1. Technisches Gebiet
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Anpresszylinder für eine Materialfördervorrichtung,
insbesondere für einen Walzenvorschub, wobei der Anpresszylinder eine Kolbenstange
umfasst, wobei die Länge der Kolbenstange verstellbar ist.
[0002] Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem eine Materialfördervorrichtung umfassend
zumindest einen entsprechenden Anpresszylinder, sowie ein Verfahren zur Verstellung
einer Länge einer Kolbenstange eines Anpresszylinders.
2. Stand der Technik
[0003] Materialfördervorrichtungen, insbesondere Walzenvorschübe, werden beispielsweise
zum Fördern und Vorschieben, insbesondere zum getakteten Vorschieben von Werkstücken,
wie Bandmaterial oder Streifenmaterial, eingesetzt. Beispielhaft kommen Walzenvorschübe
bei Stanzanwendung zum Einsatz. Das Werkstück wird hierbei getaktet vorgeschoben,
wobei die Taktung des Vorschubs mit einem Stanzwerkzeug synchronisiert ist.
[0004] Ebenso sind Walzenvorschübe aus anderen Anwendungsgebieten bekannt. Beispielsweise
kann ein Walzenvorschub eine profilierte Walze aufweisen und beim Vorschieben des
Werkstücks die entsprechende Profilierung in das Werkstück einprägen oder einstanzen.
[0005] Das Prinzip des Walzenvorschubes basiert grundsätzlich auf zumindest zwei Walzen,
wovon mindestens eine erste Walze auf einer ersten Seite (beispielsweise oberhalb)
des zu fördernden Werkstücks und eine zweite Walze auf einer gegenüberliegenden Seite
(beispielsweise unterhalb) des zu fördernden Werkstücks angeordnet ist.
[0006] Zumindest eine der Walzen ist eine angetriebene Walze. Zum Vorschieben/Fördern wird
das Werkstück in einen Spalt, der zwischen den Walzen ausgebildet ist, eingeführt.
Durch eine gleichlaufende Drehung der Walzen wird das Werkstück sodann vorgeschoben/gefördert.
Die Drehgeschwindigkeit der Walzen bestimmt die Förder- bzw. Vorschubgeschwindigkeit.
[0007] Materialfördervorrichtungen weisen üblicherweise Anpresszylinder auf, die mehrere
Funktionen erfüllen sollen.
[0008] Zum einen sollen Anpresszylinder einen Anpressdruck auf eine Walze, beispielsweise
auf die obere Walze aufbringen. Dieser Anpressdruck ermöglicht es, ein in die Materialfördervorrichtung
eingeführtes Bandmaterial möglichst schlupffrei transportieren zu können. Üblicherweise
wird der Druck vom Anpresszylinder auf eine bewegliche Wippe aufgebracht, die sodann
den Druck auf die Walze weitergibt. Die Wippe kann über einen Drehpunkt rotieren.
[0009] Anpresszylinder sollen ferner ein Anheben der Walze bewirken können, um neues Bandmaterial
einführen zu können. Dieses Anheben, geschieht beispielsweise dadurch, dass ein Kolben
im Zylinder nach oben bewegt wird, wodurch sich die Wippe und die obere Walze nach
oben bewegen.
[0010] Anpresszylinder sollen ferner ein Zwischenlüften ermöglichen, welches auch als "Loslassen"
bezeichnet werden kann. Das Zwischenlüften bewirkt an Anheben der Walze nach jedem
Vorschubtakt des Bandmaterials, um das Bandmaterial für eine Folgeschnittwerkzeug
freizugeben. Das Folgeschnittwerkzeug, beispielsweise ein Stanzwerkzeug, kann auf
diese Weise besser zentriert und auf bereits vorab gestanzte Löcher ausgerichtet werden.
Beispielsweise können Bandmaterialien über Pilotpins mittels vorab gestanzte Pilotlöcher
durch das Zwischenlüften ausgerichtet werden.
