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Vorrichtung zum selbsttätigen Zentrieren eines über eine in der vorgesehenen
Bewegungsrichtung sich drehende Zentrierwalze hinweggehenden Gegenstandes
Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zum selbsttätigen Zentrieren und Ausrichten sich
bewegender Gegenstände, insbesondere von Streifen oder streifenartigen Materialien.
Bei der Bearbeitung eines Metallstreifens wird dieser im aufgerollten Zustand über
Walzen vorgeführt. Wenn der Streifen über eine Walze zu der Verarbeitungseinrichtung
vorgeführt wird, kommt es oft vor, daß er unter einem geringen Winkel zu der Walze
vorgeführt wird. Demzufolge wird der Streifen seinen Weg schief zur Walzenoberfläche
nehmen. Außerdem ist oft eine Wölbung oder seitliche Krümmung in dem fertig hergestellten
Streifen infolge von Walzwiderständen vorhanden. Das hat zur Folge, daß der Streifen
sich der Walze unter einem Winkel nähert, was wiederum zur Folge hat, daß sich der
Streifen schief zur Walzenoberfläche bewegt. Um den Streifen in der gewünschten
Arbeitsbahn zu halten, hat man seine Zuflucht zu verschiedenen Hilfsmitteln genommen.
Das am meisten tYbliche ist die Verwendung ortsfester oder drehbarer Seitenführungen,
an die sich die Streifenkanten anlegen. In einigen Fällen wurden diese Seitenführungen
in Verbindung mit Greifervertiefungen verwendet, um den Streifen auf die gewünschte
Mittellinie zurückzudrücken. Die Benutzung einer anomal hohen Streifenspannung ist
gleichfalls versucht worden, um das Arbeitsstück ausgerichtet zu halten. Man hat
auch das Arbeitsstück periodisch in die annähernd richtige Lage auf der Walze
zurückglelten
lassen. Alle die genannten Verfahren zum Zentrieren des Streifens suchen die Streifenkanten
abzureiben und zu beschädigen, und in einigen Fällen werden die Streifenkanten über
die Elastizitätsgrenze des Metalls hinaus gestreckt.
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Diagonal verlaufende oder seitliche Flächenschrammen werden gleichfalls
auf den im hohen Maß fertigbearbeiteten flachen Produkten aller Art gebildet, und
diese Schrammen sind für die darauffolgenden Arbeitsvorgänge nachteilig und bedingen
zusammen mit einer Kantenbeschädigung einen hohen Prozentsatz von Abfall des zu
verarbeitenden Materials. Die oben erörterten Probleme gelten gleichfalls für Transportbänder
und Antriebsriemen, die in Verbindung. mit Riemenscheiben benutzt werden. Wenn ein
Riemen aus Gummi oder einem anderen verhältnismäßig weichen Material gemacht wird,
kann er sehr leicht beschädigt werden. Außer den erwähnten Ausrichtungsmethoden
sind gewölbte Walzen benutzt worden, um Materialien zu zentrieren, die einen niedrigen
Elastizitätsmodul, wie beispielsweise Stoffe, Gummi und imitiertes Leder, haben.
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Es ist daher ein Zweck der Erfindung, eine Vorrichtung zum selbsttätigen
Zentrieren sich betvegender Gegenstände, wie beispielsweise eines Streifens, ohne
dessen Beschädigung vorzusehen.
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Ein anderer Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung,
die nicht von der Berührung mit der Streifenkante oder von einer - anomalen Spannung
des Streifens abhängt, um diesen in zentraler Ausrichtung zu halten.
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In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise
dargestellt, und zwar ist Fig. I eine Schnittansicht einer Ausführung nach der Linie
I-I der Fig. 2; Fig. 2 ist eine Schnittansicht nach der Linie 1141 der Fig. I; Fig.
3 ist eine schematische Ansicht eines über die Walzen geführten Streifens; Fig.
4 ist eine schematische Ansicht, teilweise im Schnitt, einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung; Fig. 5 ist eine schematische Ansicht und veranschaulicht eine dritte
Ausführungsform Fig. 6 ist eine schematische Ansicht einer vierten Ausführungsform,
und Fig. 7 ist eine Endansicht der Fig. 6; Fig. 8 ist eine schematische Ansicht
einer fünften Ausführung der Erfindung, und Fig. g ist eine Endansicht der Fig.
8.
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Mit 2 und 4 ist ein Paar der vorgeschlagenen sich drehenden Walzen
bezeichnet, welche die Stelle der Walzen einnehmen, die gewöhnlich bei der Bearbeitung
von Schienensträngen oder in Verbindung mit Förderriemen od. dgl. verwendet werden.
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Der Streifen oder das streifenförmige Material S geht in der durch
die Pfeile angegebenen Richtung über die Walzen hinweg. Es hat sich herausgestellt,
daß durch Anordnung dieser Walzen in einem Winkel zueinander, wobei sich ihre Umdrehungsachsen
an einem Punkt A zwischen den Walzen schneiden, sowie durch Divergieren von der
Richtung der Streifenannäherung die Mittellinie des Streifens in der Mitte zwischen
den Walzen gehalten wird. Wenn ferner der Streifen ursprünglich nicht ausgerichtet
in der Mitte liegt, wird er schnell zentriert werden. Der Winkel 6 (Fig. I) zwischen
den Mittellinien kann so klein wie beispielsweise o Grad bis 5 Minuten (00 - 5')
gemacht werden.
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Wenn zylindrische Walzen benutzt werden, hat sich herausgestellt,
daß die Zentrierungswirkung durch die Verwendung kegelstumpfförmiger Walzen, wie
dargestellt, erhöht wird. Die Walzen können aus irgendeinem geeigneten Material
bestehen und, wenn es erwünscht ist, mit einem Überzug aus Gummi oder einem anderen
plastischen Material versehen sein.
