DE2523239B2 - Friktionsrollenantrieb für draht- oder stabförmiges Material - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Friktionsrollenantrieb für draht- oder stabförmiges Material mit sich in Längsrichtung änderndem Querschnitt, insbesondere für gerippte Betonbewehrungsstäbe, bei dem der Vorschubweg des draht- oder stabförmigen Materials zwischen mindestens drei in Umfangsrichtung genuteten Treibrollen verläuft, die einen gekrümmten Vorschubweg festlegen, und bei dem zwei Rollen, von denen zumindest eine eine ortsfest gelagerte Treibrolle ist, auf der einen Seite des Vorschubweges angeordnet sind.

Um draht- oder stabförmiges Material zur Verarbeitungsmaschine zuzuführen, werden im allgemeinen genutete Friktionsrollen verwendet. Dabei wird der Draht zwischen paarweise gegenüberliegenden, sich gegensinnig drehenden Treibrollen, die durch Federn gegeneinandergedrückt werden, eingeklemmt Und durch die von den Rollen auf ihn ausgeübten Reibungskräfte fortbewegt. Eine typische Vorschubvorrichtung dieser Art zeigt die FR-PS 14 57 786 im Vorschubweg einer Maschine zum Biegen von Betoneisen.

Durch die für derartige Antriebe typische tangentiale Berührung zwischen Draht und Friktionsrollen bleibt einerseits die Berührungsfläche zwischen dem Draht und den Rollen sehr klein, wodurch die auf den Draht übertragenen Kräfte gleichfalls nur klein sein können, und andererseits kann sich der Draht im Hinblick auf den geradlinigen Durchlauf durch den Rollenspalt ungehindert um seine eigene Längsachse drehpn.

Ein Verdrehen des Drahtes um seine Längsachse tritt vor allem dann ein, wenn der Draht auf seinem Zuführungsweg zu einer Verarbeitungsmaschine eine Richtvorrichtung zum Geraderichten durchlaufen muß, weil der Draht dann die Tendenz hat, sich durch Drehung um seine Längsachse der Wirkung der

ίο Richtvorrichtung zumindest teilweise zu entziehen.

Durch Verdrehung um seine Längsachse stellt sich der Draht stets so ein, daß die von der Richtvorrichtung auf ihn ausgeübte Wirkung ein Minimum erreicht.

Diese unerwünschte Drehung um die eigene Längsachse verursacht einerseits ein ungenügendes Richten, d. h. der Draht wird nicht vollständig gerade, und anderseits kommt der Draht bei nachgeschalteten Verarbeitungsmasch'nen, etwa einer Biegemaschine für Betonstahl, in stets unterschiedlicher axialer Winkellage an, so daß die in der Biegemaschine ausgeführten Biegevorgänge in unterschiedlichen axialen Ebenen erfolgen und daher z. B. nicht mit Sicherheit ein in einer Ebene liegender Bügel erzeugt werden kann.

Bei einem bekannten Friktionsrollenantrieb mit mindestens drei im Umfang genuteten Förderrollen werden die Abstände der Rollen zueinander entsprechend dem Durchmesser des zu behandelnden Materials fest eingestellt (US-PS 20 92 840).
Für solches Material konstanten Durchmessers ergibt sich bei dieser bekannten Maschine eine Verdrehungssicherung durch genügend weites Umschlingen der Rollen.

Für die Behandlung von gerippten Betonbewehrungsstäben, die wechselnde Durchmesser von einem großen, wenn zwei Rippen einander gegenüberstehen bis zu einem kleinen Durchmesser, wenn im fraglichen Bereich keine Rippen angeordnet sind, aufweisen, ist dieser bekannte Antrieb nicht geeignet, da die Abstände der Rollen sich nach dem größten beim Material vorkommenden Durchmesser richten muß. Bei kleinerem Durchmesser verlieren die Rollen den Kontakt mit dem Material und die Förderung wird unregelmäßig oder hört ganz auf.

