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Die Erfindung betrifft ein Gerät-zum selbsttätigen Führen und Zentrieren
einer sich bewegenden Bahn aus Papier, Stoff, Folie, Metall od. dgl., mit einer
sich quer zu der Bahnlaufrichtung erstreckenden Walze, über die die Bahn läuft und
die an beiden Enden jeweils durch einen Lenker an einem Halterahmen gelagert ist.
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Bei einem bekannten derartigen Gerät (vgl. USA.-Patentschrift 2451394)
läuft die Bahn im wesentlichen in horizontaler Ebene, ferner ist die Walze unterhalb
der Bahn am Halterahmen gelagert, verlaufen die Lenker leicht nach unten geneigt
zur Bahnebene, und ist der Abstand der Lagerstellen der Lenker an der Walze kleiner
als der Abstand der Lagerstellen der Lenker am Halterahmen. Eine Bahnabweichung
wird durch selbsttätiges Schrägstellen und durch Verschieben gegen die Bahnlaufrichtung
der Walze korrigiert, wobei sich jedoch die Walze in der Abweichungsrichtung der
Bahn bewegt, was die Zentrierung der Bahn in ihre Normallage verzögert.
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Bei einem anderen bekannten Gerät zum selbsttätigen Führen und Zentrieren
einer sich bewegenden Bahn (vgl. USA.-Patentschrift 2387036) läuft die Bahn von
oben nach unten, und die beiden Lenker, mit denen die Walze am Halterahmen beweglich
geführt ist, schwingen in der Ebene der Bahn. Der Abstand der Lagerstellen der Lenker
an der Walze ist kleiner als der Abstand der Lagerstellen der Lenker am Halterahmen.
Da die Lenker nur in der Bahnebene schwingen, ist außerdem eine besondere Führung
an der Walze erforderlich, die die Bahn zur Anlage an die Walze bringt. Auch hier
wird die Walze bei einer Bahnabweichung in der Abweichungsrichtung der Bahn bewegt,
was, wie bereits erwähnt, die Zentrierung der Bahn in ihre Normallage verzögert.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Gerät der eingangs genannten
Art so auszubilden, daß bei einer Bahnabweichung die Walze in der zu der Abweichung
entgegengesetzten Richtung bewegt wird, um eine zusätzliche Rückstellkraft zum schnelleren
Zentrieren der Bahn auszuüben.
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Das Gerät der eingangs genannten Art ist gemäß der Erfindung dadurch
gekennzeichnet, daß die Lagerstellen der Lenker an dem Halterahmen oberhalb der
Bahn und mit geringerem Abstand voneinander als die Lagerstellen der Lenker an der
Walze angeordnet sind.
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Ein besonderer Vorteil des Geräts gemäß der Erfindung gegenüber dem
zuerst genannten bekannten Gerät besteht darin, daß die Lenkerlager keinen starken
Belastungen durch große Verdrehungsmomente ausgesetzt sind.
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Zweckmäßigerweise kann das Gerät gemäß der Erfindung so ausgebildet
sein, daß eine Stelleinrichtung zum Zentrieren der Walze in eine Mittelstellung,
in der die Walze quer zu der Bahnlaufrichtung seitlich verschwenkbar ist, vorgesehen
ist. Auf diese Weise wird die Geschwindigkeit des Zentrierens erhöht.
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Das Gerät kann ferner vorteilhaft dadurch weitergebildet werden,
daß die Lenker über der Walze zwischen sich eine Andrückwalze tragen, die gegen
die Walze durch eine Federung vorgespannt ist. Durch die Andrückwalze wird eine
verbesserte Führung der Bahn erreicht.
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Die Geschwindigkeit des Zentrierens kann ferner erhöht werden, indem
Lagerbolzen für die Lagerstellen der Lenker an dem Halterahmen gegen Lagerbolzen
für die Lagerstellen der Lenker an der Walze
geneigt sind, so daß die Walze bei einer
Korrekturbewegung auch in Bahnlängsrichtung verschwenkt wird.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Bahnführungsgerät anzugeben,
bei der zur Bahnkorrektur gleichzeitig die Walze schräg gestellt und gegen die Bahnlaufrichtung
bewegt wird, ohne daß eine besondere Kraft in Bahnlaufrichtung ausgeübt werden muß.
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Das Gerät der eingangs genannten Art ist gemäß der Erfindung dadurch
gekennzeichnet, daß der Abstand der Punkte, an denen die Haltestangen mit der Walze
verbunden sind, kleiner ist als der Abstand der Punkte, an denen die Haltestangen
mit dem Halterahmen verbunden sind.
