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Die Erfindung betrifft einen verstellbaren Rahmen, in dem mindestens eine Walze zum Transport einer laufenden Warenbahn drehbar abgestützt ist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 oder 2.
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Aus der
DE 31 25 852 C1 ist ein gattungsgemäßer Rahmen bekannt. Er ist verdrehbar, wobei in ihm zwei Walzen drehbar abgestützt sind. Diese Walzen dienen zum Transport einer laufenden Warenbahn. Der Rahmen weist außerdem Stützrollen auf, die an Schienen rollbar abgestützt sind, um eine Verschwenkung des Rahmens um eine Achse zu ermöglichen.
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Aus der
US 4 204 619 A ist ein gattungsgemäßer Drehrahmen bekannt, der zwei Umlenkwalzen aufweist, die an einer Platte gehalten sind. Zur Realisierung einer verschwenkbaren Abstützung der Platte sind Schienen vorgesehen, auf denen Kugeln rollbar abgestützt sind. Diese Kugeln sind dabei in Käfigen drehbar gehalten, die gegeneinander gerichtet sind. Auf diese Weise werden sowohl positive als auch negative Stützlasten abgestützt. Die Kugelkäfige und die Schienen sind dabei von Gehäusen umschlossen.
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Diese Vorrichtung hat sich in der Praxis vielfach bewährt und bildet den Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verstellbaren Rahmen der eingangs genannten Art zu schaffen, der sich durch eine erhöhte Zuverlässigkeit auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 oder 2 gelöst.
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Ein verstellbarer Rahmen gemäß Anspruch 1 dient zum Transport einer laufenden Warenbahn. Zu diesem Zweck ist in dem Rahmen mindestens eine Walze drehbar abgestützt. Über diese mindestens eine Walze kann die Warenbahn reibungsarm transportiert werden. Für verschiedene Anwendungszwecke ist es notwendig, den Rahmen samt der darauf abgestützten Walze zu verstellen. Damit kann die mindestens eine Walze in einem spitzen Winkel zur Bahnlaufrichtung eingestellt werden. Dies dient beispielsweise zur Führung der Warenbahn, da die schräggestellte Walze auf die Warenbahn eine Bewegungskomponente senkrecht zur Laufrichtung erzeugt. Es ist aber auch daran gedacht, daß die schräggestellte Walze eine Schußfadenrichtkomponente darstellt, indem sie schräg zur Warenbahnlaufrichtung verlaufende Schußfäden orthogonal zur Warenbahnlaufrichtung ausrichtet. Insbesondere bei großbauenden Rahmen ist eine Lagerung des Rahmens ausschließlich in einem Drehpunkt wegen der damit verbundenen hohen Biegemomente nicht zweckmäßig. Außerdem kommt es in der Praxis auch vor, daß die Verstellachse des verstellbaren Rahmens außerhalb des Rahmens liegt und somit nicht im verstellbaren Rahmen gelagert werden kann. Außerdem ist daran gedacht, auch komplexe Verstellbewegungen auszuführen, die sich nicht als einfache Schwenkbewegungen darstellen. In diesen Fällen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, am Rahmen mindestens eine Stützrolle vorzusehen, die an mindestens einer stationären Schiene rollbar abgestützt ist. Damit können die Gewichtskraft des verstellbaren Rahmens sowie zusätzliche Kraftkomponenten, die von der Warenbahn auf diesen ausgeübt werden, reibungsarm von der mindestens einen Stützrolle abgestützt werden, ohne die Bewegungsfreiheit des verstellbaren Rahmens einzuschränken. Insbesondere im Bereich von Textil- und Papiermaschinen hat sich jedoch herausgestellt, daß diese Abstütztechnik gravierende Mängel aufweist. Insbesondere lagern sich an den stationären Schienen Fremdkörper, beispielsweise in Form von Textilflusen bzw. Papierstaub, ab, die durch die Bewegung der mindestens einen Stützrolle festgepreßt werden. Dadurch lagern sich auf der mindestens einen Schiene mehr und mehr Fremdkörper ab, die für die mindestens eine Stützrolle ein zunehmendes Hindernis in ihrer Bewegungsfreiheit darstellen. Dabei ist zu berücksichtigen, daß der verstellbare Rahmen in der Regel nur sehr kleine Verstellbewegungen ausführen muß, so daß die mindestens eine Stützrolle nur einen verhältnismäßig kurzen Abschnitt der mindestens einen Schiene ausnutzt. Damit besitzt die mindestens eine Schiene keinerlei Selbstreinigungseffekt, was den Betrieb des verstellbaren Rahmens in mit Fremdkörpern beladener Luft erschwert. Zur Lösung dieses Problems ist die mindestens eine Stützrolle von mindestens einem Schutzgehäuse umschlossen, welches zumindest an einer der Schiene zugewandten Seite offen ist. Im einfachsten Fall ist das Schutzgehäuse ohne weitere Befestigungsmittel auf die mindestens eine Stützrolle aufgesteckt, um zumindest große Fremdkörper fern zu halten. Durch die mindestens eine Öffnung ist sichergestellt, daß die mindestens eine Stützrolle in direkten Kontakt mit der mindestens einen stationären Schiene gelangt und die erforderliche Stützkraft abstützen kann. Fremdkörper werden jedoch auf diese Weise zuverlässig von der mindestens einen Stützrolle ferngehalten, so daß diese nicht mehr zwischen Stützrolle und Schiene festgepreßt werden können. Dies erhöht die Betriebssicherheit des verstellbaren Rahmens erheblich.
