DE2540358C3

DE2540358C3 - Bandführung

Info

Publication number: DE2540358C3
Application number: DE2540358A
Authority: DE
Inventors: Richard Thomas Churchville O'marra; Thaddeus Rochester Swanke
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1974-09-10
Filing date: 1975-09-10
Publication date: 1979-10-18
Also published as: DE2540358A1; FR2284546B1; FR2284546A1; USB504778I5; CA1037983A; DE2540358B2; US3986650A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bandführung zum Führen eines sich längs einer vorgegebenen Bahn bewegenden Bandes, wobei die Führung an einem festen Rahmen befestigt ist und ein Bandtragelement aufweist welches sich zwischen einem Paar von mit Abstand angeordneten Kantenführungen erstreckt.

In dem »Research Disclosure Bulletin«, Band 124, August 1974. ist eine derartige Bandführung beschrieben, welche die seitliche Bewegung des Bandes bezüglich eines feststehenden Rahmens beschränkt, ohne dabei Änderungen in der Winkelposition (d. h. in der Bandebene auftretende Winkeländerungen, im Gegensatz zu um die Mittellinie des Bandes herum auftretende Winkeländerungen) zu beschränken. Diese bekannte Bandführung wird durch einen geflanschten Schuh gebildet, der ein Paar von mit Abstand angeordneten Flanschen aufweist, zwischen welchen eine sich nicht drehende polierte Oberfläche zur Halterung des sich bewegenden Bandes angeordnet ist. Da das Band über eine stationäre Oberfläche hinweg verläuft, kann am geführten Band eine Schleifwirkung auftreten, die insbesondere dann nachteilig ist, wenn es Eich um ein empfindliches Band, beispielsweise ein elektrofotografisches Band handelt.

DE-OS 20 53 720 zeigt eine drehbar gelagerte und schwenkbar angeordnete Rolle zur Führung eines Bandes längs einer Bahn. Im Gegensatz zu der oben diskutierten Bandführung sieht die Bandführung gemäß DE-OS 20 53 720 keine Beschränkung gegenüber Änderungen in einer von Seite /u Seite verlaufenden Bewegung vor und kann daher nicht in solchen Anwendungsfällen benutzt werden, die an der Bandführung eine Beschränkung dieser seitlichen Bewegung erforderlich machen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bandführung der eingangs genannten Art in der Weise auszubilden, daß kein »Schlupf« zwischen Bandtragele-

ment und Band auftritt, wobei gleichzeitig jede Tendenz des Bandes, seitwärts längs der Bandtragelemente zu kriechen, verhindert ist

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Maßnahmen vor. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung sei nunmehr anhand eipes in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben; in der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen passiven, seitlich beschränkenden Bandführung;

F i g 2 eine Seitenansicht der Bandführung gemäß Fig. 1;

F i g. 3 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Bandführung, wobei die Innenhülse dargestellt ist, auf welcher die Bandeingriffsteile der Kantenführungen sich frei verdrehen und hin und her bewegen können;

Fig.4 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Bandführung, wobei gestrichelt die Normalposition der die Rolle drehbar lagernden Achse dargestellt ist, während mit ausgezogenen Linien die Positionsverschiebung der Achse und der Rolle infolge einer Winkeländerung des eintretenden Bandes dargestellt ist, wobei die Position der entgegengesetzt angeordneten Kantenführungen bezüglich des Rahmens festliegend verbleibt

