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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für ein umlaufendes
Endlosband.
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Derartige
Endlosbänder
werden in der Produktionstechnik für den Transport von Werkstücken eingesetzt.
Die Werkstücke
können
für den
Transport in im Wesentlichen horizontaler Richtung lose auf einem
Endlosband oder mehreren nebeneinander angeordneten Endlosbändern aufliegen,
oder sie können
für den
Transport in beliebige Richtungen zwischen einander gegenüberliegenden
umlaufenden Endlosbändern
eingeklemmt sein. Im einen wie im anderen Falle ist es für eine exakte
Förderung
der Werkstücke
wichtig, dass die Endlosbänder
eine vorgegebene Spannung aufweisen, sei es, um das Durchhängen der
Bänder
unter dem Gewicht der Werkstücke
auf ein vorgegebenes Maß zu
beschränken
oder um eine hinreichend feste Klemmung der Werkstücke zwischen
einander gegenüberliegenden Bändern zu
gewährleisten.
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Eine
Spannvorrichtung, mit der eine gewünschte Spannung eines umlaufenden
Endlosbandes realisierbar ist, umfasst im Allgemeinen einen Grundkörper, der
im Bezug auf ein das Band tragendes Gestell ortsfest ist, und ein
das Band berührendes
Kopfstück,
das im Bezug auf den Grundkörper verstellbar
ist, um die Weglänge
des Bandes und damit seine Spannung zu variieren.
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Zum
Verstellen des Kopfstückes
ist es bekannt, eine Gewindespindel zu verwenden, durch deren Drehung
das Kopfstück
in Bezug zum Grundkörper
verschoben wird. Das Einstellen der Bandspannung mit Hilfe einer
solchen Gewindespindel ist allerdings mühsam und zeitaufwändig, da
jeweils bei gegebener Stellung des Kopfstückes die Bandspannung gemessen
werden muss, um zu entscheiden, ob sie korrekt ist oder eine weitere
Verschiebung des Kopfstückes
in eine oder die entgegengesetzte Richtung erforderlich ist. Wenn
eine Bandfördervorrichtung
mehrere parallel angeordnete umlaufende Endlosbänder aufweist, muss dieser
Vorgang für
jedes Endlosband einzeln durchgeführt werden. Außerdem ist
es bei einer Anordnung von mehreren Spannvorrichtungen für mehrere
Bänder
schwierig, die Stellbewegung auf die Gewindespindel jeder einzelnen Stellvorrichtung
in einem kompakten Aufbau zu übertragen.
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Eine
Vereinfachung des Spannvorganges ergibt sich bei Verwendung einer
mit Hilfe eines Druckfluids angetriebenen Spannvorrichtung, wie
im Oberbegriff des Anspruches 1 angegeben. Zum einen ist durch den
Druck des Druckfluids nicht eine Position des bewegbaren Kopfstückes vorgegeben,
sondern die zu erzielende Bandspannung; d. h. je nach Länge und
Dehnbarkeit des zu spannenden Endlosbandes können sich bei gleichem Druck
des Druckfluids unterschiedliche Stellungen des Kopfstückes ergeben. So
entfällt
die Notwendigkeit, die Bandspannung zu messen, und darüber hinaus
können
mehrere Spannvorrichtungen für
Bänder
einer gleichen Transportvorrichtung parallel mit Druckfluid beaufschlagt werden,
um in sämtlichen
Bändern
ungeachtet eventueller Streuungen ihrer Länge und/oder Dehnbarkeit dieselbe
Bandspannung zu erzeugen.
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Es
zeigt sich jedoch, dass eine solche pneumatisch betriebene Spannvorrichtung
zu einem höheren
Verschleiß der
Endlosbänder
führt als
eine mechanisch wirkende Spannvorrichtung.
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Die
DE 35 31 552 A1 offenbart
eine spannbare Bandumkehre eines im Berg- und Tunnelbau eingesetzten
Gurtförderers,
die mittels Arbeitszylinder bewegbar und auch arretierbar ist.
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Durch
die
DE 83 17 386 U1 ist
eine Kettenförderer
für den
untertägigen
Bergbau bekannt, wobei ein Hubzylinder und eine Arretierung vorgesehen sind.
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Die
DE 18 01 522 A beschreibt
eine Spannanordnung für
endlose Zugmittel mit einem Druckmittelzylinder.
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Die
DE 38 35 524 A1 offenbart
eine Umkehrstation eines Kettenkratzförderers mit Spanneinrichtung
für das
Kratzerkettenband.