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Um zu verhindern, daß Fremdkörper in den Innenraum des Schutzgehäuses gelangen können, ist es günstig, wenn das mindestens eine Schutzgehäuse Kufen aufweist. Diese Kufen sind dabei an die Schiene angepaßt und können entlang dieser Schiene gleiten. Auf diese Weise werden auch Fremdkörper, die sich auf der Schiene abgelagert haben, abgeschabt und vom Innenraum des Gehäuses ferngehalten. Auch dies erhöht die Zuverlässigkeit des verstellbaren Rahmens erheblich.
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Alternativ ist es gemäß Anspruch 2 auch vorstellbar, die mindestens eine Stützrolle stationär zu halten, während am Rahmen die mindestens eine Schiene gehalten ist. Durch diese kinematische Umkehrung wird der Betrieb des vestellbaren Rahmens in keiner Weise beeinträchtigt. Der Schutz der mindestens einen Stützrolle erfolgt in gleicher Weise wie oben beschrieben.
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Um zu verhindern, daß Fremdkörper direkt von der Luft auf die mindestens eine Stützrolle übertragen werden, ist es gemäß Anspruch 3 günstig, wenn das Schutzgehäuse radial um die mindestens eine Stützrolle herum geschlossen ist. Einzige Ausnahme bildet dabei die der Schiene zugewandte Seite, da hier eine Öffnung erforderlich ist, die den direkten Kontakt der Stützrolle mit der Schiene sicherstellt.
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Um auch zu verhindern, daß Fremdkörper vom freien Ende der mindestens einen Stützrolle auf die Stützrollenlauffläche gelangen können, ist es gemäß Anspruch 4 vorteilhaft, wenn das Schutzgehäuse an zumindest einer axialen Seite der mindestens einen Stützrolle geschlossen ist.
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Um Stützkräfte mit der mindestens einen Stützrolle übertragen zu können, muß diese an wenigstens einer Seite gelagert sein. Dies geschieht gemäß Anspruch 5 in einem Lagerblock, in dem ein Drehlager für die mindestens eine Stützrolle gehalten ist. In diesem Fall reicht es aus, wenn das mindestens eine Schutzgehäuse an der Seite des Drehlagers offen ausgebildet ist. Um auch dort ein Eindringen von Fremdkörpern zu verhindern, ist das mindestens eine Schutzgehäuse am Lagerblock festgelegt.
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Zur Verbesserung der Schutzwirkung des mindestens einen Schutzgehäuses ist es schließlich gemäß Anspruch 6 vorteilhaft, wenn das mindestens eine Schutzgehäuse am Lagerblock mit mindestens einem Dichtmittel versehen ist. Damit wird auch das Eindringen kleinster Fremdkörper in den Innenraum des mindestens einen Schutzgehäuses verhindert.