[0011] Zur Erfüllung der zuvor beschriebenen Funktionen werden an einen Anpresszylinder
zumindest folgende Anforderungen gestellt. Beispielsweise stellt die Anzahl der Taktzyklen
(auch Vorschubtaktzyklen) pro Zeiteinheit einen bedeutsamen Parameter in Materialfördervorrichtungen
dar. Ein Taktzyklus ist der Vorgang eines Anhebens und eines Absenkens des Kolbens
im Anpresszylinder (ein Hub). Die Anzahl der Taktzyklen pro Zeiteinheit ist auch als
Taktrate zu verstehen und wird üblicherweise als Hub/min ausgedrückt. Erhöhte Taktraten
können die Effizienz von Materialfördervorrichtungen wesentlich erhöhen. Die Taktraten
des Anpresszylinders sollen folglich erhöht werden. Außerdem soll eine Vielzahl unterschiedlicher
Materialdicken von Bandmaterial bearbeitet werden können. Zudem soll der Aufbau konstruktiv
einfach und kostengünstig sein.
[0012] Diesem Anforderungsprofil genügen herkömmliche Konfigurationen nicht. Herkömmliche
Konfigurationen umfassen beispielsweise Standard-Pneumatik-Zylinder oder Servo-Motoren.
Standard-Pneumatik-Zylinder weisen üblicherweise einen langen Hubweg auf. Dieser lange
Hubweg begrenzt die Taktraten (beispielsweise können lediglich 300 Hübe/min erreicht
werden). Durch den langen Hubweg und die damit verbundenen größeren Reibflächen macht
sich zudem ein Materialverschleiß nachteilig bemerkbar. Es kommt zu häufigeren Störfällen,
weshalb die Konfiguration insgesamt kostenintensiv ist. Es ist zudem nicht möglich,
den Zylinder auf unterschiedliche Bandmaterialdicken flexibel anpassen zu können.
Herkömmliche Konfigurationen mittels Servo-Motoren ermöglichen eine Veränderung der
Lage der Wippe, um den Abstand einer Walze und dem Bandmaterial einzustellen. Jedoch
werden hierzu die Servo-Motoren üblicherweise zusätzlich zu Anpresszylindern an die
Wippe angebracht. Die Servo-Motoren prägen somit eine entgegengesetzt zum Anpressdruck
des Anpresszylinders gerichtete Kraft aus. Diese Konfiguration ist folglich sehr ineffizient,
kostenintensiv und durch die zusätzlichen Bauteile konstruktiv herausfordernd und
störanfällig.
[0013] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Nachteile des Stands der
Technik zu überwinden. Insbesondere widmet sich die vorliegende Erfindung der Aufgabe,
einen Anpresszylinder für eine Materialfördervorrichtung bereitzustellen, wobei der
Anpresszylinder eine erhöhte Taktrate ermöglicht. Außerdem soll ein Anpresszylinder
bereitgestellt werden, welcher flexibel einstellbar ist, um unterschiedliche Bandmaterialien
in einer Materialfördervorrichtung bearbeiten zu können. Es ist generell eine Aufgabe
der Erfindung einen Anpresszylinder bereitzustellen, der konstruktiv einfach gestaltet
ist, eine erleichterte Bedienung und automatisierte Einstellung auf unterschiedliche
Bandmaterialien ermöglicht, wenig Materialverschleiß aufweist und kostengünstig ist.
3. Zusammenfassung der Erfindung
[0014] Die obigen Aufgaben sowie weitere Aufgaben, die sich aus der folgenden Beschreibung
ergeben, werden durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte
Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, und der Fachmann findet
Hinweise auf andere geeignete Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in der
Offenbarung der vorliegenden Anmeldung.
[0015] Die Ziele und Aufgaben der vorliegenden Erfindung, werden unter anderem mit einem
Anpresszylinder, sowie einer entsprechenden Materialfördervorrichtung, und einem Verfahren
zur Verstellung einer Kolbenstangenlänge eines Anpresszylinders gelöst. Die im Folgenden
für den Anpresszylinder gezeigten technischen Eigenschaften, die Vorteile des Anpresszylinders
und die Verbesserungen gegenüber dem Stand der Technik treffen genauso auf die Materialfördervorrichtung
und das Verfahren zu.
