CN104870168A - 夹持-传送单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改善的夹具-传送单元，其特征在于下面的其它特征：夹具-传送单元(KT)分成夹具件(6)和传送件(7)，夹具-传送单元(KT)具有至少25％的由一种或多种复合材料构成的体积或重量份额。

Description

夹持-传送单元

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的夹持-传送单元。

背景技术

拉伸设备特别是在塑料薄膜制造中应用。已知所谓的同时拉伸设备，在其中可以同时将塑料薄膜在横向方向和纵向方向上拉伸。同样已知所谓的顺序拉伸设备，其中塑料薄膜在两个依次相继的阶段被拉伸，例如首先在纵向方向上并且而后在横向方向上(或反之)。

前述的横向拉伸设备或在拉伸设备中的横向拉伸段例如已经由US5797172A已知。根据该公开内容，待拉伸的材料带、通常塑料薄膜借助于夹具被抓取，该夹具固定在链上，并且在待拉伸的材料带的两侧上在环绕的导轨上可移动地设置。夹具在此依次从一个入口区域(在该入口区域内例如待拉伸的塑料薄膜的边缘被抓取)经由一个拉伸区域(在该拉伸区域内在导轨区段上的对置的各夹具以一个横向分量相对于传送方向发散地彼此远离运动)移动到一个出口区域并且而且在一个返回路径上重新移动到入口区域，薄膜在出口区域内例如可能承受最后的松弛和/或后续热处理。

夹具在此由所谓的夹具-传送单元构成，其一方面具有实际的夹具件和另外一方面具有所谓的传送件，即夹具装置以及传送装置。在上述的根据US 5 797 172 A的现有技术中，所述传送件最后是一种链件，因为用于上述的横向拉伸设备的夹具经由相应的链节彼此连接。

根据上述的现有技术，夹具-传送单元经由滑动元件一方面支承在导轨的两个对置侧上并且另外一方面补充地支承到设置在导轨下方的承载轨上。

替代这种类型的滑动元件，然而也可以使用滚子元件，以便使得夹具-传送单元可以例如在引导轨和重量滑轨上支承地移动。这例如由DE 39 28 454 A1已知。在此描述了所谓的单轨形式的引导轨，其具有矩形的横截面。夹具-传送单元在此经由在上侧以及在下侧和在两个沿着水平方向错位的竖直侧上滚动的滚轮(所谓的滚子)支承，由此夹具-传送单元可以沿着该引导轨运动。这种类型的夹具传送单同样主要适合于拉伸框架即横向拉伸设备。

此外也已知用于拉伸运动的材料带的设备，其可以应用在同时拉伸设备的范围中。这种类型的拉伸设备例如由DE 37 41 582 A1已知。在这种类型的实施例中夹具-传送单元经由在水平以及竖直轴线上转动的滚子支承在一个在横截面中为矩形的引导轨以及重量承接轨的上侧和下侧上以及两个沿着水平方向错位的竖直侧上。此外还存在一种控制轨，经由该控制轨经由剪切链节，夹具相互之间的间距在发散的同时拉伸区域内在机器方向MD上可以设定成不同的。

最后也已知所谓的同时拉伸设备，例如由EP 4 55 632 A1以及DE44 36 676 A1已知。在这些情况下引导轨同时用作用于夹具-传送单元的承载轨。夹具的驱动在这种情况下不是通过链节，而是通过直线电机沿着环绕路径实现，直线电机由位置固定的初级件和与夹具可一起运动的次级件构成。不仅初级件而且次级件可以在一个或多个位置相对于导轨安装，即在导轨的上方或下方或侧向。

即使在这些借助于磁场的驱动形式中通常也可以使用滑动和/或滚动元件，以便将夹具-传送单元纵向可移动地保持在引导及承载轨上。

独立于这些不同类型的拉伸设备，原则上应当确保滚动摩擦和/或滑动摩擦的摩擦系数不是过大。因为存在的摩擦导致，必须使用滑动介质，特别是油，以便减小摩擦。在此已经确定，摩擦不仅仅导致显著的损失功率，而是损失功率在摩擦支承的情况下以摩擦功率的形式特别是以热量的形式输送给引导系统。在高的速度时因此必须冷却通常的滑动引导装置，以便阻止润滑油的分解(裂化)。

发明内容

本发明的任务在此在于提供对于开头所述的夹具-传送单元的显著改进，特别是开头所述的拉伸设备的显著改进。

该任务根据本发明通过在权利要求1中给出的特征解决。在从属权利要求中给出有利的设计。

在本发明的范围提供不仅在同时拉伸设备而且提供在顺序拉伸设备或横向拉伸设备中的显著改善。这根据本发明如此解决或至少被附带解决，即减小移动的质量，而不会在这种类型的拉伸设备中导致其它缺点。质量的减小此外主要导致摩擦的减小和最后导致能量输入的减小。

夹具单元或夹具-链单元的较轻的构造形式此外导致在链系统和缩放式系统(pentagraph system)中和在直线电机控制的系统中的能量输入的减小。

在本发明的范围内建议，相应的夹具-传送单元(相对于传送单元的体积或总质量而言)至少在一个最小量上由轻量化材料、即特别是复合材料制成。复合材料是由两种或多种材料组合而成的材料。复合材料在此具有与其各单个元件/成份的材料特性不同的且通常改善的特性。换句话说，由此在本发明的范围内不仅可以制造非常轻的传送单元，而且是此外承受大的力的和负载的非常轻的传送单元。复合材料的特性在此已知地与各种不同的效果相关。各单个原始材料的复合通过参与元件/成份的材料锁合和/或力锁合实现。在此在本发明的范围内纤维复合材料具有特别优选的重要性，这些材料例如也可以设置在由铝、镁或其它的复合材料制成的基质中。