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Aufgabe
der Erfindung ist, eine Spannvorrichtung für ein umlaufendes Endlosband
zu schaffen.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch eine Spannvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1.
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Ein
Vorteil der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung
liegt darin, dass sie einerseits eine schnelle und exakte Einstellung
der Bandspannung, andererseits aber einen verschleißarmen Betrieb
der Endlosbänder
ermöglicht.
Die Arretierung der Kolbenstange verhindert, dass das Kopfstück bei jeder Abnahme
der Bandspannung, die im Betrieb auftritt, zum Beispiel bei der
Abgabe eines geförderten
Produktes, eine Nachrückbewegung
ausführt,
durch die das Band im Laufe der Zeit zunehmend ausgeleiert wird.
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Zum
Arretieren der Kolbenstange dient wenigstens eine zweite mit Druckfluid
beaufschlagbare Kammer des Grundkörpers.
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Einer
Ausgestaltung der Erfindung zufolge enthält jede zweite Kammer einen
verschiebbaren Kolben, der im mit Druckfluid beaufschlagten Zustand
der zweiten Kammer gegen die Kolbenstange gedrückt ist.
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Einer
alternativen Ausgestaltung zufolge kann jede zweite Kammer durch
eine Membran begrenzt sein, die im mit Druckfluid beaufschlagten
Zustand der zweiten Kammer gegen die Kolbenstange gedrückt ist.
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Um
ein Ausweichen der Kolbenstange unter einem von der zweiten Kammer
aus auf sie ausgeübten
Druck zu vermeiden, ist die Kolbenstange vorzugsweise durch einen
Durchgang geführt,
wobei auf einer Seite des Durchganges die zweite Kammer angeordnet
ist und eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite des
Durchganges durch ein fest mit dem Grundkörper verbundenes Widerlager
gebildet ist.
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Zum
Vermeiden des Ausweichens der Kolbenstange ist es ferner sinnvoll,
dass die von mehreren mit Druckfluid beaufschlagten zweiten Kammern auf
die Kolbenstange ausgeübten
Kräfte
einander kompensieren, insbesondere indem die Membranen oder Kolben
mehrerer zweiter Kammern bei Druckbeaufschlagung jeweils Bewegungen
in entgegengesetzte Richtungen ausführen und Kräfte von im Wesentlichen gleichem
Betrag auf die Kolbenstange ausüben.
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Insbesondere
zu diesem Zweck ist es sinnvoll, wenn die Kolbenstange in mehrere
Zweige aufgeteilt ist und eine die zweiten Kammern enthaltende Region
des Grundkörpers
zwischen den Zweigen angeordnet ist.
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Um
eine ausreichende Steifigkeit zu gewährleisten, sind die Zweige
vorzugsweise an jeweils zwei Enden zu einem die Region umgreifenden
Rahmen verbunden.
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Um
den Aufbau kompakt zu halten, kann in der zwischen den Zweigen angeordneten
Region des Grundkörpers
auch die erste Kammer angeordnet sein.
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Der
Kolben der ersten Kammer ist vorzugsweise doppelt wirkend, um sowohl
eine Ausfahrbewegung als auch eine Zurückweichbewegung des Kopfstückes steuern
zu können.
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Versorgungsanschlüsse zur
Versorgung der ersten und zweiten Kammer mit Druckfluid sind vorzugsweise
paarweise fluchtend und miteinander kommunizierend an entgegengesetzten
Seiten des Grundkörpers
angebracht. Dies vereinfacht die Nebeneinandermontage von mehreren
Spannvorrichtungen für
mehrere Bänder
einer gleichen Bandfördervorrichtung.
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Zur
Befestigung der Spannvorrichtung am Träger kann der Grundkörper mit
einer Bohrung zum Aufnehmen des Trägers versehen sein.
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Diese
Bohrung erstreckt sich zweckmäßigerweise
parallel zur Fluchtrichtung der kommunizierenden Versorgungsanschlüsse.
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Die
Kammern und das Kopfstück
sind vorzugsweise an diametral entgegengesetzten Seiten der Bohrung
angeordnet. So kann der Träger
die Spannvorrichtung nah an ihrem Schwerpunkt unterstützen, und
zwischen Träger
und Spannvorrichtung treten allenfalls kleine Drehmomente auf.
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Weitere
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Figuren.
