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Einrichtung zum : Führen und Breitenregeln einer endlosen, in Breitenrichtung
elastischen Bahn Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Führen und Breitenregeln
einer endlosen, in Breitenrichtung elastischen Bahn, z. B. eines Gewebe-, Kautschuk-
oder Kunststonbandes Das richtige Führen bzw. Zentrieren einer solchen endlosen
Bahn und die Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Bahnbreite ist vor allem beim
Durchgang der Bahn durch Behandlungs- und Bearbeitungsmaschinen unerläßlich. Die
Bahn muß beim Einlaufen in derartige Maschinen immer in zentrierter Mittellage gehalten
werden, darf sich also nicht quer dazu verstellen. Außerdem ist die ständige Aufrechterhaltung
der gleichen vorgeschriebenen Bahnbreite erforderlich. In Breitenrichtung elastische
Bahnen haben z. B. unter der Einwirkung der verschiedenartigen Behandlungen, denen
sie unterworfen werden, häufig das Bestreben, recht erheblich in Querrichtung zu
schrumpfen, so daß Verluste hinsichtlich der Breiten- und Längenabmessungen des
fertigen Produktes verursacht werden.
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Eine bekannte Einrichtung zum Führen und zur Regelung der Breite
einer endlosen Bahn weist eine in einem Rahmengestell gelagerte, gekrümmte und auf
die Bahn einwirkende Walze auf, die durch mit den Bahnkanten zusammenwirkende Fühlglieder
steuerbar sowie als Ganzes quer zur Bewegungsrichtung der Bahn verstellbar ist und
deren freie Achs enden schwenkbar sind. Bei dieser bekannten Einrichtung dient das
eine mit der einen Bahnkante zusammenwirkende Fühlglied zur Veränderung der Walzenkrümmung,
d. h. zur Beeinflussung der Bahnbreite, während das zweite mit der anderen Bahnkante
zusammenwirkende Fühlglied die Querverstellung der Walze steuert und damit die Zentrierung,
d. h. die Geradführung der Bahn, bewirkt.
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Mit einer derartigen Einrichtung ist jedoch die Aufgabe, eine in
Querrichtung elastische Bahn sowohl genau zentrisch zu führen, als auch jeder unerwünschten
Veränderung der Bahnbreite sofort wirksam zu begegnen, nicht zu lösen. Wenn sich
nämlich eine Breitenveränderung z. B. nur im Bereich des die Querverstellung der
Walze bewirkenden Fühlgliedes auswirkt, so bleibt die bei dieser Erscheinung notwendigerweise
zu verändernde Krümmung der Walze dennoch unverändert, und es besteht überdies die
Gefahr, daß die im wesentlichen zentrisch, d. h. geradlinig laufende Bahn unnötigerweise
aus diesem Geradlauf herausgeführt wird. Umgekehrt kann eine Betätigung des die
Walzenkrümmung steuernden Fühlgliedes durch eine vom Geradlauf abweichende Bahn
vorschriftsmäßiger Breite zur Folge haben, daß diese Bahnbreite unnötigerweise verändert
wird.
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Sehr häufig tritt der Fall ein, daß sich eine unerwünschte Breitenveränderung
der Bahn nur an einer Bahnkante auswirkt. Dann muß das hierdurch beeinflußte Fühlglied
allein alle erforderlichen Operationen auslösen können, die notwendig sind, um nicht
nur die Sollbreite der Bahn wiederherzustellen, sondern auch die Bewegung der Bahn
wieder so auszurichten, daß die Bahnmitte in der vorgeschriebenen Richtung verläuft.