通过减小摩擦和因此减小损失功率，润滑剂量和薄膜的通过润滑剂形成的污染可以被减小。

摩擦减小的另外效果在于冷却功率的减小。

重量减小的一个直接的结果是，只有较小的重量必须通过链被拖动，即实现驱动功率的减小。通过上述的重量减小，此外在入口或出口处的换向部位中的所谓的离心力减小。此外重量减小也导致链纵向力的减小，因为拖拽力、预紧力和离心力变得较小。由此例如链销也可以优化设计，或者减小构造形状，这也导致进一步的重量减小。

在同时缩放式系统中在引导和控制轨上的杠杆单元和夹具件以及链件的重量以及控制单元的重量可以被减小。

在直线电机驱动的同时系统中，夹具件以及传送件的重量可以被减小，这导致向初级件中的能量输入的减小。在顺序拉伸设备中达到进一步的能量节省，其驱动经由传送链和链轮实现。

在滚子引导的夹具链系统中，不仅夹具件而且链件(即通常的传送件)完全或部分由轻量化材料制造。类似地适用于滑动轴承引导的夹具链系统，其在此应当示例描述。

附加的改善同样可以通过将重力与其它的大多与过程相关的力(如拉伸力和例如在顺序拉伸设备中的链纵向力)的脱耦来实现。

附图说明

本发明接下来借助于实施例详细阐述，在附图中示出：

图1a：位于炉子内部的横向拉伸设备的示意俯视图，其具有用于处理侧和返回侧的共同的承载结构；

图1b：位于炉子外部的与处理侧分离的用于传送链的返回侧的相对于图1a改变的实施方式；

图2：用于传送链的导轨的承载结构带有所属的夹具的示意的横向剖视图；

图3：夹具与传送链的一部分的的简要的空间视图；

图4a：根据本发明的夹具的平行于夹具进给运动方向的侧视图(为了明确示出方向示出一个坐标系，其中m表示沿着引导轨的传送方向，t表示引导轨的法向向量的方向，并且z表示与引导轨在同一直线上的方向)；

图4b：根据4a的实施例的相应的俯视图；

图4c：用于描述传送链结构的传送链的竖直的横截面视图；

图4d：链节构造的示意俯视图；

图4e:夹具-传送单元的示意俯视图，用于示出夹具件如何与传送件拧接；

图5：示意的竖直侧视图，垂直于单轨，作为引导及承载轨，关于直线电机驱动的夹具构成；

图5a：示出与图5相对应的视图，用于描述夹具件在链件上的固定；

图5b：示出图5的另外一个视图，用于描述夹具件在链件上的固定；

图6：示出在图4a至4e中示出的夹具的示意侧视图，具有作用在夹具上的力和作用平面，在这些作用平面中出现和作用这些力；

图7：与图5相对应的用于直线电机驱动的链-传送单元的情况的视图；

图8：链纵向力-位置-图表，用于示出作用在夹具上的力。

具体实施方式

拉伸设备的传送系统通常由一个重量滑轨和一个引导轨构成，重量滑轨和引导轨然而也可以组合在一个轨道单元中。在缩放式系统中通常存在两个轨道单元，其中第一轨道单元满足引导和重量承接功能并且第二轨道单元实现夹具运动的控制。所有这些细节对于专业人员是熟悉的并且在此无需详述。

作为本发明的示例的实施方式，在此首先描述具有滑动支承的宽拉伸设备、即横向拉伸设备。

基础结构

在此描述的薄膜宽拉伸设备或横向拉伸设备(其接下来简称为TD(TD＝横向方向)拉伸设备)具有两个对称构成的驱动系统，这两个驱动系统关于一个中心的垂直于图纸平面延伸的对称平面SE对称。在附图1a中示出两个关于对称平面SE对称地在拉出方向1上设置的驱动系统，其中待处理的即待拉伸的材料带、特别是塑料薄膜F形式的材料带沿着拉出方向1在两个在闭合轨道2上环绕的驱动系统之间穿过。上述的TD拉伸设备在此也可以是顺序拉伸设备的一部分，顺序拉伸设通常包括在横向拉伸设备(横向拉伸框架)上游设置的纵向拉伸级(在其它情况下该纵向拉伸级也可以设置在该横向拉伸级下游)。在图1a中示出的拉伸设备包括两个在两个环绕的轨道2上在环绕方向上被驱动的链传送系统3。

单轴的(当纵向拉伸设备设置在所示的横向拉伸设备上游时)或未拉伸的薄膜F(其中在下面谈到薄膜，尽管利用这种类型的拉伸设备通常可以相应处理和横向拉伸处理带F，从而本发明不限于塑料薄膜带)在入口区域E进入拉伸设备并且在那里被接下来详述的夹具(如例如借助于附图2示出)在两个边缘8上被抓住并且确切的说在所谓的操作侧(Operator side)以及驱动侧(drive side)。薄膜F而后在一个接下来的预加热区域PH被加热，并且接下来被输送给拉伸区域R，以便在此在横向方向TD上被拉伸。紧接着，被拉伸的薄膜F穿过多个不同的热处理区域HT，在这些热处理区域中也可以实现薄膜的松弛。在拉伸设备的末端，在所谓的出口区域A中薄膜通过合适的装置脱离夹持并且而后离开横向拉伸机器、即横向拉伸设备TD。

接下来此外参照夹具-传送单元KT，其接下来部分也叫做夹具-链单元KK。夹具-传送单元KT或夹具-链单元KK一方面包括所谓的夹具件6，其借助于位于下面的桥接件B与链件或传送件7连接，其中桥接件B接下来部分也称为夹具桥接件B。根据观点，夹具桥接件B(其在体积和重量方面相对于夹具件6以及相对于传送件或链件7仅仅是一小部分)例如也可添加到夹具件6上。在所阐述的例子中，其中应用传送链，其中优选提及是夹具-链单元KK的一部分的链件7。在下面一个用于直线电机驱动的拉伸设备的实施例中，除了夹具件6之外优选提到传送件7(因为在此没有设置传送链)，其与夹具件6构成上述的夹具-传送单元KT。