Anpresszylinder - erste Kolbenstangenelement drehbar zum Kolben
[0016] Eine 1. Ausführungsform der Erfindung betrifft einen Anpresszylinder für eine Materialfördervorrichtung,
insbesondere für einen Walzenvorschub, umfassend: eine Kolbenstange, die dazu eingerichtet
ist, in Eingriff mit einem beweglichen Bauteil der Materialfördervorrichtung zu kommen;
einen Zylinderraum, der dazu eingerichtet ist, die Kolbenstange zumindest zum Teil
zu führen; und einen Kolben, der beweglich im Zylinderraum angeordnet ist, und der
mit der Kolbenstange in einer Verbindung steht; wobei die Kolbenstange ein erstes
Kolbenstangenelement und ein zweites Kolbenstangenelement umfasst, die so eingerichtet
sind, dass eine Drehbewegung des ersten Kolbenstangenelements eine Translationsbewegung
des zweiten Kolbenstangenelements relativ zum Kolben bewirkt; wobei das erste Kolbenstangenelement
drehbar zum Kolben eingerichtet ist.
[0017] Der erfindungsgemäße Anpresszylinder ermöglicht es, eine Länge der Kolbenstange zu
verändern, insbesondere einzustellen. Mithin ist dies so zu verstehen, dass die Länge
der Kolbenstange relativ zum Kolben verändert wird. Somit kann, weitgehend unabhängig
von einer Position des Kolbens die Länge der Kolbenstange eingestellt werden. Vorteilhaft
kann dadurch die Weglänge, die der Kolben im Zylinderraum ausführt (Hublänge), klein
ausgeführt werden.
[0018] Mithin kann der Zylinderraum (auch als Zylindervolumen zu verstehen) klein ausgeführt
werden. Beispielsweise kann eine axiale Länge des Zylinderraums klein sein. Somit
kann die Taktrate (ausgedrückt in Hub/min) gegenüber dem Stand der Technik signifikant
erhöht werden. Beispielsweise können Taktraten von mindestens 1000 Hub/min, bevorzugt
mindestens 1500 Hub/min, am meisten bevorzugt mindestens 2000 Hub/min erreicht werden.
Dies trägt wesentlich zu einer Erhöhung des Durchsatzes von Bandmaterial bei. Herkömmliche
pneumatische Anpresszylinder erfordern zusätzliche Bauteile, um eine Hublänge zu beschränken,
wobei die Kolbenstange nicht verändert werden. Das Zylindervolumen ist bei diesen
herkömmlichen Anpresszylindern weiterhin groß, was nachteilig und ineffizient ist.
[0019] Auch kann der erfindungsgemäße Anpresszylinder für verschiedene Dicken von Bandmaterial
flexibel eingestellt werden, und weiterhin eine erhöhte Taktrate bereitstellen. Dies
sorgt für eine insgesamt effizientere Bearbeitung von Bandmaterial in Materialfördervorrichtungen,
insbesondere in Walzenvorschüben mit Folgeschnittwerkzeugen, beispielsweise Stanzwerkzeugen.
[0020] Der Eingriff der Kolbenstange mit einem beweglichen Bauteil der Materialfördervorrichtung
kann so verstanden werden, dass ein Kontakt vorliegt und insbesondere ein Druck beim
Betrieb des Anpresszylinders von der Kolbenstange auf das bewegliche Bauteil der Materialfördervorrichtung
aufgeprägt wird, um das bewegliche Bauteil zu bewegen. Dabei ist der "Betrieb" des
Anpresszylinders so zu verstehen, dass sich der Kolben des Zylinders bewegt. Mithin
kann dadurch ein Zwischenlüften erreicht werden. Dieser "Betrieb" ist nicht zwingend
mit der Drehbewegung des ersten Kolbenstangenelements und/oder der Translationsbewegung
des zweiten Kolbenstangenelements relativ zum Kolben zu verstehen. Letzteres dient
dazu eine Länge der Kolbenstange einzustellen. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen,
dass letzteres auch während des Betriebs erfolgt.
