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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Vorrichtung zum Spannen von um Rollen gewickelten
flexiblen Elementen, wie zum Beispiel Riemen, Seile, Antriebsketten
oder auch flexible Elemente, welche die Aufgabe von Werkzeugen haben, wie
diamantbeschichtete Drähte,
die auf dem steinverarbeitenden Sektor in Maschinen zum Schneiden von
Marmor, Granit oder anderem Steinmaterial benutzt werden.
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Obwohl die vorliegende Erfindung
Anwendung in zahlreichen Bereichen dieses Gebietes finden kann,
wird nachstehend wegen der Einfachheit der Beschreibung spezifisch
auf das Gebiet der Maschinen zum Schneiden von Steinmaterial Bezug
genommen, wie oben erwähnt.
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Auf diesem Gebiet sind seit vielen
Jahren Maschinen bekannt, welche einen diamantbeschichteten Draht
verwenden, wobei der genannte Draht ringförmig geschlossen auf zwei Rollen
montiert ist (zum Beispiel eine Antriebsrolle und eine angetriebene
Rolle, genannt „Schwungrad") und durch Bewegen
mit hoher Geschwindigkeit zum Schneiden von Blöcken oder Platten aus Marmor
oder Granit benutzt wird.
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Die Probleme des Spannens des diamantbeschichteten
Drahtes werden bei diesen Maschinen üblicherweise durch Verschieben
der Schwungradwelle gelöst
(zum Beispiel der angetriebenen Welle), und zwar mit Hilfe von geeigneten
Betätigungsmitteln,
welche vorwiegend hydraulischer Art sind.
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Kleinere Spannrollen können ebenfalls
vorgesehen werden. In den letzten Jahren wurden Maschinen zur Produktion
von Platten vorgesehen, wobei die genannten Maschinen mehrere diamantbeschichtete
Drähte
verwenden, welche auf mit mehrfachen Rillen versehenen Schwungrädern montiert sind,
oder welche einen einzelnen Draht verwenden, der über eine
Vielzahl von Schwungrädern
geführt wird,
so dass ein Zustand gebildet wird, in dem eine Vielzahl von parallelen
Schneidebenen vorhanden ist.
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Ebenfalls in den letzten Jahren wurden
Maschinen zur Produktion von Platten entwickelt, wobei die genannten
Maschinen mehrere diamantbeschichtete Drähte verwenden, welche ringförmig um eine
entsprechende Anzahl von Paaren von Schwungrädern gewunden sind, wo die
aneinandergrenzenden Schwungräder
sehr dicht aneinander angeordnet sind.
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Die Probleme des Spannens des diamantbeschichteten
Drahtes bei diesen Typen von Maschinen konnten bis heute nur teilweise
oder gar nicht gelöst
werden.
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Im Falle von Schwungrädern mit
mehrfachen Rillen wird das Spannen auf eine ähnliche Weise vorgenommen wie
bei den herkömmlichen
Einzeldrahtmachinen, wie oben erwähnt ist.
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Im Falle von Maschinen, welche mehrere Schwungräder verwenden,
sieht das Spannsystem des bekannten Typs vor, dass alle angetriebenen Schwungräder, um
welche der Draht teilweise gewunden ist, gleichzeitig gespannt werden.
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Diese Art des Spannens, das auf gleiche Weise
und gleichzeitig an allen Schwungrädern ausgeführt wird, kann Anlass zu Problemen
geben, einige sogar schwerwiegend. Insbesondere in den folgenden
Fällen:
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- – wenn
die Durchmesser der Schwungräder
auch nur leicht abweichend von dem derselben angrenzenden Schwungräder ist.
Tatsächlich
würde in
diesem Falle aufgrund der Reibung ein unerwünschter Verschleiss des Drahtes
oder eine Verformung desselben entstehen;
- – wenn
die Länge
der Drähte
von Draht zu Draht unterschiedlich ist, auch wenn nur leicht;
- – wenn
die Spannverschiebung der Gruppe von Schwungrädern nicht perfekt parallel
zu sich selbst verläuft;
- – wenn
die Schwungradwelle einen Durchhang aufweist, auch wenn nur von
geringem Grad, zurückzuführen auf
das Gewicht der Schwungräder
selbst und somit die angebrachte Last.