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Es
zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung;
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2A–D schematische
Darstellungen von Varianten der Spannvorrichtung;
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3 einen
Schnitt durch die Spannvorrichtung;
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4 eine
Anordnung von mehreren zu einer Baugruppe zusammengefassten Spannvorrichtungen;
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5 einen
vergrößerten Teilschnitt
durch in einer Baugruppe zusammengefasste Spannvorrichtungen;
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6 eine
schematische Darstellung eines Falzapparates mit Bandsystemen.
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Die
Spannvorrichtung der 1 ist auf einem stabförmigen Träger 01 mit
unrundem Querschnitt montiert dargestellt. Ein Grundkörper 02 der Spannvorrichtung
ist in Längsrichtung
gegliedert in ein Fußstück 03,
einen Zylinderabschnitt 04 und einen Kopfabschnitt 09.
Der Träger 01 durchsetzt
eine Bohrung in dem Fußstück 03.
In dem Zylinderabschnitt 04 ist eine erste Kammer 06 (siehe 3)
gebildet. Eine Kolbenstange 07, die mit einem Kolben 08 in
der ersten Kammer 06 verbunden ist, tritt an dem Kopfabschnitt 09 des
Grundkörpers 02 aus.
Die Kolbenstange 07 ist verlängert durch ein aus einem Metallstreifen
geformtes U-förmiges
Joch 11, dessen zwei Schenkel 12, 13 an
entgegengesetzten Seiten des Grundkörpers 02 bis jenseits
des Trägers 01 zurückgeführt sind.
Die Schenkel 12, 13 sind jeweils durch einen vom
Kopfabschnitt 09 und einen daran befestigten Bügel 17 begrenzten
Durchgang geführt und
erstrecken sich durch eine Nut 18 an einer oberen bzw.
unteren Schmalseite des Fußstückes 03.
An ihren freien Enden sind die zwei Schenkel 12, 13 durch
einen Block 14 fest zu einem starren viereckigen Rahmen
verbunden. Der Block 14 trägt eine drehbare Riemenscheibe 16,
die vorgesehen ist, um von einem zu spannenden Endlosband umschlungen zu
werden. Die Kolbenstange 07, das Joch 11 und der
Block 14 können
gemeinsam als eine Kolbenstange im weiteren Sinne aufgefasst werden,
die die Riemenscheibe 16 mit dem Kolben 08 verbindet,
um eine Stellbewegung der Riemenscheibe 16 anzutreiben.
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An
dem Zylinderabschnitt 04 sind zwei Paare von Rippen 19 mit
in einer gleichen, zur Längsrichtung
des Trägers 01 senkrechten
Ebene liegenden Stirnflächen 21 gebildet.
Gewindebohrungen 22 in den Stirnflächen 21 ermöglichen
die Anbringung eines eine weitere Riemenscheibe tragenden Armes 23,
der, da fakultativ, in 1 gestrichelt dargestellt ist.
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Wie
in 2A schematisch dargestellt, kann die erfindungsgemäße Spannvorrichtung
als einzige Riemenscheibe die Riemenscheibe 16 haben und ein
die Riemenscheibe 16 an einem vom Grundkörper abgewandten
Abschnitt ihres Umfangs umschlingendes Band 24 spannen,
indem die Riemenscheibe 16 vom Grundkörper 02 weggeschoben
wird; es kann der bereits erwähnte
Arm 23 mit einer weiteren, von dem Band 24 umschlungenen
Riemenscheibe 26 vorgesehen sein (2B), oder
der Arm 23 kann in entgegengesetzte Richtungen vom Grundkörper 02 abstehen
und an jedem freien Ende eine Riemenscheibe 26 tragen (2C).
Des Weiteren kommt gemäß 2D eine
Anordnung in Betracht, in der die verschiebbare Riemenscheibe 16 allein
vorgesehen ist, sie aber an ihrer dem Grundkörper 02 zugewandten
Seite von dem zu spannenden Band 24 umschlungen ist.
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3 zeigt
im Detail einen Schnitt durch die Spannvorrichtung in der Anordnung
gemäß 2C. Eine
erste Anschlagkonfiguration, in der die Riemenscheibe 16 weitestmöglich vom
Grundkörper 02 entfernt
ist, ist mit durchgezogenen Linien dargestellt. In dieser Konfiguration
befindet sich der Kolben 08 in der ersten Kammer 06 in
unmittelbarer Nachbarschaft zu einer dem Träger 01 benachbarten
Stirnseite 27 der Kammer 06. Die Kolbenstange 07 erstreckt sich
durch die Kammer 06 und eine Bohrung des Kopfabschnittes 09 bis
zu einem außerhalb
des Grundkörpers 02 liegenden
Verbindungspunkt mit dem Joch 11. Dessen zwei Schenkel 12, 13 verlaufen parallel
zu der Kolbenstange 07 in entgegengesetzter Richtung zwischen
dem Kopfabschnitt 09 und den daran befestigten Bügeln 17.
