DE1499115C - Verfahren zum Ausgleich der Langs spannungen, die in einem flachen Band bei dessen Verformung auftreten und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausgleich der Längsspannungen, die in einem zwischen zwei Führungen um seine Längsmittellinie gedrehten, gewendeten oder zu einem Rohr geformten Teil eines flachen Bandes auftreten.

Die Wendung von flachen Bändern um ISO⁰ während der Förderung ist bei bekannten Ausführungen bereits durch eine mehrfache Richtungsänderung des Bandes mittels zur Bandebene schräg liegender Führungswalzen erzwungen worden, die eine schrittweise Richtungsänderung eines Bandes bewirken unter Vermeidung von Unterschieden in der Längsspannung.

Das neue Verfahren löst die allgemeine Aufgabe zum Ausgleich der Spannungen die in flachen Bändern auftreten, wenn diese zwischen zwei im Abstand voneinander angeordneten Führungsteilen um die Längsachse gedreht, gewendet oder zu einem Rohr geformt werden. Es gelingt, auch schwierig zu behandelnde steife, bandförmige Arbeitsgüter in jeder dieser praktisch vorkommenden Richtungen spannungslos umzulenken.

Die Erfindung hat erkannt, daß es für diese allgemeine Aufgabe eine stereometrische Lösung gibt, welche die Ursachen der Spannung beseitigt. Diese Lösung ist gerade dann besonders vorteilhaft, wenn die flachen Bänder aus steifen Stoffen wie Papier, Pappe oder Förderbändern bestehen; also gerade in solchen Fällen, in denen die Anwendung der bisherigen Verfahren Schwierigkeiten bereitet.

Es ist bekannt, besonders empfindliche Bänder, wie Filmbänder, beim Trocknen im Luftstrom durch Führung um oder zwischen Formstücken mehrfach umzuwickeln und zu wenden, möglichst unter Vermeidung einer Berührung zwischen den Bändern und ihren Führungsgliedern. Auch wurden mit Luft durchblasene Spezialrollen zur Umlenkung von Druckbahnen beschrieben. Diese in besonders ausgebildeten Rollen geführten Luftströme sollen Spannungen in den geführten Geweben vermeiden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Band etwa in der Mitte zwischen den beiden Führungen durch ein Führungsorgan derart geführt, daß das Band am Führungsorgan mit seinem Querschnitt eine symmetrische, nur einen Scheitelpunkt aufweisende Kurve bildet, deren Scheitelpunkt dadurch bestimmt ist, daß die durch den Scheitelpunkt gehende Längsmittellinie des Bandes und die beiden Bandränder zwischen den beiden Führungen in der Bandfläche die gleiche Weglänge durchlaufen.

Nach diesem Verfahren werden Bänder, besonders solche in der Papier- oder Verpackungsindustrie in der flachen Bandform im unterbrochenen Arbeitsgang verarbeitet oder behandelt, sowie daran gehindert, ihrer natürlichen Bahn zwischen zwei Bereichen zu folgen, in denen sie sonst in zwei verschiedenen Querrichtungen sich bewegen oder -profile annehmen müßten. Das Band wird nach dem Verfahren zwischen diesen Bereichen derart geführt, daß es einer Bahn mit speziell gekrümmter Oberfläche folgt, auf der die durch den Scheitelpunkt gehende Längsmittellinie des Bandes und die beiden Bandräder oder Kanten zwischen den beiden Führungen in der Bandfläche die gleiche Weglänge durchlaufen.

Ausgestaltungen des Verfahrens nach der Erfindung und Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 6 enthalten.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand verschiedener Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Profilansicht einer bekannten Wendevorrichtung,

F i g. 2 eine Profilansicht einer mit Spannungsausgleichsvorrichtung versehenen Wendevorrichtung,
F i g. 3 ein Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2,

F i g. 4 in schematischer Darstellung eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Verwendung bei einer Maschine zur Herstellung von Verpackungsmaterial, und

F i g. 5 eine schematische Darstellung der Querprofile des Bandes nach Fig. 4 in verschiedenen Stadien.