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Schließlich ist es gemäß Anspruch 7 günstig, wenn das mindestens eine Schutzgehäuse mindestens zwei einander gegenüberliegende Öffnungen aufweist. Damit kann sich die mindestens eine Stützrolle wahlweise an beiden Seiten an der Schiene abstützen. Dies erlaubt neben einer stehenden auch eine hängende Anordnung des verstellbaren Rahmens, bei der der verstellbare Rahmen kopfüber angeordnet ist. In diesem Fall drückt die Gewichtskraft des verstellbaren Rahmens die in die Gegenrichtung, verglichen mit der normalen Anordnung. Die zusätzliche, der ersten Öffnung gegenüberliegende zweite Öffnung ermöglicht dabei eine unmittelbare Abstützung der mindestens einen Stützrolle an der Schiene. Alternativ können die mindestens zwei einander gegenüberliegenden Öffnungen im mindestens einem Schutzgehäuse auch dazu genutzt werden, negative Stützlasten am verstellbaren Rahmen abzustützen. Normalerweise drückt der verstellbare Rahmen mit seiner Gewichtskraft nach unten. Je nach Verlauf und Zugkraft der laufenden Warenbahn kann es jedoch auch vorkommen, daß die gesamte resultierende Kraft nach oben gerichtet ist. In diesem Fall kommt die obere Seite der mindestens einen Stützrolle mit der Schiene in Kontakt, was wiederum durch die zusätzliche Öffnung im mindestens einem Schutzgehäuse ermöglicht wird. In Abhängigkeit vom Spiel der mindestens einen Stützrolle innerhalb der Schiene und der konstruktiven Ausbildung des mindestens einen Schutzgehäuses kann es in diesem Fall zweckmäßig sein, daß mindestens ein Schutzgehäuse relativ zur mindesten einen Stützrolle verstellbar auszubilden. Dies erfolgt im einfachsten Fall durch ein einfaches Aufstecken des mindestens einen Schutzgehäuses auf die mindestens eine Stützrolle. Im Falle des Einsatzes von zusätzlichen Befestigungsmitteln wie beispielsweise Schrauben ist es dagegen zweckmäßig, beispielsweise durch entsprechende Langlöscher im mindestens einen Schutzgehäuse eine vertikale Bewegbarkeit des mindestens einen Schutzgehäuses relativ zur mindestens einen Stützrolle zu realisieren.
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Der Erfindungsgegenstand wird beispielhaft anhand der Zeichnung erläutert, ohne den Schutzumfang zu beschränken.
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Es zeigt:
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1 eine räumliche Darstellung des verstellbaren Rahmens,
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2 einen Detailausschnitt aus 1 in Schnittdarstellung und
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3 eine Detaildarstellung eines Schutzgehäuses.
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Die 1 zeigt einen verstellbaren Rahmen 1, in dem zwei Walzen 2 drehbar abgestützt sind. Diese Walzen 2 sind von einer Warenbahn 3 umschlungen, die in Laufrichtung 4 bewegt wird. Die Warenbahn 3 ist nur im Teilbereich dargestellt, um die Details des Rahmens 1 besser erkennen zu können. Um die Warenbahn 3 zu führen, ist es notwendig, senkrecht zur Laufrichtung 4 eine Kraft auf die Warenbahn 3 auszuüben. Dies wird dadurch realisiert, daß der verstellbare Rahmen 1 um eine Drehachse 5 verschwenkbar ist.
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Um die Gewichtskraft des verstellbaren Rahmens 1 abzustützen, ist dieser auf einem stationären, maschinenfesten Stützrahmen 6 gestützt. Auf diesem Stützrahmen 6 sind stationäre Schienen 7 festgelegt, die im Querschnitt U-förmig sind. Der verstellbare Rahmen 1 weist mehrere Stützrollen 8 auf, die an den Schienen 7 rollbar abgestützt sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind vier Schienen 7 und vier Stützrollen 8 vorgesehen. Diese Zahl ist jedoch nicht zwingend. Bei klein bauenden Rahmen 1 kann die Anzahl der Schienen 7 und Stützrollen 8 auch verringert werden. Bei sehr großen Rahmen 1, wie sie beispielsweise in der Papierindustrie eingesetzt werden, kann es dagegen zweckmäßig sein, die Zahl der Schienen 7 und Stützrollen 8 zu erhöhen. Außerdem ist auch daran gedacht, an einer Schiene 7 mehr als eine Stützrolle 8 abzustützen, um die Last besser zu verteilen.
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Die Stützrollen 8 sind von Schutzgehäusen 9 umgeben, um Fremdkörper von den Stützrollen 8 fernzuhalten.