Im Kopfabschnitt 09 den Bügeln 17 gegenüberliegend
sind zwei Kammern 28 zu erkennen, die über eine parallel zum Träger 01 durch
den Kopfabschnitt 09 verlaufende Bohrung 29 mit
Druckluft beaufschlagbar sind. Die Kammern 28 enthalten
jeweils eine Membran oder eine Kolbenplatte, die, wenn die Kammern 28 mit
Druckluft beaufschlagt sind, die Schenkel 12, 13 gegen
die Bügel 17 pressen
und so in ihrer Stellung fixieren. Im drucklosen Zustand der Kammern 28 sind
die Schenkel 12, 13 frei verschiebbar.
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Eine
zweite zum Träger 01 parallele
Bohrung 31 erstreckt sich durch das Fußstück 03. Sie kommuniziert
mit der ersten Kammer 06 über eine Stichbohrung 32,
die auf die Stirnseite 27 der Kammer 06 mündet. Wenn
die Kammern 28 drucklos sind und die Bohrung 31 mit
Druckluft beaufschlagt ist, so treibt die über die Bohrung 31 in
die Kammer 06 zuströmende
Druckluft den Kolben 08 aus der durchgezogen gezeichneten
Anschlagstellung bis in eine mit strichpunktierten Linien dargestellte
entgegengesetzte Anschlagstellung, in der der Kolben 08 sich
in unmittelbarer Nähe
der gegenüberliegenden
Stirnseite 33 der Kammer 06 befindet.
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Eine
dritte Bohrung 34 im Kopfabschnitt 09 kommuniziert
mit der Kammer 06 über
eine benachbart zur Stirnseite 33 mündende Stichbohrung 36,
so dass durch Druckbeaufschlagung der Bohrung 34 bei gleichzeitiger
Druckentlastung der Bohrung 31 der Kolben 08 in
die durchgezogen dargestellte Konfiguration zurückgetrieben werden kann.
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Wenn
das Band 24 wie in 3 dargestellt um
die Riemenscheibe 16 geschlungen ist, kann das Band 24 die
Rückkehr
des Kolbens in die durchgezogen dargestellte Konfiguration verhindern;
statt dessen kommt der Kolben 24 in einer nicht dargestellten Zwischenstellung
zur Ruhe, in welcher der auf den Kolben 08 wirkende Druck
und die Spannung des Bandes 24 einander ausgleichen.
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Dies
ermöglicht
es, eine Vielzahl von Spannvorrichtungen 37, die wie in 4 gezeigt,
nebeneinander auf dem gleichen Träger 01 montiert sind,
einfach und schnell einzustellen, indem alle mit einem gleichen
Druck an ihrer Bohrung 34 (oder ihrer Bohrung 31 im
Falle einer Anordnung des Bandes 24 gemäß 2D) beaufschlagt
werden. Die infolge der Druckbeaufschlagung zurückgelegte Stellbewegung kann
von einer Spannvorrichtung 37 zur anderen unterschiedlich
sein; die erzeugte Bandspannung ist bei allen Spannvorrichtungen 37 die
gleiche. Nach Einstellen der Bandspannung wird jeweils die Bohrung 29 druckbeaufschlagt,
um die Spannvorrichtungen 37 in der eingestellten Konfiguration
zu verriegeln. Anschließend
kann die Kammer 06 bis zum nächsten Einstellvorgang drucklos
gelassen werden.
