DE2400793C3 - Vorschubanordnung für plattenförmlge Werkstücke - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorschubanordnung für plattenförmige Werkstücke mit wenigstens einem Vorschubwalzenpaar pus einer Druckwalze und einer dieser gegenüberliegenden Gegendruckwalze, wobei die Druckwalze einen weitgehend starren, druckfesten Mantel aufweist, während der Mantel der Gegendruckwalze durch eine Mehrzahl Mantelringe aus gummielastisch verformbarem Werkstoff gebildet ist, die auf einem Walzenkern abwechselnd mit auf diesem drehschlüssig, aber axial einstellbaren Zwischenringen in Achsenrichtung verspannbar angebracht sind.

Bei der Bearbeitung von plattenförmigen Teilen aus Holz, Spanplatten oder ähnlichen Materialien entsteht regelmäßig das Problem, diese Platten sehr genau geradlinig an Bearbeitungswerkzeugen vorbeizuführen. Häufig werden dazu sehr präzis laufende Kettenbänder mit oberen Druckwalzen zum Teil mit Mitnahmenocken verwendet Nachdem die Oberflächen vielfach empfindlich sind (furniert, beschichtet usw.), müssen meist zumal auf einer Seite weiche Druckwalzen oder Auflagen verwendet werdea Die Herstellung von genau arbeitenden Kettentransporteinrichtungen ist relativ teuer. Die Abnutzung ist groß.

Ein genauer Transport plattenartiger Teile auf glatten geschliffenen Stahlwalzen bzw. Walzen aus hartem Material die genau bearbeitet sind, wäre wesentlich einfacher und problemloser. Das Problem ist, daß als Gegendruckwalze wegen der einseitig empfindlichen Oberfläche (spätere Sichtfläche) nur Walzen aus Gummi oder anderem weichen Material verwendet werden können. Auch wenn als Gegendruckwalzen harte Walzen verwendet werden können, ergibt sich das Problem, daß die Druckverteilung auf diesen Walzen nicht gleichmäßig ist und somit eine Geradeführung der zu transportierenden Platten nicht erreicht wird. Man muß also als Gegendruckwalzen solche aus weichem Material verwenden.

Dies bringt es aber mit sich, daß eine Walkarbeit stattfindet. Die Friktion zwischen der Platte und der harten Druckwalze, die an sich die Richtung bestimmen soll, reicht zur Geradführung nicht aus. Durch die Walkarbeit ergeben sich verschiedene Umfangsgeschwindigkeiten auf der weichen Gegendruckwalze, kleine Stärkedifferenzen an den Platten und viele andere Umstände ergeben dann zusammen mit der weichen Gegendruckwalze einen ungenügenden Geradlauf der Platte. Schon allein der Umstand, daß der Abrolldurchmesser auf dem Gummimantel durch verschieden starkes Drücken unterschiedlich wird und die Friktion zwischen Gummi und Platte größer ist als zwischen der Platte und der harten Druckwalze, ergibt es, daß die Platte auf der harten Druckwalze zum Rutschen kommt, dadurch ihren Halt verliert und ihre Führung, also nicht mehr gerade durchläuft. Die Platte kommt auf der harten Druckwalze zum Schwimmen, und wenn eine größere Zahl von Walzen mitwirken, so kommt es zu völlig unkontrollierten Bewegungen der Platte, da ja auch noch die Reibungswiderstände an verschiedenen Stellen (Anschlaglinealen) und die Werkzeugkräfte von der Bearbeitung her auf die Platte einwirken.

Es ist bekannt, den Gummimantel einer Gegendruckwalze, der eine Hülle aus verschleißfestem Werkstoff aufweist, durch radiale Ringeinschnitte in einzelne Ringzonen zu unterteilen (DT-OS 15 28 065). Dadurch wird die Walkarbeit verringert, aber die Teile können in Umfangsrichwng nur einen begrenzten Weg ausweichen, ohne einen wirklichen Ausgleich der Vorschubkräfte zur besseren Geradführung herbeiführen zu können.

Die gleiche Wirkung ergibt sich auch bei einer anderen bekannten Vorschubwalze (DT-OS 9 46 568), bei der an Stelle eines geschlossenen Gummimantels einzelne Gummiringe abwechselnd mit Zwischenringen auf den Walzenkern angebracht sind. Die Zwischenringe stehen dabei durch Feder-Nutverbindungen drehschlüssig mit dem Walzenkern in Verbindung, und auch die Mantelringe werden innen durch die axiale Verspannung fest mit dem Walzenkern verbunden, d. h. sie können in Umfangsrichtung nur durch Steigerung der Vorschubkraft an dieser Stelle um einen begrenzten

Winkel ausfedem.

Die Erfindung geht aus von der eingangs genannten Vorschubanordnung. Sie hat zur Aufgabe, diese VorschubanordnuDg so zu gestalten, daß die Geradführung des Werkstückes verbessert wird und von Unebenheiten und Dickenschwankungen weitgehend unbeeinflußt bleibt

Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß die Mantelringe mittels eines auf ihrer Innenseite angebrachten Gleitlagers gegenüber dem WJzenkern dreheinstellbar angeordnet und mittels durch die axiale Versppnnung einstellbare Rutschkupplungen an den Zwischenringen und an Endringen mit dem Walzenkern gekuppelt Da jeder dieser Mantelringe durch gesonderte Rutschkuppluagen angetrieben wird, kann er sich frei gegenüber dem Walzenkern drehen, wenn bei unebenem Werkstück oder örtlichen Verdickungen die Andruckkraft am jeweiligen Mantelring zu groß und damit das eingestellte Rutschmoment überschritten wird. Eine seitlich der Längsmittel des Werkstückes liegende Erhöhung oder Verdickung hat daher keine unzulässige Vergrößerung der Vortriebskraft an dieser Stelle zur Folge, die eine Schrägführung bewirken kann. Bei geeigneter Einstellung der Rutschkupplungen und hinreichender Dicke der weichen Mantelringe wird vielmehr auf alle Mantelringe weitgehend das gleiche Drehmoment ausgeübt, was entsprechend gleiche Vorschubkräfte auf der genzen Breite des Werkstückes zur Folge hat Wird der Vorschub-Widerstand an einzelnen Stellen zu groß, dann können sich die dort eingesetzen Mantelringe relativ zu den übrigen verdrehen, sie können in Umfangsrichtung frei ausweichen.

Zweckmäßigerweise wird zwischen jedem Mantelring und dem Walzenkern wenigstens eine Lagerbuchse aus gleitfähigem, formbeständigem Werkstoff wie hartem, verschleißfestem Kunststoff oder Lagermetall eingefügt. \uch wenn die Lagerbuchse lose zwischen Mantelring und Walzenkern sitzt, ist sie infolge der axialen Verspannung durch Reibungsschluß mit dem Mantelring gekuppelt, während sie sich auf dem Walzenkern einstellen kann. Lagerspiel und Druckfestigkeit müssen so gewählt werden, daß auf der Innenfläche der Lagerbuchse keine Spannkräfte wirksam werden können, die Buchse sich insbesondere nicht in eine meist im Mantelkern angebrachte Keilnut hineinwölbt. Um den Verschleiß zu mindern, werden zweckmäßigerweise die Kanten der Keilnut abegrundet.

Ferner sollten an beiden Stirnseiten der Mantelringe Kupplungsscheiben aus formbeständigem, gleitfähigem Werkstoff angebracht sein, die mit den Zwischen- und Endringen Rutschkupplungen möglichst exakt gleichen Mitnahmemomentes bilden. Während das Mitnahmemoment der Kupplungsscheiben gegenüber den Mantelringen beliebig hoch sein kann, sollte es gegenüber den Zwischen- und Endringen eng begrenzt bleiben. Auch diese Kupplungsscheiben können wieder aus entsprechend hartem Kunststoff oder Lagermetall bestehen, und die Kupplungsflächen sollten möglichst fein geschliffen sein. Es ist auch möglich, an Stelle ebener Kupplungsscheiben Flanschbuchsen zu verwenden, die dann die Funktion der Lagerbuchsen mit übernehmen.

Das Rutschmoment zwischen Metall- und Zwischenringen sollte durch die axiale Verspannung nur wenig größer als das bei gleicher Antriebskraft der Vorschubwalzen von den Mantelringen aufzunehmende Antriebs-

moment eingestellt sein. Auf diese Weise ist sichergestellt daß die Ruischkupplungen unverzüglich ansprechen, sobald das vorgegebene Antriebsmoment nur geringfügig überschritten wird.

Ferner ist es zweckmäßig, die Umfangsgeschwindigkeit am mittleren Eingriffsradius der Mantelringe etwas größer zu wählen als am Umfang der starren Druckwalze. Auf diese Weise wird zunächst die hauptsächliche Vorschubkraft von den Mantelringen und damit von der Gegendruckwalze her aufgebracht, wodurch Reaktionskräfte von Bearbeitungswerkzeugen besser ausgeglichen werden. Vor allem aber wird durch die auf beiden Seiten des Werkstückes unterschiedlichen Antriebsgeschwindigkeiten erreicht, daß die Rutschkupplungen im Betrieb ständig in Bewegung gehalten werden, d. h, es muß nicht erst die größere Reibung der Ruhe überwunden werden, bevor ein Mantelring gegenüber den anderen in Umfangsrichtung ausweichen kann. Die Rutschmomente der einzelnen Kupplungen lassen sich dann genauer einstellen. Am einfachsten wird dies dadurch erreicht, daß bei gleicher Drehzahl aller Vorschubwalzen die Mantelringe entsprechend größeren Außendurchmesser haben als die Druckwalzen.

Die Zeichnung gibt die Erfindung beispielsweise wieder. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Vorschubwalzenanordnung,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch ein Walzenpaar nach der Linie 11-11 in F i g. 1,

F i g. 3 einen vergrößerten Teilschnitt aus dem Mantelbereich der Gegendruckwalze und

Fig.4 einen Querschnitt einer Gegendruckwalze nach der Linie IV-IV in F i g. 3.

In der Zeichnung sind mit 1 zwei Druckwalzen bezeichnet, die jeweils mit einer gegenüberliegenden Gegendruckwalze 2 ein Vorschabwalzenpaar bilden, das ein plattenförmiges Werkstück 3 gegen eine Bearbeitungsvorrichtung wie eine Säge 4 führt Die Druckwalzen können einer Auflageplatte so zugeordnet sein, daß ihre Oberseite etwa in der gleichen Ebene mit dieser liegt oder nur wenig über diese voi steht. Wenigstens ihre Oberseite besteht aus weitgehend starrem, druckfestem Werkstoff, in der Regel Stahl. Damit geben sie dem Werkstück 3 eine exakie Führung.

Die Gegendruckwalzen besitzen wiederum einen weitgehend starren, biegesteifen Walzenkern 5, der in zwei seitlichen Lagern 6,7 drehbar gelagert ist und mit gleicher Drehzahl wie diese, jedoch gegensinnig angetrieben wird. In eine längslaufende Keilnut 8 des Walzenkernes greifen in Zwischenabständen vorgesehene Zwischenringe 9 mit Keilnpsen 10 ein. Zwischen einem an einem Walzenende vorgesehenen, am Walzenkern fest angeformten Ringbund 11, den Zwischenringen 9 und einem Gewindering 12, der axial einstellbar und feststellbar auf einem endseitigen Gewinde 13 des Walzenkerns sitzt, sind Walzenringe 14 aus Gummi oder gummiartigem Werkstoff angebracht. Sie sitzen jeweils mittels einer die Keilnut 8 überspannenden Lagerbuchse 15 auf dem Walzenkern und stützen sich mittels ringförmiger Kupplungsscheiben 16 an den Zwischenringen 9 ab. Die Länge der Lagerbuchsen 15 ist kleiner als die der Mantelringe 14, der Außendurchmesser der Kupplungsscheiben 16 kleiner als der der Mantelringe und größer als der der Zwischenringe 9. Lagerbuchsen und Kupplungsscheiben bestehen zudem aus einem gleitfähigen formbeständigen Werkstoff. Dies kann Lagermetall sein, aber auch

harter Kunststoff.

Zudem sind die Seitenflächen der Zwischenringe und die an diesen anliegenden Flächen der Kupplungsscheiben gleichmäßig fein geschliffen, und diese Teile sind werkstoffmäßig so aufeinander abgestimmt, daß an jeder Kupplungsfläche gleichbleibende Mitnahmemomente erzielt werden. Die Lagerbuchsen und Kupplungsscheiben können fest mit ihren Mantelringen verbunden sein, sind jedoch zweckmäßigerweise von diesen getrennt, um völlig freie Relativeinstellung zu ermöglichen. Ihr Reibungswiderstand gegenüber den Manteiringen ist stets größer als an den gegenüberliegenden Flächen.