Die in F i g. 1 dargestellte bekannte Wendevorrichtung hat die Aufgabe, ein in Richtung des Pfeils 4 sich bewegendes Förderband 2 um 180° zu wenden, so daß die A.rbeitsoberfläche 8 des Förderbandes nach oben zu liegen kommt und die eigentliche untere Oberfläche 6 des Förderbandes am Ausgangsende der Vorrichtung nach unten gerichtet ist.

Eine derartige Wendevorrichtung weist wenigstens eine horizontale Eingangsführung auf, die von zwei Rollen 10, 10' gebildet wird, welche das Förderband 2 gleichzeitig in vertikaler und horizontaler Richtung führen und flach halten, sowie eine horizontale Ausgangsführung, die von zwei Rollen 12, 12' gebildet wird, welche das Förderband 2 in flachem Zustand wieder genau in die Achse des Förderers bringen.

Für das dargestellte Wenden um 180° sehen diese bekannten Wendevorrichtungen im allgemeinen eine aus Rollen 14 bestehende Zwischenführung vor, die das Förderband führt und ausbreitet. Einige WendevorrichUingen dieser Art verwenden mehrere Zwischenführungen in verschiedener Schräglage, während andere überhaupt keine Zwischenführung vorsehen. Diese Rückschau hat lediglich den Zweck, zu zeigen, daß der von den Bandrändern 16 und 18 des Förderbandes zurückzulegende, im wesentlichen schraubenförmige Weg länger als der im wesentlichen geradlinige Weg ist, den die auf der Längsmittellinie 20 des Förderbandes 2 liegenden Punkte zurückzulegen haben, ohne Rücksicht darauf, ob es sich um ein Wenden um 90 oder 180° handelt, sowie ohne Rücksicht auf die Anzahl der Zwischenführungen.

Die zusätzliche Verlängerung der Bandränder führt zu einer Werkstoffermüdung, die je größer ist, desto breiter und dicker das Förderband ist und desto schneller es sich bewegt.

Die F i g. 2 und 3 zeigen eine ähnliche Einrichtung unter Verwendung von Spannungsausgleichsvorrichtungen, die dafür sorgen, daß beim Wenden des Förderbandes 2 jeder Punkt desselben die gleiche Entfernung zurücklegt, um so die Beanspruchungen des Bandes gleichmäßig zu verteilen.

Dabei sind zwischen der Eingangsführung und der Ausgangsführung eine oder mehrere Spannungsausgleichsvorrichtungen vorgesehen, die das Band in zwei verschiedene Querlagen in seiner Querrichtung glatt führt.

So ist beispielsweise zwischen der Eingangsführung und der Zwischenführung 14 eine erste Spannungsausgleichsvorrichtung 22 und zwischen der Zwischenführung 14 und der Ausgangsführung eine zweite Spannungsausgleichsvorrichtung 22' vorgesehen. Diese Vorrichtungen sind vorzugsweise gleich ausgebildet, so daß es genügt, wenn im folgenden nur eine derselben beschrieben wird.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, weist die Spanniingsausgleichsvorrichtung 22 zusammenwirkende Führungsorgane, wie beispielsweise Rollen, Gummiräder oder -rollen 24 und 26 auf, zwischen denen das Förderband 2 so geführt ist, daß es einen in Querrichtung gekrümmten Querschnitt annimmt, das von dem Querschnitt abweicht, den das Band normalerweise annehmen würde. In dieser Weise wird erreicht, daß die Länge des Weges, der von den auf der Längsmittellinie 20 des Förderbandes 2 liegenden Punkten zurückgelegt wird, im wesentlichen der Länge des Weges entspricht, der von den an den Bandrändern 16 und 18 liegenden Punkten zurückgelegt wird.

In der Praxis äußert sich dies durch eine Verlängerung des von der Längsmittellinie 20 verfolgten Weges gegenüber dem normalen Weg, und wenn man die F i g. 1 und 2 vergleicht, erkennt man, daß der Weg der Längsmittellinie 20 in F i g. 2 nicht im wesentlichen geradlinig verläuft, wie in F i g. 1, sondern wellenförmig ist. Dagegen kommt der von den Bandrändern 16 und 18 des Bandes zurückgelegte Weg, seinem normalen schraubenförmigen Verlauf sehr nahe.

