DE69618945T2

DE69618945T2 - Vorrichtung zur Befestigung eines flexiblen Elementes an einer Wickelwalze

Info

Publication number: DE69618945T2
Application number: DE69618945T
Authority: DE
Inventors: Giorgio Tabellini
Original assignee: PEI Protezioni Elaborazioni Industriali SRL
Current assignee: PEI Protezioni Elaborazioni Industriali SRL
Priority date: 1996-07-23
Filing date: 1996-07-23
Publication date: 2002-08-29
Anticipated expiration: 2016-07-24
Also published as: US5967692A; EP0821129B1; DE69618945D1; JP4041188B2; EP0821129A1; JPH10196248A; ES2171644T3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Befestigung eines flexiblen Elementes an einer Wickelwalze. Insbesondere findet die Erfindung, ohne dabei den Zweck dieser Beschreibung einzuschränken, auf dem Gebiet von industriellen Schutzvorrichtungen, bei der Herstellung von rollenden Schutzabschirmungen (zum Beispiel solchen, die zum Abschirmen von Werkzeugmaschinen verwendet werden) oder zum Schutz und der Sicherheit von bestimmten Maschinenteilen, wie Gleitführungen, Anwendung. Schutzvorrichtungen dieser Art haben flexible Elemente, welche auf Wickelwalzen aufgerollt werden und welche abgerollt werden können, um nicht nur Maschinenteile vor Stössen gegen Fremdkörper oder vor dem Kontakt mit Spänen oder Rückständen zu schützen, sondern auch vor dem Verschmutzen durch Kontakt mit Säuren oder Unreinheiten allgemein. Ähnliche Schutzvorrichtungen können auch als bewegliche Abdeckungen verwendet werden, und zwar stark genug, um notfalls begangen zu werden, und angebracht über Installationsgruben von grossen Maschinen oder als rollende Abdeckungen von Becken.
Die obengenannten Wickelwalzen haben einen rohrförmigen Körper, welcher sich um seine Achse dreht, um so das mit ihm verbundene flexible Element aufzurollen oder abzurollen, wobei die von einer oder mehreren, im Inneren der Wickelwalze selbst angeordneten Schneckenfedern erzeugte Kraft überwunden wird. Verschiedene Verfahren wurden heutzutage angewandt, um das flexible Element an dem rohrförmigen Körper zu befestigen. Nach einem dieser Verfahren wird ein Ende des flexiblen Elementes durch eine Schicht eines geeigneten Klebstoffes an dem rohrförmigen Körper verklebt.
Obwohl diese Lösung den Vorteil hat, dass die Verwendung von glatten Rohren erlaubt ist, die auf dem Markt frei erhältlich sind, um die Wickelwalze herzustellen, und dass die Notwendigkeit von mechanischen Teilen innen und aussen des rohrförmigen Körpers nicht gegeben ist, weist sie zahlreiche Nachteile auf, von denen die wichtigsten auf die folgenden Tatsachen zurückzuführen sind:
- das Fehlen von ungiftigen Klebstoffen, die zu Anwendungen wie oben beschrieben geeignet wären;
- die Gefahr, die durch die verwendeten Klebstoffe entsteht;
- die Schwierigkeit, eine feste Klebeverbindung zwischen Materialien herzustellen, die von sehr unterschiedlicher Art sind, wie zum Beispiel Kunststoffe und Aluminiumlegierungen oder Aluminiumlegierungen und rostfreien Stählen;
- die geringe Widerstandsfähigkeit der gewöhnlichen Klebstoffe gegenüber Chemikalien, welche mit diesen während des Betriebes in Kontakt kommen könnten;
- die geringe Widerstandsfähigkeit der gewöhnlichen Klebstoffe gegenüber hohen und niedrigen Temperaturen;
- die Schwierigkeit, Klebstoffe mit spezifischen Eigenschaften für solche Anwendungen zu bekommen, wie sie oben beschrieben sind;
- die Unmöglichkeit des Verklebens von "Antihaft"-Materialien wie beispielsweise Polytetrafluoräthylen;