Es sei nunmehr ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in der für gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet wurden. F i g. 1 zeigt ein passives seitlich einschränkendes Bandlager (Bandführung) 20, welches eine zylindrische Rolle 24 aufweist, die durch Kugellager 18 (vergleiche Fig.3) drehbar auf einer Achse 25 J5 gelagert ist. Die Achse 25 wird zwischen den Enden eines Paars von Befestigungsmittel (Biegegliedern 27) gehaltert, die sich nach außen von den Enden einer Stange 28 aus mit gleichen Winkeln erstrecken. Die Stange 28 ist schwenkbar in ihrer Mitte an einem festen 4υ Rahmen 22 durch Schwenkzapfen 29 gelagert. Ein gleichförmiger Abstand wird zwischen der Stange 28 und dem Rahmen 22 durch ein eine geringe Reibung besitzendes Kissen 30 aufrechterhalten. Wenn sich die Stange 28 um den Zapfen 29 verschwenkt, so <r> verschwenkt sich das gesamte Bandlager 20 um eine Kardanachse (Schwenkungsachse) 95, die sich durch den Schwenkzapfen 29 erstreckt und die Längsachse (oder Drehachse) 23 der Rolle 24 an ihrem Mittelpunkt schneidet. w

Die Biegeglieder 27 sind verhältnismäßig dünne Platten, die derart konstruiert sind, daß sie sich um eine Linie 85 biegen können, längs welcher das Glied zur ¹ Befestigung an Schwenkstange 23 umgebogen ist. Oer Winkel, unter dem sich jedes Biegeglied 27 von der « Stange 28 aus erstreckt, ist derart gewählt, daß die entsprechenden Mittellinien (Wirkungslinien 92) sich an einem Punkt auf der Kardanachse 95 schneiden, wenn sich das Lager in seiner Normalposition befindet, d. h. keine Last angelegt ist. Wenn sich die Biegeglieder 27 w> bezüglich der Stange 28 verschwenken, so bewirken sie eine Schwenkbewegung der Rolle um eine Schwenkachse 90 herum, die durch eine Linie definiert ist, welche senkrecht zu der durch die Wirkungslinien 92 definierten Ebene verläuft und diese Ebene an einem *^Γ> Punkt schneidet, wo sich die Wirkungslinien 92 schneiden. Die Größe des Schwenkradius 32 (vergleiche F i β. 3) ist eine Funktion des Winkels A, der durch die schneidenden Wirkungslinien 92 der Biegeglieder 27 gebildet ist

In F i g. 3 erkennt man, daß sich ein Paar zylindrischer Hülsen 17 von den Enden der Rone 24 aus nach außen erstrecken, wobei diese Hülsen mit den Rollenenden durch Stifte 16 starr gekuppelt sind Lager 18 wirken über die Hülsen 17 zur drehbaren Lagerung der Rolle 24 ?vf der Achse 25. Am freien Ende jeder Hülse 17 ist für eine Dreh- und Axialbewegung bezüglich der Hü' ^e eine Kantenführung (Flanschglied) 26 angeordnet, wobei ein Teil dieses Flanschglieds 26 als eine Kantenführung für das Band dient Jedes Flanschglied besitzt einen zylindrischen Bandeingriffsteil 4, der den gleichen oder einen etwas kleineren Außendurchmesser wie die Rolle 24 besitzt Der maximale Innenabstand zwischen den Flanschgliedern 26 wird durch ein Paar von Begrenzungsrädern 21 konstant gehalten, die drehbar auf Auslegergliedern 19 gelagert sind, welche ihrerseits am Rahmen 22 fest angeordnet sind. Durch Verwendung der drehbar gelagerten Räder als Begrenzungsglieder werden die Reibungskräfte zwischen den Außenkanten der Flansche und der Begrenzungsglieder minimiert.

In einer gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung gemäß den F i g. 1 —4 ist die Oberfläche der Rolle 24 aus poliertem Aluminium, das in Berührung mit der Rolle 24 stehende Band besteht aus Polyethylenterephthalat, vobei dieses Band eine Dicke von annähernd 0,18 mm besitzt und der Umschlingungswinkel des Bandes IV mit der Rolle 24 annähernd 120° beträgt