已知夹具-链单元KK、即上述的夹具件6和传送件7处在环绕的传送系统3中，传送系统一方面具有一个承载结构、即承载装置11和环绕的链13，上述的夹具件6在该链上随动地固定或构成。承载装置11包括引导轨15。除了该引导轨15之外，此外还设置承接链和夹具的重量的承载轨17，其接下来也部分称为重量滑轨17。如由下面的阐述得出，传送链连同在其上可移动的夹具在单引导轨15和在承载轨17上的引导和支承借助于滑动支承实现。

所述的承载结构可以作为共同的承载结构不仅用于传送系统的拉伸侧(处理侧)RS而且用于返回侧RL(图2)。

在图2中可以看出传送系统的横截面，即具有共同的承载结构11，其除了在中心设置的竖直延伸的承载体19之外还包括经由该承载体支承的横向支架21，在该横向支架的对置的彼此远离定向的端部上(即一方面在拉伸侧RS并且另外一方面在背面RL)分别安装向下延伸的横截面为矩形的轨15、即所谓的引导轨15。在这样的共同的承载结构的情况下，传送系统共同地位于炉子O内部(图1a)。该炉子包围预加热区域PH、拉伸区域R以及后续加热区域或松弛区域HT，从而最后仅仅设置在入口侧和输出侧上的转向及驱动系统位于炉子O外部。在其它情况下也可以设置单独的用于拉伸侧RS和返回侧RL的承载结构，从而在这种情况下仅仅拉伸侧的承载结构与所属的引导轨和重量滑轨延伸通过炉子O并且相应构成的其它的在返回侧的承载结构设置在炉子O外部。相应的构造的示意俯视图在附图1b中示出。

如上所述，传送链13不仅在出口侧而且在入口侧通过出口轮AR和/或入口轮ER被驱动或转向。

为了灵活地构造系统，此外在各个不同的位置上设置用于引导轨和承载轨的铰链G，这在下面还要阐述。通过铰链的不同设定，特别是可以在拉伸区域R中设定出各种不同的横向拉伸比例。

通过减小重量来优化设备

通过轻量化结构材料实现的重量减轻使得减小了通过摩擦引起的损失功率并且减小驱动功率，因为只需移动较小的质量。作为有利的后续效果，可以减小润滑量并且可以减小冷却功率。

此外在入口或出口处的换向部位中的所谓的离心力(Fz＝mv2)减小。因为作为离心力定义成链-传送单元的米重量与设备速度平方的乘积，所以清楚的是，为了达到高的设备速度，链-传送单元的米重量必须减小，以便可以减小链纵向力。

在此也还参照图8，其中示意示出链纵向力沿着传送系统的处理侧和返回侧的分布，作为实线示出。

为了例如可以将轻量化构造结构的米重量(Metergewichte)与钢铸件的标准构造方式比较，需要一些定义，因为轻量化构造结构相对于钢铸件构造结构在结构上不同，并且因此直接比较只有在下面的情况下是可能的：轻量化构造结构与钢铸件构造结构在形状和功能尺寸方面精确相同，除了不同的材料密度之外。

由钢铸件构成的夹具-传送单元定义成钢铸件标准构造结构，其与引导及承载轨结构(和在缩放式系统情况下的控制轨)构成传送系统。这种标准系统具有固定的功能尺寸，例如链距、夹取间距、MD拉伸比例、薄膜平面相对于滑动轴承或滚动轴承的位置等等。这些原理上的关联对于技术人员而言是熟悉的并且部分地在描述力导入时进一步阐述。

当在相同的引导及承载轨结构(和在缩放式系统情况下的控制轨)内部使用相同的功能尺寸时，钢铸件标准构造结构的米重量与轻量化构造结构的比较现在是可能的。在一个现有的引导及承载轨结构中的由钢铸件构成的夹具-传送单元通过相同构造的且具有相同尺寸的轻量化构造结构替换，而无需例如更换链轮或采取其它的机械结构或方法技术方面的措施。

在这种定义下，米重量的比较是可能的。在实践中铸造的夹具-传送单元的一米与轻量化构造结构的一米比较。相同的原理当然也可以利用现代的CAD模拟以非常高的精度实施。

在本发明的范围内规定，夹具-传送单元KT例如具有一个米重量，其比夹具-传送单元KT的相应的(构造相同的)钢铸件构造结构轻至少25％。换句话说，在本发明的夹具-传送单元的情况下在构造相同时(即具有相同的造型、尺寸等)米重量相对于相应的钢铸件构造结构节省至少25％的重量，仅仅由于在本发明的范围内例如采用了复合材料。例如可以使用具有两种或多种材料的复合材料，其优选具有在基质中嵌入的纤维复合材料。优选在此应当实现体积和/或重量节省，其相对于构造相同的钢铸造件构造结构应当至少为25％、特别是至少30％、40％、50％、60％、70％或甚至至少80％或在极端情况下至少90％。

由此在本发明的范围内由此出发，即夹具-传送单元的至少25％和优选大于30％、40％、50％、60％、70％、80％或甚至大于90％的重量份额由这样的材料构成，其由下面的材料组中的一种或多种材料构成或包括这些材料中的一种或多种：铝、镁或纤维复合材料。

由此为了在本发明中实现清楚的定义和尺寸规定，优选由此出发，即相应的根据本发明的夹具-传送单元的至少25％的体积(所使用的材料的体积)或至少25％的重量由形式为复合材料、特别是纤维复合材料的轻量化材料(包括碳纤维复合材料或玻璃纤维复合材料)构成，或包括这些材料。优选在本发明的夹具-传送单元上的该体积或重量份额至少为25％、特别是至少30％、40％、50％、60％、70％、80％或在极端情况下至少大于90％。

