Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Variieren der Positionierung der Rollen, d.h. der Querbewegung der Rollen in einem Rollenstand für Flächenprodukte, wie z.B. Flächenkörper, große Platten oder Ähnliches.

Im Stand der Technik besteht ein nicht zufriedenstellend gelöstes Problem darin, daß die Zugsektoren nicht in kongruenter Weise in Übereinstimmung mit entsprechenden Punkten zusammen mit den Zugsektoren der Bremsklötze verlagert werden, wenn die Achsen einander entsprechend bleiben.

Die JP-A-57-195 513 offenbart eine Vorrichtung zum Ausführen einer Querbewegung von Rollen in sanfter Weise durch das Vorsehen von Bremsklotz-Halteeinrichtungen an beiden Seiten der Rollen-Bremsklötze entlang einer Rollrichtung sowie durch Kippen der beiden Kippstücke der Einrichtungen in entgegengesetzten Richtungen jeweils um gleiche Beträge, indem die exzentrischen Stifte zum Kipp- bzw. Schwenkzentrum gemacht werden.

Insbesondere werden zwei Hebeeinrichtungen jeweils in entgegengesetzten Richtungen um gleiche Beträge betätigt. Auf der Seite einer ersten Hebeeinrichtung wird die Bewegung von letzterer durch einen Gleitblock, ein Verbindungselement, einen Hebel und eine Drehwelle auf einen entsprechenden exzentrischen Stift übertragen; auf der Seite einer zweiten Hebeeinrichtung wird deren Bewegung in der gleichen Weise auf einen weiteren entsprechenden, exzentrischen Stift übertragen.

Somit werden die beiden exzentrischen Stifte jeweils um gleiche Beträge in entgegengesetzten Richtungen rotationsmäßig bewegt, um Kippstücke jeweils um gleiche Beträge in entgegengesetzten Richtungen zu bewegen. Entgegen den Bewegungen derartiger Kippstücke auf einer Betätigungsseite bewegen sich Kippstücke auf einer Antriebsseite gegenläufig zu der Betätigungsseite sowie in der entgegengesetzten Richtung jeweils um den gleichen Betrag, damit die Rollenachse eine horizontale imaginäre Linie quert, die die Rollrichtung rechtwinklig schneidet. Diese bekannte Vorrichtung ist aufgrund der Verwendung von Exzentereinrichtungen kompliziert und aufwendig.

Die Erfindung zielt ab auf die Lösung des geschilderten Problems sowie die Schaffung von weiteren Vorteilen.

Mit dem Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung sind die Verlagerungen der Zugsektoren für entsprechende Punkte mit denen der Bremsklötze (gleiche Rotationsachse) kongruent. Die Wirkung der Kurvenbewegungseinrichtung der Rollen, und zwar sowohl nach innen als auch nach außen, auf die Seitenbereiche der Bremsklötze wird für jeden beliebigen Wert unabhängig von dem Querbewegungswinkel &agr; in der gleichen Position ausgeübt.

Auf diese Weise findet keine relative Gleitbewegung zwischen den eine Kurvenbewegung ausführenden Rollen und den Bremsklötzen während einer Bewegung statt, die durch eine Schwankung in dem Querbewegungswinkel &agr; bedingt ist. Dies ermöglicht auch ein Halten der Biegebelastung auf sehr hohen Werten während dieser Bewegung. Wie aus den 2a und 2b ersichtlich ist, bleibt trotz der Schwankung bei dem Querbewegungswinkel &agr; die relative Position der eine Kurvenbewegung ausführenden Rollen in bezug auf den Bremsklotz gleich. Jede Kurvenbewegungsrolle unterliegt somit keinen durch Reibung verursachten Druckbelastungen senkrecht zu ihrer Achse; auf diese Weise lassen sich folgende Vorteile erzielen:

• – ein hohes Kurvenbewegungsausmaß während Schwankungen bei dem Querbewegungswinkel &agr;;
• – eine höhere Zuverlässigkeit des Mechanismus der Kurvenbewegungsrollen insgesamt;
• – kürzere Kurvenbewegungsrollen mit geringerer Masse in Vertikalrichtung, da es nicht notwendig ist, eine lange "Führung" zum Aufnehmen des Drehmoments zu haben, das erzeugt wird durch &mgr;F_bending·b (bending = Kurvenbewegung) (vgl. 3), da das Drehmoment Null beträgt, weil der Wert &mgr;F_bending gleich Null ist, wenn keine Bewegung zwischen dem Bremsklotz und den Kurvenbewegungsrollen stattfindet.