[0021] Der Zylinderraum führt die Kolbenstange zumindest zum Teil. Dies kann so verstanden
werden, dass die Kolbenstange mit dem Zylinderraum zumindest zum Teil in Kontakt steht.
Beispielsweise kann die Kolbenstange mittig durch den Zylinderraum geführt werden.
[0022] Der Kolben wird üblicherweise beim Betrieb des Anpresszylinders im Zylinderraum bewegt,
vorzugsweise wird er auf und ab bewegt. Der Betrieb kann zum Beispiel pneumatisch,
mithin unter Verwendung von Druckluft erfolgen. Der Kolben steht mit der Kolbenstange
in einer Verbindung. Dies kann so verstanden werden, dass sich die Kolbenstange bei
einer Bewegung des Kolbens gleichfalls bewegen kann. Die Verbindung ist vorteilhaft
keine feste Verbindung, die eine relative Bewegung des Kolbens und der Kolbenstange
zueinander in alle Richtungen verhindert (wie hierin durch eine drehbare Einrichtung
noch dargelegt).
[0023] Die Drehbewegung des ersten Kolbenstangenelements ist beispielsweise eine Drehbewegung
um die Längsachse des ersten Kolbenstangenelements, vorzugsweise um die Längsachse
der Kolbenstange.
[0024] Die Translationsbewegung des zweiten Kolbenstangenelements kann insbesondere als
Translationsbewegung relativ zum ersten Kolbenstangenelement verstanden werden.
[0025] Das erste Kolbenstangenelement ist drehbar zum Kolben eingerichtet; dies kann beispielsweise
durch eine Lagerung ermöglicht sein. Da das erste Kolbenstangenelement drehbar zum
Kolben eingerichtet ist, führt die Drehbewegung des ersten Kolbenstangenelements üblicherweise
nicht zu einer Drehbewegung des Kolbens. Somit kann vorteilhaft verhindert werden,
dass der Kolben an einer Wand des Zylinderraums Reibungskräfte verursacht (beispielsweise,
wenn sich der Kolben mitdrehen würde). Folglich trägt die Anordnung zu einem geringen
Verschleiß bei und erleichtert die Einstellung der Kolbenstangenlänge. Mithin kann
die Länge der Kolbenstange materialschonend verändert werden, wodurch die Langlebigkeit
erhöht werden kann.
[0026] Eine 2. Ausführungsform des Anpresszylinders betrifft die vorhergehende Ausführungsform,
wobei der Kolben und das erste Kolbenstangenelement zwei separate Bauteile sind.
[0027] Dies ermöglicht die Einstellbarkeit der Kolbenstangenlänge, ohne den Kolben zu beeinträchtigen,
beispielsweise ohne den Kolben zu bewegen. Sofern es zu einem Verschleiß eines der
beiden Bauteile kommen sollte, genügt ein Austausch des verschlissenen Bauteils. Das
nicht verschlissene Bauteil kann weiterhin verwendet werden. Dies spart Material und
reduziert die Kosten.
[0028] Das zweite Kolbenstangenelement könnte in dieser Ausführungsform translatorisch bewegt
werden, insbesondere ohne wesentlichen Kraftaufwand. Den Erfindern ist es gelungen,
dies ohne wesentlichen Kraftaufwand zu ermöglichen, selbst wenn der Zylinderraum mit
Druck beaufschlagt ist (mithin, wenn Druck auf den Kolben ausgeübt wird). Beispielsweise
könnte der Anpresszylinder mit Druck beaufschlagt sein, sodass der Kolben in einer
oberen oder unteren Position innerhalb des Zylinderraums angeordnet ist. In einer
solchen Position kann die Kontaktfläche zwischen Kolben und einer Wand des Zylinderraum
erhöht sein (da beispielsweise eine Stirnfläche des Kolbens zusätzlich zu einer Mantelfläche
die Kontaktfläche bildet). Folglich wären, sofern sich der Kolben als ein integrales
Bauteil mit dem ersten Kolbenstangenelement bei einer Drehbewegung des ersten Kolbenstangenelements
mitdrehen würde, die Reibungskräfte wesentlich erhöht. Demnach wäre ein wesentlich
erhöhter Kraftaufwand von Nöten. Durch die Separierung kann dieser wesentliche Nachteil
überwunden werden.
