DE2629890C2 - Vorrichtung zum Öffnen einer Spannrahmenbahnklemmvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Öffnen einer Spannrahmenbahnklemmvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, wie sie aus der US-PS 37 27 273 bekannt ist.

Bei der bekannten Vorrichtung zum öffnen eir»3r Spannrahmenbahnklemmvorrichtung ist das Öffnungsrad einschließlich des Randes, der mit den jeweiligen öffnungsarmen der Kluppen in Berührung kommt, aus Metall, insbesondere aus Stahl, hergestellt. Durch das Aufschlagen der metallenen Kluppenöffnungsarme auf den Rand des Öffnungsrades ergibt sich an beiden ein hoher Verschleiß, der die Lebensdauer der Kluppen und des Randes des Öffnungsrades stark verkürzt.

Aus der DE-OS 17 29 119 ist eine Kluppenandrückvorrichtung bekannt, bei der durch ein Kluppen-Andrückrad, dessen Drehachse nahezu senkrecht zur Achse des Kettenrades liegt, auf die Kluppen eine Anpreßkraft ausgeübt, durch die die Kluppen geschlossen werden. Um die auf die Kluppen ausgeübte Anpreßkraft verstellen zu können, ist das Andrückrad exzentrisch verstellbar gelagert und mit einem elastisch verformbaren Reifen versehen. Das Kluppenandrückrad besitzt am Berührungspunkt dabei im wesentlichen dieselbe Schwierigkeit wie die Kluppen, so daß unabhängig von den Werkstoffen kaum Abrieb und Verschleiß auftritt.

Ausgehend von der US-PS 37 27 273 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Öffnen einer Spannrahmenbahnklemmvorrichtung zu schaffen, bei der die Lebensdauer der Kluppen und des Öffnungsrades erhöht ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das kennzeichnende Merkmal des Patentanspruches gelöst Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Weil die Kluppen etwas nach innen von der Kette angeordnet sind, und um den Kluppenöffnungsarm umzulenken, hat das Öffnungsrad einen Durchmesser der größer als der Durchmesser des Kettenrades ist Dies hat zur Folge, daß der Kluppenöffnungsarm in Kontakt mit dem Arm des Öffnungsrades mit einem Winkel ge-

genüber der Tangente an das Öffnungsrad mit beträchtlichem Aufschlag kommt Ferner bewirkt dies, daß die Anfangsgeschwindigkeit des Randes größer ist so daß die Kluppenöffnungsanne auf dem Rand beim ersten Kontakt und über einen kurzen Bogen schleifen, bis der Klemmarm der Kluppe die Stellung eines Radius der kreisförmigen Bahnen erreicht was zusammen mit dem beträchtlichen Aufschlag übermäßigen Rand- und Kluppenverschleiß verursacht Und schließlich, da der Rand des Öffnungsrades durch das Kettenrad angetrieben wird, beaufschlagen die Kluppenöffnungsarme den Rand an den gleichen Steilen bei den aufeinanderfolgenden Umdrehungen des Randes, was einen stark lokalisierten zusätzlichen Verschleiß zur Folge hat Die Gesamtwirkung ist eine starke Abnutzung am Rand und am Kluppenarm, verursacht durch den anfänglichen Aufschlag mit hoher Kraft und großem Winkel, was einen Verschleiß an der Oberfläche des Arms und des Randes durch Schleifen als Folge von Geschwindigkeitsunterschied ergibt

Man würde zwar erwarten, daß durch das Auswechseln des metallischen Randes des getriebenen Kluppenöffnungsrades durch einen elastomeren Rand der Aufschlag der metallischen Öffnungsarme der Spannrahmenkluppen auf den Rand gedämpft wird, jedoch lassen bestimmte Eigenschaften der Elastomer-Metall-Wechsclwirkung Zweifel an der Durchführbarkeit einer solchen Verwendung eines Elastomeren aufkommen. Zweifel ergeben sich aus dem inhärenten Reibungswiderstand des Elastomeren am Meuft der nicht nur die Folge der unterschiedlichen relativen Bewegung der beiden Elemente mit einem Widerstand gegen Gleiten, der durch das Elastomere hervorgerufen wird, sondern auch durch die Verdrehung des Hebelarms bedingt ist, wie des Kontaktwinkels zwischen den beiden Veränderungen, wenn der Rand sich in seiner gekrümmten Bahn bewegt, während die Spannrahmenkluppe immer noch einer geradlinigen Bahn folgt. Unter dem hohen anfänglichen öffnungsdrrck der Kluppen wurde diese Schleifund Verdrehungswirkung zu einem Anschleifen oder Eintiefen des Elastomeren führen, was eine kurze Nutziebensdauer zur Folge hat und bewirken kann, daß freie kleine Teilchen zur Oberfläche der Bahn gebracht werden, was deren Verunreinigung zur Folge hat. Diese letztere Schwierigkeit ist von besonderer Bedeutung für Polyesterfolien, die für Magnetbänder bestimmt sind, bei welchen die Folie in nachfolgenden Stufen unter »White-Room«-Bedingungen behandelt wird.

Versuche mit einem festen eiastomeren Rand auf einem getriebenen Kluppenöffnungsrad ergaben in der Tat eine hohe Yerschleißgeschwindigkeit und unterstützten frühere Zweifel hinsichtlich der Durchführbarkeit des Konzepts. Die fortgesetzte Benutzung ergab jedoch, daß die Oberfläche des Elastomeren verglaste und die Verschleißgeschwindigkeit stabilisiert und auf einen kleinen. Bruchteil der anfänglichen Geschwindigkeit herabgesetzt wurde. Die Ursache der Verglasung konnte nicht einwandfrei ermittelt werden, jedoch wird angenommen, daß kleine Mengen öl und flüchtige Stof-

fe, die sich auf dem Elastomeren ansammeln, daran beteiligt sind. Für diese Verwendung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, ein ölbeständiges Elastomeres zu benutzen, das bei hohen Temperaturen gebrauchsfähig ist und eine Shore-Härte A von etwa 95 hat, wie dies bei Polyurethan-Gummiarten der Fall ist

Obwohl der geringe Verschleiß und seltenes Auswechseln des Randes ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist, ist vom Gesichtspunkt der Kosten aus der verhältnismäßig unbedeutende Verschleiß der Spannrahmenkluppen und die Verbesserung ihrer Nutzlebensdauer wichtiger. Das Auswechseln der Kluppen erfordert das Auseinandernehmen der Spannrahmenkette und den zeitraubenden Ersatz von mehrerer. 100 Kluppen. Ein weiterer Vorteil ist die Geräuschminderung. Die Geräuschpegel werden auf weniger als 50% des Niveaus herabgesetzt, das beim Öffnen von Kluppen mit Hilfe von metallberänderten Kluppenöffnungsrädern erhalten wird.

Obwohl fest angebrachte elastomere Ränder auf Kluppenöffnungsrädern gleichachsig mit den Kettenrädern und von diesen angetrieben im allgemeinen zufriedenstellend sind, ist eine bevorzugte Ausführungsform ein elastomerer Rand von gleicher Erstreckung, der sich frei mit Bezug auf das Kettenrad drehen kann, wobei die Aufschlagstelle des Kluppenhebels sich als Folge des langsamen Kriechens des Randes gegenüber dem Kettenrad verändert Diese Ausführungsform setzt den Verschleiß des Elastomeren auf kaum wahrnehmbare Niveaus selbst nach längerer Gebrauchsdauer herab.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht im Aufriß, teilweise im Schnitt, einer Vorrichtung, die ein Öffnungsrad mit einem elastomeren Rand zum öffnen von Spannrahmenkluppen besitzt;

F i g. 2 eine schematische Ansicht, welche die Bewegungsbahnei. von Teilen der in F i g. 1 dargestellten Kluppenöffnungsvorrichtung zeigt;

F i g. 3 eine Endansicht im Aufriß, teilweise im Schnitt, der in F i g. 1 dargestellten Kluppenöffnungsvorrichtung;

F i g. 4 eine Schnittansicht eines Teils eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung, welche einen frei drehbaren Rand in einem öffnungsrad zeigt.

In der Zeichnung ist eine Vorrichtung 10 zum Öffnen von Spannrahmenbahnklemmvorrichtungen It gezeigt. Die Kluppen 11, wie sie bei Spannrahmenbahnklemmvorrichtungen beispielsweise von der in den US-Patentschriften 31 18 212 und 37 27 273 gezeigten Art verwendet werden, sind auf einer endlosen Kette 12 angeordnet, die von einem Kettenrad 13 getragen wird, welches durch nicht gezeigte Mittel angetrieben wird, um die Kluppen 11 durch beispielsweise einen Spannrahmenofen zu bewegen. Die erwähnten Kluppen Il sind aus einem metallischen Material, wie Gußeisen oder Stahl, hergestellt und weisen eine Klemmfläche 14 und einen schwenkbaren Klemmarm 15 zum Festklemmen einer Materialbahn Inzwischen sich auf. Der Klemmarm 15 ist mit einem Kluppenöffnungsarm 16 verbunden, um den Klemmarm 15 in seine Offenstellung zu verschwenken, wie sie in F i g. 3 gezeigt ist.

Das Verschwenken des Klemmarms 15 in seine Offenstellung geschieht im wesentlichen dadurch, daß der Kluppenöffnungsarm 1€ ^;eder Kluppe 11 in Kontakt mit einem Öffnungsrad gebracht wird, das bisher ebenfalls aus einem metallischen Material, wie Stahl, hergestellt war, da angenommen wurde, daß dieses Material das einzige ist, das den sich wiederholenden außergewöhnlichen Aufschlag- und Schleif- sowie Verdrehungskräften standhalten kann, die auf das Öffnungsrad und auf die Kluppen 11 beim Öffnen wirksam werden.

Es wurde jedoch gefunden, daß eine Einrichtung zum Öffnen der vorangehend beschriebenen Kluppen 11 in Form eines Kluppenöffnungsrades 17 verwendet werden kann, das an seinem Umfang einen elastomeren

ίο Rand 18 trägt, wie nachfolgend näher beschrieben wird.

Beim Öffnen der Kluppen 11 bewegt das Kettenrad

13 die Kette 12 und damit die auf dieser angeordneten Kluppen 11 im Gegenzeigersinn, gesehen in Fig. 1 von rechts nach links, wodurch der Kluppenöffnungsarm 16

is in Kontakt mit dem elastomeren Rand 18 des Öffnungsrades 17 gebracht wird, um den Klemmarm 15 nach innen in der Richtung des Pfeils zu verschwenken, wodurch die Kluppe 11 mit geringem Verschleiß an der Kluppe 11 selbst und am Rand 18 geöffnet wird.

Wie gezeigt sind das Öffnungsrad i'{ und das Kettenrad 13 zur Drehung um eine gemeinsam.- Achse angeordnet und ist der Durchmesser des Öffnungsrades 17 größer als der Durchmesser des Kettenrades 13. Die Wirkung des Unterschiedes im Durchmesser des Kettenradej 13 und des Öffnungsrades 37 ist in F i g. 2 gezeigt Vor dem Kontakt mit dem elastomeren Rand 18 des Öffnungsrades 17 folgt die Kette 12 der Bahn PA. während der Kluppenöffnungsarm 16 der Bahn P-2 folgt, bis bei A der Kontakt mit dem Rand IS stattfindet Die plötzliche Richtungsänderung, welche durch den Winkel θ angegeben ist, führt zum Aufschlagen des Kluppenöffnungsarms 16 auf das Öffnungsrad 17 und zu einer Schwenkbewegung in einer Richtung, die das öffnen der Kluppe 11, wie in F i g. 3 gezeigt, zur Folge hat.

Der Unterschied zwischen dem Durchmesser des Kettenrades 13 und dem Öffnungsrad 17 hat einen Unterschied in der Geschwindigkeit der Kluppe 11, die sich mit der Geschwindigkeit des Umfangs des Kettenrades 13 bewegt, und der Geschwindigkeit des Umfangs des

Öffnungsrades zur Folge, so daß ein Schlupf zwischen ihnen in demjenigen Teil des Bogens stattfindet, dem die Kluppe Ii und der Kluppenöffnungsarm 16 folgen. Der maximale Schlupf findet am Aufschlagpunkt A statt. Wenn der Kluppenöffnungsarm 16 den Punkt Sauf der gekrümmten Bahn erreicht, erstreckt er sich radial von der Drehachse des Öffnungsrades 17 aus, so daß kein Schluß stattfindet.

Es besteht das Problem des übermäßigen Verschleißes am Rand des Öffnungsrades 17 und der Abnutzung

so des Kluppenöffnungsarms 16 zusammen mit der allmählichen Zerstörung der Kluppe 11 an ihrer Lageruns, beispielsweise verursacht durch den beträchtlichen Aufschlag. Das Verdrehen und Gleiten am Punkt A kann beherrscht werden, wenn berücksichtigt wird, daß dieses Aufschlagen die Anfangswirkung beim öffnen der Kluppe 11 ist.

Bei Verwendung von Kluppenöffnungsvorrichtungen mit metallischen Öffnungsrädei'n ist dieser Aufschlag derart, daß das öffnungsrad an der Stelle eingetieft wird, an welcher der Kluppenöffnungsarm auf dieses auftrifft, und zwar in kurzer Zeit derart daß sich die Kluppe nicht öffnet. Ferner verursacht dieser Aufschlag eine übermäßige Abnutzung an der Kluppe selbst, besonders am Kluppe/söffnungsarm und am Gelenk. Das

j5 Auswechseln des abgenutzten Öffnungsrades und insbesondere das Auswechseln von hunderten von beschädigten Kluppen stellt einen beachtlichen Faktor in der Spannrahmentechnik dar.