Im Betrieb führt die Rolle 24 nach Eingriff mit dem eintretenden Bandteil 10 das Band, ohne dieses positionsmäßig oder winkehnäßig einzuschränken. Weil sich die Rolle 24 frei um die Schwenkachse 90 verschwenken kann, so richtet sie sich ohne weiteres selbst mit dem eintretenden Band derart aus, daß ihre Drehachse 23 stets senkrecht zur Richtung des eintretenden Bandteils 10 ist, und zwar unabhängig vom Winkel, unter welchem sich das Band der Rolle nähert (innerhalb eines durch Konstruktionsbetrachtungen diktierten Winkelbereichs). Diese Schwenkwirkung des Bandlagers 20 ist deutlicher in F i g. 4 zu sehen, wo die gestrichelten Linien eine neue Bandstellung angeben, die winkelmäßig um einen Winkel B geneigt gegenüber einer Normalposition verläuft. Die Rolle 24 hat sich — wie gezeigt — in eine neue Stellung verschwenkt, um die Winkcländerung des eintretenden Bandteils 10 aufzunehmen. Man erkennt, daß die Rolle 24 sich durch das Spurführen um ihre Schwenkachse verschwenkt hat, so daß ihre Drehachse 23 im wesentlichen senkrecht zur neuen durch den Pfeil 15' angedeuteten Laufrichtung des Bandes W verläuft. In dieser Position übt — wie zuvor erwähnt — die Rolle 24 keine wesentliche seitliche Beschränkung (Zwang) auf das Band aus. Es sei bemerkt, daß jeglicher Schwenkwiderstand um die Schwenkachse 90, hervorgerufen durch Reibungs- oder mechanische Kräfte, der bestrebt wäre, das freie Schwenken der Rolle 24 um die Schwenkachse herum zur Erreichung von Ausrichtung zu verhindern, eine entsprechende seitliche Kraft auf das Band ausüben würde; daher müssen bei der Herstellung des Lagers derartige Reibungskräfte und mechanische Kräfte auf einem Minimum gehalten werden. Es sei ferner bemerkt, daß die in F i g. 4 gezeigte seitliche Versetzung der Rolle 24 infolge der Verschwenkung um die Schwenkachse herum aus Gründen der Klarheit übertrieben dargestellt ist. Üblicherweise sind die Bandlager an einer Bandführungsvorrichtung mit ihren Mittelpunkten im

wesentlichen in der gleichen Ebene und ihren Horizontalachsen im wesentlichen parallel angeordnet, und zwar auf durch die Konstruktion der Vorrichtung gegebene Toleranzen. Somit sind seitliche Verschiebungen der Rolle 24 zur Aufnahme üblicher Änderungen in der winkelmäßigen Annäherung des Bandes auf das Lager hin relativ klein.

Obwohl die Rolle 24 vollständig nicht einschränkend wirkt, transformiert der Einschluß der unabhängig angeordneten Plansche 26 am Bandlager dieses to andernfalls nicht einschränkende Bandlager in ein P-Lager; d. h, es ergibt sich eine Positionseinschränkung oder Einschränkungsvorrichtung, die das eintretende Band hinsichtlich einer Änderung seiner seitlichen räumlichen Position einschränkt, die Änderung der winkelmäßigen seitlichen Position des Bandes aber gestattet. Die Flansche 26 dienen zur dauerhaften Aufrechterhaltung der seitlichen räumlichen Position des Bandes bezüglich des festen Rahmens. Wenn sich die Flansche 26 in Berührung mit Rädern 21 befinden, so entspricht der die Flansche 26 trennende Abstand im wesentlichen der Breite des Bandes W. Wie man in den F i g. 3 und 4 erkennt, wirkt das Band selbsttätig zur Aufrechterhaltung eines minimalen Abstands der Flansche. Ein Raum 5 ist zwischen den Enden der Rolle 24 und den Bandeingriffsteilen 4 der Flansche 26 vorgesehen, um eine ungehinderte seitliche Verschiebung der Rolle 24 während der Schwenkbewegung um die Schwenkachse 90 herum zu gestatten. Während einer derartigen Verschiebung bewegen sich die Hülsen 17 axial bezüglich der Flansche, wodurch die Rolle 24 dichter am einen Flansch als am anderen angeordnet wird, wie dies in F i g. 4 dargestellt ist. Es sei bemerkt, daß durch die drehbare Lagerung der Flansche 26 auf den Hülsen 17 die Bandeingriffsteile 4 sich mit dem bewegenden Band W verdrehen, wodurch der Bandbewegung ein minimaler Reibungswiderstand oder mechanischer Widerstand entgegengesetzt wird.