- die Schwierigkeit, immer genau zu wissen, wo eine Schutz- oder Sicherheitsvorrichtung installiert werden soll, um in der Lage zu sein, schon im voraus den bestgeeigneten Klebstoff je nach den Raumbedingungen zu wählen.
Alternativ kann das flexible Element an dem rohrförmigen Körper durch Schrauben, Nieten oder andere ähnliche Mittel befestigt werden.
Diese Lösung, obwohl sie viele der oben angegebenen Nachteile der Klebstoffe vermeidet, hat nicht nur den Nachteil, dass die Produktionskosten erhöht werden, sondern schafft auch die Notwendigkeit von Teilen innen und aussen des rohrförmigen Körpers, und zwar mit scharfen Spitzen oder Kanten, die von der inneren Oberfläche des Rohres hervorstehen, was den innen liegenden Federmechanismus beschädigen kann.
Bei einem noch anderen Verfahren zum Anbringen des flexiblen Elementes an dem rohrförmigen Körper wird das Ende des flexiblen Elementes um eine Metallstange gewickelt und an dieser befestigt, welche in Rillen angeordnet ist, die in die äussere Oberfläche des Rohres eingearbeitet sind.
Der wichtigste Nachteil dieser Lösung ist, dass sie nur bei sehr dünnen flexiblen Elementen benutzt werden kann, welche als solche nur einer sehr begrenzten Zahl von Anforderungen entspricht.
Zusätzlich zu der Notwendigkeit von Rohren, die für jede spezifische Anwendung speziell geformt sein müssen, hat diese Lösung ausserdem den weiteren Nachteil, dass die Teile im Inneren des rohrförmigen Körpers einen übermässigen Platzbedarf haben.
Aus dem Dokument US-A-2022807 ist ebenfalls eine Vorrichtung zum Befestigen einer Abschirmung an einer Wickelwalze bekannt, die durch eine Lösbarkeit der Abschirmung von der Wickelwalze unter übermässiger Belastung gekennzeichnet ist.
Die Wickelwalze enthält einen rohrförmigen Körper mit einem Längssitz, in welchem ein Befestigungskopf der Abschirmung gelagert ist. Der Befestigungskopf ist in dem Sitz durch eine Federklemmenverbindung verankert. Wenn die Abschirmung übermässig beansprucht wird, so verformen sich die Klemmen elastisch und geben den Befestigungskopf aus dem Sitz frei.
Eine ähnliche Vorrichtung ist in dem Dokument US-A-1333906 beschrieben. In diesem Falle ist der Befestigungskopf einer Abschirmung in einem Längssitz des rohrförmigen Körpers durch ein Element verankert, das an den genannten Körper angelenkt ist. Wenn die Abschirmung übermässig beansprucht ist, dreht sich das Element um das Scharnier und gibt die Abschirmung frei.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile aller der oben aufgezählten Verfahren durch eine Vorrichtung zur Befestigung eines flexiblen Elementes an dem rohrförmigen Körper der Wickelwalze zu vermeiden, dass den Anforderungen eine grossen Anwendungsbereiches entsprochen werden kann, insbesondere in Bezug auf die möglichen Kombinationen von Formen, Grössen und Materialien des flexiblen Elementes und des rohrförmigen Körpers.
Die vorliegende Erfindung sieht eine Vorrichtung wie in Anspruch 1 beschrieben zur Befestigung eines flexiblen Elementes an einer Wickelwalze mit einem rohrförmigen Körper vor.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, welche eine vorgezogene Ausführung zeigen, und von denen
- Abb. 1 eine axiale Ansicht eines rohrförmigen Körpers einer Wickelwalze ist, hergestellt nach der vorliegenden Erfindung und der Klarheit halber ohne das flexible Element dargestellt;
- Abb. 2 ist die vergrösserte Ansicht eines Teils des rohrförmigen Körpers, der in Abb. 1 gezeigt ist;
- Abb. 3 und 4 sind Seitenansichten des Endes eines flexiblen Elementes, das mit dem in Abb. 1 gezeigten rohrförmigen Körper benutzt wird;