夹具单元或夹具-链单元的较轻的构造形式此外导致在链系统或缩放式系统和在直线电机控制的系统中的较小的能量输入。

通过摩擦减小和因此损失功率的减小，可以减小润滑剂量和薄膜的通过润滑剂引起的污染。

摩擦减小的另外效果在于冷却功率的减小。

重量减小的一个直接的结果是，仅较小的重量必须通过链、直线电机或剪切格栅被拖动，即实现驱动功率的减小。

总体情形的改善、即摩擦系数的减小和因此相关联的在滑动支承和可能的润滑方面的改善和/或磨损的减小可以如此实现：传送链13连同夹具-链单元KK(即总体上对于夹具-传送单元KT)和夹具件6以及传送件或链件7或至少它们的部分以轻量化构造方式实现。至今为此仅仅使用钢和其它的铸造材料作为标准材料。

因此在上述的实施例的范围内规定，传送系统KT和因此所述的传送件或链件7和/或夹具件6(即夹具体6)或它们的主要组成部分例如由复合材料(包括纤维复合材料、特别是碳纤维复合材料CFK)形式的轻量化材料制造或构成。

在使用CFK材料进一步减小重量或减小摩擦功率的情况下，例如夹具件6以及传送件7或链件7(其例如在附图3中示出和描述)部分或完全以复合技术设计。在此夹具件6的各部分以及链件7的各部分也可以制成为一件式的，或由两个或多个元件构造而成并且彼此连接。

可能的是，例如对于夹具体(夹具件6)而言主要的夹具体部分由碳纤维复合材料制成，其中仅仅使用可运动的由金属构成的轴部件127a并且例如所谓的刀具翻板25c由复合材料或由轻金属构成，其中刀具翻板25c至少设有由金属或轻金属构成的夹紧尖部或夹紧头部125a，类似地与之共同作用的夹具台25e也是如此，其可以例如至少配备一种金属化的钢层或轻金属层或覆盖该层。为了确保刀具翻板25c的磁性的打开和关闭功能，杠杆尖端设有磁性的嵌入件125b(图4a)。

所有提到的用于减小重量的措施产生重大的优点。此外通过重量减小，可以显著减小链纵向力，如示例地通过图8中的点化线示出。在MD位置等于0的入口侧，例如由于链的预紧和离心力出现力，其如上所述可以通过重量减小被减小。总体上可以确定，这个力分布现在平行地朝向较小的链纵向力移位。

所有这些措施此外导致在夹具-传送单元的结构方面的进一步改善。从而例如重量减小促成链纵向力的减小，因为拖拽力、预紧力和离心力变小。由此而后例如链销可以优化设计，或者构造形状可以减小，并且可以进一步减小重量。

此外还参照图8，其中可以看出链纵向力与在环绕轨道2上的位置的关联。图8示出，在出口区域的驱动装置上的链纵向力是最大的，因为整个传送链12经由被驱动的出口轮被拉动。根据在入口区域E内设置的入口轮(其可能以部分负荷被驱动)，在出口和入口上的链纵向力的比例发生变化。

链构造

所述例如通过应用CFK材料实现的进一步的重量减小或摩擦功率减小，特别是适合于这样的链装置，其中如附图3所示，链-内链节和链-外链节依次交替设置。这特别是有利的，因为在这种设计中构件特别是纤维复合体仅仅承受拉力。这因此是有利的，因为在此不出现力换向(如在旋转链中)。

传送链13自身优选交替地由-内链节和-外链节构成，即不是由在之间设有曲拐的链件构成，其中依次相继地分别有一个链节的较深的部段与接下来的一个链节的接下来较高的部段组合。为此特别是参考图3。优选实现一个链装置，其中传送链与单滚子链类似设计。同样其它的形式的铰接链也是可能的，如例如多重滚子链、旋转链等等。这参照其它已知的链结构。

大的链节距证明是有利的，由此可以降低重量和费用。在这方面同样证明有利的是(如已经参照附图3所述)：对于每个夹具体6不仅仅设置一个夹具杠杆，即不仅仅设置一个刀具翻板25c，而是例如沿着夹具的纵向方向设置两个刀具翻板25c，即沿着上述的夹具件6的纵向方向并且因此在夹具的进给方向上并排设置，尽管如此也可以如在现有技术中仅仅设置一个刀具翻板25c(此外也可以考虑的是，为每个夹具体不是仅并排设置两个刀具翻板、而是更多个刀具翻板)。

例如在此传送链的一个链-内链节13.2在附图4c或4d中示出。为了支承轴销13.7和获得所需要的刚度，设置嵌入件113.1。为了可以承受主要通过链纵向力FKi引起的必要的牵拉强度，附加于预浸渍的织物(预浸渍带)嵌入牵拉带113.2。复合材料的硬化和压紧在真空和高压锅中利用通常的方法实现，例如预浸渍或RTM(树脂传递模塑)方法。优选使用长纤维的织物和复合材料以及通常的耐高温的聚合物和环氧化物用作材料。

也可以以类似的方式制造夹具-链单元的其它元件。图4c示出例如通过链件KE的剖视图，其穿过与引导轨15成直角的链销13.7的轴中心点。在此示出一种情形，其中夹具件6和链件7沿着分离接缝T分离地构造。两个部件的连接例如通过借助于螺钉401的拧接实现，其中拧接的螺母件设计成嵌入件400，如在图4c中示出。

当然不能排除，夹具-链单元KK也仅仅由一个部分制成或由多个部件制成。

直线电机驱动的同时拉伸设备

接下来阐述直线电机驱动的同时拉伸设备，其原则上由之前的公开文献EP 455 632和DE 44 36 676已知，其公开内容在此全部引用。在该实施例中借助于图5在横截面中示出的引导轨500同时用作夹具-传送单元KT和因此传送件7的承载轨。带有夹具件6的夹具-传送单元KT的驱动在此不通过链实现，而是通过直线电机沿着环绕路径实现，直线电机由位置固定的初级件502和与夹具-传送单元KT一起可移动的次级件503构成。换句话说，沿着位置固定的初级件502、即沿着引导轨500(其在此同时用作传送轨500(单轨))，夹具即夹具件6以及传送件7借助于次级件502纵向移动和运动。传送件7相应于在之前的实施例中描述的链件7，因为传送件在之前的实施例中构成传送链的一部分。