Aus der obigen Beschreibung erkennt man somit, daß für eine relativ kleine Schwenkbewegung der Rolle 24 um die Schwenkachse 90 herum die seitliche räumliche Position des Bandes auf der Rolle 24 fest verbleibt, obwohl sich der Winkel des eintretenden Bandes ändern kann. Die geringe Änderung in der Winkelposition, welche die Flansche 26 erfahren, wenn sich die Rolle 24 um die Achse 90 verschwenkt, ändert den Innenabstand zwischen den Flanschen nicht merklich. Die Flansche 26 erzeugen somit eine seitliche positionsmäßige Stabilität für das sich bewegende Band W. Da darüber hinaus die Rolle 24 dem eintretenden Bahnteil 10 im wesentlichen keinen seitlichen Widerstand entgegensetzt, entstehen keine Überschußkräfte an den Kanten des Bandes IV; daher kann keine Kantenbeschädigung auftreten, solange der Winkel des eintretenden Bandteils 10 sich innerhalb der Toleranzen der Schwenkachse der Rolle befindet.

Die Wirkung der kardanischen Lagerung des Bandlagers für eine Schwenkbewegung um die Kardanachse 95 herum dient zum winkelmäßigen Entkoppeln des austretenden Bandteils 12 gegenüber der winkelmäßigen Position des eintretenden Bandteils 10. Diese Entkopplung erzeugt gleichförmige Spannung im austretenden Bandteil dadurch, daß das Band seinen Winkel ändern kann, mit dem es die Bandführung infolge von in Laufrichtung abwärts vorhandenen, die Spannung ändernden Bedingungen verläßt Wie oben bemerkt, verläuft die Kardanachse senkrecht sowohl zur Schwenkachse als auch zur Drehachse der Rolle und läuft durch den Mittelpunkt der Rolle. Die Kardanwirkung des Lagers wird durch die Schwenklagerung der Stange 28 am Stift 29 erreicht.

Es sei bemerkt, daß die signifikanten Maßnahmen der erfindungsgemäßen Bandführung 20 die entgegengesetzt angeordneten Kantenführungen sind, die in einer vorbestimmten Position an einem festen Rahmen benachbart zu der Bandeingriffsoberfläche des Bandlagers angeordnet sind, wobei diese Führungen um einen festen Maximalabstand voneinander angeordnet sind, der der Bandbreite entspricht, und wobei eine Bandeingriffsoberfläche vorgesehen ist. welche im wesentlichen kehren Widerstand dem eintretenden Band entgegensetzt. Es sei bemerkt, daß auch andere Möglichkeiten bestehen, um diese Merkmale zu erreichen. Beispielsweise könnte für die schwenkbar angeordnete Rolle 24 eine axial nachgiebige Rolle eingesetzt werden, da eine solche Rolle, wenn sie hinreichend nachgiebig ist, keine wesentlichen seitlichen Kräfte auf ein eintretendes Band ausüben würde. Gleichfalls könnten Flansche oder andere Arten von Kantenführungen relativ zu einem festen Rahmen auf vielfache Weise festgelegt sein.