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Zweckmäßigerweise kann das Gerät gemäß der Erfindung so ausgebildet
sein, daß eine Stelleinrichtung zum Zentrieren der Walze in eine Mittelstellung,
in der die Walze quer zu der Bahnlaufrichtung seitlich verschwenkbar ist, vorgesehen
ist. Auf diese Weise wird die Geschwindigkeit des Zentrierens erhöht.
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Das Gerät kann ferner vorteilhaft dadurch weitergebildet werden,
daß die Haltestangen über der Walze eine sich zwischen ihnen erstreckende Andrückwalze
tragen, die gegen die Walze durch eine Federung vorgespannt ist. Durch die Andrückwalze
wird eine verbesserte Führung der Bahn erreicht.
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Die Geschwindigkeit des Zentrierens kann ferner erhöht werden, indem
Verbindungsstifte für die Verbindung der Haltestangen mit dem Halterahmen gegen
Verbindungsstifte für die Verbindung der Haltestangen mit der Walze geneigt sind,
so daß die Walze bei einer Korrekturbewegung auch in Bahnlängsrichtung verschwenkt
wird.
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Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.
Es zeigt Fig. 1 einen Aufriß eines Geräts gemäß der Erfindung, F i g. 2 einen schematischen
Seitenriß des Geräts von Fig. 1, über dessen Walze eine Bahn läuft, F i g. 3 ähnlich
F i g. 1 einen schematischen Aufriß eines abgeänderten Geräts, Fig. 4 einen schematischen
Seitenriß des Geräts von F i g. 3, über dessen Walze eine Bahn läuft, F i g. 5 ähnlich
F i g. 1 einen schematischen Aufriß eines Geräts mit zwei Walzen entsprechend Fig.
1, die jedoch etwas anders gelagert sind, Fig. 6 einen schematischen Seitenriß des
Geräts von F i g. 5, über dessen Walzen eine Bahn läuft, F i g. 7 ähnlich F i g.
1 einen Aufriß eines weiteren Geräts, F i g. 8 einen Seitenriß des Geräts von F
i g. 7, Fig. 9 einen Aufriß eines Geräts ähnlich Fig. 3, das jedoch eine zweite
Walze in Form einer Andrückwalze aufweist, Fig. 10 einen Seitenriß des Geräts von
Fig. 9, Fig. 11 einen Aufriß eines Geräts, bei dem bestimmte Merkmale der in F i
g. 7 und 9 abgebildeten Geräte kombiniert sind, Fig. 12 einen Seitenriß des Geräts
von Fig. 11 und F i g. 12 a einen vergrößerten Schnitt entlang der Linie 12a-12avonFig.
11.
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Das in F i g. 1 abgebildete Gerät zum selbsttätigen Führen und Zentrieren
einer sich bewegenden Bahn hat eine Walze 10, über die eine Bahn 15 (s. Fig. 2)
läuft. Die Walze ist mit Lagerungseinrichtungen versehen, die zwei Lagergehäuse
11 enthalten, von denen je eines an einem Ende der Walze 10 liegt.
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An einem Ende der Walze 10 ist eine erste hängende Haltestange 12
vorgesehen, welche an einem Halterahmenl3 aufgehängt und mit dem Lagergehäuse 11
verbunden ist. Es ist ersichtlich, daß der Punkt, an dem die Haltestange 12 an dem
Halterahmen 13 aufgehängt ist, nach oben und seitlich nach innen zur Walze gegen
den Punkt versetzt liegt, an dem die Haltestange 12 an dem Lagergehäuse 11 angelenkt
ist.
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Am gegenüberliegenden Ende der Walze 10 ist eine Haltestange 22 vorgesehen,
die von einem anderen Teil des Halterahmens 13 herabhängt und mit dem Lagergehäuse
11 an dem entsprechenden Ende der Walze 10 verbunden ist. Es ist wiederum ersichtlich,
daß der Punkt, an dem die Haltestange 22 an dem Halterahmen 13 aufgehängt ist, nach
oben und seitlich nach innen zur Walze gegen den Punkt versetzt liegt, an dem die
Haltestange 22 mit dem Lagergehäusell verbunden ist. Das Gerät gemäß der Erfindung
ist daher so ausgebildet, daß der Abstand der Punkte, an denen die Haltestangen
12, 22 mit der Walze 10 verbunden sind, kleiner ist als der Abstand der Punkte,
an denen die Haltestangen 12, 22 mit dem Halterahmen 13 verbunden sind.