[0029] Eine 3. Ausführungsform des Anpresszylinders betrifft eine der vorhergehenden Ausführungsformen,
ferner umfassend: eine Gewindestange, die zumindest zum Teil innerhalb der Kolbenstange
angeordnet ist, und die im Wesentlichen fest mit dem zweiten Kolbenstangenelement
verbunden ist.
[0030] Die Gewindestange kann als Stange, mithin ein längliches Bauteil, aufgefasst werden,
welches zumindest zum Teil ein Gewinde aufweist. Die Gewindestange kann dazu beitragen,
eine unbeabsichtigte Drehbewegung des ersten Kolbenstangenelements zu verhindern wie
hierin beschrieben. Mithin könnte eine unbeabsichtigte Drehbewegung im Betrieb des
Anpresszylinders auftreten. Die feste Verbindung zwischen der Gewindestange und dem
zweiten Kolbenstangenelement kann so verstanden werden, dass sich die Verbindung im
Betrieb nicht löst. Jedoch können beide Bauteile unter Zuhilfenahme weiterer Mittel
gelöst werden, sofern dies gewünscht ist (beispielsweise bei einem Austausch der Bauteile).
[0031] Die Anordnung der Gewindestange zumindest zum Teil innerhalb der Kolbenstange begünstigt
Platzersparnis und kann das Gewinde vor Schmutz schützen.
[0032] Eine 4. Ausführungsform des Anpresszylinders betrifft eine der vorhergehenden Ausführungsformen,
ferner umfassend: Eine lösbare Arretierung, die im Wesentlichen in Längsrichtung der
Kolbenstange an einem Ende der Kolbenstange angeordnet ist, und die dazu eingerichtet
ist, eine verstellbare Länge der Kolbenstange zu arretieren; wobei die Arretierung
vorzugsweise eine Schraubverbindung umfasst, die optional mit der Gewindestange im
Eingriff steht.
[0033] Die Arretierung kann zum Beispiel eine Mutter, eine Kontermutter oder eine Rändelmutter
umfassen. Eine Arretierung ist als ein Feststellen, Sperren und/oder Blockieren von
beweglichen Bauteilen zu verstehen. Die Arretierung ist insbesondere an einem Ende
des ersten Kolbenstangenelements der Kolbenstange angeordnet. Dieses Ende ist typischerweise
das Ende, welches vom beweglichen Bauteil der Materialfördervorrichtung abgewandt
ist, wenn der Anpresszylinder in der Materialfördervorrichtung eingesetzt wird. Diese
Anordnung erzielt beispielsweise gegenüber Anordnungen mit seitlichen Arretierungen
den Vorteil, dass die Bauteile nicht unnötig über die seitlichen Abmessungen hinausragen.
Außerdem ermöglicht diese Anordnung eine motorisierte und/oder automatisierte Verstellung
der Länge der Kolbenstange.
[0034] Durch die Arretierung kann eine (ungewollte) Veränderung einer eingestellten Länge
der Kolbenstangenlänge vermindert, bzw. im Wesentlichen verhindert werden. Durch den
Eingriff mit der Gewindestange kann ein Abstand zwischen der Arretierung und dem zweiten
Kolbenstangenelement im Wesentlichen konstant gehalten werden. Auf diese Weise wird
eine Drehbewegung des ersten Kolbenstangenelements im Betrieb des Anpresszylinders
vorteilhaft im Wesentlichen verhindert.
[0035] Zwischen der Arretierung und der Kolbenstange kann eine Unterlegscheibe angeordnet
sein. Die Gewindestange kann durch die Unterlegscheibe hindurchragen.
[0036] Vorzugsweise kann ein Handrad vorgesehen sein, welches bei einer Drehbewegung eine
entsprechend gleichgerichtete Drehbewegung auf das erste Kolbenstangenelement ausübt.