Der Pfeil 15 bezeichnet die Laufrichtung des Bandes.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bandführung zum Führen eines sich längs einer vorgegebenen Bahn bewegenden Bandes, wobei die Führung an einem festen Rahmen befestigt ist und ein Bandtragelement aufweist, welches sich zwischen einem Paar von mit Abstand angeordneten Kantenführungen erstreckt dadurch gekennzeichnet, daß das Bandtragelement eine drehbar gelagerte Rolle (24) ist, die für eine Schwerücbewegung um eine Achse (90) herum angeordnet ist, welche mit Abstand gegenüber der Rollenachse (23) und senkrecht zu dieser verläuft, und daß die Kantenführungen (26) und die Rolle (24) unabhängig voneinander am Rahmen (19—21) angeordnet sind.

2. Bandführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (24) für eine Bewegung in Richtung der Längsachse (23) der Rolle gelagert ist, und zwar ohne dabei die Positionen der Kantenführungen (26) wesentlich zu stören.

3. Bandführung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (24) drehbar auf einer Lagerachse (25) gelagert ist die am festen Rahmen (22) durch Befestigungsmittel (27) für eine Schwenkbewegung um eine Schwenkachse (90) befestigt ist

4. Bandführung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß jede Kantenführung (26) einen kreisförmigen Flansch aufweist der drehbar auf der Lagerachse (25) derart gelagert ist daß die μ Lagerwelle sich axial bezüglich des Flansches bewegen kann.

5. Bandführung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet daß die Befestigungsmittel (27) den Maximalabstand zwisehen den erwähnten Kantenführungen (26) auf einen Abstand im wesentlichen gleich der Breite des Bandes fixieren.

6. Bandführung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1—5, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel (27) ein Paar von mit Abstand angeordneten Biegegliedern zur Halterung der dazwischen verlaufenden Welle (25) aufweisen und sich derart unter einem Winkel bezüglich der Welle (25) erstrecken, daß sich die Wirkungslinien (92) der « Biegeglieder an der Schwenkachse (90) schneiden.

7. Bandführung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Befestigungsmittel (27,28,29) zur Befestigung der Rolle (24) für eine Schwenkungsbewegung um eine Schwenkungsachse (95), die die Längsachse (23) v> der Rolle am Mittelpunkt der Rolle senkrecht schneidet.

8. Bandführung nach einem oder mehreren der Ansprüche !—7, dadurch, gekennzeichnet, daß die Kantenführungen zur Konstanthaltung des « Maximalabstands der Flansche ein Paar von auslegerartig vom feststehenden Rahmen aus verlaufenden Gliedern (19) aufweisen, an deren freien Enden Räder (21) drehbar gelagert sind, die sich zur Verminderung der Reibungskräfte am m> Berührungspunkt in Drehberührung mit den Flanschen befinden, wobei die Drehbewegung der Flansche und der Räder in senkrechten Ebenen verläuft.

9. Bandführung nach einem oder mehreren der ί^γ> vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (24) drehbar auf einer Welle (25) gelagert ist, welche zwischen den Enden eines Paares von Biegegliedern gehaltert ist die sich von den Enden einer Stange (28) unter gleichen Winkeln nach außen erstrecken, und wobei die Stange (28) an ihrem Mittelpunkt schwenkbar mit dem festen Rahmen (22) verbunden ist

10. Bandführung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Kantenführungen (26) für eine Dreh- und Axialbewegung relativ zu Hülsen (17) angeordnet sind, welche ihrerseits starr mit den Rollenenden verbunden sind.

11. Bandführung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß jede Kantenführung (26) einen Bandeingriffsteil (4) besitzt der den gleichen oder eijien etwas kleineren Außendurchmesser wie die Rolle (24) besitzt

IZ Bandführung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Oberfläche der Rolle (24) aus poliertem Aluminium besteht daß das Band aus Polyäthylenterephthalat besteht und einen Umschlingungswinkel mit der Rolle (24) von annähernd 120° bildet

13. Bandführung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß ein Raum (5) zwischen den Enden der Rolle (24) und den Bandeingriffsteilen (4) der Kantenführungen {26) vorgesehen ist.