugeord­ nete Aufnahmebuchse (8) gegenüber den beiden benachbarten Außenbuchsen durch auf die Walzenachse (4) aufgesetzte bzw. in auf der Walzenachse vorge­ sehene Ringnuten eingesetzte Sprengringe (11) im Abstand zueinander gehalten ist.

4. Walze nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Profilstab (18) an seinem einen Ende eine Verzahnung aufweist, die mit dem Schrau­ bentrieb eines Motors (24) oder einer Stelleinrich­ tung (20) zusammenwirkt, die fest auf der Welle (4) angeordnet ist, derart, daß der Profilstab (18) zum Zwecke des Verschwenkens der Buchsen (2) gegenüber der Welle (4) durch Drehen des Schraubentriebs längsverschiebbar ist.

5. Walze nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager­ elemente aus jeweils einer Bohrbuchse (13) und einer sich auf dieser abstützenden Kugel (14) gebildet sind, wobei die Kugel sich andererseits bis in die Ausnehmung oder Senkbohrung (22) in der Welle (4) hinein erstreckt bzw. sich in dieser abstützt und so mit dieser jeweils ein Kipplager bildet.

6. Walze nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die jeder Außenbuchse (12) zugeordnete Aufnahmebuchse (8) zwei sich radial nach innen zu erstreckende Finger, Zapfen oder Kugelbolzen (13, 14) aufweist, die an sich etwa diametral gegenüberliegenden Stellen der radial inneren Mantelfläche (M) der Aufnahmebuchse (8) angeordnet sind und zusammen mit Ausnehmungen, Einbuchtungen oder Senkbohrungen (22) in der Man­ telfläche der Walzenachse (4) ein Dreh- oder Kipp­ lager bilden, um das die Aufnahmebuchse (8) und damit auch die auf ihr drehbar gelagerte Außen­ buchse (12) relativ zur Walzenachse (4) kipp- oder schwenkbar sind, wobei die durch die beiden Kugel­ buchsen (13, 14) verlaufende Schwenkachse (S) etwa lotrecht zur Rotationsachse (R) der Walzenachse (4) angeordnet ist.

7. Walze nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnah­ mebuchse (8) einen sich von seiner inneren Mantel­ fläche (M) aus radial nach innen zu erstreckenden Finger, Zapfen oder Kugelbolzen (19) aufweist, der mit einer Aussparung, Anschlag, Vorsprung oder Ausnehmung (26) zusammenwirkt, die an einem paral­ lel zur Rotationsachse (R) verschiebbar auf der Walzenachse (4) angeordneten Profilstab (18) vorge­ sehen ist, wobei die durch den Kugelbolzen (19) verlaufende Wirkachse (W) etwa lotrecht auf der Rotationsachse (R) und auch etwa lotrecht auf der Schwenkachse (S) steht.