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Aus dem Deutschen Patent
DE 646 799 ist ebenfalls
eine Vorrichtung zum Spannen von um Rollen gewickelten flexiblen
Elementen bekannt, und zwar von der Art, wie in dem Oberbegriff
von Anspruch 1 beschrieben ist.
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Solche Vorrichtung enthält eine
Rolle, die Translationsbewe gungen im Verhältnis und lotrecht zu der Welle
ausführen
kann, auf welcher sie drehbar montiert ist, und zwar jeweils zwischen
einer ersten Position, in der ein minimales Spannen des dieser zugeordneten
flexibeln Elementes erfolgt, und einer zweiten Position, in der
eine maximales Spannen des flexiblen Elementes erfolgt. Es sind
ausserdem Spannmittel vorgesehen, um die Translationsbewegungen
der Rolle im Verhältnis
zu der Welle zu bewirken. Die Spannmittel sind im Inneren einer Öffnung angeordnet,
die in dem mittleren Bereich der Rolle vorgesehen ist, und welche
auf der Ebene, auf welcher die Rolle liegt, durch die vorwiegend
ringförmige Ausdehnung
eines Lagers begrenzt wird, auf welches die Rolle aufgezogen ist,
und quer zu der Ebene, auf welcher die Rolle liegt, durch zwei sich
gegenüberliegende
Oberflächen
der Rolle. Die Spannmittel bestehen aus einer Anzahl von Federn,
welche zwischen der Welle und dem Lager eingesetzt sind, um die
Rolle in Richtung der zweiten Position zu schieben. Die Vielzahl
von Federn macht die Vorrichtung und die Einstellung des rollenförmigen Schwungrades
komplex und schwierig.
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Berücksichtigt man diese Nachteile,
so besteht das zu lösende
technische Problem darin, in der Lage zu sein, das individuelle
und getrennte Spannen für
jedes Schwungrad ausführen
zu können,
und dazu noch mit ausgesprochen kleinen Abmessungen (so dass die
Schwungräder
eins neben dem anderen mit dem gewünschten Abstand angeordnet
werden können,
welcher der ist, der die Stärke
der mit dem Draht zu schneidenden Platten bestimmt).
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Hauptzweck der vorliegenden Erfindung
ist daher, die Nachteile der bekannten Technik zu vermeiden, indem
das oben erwähnte
technische Problem gelöst
wird.
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Ein anderer Zweck der Erfindung ist
der, eine einfache und zuverlässige
Spannvorrichtung vorzusehen, die von gemässigten Kosten ist.
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Diese und andere Zwecke werden alle
erreicht durch die betreffende Spannvorrichtung, deren Haupteigenschaften
in den nachstehenden Ansprüchen
beschrieben sind.
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Weitere kennzeichnende Eigenschaften
und Vorteile der Erfindung gehen deutlicher aus der nachstehenden
detaillierten Beschreibung einer Ausführung der betreffenden Erfindung
hervor, die rein als ein nicht begrenzendes Beispiel in den beiliegenden Zeichnungen
dargestellt ist, und zwar unter Bezugnahme auf den Bereich der Steinverarbeitung,
und in welchen
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– 1 eine Maschine mit mehrfachen Drähten zum
Schneiden von Steinblöcken
zeigt;
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– 2 ist eine Planansicht der
Maschine aus der 1;
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– 3 zeigt eine Seitenansicht
einer Rolle (oder Schwungrad), versehen mit einer betreffenden Spannvorrichtung
(ohne Schutzgehäuse)
in einer ersten vorgezogenen Ausführung derselben;
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– 4 ist eine Planansicht einer
Gruppe von Rollen (oder Schwungrädern)
nach der 3;
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– 5 zeigt eine erste vorgezogene
Ausführung
der betreffenden Vorrichtung (vergrössertes Detail aus 3 );
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– 6 zeigt eine Maschine mit
mehrfachen Drähten,
wo die betreffende Spannvorrichtung (Feinspannen) an Spannrollen
von kleinerem Durchmesser angebracht ist, während das übliche Spannen (Grobspannen)
durch die Umlenkrollen (oder Schwungräder) ausgeführt wird;
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– 7 zeigt eine Maschine mit
mehrfachen Drähten,
in welcher die betreffende Spannvorrichtung (Feinspannen) an den
Umlenkrollen (oder Schwungrädern)
angebracht ist, während
das übliche
Spannen (Grobspannen) durch die Spannrollen von kleinerem Durchmesser
ausgeführt
wird.