Der axiale Anlagedruck und damit die Größe der einzelnen Mitnahmemomente wird eingestellt durch axiales Zusammenpressen der Mantelringe durch den Gewindering i2. Diese Einstellung erfolgt derart, daß das Mitnahmemoment nur wenig größer ist als das im Betrieb von jedem Mantelring aufzubringende Vorschubmoment. Außerdem ist der Außendurchmesser der Mantelringe um etwa 1 bis 2 mm größer als der Durchmesser der Druckwalzen 1. Dadurch wird zunächst die von den Gegendruckwalzen aufzubringende Vorschubkraft vergrößert, während die von den Druckwalzen abgenommene Vorschubkraft geringer wird. Dies hat zur Folge, daß die Geschwindigkeitsdiffevon Druckwalze und Gegendruckwalze am Werkstück ausgeglichen werden muß, und dies kann nur an den Rutschkupplungen erfolgen, d. h. die Mantelringe mit den Kupplungsscheiben 16 drehen sich ständig gegenüber den Zwischenringen, auch die Lagerbuchsen 15 führen dauernd eine kleine Drehbewegung gegenüber dem Walzenkern aus. An allen Flächen stellt sich daher eine gleichmäßige Reibung der Bewegung ein.

Wenn jetzt ein Werkstück eingeschoben wird, das uneben oder unterschiedlich dick ist, dann werden die einzelnen Mantelringe unterschiedlich stark zusammengedrückt. Es kann aber das VorschubmomenJ nicht proportional zum örtlichen Druck steigen, da es durch das Mitnahmemoment der einzelnen Kupplungen begrenzt ist. Das Werkstück wird daher nicht durch

exzentrisch liegende Druckstellen schräg gefördert, sondert auf seiner ganzen Breite werden weitgehend gleichbleibende Vorschubkräfte aufgebracht Die verbleibenden Unterschiede der Vorschubkräfte lassen sich in so engen Grenzen halten, daß damit die Reibung des Werkstückes an den harten Druckwalzen 1 nicht überwunden werden kann. Das Werkstück wird daher mit völlig linearer Bewegung vorgeschoben. Auch von außen exzentrisch angreifende Kräfte wie die Führungsreibung an einem Leitlineal und eventuell der Widerstand eines exzentrisch angebrachten Werkzeuges können diese Wirkung nur wenig beeinflussen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorschubanordnung für plattenförmige Werkstücke mit wenigstens einem Vorschubwalzenpaar aus der Druckwalze und einer dieser gegenüberliegenden Gegendruckwalze, wobei die Druckwalze einen weitgehend starren, druckfesten Mantel aufweist, während der Mantel der Gegendruckwalze durch eine Mehrzahl Mantelringe aus gummielastisch verformbarem Werkstoff gebildet ist, die auf einem Walzenkern abwechselnd mit auf diesem drehschlüssig, aber axial einstellbaren Zwischenringen in Achsenrichtung verspannbar angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelringe (14) mittels eines auf ihrer Innenseite angebrachten Gleitlagers (15) gegenüber dem Walzenkern (5) dreheinstellbar angeordnet und mittels durch die axiale Verspannung einstellbare Rutschkupplungen (16) an den Zwischenringen (9) und an Endringen (11, 12) mit dem Walzenkern gekuppelt sind.

2. Vorschubanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jedem Mantelring (14) und dem Walzenkern (5) wenigstens eine Lagerbuchse (15) aus gleitfähigem, formbeständigem Werkstoff wie hartem, verschleißfestem Kunststoff oder Lagermetall eingefügt ist.

3. Vorschubwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Stirnseiten der Mantelringe (14) Kupplungsscheiben (16) aus formbeständigem gleitfähigem Werkstoff angebracht sind, die mit den Zwischen- und Endringen (11, 9) Rutschkupplungen gleichen Mitnahmemomentes bilden.

4. Vorschubanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rutschmoment zwischen Mantel- und Zwischenringen (14,9) durch die axiale Verspannung nur wenig größer als das bei gleicher Antriebskraft der Vorschubwalzen (2) von den Mantelringen (14) aufzunehmende Antriebsmomente eingestellt ist

5. Vorschubanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit am mittleren Eingriffsradius der Mantelringe (14) größer ist als am Umfang der starren Druckwalze (1).

6. Vorschubanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleicher Drehzahl aller Vorschubwalzen (1,2) die Mantelringe (14) größeren Außendurchmesser haben als die Druckwalzen (1).