Es hat sich gezeigt, daß durch die Verwendung eines elastomeren Randes 18 am Öffnungsrad 17 verbesserte Verschleißbedingungen sowohl am Öffnungsrad 17 als auch an den Kluppen 11, welche den Rand 18 zum öffnen der Kluppe 11 beaufschlagen, erzielt werden. Vorzugsweise besteht der Rand 18 aus Polyurethankautschuk mit einer Shore-Härte A von 90 oder 95. Dieses Material ist von der richtigen Härte und ist ausreichend widerstandsfähig bei hohen Temperaturen, die im Spannrahmenofen herrschen, und ergibt trotzdem einen ausgezeichneten Öffnungsvorgang der Kluppen 11 bei geringem Verschleiß.

Im einfachsten Fall ist der Rand 18 fest am Umfang des Öffnungsrades 17 durch geeignete Mittel, beispielsweise durch Kopfschrauben 19. wie in Fig.3 gezeigt, angebracht.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform, wie sie in Fig.4 gezeigt ist, ist der Rand 18 am Umfang des Öffnungsrades 17 so angebracht, daß er diesem gegenüber frei drehbar ist. Wie dargestellt, sitzt dieser Rand 18 in einer V-förmigen Nut am Öffnungsrad 17, die durch einen unteren äußersten Teil 17' des Öffnungsrades und eine Halterung 20 begrenzt wird, welch letztere durch eine Kopfschraube 21 am Öffnungsrad 17 befestigt ist. Es wurde festgestellt, daß beim Erwärmen der Rand 18 das Bestreben hat, sich auszudehnen, so daß er mit Bezug auf das Öffnungsrad 17 frei drehbar ist. Wegen dieser Möglichkeit der freien Drehung findet der Aufschlagpunkt der Kluppenöffnungsarme 16 auf dem Rand 18 nicht genau an derselben Stelle statt, wie dies der Fall ist, wenn das Öffnungsrad 17 mit dem Kettenrad 13 gedreht wird und der Rand 18 fest angeordnet ist. Der Verschleiß verteilt sich daher um den Rand 18 herum.

Gegebenenfalls kann die Anordnung so getroffen werden, daß dieser Verschleißvorteil dadurch erzielt wird, daß das Öffnungsrad 17 sich frei um die gemeinsame Achse mit dem Kettenrad 13, jedoch unabhängig von dem letzteren, dreht. Dies kann beispielsweise durch Lockern der Kopfschraube 21 erreicht werden, so daß sich das Öffnungsrad 17 frei gegenüber dem Kettenrad 13 drehen kann. Das Endergebnis ist wiederum, daß der Aufschlag der Kluppenöffnungsarme 16 gegen den Rand 18 infolge der freien Drehung des Öffnungsrades 17 den Verschleiß um das Öffnungsrad herum verteilt und den Autschlag auf die Kluppen U etwas mindert, was eine erhöhte Nutzlebensdauer sowohl des Randes 18 als auch der Kluppen 11 ergibt

ieniu 2 Blatt Zeichnungen so

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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Öffnen einer Spannrahmenbahnklemmvorrichtung mit einer Vielzahl von Kluppen, die die Materialbahn festhalten und auf einer beweglichen, um ein Kettenrad laufenden Kette angeordnet sind, wobei jede Kluppe eine Klemmfläche und einen schwenkbaren Klemmarm aufweist, der mit einem Kiuppenöffnungsarm verbunden ist, mit einem Öffnungsrad, das um eine gemeinsame Achse mit dem Kettenrad drehbar ist, und mit einem Antrieb für die Kette, wobei das Öffnen der Kluppen dadurch erfolgt daß deren jeweiliger Öffnungsarm in Berührung mit dem Rand des Öffnungsrades gebracht wird und dadurch der Klemmarm in seiner Offenstellung bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (18) des Öffnungsrades (17) aus elastomerem Material besteht

2. Vorrkiuung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der elastomere Rand (18) fest am Umfang des Öffnungsrades (17) angeordnet ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastomere Rand (18) gegenüber dem Öffnungsrad (17) frei drehbar ist

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß das Öffnungsrad (17) unabhängig vom Kettenrad (13) frei um dessen Achse drehbar ist

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Material des Randes (18) des öff^ungsrades (17) Polyurethangummi mit einer Shore-Härte A von 90 ist