Die Antriebseinrichtungen sind beide auf der Seite der Bedienungsperson und auf der Steuerungsseite an den Außenflächen der Gehäuse vorgesehen, so daß keine Masse an den Außenseiten der Gehäuse vorhanden ist; eine solche Masse würde den Zugang zu dem Zwischenstandbereich kompliziert machen, und zwar insbesondere im Fall einer Tandem-Positionierung mit zwei oder mehr Ständen.

Der Multiplizierungseffekt des Übertragungselements ermöglicht ein Variieren des Querbewegungswinkels unter Last bei begrenzten Abmessungen der Antriebseinrichtungen.

Der reversible Kinematismus verhindert ein Blockieren der Bewegung im Fall einer Fehlfunktion der Linien-Umsetzeinrichtungen oder des Steuersystems, das ein geometrisches Modell des Kinematismus verarbeitet, um die positionsmäßigen Referenzwerte an die Betätigungseinrichtung zu liefern, bei der es sich um eine elektrische, elektromechanische oder hydraulische Betätigungseinrichtung handeln kann. Der reversible Kinematismus ermöglicht das Verhindern eines Blockierens des Mechanismus sowie von sich daraus ergebenden anomalen Überlastungen zwischen den verschiedenen Elementen des Mechanismus.

Die Reibungslast auf die kinematische Kette hat eine ausschaltende Wirkung auf jegliche mögliche Vibrationen, die ohne diese Reibung auch in der horizontalen Ebene auftreten könnten, und zwar bedingt durch die mit den Bremsklötzen verbundenen Rollen.

Der unabhängige Antrieb der vier Sektoren, wobei sich zwei auf der Seite der Bedienungsperson und zwei auf der Seite des Motors befinden, ermöglicht die Ausführung der Rollenänderung mit angemessenen Spiel zwischen Bremsklotz und Stand-Gehäuse.

Erfindungsgemäß sind die beiden Bremsklötze derart ausgebildet, daß sie in der Querbewegungsebene mit zwei plus zwei Zugsektoren zusammenwirken.

Die genannten zwei plus zwei Zugsektoren befinden sich stromaufwärts bzw. stromabwärts von dem betreffenden Bremsklotz.

Jeder Zugsektor bewegt sich in linearer Weise und ist mittels eines Übertragungselements mit einer im wesentlichen linearen Antriebs- und Fördereinrichtung verbunden. Gemäß einer Variante bewegt sich der Zugsektor längs einer Kurve.

Die Verlagerungsachse der Antriebseinrichtungen ist im wesentlichen parallel zu der Nennachse der Rolle.

Gemäß einer Modifizierung ist die Verlagerungsachse in bezug auf die Nennachse unter einem Winkel angeordnet.

Gemäß einer weiteren Modifizierung bestimmt der Vorschub der Antriebseinrichtungen eine Trajektorie mit einer linear gekrümmten Bahn.

Erfindungsgemäß handelt es sich bei dem Übertragungselement um ein Verbindungsstrebenelement.

Die Achse des Verbindungsstrebenelements ist in der Querbewegungsebene in bezug auf die Nennachse der Rolle geneigt.

Diese und weitere Eigenschaften der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, die als nicht einschränkendes Beispiel zu verstehen ist, unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen verdeutlicht; in den Zeichnungen zeigen:

1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Variieren der Positionierung der Rollen;

2a und 2b schematische Darstellungen von zwei verschiedenen Arbeitspositionen der Vorrichtung in 1;

3 eine schematische Darstellung eines ersten Details der Vorrichtung der 1;

4 eine schematische Darstellung eines zweiten vergrößerten Details der 1; und

5 eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A der 1.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird im folgenden eine praktische Ausführungsform des Erfindungsgedankens als nicht einschränkendes Beispiel beschrieben.