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Aus diesem Grunde ist die Einrichtung nach der Erfindung in der Weise
ausgebildet, daß jedes der beiden von je einer Bahnkante beeinflußbaren Fühlglieder
unabhängig von dem anderen Fühlglied sowohl ein Verschwenken des auf der gleichen
Bahnseite liegenden Achsendes der Walze unabhängig von dem anderen Achsende zur
einseitigen Änderung der Walzenkrümmung, als auch zugleich eine Querverstellung
der Walze gegenüber der Bahn bewirken kann, sobald es mit der zugehörigen Bahnkante
in Berührung kommt. Jedes der beiden Fühlglieder beeinflußt also sowohl die Krümmung
des auf seiner Seite liegenden Walzenendes, als auch die notwendige Querverstellung
der Walze gegenüber der Bahn.
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Beide Verstellbewegungen ergänzen bzw. kompensieren einander, was
zu dem weiteren Vorteil gegenüber der bekannten Einrichtung führt, daß ein sogenanntes
»Schwänzeln«, d. h. ein unsicheres Hin-und Herschwenken der Bahnmitte, beim Durchlauf
vermieden oder doch auf ein bedeutungsloses Mindestmaß herabgesetzt ist.
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Ist es notwendig, zur Wiederherstellung einer gleichförmigen Bahnbreite
diese Breite zu vergrößern, so wird die Walze in Richtung auf dasjenige
Fühlglied
quer verstellt, das soeben die Breitenabweichung festgestellt hatte. Gleichzeitig
wird aber auch die Walze schärfer gekrümmt, mit dem Ergebnis, daß die Bahnbreite
vergrößert wird. Dies wirkt sich wiederum dahin aus, daß sich die gegenüberliegende
Bahnkante nicht besonders weit, d. h. der anfänglichen Bahnbreitenverminderung entsprechend,
von ihrem zugehörigen Fühlglied entfernt. Dieses zweite Fühlglied ist also praktisch
sofort wirkungsbereit, sobald es bei anderweitiger unzulässiger Breitenveränderung
notwendig wird, die Krümmung des anderen Achsendes der Walze zu verändern. Auf diese
Weise ist ein sehr rasches Beeinflussen der Bahn hinsichtlich ihrer Breite und der
richtigen Führung der Bahnmitte möglich.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden
Beschreibung einer in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsform der neuen
Einrichtung hervor.
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Fig. 1 zeigt die Einrichtung im Grundriß; Fig. 2 ist eine Stirnansicht
der Einrichtung; Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der Einrichtung, und zwar von der
rechten Seite der F i g. 2 her gesehen; Fig. 4 zeigt schematisch und im Grundriß
eine typische Betriebsstellung der Einrichtung, Fig. 5 zeigt einen Teil der Einrichtung
in Seitenansicht und veranschaulicht die Arbeitsweise ihrer Steuerglieder.
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Die gemäß der Erfindung verwendeten Walzen, von denen die eine--in
F i g. 2 in Ansicht veranschaulicht ist, haben eine starre, aus einem Stückbestehende
gekrümmte Achse 23. Diese Achse trägt eine rohrförmige Hülse24, welche mit der endlosen
Bahn 39 in Berührung steht und sich auf der Achse 23 verdrehen kann. Die Hülse besteht
-aus beliebigem biegefähigem Material, z. B. aus Kautschuk oder Kunststoff.
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Zur Vereinfachung der Beschreibung der Einrichtung wird nur deren
rechte Seite erläutert; die linke Seite ist spiegelbildlich ausgeführt. Die Einrichtung
weist einen beweglichen Rahmen auf, der von Armen 10 und 11 gebildet wird. Außerdem
besitzt die Einrichtung einen ortsfesten, aus Armen 12 und 13 sowie einem Träger
14 gebildeten Tragrahmen. Der bewegliche Rahmen ist bei 15 (F i g. 3) mittels eines
Zapofens 16 schwenkbar am ortsfesten Tragrahmen angeordnet. Wie Fig. 1 zeigt, hat
der schwenkbare Rahmen eine Rolle 18, die von einem Halter 19 getragen wird und
auf einer Schiene 17 des ortsfesten Tragrahmens beweglich ist. Die Arme 10 und 11
sind an ihren einander zugewandten Enden durch eine Strebe 20 miteinander verbunden.