不仅上述的初级件而且上述的次级件可以相对于引导轨500安装在一个或多个位置上(上部、下部、侧面)。次级件503由永久磁铁构成，永久磁铁固定在保持架504中，保持架又固定在夹具体上。夹具的支承通过滚动轴承505实现。在图5中在引导及重量轨500(单轨)的纵向方向上示出其横截面。它具有在示出的实施例中矩形的横截面。在两个竖直定向的且彼此平行错位的滑动面500a上分别滑动两对在竖直方向上彼此错位设置的滚子或滑轮505b，其围绕未示出的竖直轴线旋转。在上部的水平的滑动面500b和与之隔开距离的较深的平行的即水平的滑动面500b上分别滑动至少一个另外的滚子对，其围绕水平轴线旋转。通过轨500，整个进给的夹具被引导并且在重量方面被支承地保持。在此如上所述，夹具-传送单元KT划分成实际的夹具件6和与之脱离的传送或滚动件7。沿着在图5中示出的竖直的且虚拟的分离平面T，在此夹具-传送单元(KT)划分成夹具件6(具有上述的桥接件B)和与之邻接的夹具或传送件7。分离平面T在此平行于引导及重量轨500的竖直的滑动面500a延伸。如接下来还要阐述的，夹具-传送单元KT关于重心(GS)的重力平面Sz(通过重心的m-z平面)均衡，因此在此存在平衡。

如业已在夹具-链单元的滑动支承的例子中描述，在直线电机驱动的拉伸设备(LISIM)中在轻量化构造材料中可以使用夹具嵌件和增强件。作为示例，在此图5沿着接合缝T设计。为了将通过夹具体引起的转矩保持尽可能小，例如夹具和夹具刀具25c尽可能由轻量化材料制成。为了在螺纹链接中借助于夹具件的螺钉601相对于滚动件KR达到所需要的强度，在结构引起的位置上应用嵌入件602或增强件603。在结构上通常同样可在轻量化复合结构内部的任意位置上应用加强结构(例如增强带)，在那里根据工程师的技术知识例如通过FEM模拟认为这种应用是必要的。

以类似的方式实现磁性设计的次级件504和503经由螺纹件604和605与相应的嵌入件606和607的拧接，如示例地在附图5b中示出。

嵌入件和增强件的相同的原理也在滚动轴承505经由螺纹件608与嵌入件609拧接时应用。

如上所述，增强结构例如牵拉带和高强度的金属或聚合物元件可以应用在轻量化复合结构中的任意的在工程技术上认为是必要的且例如通过模拟确定的位置上。

在以轻量化构造方式在使用轻量化材料优选CFK的情况下，在单独设计夹具件6或传送件7(例如沿着分离线T)时或通过相应的设计整个带有夹具件6和传送件或链件7的夹具时，也可以此外提供尽可能脱耦的无翻转力矩的系统，这在下面还要提到。

与上述实施例不同，当然上述的直线电机驱动的拉伸设备、即借助于直线马达驱动装置沿着导轨进给的夹具-传送单元也可以完全或部分取代所示出的滚动轴承而具有相应的滑动轴承，其例如原则上借助于上述用于横向拉伸设备的实施例已经阐述过了。

最后也参照传统的借助于滚动轴承的横向拉伸设备，如其例如由已经引用的DE 39 28 454 A1已知。这同样也适用于配备传统的机械驱动装置的同时拉伸设备，如其例如由同样业已引用的DE 37 41 582 A1已知，其中在所述的区域部段中的夹具间距例如通过链剪切段可设定成不同的。在这种情况下夹具单元、控制单元以及链剪切段可以完全或部分地以相应的轻量化构造方式设计，并且通过使用一个或多个上述的材料。

复合材料特别是纤维复合材料的描述

在所有的实施例中，然而夹具-传送单元KT即实际的夹具件和/实际的传送件借助于已经在开头描述的实施例通过如下方式改善，即相应的部件由在体积方面大于25％、特别是大于30％、40％、50％、60％、70％、80％或甚至大于90％的复合材料、特别是长纤维的复合材料构成或包含这种复合材料，该复合材料可以单独使用或与其它的材料组合。

复合材料在专业领域中的理解可以例如由百科全书(https://de.wikipedia.org)得出。据此所有由两种或更多种材料构成的材料组合被理解成复合材料。复合材料大多由所谓的基质(在其中嵌入一种或多种其它的材料，所谓的特性元件)构成。复合材料的成份在此也可以是复合材料。复合材料具有改善的材料特性，与其各单个成份相比。可能的是微粒复合材料、纤维复合材料如玻璃纤维增强的基质、金属基质复合体(MMC)、优选长纤维的碳纤维增强的塑料(AFK)、自增强的热塑性塑料、芳族聚酰胺纤维增强的塑料(AFK)、纤维陶瓷复合体(Ceramic Matrix Composites)、层复合材料、TiGr复合材料、纤维增强的铝、夹层结构、双金属材料、Hylite、由嵌入到两个铝板/薄膜之间的塑料板构成的夹层结构和陶瓷纤维复合材料。

复合材料原则也是多纤维材料或混合材料。纤维复合材料在此通常由两种主要成份/元件，即作为基础的基质和增强的纤维。

由材料的材料划分成聚合物(塑料)、金属材料、陶瓷材料和有机材料，得出原则上用于复合材料的各种组合可能性。在此在根据具体应用尝试将各单个材料的各种不同的优点组合在终端材料中并且排除缺点。

基质和特性元件可以由金属、如铝、镁等等构成，由聚合物如热固性塑料、树脂如聚酯树脂、聚氨酯树脂(聚氨酯)、环氧树脂、硅树脂、乙烯基酯树脂、酚树脂、丙烯酸树脂(聚甲基丙烯酸甲酯)等等或它们的组合构成。