Dies kann die Einstellung der Kolbenstangenlänge erleichtern. Die Verbindung zwischen
dem Handrad und dem ersten Kolbenstangenelement kann über eine Vierkantverbindung
ermöglicht sein. Üblicherweise ist diese Verbindung so ausgeführt, dass sich im Betrieb
des Anpresszylinders das Handrad gemeinsam mit der Kolbenstange und dem Kolben translatorisch
bewegt (z.B. beim Zwischenlüften). Hierzu kann ein Luftspalt zwischen dem Handrad
und einer Wand eines oberen Zylinderbauteils vorgesehen sein, sodass Reibungsverluste
weitgehend vermieden werden. Vorzugsweise ist der Luftspalt in seiner Spaltbreite
so gering gewählt, dass im Wesentlichen kein Schmutz durch den Luftspalt gelangt.
Anpresszylinder - mit Motor
[0037] Eine 5. Ausführungsform der Erfindung betrifft einen Anpresszylinder für eine Materialfördervorrichtung,
insbesondere für einen Walzenvorschub, umfassend: eine Kolbenstange, die dazu eingerichtet
ist, in Eingriff mit einem beweglichen Bauteil der Materialfördervorrichtung zu kommen;
einen Zylinderraum, der dazu eingerichtet ist, die Kolbenstange zumindest zum Teil
zu führen; einen Kolben, der im Zylinderraum angeordnet ist, und der mit der Kolbenstange
in einer Verbindung steht; und einen Motor; wobei die Kolbenstange ein erstes Kolbenstangenelement
und ein zweites Kolbenstangenelement umfasst, die so eingerichtet sind, dass eine
Drehbewegung des ersten Kolbenstangenelements eine Translationsbewegung des zweiten
Kolbenstangenelements relativ zum Kolben bewirkt; wobei der Motor dazu eingerichtet
ist, die Drehbewegung des ersten Kolbenstangenelements zu bewirken.
[0038] Vorteilhaft ist in dieser Ausführungsform ein Motor umfasst, womit die Einstellung
der Kolbenstangenlänge optimiert werden kann. Herkömmliche Standard-Pneumatik-Zylinder
ermöglichen keine Einstellung der Kolbenstangenlänge und folglich auch keine motorisierte
Einstellung. Der Motor ermöglicht eine sinnvolle Integration einer Steuerung. Mithin
kann bei einem Bandmaterialwechsel eine verbesserte Einstellung der Kolbenstangenlänge
erzielt werden. Sodann kann kostenreduzierend auf eine umständliche manuelle Einstellung
verzichtet werden. Ein Bandmaterialwechsel kann automatisiert werden. Der Motor kann
zum Beispiel ein Elektromotor sein. Es ist denkbar, einen Servo-Motor, einen Schritt-Motor
oder einen Gleichstrom-(DC)-Motor einzusetzen. Die hierin aufgeführten Beispiele von
Motoren sind keinesfalls einschränkend zu verstehen, sondern dienen lediglich dem
Verständnis. Eine Vielzahl weiterer technisch sinnvoller Motoren können Anwendung
finden.
[0039] Insbesondere liefert eine Kombination aus einem Motor zur Einstellung der Kolbenstangenlänge
(wie hierin beschrieben) mit einem pneumatischen Betrieb des Anpresszylinders (wie
hierin beschrieben) wesentliche Vorteile (wie hierin beschrieben), die sich nicht
aus herkömmlichen rein pneumatischen Anpresszylindern oder reinen Elektrozylindern
ergeben.
[0040] Eine 6. Ausführungsform des Anpresszylinders betrifft die vorhergehende Ausführungsform,
wobei der Motor dazu eingerichtet ist, keine Translationsbewegung des ersten Kolbenstangenelements
zu bewirken.
[0041] Der Motor muss für den hierin beschriebenen Betrieb des Anpresszylinders, insbesondere
für das Zwischenlüften, nicht erforderlich sein. Vorzugsweise geschieht der Betrieb
des Anpresszylinders pneumatisch, wie hierin beschrieben, wodurch z.B. ein Zwischenlüften
erzielt wird. Beim Betrieb des Anpresszylinders erfolgt mithin eine Translationsbewegung
des ersten Kolbenstangenelements. Diese muss vorteilhaft nicht durch den Motor bereitgestellt
werden.
[0042] Eine 7. Ausführungsform des Anpresszylinders betrifft eine der vorhergehenden 5.
oder 6. Ausführungsform, wobei der Motor im Wesentlichen in Längsrichtung der Kolbenstange
an einem Ende der Kolbenstange angeordnet ist.
[0043] In einem Beispiel könnte der Motor die Funktion eines Handrads zur Einstellung einer
Kolbenstangenlänge übernehmen.
[0044] Eine 8. Ausführungsform des Anpresszylinders betrifft eine der vorhergehenden 5.
bis 7. Ausführungsform, ferner umfassend: eine Kupplung, die im Wesentlichen fest
mit einer Motorwelle des Motors verbunden ist, wobei die Kupplung mit dem ersten Kolbenstangenelement
im Eingriff steht, vorzugsweise über eine Vierkantverbindung; wobei die Kolbenstange,
insbesondere das erste Kolbenstangenelement, axial beweglich zur Kupplung eingerichtet
ist; wobei vorzugsweise die Kolbenstange, insbesondere das erste Kolbenstangenelement,
nicht drehbar zur Kupplung eingerichtet ist.
[0045] Der Motor kann eine Motorwelle umfassen. Der Motor kann ferner ein Drehmoment auf
die Kupplung übertragen, welches sodann auf die Kolbenstange, insbesondere lediglich
auf das erste Kolbenstangenelement und nicht das zweite Kolbenstangenelement übertragen
wird. Beim (pneumatischen) Betrieb des Anpresszylinders kann sich die Kolbenstange
relativ zur Kupplung und somit relativ zum Motor translatorisch, insbesondere axial,
bewegen. Dazu kann ein Spiel, beispielsweise ein Luftspalt vorgesehen sein. Der Luftspalt
kann groß genug sein, um eine die relative translatorische Bewegung zu ermöglichen.
[0046] Der Luftspalt kann klein genug sein, um eine Drehbewegung (und das Drehmoment) der
Kupplung auf das erste Kolbenstangenelement zu übertragen.
[0047] Die Kolbenstange, insbesondere das erste Kolbenstangenelement, ist nicht drehbar
zur Kupplung eingerichtet. Dies ist so zu verstehen, dass sich das erste Kolbenstangenelement
im Wesentlichen nicht relativ zur Kupplung dreht. Folglich kann eine (ungewollte)
Veränderung einer eingestellten Länge der Kolbenstange vermindert, bzw. im Wesentlichen
verhindert werden. Bei der Ausführungsform mit Motor ist folglich eine Arretierung
mittels einer Mutter, eine Kontermutter oder eine Rändelmutter nicht zwingend erforderlich.
[0048] Eine 9. Ausführungsform des Anpresszylinders betrifft die vorhergehende Ausführungsform,
wobei die Kupplung dazu eingerichtet ist, keine Translationsbewegung auszuführen.
[0049] Beim (pneumatischen) Betrieb des Anpresszylinders führt die Kupplung üblicherweise
keine Bewegung aus (sowohl keine Drehbewegung als auch keine Translationsbewegung).
Dies reduziert die Komplexität und vereinfacht die Bewegungsmechanismen. Beispielhaft
kann die Kupplung als im Wesentlichen in axialer Richtung feststehendes Bauteil aufgefasst
werden. Gleiches kann folglich für den Motor gelten. Somit sind vorteilhaft deren
Positionen im Betrieb des Anpresszylinders im Wesentlichen fest determiniert, was
Vorteile für die Anordnung mit sich bringt.
Anpresszylinder - Generelle Ausführungsformen
[0050] Eine 10. Ausführungsform des Anpresszylinders betrifft eine der vorhergehenden 5.
bis 9. Ausführungsform, wobei der Anpresszylinder ein Anpresszylinder nach einem der
Ausführungsformen 1 bis 4 ist.