Aus F i g. 3 ist ferner ersichtlich, daß die Spannungsausgleichsvorrichtung 22 einen am Boden oder an der Tragkonstruktion des Förderers befestigten Sockel 28 aufweist, an dem die unteren Rollen 26 gelagert sind und ein gehäuseartiger Rahmen 30 befestigt ist, der die oberen Führungsorgane 24 trägt.

Die Rollen 24 und 26 sind so angeordnet, daß ihre Mantellinien eine beispielsweise parabolische Kurve tangieren, die von dem Querschnitt des Förderbandes 2 gebildet wird.

Als Führungsorgane können nicht nur rotierende Teile, sondern auch Gleitschuhe aus Holz, Kunststoff, Metall oder anderen geeigneten Werkstoffen verwendet werden, und zwar mit oder ohne Schmierung. Die Spannungsausgleichsvorrichtungen 22 und 22' können an beliebiger Stelle zwischen zwei aufeinanderfolgenden Führungen angeordnet sein, doch werden sie vorzugsweise in der Mitte zwischen diesen vorgesehen, wie aus F i g. 2 ersichtlich ist.

Das Förderband nimmt ein in Querrichtung sich änderndes parabolisches Profil an, das zwischen einem flachen Profil an der Eingangsfühlung, einem maximal gekrümmten Profil an der Spannungsausgleichsvorrichtung 22 und einem wiederum flachen Profil an der Zwischenführung 14 sich ändert. Der gleiche Verlauf ergibt sich, wenn das Band 2 von der Zwischenführung 14 über die zweite Spannungsausgleichsvorrichtung 22' zur Ausgangsführung läuft.

Die Spannungsausgleichsvorrichtung ist in der Höhe so angeordnet, daß die Mitte 32 der von den Bandrändern 16 und 18 begrenzten Bogensehne Y-Y in der Längsmittelachse X-X des Förderers liegt, so daß der Weg der Bandränder 16 und 18 ihrem normalen, im wesentlichen schraubenförmigen Weg so nahe wie möglich kommt. Das Rahmengestell 28 und 30 für die Rollen 24 und 26 ist so angeordnet, daß die Achse Y-Y in bezug auf die Horizontale geneigt ist, wobei der Winkel dieser Neigung von der Stellung der Spannungsausgleichsvorrichtung 22 in bezug auf die Führungen abhängt und je kleiner ist, desto näher die Spannungsausgleichsvorrichtung 22 an der Eingangsführung liegt.

Das dem Förderband durch eine Spannungsausgleichsvorrichtung verliehene parabolische Querprofil kann experimentell bestimmt werden, um eine gleichmäßige Spannung nicht nur zwischen der Achse und den Seitenkanten des Bandes, sondern auch in allen Zwischenzonen zu erzielen.

Das Verfahren läßt sich auf jede Art des Umwendens, mag es sich um ein vollständiges oder teilweises Umwenden handeln, anwenden, wobei das beschriebene Wenden um 180° durch zwei aufeinanderfolgende Wendevorgänge von jeweils 90° erzielt wird.

ίο In dieser Weise ist es möglich, durch eine Wendung um 90°, der eine zweite Wendung um 90° in entgegengesetzter Richtung folgt, die Änderung der Längsrichtung eines Förderbandes bis zu 180° zu bewirken, so daß das rückläufige Trumm in der gleichen Ebene wie das hinlaufende Trumm liegt und ebenfalls für den Transport eingesetzt werden kann.

In dem Fall, wo eine Wendung um 180° ohne

Zwischenführung erfolgt, kann eine einzige Spannungsausgleichsvorrichtung 22 zwischen der Eingangsführung und der Ausgangsführung angeordnet sein, beispielsweise an Stelle der Zwischenführung 14 nach F i g. 2. In diesem Fall erstreckt sich die Achse Y-Y der Spannungsausgleichsvorrichtung vorzugsweise im wesentlichen senkrecht.

