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Vorrichtung zum Zentrieren oder Querverschieben eines sich über eine
umlaufende Walze bewegenden Gegenstandes
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zum Zentrieren oder Querverschieben von sich über eine Walze bewegender Gegenstände,
insbesondere von Streifen oder streifenartigen Materialien. Bei der Bearbeitung
eines Metallstreifens wird dieser im aufgerollten Zustand über Walzen geführt.
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Wenn der Streifen über eine Walze zu der Verarbeitungsstelle vorgeführt
wird, kommt es oft vor, daß er unter einem geringen Winkel 7)U der Walze vorgeführt
wird. Demzufolge wird der Streifen seinen Weg schief zur Walzenfläche nehmen.
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Außerdem hat die Wölbung und/oder die seitliche Krümmung, die in dem
fertig hergestellten Streifen infolge von Walzwiderständen vorhanden ist, zur Folge,
daß der Streifen sich der Walze unter einem Winkel nähert, was gleichfalls zur Folge
hat, daß der Streifen sich schief zur Walzenoberfläche bewegt. Um den Streifen in
der gewünschten Arbeitsbahn zu halten, hat man seine Zuflucht zu verschiedenen Hilfsmitteln
genommen. Das am meisten übliche ist die Verwendung ortsfester oder drehbarer Seitenführungen,
an die sich die Kanten des Streifens anlegen. In einigen Fällen wurden diese Seitenführungen
in Verbindung mit Greifervertiefungen benutzt, um den Streifen auf die gewünschte
Mittellinie zurückzudrücken. Die Benutzung einer anomal hohen Str.eifenspannung
ist gleichfalls versucht worden, um den Streifen ausgerichtet zu halten. Ein anderes
Mittel besteht darin, den Streifen periodisch in seine annähernd richtige Lage auf
der Förderwalze zurückgleiten zu lassen. Alle die genannten Vorrichtungen zum
Zentrieren
reines Streifens suchen die Streifenkanten abzureiben und zu beschädigen, und in
einigen Fällen werden die Streifenanten äber die Elastizitätsgrenze hinaus gestreckt.
Diagonal verlaufende oder seitliche Flächenschrammen werden gleichfalls an im hohen
Maße fertig bearbeiteten 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 sind auch bei Transport händern und Antriebsriemen
vorhanden, die in Verbindung mit Riemenscheiben benutzt werden.
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Wenn der 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 haben, wie beispielsweise Stoffe, Gummi und
imitiertes Leder.
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Es ist ein Zweck der Erfindung, eine Vorrichtung zum selbsttätigen
Zentrieren sich über eine Walze bewegender Gegenstände ohne deren Beschädigung vorzusehen.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer solchen
Vorrichtung, die nicht von der Berührung mit der Streifenlsante oder von einer anomalien
Spannung des Streifens abhängt, um diesen in zentraler Ausrichtung zu halten.
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Ein weiterer Zweck ist die Schaffung einer -Vorrichtung, um die Längsachse
eines sich bewegenden Streifens in gleichbleibender, senkrechter Ebene zu halten.
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Gemäß der Erfindung ist die Umfangsfiäche der Walze durch die Enden
einer Mehrzahl biegsamer Vorsprünge gebildet, ,die radial und in Richtung der Mantellinie
zur Walzenachse geneigt verlaufen, wobei die auf entgegengesetzten Seiten einer
insbesondere durch die Mitte der Walze gehenden Querebene liegenden Vorsprünge eine
zueinander entgegengesetzte Neigung aufweisen und die äußeren Enden der Vorsprünge
der Querebene zugekehrt sind.
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In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise
dargestellt, und zwar ist Fig. I eine Schnittansicht einer besonderen Ausführungsform
der Erfindung und Fig. 2 ist ein Schnitt nach der LinieII-II der Fig. I; Fig. 3
ist eine der Fig. I ähnliche Ansicht und veranschaulicht eine geringe Atbänderung;
Fig. 4 ist eine Schnittansicht einer abgeänderten Ausführungsform; Fig. 5 ist eine
Schnittansicht einer weiteren Abänderung, und Fig. 6 ist ein Schnitt nach der Linie
VI-VI der Fig. 5; Fig. 7 ist eine Ansicht, teilweise im Schnitt, einer weiteren
abgeänderten Ausführung, und Fig. 8 ist ein Schnitt nach der Linie VIII-VIII der
Fig.7; Fig. g ist eine Schnittansicht eines Paares von Druck- oder Klemmwalzen,
die gemäß der Erfindung ausgebildet sind, und Fig. 10 ist eine Endansicht der in
Fig 9 dargestellten Walzen.