Die Strebe 20 trägt Lagerböcke21 und 21 a (Fig. 3), in denen Träger 22 und 22 a
für die Achsen 23 und 23 a der rohrförmigen, biegefähigen Hülsen 24 und 24 a schwenkbar
gelagert sind. An den Trägern greifen Hebelarme 25 und 25 a an, mit denen durch
Stifte 27 und 28 ein Arm 26 gelenkig verbunden ist. Wie Fig. 1 zeigt, ist dieser
Arm 26 seinerseits mittels eines Zapofens 28 und eines Universalgelenkes 29 a mit
der Kolbenstange 29 eines hydraulischen Zylinders 30 verbunden. An der Stelle, an
der die Arme 12 und 13 des ortsfesten Tragrahmens miteinander verbunden sind, befindet
sich eine Stütze 32 (F i g. 3), an deren oberem, freiem Ende 31 a der Zylinder 30
schwenkbar befestigt ist, und zwar derart, daß er in einer Ebene verschwenkt werden
kann, die parallel zu
jener Ebene verläuft, in welcher die Querverstellung der Walzen
vor sich geht. Außerdem aber kann der Arbeitszylinder um einen Zapfen 31 (F i g.
3) auch in einer Ebene verschwenkt werden, die senkrecht zu der zuerst erwähnten
Ebene gerichtet ist.
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Ein fingerartiges Fühlglied 40 (F i g. 1) ist mittels eines Halters
42 an dem Träger 14 befestigt. Das Fühlglied kann mit dem Rand der endlosen Bahn
39 in Berührung treten. Der Halter 42 ist in einem Schlitz 47 (F i g. 2) seitlich
verstellbar, und zwar mit Hilfe eines Handrades 45, das unter Vermittlung einer
Kette 43 auf den Halter42 einwirkt. Die Kette 43 betätigt auch das andere fingerartige
Fühlglied, welches mit der gegenüberliegenden Kante der endlosen Bahn 39 zusammenwirkt.
Mit Hilfe der Kette können also die Fühlglieder auf beiden Seiten der Bahn in gleichem
Sinne und um das gleiche Maß gegenüber der Mittellinie der Einrichtung verstellt
werden. Jedes Fühlglied40 steht mit dem hydraulischen Arbeitszylinder 30 über Rohrleitungen
46 und Ventile 41 in Verbindung.
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Die Einrichtung arbeitet wie folgt: Die beiden Zylinder 30 arbeiten
unabhängig voneinander und ausschließlich in Abhängigkeit von dem zugeordneten Fühlglied.
Der jeweils in Betrieb gesetzte Zylinder kann nur eine Schwenkbewegung der Walzenachsen
bewirken, und zwar mit Hilfe der in Fig. 5 veranschaulichten Antriebsglieder. Die
Schwenkbewegung der Walzenachsen wird in F i g. 5 durch die BogenlinieX gekennzeichnet.
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Die durch die Arbeitszylinder 30 bewirkte resultierende Gesamtbewegung
ist jedoch verwickelter und hängt von dem Ausmaß der Betätigung der Zylinder ab.
Die Zylinder können nämlich entweder jeder für sich allein oder in einander entgegengesetzten
Richtungen oder auch in gleicher Richtung arbeiten. Arbeitet nur einer der beiden
Zylinder, so wird nur das eine Ende der starren Achsen verdreht. Dies hat zur Folge,
daß die Achsen der Walzen um die Zapfen21, 21 a verschwenkt werden und zugleich
der gesamte bewegliche Rahmen 10, 11 um den Zapfen 16 seitlich verschwenkt wird.
Die Verdrehung der Walzenachsen bewirkt eine Regelung der Bahnbreite, wogegen das
seitliche Verschwenken des Rahmens auf die Bahnführung einwirkt. Wird also nur ein
Arbeitszylinder in Tätigkeit gesetzt, um ein Fortbewegen der Bahn 39 von einem Fühlglied
hervorzurufen, so wird die zugehörige Kolbenstange 29 nach außen bewegt, was infolge
der in Fig. 5 veranschaulichten Getriebeverbindung zur Folge hat, daß sich die Achsen
der Walzen verschwenken, so daß sie der endlosen Bahn 39 eine geringere Krümmung
darbieten; zugleich wird der bewegliche Rahmen 10, 11 quer verstellt und von dem
Fühlglied 40 fortbewegt.