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Falls die Bahn 15 zentriert über die Walze 10 läuft, nimmt diese
die in Vollinie in F i g. 1 gezeigte Mittelstellung ein. Falls die Bahn aus ihrer
zentrierten Stellung nach rechts entsprechend F i g. 1 abweicht, wirkt eine erhöhte
Belastung auf das rechte Ende der Walze ein, wodurch die resultierenden Kräfte auf
der Walze derart wirken, daß sie sich schräg legt und in die in Strichlinie in F
i g. 1 gezeigte Stellung verschoben wird. Die Bahn wird somit schnell in eine korrigierende
Richtung nach links verschoben, während gleichzeitig eine Tendenz besteht, auf das
linke Ende der Walze aufzulaufen, welches jetzt das höher liegende Ende der Walze
ist. Dadurch wird sowohl eine schnell korrigierende seitliche Bewegung der Bahn
und eine korrigierende Verstellung der gegenseitigen Lage der Walze und der Bahn
erreicht, ohne daß irgendwelche Hilfseinrichtungen zur Kantenabtastung und Steuerung
erforderlich sind. Es ist ersichtlich, daß die Aufhängung nach Fig. 1 nicht unbedingt
durch die Schwerkraft und durch die auf die Bahn ausgeübte Spannung zentriert werden
muß, sondern daß dies beispielsweise durch Federn 18 geschehen kann, die die Walze
10 nachgiebig in der Mittelstellung halten. Falls das Gerät beispielsweise aus der
in Fig. 1 gezeigten Lage umgekehrt wird, so daß die Haltestangen von der Walze nach
unten weisen und die Bahn unter der Walze hindurchläuft, wird die gleiche Führungswirkung,
wie eben beschrieben, erreicht.
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Fig. 3 zeigt ein Gerät mit einer Walze 30, über die eine Bahn 35
läuft. Haltestangen 42 und 52 an den Enden der Walze gleichen den Haltestangen 12
und 22 mit der Ausnahme, daß sie mit einem Halterahmen 43 um Achsen verschwenkbar
verbunden sind, die zur Horizontalen geneigt sind, d. h. nicht senkrecht auf der
Ebene durch die Achse der Walze und den Mittelpunkt des Berührungsbogens zwischen
der laufenden Bahn und der Walze stehen. Wie Fig. 4 zeigt, schwingt die Haltestange
42 um eine imaginäre Achse 46, während die Haltestange 52 um eine andere imaginäre
Achse schwingt, welche direkt hinter der Achse 46 in der Blickrichtung von F i g.
4 liegt. Es ist ersichtlich, daß der Punkt, an dem die Haltestange 42 von dem Halterahmen
43 herabhängt,
nach oben und seitlich nach innen von dem Punkt versetzt liegt, an
dem die Haltestange42 mit dem Lager für die Walze 30 verbunden ist. Die Folge davon
ist, daß bei Bewegung eines Endes der Walze aus der in F i g. 3 gezeigten Mittelstellung
nach unten dieses Ende sich auch in die Einlaufrichtung der laufenden Bahn bewegt.
Umgekehrt bewegt sich das entgegengesetzte Ende, welches nach oben gelangt, in die
Auslaufrichtung der Bahn. Diese Schräglage der Walze bezüglich der laufenden Bahn
geht in eine Richtung, in der die korrigierende Führungswirkung verstärkt wird.
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In F i g. 5 und 6 ist ein Gerät mit zwei Walzen 60 und 80 ähnlich
den Walzen 10 und 30 dargestellt.
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Die Walzen 60 und 80 sind in F i g. 5 in den Stellungen gezeigt, die
sie annehmen, wenn über sie kein Band hinwegläuft. Die Walze 60 ist an ihren Enden
mit Haltestangen 62 und 72 und die Walze 80 mit Haltestangen 82 und 92 ausgestattet.
Die Haltestangen 62 und 72 wie auch 82 und 92 ähneln den Haltestangen 12 und 22.
Es ist ersichtlich, daß die Haltestange 82 an dem Halterahmen an einem Punkt angelenkt
ist, der etwas oberhalb des Punkts liegt, an dem die Haltestange 92 an dem Halterahmen
angelenkt ist. Ebenso ist die Haltestange 72 an dem Halterahmen an einem Punkt angelenkt,
der etwas oberhalb des Punkts liegt, an dem die Haltestange 62 am Halterahmen angelenkt
ist. Es können auch andere gleichwertige Maßnahmen angewendet werden, um die Neigung
der Walzen in unbelastetem Zustand herbeizuführen, beispielsweise, indem die Haltestangen
von einer gemeinsamen Höhe von dem Halterahmen herabhängen, jedoch die Haltestangen
62 und 92 länger als die Haltestange 72 bzw. 82 sind.
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Der Mittelpunkt des Berührungsbogens der laufenden Bahn mit den Walzen
60 und 80 liegt etwas weiter links bzw. rechts entsprechend Fig. 6. Der Mittelpunkt
des Berührungsbogens für die Walze 60 liegt in einer ersten gegebenen Richtung nach
einer Seite von der Achse der Walze 60, wobei die gegebene Richtung nach oben und
etwas nach links entsprechend Fig.6 verläuft. Der Mittelpunkt des Berührungsbogens
für die Walze 80 liegt längs einer zweiten gegebenen Richtung nach einer Seite von
der Achse der Walze 80, wobei die gegebene Richtung nach oben und etwas nach rechts
entsprechend der in F i g. 6 gegebenen Darstellung verläuft.
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Die Haltestangen 62 und 82 befinden sich auf der gleichen Seite der
Bahn, während die Haltestangen 72 und 92 auf der gegenüberliegenden Seite der Bahn
liegen. Sowohl in der in Fig. 5 gezeigten Stellung als auch in der normalen Einstellung
des Geräts liegen die Punkte, an denen die Haltestangen 62 und 72 die Lager der
Walze 60 haltern, voneinander versetzt. Somit liegt der der Haltestange 62 zugeordnete
Gelenkpunkt unterhalb desjenigen für die Haltestange 72, während der Gelenkpunkt
der Haltestange 92 unterhalb des Gelenkpunktes der Haltestange 82 liegt.
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Wenn auf den Walzen 60 und 80 eine Bahn läuft, werden die obenliegende
linke Seite der Walze 60 und die obenliegende rechte Seite der Walze 80 entsprechend
Fig. 5 in der Weise belastet, daß beide Walzen erstens sowohl in Richtung zur Mitte
des Geräts verschoben als auch zweitens ihre obenliegenden Enden nach unten bewegt
werden. Dieser Vorgang findet selbst dann statt, wenn die Bahn genau zentriert ist.
Dies ist die Normalstellung des Geräts,
wenn die Bahn läuft. Die
Bewegung der Walzen von der in F i g. 5 gezeigten Stellung in die Normalstellung
erschöpft jedoch nicht den Bewegungsbereich der Walzen. Dies geht am besten daraus
hervor, daß diese Verstellung in die Normalstellung fortlaufend größer wird, je
breitere Bahnen auf dem Gerät laufen.
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Wenn das mit der Bahn belastete Gerät in die Normalstellung läuft,
sind das linke Ende der Walze 60 und das rechte Ende der Walze 80 immer noch etwas
angehoben.
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Falls sich die Bahn entsprechend F i g. 5 jetzt nach rechts verschiebt,
so wird die Walze 80 veranlaßt, ihre Verschiebungswirkung nach links zu erhöhen
und somit das obenliegende rechte Ende abzusenken, so daß damit die Fehlausrichtung
korrigiert wird.
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Der umgekehrte Vorgang findet statt (Verschiebung der Walze 60 nach
rechts und weiteres Absenken des obenliegenden linken Endes), falls die Bahn im
Gerät nach links läuft. Falls die Bahn zentriert bleibt, jedoch breitenmäßig variiert,
führt eine zunehmende Breite zu einer weiteren Verschiebung beider Walzen 60 und
80 nach innen, so daß die Bahn in Richtung auf ihre Mittellinie zusammengedrängt
wird.
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Damit ist gezeigt, daß sämtliche vorgenannte Maßnahmen durchgeführt
werden können, ohne daß zusätzliche Kantenabtasteinrichtungen und fremdgespeiste
Steuereinrichtungen notwendig sind.
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In Fig. 7 ist ein Gerät mit einer Walze 110 dargestellt, über die
eine Bahn 115 (s. F i g. 8) läuft. Die Walze besitzt Lagerungseinrichtungen, die
Lager 114 mit einer nicht rotierenden Achse 116 enthalten, auf der die Lager sitzen
und deren äußere Laufringe rotieren. Eine erste hängende Haltestange 112 ist an
einem Ende der Walze 110 befestigt und an einem Halterahmen 113. an einem Punkt
aufgehängt, der nach oben und seitlich nach innen zur Walze von dem Punkt versetzt
liegt, an dem die Haltestange 112 mit der Achse 116 verbunden ist, die einen Teil
der Lagereinrichtung für die Walze 110 bildet.
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Eine erste Verbindungseinrichtung mit totem Gang ist zwischen der
Haltestange 112 und dem Lager an dem der Haltestange 112 zugeordneten Ende der Walze
vorgesehen. Die Verbindungseinrichtung mit totem Gang umfaßt einen geschlitzten
Block 123, an dem die Haltestange 112 über Verbindungsstifte 124 angelenkt ist.
Wie am besten F i g. 8 zeigt, ist die Achse 116 verschiebbar in einem Schlitz 125
innerhalb des Blockes 123 aufgenommen.
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Die Achse 116 kann sich längs des Schlitzes 125 um die in F i g. 8
wiedergegebene Mittelstellung hier und herbewegen. Der tote Gang liegt in Richtung
nach oben.