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Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen
ist mit 1 ein Steinblock bezeichnet, der zu parallelen Platten geschnitten
werden soll.
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Der Schnitt wird durch eine Maschine
ausgeführt
(im wesentlichen von bekanntem Typ und daher nicht im Detail beschrieben),
in welcher eine Anzahl von parallel zueinander angeordneten, diamantbeschichteten
Drähten 2 ringförmig auf
einer entsprechenden Anzahl von Paaren von Schwungrädern 3 und 4 (Antriebsrollen
und angetriebene Rollen) montiert sind. Die diamantbeschichteten
Drähte 2 führen dank
ihrer eigenen hohen Geschwindigkeit der Bewegung die parallelen
Schnitte nach der an und für sich
bekannten Technik in dem Block 1 aus.
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Die 1 und 2 zeigen eine dieser Maschinen,
insbesondere versehen mit zwei Gruppen 5 und 6 von
diamantbeschichteten Drähten 2,
in welcher die Antriebsrollen 3, welche parallel zueinander
angeordnet sind, wie auch die angetriebenen Rollen 4, ebenfalls
parallel zueinander angeordnet, jeweils auf einer einzigen Antriebswelle 7 und
einer einzigen angetriebenen Welle 8 montiert sind.
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Stets unter Bezugnahme auf die 1 und 2 kann festgestellt werden, dass ein
Element zum sogenannten „groben" Spannen vorgesehen
ist, wobei das genannte Element auf eine an und für sich bekannte
Weise aus einem Hydraulikzylinder 9 besteht, welcher der
angetriebenen Welle 8 zugeordnet ist, das es allen Drähten 2 der
auf den Umlenkrollen 4 montierten Gruppen 5 und 6 erlaubt,
gleichzeitig gespannt zu werden.
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Eine Vorrichtung zum sogenannten „feinen" Spannen ist ebenfalls
vorgesehen, wobei die genannte Vorrichtung (den Gegenstand der vorliegenden
Erfindung bildend) einer jeden einzelnen Rolle zugeordnet ist, welche
das Spannen des auf diese Rolle 4 montierten Drahtes 2 erlaubt.
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In dem in 6 gezeigten Beispiel wird das sogenannte
herkömmliche „grobe" Spannen durch die
Welle 8 ausgeführt,
welche so ausgelegt ist, um eine durch den Hydraulikzylinder 9 bewirkte
Translationsbewegung auszuführen.
Das „feine" Spannen wird durch
einzelne kleine Spannrollen ausgeführt, welche in dem Beispiel
nach 6 oberhalb der leerlaufenden
Rollen 4 positioniert sind.
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Dagegen wird in dem in 7 gezeigten Beispiel das „feine" Spannen durch die
einzelnen Rollen 4 ausgeführt, während das herkömmliche „grobe" Spannen durch das
Verschieben der Welle 11 der kleinen Spannrollen 10 vorgenommen
wird.
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Die Vorrichtung nach der vorliegenden
Erfindung, welche das Spannen eines jeden einzelnen diamantbeschichteten
Drahtes 2 auf unabhängige Weise
erlaubt, ist wie nachstehend beschrieben hergestellt.