Bei einer anderen Drahtverarbeitungsmaschine wird ein isolierter Draht schrittweise gefördert und in vorbestimmte Längen geschnitten (CH-PS 5 17 538). Der Draht wird durch eine einer Richtvorrichtung nachgeschaltete Haspel und einem ihr nachgeschalteten Antriebsrad exakt gefördert. Eine Längsverdrehung

so tritt hier aufgrund der Eigenelastizität des Isolierdrahtes gar nicht auf. Der Draht wird in dieser Maschine nach Durchlaufen der Richtvorrichtung durch die Führung um Haspel und Antriebsrad erneut stark verformt, weswegen diese Anordnung für die Behandlung von Betonbewehrungsstäben ungeeignet ist.

Weiterhin ist eine Einrichtung zur Drahtbearbeitung mit einer Fördervorrichtung und einer ihr vorgeschalteten Brems- und Richtvorrichtung bekannt, die eine Verdrehung des Drahtes in Längsrichtung verhindert.

Die Fördervorrichtung weist zwei Rollen ohne Umfangsnuten auf (GB-PS 1119 765). Eine der beiden Rollen ist beweglich angeordnet, um den Spalt zwischen den Rollen einzustellen. Die Rollen sind mit Gummi, Leder oder einem anderen Material mit einem hohen

<>5 Reibungskoeffizienten belegt. Dies ist für die Förderung von gerippten Betonbewehrungsstäben nicht geeignet, da die Belege schnell zerstört werden. Außerdem ist diese bekannte Einrichtung wegen der Hintereinander-

schaltung einer Rieht- und einer Fördervorrichtung kompliziert und aufwendig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen baulich einfachen Friktionsrollenantrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, durch den ein Verdrehen des geförderten draht- oder stabförmigen Materials mit sich in Längsrichtung änderndem Querschnitt um seine Längsachse verhindert und gleichzeitig die für den Vorschub nutzbare Berührungsfläche zwischen Material und Friktionsrollen erheblich vergrößert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die auf der anderen Seite des Vorschubweges angeordnete dritte Rolle eine schwimmend elastisch angedrückte Treibrolle ist

Bei diesem Friktionsrollenantrieb wird die schwimmend gelagerte Rolle im Bereich zwischen den beiden von ihr mit den anderen Rollen gebildeten Roüenspaltea vom draht- oder stabförmigem Material umschlungen, so daß diesem Material ein gekrümmter Vorschubweg aufgezwungen und so eine freie Drehung des ablaufenden Materials um seine Längsachse verhindert wird. Ferner wird für jeweils zwei Rollenspalte eine gemeinsame Andrückvorrichtung verwendet, die infolge ihrer schwimmenden, d. h. in einer Ebene allseits beweglichen Lagerung die Aufrechterhaltung des Anspreßdruckes an beiden Rollenspalten auch bei draht- oder stabförmigem Material gewährleistet, dessen Querschnitt, wie bei Rippenbetonstahl, in Längsrichtung veränderlich ist.

Die erzielbare Vorschubleistung erfindungsgemäßer Friktionsrollenantriebe kann durch Hinzufügen weiterer Rollen erhöht werden, wobei, verglichen mit bekannten, aus paarweise zusammenwirkenden Rollen bestehende Antrieben mit η Rollen nicht wie bisher n/2 Rollenspate, sondern n-1 Rollenspalte gebildet werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1, 2 und 3 Schemas von erfindungsgemäßen Friktionsrollenantrieben mit drei bzw. vier bzw. fünf Rollen und

F i g. 4 den Friktionsrollenantrieb nach F i g. 3, ergänzt durch die Trag- und Andrückvorrichtungen für die schwimmend gelagerten Rollen.

Der in F i g. 1 gezeigte Friktionsrollenantrieb weist insgesamt drei angetriebene Friktionsrollen auf, von denen zwei, nämlich die Rollen 1 und 3, an ortsfesten Achsen A\ und Ai auf der einen Seite des Vorschubweges eines Drahtes D gelagert sind, während die Achse Ai der auf der gegenüberliegenden Seite dieses Vorschubweges befindlichen dritten Rolle 2 schwimmend gelagert ist. Der Antrieb der schwimmend gelagerten Rolle 2 erfolgt z. B. über eine Kardanwelle. Die Rolle 2 bildet mit der Rolle 1 einer Roüenspalt S_a und mit der Rolle 3 einen Rollenspalt Sb und wird zwischen den beiden Rollenspalten S* Sb vom Draht D über einen Zentriwinkel von etwa 90° umschlungen. In F i g. 1 ist, von der Achse Aj der Rolle 2 ausgehend, die Winkelsymmetrale Szwischen den zu den Rollenspalten 5, und Sb verlaufenden Radien R, und Rb eingezeichnet. Die Achse Ai der schwimmend, d. h. in einer Ebene allseits beweglich gelagerten Rolle 2 wird durch eine nur schematisch angedeutete Andrückvorrichtung 11 federnd gegen die beiden Rollen 1 und 3 gedrückt, wobei die Wirkungsrichtung IV dieser Kraft angenähert mit der Winkelsymmetralen 5 übereinstimmt, aber in der durch einen Pfeil P angedeuteten Drehrichtung der Rolle 2 bezüglich der Winkelsymmetrale S etwas in Richtung zum zweiten Roilenspalt Si, der Rolle 2 verlagert ist Die sich drehende Rolle 7. hat nämlich die Tendenz, in F i g. 1 am zulaufenden Draht D hochzusteigen, wodurch bei Belastung der Rollenachse Ai in Richtung der Winkelsymmetralen 5 der Rollenspalt Sf, schwächer belastet werden würde als der Rollenspalt S_a. Durch die erwähnte Versetzung der Wirkungsrichtung W der Andrückkraft werden die in den beiden Rollenspalten S_a und Sb wirksamen Komponenten dieser Kraft besser egalisiert.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß beim dargestellten Antrieb der zulaufende Teil des Drahtes D gleichsam einen festgehaltenen Kurbelarm bildet der eine Drehung des ablaufenden Teiles des Drahtes D um seine Längsachse verhindert. Durch die Bildung zweier Rollenspalte S_a, Sb mit nur drei Rollen 1, 2, 9 wird auf einfache Weise eine starke Vorschubkraft erzielt, und die schwimmende Lagerung der Rolle 2 gewährleistet, daß auch bei unterschiedlichem Querschnitt des Drahtes D in den beiden Rollenspalten S₃ und Sb die Andrückkräfte praktisch unverändert erhalten bleiben, wie dies erforderlich beim Vorschub von Rippenbetonstählen erforderlich ist.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 sind beiderseits des Vorschubweges je eine ortsfest gelagerte Roüe 1 bzw. 4 und eine schwimmend gelagerte Rolle 2 bzw. 3' angeordnet. Die schwimmend gelagerten Rollen 2 und 3' liegen längs des Vorschubweges zwischen den beiden ortsfest gelagerten Rollen 1,4, wobei der durchlaufende Draht D innerhalb des Friktionsrollenantriebes in zwei gegensinnigen Viertelkreisbögen die Rollen 2 und 3' umschlingt und parallel zu seiner Zulaufrichtung aus der Vorrichtung wieder abläuft. Durch den Drahtteil im gekrümmten Vorschubweg wird wieder eine Drehung des ablaufenden Drahtteiles um seine Längsachse verhindert.

Die schwimmend gelagerte Rolle 2 wird durch eine wieder nur schematisch dargestellte Andrückvorrichtung 11 gegen die ortsfest gelagerte Rolle 1 und die schwimmend gelagerte Rolle 3' gedruckt und bildet mit diesen beiden Rollen 1, 3' Rollenspalte S_a und S*. Die schwimmend gelagerte Rolle 3' wird analog durch eine Andrückvorrichtung 11 elastisch gegen die schwimmend gelagerte Rolle 2 und die ortsfest gelagerte Rolle 4 gedrückt und bildet mit diesen beiden Rollen 2, 4 Rollenspalte Stund So Die Wirkungsrichtungen Wder von den Andrückvorrichtungen 11 ausgeübten Kräfte sind bezüglich der Winkelsymmetralen S zwischen den zugeordneten Rollenspalten S_a, Sb in analoger Weise winkelversetzt, wie dies für die Andrückvorrichtur »11 an Hand von F i g. 1 bereits erläutert worden ist

Es ist ersichtlich, daß beim Friktionsrollenantrieb nach Fig.2 mit vier Rollen 1, 2, 3', 4 drei Rollenspalte Sa, Sb, S_c gebildet werden.

Fig.3 zeigt einen Friktionsrollenantrieb mit fünf Rollen, bei dem vier Rollenspalte dadurch gebildet werden, daß auf der einen Seite des Vorschubweges des Drahtes D drei ortsfest gelagerte Rollen 1,3 und 5 und auf der anderen Seite des Vorschubweges zwei schwimmend gelagerte Rollen 2 und 4 angeordnet sind, wobei die schwimmend gelagerte Rolle 2 mit den ortsfest gelagerten Rollen 1 und 3 und die schwimmend gelagerte Rolle 4 mit den ortsfest gelagerten Rollen 3 und 5 jeweils zwei Walzenspalte S₃, Sb bzw. S₀, Sd bildet

b5 Bei der Ausführungsform nach F ί g. 3 haben die erste und dritte der ortsfest gelagerten Rollen, also die Rollen 1 und 5, kleineren Durchmesser als die übrigen Rollen 2, 3, 4 und sie sind bezüglich der Rollen 2, 3 und 4 so

angeordnet, daß die Rollenspalte S_a und Sd in Zulauf- und Ablaufrichtung des Drahtes D zumindest angenähert aufeinander eingefluchtet sind, so daß der Friktionsrollenantrieb in einen beliebigen geraden Drahtvorschubweg eingefügt werden kann. Durch die teilweise Umschlingung der Rollen 2, 3 und 4 wird wieder ein gekrümmter Vorschubweg vorgeschrieben, wobei durch den auf diesem gekrümmten Weg befindlichen Drahtteil der ablaufende Drahtteil gegen Drehung um seine Längsachse festgehalten wird. ι ο

Um eine möglichst hohe Vorschubleistung zu erzielen, werden zweckmäßig alle Rollen 1 —5 angetrieben, wobei die Umfangs- bzw. Winkelgeschwindigkeiten der großen Rollen 2, 3 und 4 untereinander gleich gewählt werden, und die Winkelgeschwindigkeit der '5 großen Rollen 2, 4 sich zur Winkelgeschwindigkeit der kleinen Rollen 1,5 wie der Radius dieser kleinen Rollen 1, 5 zu den um den Durchmesser des Drahtes D vermehrten Radius der großen Rollen 2, 3, 4 verhalten soll, um die Umfangsgeschwindigkeit der kleinen Rollen 1, 5 in den Berührungspunkten mit dem die großen Rollen 2, 4 teilweise umschlingenden Draht D an die Geschwindigkeit der gedehnten Außenzone des Drahtes Danzugleichen und so auch die kleineren Rollen 1,5 für den Antrieb voll auszunutzen.