- Abb. 5 ist eine schematische, perspektivische Ansicht von einer Wickelwalze, die mit der beschriebenen Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung versehen ist.
Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ist mit der Nummer 1 eine Vorrichtung zur Befestigung eines flexiblen Elementes 2 an einem rohrförmigen Körper 3 bezeichnet, der speziell dazu bestimmt ist, als eine Wickelwalze 20 zum Aufrollen von rollenden Abschirmungen, Schutzvorrichtungen oder Blenden benutzt zu werden, welche insgesamt in Abb. 5 dargestellt sind, und welche Gegenstand einer separaten Patentanmeldung bilden, die gleichzeitig von derselben Anmelderin wie die vorliegende eingereicht wurde.
Unter Bezugnahme auf die Abb. 1 und 2 besteht der Körper 3 aus einem im wesentlichen zylindrischen Rohr mit einem Sitz 4, der in dessen seitliche Oberfläche 5 eingearbeitet und von aussen her durch eine erste Öffnung 7 und eine zweite Öffnung 8 zugänglich ist. Die erste Öffnung 7 ist im rechten Winkel zu der axialen Richtung 9 des rohrförmigen Körpers 3 ausgerichtet, während die zweite Öffnung 8 im wesentlichen radial im Verhältnis zu dem rohrförmigen Körper 3 ausgerichtet ist.
Die Abmessung D der ersten Öffnung 7 radial zu dem rohrförmigen Körper 3 ist grösser als die entsprechende, mit d bezeichnete, Abmessung der zweiten Öffnung 8.
Das flexible Element 2 (s. insbesondere die Abb. 3 und 4) hat an einem seiner Enden 12 einen vergrösserten Befestigungskopf 11, und zwar speziell geformt, um es diesem zu erlauben, durch die erste Öffnung 7 und mit einer Bewegung in axialer Richtung 9 in den Sitz 4 eingesetzt und im Inneren des Sitzes in einer tangentialen Richtung 10 eingeklemmt zu werden, sobald das flexible Element 2 die zweite Öffnung 8 durchläuft. Tatsächlich ist die Abmessung des Befestigungskopfes 11 radial zu dem rohrförmigen Körper geringer als die Abmessung der ersten Öffnung radial zu dem rohrförmigen Körper. Der Befestigungskopf 11 kann in den Sitz 4 eingesetzt werden, indem er durch die zweite Öffnung 8 geführt wird. Sobald er sich durch die zweite Öffnung 8 bewegt hat, fügt der Befestigungskopf 11 sich in einen Bereich 8a im Inneren des Sitzes 4 ein und bleibt dort eingeklemmt, immer wenn das flexible Element 2 durch die Öffnung 8 läuft.
Die Vorrichtung 1 enthält ein Wandelement 13 mit einem querverlaufenden Ansatz 14, der sich radial und mit einem Abstand von der seitlichen Oberfläche 5 des rohrförmigen Körpers 3 erstreckt. Das Wandelement 13 ist mit der seitlichen Oberfläche 5 des rohrförmigen Körpers 3 verbunden und sein Ansatz 14 erstreckt sich radial zu dem rohrförmigen Körper 3 zu der seitlichen Oberfläche 5 hin, und zwar auf solche Weise, dass zusammen mit der seitlichen Oberfläche selbst der Sitz 4 gebildet wird.
Der Sitz 4 (Abb. 2) hat einen örtlich abgesenkten Boden 4a an der seitlichen Oberfläche 5 des rohrförmigen Körpers 3. Der abgesenkte Boden 4a bildet in Kombination mit dem restlichen Abschnitt der seitlichen Oberfläche 5 einen internen Winkel, der sich unterhalb des Ansatzes 14 des Wandelementes 13 befindet, mit welchem zusammen er den Anschlagteil für den Befestigungskopf 11 des flexiblen Elementes 2 gegen die tangentialen Kräfte bildet, welche das flexible Element 2 aus dem Sitz 4 herausziehen wollen, wie nachstehend besser verdeutlicht wird.
Die Mittel zum Anbringen des Wandelementes 13 an der seitlichen Oberfläche 5 sind in der Abb. 2 gezeigt und bestehen aus einer Rippe 15, die an das Wandelement 13 angearbeitet ist, und aus einer Rille 16, eingearbeitet in die seitliche Oberfläche 5 des rohrförmigen Körpers 3.
Die Rippe 15 und die Rille 16 sind speziell so ausgeformt, dass es ersterer erlaubt ist, in letzterer frei von der Seite her in axiale Richtung 9 zu gleiten, jedoch in radialer Richtung zu dem rohrförmigen Körper 3 fest zusammen zu bleiben.
Was den Befestigungskopf 11 betrifft, so zeigt die Abb. 4 die vorgezogene Ausführung für dünne flexible Elemente 2, die zum Beispiel aus einem Stoff aus Naturfasern oder aus synthetischen Fasern hergestellt sind, wie "Kevlar". Bei dieser Ausführung ist der Befestigungskopf 11 durch das Anbringen an einem Ende 12 des flexiblen Elementes 2 von einem Stück 17 eines elastischen Elementes hergestellt, erhalten zum Beispiel aus dem gleichem Material wie das des flexiblen Elementes 2 und U-förmig um das Ende 12 des flexiblen Elementes 2 selbst gefaltet und an letzterem durch eine Heftnaht 19 befestigt. Die Stärke S des Stückes 17, gemessen radial zu dem rohrförmigen Körper 3, entspricht in etwa der grösseren Abmessung D der ersten Öffnung 7 des Sitzes 4. Zusätzlich bildet die Heftnaht 19 zwei freie Streifen 21, die dazu bestimmt sind, gegen die innere Fläche 8a des Sitzes 4 zu stossen.
Die Abb. 3 zeigt eine andere Ausführung des Befestigungskopfes 11, wie sie vorzugsweise für dicke flexible Elemente 2 benutzt wird, wie zum Beispiel Rollabdeckungen, die aus starren Stahlleisten bestehen und durch flexible Verbindungen miteinander verbunden sind.
Die Abb. 3 zeigt insbesondere, dass das Stück 17 aus einem metallenen Material hergestellt ist, an dem flexiblen Element 2 mit Hilfe von Nieten 22 befestigt ist und starre gespreizte Flügel 18 aufweist, welche, sobald sie von der Seite her in den Sitz 4 eingeschoben sind, auf solche Weise an dem Ansatz 14 und dem inneren Winkel 4b anschlagen, dass sie das flexible Element 2 daran hindern, in tangentialer Richtung 10 aus dem Sitz 4 herausgezogen zu werden.
Bei beiden gezeigten Ausführungen neigt die Stärke S des Befestigungskopfes 11 dazu, während des Betriebes zuzunehmen, und zwar direkt im Verhältnis zur Stärke der Zugkraft, die auf das flexible Element 2 ausgeübt wird.
Die beiliegenden Zeichnungen zeigen zwei Ausführungen der Befestigungsköpfe 11 für zwei spezifische Anwendungsbereiche. Obwohl es offensichtlich ist, dass die Wickelwalzen in der Praxis für sehr weitreichende Anwendungsbereiche ausgelegt werden können, und zwar abhängig von dem verwendeten Material, der Grösse des flexiblen Elementes und dem zur Befestigung des Stückes 17 angewandten Verfahren, kann die in der vorliegenden Erfindung beschriebene Befestigungsvorrichtung 1 für alle Anwendungen benutzt werden, da sie den rohrförmigen Körper 3 vollkommen unabhängig von den Materialien und von den physischen und chemischen Eigenschaften des flexiblen Elementes 2 macht, welche dagegen nur zur Herstellung des Befestigungskopfes 11 berücksichtigt werden müssen.
Mit anderen Worten bestehen die Vorteile der Erfindung in ihrer Modularität, ihrer Eignung für alle Anwendungsbereiche und in den niedrigen Kosten in der Herstellung der Befestigungen. Die beschriebenen Ausführungen können Änderungen und Varianten unterliegen, ohne dabei von dem Zweck des erfinderischen Konzepts abzuweichen, wie er in den nachstehenden Ansprüchen beschrieben ist. Zum Beispiel kann bei der Ausführung, bei welcher das Stück 17 aus Metall hergestellt ist, dieses an dem Ende 12 des flexiblen Elementes 2 durch Punktschweissung befestigt werden.