1 zeigt eine Draufsicht von oben auf ein Endteil der eine Rollbewegung ausführenden Rolle 10, bei der es sich um eine Arbeitsrolle oder eine zwischengeordnete Rolle handeln kann, zusammen mit dem zugehörigen Bremsklotz 11. Das andere Endteil der Rolle 10 ist im wesentlichen als Spiegelbild hiervon ausgebildet.

Das Endteil arbeitet mit dem Gehäuse 12 des Rollenstands zusammen, der eine zwischengeordnete Aufnahmeeinrichtung 13, in der der Bremsklotz 11 untergebracht ist, in vertikaler Anordnung aufweist.

An dem Bremsklotz 11 sind auf beiden Seiten der Querbewegungsebene zwei Zugsektoren 14a und 14b vorgesehen.

Die Zugsektoren 14a und 14b wirken in dem vorliegenden Fall mit einer Sitzeinrichtung 15 in dem Gehäuse 12 zusammen und sind mit zylindrischen Antireibungs-Gleitflächen 16 versehen, deren Radien r ihr Zentrum an einem Punkt C haben, der auf der Rotationsachse Y der Rolle 10 liegt und in Übereinstimmung mit der Mittellinie von dieser angeordnet ist.

Auf jeder Seite des Bremsklotzes 11 sowie koordiniert mit dem jeweiligen Zugsektor 14a, 14b ist eine Antriebseinrichtung 17a und 17b vorhanden, die im vorliegenden Fall mit einer Betätigungseinrichtung verbunden ist, die aus einer Hydraulikzylinder-Hebeeinrichtung 18a und 18b besteht. Bei den Hebeeinrichtungen 18a, 18b kann es sich auch um einen elektrischen Typ oder einen elektromechanischen Typ handeln.

Jede Hebeeinrichtung 18a, 18b ist mit einer Positionsumsetzeinrichtung 19a und 19b verbunden.

Jedem Bremsklotz 11 können vorteilhafterweise vier Kurvenbewegungsrollen 30 zugeordnet sein; diese können mit beliebigen herkömmlichen Einrichtungen betätigt werden, beispielsweise mittels Hebeeinrichtungen 31, die in den Zugsektoren 14a und 14b angeordnet sind (vgl. 5). Bei den Hebeeinrichtungen 31 kann es sich um einfach wirkende (vom Typ nach innen oder nach außen oder vom Typ nach innen und nach außen) oder um doppelt wirkende mit einem Hammerkopf handeln.

Erfindungsgemäß ist auch der Bremsklotz 11 oder ein anderer Teil der Bremsklotz-Rollen-Anordnung mit einer Positionsumsetzeinrichtung 20 ausgestattet.

Die verschiedenen Umsetzeinrichtungen 19a, 19b und 20, die in Relation zu den beiden Bremsklötzen 11 der Gehäuse 12 vorgesehen sind, sind mit einer Verarbeitungseinheit 21 verbunden, die mittels Elektroventilen 32 oder ähnlichen Einrichtungen die Position der Hebeeinrichtungen 18a, 18b und somit der Antriebseinrichtungen 17a, 17b regelt.

Die Antriebseinrichtungen 17a, 17b sind mit dem jeweiligen Zugsektor 14a, 14b durch zwei Hebel 22 verbunden, die in Anschlägen 23 und 24 eine Schwenk- bzw. Oszillationsbewegung ausführen.

Die beiden Hebel 22 sind im vorliegenden Fall in bezug auf die Senkrechte zu der Nennachse der Rolle 10 um einen Winkel &bgr; (vgl. 4) geneigt, der zwischen etwa 10° und 45° und vorteilhafterweise zwischen etwa 15° und 30° liegt.

Erfindungsgemäß bewegen sich die Zugsektoren 14a, 14b und die zugewandt gegenüberliegenden, zugehörigen Bremsklötze 11 der gleichen Rolle 10 in Kreisbögen, deren Zentrum sich an dem Punkt C befindet.