Die erforderlichen Andrückvorrichtungen für die schwimmend gelagerten Rollen 2 und 4 sind in F i g. 3 nicht eingezeichnet, werden aber nun an Hand von F i g. 4 erläutert. In F i g. 4 sind die Rollen 1 und 3 an ortsfesten Achsen A\, A3 gelagert, während die Achse Λ2 der Rolle 2 schwimmend gelagert ist. Die Achse A2 wird von einem Lenkergestänge getragen, das mit der Andrückvorrichtung It kombiniert ist. Diese Kombination von Trag- und Andrückvorrichtung weist einen bei 12 gelenkig gelagerten Winkelhebel 13 mit zwei Hebelarmen 13a und 136 auf, wobei der Hebelarm 13f> über einen Lenker 14 mit dem Lager der Achse A2 der Rolle 2 verbunden ist und dieses Lager seinerseits über zwei aneinandergelenkte Lenker 15 und 16 gelenkig mit einem Festpunkt 17 am Vorrichtungsgestell in Verbindung steht. Am Arm 13a des Winkelhebels 13 greift eine z. B. durch eine Feder 18 gebildete Ruhelast an, die über den Winkelhebel 13 und das angeschlossene Lenkergestänge das Lager der Achse A₂ in einer Ruhelage hält, in der sich die Rolle 2 unmittelbar an den Rollen 1 und 3 bzw. bei Abstellung der Vorrichtung während des Durchlaufes eines Drahtes D an dem Draht D abstützt Ferner greift am Hebelarm 13a eine durch einen mit Druckmedium beaufschlagbaren Zylinder 19 angedeutete Betriebslast an, die je nach der erforderlichen Vorschubleistung eingestellt werden kann und die Andrückkraft der Rolle 2 in der Wirkungsrichtung W vermittelt, welche für die jeweils gewünschte Vorschubleistung erforderlich ist. Vorteilhaft werden für den Antrieb aller Treibrollen hydraulische Motoren verwendet, wobei der vom gleichen hydraulischen Druckmedium beaufschlagte Zylinder 19 so dimensioniert wird, daß ein Schlupf der Treibrollen am Draht D verhindert wird, indem vor Auftreten eines solchen Schlupfes die hydraulischen Motoren abgewürgt werden.

Die vorstehend erläuterte Andrückvorrichtung 11 kann sinngemäß auch bei den Ausführungsbeispielen nach den F i g. 1 und 2 Anwendung finden. Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig.3 und 4 sind die Lenkgestänge 13—17 und 13'—17' für die beiden schwimmend gelagerten Rollen 2 und 4 im wesentlichen spiegelbildlich symmetrisch aufgebaut und die zweiten Arme 13a, 13a'der Winkelhebel 13,13' dieser Gestänge sind durch gemeinsame Belastungsvorrichtungen 18 und 19 gegensinnig belastet, wodurch sich ein vereinfachter Gesamtaufbau ergibt

In F i g. 3 sind von den Lenkergestängen 13—17 bzw. 13'—17' nach Fig.4 nur die langen Lenker 15 bzw. 15' eingezeichnet, welche die Lager für die Rollenachsen Ai und A4 tragen.

Diese Lenker sind mit Drahtablenkern 20 bzw. 21 versehen, die das vordere Ende des Drahtes beim Einfädeln zwischen den Rollen bzw. von der nachgeschalteten Drahtbearbeitungsmaschine führen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Friktionsrollenantrieb für draht- oder stabförmiges Material mit sich in Längsrichtung änderndem Querschnitt, insbesondere für gerippte Betonbewehrungsstäbe, bei dem der Vorschubweg des draht- oder stabförmigen Materials zwischen mindestens drei in Umfangsrichtung genuteten Treibrollen verläuft, die einen gekrümmten Vorschubweg festlegen, und bei dem zwei Rollen von denen zumindest eine eine ortsfest gelagerte Treibroile ist, auf der einen Seite des Vorschubweges angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der anderen Seite des Vorschubweges angeordnete dritte Rolle (2, 3', 4) eine elastisch angedrückte Treibrolle ist

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückrichtung (W) der dritten Rolle (2) bezüglich der Winkelsymmetralen (S) der zu den Rollenspalten (S₃, St,) verlaufenden Radien (R₃, Rb) in Drehrichtung (P) der dritten Rolle (2) zum in Ablaufrichtung zweiten Rollenspalt (Sb) derselben hin winkelversetzt ist

3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager der schwimmend gelagerten Rolle (2, 4) von einem Lenkergestänge (13—17) getragen sind, von dem ein Endteil den einen Arm (t3b) eines ortsfest gelagerten Winkelhebels (13) bildet, dessen anderer Arm (13a,) der Kraft eines druckmittelbeaufschlagten Arbeitszylinders (19) ausgesetzt ist

4. Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Lenkergestänge (13—17; 13'—17') für zwei elastische Treibrollen (2, 4) im wesentlichen spiegelbildlich symmetrisch aufgebaut sind, und daß die zweiten Arme (13a, 13a') der Winkelhebel (13, 13') durch einen gemeinsamen Arbeitszylinder (19) gegensinnig belastet sind.