Zwar eignet sich die Erfindung ganz besonders zur Anwendung auf Förderbänder, weil sie es ermöglicht, deren Abnutzung beträchtlich zu vermindern, doch läßt sie sich ganz allgemein auf alle bandförmigen Materialien anwenden, die während ihrer Bewegung eine Veränderung der Querlage oder des Querprofils erfahren.

F i g. 4 zeigt eine andere Anwendungsform der Erfindung, bei der die Längsspannungen eines Bandes 34 auszugleichen, da beispielsweise aus Papier oder Pappe besteht und eingerollt wird, um eine kontinuierliche Röhre 36 zur Verwendung für die Herstellung von Verpackungen zu bilden. Das Band 34 läuft über eine Walze 38 und hat somit am Eingang der Formeinrichtung ein in Querrichtung geradliniges Profil 40 (F i g. 4 und 5). Am Ausgang der Formeinrichtung weist es ein kreisförmiges Profil 42 (F i g. 5) auf, welches es durch einen Ring 44 erhält. Ließe man das Band 34 zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Formeinrichtung seine normale Form annehmen, würde sein normales Querprofil in dem dazwischenliegenden Teil dem Profil 46 der F i g. 5 entsprechen und die Länge des von den auf der Längsmittellinie 20 liegenden Punkten zurückzulegenden Weges wäre kleiner als die Länge des Weges, der von den an den Bahnrändern 16 und 18 des Bandes 34 liegenden Punkten zurückzulegen ist. Daraus ergäben sich ungleichmäßige Spannungen, weil die Spannung in den Randbereichen des Bandes größer als die in seiner Mitte sein würde. Die Spannungsausgleichsvorrichtung 22 bewirkt, daß das Band 34 einen parabolischen Querschnitt 48 annimmt, indem sich das Band zwischen zwei zusammenarbeitenden Führungsorganen 50 und 52 führt.

Der Querschnitt 48 und die Führungsorgane 50 und 52 sind so geformt, daß der von den auf der Längsmittellinie 20 liegenden Punkten zurückgelegte Weg gegenüber dem normalen Weg verlängert wird, so daß die Weglängen für alle Punkte des Bandes im wesentlichen gleich sind.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Ausgleich der Längsspannungen, die in einem zwischen zwei Führungen

um seine Längsmittellinie gedrehten, gewendeten oder zu einem Rohr geformten Teil eines flachen Bandes auftreten, dadurch gekennzeichnet, daß das Band etwa in der Mitte zwischen den beiden Führungen durch ein Führungsorgan derart geführt wird, daß das Band am Führungsorgan mit seinem Querschnitt eine symmetrische, nur einen Scheitelpunkt aufweisende, Kurve bildet, deren Scheitelpunkt dadurch bestimmt ist, daß die durch den Scheitelpunkt gehende Längsmittellinie des Bandes und die beiden Bandränder zwischen den beiden Führungen in der Bandfläche die gleiche Weglänge durchlaufen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsorgane dem durchlaufenden Band einen parabolischen Querschnitt verleihen.

3. Vorrichtung zur Durchführung der Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsorgane von einem über dem Band (Förderband 2) angeordneten ersten Satz Rollen (24) und einem unter dem Band angeordneten und dieses gegen die oberen Rollen

(24) drückenden zweiten Satz Rollen (26) gebildet werden, wobei sich die Achsen der Rollen (24, 26) in einer Ebene senkrecht zur Längsmittellinie (20) des Bandes erstrecken und die Mantellinien der Rollen (24, 26) eine parabolische Kurve tangieren, so daß das Band gezwungen ist, ein dieser nahekommendes Querprofil anzunehmen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsführung und die Ausgangsführung jeweils von einem Paar zusammenwirkender Rollen (10, 10' bzw. 12, 12') mit horizontalen Achsen gebildet wird, zwischen denen das Band (Förderband 2) geführt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsführung und die Ausgangsführung von zwei Paar Rollen (10, 10'; 12, 12') gebildet werden und das Band zwischen diesen Führungen um 180° gewendet wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsorgane an einem Rahmengestell (28, 30) gelagert sind, dessen Schrägstellung und Höhe einstellbar sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen