DE19724957A1 - Flachriemen und Flachriemenvorrichtung, insbesondere für Papierfördereinrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Flachriemen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Flachriemenvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.

Bei den in der Praxis bekannten Flachriemen bzw. Flachriemenvorrichtungen tritt das Problem auf, daß der Flachriemen seitlich zentriert werden muß damit er eine präzise Position quer zu seiner Bewegungsrichtung einnimmt. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Flachriemen bzw. die Flachriemenvorrichtung für Transport­ aufgaben eingesetzt wird. Für eine derartige seitliche Zentrierung des Flachriemens ist es in der Praxis bekannt, die angetriebene Riemenscheibe und/oder die mitlaufende, nicht angetriebene Riemenscheibe der Flachriemenvorrichtung an ihrer Umfangsfläche ballig auszubilden. Hierdurch zentriert sich der Flachriemen selbst auf den Scheiben.

Jedoch kann die ballige Kontur nur mit einem verhältnismäßig hohen Fertigungsauf­ wand hergestellt werden. Wenn darüber hinaus eine Kraft an dem Flachriemen angreift, die nicht genau in einem Winkel von 90° zu der Mittellängsachse an einer der beiden Flachseiten des Riemens ansetzt, verläßt der Flachriemen aufgrund der seitwärts wirkenden Kraft und der balligen Ausgestaltung der Scheiben seine zentrierte Position an den Scheiben. Im Extremfall kann dies dazu führen, daß sich der Flachriemen von der oder den Scheiben herunterbewegt. Um dies zu verhin­ dern, müssen daher in solchen Fällen zusätzlich seitliche Führungen vorgesehen werden, gegen die der aus seiner zentrierten Lage sich herausbewegende Flachriemen mit seinen schmalen Seitenkanten laufen kann. Da jedoch derartige Führungen ortsfest sind, kann dies zu einer Beschädigung des umlaufenden Flachriemens, insbesondere an seinen hierfür empfindlichen Seitenkanten führen.

Weiterhin führt eine Bewegung des Flachriemens quer zu seiner Laufrichtung dazu, daß auch das zu transportierende Gut eine derartige Bewegung ausführt. Hierdurch kann zum einen die Querbewegung des Flachriemens verstärkt werden und zum anderen das zu fördernde Gut beschädigt werden. Außerdem erreicht das Gut nicht seinen vorgesehenen Platz präzise. Hierdurch kann es zu einer Betriebsstörung mit entsprechenden Folgen kommen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Flachriemen sowie eine Flachriemenvorrichtung in der Weise auszugestalten, daß der Flachriemen auf einfache Weise seitlich führbar wird.

Hinsichtlich des Flachriemens wird die vorstehende Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Das an einer Flachseite des Riemens vorgesehene und in seiner Breite deutlich kleiner als die jeweilige Flachseite ausgestaltete Führungs­ element ermöglicht eine sichere Führung des Flachriemens an der angetriebenen Scheibe und/oder der nicht angetriebenen, mitlaufenden Scheibe der Flachriemen­ vorrichtung durch dort entsprechend vorgesehene Gegenkonturen, die auf einfache Weise an den jeweiligen Scheiben herstellbar sind. Insbesondere müssen die Scheiben hierdurch nicht mehr ballig ausgebildet werden, sondern können beispielsweise einen zylindrischen Querschnitt aufweisen, wobei dann an der Umfangsfläche der einzelnen Scheibe eine entsprechende Nut zur Aufnahme des Führungselementes vorgesehen werden kann. Ebenso besteht die Möglichkeit, zwei Scheiben koaxial auf die gleiche Welle mit einem der Breite des Führungselements entsprechenden Abstand nebeneinander anzuordnen, wobei dann das Führungs­ element in den so geschaffenen Zwischenraum zwischen den beiden Scheiben eingreift und hierdurch geführt wird. Es ist noch zu bemerken, daß sich das Führungselement nicht notwendigerweise über die gesamte Längsausdehnung des Flachriemens erstrecken muß. Beispielsweise wäre auch denkbar, daß das Führungselement in Längserstreckung des Flachriemens aus mehreren, abschnitts­ weise hintereinander angeordneten Führungselementen besteht.

Der erfindungsgemäße Flachriemen unterscheidet sich auch vollständig von den in der Praxis bekannten Keilriemen, die aufgrund ihres keilförmigen Querschnittes eine seitliche Führung erfahren. Zum einen werden Keilriemen nur im Zusammenhang mit Zugmitteltrieben verwendet. Ein Einsatz im Rahmen eines Fördermittels scheidet dagegen aus, da auf Grund der dann auf den Keilriemen senkrecht zu dessen Längserstreckung wirkenden Last der Keilriemen versuchen würde, sich tiefer in die keilförmige Nut der Scheiben zu schieben. Dies ist aber infolge der Keilform der Nut nicht möglich, so daß der Keilriemen daher beschädigt und im Laufe der Zeit zerstört werden würde. Zum anderen weist der Keilriemen kein Führungselement im eigentlichen Sinne auf, da als Führung die Seitenwände des Keils dienen.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Breite des Führungselements in einem Verhältnis im Bereich von 1 : 3 bis 1 : 10, vorzugsweise von 1 : 5 zu der Breite der Flachseite steht, an der das Führungselement angebracht ist. Es ist in diesem Zusammenhang zu bemerken, daß unter dem Begriff "Breite der Flachseite" die Breite gemessen quer zur Längserstreckung der Flachseite gemeint ist. Weiterhin ist zu bemerken, daß der Flachriemen selbst nicht unbedingt eine im Querschnitt rechteckförmige Gestalt aufweisen muß. Beispielsweise wäre auch eine trapezför­ mige Ausgestaltung des Flachriemens denkbar, wobei dann das Führungselement an der schmäleren, an den Scheiben anliegenden Flachseite vorgesehen sein kann.

Grundsätzlich kann das Führungselement, wie auch der Flachriemen, ganz unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Führungselement im Querschnitt eine annährend kreisförmige, vorzugsweise halbkreisförmige Kontur besitzt. Diese Form verbindet die prinzipiell guten Transporteigenschaften eines Flachriemens (bei geringer Höhe) mit den guten Führungseigenschaften eines Rundriemens. Selbstverständlich kann aber das Führungselement beispielsweise auch einen dreiecksförmigen Querschnitt besitzen.

Für das Material des Flachriemens können die unterschiedlichsten Werkstoffe vorgesehen werden. Wird der Flachriemen aus Polyurethanschaum hergestellt, so besteht die Möglichkeit, daß er durch das nachstehend geschilderte Verfahren auf besonders einfache und vorteilhafte Weise zusammen mit dem Führungselement gefertigt werden kann. Um den Flachriemen mit dem Führungselement herzustellen, wird eine Trommel, die die Negativform des Flachriemens oder vorzugsweise die Negativform mehrerer nebeneinander liegender Flachriemen aufweist, verwendet. Auf die sich drehende Trommel wird der Polyurethanschaum aufgespritzt. Nach dem Aushärten des Schaumes werden mehrere Flachriemen entsprechend der gewünschten Breite von dem breiten, ausgehärteten Band abgestochen.

Hinsichtlich der Flachriemenvorrichtung wird die vorstehend genannte Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 6 gelöst. Die erfindungsgemäße Flachriemen­ vorrichtung zeichnet sich gegenüber den bekannten Flachriemenvorrichtungen da­ durch aus, daß zur Führung des Flachriemens nicht mehr die antreibende Scheibe und/oder die mitlaufende Scheibe bzw. ebensolche Wellen mit einer balligen und damit schwer herzustellenden Kontur an ihrer Außenseite versehen werden müssen. Vielmehr genügt es, für die Scheiben einen zylindrischen Körper oder eine Trommel zu verwenden, der bzw. die auf einfache Weise herstellbar ist. Um diesen zylindrischen Körper zusammen mit dem Flachriemen zu einer erfindungsgemäßen Flachriemenvorrichtung zusammenfügen zu können, ist es dann nur noch notwendig, zum Beispiel eine Nut entsprechend der Kontur des Führungselementes des Flachriemens und annähernd der Breite des Führungselementes in die antreibende bzw. mitlaufende Scheibe einzustechen. Auf diese Weise läßt sich eine besonders leicht herstellbare Flachriemenvorrichtung fertigen, die neben dem Herstellvorteil noch darüber hinaus den Vorteil einer auch bei Belastung sicheren Führung des Flachriemens aufweist. Hierbei ist zu bemerken, daß das Führungs­ element im Gegensatz zu einem Keilriemen durchaus im Nutgrund der Nut aufsitzen kann.

Entsprechend der vorstehenden Ausführungen hinsichtlich der Querschnittsform des Führungselementes bei dem Flachriemen kann die Nut in den Scheiben oder Wellen der Flachriemenvorrichtung ebenfalls einen annährend kreisförmigen, vorzugsweise halbkreisförmigen Querschnitt besitzen.

Wird die Flachriemenvorrichtung für Transportzwecke eingesetzt, so kann es von Vorteil sein, mehrere Flachriemen parallel nebeneinander auf die antreibende Scheibe, die in diesem Fall auch eine Antriebswelle sein kann, und auf die mitlaufende Scheibe, die ebenfalls eine Welle sein kann, anzuordnen. Hierbei weisen die antreibende und die mitlaufende Welle jeweils mehrere Nuten an ihren Außenumfangsflächen auf, die im Abstand der zueinander angeordneten Flachrie­ men bzw. deren Führungselemente auf den jeweiligen Wellen vorgesehen sind.

Bei einem Einsatz der Flachriemenvorrichtung im Rahmen einer Fördereinrichtung kann sich, je nach Abstand der antreibenden und der mitlaufenden Scheibe voneinander und je nach Spannungszustand des Flachriemens, eine Durchbiegung auf der Lasttrumseite des Flachriemens ergeben. Diese Durchbiegung des Riemens kann für die Transportaufgabe nachteilig sein. Daher kann vorteilhafterweise vorgesehen werden, daß auf der Lasttrumseite der Flachriemenvorrichtung zumindest abschnittsweise eine Abstützeinrichtung vorgesehen ist, auf der der Flachriemen bei Belastung aufliegt. Die Abstützeinrichtung ist mit einer Nut zur Aufnahme des Führungselements versehen, deren Breite im wesentlichen mit der Breite des Führungselements übereinstimmt.

Um den Reibkontakt zwischen antreibender Scheibe und Flachriemen zu erhöhen, kann weiterhin vorgesehen sein, daß die antreibende Scheibe auf ihrer Umfangs­ seite im Bereich ihrer mit dem Flachriemen in Kontakt kommenden Fläche hafterhöhend ausgestaltet ist. Diese Hafterhöhung kann beispielsweise durch Aufbringen eines Materials mit einem hohen Reibbeiwert erfolgen. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, daß die Hafterhöhung durch eine entsprechende Riffelung auf der Außenseite der antreibenden Scheibe erzielt wird.

Ein besonders vorteilhafter Einsatzzweck des Flachriemens findet sich bei einer Stapeleinrichtung beispielsweise für Papieretiketten. Diese Stapeleinrichtung ist an der Ausgabeseite eines Druckers vorgesehen, in der einzelne Abschnitte eines bandförmigen Druckmaterials jeweils mit den Etikettenaufdrucken bedruckt werden. Die noch als endloses Band zusammenhängenden Etiketten werden danach in einer zwischen dem Drucker und der Stapeleinrichtung vorgesehenen Trenneinrichtung von dem Band abgetrennt und einzeln der Stapeleinrichtung zugeführt. Die Stapel­ einrichtung nimmt dann jedes einzelne Etikett auf und stapelt es übereinander, indem das Etikett von mehreren parallel nebeneinander angeordneten, erfindungs­ gemäßen Flachriemen erfaßt und unter die anderen bereits gestapelten, gegen einen Anschlag anliegenden Etiketten geschoben wird. Infolge der hohen Belastung, die bei einer derartigen Stapeleinrichtung auftreten können, ist es besonders wichtig, daß die Flachriemen präzise ihre Position, betrachtet quer zur Längserstreckung der Flachriemen, einnehmen. Dies wird durch den erfindungsgemäßen Flachriemen bzw. der erfindungsgemäßen Flachriemenvorrichtung erreicht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sowie ein Ausführungsbeispiel werden nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Flachrie­ menvorrichtung; und

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Flachriemenvorrichtung 10 mit einem erfindungsgemäßen Flachriemen 20 in einer schematischen Seitenansicht dargestellt. Die dort gezeigte Flachriemenvorrichtung 10 dient als Transportmittel in einer Stapeleinrichtung für Etiketten. Die Stapeleinrichtung weist, wie dies in Fig. 2 angedeutet ist, mehrere Flachriemen auf, die parallel nebeneinander um die gleiche antreibende Welle 12 und die gleiche angetriebene bzw. mitlaufende Welle 14 der Flachriemenvorrichtung 10 umlaufen.

Die Flachriemenvorrichtung 10 besteht aus einer antreibenden Scheibe bzw. antreibenden Welle 12, die mit einem entsprechenden, nicht dargestellten Antriebsmotor gekuppelt ist, einer angetriebenen Scheibe bzw. angetriebenen (mit­ laufenden) Welle 14, die bei einer entsprechenden Belastung der Flachriemen­ vorrichtung 10 ebenfalls mit einem eigenen Antrieb gekuppelt sein kann, sowie dem endlosen Flachriemen 20. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, weisen sowohl die antreibende Welle 12 als auch die mitlaufende Welle 14 den gleichen Außendurch­ messer auf, so daß die Flachriemenvorrichtung 10 ohne Übersetzung arbeitet.

Weiterhin besitzen sowohl die antreibende Welle 12 als auch die mitlaufende Welle 14 einen zylindrischen Querschnitt.

Der erfindungsgemäße Flachriemen 20 weist eine, wie dies insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, rechteckförmige Querschnittskontur mit einer ersten Flachseite 20a, die zur Aufnahme des zu transportierenden Gutes - hier Etiketten - dient, und einer zweiten Flachseite 20b auf, die zu den Wellen 12, 14 weist. An dieser zu der angetriebenen Welle 12 bzw. mitlaufenden Welle 14 weisenden Flachseite 20b ist der Flachriemen 20 mit einem einzigen Führungselement 22 versehen. Das Führungselement 22 ist, bezogen auf den in Fig. 2 gezeigten Querschnitt des Flachriemens 20, mittig an der zweiten Flachseite 20b angeordnet und bildet eine Einheit mit dem Flachriemen 20.

Das Führungselement 22 erstreckt sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel über die gesamte Länge des Flachriemens 20, wie dies aus Fig. 1 unmittelbar hervorgeht. Weiterhin besitzt das Führungselement 22, im Querschnitt der Fig. 2 betrachtet, eine halbkreisförmige Kontur, wobei sich die Basis des Halbkreises an die Flachseite 20b unmittelbar anschließt.

Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Breite des Führungselementes 22, gemessen quer zur Längserstreckung des Flachriemens 20, deutlich kleiner als die Breite der Flachseite 20b, ebenfalls gemessen quer zur Längserstreckung des Flachriemens 20. Im dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt das Verhältnis zwischen der Breite des Führungselementes 22 und der Breite der Flachseite 20b des Flachriemens 20 1 : 3.

Die in Fig. 2 dargestellte, mitlaufende Welle 14 ist mit einer Nut 14a versehen, die ebenfalls eine, im Querschnitt der Fig. 2 betrachtet, halbkreisförmige Kontur besitzt. Die Breite der Nut 14a entspricht im wesentlichen der Breite des Führungselementes 22, gemessen in einer Richtung quer zur Längserstreckung des Flachriemens 20. Die angetriebene Welle 12 ist ebenfalls mit einer derartigen Nut versehen, die in Form und Abmessung mit der Nut 14a der mitlaufenden Welle 14 übereinstimmt.