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Zwischen der Haltestange 112 und dem Lager ist eine Vorspannungseinrichtung
vorgesehen. Die Vorspannungseinrichtung enthält zwei Druckfedern 126 und 127, die
jeweils an einem Ring 128 anliegen, der an einer vertikalen (d. h. quer zur Achse
116 verlaufenden) Stange 129 befestigt ist, die ihrerseits an der Achse 116 in der
Nähe deren Endes befestigt ist.
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Die Druckfedern 126 und 127 wirken einer Verschiebung der Achse 116
nach unten bzw. nach oben aus der in F i g. 8 gezeigten Mittelstellung entgegen.
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Am gegenüberliegenden Ende der WalzellO ist eine Haltestange 122
vorgesehen, die an einem anderen Abschnitt des Halterahmens 113 aufgehängt und mit
dem zugeordneten Ende der Walze 110 verbunden ist. Auch hier liegt der Punkt, an
dem die Halte-
stange 122 an dem Halterahmen aufgehängt ist, nach oben und seitlich
nach innen von dem Punkt versetzt, an dem die Haltestange mit der Lagereinrichtung
verbunden ist, die ein Lager 114 und die Achse 116 enthält.
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An dem der Haltestange 122 zugeordneten Walzenende ist eine zweite
Verbindungseinrichtung mit totem Gang vorgesehen, die im allgemeinen der zuvor beschriebenen
ähnlich ist und eine Totgangverbindung zwischen der Haltestange 122 und der Lagereinrichtung
an dem zugeordneten Ende der Walze herstellt. Die Bauelemente dieser Verbindungseinrichtung
sind im wesentlichen die gleichen wie zuvor beschrieben und besitzen die gleichen
Bezugszahlen.
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Die Druckfeder 126 an dem der Haltestange 122 zugeordneten Walzenende
wirkt einer Verschiebung der Achse 116 nach unten entgegen, während die Druckfeder
127 einer Verschiebung der Achse nach oben entgegenwirkt. Das eben beschriebene
Gerät kann ebenfalls selbsttätig einstellend betrieben werden, ohne daß zusätzliche
Kantenabtast- und fremdgespeiste Stelleinrichtungen vorgesehen werden müssen.
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In der Zeichnung ist jedoch eine fremdgespeiste Stelleinrichtung mit
einem hydraulischen Zylinder 120 dargestellt, der an dem Rahmen angelenkt ist und
eine Hin- und Herverschiebung der Achse 116 veranlaßt. Der Zylinder 120 kann aus
der dargestellten Mittelstellung eine und ausgefahren werden, und zwar über eine
geeignete (nicht dargestellte) Steuereinrichtung, die an eine nicht dargestellte
bekannte Kantenabtasteinrichtung angeschlossen ist.
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Falls die laufende Bahn 115 genau auf der Walze 110 zentriert ist,
bleibt die Walze in ihrer in F i g. 7 dargestellten Mittelstellung. Falls die Bahn
aus der Mitte entsprechend F i g. 7 nach rechts läuft, tritt eine höhere Belastung
des rechten Endes der Walze auf, so daß die resultierenden Kräfte die Walze zu einer
Schräglage und einer Verschiebung in Richtung der in Fig. 7 in Strichlinie dargestellten
Stellung veranlassen. Falls eine Kantenabtasteinrichtung und eine fremdgespeiste
Stelleinrichtung einschließlich des hydraulischen Zylinders 120 vorgesehen sind,
wird die Walze zwangsweise in Richtung der in Strichlinie gezeigten Stellung bewegt.
In jedem Fall wird die Bahn schnell in eine korrigierende Richtung nach links verschoben,
und die Bahn versucht gleichzeitig nach links hochzulaufen, wo sich das nun obenliegende
Ende der Walze befindet. Dadurch ist sowohl eine schnell korrigierende seitliche
Bewegung der Bahn und eine korrigierende Nachstellung der gegenseitigen Lage der
Walze und der Bahn wirksam herbeigeführt.
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Durch die Verbindungseinrichtungen mit totem Gang wird eine Verwindung
der laufenden Bahn bei einer Korrekturverschiebung der Walze aus ihrer Mittelstellung
weitgehend verhindert. Manches Bahnmaterial, beispielsweise Stahlblech, verwirft
bzw. verwindet sich nur innerhalb äußerst kleiner Toleranzen. Gleichzeitig besitzt
derartiges Material jedoch Eigenschaften, bei denen sehr geringe Verschiebungen
relativ hohe Korrekturkräfte erfordern. Die beschriebenen Verbindungseinrichtungen
mit totem Gang berücksichtigen diese Eigenschaften von Bahnmaterial, z. B. von Stahlblech.