优选使用纤维复合材料特别是长纤维的纤维复合材料。原则上也可以使用微粒复合材料、层复合材料、溶浸复合材料和结构复合材料。纤维可以在一个或多个规定的方向上延伸或具有优选方向。纤维复合材料可以逐层制造。

已知基质赋予复合材料和特别是纤维复合材料其外观。这种基质此外用于将增强的纤维保持在其位置上并且承接和分配相应的力和应力。同时基质保护纤维防止外部的影响，特别是机械和化学影响。

纤维赋予纤维复合材料以必要的强度，包括所需要的拉伸强度和/或弯曲强度。

例如使用轻材料作为基质，如铝或镁。然而其它的金属也可以用作基质。同样多种不同的陶瓷也可以用作用于相应的复合材料的基质，这意味着特别是使用纤维复合材料。最后在此关联中也应当提到，碳以及碳纤维增强的碳CFC可以应用。

否则优选使用纤维塑料复合材料作为纤维复合材料，其中使用聚合物作为基质，即例如热固性材料(热固性塑料，塑料树脂等等)、弹性体、热塑性塑料。

复合材料(基质和特性元件)的连接利用通常的方法实现，例如压铸、嵌入技术、真空压铸等等。其它的加工可以根据已知的方法和方式实现，包括复合物的硬化和压紧。这种压紧通常在真空和高压锅中实现。这种类型的方法例如以关键词“预浸渍”或“RTM”(树脂传递模塑)已知。

原则上可以应用所有相应的已知的方法，例如：真空压制方法、预浸渍方法、真空注入方法、纤维缠绕方法、纤维喷涂方法、注射模塑方法、压铸方法、拉挤成型方法或模压成型方法(SMC)。

复合材料可以根据通常已知的方法设有增强材料、结构构件和嵌入件。

优选使用长纤维的织物和复合件和通常的耐高温的聚合物和环氧化物作为材料。

除此之外，当然也可以存在或使用其它的材料。在纤维复合材料的情况下首先考虑碳纤维复合材料。在该关联中也可以考虑用于夹具件6以及链件7的灌注材料，其由接下来的一种材料构成包含多种所提到的材料。

在所有这些阐述的实施例中这也与特定的拉伸设备的类型无关地导致夹具-传送单元的显著的重量减小，由此不仅滚动摩擦值和/或滑动摩擦值显著减小，而且所需要的能量输入和在引导轨和/或承载轨的区域内的发热相对于传统的设备显著减小。

通过轻量化构造结构，能够通过夹具复合体中的各单个元件的构造，达到作用的力的尽可能的脱耦，而无翻转力矩或具有强烈减小的翻转力矩。

力的解耦

补充地在本发明的范围内可以此外规定，与现有技术不同，在本发明的传送系统中在与轻量化构造结构的重量和重心分布相结合的情况下附加地实现竖直的力和水平的力在理想情况下完全的、即100％的脱耦。

在本发明的进一步构造中追求，至少夹具件6和传送件7的重量关于虚拟的对称平面Sz平衡地分布(图6)。

在传送链驱动的夹具的情况下，这意味着，在此在夹具体即夹具件6和传送件7之间应当存在平衡的重量分布，其中在此虚拟的分离线T通常在夹具桥B的区域内延伸或者可以延伸(必要时大致直接邻接实际的夹具件6或传送件7)。

在直线电机驱动的拉伸设备的情况下，相应的夹具件6和设有直线电机驱动装置的包括所谓的次级件的传送件7大致在重量方面如此构成，使得重心平面Sz位于引导轨内部。拉伸力和离心力对称地在中心经由滚动轴承作用在引导轨上。

在滑动链-传送系统的情况下夹具件6的(形成夹具体6总重量的)重量和链件或传送件7的重量关于虚拟的重量对称平面Sz对称地和因此尽可能相同地关于重量滑动面39分布，其中虚拟的重量对称平面Sz延伸通过重心GS和在此平行于滑靴39'的滑动面31、33。由此应当确保，一方面不会由于传送链13的不对称的重量分布和/或夹具件6产生任何翻转或转动力矩，并且另外一方面重量滑动面39上的表面压力尽可能关于重量对称轴线或重量对称平面Sz对称分布，以便使得在重量方面的总体摩擦系数最小化。通过该总体设置也阻止或至少尽可能确保，在传送链和夹具体上如上所述不作用翻转或转动力矩，其否者导致在传送链的进给过程中的摩擦力的提高。

在图6中示例地示出用于传动链驱动的横向拉伸设备的夹具-链单元KK的重心GS，并且在图7中示例示出用于直线电机驱动的同时拉伸设备的夹具-传送单元KT的相应的重心GS，其在示出的示例中处于引导轨-滑动体29的区域内，即在其中心的区域内。当然也可以在所有三个空间方向上观察重心，因此接下来提到重心平面。在此作用重力FG，其向量在图6中示出。重力向量FG在此处于一个垂直于图纸平面延伸的虚拟的重量对称平面Sz中，其在纵向方向上延伸通过夹具体，在该纵向方向上夹具体在一个直线的导轨上沿着移动。重力向量FG或虚拟的重量对称平面Sz在此相对于在夹具底侧25f上的设置的滑动轴承40在中心并且对称地延伸，并且在此与滑动面39垂直相交。

在夹具-链单元KK的底侧上然而也可以替代一个单个的滑动轴承40构成两个或更多个单独的滑动轴承40a、40b，于是夹具-链单元KK(即相应的夹具件6以及与之连接的链件7)以相应的重量在相应的承载和/或滑轨17(图2)上滑动地贴靠。滑动轴承40、40a、40b的底侧(经由其支承夹具-链单元KK的重量)部分也称为重量滑动面。