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Bei der in den Fig. I und 2 gezeigten A,usführung bezeichnet 2 eine
drehbare Walze, über die ein Streifen oder ein streifenartiges Material S, wie beispielsweise
ein Förderriemen, hinweggeht. Die Walze ist mit einer Vielzahl biegsamer Vorsprünge
4 und 6 versehen, die radial nach unten geneigt auf die Walzenachse zu von ider
quer verlaufenden Mittellinie der Walze hinweg verlaufen.
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Die Walze 2 weist eine Muffe 10 aus natürlichem oder synthetischem
Gummi, Leder, Stoff oder irgendeinem anderen elastischen Material auf, die auf einer
Welle 8 angebracht ist. Die Vorsprünge 4 und 6 sind auf der Muffe 10 durch Schlitze
12 gebildet, die sich in der Umfangsrichtung um die Walze herum erstrecken. Wenn
es erwünscht ist, auf dem Umfang der Walze eine glatte Fläche zu haben, können die
Schlitze I2 mit einem Material I4, wie beispielsweise Kautschukschwamm (Fig. 3),
gefüllt werden, das eine größere Elastizität als die Vorsprünge hat. Die Walze kann
zylindrisch, konkav oder konvex ausgebildet sein, um sich den einzelnen Bearbeitungseinrichtungen
anzupassen.
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Die Vorsprünge 4, 6 sind vorzugsweise unter einem Winkel zwischen
45 und SoO zur Achse der Walze angeordnet. Die Walzenwelle 8 wind mittels Lager
I6 getragen, die in einem Gehäuse I8 angebracht sind. Wenn es erwünscht ist, die
Walze anzutreiben, kann ein Ansatz 20 an dem einen Ende der Welle s vorgesehen sein.
Zwischen jedem Ende der Muffe 10 und dem danebenliegenden Lager 16 ist ein Druckring
22 vorgesehen. Wenn der StreifenS über die Umfangsfläche der Walze hinweggeht, biegt
er die Vorsprünge 4 und 6 nach innen auf die Mitte der Walze zu (Fig. I). Solange
der Streifen auf der Walze zentriert liegt und der Lagerdruck des Streifens auf
die Walze über deren volle Breite gleichförmig ist, wird keine seitliche Bewegung
des Streifens auftreten, wenn er über die Walze befördert wird. Wenn aber der Streifen
sich außerhalb ider Mittellinie befindet oder der Berührungsdruck des Streifens
von der einen bis zur anderen Seite nicht mehr gleichförmig ist, so werden die Vorsprünge
4 und 6, deren größte Fläche in Berührung mit dem Streifen steht und den größten
Druck auszuhalten hat, den Streifen auf die Mitte zu drücken. Mit anderen Worten:
Wenn in Fig. I mehr von dem Streifen auf der rechten Seite der quer verlaufenden
Mittellinie der Walze liegt, wird eine größere Fläche der Vorsprünge6 in Berührung
mit dem Streifen stehen und diesen nach links drücken, bis der Streifen sich wieder
selbst zentriert. In einigen Anwendungsgebieten wird nur eine Linienberührung zwischen
der Walze und den darüber hinweggehenden Gegenständen vorhanden sein. In anderen
Fällen, wie beispielsweise in Fig. 2, kann der Streifen S auf die Zentrierungswalze
an dem Punkt 24 auflaufen und die Walze an dem Punkt 26 verlassen. Die Walze kann
ent-
weder angetrieben werden oder eine leer laufende Walze sein,
wobei die Spannung bei P2 größer als bei P 1 ist. Der Druck des Streifens S auf
die Umfangsfläche der Walze wird zwischen den Punkten 24 und 28 allmählich zunehmen
und zwischen den Punkten 28 und 26 allmählich abnehmen. Die Gestalt der Nuten in
den Walzen ist unwesentlich, so lange die Vorsprünge 4 und 6, wie auseinandergesetzt,
geneigt verlaufen.