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Wie in Fig. I dargestellt, sitzen die Walzen 2, 4 auf einer gebogenen
Welle 8, die in einem Gehäuse 10 gelagert ist. Die Walzen 2, 4 sind mit Buchsen
oder Lagern I2, 14 versehen, die an ihnen durch Preßsitz angebracht sind. Die Buchsen
I2, 14 können durch Rollenlager ersetzt werden, aber in jedem Fall werden die Lager
von der Welle 8 getragen. Ein Druck auf die Walzen wird durch die Flächen in des
Gehäuses 10 aufgenommen. Wenn es. erwünscht ist, die Walzen zwangsläufig anzutreiben,
ist ein Ansatz 20 mit der rechten Buchse I2 verbunden. Ferner ist es notwendig,
daß die Walzen im Gleichklang gedreht werden; zu diesem Zweck sind die angrenzenden
Enden der Walzen mit Nuten 22 zur Aufnahme einer federnden Scheibe 24 aus natürlichem
oder synthetischem Gummi oder einem anderen elastischen Material versehen. Diese
Scheibe wirkt als Kupplung zwischen den beiden Walzen, um ihre Geschwindigkeit in
Gleichklang zu bringen, und wirkt ferner als Verschluß. Die Synchronisation kann
durch Reibung allein oder auch durch Anordnung einer Mehrzahl von Zapfen 26 erreicht
werden, von denen das eine Ende in Löcher 28 der Scheibe 24 eingreift. Die anderen
Enden der Zapfen sind in die Walzen 2 bzw. 4 eingeschraubt. Wenn es für gewisse
Verwendungsgebiete erwünscht ist, können die Walzen 2 und 4 aus einem einzigen Stück
aus Gummi oder einem anderen elastischen Material hergestellt werden. In diesem
Fall würde sich die Mitte der Walze bei ihrer Drehung biegen. Diese Bauart ist in
Wirklichkeit dieselbe wie die oben beschriebene, und der Ausdruck gegenüberliegende
drehbare Walzen, der in der Beschreibung und in den Ansprüchen benutzt wird, ist
daher so auszulegen, daß er auch diese Bauart einschließt.
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Der Streifen S läuft auf die Zentrierungswalzen an irgendeiner Stelle
zwischen den Punkten 30 und 32 auf und verläßt die Zentrierungswalze an irgendeiner
Stelle zwischen den Punkten 34 und 36.
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Bei anderen Ausführungen wird sonst nur eine Linienberührung zwischen
den Walzen und dem darüber hinweggehenden Gegenstand auftreten.
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Fig. 3 veranschaulicht die Lage des Streifens S in gestrichelten
Linien in seiner auf den Walzen 2, 4 zentrierten Stellung, während die nicht ausgerichtete
Lage in ausgezogenen Linien angedeutet ist. Die schraffierte Fläche BCDE veranschaulicht
denjenigen
Teil des Streifens S, der mit den Walzen 2. 4 in Berührung kommt, wenn er sich auf
den Walzen in nichtzentrierter Lage befindet, und die gestrichelte Fläche B'C'D'E'
veranschaulicht den Streifenteil S, der mit den Walzen in Berührung kommt, wenn
er sich in zentrierter Lage befindet.
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Fig. 4 veranschaulicht eine abgeänderte Ausführung, bei der ein Paar
kegeliger Walzen 38 mit drehbaren Wellen 40 in einem feststehenden Gehäuse 42 gelagert
ist. Die aneinander angrenzenden Enden der Walzen sind mit halbkugelförmigen Ausuehmungen
44 zur Aufnahme einer Kugel 46 versehen, welche die Aufrechterhaltung der Ausrichtung
der Walzen unterstützt und auch deren Geschwindigl;eit im Gleichklang hält. Die
Anordnuilg dieser Walzen 38 ist sonst dieselbe wie die der Walzen 2 und 4. In jedem
Fall können die Walzen zwangsläufig angetrieben oder mittels des Streifens oder
eines anderen darüber hinweggehenden Teils gedreht werden.
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Fig. 5 verarzschaulicht eine weitere Abänderung der Erfindung, die
sich von den erstgenannten beiden Ausführungen nur dadurch unterscheidet, daß die
Zentrierungswalzen aus einer Vielzahl von Scheiben SS bestehen, die sich im Gleichklang
drehen.
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Fig. 6 und 7 zeigen eine weitere Abänderung der Erfindung, die im
besonderen zur Verwendung mit biegsamem Material, wie beispielsweise Gummi, geeignet
ist. Bei dieser Ausführung sind die Walzen 50 über ihre ganze Breite von im wesentlichen
gleichförmigem Durchmesser, können aber eine sehr geringe Kegelgestalt haben, in
welchem Fall der eingeschlossene Winkel 52 zwischen den Umdrehungsachsen der Walzen
etwas größer ist als der eingeschlossene Winkel 54 zwischen den trmfangsilächen
der Walzen. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, berührt der Streifen S die Walze zwischen
den Punkten 6 und 58.
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Die Fig. 8 und g veranschaulichen eine weitere Abänderung, die in
Verbindung mit einem Förderriemen benutzt werden kann. Bei dieser Ausführung haben
die Walzen 6o eine etwas gekrümmte Fläche und werden in irgendeiner geeigneten Weise
im Gleichklang angetrieben. Die Walzen sitzen auf einer feststehenden, nicht drehbaren
Welle 62. Der eingeschlossene Winkel 64 zwischen den lAmdrehungsachsen ist vorzugsweise
etwas größer als die mittlere eingeschlossene Winkelbildung 66 der Walzen 60.