Die Querbewegung der Rolle 10 erfolgt mittels vier Zugsektoren 14a, 14b, und zwar je zwei pro Bremsklotz 11 (wobei in 1 nur zwei dargestellt sind), die bei ihrer bogenförmigen Verlagerung von den zylindrischen Führungen 16 geführt sind, die konzentrisch zu der durch den Punkt C hindurchgehenden Rotationsachse und rechtwinklig zu der Achse Y sind. Die Verlagerungen der vier Sektoren 14a, 14b erfolgen antisymmetrisch und zu zweit, mit entgegengesetztem Vorzeichen an den beiden Bremsklötzen 11 und um den gleichen Betrag.

Im vorliegenden Fall ist jeder Bremsklotz 18a, 18b parallel zu der Rotationsachse Y der Rolle 10 angeordnet. Jede Hebeeinrichtung 18a, 18b ist dazu ausgelegt, die entsprechende Antriebseinrichtung 17a, 17b axial zu verlagern, die aus einem Zapfen oder Stift besteht, der an dem Gehäuse 12 prismenförmig geführt ist.

Jeder Hebel 22, der an dem Stift 17a, 17b und an dem Sektor 14a, 14b gelenkig angebracht ist, ist bei Änderung seiner winkelmäßigen Auslegung in der Lage, den Sektor in einem Kreisbogen zu verlagern. Die Querbewegung der Rolle 10 um die Nennachse Y mit dem Zentrum an dem Punkt C erhält man durch Koordinieren der Betätigung der vier Hebeeinrichtungen 18a, 18b, die durch die jeweiligen Umsetzeinrichtungen 19a, 19b positionsmäßig gesteuert werden.

Die winkelmäßige Position jedes Hebels 22 ist derart vorgesehen, daß an der Betätigungseinrichtung ein Axialdruck F₁sin&bgr; (vgl. 4) von mehr als &mgr;F₁cos&bgr; sowie mit einem derartigen Wert entsteht, daß dieser von dem System detektiert wird, das die Betätigungseinrichtung steuert. Das heißt: F₁sin&bgr; > &mgr;F₁cos&bgr; oder tg&bgr; > &mgr;, mit einem derartigen Spielraum, daß die restliche Kraft an der Betätigungseinrichtung (F₁sin&bgr; – &mgr;F₁cos&bgr;) Werte hat, die von der Betätigungseinrichtung erfaßt werden können (d.h. um die Betätigungseinrichtung zum Nachgeben zu bringen).

Sonst besteht eine Gefahr eines "Brechens" des Hebels 22 oder von anderen Elementen der kinematischen Kette, wie den Stiften oder anderen Teilen.

Aufgrund der Tatsache, daß die Zugsektoren 14a und 14b sich entlang von Kreisbögen bewegen und dabei ihr Zentrum an dem Punkt C haben, und daß sich die Bremsklötze 11 ebenfalls in Kreisbögen bewegen und ihr Zentrum an dem Punkt C haben, kommt es niemals zu einer Verschiebebewegung der die Kurvenbewegung ausführenden Rollen 30 in bezug auf die Bremsklötze 11, so daß sich die eingangs erläuterten Vorteil ergeben. Auf diese Weise kann die Rolle 10 eine Querbewegung ausführen, während die Kurvenbewegungskräfte aufgebracht bleiben; daher ist es nicht notwendig, die Kurvenbewegungskräfte vor der Querbewegung der Rolle 10 auf Null zu reduzieren, unabhängig davon, ob es sich nun um eine Arbeitsrolle oder um eine zwischengeordnete Rolle handelt.

Es versteht sich, daß bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung im Umfang der Erfindung Änderungen oder Hinzufügungen vorgenommen werden können. Es versteht sich auch, daß die Beschreibung zwar auf ein bestimmtes Beispiel Bezug nimmt, jedoch ein Fachmann sicher in der Lage ist, viele andere äquivalente Anwendungen der vorstehend beschriebenen Vorrichtung zu erzielen.