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Wie
in 4 gezeigt, sind die Spannvorrichtungen 37 auf
dem Träger 01 so
eng platziert, dass die Fußstücke 03 und
Kopfabschnitte 09 ihrer Grundkörper sich gegenseitig berühren. Um
homologe Bohrungen 29, 31 bzw. 34 der
Spannvorrichtungen 37 jeweils gleichzeitig mit Druckgas
zu beaufschlagen, genügt
es, wie in dem Teilschnitt der 5 am Beispiel
der Bohrungen 31 gezeigt, jeweils an einer Seite des Grundkörpers 02 die
Bohrung umgebend eine mit einem Dichtring 38 bestückte Nut
vorzusehen, wobei der Dichtring 38 zwischen den Grundkörpern 02 der
Spannvorrichtungen 37 komprimiert wird, und an einem von
der Druckgasquelle abgewandten Ende der miteinander fluchtenden Bohrungen 31 einen
Stopfen 39 einzusetzen. So genügt eine einzige Druckgasquelle
in Verbindung mit einem Wegeventil oder mit zwei Absperrventilen,
um die Spannvorrichtungen 37 einzustellen und in der eingestellten
Konfiguration zu fixieren.
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Die
Spannvorrichtung kann zum Spannen von umlaufenden Endlosbändern 24 für beliebige
Anwendungen eingesetzt werden, wobei der Träger 01 im Allgemeinen
an demselben Gestell angebracht ist, an dem auch die Endlosbänder 24 führende Umlenkwalzen
montiert sind. Sie erlaubt das Einstellen der Endlosbänder 24 in
Ruhe oder in Bewegung. Ein bevorzugtes Einsatzgebiet sind Endlosbänder, die
in einem an sich bekannten Falzapparat 41 zum Transport
von zu falzenden Druckerzeugnissen dienen.
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In 6 ist
exemplarisch ein Falzapparat 41 mit entsprechenden Bändern 24 dargestellt.
Dem Falzapparat 41 ist eine Querschneidvorrichtung 42 vorgeordnet,
welcher einen z. B. bedruckten Papierstrang in Produktabschnitte
quer schneidet bevor diese auf der Oberfläche eines Transport- bzw. Falzmesserzylinders 43 (z.
B. mittels Punkturnadeln oder Greifern gehalten) aufgenommen und
im Spalt mit einem Falzklappenzylinder 44 quergefalzt und
von letzterem übernommen
werden. Zwischen Querschneider 42 und Falzmesserzylinder 43 kann
ein als Beschleunigungsband ausgebildetes Band 24 zur Führung der
Produktabschnitte vorgesehen sein. Anschließend an den Falzklappenzylinder 44 wird
das Produkt z.B. von einem Bandsystem mit mindestens einem Band 24 aufgenommen
und z. B. einem oder mehreren Schaufelrädern 46 oder einem
anderen, nicht dargestelltem optionalen Aggregat eines Falzapparates
(zweiter Längsfalz
und/oder zweiter Querfalz) zugeführt.
Das dem Falzklappenzylinder 44 nachgeordnete Bandsystem
ist beispielsweise doppelt mit zwei Bändern 24 ausgebildet,
zwischen denen die Produktabschnitte gefördert werden. Dem Schaufelrad 46 ist
z. B. ein Auslageband 47 nachgeordnet. Exemplarisch ist
in 6 im dem Falzmesserzylinder 43 vorgeordneten
und in einem dem Falzklappenzylinder 44 nachgeordneten
Bandsystem jeweils eine entsprechende Spannvorrichtung durch eine
Riemenscheibe 16 angedeutet. Eine oder mehrere derartige
Spannvorrichtungen können
in jedem Bandsystem vorgesehen sein.
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- 01
- Träger
- 02
- Grundkörper
- 03
- Fußstück
- 04
- Zylinderabschnitt
- 05
-
- 06
- 1.
Kammer
- 07
- Kolbenstange
- 08
- Kolben
- 09
- Kopfabschnitt
- 10
-
- 11
- Joch
- 12
- Schenkel
- 13
- Schenkel
- 14
- Block
- 15
-
- 16
- Riemenscheibe
- 17
- Bügel
- 18
- Nut
- 19
- Rippe
- 20
-
- 21
- Stirnfläche
- 22
- Gewindebohrung
- 23
- Arm
- 24
- Band
- 25
-
- 26
- Riemenscheibe
- 27
- Stirnseite
v. 06
- 28
- Kammer
- 29
- Bohrung
- 30
-
- 31
- Bohrung
- 32
- Stichbohrung
- 33
- Stichseite
- 34
- Bohrung
- 35
-
- 36
- Stichbohrung
- 37
- Spannvorrichtungen
- 38
- Dichtring
- 39
- Stopfen
- 40
-
- 41
- Falzapparat
- 42
- Querschneider
- 43
- Falzmesserzylinder
- 44
- Falzklappenzylinder
- 45
-
- 46
- Schaufelrad
- 47
- Auslageband