Es ist ersichtlich, daß die grundlegende Arbeitsweise dieses Geräts viele Gemeinsamkeiten
mit der Arbeitsweise des Geräts nach Fig. 1 besitzt. Auf Grund der Verbindungseinrichtungen
mit totem Gang entsprechend Fig. 7
kann eine geringere fortschreitende
Walzenverschiebung (vertikale Bewegung der Walzenenden) aus der Mittelstellung der
Walze im Vergleich zu der Walzenverschiebung (vertikale Bewegung der Walzenenden)
des Geräts nach F i g. 1 stattfinden. Um wieviel geringer die Verschiebung sein
kann, hängt von Faktoren wie der Nachgiebigkeit des Bahnmaterials und der Federkonstanten
der Druckfedern 126 und 127 ab.
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Die Belastung der Druckfedern 126 und 127 wird so stark erhöht, bis
bei einer bestimmten Fehlausrichtung der Bahn die korrigierende Walzenverschiebung
geringer ist, als sie ohne die Verbindungseinrichtungen mit totem Gang wäre, um
Reaktionskräfte zur Aufrechterhaltung einer wirksamen Korrekturwirkung aufzubringen.
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F i g. 9 zeigt ein Gerät mit einer Walze 130, über die eine Bahn
135 läuft (s. Fig. 10). Es ist ersichtlich, daß die Bahn 135 nicht um die Walze
130 herumgeführt ist und daher der Berührungsbogen zwischen der Bahn und der Walze
näherungsweise zu einer Linienberührung wird. Auf Grund der Elastizität der Walze
und der Bahn liegt jedoch tatsächlich immer eine bestimmte bogenförmige Berührung
vor.
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An dem Walzenende sind Haltestangenl42 und 152 vorgesehen, die an
einem Rahmenträger 143 angelenkt sind; die Schwenkachsen liegen zur Horizontalen
geneigt, d. h., sie stehen nicht senkrecht auf der Ebene durch die Achse der Walze
und den Mittelpunkt des Berührungsbogens zwischen der laufenden Bahn 135 und der
Walze.
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Wie Fig. 10 zeigt, schwingt die Haltestange 142 um eine imaginäre
Achse 146, während die Haltestange 152 um eine andere imaginäre Achse schwingt,
die direkt hinter der Achse 146 entsprechend der Darstellung nach Fig. 10 liegt.
Wenn sich ein Ende der Walze von der in F i g. 9 gezeigten Mittelstellung nach unten
bewegt, bewegt sie sich in der Einlaufrichtung der Bahn. Diese Schrägstellung der
Rolle bezüglich der laufenden Bahn liegt in einer Richtung, welche die korrigierende
Führungswirkung erhöht.
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Um einen Führungseingriff zwischen der Walze 130 und der laufenden
Bahn 135 auch bei Fehlen eines größeren Berührungsbogens zu gewährleisten, ist eine
Andrückwalze 137 vorgesehen, die eine zweite, parallelliegende Walze mit der gleichen
Länge wie die Walze 130 ist und sich mit letzterer mitbewegt. Es sind Einrichtungen
vorgesehen, welche die Andrückwalze unter einer Vorspannung halten, so daß beide
Walzen am Mittelpunkt des Berührungsbogens zwischen der laufenden Bahn 135 und der
Walze 130 gegeneinandergedrückt werden.
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Die Walze 130 ist auf einer nicht rotierenden Achse 138 durch Lager
139 gelagert, während die Andrückwalze 137 auf einer nichtrotierenden Achse 140
durch Lager 141 gelagert ist. Die Achse 138 ist an Endblöcken 144 befestigt, welche
nach oben weisende Führungsschienen 145 starr aufnehmen, in denen ein Gleitblock
147 gelagert ist. Der Gleitblock 147 ist über eine Feder 148 (s. F i g. 10) nach
unten vorgespannt, deren Kraft über eine Stellschraube 149 verstellt werden kann.
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Obwohl gemäß der Zeichnung die Bahn 135 die Walze 130 nicht umschlingt,
kann es in manchen Fällen zweckmäßig sein, einen gewissen Berührungsbogen oder Umschlingungswinkel
vorzusehen. Die Andrückwalze kann selbst dann vorteilhaft sein,
wenn die Bahn 135
auf einem bestimmten Berührungsbogen die Walze 130 berührt, dieser Berührungsbogen
aber sehr gering ist.
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Fig. 11 zeigt ein Gerät mit einer Walze 160, über die eine Bahn 165
läuft. Die Walze ist durch Lager 164 auf einer nichtrotierenden Achse 166 gelagert.