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Der genaue Aufbau der Stützrollen 8 und des Schutzgehäuses 9 wird anhand der Schnittdarstellung gemäß 2 näher erläutert. Der Schnitt erfolgt entlang der Schnittlinie II-II gemäß 3. Die Schiene 7 ist im Querschnitt U-förmig ausgebildet und besitzt einen unterseitigen Tragschenkel 10 und einen oberseitigen Schutzschenkel 11. Eine Innenseite des Tragschenkels 10 und des Schutzschenkels 11 ist jeweils als Lauffläche 12 für die Stützrolle 8 ausgebildet. Der lichte Querschnitt der U-förmigen Schiene 7 ist derart bemessen, daß das Schutzgehäuse 9 in die Schiene 7 eingepaßt ist.
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Die Stützrolle 8 ist an einer Rollenachse 13 gehalten, die an Wälzlagern 14 abgestützt ist. Diese Wälzlager 14 sind in einem Lagerblock 15 festgelegt, der von der Rollenachse 13 durchsetzt ist. Ein freies Ende 16 der Rollenachse 13 ist mit einem Widerlager 17, beispielsweise in Form einer Mutter versehen. Dieses Widerlager 17 verhindert eine axiale Bewegung der Rollenachse 13 und damit der Rolle 8.
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Im Lagerblock 15 ist außerdem eine vertikale Gewindebohrung 18 vorgesehen, in die ein Gewindebolzen 19 eingeschraubt ist. Dieser Gewindebolzen 19 dient zur Verbindung des Lagerblocks 15 mit dem verstellbaren Rahmen 1.
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Das Schutzgehäuse 9 besitzt einen Flansch 20, mit dem es über Befestigungsmittel 21 in Form von Schrauben am Lagerblock 15 festgelegt ist. Zur Erzielung einer dichten Verbindung zwischen dem Schutzgehäuse 9 und dem Lagerblock 15 ist zwischen beiden ein Dichtmittel 22 in Form eines O-Rings vorgesehen. Das Dichtmittel 22 ist nur in jenen Anwendungsfällen sinnvoll, in denen feinste Stäube von der Stützrolle 8 abzuhalten sind. Dies trifft beispielsweise auf die Papierindustrie zu. Bei relativ großen Fremdkörpern, wie beispielsweise Flusen von Textilien, kann auf das zusätzliche Dichtmittel 22 auch verzichtet werden.
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Das Schutzgehäuse 9 ist an der dem Wälzlager 14 gegenüberliegenden Seite geschlossen, an der Wälzlagerseite jedoch offen. Dort ist es durch den Lagerblock 15 abgeschlossen. Das Schutzgehäuse 9 ist radial um die Stützrolle 8 herum geschlossen, wobei es auf den Laufflächen 12 der Schiene 7 zugewandten Seite jeweils eine Öffnung besitzt. Diese Öffnung stellt sicher, daß die Stützrolle 8 stets mit der Lauffläche 12 in Kontakt treten kann.
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Die weiteren Details des Schutzgehäuses 9 werden anhand der 3 näher erläutert. Der Flansch 20 des Schutzgehäuses 9 ist im wesentlichen rechteckförmig ausgebildet und besitzt in den Eckbereichen Bohrungen 24, die von den Befestigungsmitteln 21 durchdringbar sind. Im unteren und oberen Bereich 25 besitzt das Schutzgehäuse 9 jeweils eine Öffnung 26, durch die die Stützrolle 8 mit der Lauffläche 12 in Kontakt treten kann. Beidseits jeder Öffnung 26 ist jeweils eine Kufe 27 vorgesehen, die an die Form der Schiene 7 angepaßt ist. Diese Kufe 27 schabt Fremdkörper von der Lauffläche 12 der Schiene 7 ab, die sich im Laufweg der Stützrolle 8 befinden. Auf diese Weise wird ein Innenraum 28 des Schutzgehäuses 9 frei von Fremdkörpern gehalten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verstellbarer Rahmen
- 2
- Walze
- 3
- Warenbahn
- 4
- Laufrichtung
- 5
- Drehachse
- 6
- Stützrahmen
- 7
- Schiene
- 8
- Stützrolle
- 9
- Schutzgehäuse
- 10
- Tragschenkel
- 11
- Schutzschenkel
- 12
- Lauffläche
- 13
- Rollenachse
- 14
- Wälzlager
- 15
- Lagerblock
- 16
- freies Ende
- 17
- Widerlager
- 18
- Gewindebohrung
- 19
- Gewindebolzen
- 20
- Flansch
- 21
- Befestigungsmittel
- 22
- Dichtmittel
- 23
- Eckbereich
- 24
- Bohrung
- 25
- Bereich
- 26
- Öffnung
- 27
- Kufe
- 28
- Innenraum