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Fig. 4 veranschaulicht eine zweite Ausführungsform der Erfindung,
bei der die Walze aus einer Vielzahl elastischer Scheiben 30 besteht, die aneiner
mit Gewinde versehenen Welle 32 angebracht sind. Die Scheiben 30 können aus- -demselhew
Material wie die Muffe 10 gemacht werden, oder sie können aus Metall bestehen, wenn
sie ausreichend biegsam sind, um sie unter der Einwirkung eines Druckes zu biegen.
Die Scheiben 30 verlaufen in radialer Richtung geneigt von der Welle 32 hinweg auf
die Mittellinie der Walze zu. Abstandhaltende Teile 33 sind -zv-ischen den Scheiben
vorgesehen, wobei eine zentrale Scheibe oder ein Kegel 34 an der quer verlaufenden
Mittellinie der Walze zwischen den beiden mittleren Scheiben vorgesehen ist. An
jedem Ende der Welle ist eine Endklemme oder Scheibe 36 vorgesehen, die an die Endscheiben
30 mittels einer Mutter gehalten wird, die auf die Welle 32 aufgeschraubt ist, wodurch
Idie Scheiben 30 in zusammengesetzter Lage gehalten wenden.
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Fig. 5 und 6 veranschaulichen eine andere Ausführung, bei der die
Vorsprünge 4 und 6 Knöpfe 40 sind, die sowohl in der Längsrichtung der Walze als
auch in deren Umfangsrichtung in einem gewissen Abstand voneinanlder angeordnet
sind. Diese I(nöpfe 40 sind auf einer an der Welle 44 angehrachten Muffe 42 gebildet
und verlaufen in radialer Richtung geneigt von der Welle 44 hinweg auf die Mittellinie
der Walze zu.
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Fig. 7 und 8 veranschaulichen eine weitere Abänderung, bei der die
geneigt liegenden Vorsprünge dadurch gebildet werden, daß in dem äußeren Umfang
der Walze Löcher46 angebracht wenden. Diese Löcher verlaufen in radialer Richtung
auf die Walzenachse zu nach unten und vonzder quer verlaufenden Mittellinie der
Walze hinweg.
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Bei jeder der beschriebenen Ausführungen kann der Raum zwischen den
Vorsprüngen mit Kautschukschwamm oder einem anderen hoch elastischen Material in
derselben Weise wie bei Ider Ausführung der Fig. 3 ausgefüllt werden. Wenn es erwünscht
ist, kann die äußere Umfangsfläche der Walzen in der Längsrichtung mit Nuten versehen
werden, um eine größere Elastizität oder Federung an dieser Fläche vorzusehen. Dieses
ist in den Fig. 7 und 8 bei 48 angedeutet. In allen Fällen ist die Wirkung der Walze
dieselbe wie die der Fig. I.
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Der in der Beschreibung benutzte Ausdruck »quer verlaufende Mittellinie«
ist nicht auf die genaue geometrische Mitte der Walze beschränkt, da die Wirkung
der Walze dieselbe ist, gleichgültig, ob eine größere Anzahl von Vorsprüngen 4 oder
eine größere Anzahl von Vorsprüngen 6 vorhanden ist.
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In jedem Fall wird der Streifen S an einer Stelle zwischen diesen
Vorsprüngen 4 und 6 zentriert.
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In einigen Fällen kann es erwünscht sein, den zu befördernden Gegenstand
quer zur Walzeufläche zu verschieben und ihn von dem einen Ende der Walze abzugeben.
In diesem Fall werden alle Vorsprünge sich radial nach unten auf die Walzenachse
zu von der Richtung hinweg erstrecken, in der es erwünscht ist, den betreffenden
Gegenstand zu bewegen.
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Die Fig. 9 rund 10 veranschaulichen eine andere Ausführunlgsform
der Erfindung. Bei dieser Ausführuntg sind die Vorsprünge 4 und 6 auf einem elastischen
Teil 50 angebracht, der in seinem Innern mit einer Lufttasche 52 versehen ist. Der
Teil 50 sitzt auf einer Welle 54, und, wenn es erwünscht ist, können starre Felgen
56 auf jeder Seite der Muffe 50 auf der Welle 54 vorgesehen sein. Diese Bauart,
die im besonderen für Drucli-oder Klemmwalzen geeignet ist, ermöglicht es, daß die
Berührungsstrecke 58 (Fig. IO) zwischen den Walzen vergrößert werden lçann"um das
Halten des Streifens S in seiner ausgerichteten Lage zu unterstützen, während sich
die Walzen drehen.