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Jede leerlaufende Rolle 4 (oder
die einzelnen kleinen Rollen 10, je nach den Umständen) ist
in der Lage, Translationsbewegungen im Verhältnis und lotrecht zu der Welle 8 auszuführen, auf
welcher sie drehbar montiert ist, und zwar jeweils zwischen einer vorgeschobenen
Position, in der ein minimales Spannen des Drahtes 2 erfolgt,
und einer zurückgezogenen
Position, in welcher dagegen das maximale Spannen des Drahtes 2 selbst
erfolgt. Zu diesem Zweck sind geeignete Spannmittel vorgesehen.
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Unter Bezugnahme auf die Abbildungen
von 3 bis 5 kann festgestellt werden, dass die Spannmittel im Inneren
einer Öffnung 12 angeordnet
sind, die sehr kleine Abmessungen hat und im wesentlichen scheibenförmig ist.
Diese Öffnung
ist in dem mittleren Bereich der Rolle 4 angeordnet und
ist umlaufend, auf der Ebene, auf der die Rolle 4 selbst
liegt, durch den inneren Rand eines Kugellagers 13 begrenzt,
auf welches die Rolle 4 aufgezogen ist. Quer im Verhältnis zu
dieser Ebene, auf welcher sie sich befindet, ist die Öffnung 12 durch
zwei parallele Oberflächen (nicht
gezeigt) begrenzt, die durch die beiden, sich gegenüberliegenden
Seiten der Rolle 4 beschrieben werden.
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Aufgrund dieser Auslegung hat die Öffnung 12,
welche die Mittel zum „feinen" Spannen aufnimmt,
eine feststehende Position im Verhältnis zu der Drehbewegung der
Rolle 4 um die Welle 8, das heisst, dass sich
die Öffnung 12 und
alles, was in dieser enthalten ist, nicht dreht.
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Unter Bezugnahme auf die vorgezogene Ausführung der
Mittel zum „feinen" Spannen (gezeigt in 5) ist mit 16 ein
Gleitschuh bezeichnet, welcher fest mit der Welle 8 verbunden
und in der Lage ist, sich entlang von parallelen Führungen 17 zu
bewegen, deren Enden an dem inneren Rand des Lagers 13 befestigt
sind.
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Der Schaft 18 einer Hydraulikwinde 19,
schamierartig montiert in 20 an dem inneren Rand des Lagers 13,
ist an dem Gleitschuh 16 befestigt.
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Die unter Druck stehende hydraulische
Flüssigkeit
wird von einer zentralen Leitung 21 zugeführt, die
in die Welle 8 eingearbeitet ist, und dann durch die sich
im Inneren des Schaftes 18 befindliche Leitung 22 geführt, bis
sie die Kammer 23 der Winde 19 erreicht.
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Aufgrund dessen, was beschrieben
wurde, ist es offensichtlich, dass der Druck der hydraulischen Flüssigkeit
das Verschieben des Gleitschuhs 16 im Verhältnis zu
dem Lager 13 bewirkt. Dadurch ergibt sich die entsprechende
Verschiebung der Rolle 4 im Verhältnis zu der Welle 8 mit
dem folgenden (positiven oder negativen) Spannen des auf der Rolle 4 montierten
diamantbeschichteten Drahtes 2.
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Dies geschieht offensichtlich für alle Rollen 4,
die längs
nebeneinander angeordnet sind. Es kann bemerkt werden, dass es durch
die ausgesprochen kleinen Abmessungen der Öffnung 12, welche
die betreffenden Spannmittel aufnimmt, möglich ist, die Rollen 4 auch
sehr dicht aneinander anzuordnen; dadurch ist es erlaubt, an dem
Steinblock 1 Schnitte auszuführen, die sehr dicht nebeneinander
liegen und somit Platten von verhältnismässig geringer Stärke zu erhalten.
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In der 5 ist
mit 8' die
Position der Welle 8 bezeichnet (mit unterbrochenen Linien
dargestellt), in der eine gewisse Vorwärtsbewegung der Rolle 4 erfolgt,
welche einem geringeren Grad des Spannens des Drahtes 2 entspricht,
verglichen mit der Position der Rolle 4 im Verhältnis zu
der Welle 8, die mit durchgehenden Linien dargestellt ist.