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Eine erste hängende Haltestange 162 ist an einem Ende der Walze 160
vorgesehen und an einem Halterahmen 163 aufgehängt. Es ist ersichtlich, daß der
Aufhängungspunkt der Haltestange 162 an dem Halterahmen nach oben und innen seitlich
versetzt zu dem Anlenkungspunkt an der Walze 160 liegt.
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Die Bahn 165 umschlingt nicht die Walze 160, so daß der Berührungsbogen
zwischen der Bahn und der Walze näherungsweise eine Linienberührung ist, obwohl
auf Grund der Elastizität der Walze und der Bahn immer wenigstens ein geringer Berührungsbogen
vorliegt.
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Zwischen der Haltestange 162 und den Lagerungseinrichtungen des zugeordneten
Walzenendes ist eine erste Verbindungseinrichtung mit totem Gang vorgesehen. Die
Verbindungseinrichtung enthält einen geschlitzten Block 173, an dem die Haltestange
162 über Verbindungsstifte 174 angelenkt ist (Fig. 12).
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Die Achse 166 sitzt verschiebbar in einem Schlitz 175 innerhalb des
Blocks 173. Die Achse 166 kann sich längs des Schlitzes 175 aus der Mittelstellung
entsprechend Fig. 12 vor- und rückbewegen. Der tote Gang liegt in Richtung nach
oben.
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Zwischen der Haltestange 162 und der Lagerungseinrichtung wirkt eine
Vorspannungseinrichtung, die zwei Druckfedern 176 und 177 aufweist, welche jeweils
auf einen zugehörenden Auflagering drücken, der seinerseits an einem vertikal verlaufenden
(d. h. quer zur Achse 166 liegenden) Stift 179 befestigt ist, der wiederum an der
Achse 166 in der Nähe ihres Endes befestigt ist. Die Druckfedern 176 und 177 wirken
einer Verschiebung der Achse 166 nach unten bzw. nach oben aus der in F i g. 12
gezeigten Mittelstellung entgegen.
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Am gegenüberliegenden Ende der Walze 160 ist eine Haltestange 172
vorgesehen, die an einem weiteren Abschnitt des Halterahmens 163 hängend befestigt
ist und mit den Lagerungseinrichtungen an dem zugeordneten Ende der Walze 160 verbunden
ist. Es ist wiederum ersichtlich, daß der Punkt, an dem die Haltestange 172 an dem
Halterahmen aufgehängt ist, nach oben und seitlich nach innen von dem Punkt versetzt
liegt, an dem die Haltestange mit der Lagerungseinrichtung verbunden ist, welche
aus einem Lager 164 und der Achse 166 besteht. An diesem Ende der Walze befindet
sich eine zweite Verbindungseinrichtung mit totem Gang, die im allgemeinen der zuvor
beschriebenen ähnlich ist und eine Verbindung mit totem Gang zwischen der Haltestange
172 und der Lagerungseinrichtung an diesem Ende der Walze gewährleistet. Die Bauelemente
dieser Verbindungseinrichtung gleichen den zuvor beschriebenen und besitzen daher
die gleichen Bezugszahlen. Die Druckfeder 176 an diesem Ende der Walze wirkt einer
Verschiebung der Achse 166 nach unten und die Druckfederl77 einer Verschiebung der
Achse nach oben entgegen.
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Die Haltestangen 162 und 172 sind an den Halterahmen angelenkt und
dabei um Achsen verschwenkbar, die eine Neigung zur Horizontalen besitzen, d. h.
nicht senkrecht auf einer Ebene durch die Achse der Walze und den Mittelpunkt des
Berührungsbogens
zwischen der Bahn 165 und der Walze stehen. Gemäß
F i g. 12 schwingt die Haltestange 162 um eine imaginäre Achse 196, während die
Halle stange 172 um eine weitere imaginäre Achse schwingt, die direkt hinter der
Achse 196 in Blickrichtung der F i g. 12 liegt. Wenn ein Ende der Walze 160 sich
aus der in Fig.ll gezeigten Stellung nach unten bewegt, bewegt es sich in der Einlaufrichtung
der Bahn, und das gegenüberliegende, nach oben abgelenkte Ende der Walze bewegt
sich in der Auslaufrichtung der Bahn.
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Eine Andrückwalze 186 liegt parallel zur Walze 160 und ist gleichlang,
um sich zusammen mit der Walze 160 zu bewegen. Eine Vorspannungseinrichtung drückt
die Walzen längs des Mittelpunkts des Berührungsbogens zwischen der Bahn 165 und
der Walze 160 aneinander.
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Die Walze 186 ist auf einer nichtrotierenden Achse 190 durch Lagerl91
gelagert. Auf der Achse 166 sind Endblöcke 184 gehaltert, an denen nach oben weisende
Führungsschienen 185 befestigt sind, auf denen ein Gleitblock 187 gleitet. Der Gleitblock
187 ist durch eine Feder 188 (F i g. 12, 12 a) nach unten vorgespannt, wobei die
Federkraft durch eine Stellschraube 189 eingestellt werden kann.