Durch den Eingriff des Führungselements 22 in die Nut 14a der mitlaufenden Welle 14 und der Nut der antreibenden Welle 12 wird der Flachriemen 20 insgesamt sicher seitlich geführt. Selbst bei einem Auftreten der eingangs geschilderten Belastungen, die bei den bekannten Flachriemen zu einem Auswandern des Flachriemens zur Seite hin führen würde, kann dies nun nicht mehr eintreten.

Wie weiterhin aus Fig. 2 hervorgeht, ist die mitlaufende Welle 14 nur abschnitts­ weise dargestellt, wobei links und rechts von dem gezeigten Flachriemen 20, bezogen auf die Drehachse D der mitlaufenden Welle 14, weitere Flachriemen 20 angeordnet sein können.

Es ist noch zu bemerken, daß der Flachriemen 20 mit dein einstückig angeformten Führungselement 22 aus Polyurethanschaum hergestellt ist.

Claims (13)

1. Flachriemen, insbesondere für Fördereinrichtungen, mit einer ersten und einer zweiten Flachseite (20a, 20b), dadurch gekennzeichnet, daß an einer der beiden Flachseiten (20a, 20b) ein Führungselement (22) vorgesehen ist, dessen Breite um ein vielfaches kleiner als die Breite der das Führungselement (22) tragenden Flachseite (20a, 20b) des Flachriemens (20) ist.

2. Flachriemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Führungselements (22) in einem Verhältnis im Bereich von 1 : 3 bis 1 : 10, vorzugsweise von 1 : 5 zu der Breite der Flachseite (20b) steht, an der das Führungselement (22) angebracht ist.

3. Flachriemen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (22) im Querschnitt eine annähernd kreisförmige Kontur besitzt.

4. Flachriemen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (22) im Querschnitt eine halbkreisförmige Kontur besitzt.

5. Flachriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Flachriemen (20) aus Polyurethanschaum hergestellt ist.

6. Flachriemenvorrichtung, insbesondere für Fördereinrichtungen, enthaltend wenigstens einen Flachriemen (20) mit einer ersten und einer zweiten Flachseite (20a, 20b), mindestens eine antreibende Scheibe (12) und wenigstens eine mitlaufende Scheibe (14), dadurch gekennzeichnet, daß an einer der beiden Flachseiten (20a, 20b) des Flachriemens (20) ein Führungselement (22) vorgesehen ist, dessen Breite um ein vielfaches kleiner als die Breite der Flachseite (20a, 20b) des Flachriemens (20) ist, an der das Führungselement (22) angebracht ist, und daß die antreibende Scheibe (12) und die mitlaufende Scheibe (14) je eine an ihrer Umfangsfläche umlaufende Nut (14a) aufweisen, deren Breite im wesentlichen mit der Breite des Führungselements (22) übereinstimmt.

7. Flachriementrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (14a) einen halbkreisförmigen Quer­ schnitt besitzt.

8. Flachriementrieb nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die antreibende Scheibe (12) und die mitlaufende Scheibe (14) mehrere Nuten (14a) zur Aufnahme mehrere Führungselemente (22) von mehreren, parallel zueinander angeordneten Flachriemen (20) aufweisen.

9. Flachriementrieb nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Lasttrumseite der Flachriemenvor­ richtung zumindest abschnittsweise eine Abstützeinrichtung vorgesehen ist, auf der der Flachriemen (20) bei Belastung aufliegt und die mit einer Nut versehen ist, deren Breite im wesentlichen mit der Breite des Führungs­ elements (22) übereinstimmt.

10. Flachriementrieb nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die antreibende Scheibe (12) auf ihrer Umfangsseite im Bereich ihrer mit dem Flachriemen (20) in Kontakt kommenden Fläche hafterhöhend ausgestaltet ist.

11. Flachriementrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die hafterhöhende Ausgestaltung der antreibenden Scheibe (12) durch einen Überzug aus einem Material mit hohem Reibbeiwert gebildet ist.

12. Flachriemen nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die hafterhöhende Ausgestaltung der antreibenden Scheibe (12) durch eine Riffelung gebildet ist.

13. Flachriementrieb nach einem der Ansprüche 6 bis 12, gekennzeichnet durch seine Verwendung bei einem Etikettenstapler.