DE69204537T2 - Automatische mechanische Zentriervorrichtung für auf Rollen laufende endlose Bänder. - Google Patents

Description

• Es ist in der Technik bekannt, daß in einer sehr großen Vielzahl von mechanischen Anwendungen ein endloses Band, das auf einem Paar von Rollen bewegt wird, zentriert werden muß. Dieses Zentrieren ist erforderlich, um Fehlverlagerungen der Bänder zu korrigieren, wenn sich diese auf den Rollen, die diese tragen und ihren Antrieb und ihre Spannung bewirken, verlagern, wobei die Fehlverlagerungen durch äußere Spannung, durch innere Spannung und/oder die nicht vollständig zylindrische Ausgestaltung der Bänder und der Rollen veranlaßt sein können.
• Das Problem tritt, beispielsweise, bei Förderbändern, bei Gurtpressen und bei Endlosband-Schleifmaschinen auf. Insbesondere macht sich das Problem bei Endlos- Schleifmaschinen für Holzböden (insbesondere für Parkettböden) bemerkbar, bei dem ein endloses Schleifband auf zwei Rollen - einer Antriebsrolle und einer Spannrolle - bewegen, die häufig freitragend montiert sind.
• Bei einem bekannten Verfahren werden entweder feste oder sich selbst zentrierende Anordnungen verwendet. In dem ersten Fall ist es nicht möglich, daß das Band sich selbst zentriert, Verlagerungen des Bandes müssen daher toleriert werden oder aber von Hand korrigiert werden, wenn sie nicht toleriert werden können. In dem zweiten Fall wird die Selbstzentrierung sichergestellt, die Zentriereinrichtung nimmt jedoch - bei den bis heute verwirklichten Konstruktionen - einen erheblichen Raum auf beiden Seiten in Anspruch (was insbesondere bei Schleifmaschinen für Holzfußböden nachteilig ist), und erfordert weiter die Verwendung von Positionssensoren und Betätigungselementen, wodurch die Einrichtung sehr kompliziert und teuer wird.
• Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des bekannten Verfahrens durch Schaffen einer automatischen mechanischen Bandzentriereinrichtung zu überwinden, die effizient arbeitet und im Aufbau einfach ist, die in all den Fällen verwendet werden kann, in denen eine praktische - aber nicht zu kostenaufwendige und komplizierte - Lösung des Problems erforderlich ist.
• Eine automatische mechanische Einrichtung zum Zentrieren eines automatischen Bandes, das um ein Paar von Rollen - eine Antriebsrolle und eine Spannrolle - geführt ist, ist bereits aus der DE-A-29 20 393 bekannt. Bei dieser Einrichtung dreht die Spannrolle auf einer Welle, die auf einem Träger freitragend montiert ist und wird durch zwei sich verjüngende kleinere Abschnitte eines zylindrischen Hauptabschnitts, der zwischen den kleineren Hauptabschnitten angeordnet ist, gebildet, wobei der Hauptabschnitt bezüglich der beiden anderen Abschnitte unter Wirkung von Kräften geneigt werden kann, die auf diesen direkt von dem Gurt aufgebracht werden, wenn sich dieser seitlich auf den sich verjüngenden kleineren Abschnitten bewegt. Die Neigung des größeren Abschnitts der Spannrolle bewirkt das Zentrieren des Bandes.
• Es ist evident, daß eine schnellere und genauere Antwort der Einrichtung dann erreicht werden könnte, wenn die Korrektur der Zentrierfehler durch Elemente ausgeführt werden würden, die von dem Gurt selbst (und von den ihm eigenen Eigenschaften) unabhängig sind, wobei dem Gurt lediglich die Funktion der Signalisierung der Abweichungen von seiner zentrierten Position verbleibt.
• Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung zur Lösung der obigen Aufgabe auf eine automatische mechanische Zentriervorrichtung mit einem endlosen Band, das auf eine Antriebsrolle und auf eine Spannrolle gewikkelt ist, wobei sich die Spannrolle auf einer an einer Stütze freitragend montierten Welle dreht und aus wenigstens zwei Abschnitten, einem zur Welle neigbaren, größeren Abschnitt und einem kleineren Abschnitt ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinere Abschnitt der Spannrolle nahe der Stütze der Rollenwelle auf einer exzentrisch rotierenden, auf der Welle drehbar befestigten Muffe drehbar, jedoch nicht in Bezug auf die Welle neigbar befestigt ist, wobei der der Stütze am nächsten liegende Teil des kleineren Abschnitts die Form eines abgestumpften Kegel aufweist, dessen größerer Durchmesser in der Nähe der Stütze selbst ist, und daß der größere Abschnitt der Spannrolle drehbar auf einer Buchse montiert ist, wobei die Buchse koaxial zur Rollenwelle verläuft und über ein Kugelgelenk neigbar, jedoch nicht in Bezug auf die Welle drehbar ist, wobei eine einseitige Beschränkung der Kontaktkugel zusätzlich zwischen der Muffe und der Buchse vorgesehen ist, und wenigstens eine Feder vorgesehen ist, welche die Neigung der Buchse in Bezug zur Rollenwelle in der durch die Einschränkung erlaubten Richtung bewirkt.
• Die Spannrolle der Vorrichtung kann auf einer freitragenden Welle montiert sein - in diesem Fall weist es einen einzigen kleineren Abschnitt und einen einzigen größeren Abschnitt auf, oder aber sie kann auf einer Welle mit zwei Endstützen montiert sein, wobei sie dann zwei kleinere laterale Abschnitte und einen einzigen größeren zentralen Abschnitt aufweist. In dem zweiten Fall müssen zwei unilaterale, die Kugel einschränkende Einrichtungen zwischen den Muffen der kleinen Abschnitte und der Buchse des größeren Abschnitts vorgesehen sein, als auch zwei Federn, die die Neigung der Buchse bewirken.
• Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel an Hand eines Schleifgerätes für Holzfußböden zeigt, wobei:
• Fig. 1 eine axiale Schnittansicht entlang einer vertikalen Ebene einer freitragenden Spannrolle - die einen Teil eines Systems zum Antreiben des Endlosbandes bildet - ist, mit der automatischen Zentriervorrichtung nach der Erfindung;
• Fig. 2 eine axiale Draufsicht, teilweise entlang einer horizontalen Ebene, der in Fig. 1 gezeigten Rolle und des diesbezüglichen Wellenlagers ist; und
• Fig. 3 ein Schleifgerät für Holzfußböden, das mit der Spannrolle, die die automatische Bandzentriervorrichtung nach den Figuren 1 und 2 aufweist, zeigt.
• Es wird auf die Figuren Bezug genommen. Die Spannrolle 1, die freitragend auf einem Antriebssystem für den Endlosgurt montiert ist - beispielsweise die freitragende Rolle 1 zum Spannen des Endlos-Schleifbandes TS eines Schleifgerätes S für Holzfußböden (Fig. 3), dessen Band auch teilweise um die Antriebsrolle RM von größerem Durchmesser gewickelt ist, die ebenfalls auf demselben Schleifgerät S freitragend montiert ist - weist (Fig. 1 und 2) eine Welle 2 und zwei Rollenabschnitte 3 und 4 auf.
• Die Welle 2 der Rolle 1 ist freitragend auf einer einstellbaren schwingenden Stütze 5 getragen, die mittels einer Schraube 6 auf einem Träger M des Rahmens des Schleifgerätes S, das in Figur 3 gezeigt ist, montiert werden kann. Die Stütze 5 ist dazu eingerichtet, aufgrund von Lagern 6A um die Achse 6B der Schraube 6 unter der Wirkung einer (nicht gezeigten) Feder zu schwingen, die dazu neigt, die Welle 2 und damit die Rolle 1 - weg von der Rolle RM zu bewegen, um das Band TS zu spannen. Weiter kann die Stütze 5 durch Betätigen der Schraube 6 bezüglich des Trägers M entlang der Achse 2A auf der Welle 2 der Rolle 1 justiert werden, um so das Band TS auf der Rolle RM zu zentrieren. Die Welle 2 ist, wie in Figur 2 gezeigt, auf der Stütze 5 montiert, um einen Stift 7 senkrecht zu der Schraube 6 zu schwingen. Die Position der Welle 2 ist durch Betätigen einer Schraube 8 auf der Stütze 5 einstellbar, die einer Feder 9 in Übereinstimmung mit einer Erstreckung 10 auf der Welle 10 gegenüberliegt. Es ist so möglich, die Neigung der Wellenachse 2A bezüglich der Drehachse der Antriebsrolle RM des Schleifgerätes S (oder, allgemeiner, der Antriebsrolle eines beliebigen Gurtantriebssystems) zu bestimmen und (falls erforderlich durch Betätigen der Schraube 8 einzustellen).
• Der kleine Abschnitt 3 der Rolle 1 ist auf der Welle 2 montiert, und zwar bezüglich der Achse 2A drehbar, nicht aber neigbar, und wird auf Lagern 3A durch eine exzentrische Muffe 11, von der ein glockenförmiges Teil 11A auf der Welle 2 sich drehend mittels zweier Lager 11B montiert ist und weist ein vorragendes Endstück 11C auf. Der Rollenabschnitt 3 ist wenigstens in Übereinstimmung mit seinem Teil, das der Stütze 5 nahe ist, kegelstumpfförmig.
• Die Welle 2 trägt weiter den Größenabschnitt 4 der Rolle 1, die sowohl bezüglich der Achse 2A drehbar, als auch bezüglich dieser neigbar ist.
• Der Abschnitt 4 ist, genauer ausgedrückt, nach der Erfindung mittels Lagern 4A auf einer Buchse 12 drehbar, die wiederum koaxial um die Welle 2 mit einem radialen Abstand von dieser montiert ist. Die Buchse 12 ist dazu in der Lage, aufgrund eines dazwischen angeordneten Kugelgelenks 13 bezüglich der Welle 2 zu schwingen, kann jedoch aufgrund des Vorhandenseins eines querverlaufenden Stifts 14 nicht drehen. Eine Kontaktkugelsperre 15 ist weiter zwischen einem Endstück 12A der Buchse 12 und einem Endstück 11C der exzentrischen Muffe, die den ersten kleinen Abschnitt 3 der Rolle 1 trägt, angeordnet. Eine zylindrische Schraubenfeder 16 - von der ein Ende 16A an der Buchse 12, die die Feder aufnimmt, befestigt ist, und deren anderes Ende 16B auf das Ende der Welle 2 angeordnet ist - bewirkt die Neigung der Buchse 12 bezüglich der Wellenachse 2A in der Richtung, die durch die Kontaktkugelsperre 15 erlaubt wird, wobei gleichzeitig dieselbe Neigung auf den großen Abschnitt 4 der Rolle 11 aufgebracht wird.
• Wenn das beschriebene Bandantriebssystem bei der Schleifmaschine S von Figur 3 angewendet wird, kann die Spannrolle 1 frei schwanken - durch eine Drehung um die Achse 68 der Schraube 6 zum Befestigen der Stütze 5 - um so nahe an die Antriebsrolle RN hin zu ziehen oder sich von dieser weg zu bewegen, gegen die Wirkung der das Band spannenden Feder (nicht gezeigt), und um so die richtige Spannung des Bandes TS sicherzustellen.
• In der horizontalen Ebene von Figur 2 ist die Rolle 1 zwischen zwei Kräften entlang der Achse 2A ausgeglichen. Die Feder 16, die auf die Buchse 12 wirkt, will diese neigen und damit die Position des großen Abschnitts 4 der Rolle 1, die bezüglich der Achse 2A der Welle 2 und der Achse der Antriebsrolle RM geneigt ist. Das Band, das um die Rollen RM und 1 gelegt ist, wird so gezwungen, sich selbst an einen Rand auf der kegelstumpfförmigen Fläche des Abschnitts 3 der Rolle 1 zu zwingen. Der Abschnitt des gespannten Bandes, der um die Rollen RM und 1 gewickelt ist, wirkt andererseits auf den kegelstumpfförmigen Abschnitt 3 der Rolle 1. Diese Wirkung - aufgrund der Exzentrizität des Abschnitts 3 bezüglich der Wellenachse 2A - neigt dazu - aufgrund einer Kraft, die in Übereinstimmung mit der unilateralen Kugelsperre 15 - eine Neigung des großen Abschnitts 4 der Rolle 1 und damit der Buchse 12 zu bewirken in eine Richtung, die derjenigen gegenüberliegt, die auf die Feder 16 wirkt (diese Neigung wird natürlich durch die unilaterale Kontaktkugelsperre 15 zwischen der Muffe 11 und der Buchse 12 zugelassen): Der Abschnitt 4 der Rolle 1 neigt so dazu, in eine Ausrichtung mit der Achse der Welle 2 zu gehen und das Band, das um die Rollen RM und 1 gelegt ist, neigt dazu, in Richtung auf das freie Ende der Rolle 1 und aus dieser heraus verschoben zu werden.
• Eine geeignete Wahl der Eigenschaften der Feder 16 wird es so erlauben, entlang der Achse 2A der Welle 2 (auf der horizontalen Ebene von Figur 2), Bedingungen des Ausgleiches des Mechanismus zu erreichen, die dazu in der Lage sind, ein kontinuierliches und effizientes automatisches Zentrieren des Bandes sicherzustellen: Wenn das Band dazu neigt, sich aus dem Eingriff von den Rollen RM und 1 zu bewegen (möglicherweise damit endend, daß es von der Rolle 1 abrutscht), wird die Wirkung des gespannten Bandabschnitts auf den kleineren Abschnitt 3 der Rolle 1 schwächer, während diejenige der Feder 16 stärker wird; der Abschnitt 4 der Rolle nimmt sodann eine Neigung an, die erforderlich ist, um den Gurt zurück in seine richtige Position zu bewegen. Das Entgegengesetzte geschieht dann, wenn der Gurt dazu neigt, über das kegelstumpfförmige Ende des kleinen Abschnitts 3 der Rolle zu gleiten: Es ist dann die Wirkung des gespannten Bandabschnitts, die zunimmt, diejenige der Feder 16 übersteigt, um so die Bedingungen des Ausgleichs wieder herzustellen.
• Es ist erkennbar, daß die Vorrichtung nach der Erfindung es - durch einen ständigen Ausgleich auf den Mechanismus und die auf diesen wirkenden Kräfte - erlaubt, daß das Band eine Position annimmt, die, trotz des ständigen Schwankens, immer sehr nahe an der Idealposition verbleibt.
• Es ist weiter deutlich, daß die Vorrichtung nach der Erfindung eine sehr breite Anzahl von sehr unterschiedlichen Anwendungen zuläßt, bei denen von einem Endlosband, das auf ein Paar von Rollen, nämlich einer Antriebsrolle und einer Spannrolle, aufgebracht sind, Verwendung gemacht wird.
• Obwohl der hier dargestellte Fall sich auf freitragend angeordnete Walzen bezieht, kann die Erfindung auch - und mit denselben Vorteilen - auf den Fall angewendet werden, bei denen die Wellen der Rollen an beiden Enden getragen werden. In diesem Fall weist die Spannrolle drei Abschnitte auf: einen großen, neigbaren und drehbaren zentralen Abschnitt und zwei kleine, einfach drehbare, kegelstumpfförmig laterale Abschnitte, die jeweils auf einer Muffe montiert sind, die exzentrisch zu der Welle der Rolle ist; zwei uni laterale Berührungskugelsperren, die zwischen den Enden der Buchse des zentralen Abschnitts und in exzentrischen Muffen der beiden lateralen Abschnitte angeordnet ist und zwei Federn, die vorgesehen sind, um eine Neigung der Buchse zu bewirken.
• In dem Fall - wie oben eingehend beschrieben - eines Schleifbandes, das bei Schleifmaschinen für Holzfußböden mit freitragenden Rollen verwendet wird, sind die Vorteile, die durch die Vorrichtung nach der Erfindung erreicht werden, nichtsdestoweniger besonders wichtig, wenn man berücksichtigt, wie einfach bei diesen Maschinen - aufgrund der sehr schwierigen Arbeitsbedingungen - die Bänder von den Rollen abgleiten, oder aufgrund einer Fehlverlagerung neu positioniert werden müssen.
• Es versteht sich, daß viele andere Ausführungsbeispiele der Vorrichtung nach der Erfindung, die sich von der hier beschriebenen und gezeigten unterscheiden, möglich sind, sowohl bezüglich seiner Anwendung auf Schleifmaschinen für Fußböden und - sogar noch mehr - in dem Fall des Anwendens bei anderen technischen Gebieten oder anderen Arten von Maschinen, und es ist so beispielsweise möglich, die Mittel zum Tragen der Welle der Spannrolle, die Systeme zum Einstellen der Position der Welle, der Art und der Positionierung der Feder, die die Neigung des großen Abschnitts der Spannrolle verursachen, zu variieren.

Claims (7)

1. Automatische mechanische Zentriervorrichtung mit einem endlosen Band, das auf eine Antriebsrolle (RM) und eine Spannrolle (1) gewickelt ist&sub1; wobei sich die Spannrolle (1) auf einer an einer Stütze (5) freitragend montierten Welle (2) dreht und aus wenigstens zwei Abschnitten, einem zur Welle (2) neigbaren, größeren Abschnitt (4) und einem kleineren Abschnitt (3), ausgebildet ist; dadurch gekennzeichnet, daß der kleinere Abschnitt (3) der Spannrolle (1) nahe der Stütze (5) der Rollenwelle (2) auf einer exzentrisch rotierenden, auf der Welle (2) drehbar befestigten Muffe (11) drehbar, jedoch nicht neigbar in bezug zur Welle (2) befestigt ist, wobei der der Stütze (5) am nächsten liegende Teil des kleineren Abschnittes (3) die Form eines abgestumpften Kegels aufweist, dessen größerer Durchmesser in der Nähe der Stütze (5) selbst ist; und daß der größere Abschnitt (4) der Spannrolle (1) drehbar auf einer Buchse (12) montiert ist, wobei die Buchse koaxial zur Rollenwelle (2) verläuft und über ein Kugelgelenk (13) neigbar, jedoch nicht drehbar in bezug zur Welle (2) ist; wobei ein einseitiger Kontaktkugelzwang bzw. eine einseitige -stützung (15) zusätzlich zwischen der Muffe (11) und der Buchse (12) vorgesehen ist, und wenigstens eine Feder (16) vorgesehen ist, welche die Neigung der Buchse (12) in bezug zur Rollenwelle (2) in der durch den Zwang bzw. die Stützung (15) erlaubten Richtung bewirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (1, RM) freitragend montiert sind, und daß die

2732 Spannrolle (1) einen einzigen kleineren Abschnitt (3) und eine einzige Feder (16) zum Bewirken der Neigung der Buchse (12) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (1, RM) an zweiseitigen Stützen montiert sind, und daß die Spannrolle (1) zwei kleinere Abschnitte, die an den Seiten eines einzigen, größeren, zentralen Abschnittes davon angeordnet sind, sowie zwei Federn zum Bewirken der Neigung der Buchse (12) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (12) an einer Drehung auf der Rollenwelle (2) mittels eines querverlaufenden Stiftes (14) gehindert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (16) eine Spiralfeder ist, die in der Buchse (12) untergebracht und daran an einem Ende befestigt ist, während ihr gegenüberliegendes Ende an dem Ende der Welle (2) befestigt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (2) der Spannrolle (1) von einer Schwing-/Schwenkstütze (5) getragen wird, die durch Betätigen der Schraube (6) zum Befestigen der Stütze axial verstellbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (2) der Spannrolle (1) an der Schwing-/Schwenkstütze (5) mittels eines rechtwinklig zur Schraube (6) angeordneten Stiftes (7) montiert ist, wobei die Neigung der Welle (2) in bezug zur Achse der Antriebsrolle (RM) durch eine Schwingung um den Stift (7) wegen der entgegengesetzten Wirkung einer Verstellschraube (8) und einer Rückstellfeder (9) verändert wird.