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Die Geräte nach Fig. 9 und 11 können als selbsttätig zentrierend
betrieben werden, ohne daß zusätzliche Kantenabtasteinrichtungen und fremdgespeiste
Stelleneinrichtungen vorgesehen werden müssen. Bei vielen Anwendungen ist es jedoch
zweckmäßig, derartige Einrichtungen vorzusehen, insbesondere wenn die Bahn die Walze
nicht umschlingt. Zu diesem Zweck sind hydraulische Zylinder 150 bzw. 180 für die
Geräte nach Fig. 9 und 10 vorgesehen, die dem hydraulischen Zylinder 120 in Fig.
7 entsprechen. Es ist ersichtlich, daß die Geräte nach Fig. 1, 3 und 5 in ähnlicher
Weise mit fremdgespeisten Stelleinrichtungen und Steuereinrichtungen zum Abtasten
und Verstellen ausgestattet sein können. Die Bahn 165 kann trotz fehlender Umschlingung
in der Zeichnung auch die Walze 160 auf einem Berührungsbogen umschlingen.
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Wenn die Bahn aus Fasermaterial oder Kunststoff besteht, wird üblicherweise
-eine mit Gummi belegte Andrückwalze verwendet. Falls die Bahn aus Stahlblech besteht,
ist die Andrückwalze vorzugsweise eine Stahlwalze, deren Oberfläche aufgerauht und
gehärtet ist.
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Die abgebildeten Halterungen, insbesondere die hängenden Haltestangen,
sind sehr einfach. Gemäß der Erfindung können auch andere Halterungen vorgesehen
werden, die den dargestellten Halterungen gleichwertig sind und gleichwertige Verschiebungen
der Walzen herbeiführen. Dabei sind die folgenden Bedingungen zu beachten: In Fig.
1, 3, 7, 9 und 11 ist die Mittelstellung der Walzen 10, 30,110, 130 und 160 in Vollinie
dargestellt. Die Mittelstellung tritt auf, wenn die Bahn genau in ihrer Bewegung
zentriert ist. Die Mittelstellung der Walzen 60 und 80 in F i g. 5 liegt gegen die
in F i g. 5 in Vollinie gezeigten Stellungen etwas nach rechts bzw. nach links versetzt.
Um die erforderliche Bewegung der Walzenhalterungen zu analysieren, kann ein kartesisches
Koordinatensystem verwendet werden, dessen Nullpunkt die Achsenmitte der Walzen
in ihrer Mittelstellung ist, während als
Ordinaten die Abstände von. dem Nullpunkt
in Richtung auf den Mittelpunkt des Berührungsbogens der Bahn mit der Walze und
als Abszissen die Querabstände (quer bezüglich der. erforderlichen Bahnlaufrichtung)
von dem Nullpunkt in Richtung auf ein bestimmtes Ende der Walze dienen. Die Neigung
der Bewegungsbahn der Lagerungseinrichtungen an dem bestimmten Ende der Walze wird
entsprechend einem solchen Koordinatensystem positiv sein, während die Neigung der
Bewegungsbahn der gegenüberliegenden Lagerungseinrichtung am anderen Ende der Walze
negativ ist. Für die Geräte nach Fig. 1, 3, 7, 9 und 11 ist die Bewegung der Lagereinrichtung
an den gegenüberliegenden Enden der Walzen symmetrisch bezüglich einer gedachten
Ebene, die bei der Mittelstellung der Walze senkrecht zur Achse der Walze liegt
und den Nullpunkt des Koordinatensystems schneidet.
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Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß viele Einzelheiten
des. Geräts gemäß der Erfindung verändert werden können, ohne von dem Erfindungsgedanken
abzuweichen. Durch weitere Abänderungen können die in Fid. 3 oder 5 gezeigten Geräte
umgekehrt werden und, falls erforderlich, mit Zentrierungseinrichtungen ähnlich
der Feder 18 nach F i g. 1 ausgestattet werden. Dämpfungseinrichtungen können die
Federn 18 ersetzen oder ergänzen, wenn Bedingungen auftreten, durch die die Walze
zu schnell um ihre Mittelstellung hier und herbewegt wird. Der Walze 110 nach Fig.7
kann eine Andrückwalze zugeordnet werden, indem die Walze verkürzt und eine Befestigung
von Bauelementen auf der Achse 116 ermöglicht wird, die im wesentlichen identisch
mit den Bauelementen 184 bis 191 des in Fig. 11 gezeigten Geräts sind.