Claims

1. Vorrichtung zur Befestigung eines flexiblen Elementes (2) an einer Wickelwalze (20) mit einem rohrförmigen Körper (3), wobei der rohrförmige Körper (3) einen längsverlaufenden Sitz (4) in seiner seitlichen Oberfläche (5) aufweist, der von aussen her durch eine erste Öffnung (7) und eine zweite Öffnung (8) zugänglich ist, wobei die genannte erste Öffnung im wesentlichen im rechten Winkel zu der axialen Richtung (9) des rohrförmigen Körpers (3) ausgerichtet ist, und wobei die zweite Öffnung (8) radial im Verhältnis zu dem rohrförmigen Körper (3) ausgerichtet ist, und wobei die Abmessung (D) der ersten Öffnung (7) radial zu dem rohrförmigen Körper (3) grösser ist als die entsprechende Abmessung (d) der zweiten Öffnung (8); wobei das genannte flexible Element (2) an seinem einen Ende (12) einen vergrösserten Befestigungskopf (11) aufweist, der auf solche Weise ausgeformt ist, dass er sicher in einen Bereich (8a) im Inneren des genannten Sitzes (4) greift und darin festgehalten wird, wenn sich das flexible Element (2) durch die zweite Öffnung (8) bewegt, wobei die Vorrichtung ebenfalls ein Wandelement (13) enthält, befestigt an der seitlichen Oberfläche (5) des rohrförmigen Körpers (3) und auf solche Weise mit einem Abstand von der seitlichen Oberfläche (5) angeordnet, dass es zusammen mit letzterer den Sitz (4) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Wandelement (13) einen Ansatz (14) hat, der sich radial zu der seitlichen Oberfläche (5) des rohrförmigen Körpers (3) hin erstreckt, und zwar auf solche Weise, dass er eine zweite Öffnung (8) des Sitzes beschreibt.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessung des genannten Befestigungskopfes (11) radial zu dem rohrförmigen Körper kleiner ist als die Abmessung der ersten Öffnung radial zu dem rohrförmigen Körper, wobei der genannte Befestigungskopf (11) durch die erste Öffnung (7) mit einer Bewegung in der Richtung (9) parallel zu der längsverlaufenden Achse des rohrförmigen Körpers (3) eingesetzt werden kann.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Wandelement (13) an der seitlichen Oberfläche (5) des rohrförmigen Körpers (3) durch Verbindungsmittel (15, 16) befestigt ist, die aus einer an das Wandelement (13) angearbeiteten Rippe (15) und aus einer in die seitliche Oberfläche (5) des rohrförmigen Körpers (3) eingearbeiteten Rille (16) bestehen, wobei die genannte Rippe (15) und die Rille (16) spezifisch ausgeformt sind, um ersterer zu erlauben, frei von der Seite her in axialer Richtung (9) zu gleiten, jedoch in axialer Richtung zu dem rohrförmigen Körper (3) fest zusammen zu bleiben.

4. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitz (4) einen abgesenkten Boden (4a) an der seitlichen Oberfläche (5) des rohrförmigen Körpers (3) aufweist, der einen inneren Winkel (4b) beschreibt, an welchem der genannte Befestigungskopf (11) des flexiblen Elementes (2) anliegt und der unterhalb des Ansatzes (14) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Befestigungskopf (11) aus einem Stück (17) eines elastischen Elementes besteht, welches U-förmig um das Ende (12) des flexiblen Elementes (2) gefaltet ist, wobei die Stärke (S) des gebogenen Abschnittes des genannten Stückes (17) in etwa der Abmessung (D) der ersten Öffnung (7) des Sitzes (4) entspricht.

6. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte elastische Stück (17) an dem Ende (12) des flexiblen Elementes (2) mit Hilfe einer Heftnaht (19) angebracht ist, welche zwei freie Streifen (21) beschreibt, die dazu bestimmt sind, gegen die innere Fläche (8a) des Sitzes (4) zu stossen.

7. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Stück (17) aus dem gleichen Material hergestellt ist wie das flexible Element (2).

8. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Stück (17) starre gespreizte Flügel (18) aufweist, welche mit dem Sitz 4 zusammenwirken, indem sie wenigstens an dem Ansatz 14 anschlagen, so dass sie das flexible Element 2 daran hindern, in tangentialer Richtung 10 aus dem Sitz 4 herausgezogen zu werden.

9. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Stück aus einem metallenen Material hergestellt ist.

10. Vorrichtung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Stück (17) an dem flexiblen Element (2) mit Hilfe von Nieten (22) befestigt ist.

11. Vorrichtung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Stück (17) an dem flexiblen Element (2) durch Punktschweissen befestigt ist.