所述或多个滑动轴承40、40a、40b具有最大的延伸宽度39'，其例如在附图6中示出。其等于值x+y的和，其中x表示在竖直的重心平面Sz与夹具侧上的滑动元件40a的最远的点之间的距离并且距离y表示从重心平面Sz到链侧上的滑动元件40b的最远的点的距离。在最大的延伸宽度39'的区域内，可以设置一个唯一的滑动轴承40或设置两个或更多个彼此隔开的滑动轴承40a、40b。重心平面Sz应当在此优选在中心穿过最大的延伸宽度39'(＝x+y)。如果重力平面Sz不应当在中心穿过滑动元件40、40a、40b的最大的延伸宽度，使得侧向距离x不等于侧向距离y，那么这些滑动元件的长度应当如此设计，使得针对重心平面Sz而言表面压力是相同的。换句话说，作用在最远的点40a'或40b'(见图6)上的(相同大小的)部分重力相对于重心平面Sz在左边和右边如此延伸，使得间距x不等于间距y，从而在这种情况下也要确保，在重心平面Sz的左边和右边的表面压力相等，这导致所述滑动元件或所述多个滑动元件40a、40b的面积在重心平面Sz左右两边必须是不相等的。通过滑动面的适配可以确保，夹具-链单元KK不翻转。因此传送链的重力是无翻转力矩和无转矩地并且完全与水平作用的力无关地支承在承载轨上。

所有其它的在传送链13即在其个各单个链节如夹具件6和链件7上作用的力由于在本发明的范围内选择的结构原理处于重力FG定向。在此这些其它的力然而不仅垂直于重力FG定向，而且大致在相同或近似相同的高度位置作用在相关的夹具体上并且因此作用在传送链上，由此确保通过该横向力没有附加的翻转力矩或旋转力矩导入到夹具体上并且因此被导入到传送链上，以便也在此不有助于提高摩擦效果。

在此如附图可见链力-滑动面31a的高度和拉伸力-滑动面33a的高度可以设计成完全不同的。仅仅重要的是，在此的垂直于重力FG作用的拉伸力、横向力、侧向面力和/或离心力在链力-滑动面31a或拉伸力-滑动面33a的区域内作用并且在此首先所属的向量在一个共同的或相互靠近的平面内作用，使得否者出现的翻转或转动力矩(其可能作用在夹具体6和因此作用在传送链13上)被避免或尽可能最小化。

因此在附图中也还示出一个链力-滑动面高度231和一个拉伸力-滑动面高度233(例如图6)，其描述相应的滑动面31a或33a的从最下面的点到最上面的点的相应的高度或有效高度(这些滑动面不是必须从最下面的点到最上面的点是连续的，而是可以具有在构成自由空隙的情况下彼此隔开构成的滑动面)。重要的仅仅是链力-滑动面高度231或拉伸力-滑动面高度233的有效总体高度，其支承在、因此也交替作用在引导轨15的相应的滑动面或外表面15a,15b上。在该区域内，应当除了重力FB，作用所有垂直于其延伸的其它出现的力，从而在此同样在引导轨上不能导入任何翻转力矩和转矩。换句话说，所有在此垂直作用在引导面或滑动面上的力无翻转力矩和无转矩地支承在引导轨上，重力FG也是如此，其为此垂直作用并且应当无翻转力矩和无转矩地支承在承载及重力轨17上，其方式也是为：该重力向量与相应的承载轨17的滑动面17a在那里构成的起作用的滑动面的区域内相交。

在直线动机驱动装置的情况下原则上借助于用于传送链驱动装置的附图6描述的情况在此也合理地适用，其中不再应用实际的夹具-链单元KK而是直线电机驱动的夹具-传送单元KT，如在图7的横截面视图中可以看出。

重心平面Sz(在借助于图6示出的用于横向拉伸设备情况的实施方式中在使用传送链的情况下，或者在借助于图7示出的用于直线电机驱动的同时拉伸设备的实施例中，其具有可被单独驱动的夹具-传送单元KT)现在位于引导轨15的宽度内部。拉伸力FR如之前相对于侧向滚子系统对称地在中心作用。链纵向力取消了；通过对称的构造，离心力FF在拉伸力平面Y中或在与之平行的隔开小的间距WA1的平面中作用，该平面例如稍微高于或低于拉伸力平面Y，其中拉伸力平面Y与夹具台的高度位置重合，薄膜F的边缘8在该拉伸区域内被夹紧保持在该夹具台上。

此外，在图6或图7中同样可以看出，在相应的夹具-链单元KK上与引导轨2上的相应的路线区段相关地除了重力之外还作用其它的通常大致垂直于重力延伸的力，例如离心力FF、侧向引导力FS以及横向力FQ(其中侧向引导力和横向力在直线电机驱动的驱动装置的情况下不会出现，其不会通过链纵向力产生或导入)。在所阐述的优选的实施方式中在此规定，所有这些附加的大致垂直于重力并且因此大致平行于拉伸平面或薄膜平面延伸的附加的力在引导轨15的下边缘15上方作用在引导轨上或在滑动或滚动轴承的远离的各限界边缘内部(即在滑动或滚动轴承的下边界和上边界之间)作用在引导轨上。

拉伸力关于侧向的滚动系统即传送或链件7在中心且对称地作用。然而在这种情况下上述谓的链纵向力不存在，因为通过对称的构造离心力作用在拉伸力平面内。

根据本发明的优点主要在如下情况下得到：系统在夹具件6和链件7之间以优化的方式相应地平衡。在这种情况下重心平面Sz平行于m-z平面在引导轨15的厚度内部设置，其中在图6中利用f表示在竖直延伸的重心平面Sz与竖直延伸的链滑动面31a之间的水平的和因此垂直的间距，并且利用g表示相应水平的与竖直延伸的拉伸力滑动面33a的间距，即值f和g≥0。重力引导部的滑动元件远远位于该重力平面之外，从而不可能出现翻转力矩。滑动元件系统此外如此优化，使得关于重心平面Sz对称的相同的或近乎相同的表面压力通过间距x、y或通过不同的表面大小得到。

Claims (13)

