Pneumatické rozpínací hřídele

Pneumatické rozpínací, expanzní upínací hřídele, příklopová ložiska

Rozpínací hřídele slouží k fixaci materiálu navinutého na rolích. Tento způsob je precizní možností fixace rolí středovým způsobem, za dutinku role.  Tento způsob fixace rolí je zvláště vhodný pro převíjecí stroje, prohlížecí stroje, kladací zařízení, odvíjecí stroje a také jako doplněk automatických linek. 

Rozpínací hřídele rozdělujeme dle:

1) způsobu rozpínání, upnutí role
- pneumatické
- mechanické
- bez rozpínání ( s narážecími trny)

2) způsobu ukotvení hřídele
- snadno odnimatelné ( zaklapávací ložisko)
- závitové a jiné

3) materiálu z kterého je tělo hřídele
- hliník, dural
- ocel

4) typu rozpínacích segmentů  
- upínací lišty
- upínací segmenty


1) Pneumatické expanzní hřídele představují jedinečný způsob fixace materiálu na rolích. Pomocí stlačeného vzduchu, který je vtlačen přes ventilek hřídele do duše je provedena expanze této duše. Duše umístěná v těle hřídele pak tlačí na jednotlivé upínací segmenty. Tyto segmenty mohou mít rozličný tvar a výšku vysunutí při dosažení určitého tlaku v duši. Pokud je duše prázdná a není v ní tlakový vzduch, jsou segmenty ve své výchozí pozici a kopírují povrch těla hřídele. Pokud je v duši hřídele tlakový vzduch, jsou segmenty nad úrovní hřídele.
Tyto segmenty pak tlačí přes své třecí plochy na vnitřní stranu dutinky role.   

Mechanické expanzní hřídele představují již historická řešení.  Díky své složitosti a mechanické náročnosti na výrobu již nepředstavují běžná řešení.

Hřídele bez rozpínání jsou využívány všude tam, kde není předpoklad perfektní fixace a není třeba vysokých kroutících momentů přenesených z hřídele na dutinku role či obráceně. Hřídele bez rozpínání představují absolutně nejlevnější a nejednoduší řešení, alespoň částečné fixace rolí. Narážecí trn je na hřídel nasazen z obou stran hřídele a při svém upevnění na hřídel tlačí protisměrně na dutinku role.

2) V rámci expanzních hřídelí existuje několik způsobů ukotvení těchto hřídelí, přičemž jsou často napojeny na pohyblivé části ( převodovku, motor). Ke snadnému oboustrannému ukotvení hřídele slouží tzv. příklopná ložiska. Ta jsou vyhotovena buď jako pevná, či posuvná. Pevná ložiska jsou vhodná všude tam, kde je přesně dána rozteč mezi ložisky a nemění se tedy délka upínané hřídele. Posuvná příklopová ložiska umožňují částečnou změnu této rozteče. Vnitřní část příklopového ložiska ( čelisti) musí tvarem odpovídat tvaru upínací části hřídele umístěné na stranách hřídele. Zpravidla je to čtyřhran (14 - 230 mm) nebo trojhran (20 - 96 mm).

Pneumatické hřídele mohou být také upevněny letmo, to znamená na jedné straně. U tohoto upevnění se využívá zpravidla závitu, přičemž hřídel je vybavena závitem vnějším, upínací část nahrazující příklopové ložiska má pak závit vnitřní. 

3) Každému zadání, rozsahu upínaného materiálu by měla odpovídat hřídel o specifické technické specifikaci. Hřídele se tak neliší pouze typem upínacích segmentů, upevňovacích segmentů a průměrem hřídele, který je daný pro daná typ dutinky, ale také podle hmotnosti upínané role.

Dle hmotnosti jsou tak hřídele nabízeny v několika materiálově odlišných variantách. Hřídele z ocelových trubek vyhovují vyšší zátěži. Naopak hřídele vyrobené z hliníku jsou oproti ocelovým lehčí.  Duralové pak tvoří střed mezi těmito typy. Materiálově však existují i další typy, které však nejsou běžně obvyklé ( kompozitní materiály).

Stanovení průměru hřídele se specifické podle typu dutinek upínaných rolí. Nejčastější průměry těchto hřídelí jsou vyráběny pro dutinky o Ø 50, 70, 70-76,2, 76,2, 100, 120, 150-152.4, 200 mm. Ostatní průměry jsou pak řešeny zakázkovou formou výroby hřídelí. Průměr hřídele musí být navržený vždy tak, aby umožňoval lehké nasazení role s materiálem na hřídel. Nasazení, nasunutí materiálu na hřídel bez patřičné vůle pak stěžuje a zneefektivňuje práci.

4) Typ upínacího segmentu zpravidla určuje typové označení hřídele. Rozdílné typy segmentů umožňují přenos rozdílných kroutících momentů z hřídele na dutinku či naopak. Základním, ihned patrným způsobem rozlišení upínacích segmentů je způsob jejich provedení. Upínací lišty jsou segmenty, které jsou po celé délce aktivní plochy hřídele. Hřídel může být vybavena 3, 5 a více upínacími lištami, odvislé od požadovaných konkrétních technických vlastností hřídele. Naproti tomu upínacími segmenty v pravém slova smyslu jsou myšleny zpravidla krátké segmenty s délko 5 – 300 mm, na hřídeli rozmístěných ve stanovené rozteči. Povrch upínacích lišt a upínacích segmentů bývá protiskluzový. Styčná plocha, jak je povrch segmentů nazýván, je speciálně tvářena, tvarována, aby zajistila co nejlepší přeno sil, bez prokluzu.

Typové členění rozpínacích hřídelí bývá rozdílné, dle výrobce těchto hřídelí. Například firma REELTON s.r.o., se kterou firma ROBEX DK, s.r.o. v dodávkách hřídelí spolupracuje, dělí expanzní hřídele do tří základních typů a sice expanzní upínací hřídel série PSW-Z se systémem s centrální duší a upínacími segmenty, expanzní upínací hřídel série PSW-F se systémem s plochými dušemi a upínacími lištami a expanzní upínací hřídel série PMS s pneu-mechanickým upínáním

Znáte technické údaje ?!
Hřídel – tyč válcovitého tvaru
Dutinka –svítek, trubka na které je navinut materiál
Rozpínací – expanzní, nafukovací, frikční hřídel
Příklopové ložisko – systém pro rychlé upnutí hřídele
Upínací segment – mechanicky fixuje dutinku role