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Es sei beispielsweise angenommen, die Bahnkante übe einen zu großen
Druck auf das linke Fühlglied (linke Seite der Fig.4) aus. Es wird dann dieses Fühlglied
den zugehörigen linken Arbeitszylinder 30 in Wirkung setzen, so daß sich dessen
Kolbenstange 29 nach außen bewegt (Fig.4 und 5).
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Die Achsen der Walzen werden dabei verschwenkt, so daß die Walzen
der endlosen Bahn 39 eine schwächere Krümmung darbieten. (Diese Bewegung ist in
F i g. 5 durch die mit voll ausgezogenen Linien dargestellten Pfeile veranschaulicht.)
Die Folge hiervon ist nun, daß die Breite der endlosen Bahn 39 geringer wird. Außerdem
werden die Walzen in Querrichtung
nach rechts (F i g. 4) verstellt,
so daß sie die endlose Bahn von dem Fühlglied fortbewegen. Umgekehrt ist der Vorgang
wie folgt: Es sei angenommen, die Bahnkante berühre das rechte Fühlglied 40 nicht
(rechte Seite der F i g. 4). Das Fühlglied wird dann den zugehörigen rechten Arbeitszylinder
30 in der Weise in Betrieb setzen, daß seine Kolbenstange 29 (Fig. 5) nach innen
bewegt wird. Dies hat eine Schwenkbewegung der Walzenachsen zur Folge (diese Bewegung
ist in F i g. 5 durch die mit gestrichelten Linien gezeichneten Pfeile veranschaulicht),
und zwar derart, daß der endlosen Bahn eine stärkere Walzenkrümmung als bisher dargeboten
wird.
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Auf diese Weise wird die Bahn in der Breite gedehnt. Außerdem verstellen
sich die Walzen in der Querrichtung nach rechts, so daß die Bahn näher an das rechte
Fühlglied herangeführt wird.
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Ist eine kräftige Beeinflussung der endlosen Bahn notwendig, so werden
unter Umständen beide Arbeitszylinder in Betrieb gesetzt. Werden die Kolbenstangen
dabei in entgegengesetzten Richtungen verstellt, wie dies in Fig. 4 der Fall ist,
d. h., wird die eine Kolbenstange in den Zylinder hinein- und die andere Stange
aus dem zugehörigen Zylinder herausbewegt, so ist das Resultat dieser Bewegungen
nur eine Querverstellung der Walzen, und zwar im Sinne einer maximalen Beeinflussung
der Bahnführung. Es findet aber keine Verschwenkung der Walzenachsen statt. Werden
hingegen die Arbeitszylinder 30 in gleichem Sinne in Betrieb gesetzt, d. h., werden
beide Kolbenstangen 20 entweder nach außen oder nach innen bewegt, so hat dies lediglich
ein Verschwenken, nicht jedoch eine Querverstellung zur Folge. Arbeiten beide Zylinder,
so erfolgen die Beeinflussung der Bahnführung und die Breitenregelung getrennt voneinander
und abwechselnd so lange, bis eine richtig zentrierte Führung und Breitenregelung
erreicht ist.
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Aus vorstehender Beschreibung ist zu erkennen, daß die Einrichtung
nach der Erfindung in der Lage ist, sowohl die Bahn richtig zentriert zu führen,
als auch die Breite der Bahn zu regeln. Bei der dargestellten Ausführungsform sind
zwei gekrümmte Walzen vorgesehen. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf
eine solche Ausführungsform be-
schränkt, da die Einrichtung auch mit einer einzigen
Walze oder auch mit einer Mehrzahl von Walzen in der geschilderten Weise arbeitet.