1.一种用于拉伸设备、特别是横向拉伸设备、纵向拉伸设备和/或同时拉伸设备的夹具-传送单元，其中夹具-传送单元(KT)作为传送链(13)的一部分能够沿着引导和/或承载轨(15，500)移动，包括下面的特征：

夹具-传送单元(KT)分成夹具件(6)和传送件(7)，其特征在于下面的其它特征：

夹具-传送单元(KT)具有至少25％的由一种或多种复合材料构成的体积或重量份额。

2.根据权利要求1所述的夹具-传送单元，其特征在于，夹具件(6)和/或传送件(7)由在体积或重量方面大于25％、特别是大于30％、40％、50％、60％、70％、80％或大于90％的一种或多种复合材料、特别是长纤维的纤维复合材料构成，或包含该复合材料。

3.根据权利要求1或2所述的夹具-传送单元，其特征在于，夹具件(6)和/或传送件(7)包括至少一种复合材料，该复合材料包括至少一种基质材料和至少一个功能或特性元件，其中

a)所述至少一种基质材料包括下列材料的一种或多种：铝、镁、陶瓷、碳、热固性材料、弹性体和/或热塑性塑料，特别是热固性塑料、聚合物、树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚氨酯、环氧树脂、硅树脂、乙烯基酯树脂、酚树脂、丙烯酸树脂(PMMA)，并且

b)特性或功能元件包括下列材料的一种或多种或由其构成：玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维、芳族聚酰胺纤维、硼纤维、钢纤维和/或尼龙纤维，这些纤维特别是长纤维构造的。

4.根据上述权利要求1至3中任一项所述的夹具-传送单元，其特征在于，夹具-传送单元(KT)是缩放式同时拉伸设备的一部分，其中夹具单元的至少一个元件、控制单元的至少一个元件和/或剪切杠杆由在体积或重量方面大于25％、特别是大于30％、40％、50％、60％、70％、80％或大于90％的一种或多种复合材料构成，该复合材料特别是纤维复合材料或碳纤维材料复合材料或玻璃纤维复合材料的形式。

5.根据上述权利要求1至4中任一项所述的夹具-传送单元，其特征在于，在夹具-传送单元(KT)的材料中嵌入和浇注和/或压制牵拉带和/或增强件(603)。

6.根据上述权利要求1至5中任一项所述的夹具-传送单元，其特征在于，传送件(7)由链件(7)构成，这些链件是传送链(13)的部分，其中在传送链(13)的材料中嵌入和浇注和/或压制牵拉带(113.2)和/或增强件。

7.根据上述权利要求1至6中任一项所述的夹具-传送单元，其特征在于，夹具-传送单元的复合材料能借助于至少一种下列的方法制造：真空压制方法、预浸渍方法、真空注入方法、纤维缠绕方法、注射模塑方法、压铸方法、拉挤成型方法或模压成型方法(SMC)。

8.根据上述权利要求1至7中任一项所述的夹具-传送单元，其特征在于，夹具-传送单元(KT)沿着一个或多个虚拟的分离平面(T)划分。

9.根据上述权利要求中任一项所述的夹具-传送单元，其特征在于，延伸通过夹具-传送单元(KT)的重心(GS)的重量对称平面(Sz)和因此夹具-传送单元(KT)的重力向量(FG)延伸通过引导轨(15，500)——该引导轨可选地也构成为承载轨——和/或延伸通过一个承载轨(17)的可选地附加设置的滑动面(39)，夹具-传送单元(KT)经由该承载轨支承。

10.根据上述权利要求1至9中任一项所述的夹具-传送单元，其特征在于此外具有下面的特征：

在夹具-链单元(KK)上与导轨(2)上的路线区段相关地此外还作用离心力(FF)以及侧向引导力(FS)和横向力(FQ)；

离心力(FF)在一个平行于拉伸平面(Y)且延伸穿过夹具-传送单元的重心(GS)的离心力平面(S)中作用；

横向力平面(FQ)或侧向引导力(FS)在一个平行于拉伸力平面(Y)的平面(Q)中作用；

离心力平面(S)和侧向引导力或横向力平面(Q)以及拉伸力平面(Y)位于引导轨(15)的下边缘(15c)的上方或位于滑动轴承或滚动轴承的远离的各限界边缘的内部，该滑动轴承或滚动轴承支承在引导轨(15)上，并且

此外设置用于承接和支承夹具-链单元(KK)的重力(FG)的承载轨(17)。

11.根据上述权利要求1至9中任一项所述的夹具-传送单元，其特征在于此外具有下面的特征：

在夹具-链单元(KK)上与导轨(2)上的路线区段相关地此外还作用离心力(FF)、侧向引导力(FS)和横向力(FQ)；

离心力(FF)在一个平行于拉伸平面(Y)的离心力平面(S)中作用；

横向力平面(FQ)或侧向引导力(FS)在一个平行于拉伸力平面(Y)的平面(Q)中作用；

离心力平面(S)和侧向引导力或横向力平面(Q)以及拉伸力平面(Y)位于滑动轴承或滚动轴承内部、特别是滑动轴承或滚动轴承的下边缘的内部，该滑动轴承或滚动轴承被一个或多个引导轨(15)引导，并且

引导轨(15)的至少一个表面设置用于承接和支承夹具-链单元(KK)的重力(FG)。

12.根据权利要求11或11所述的夹具-传送单元，其特征在于，下面的平面中的两个或多个重合：拉伸力平面(Y)、离心力平面(S)和横向力或侧向引导力平面(Q)。

13.根据上述权利要求1至12中任一项所述的夹具-传送单元，其特征在于，

在夹具-传送单元(KT)上与导轨(2)上的路线区段相关地此外还作用离心力(FF)；

离心力平面(S)和拉伸力平面(Y)位于引导轨(15)的下边缘(15c)的上方或位于滑动轴承或滚动轴承的远离的各限界边缘的内部，该滑动轴承或滚动轴承支承在引导轨(15)上，并且

离心力平面(S)与拉伸力平面(Y)平行隔开或与拉伸力平面(Y)重合。