[0051] Der Fachmann versteht, dass die Merkmale, die technischen Eigenschaften, die Vorteile
und die Verbesserungen des Anpresszylinders der Ausführungsformen 1 bis 4 gegenüber
dem Stand der Technik gleichfalls auf den Anpresszylinder einer der Ausführungsform
5 bis 9 zutreffen, sofern dies technisch sinnvoll ist.
[0052] Eine 11. Ausführungsform des Anpresszylinders betrifft eine der vorhergehenden Ausführungsformen,
wobei die Kolbenstange dazu eingerichtet ist, eine Hublänge von maximal 5.0 mm, bevorzugt
maximal 3.0 mm, weiter bevorzugt maximal 2.5 mm, noch weiter bevorzugt maximal 2.0
mm, ferner bevorzugt maximal 1.5 mm, noch ferner bevorzugt maximal 1.0 mm, weiter
ferner bevorzugt maximal 0.7 mm, am meisten bevorzugt maximal 0.5 mm auszuführen;
und/oder wobei die Kolbenstange dazu eingerichtet ist, eine Hublänge von mindestens
0.005 mm, bevorzugt mindestens 0.01 mm, weiter bevorzugt mindestens 0.05 mm, am meisten
bevorzugt mindestens 0.1 mm auszuführen.
[0053] Diese Hublänge (Weglänge, die der Kolben im Zylinderraum beim Betrieb des Anpresszylinders
ausführt) ist gegenüber dem Stand der Technik wesentlich geringer. Folglich kann eine
signifikante Erhöhung der Taktraten (Hub/min oder auch Anzahl der Hübe pro Minute)
des Anpresszylinders für Materialfördervorrichtungen gegenüber herkömmlichen Konfigurationen
erzielt werden. Somit kann die Fördergeschwindigkeit von Bandmaterial erhöht werden,
wodurch ein effizienteres Bearbeiten von Bandmaterial ermöglicht wird. Die Hublänge
kann beispielsweise durch eine axiale Länge des Zylinderraums definiert werden und/oder
durch eine axiale Länge des Kolbens im Zylinderraum. Üblicherweise kann eine kleine
axiale Länge des Zylinderraums gewählt werden, sodass die Hublänge reduziert wird.
Dies ist materialsparend.
[0054] Es kann vorteilhaft sein eine minimale Hublänge und/oder mitunter eine größere Hublänge
vorzusehen. Vorkommen kann dies beispielsweise bei breiteren Walzenvorschüben und/oder
wenn bewegliche Bauteile des Walzenvorschubs (beispielsweise eine Wippe) nachgiebige
sind und/oder wenn nachgiebige Bandmaterialien (beispielsweise Kunststoffe) gefördert
werden sollen. Nachgiebig kann als biegsam und/oder elastisch verstanden werden. Folglich
kann eine größere Hublänge Systemtoleranzen ausgleichen, was in manchen Fällen von
Vorteil sein kann.
[0055] Eine 12. Ausführungsform des Anpresszylinders betrifft eine der vorhergehenden Ausführungsformen,
wobei die Drehbewegung des ersten Kolbenstangenelements eine Länge der Kolbenstange
verändert, wobei vorzugsweise die Drehbewegung in eine erste Richtung die Länge vergrößert,
und die Drehbewegung in eine zweite Richtung die Länge verkleinert.
[0056] Die Hublänge der Kolbenstange ist gering, dennoch können Bandmaterialien mit verschiedenen
Dicken bearbeitet werden, indem die Kolbenstangenlänge vergrößert und verkleinert
wird. Der erfindungsgemäße Anpresszylinder lässt sich durch die Einstellbarkeit der
Kolbenstangenlänge somit flexibel einsetzen.
[0057] Es müssen folglich nicht unterschiedliche Anpresszylinder bereitgestellt werden.
Es genügt ein Anpresszylinder, der einer breiten Palette von Anforderungen gerecht
werden kann, wie hierin beschrieben.
[0058] Eine Vergrößerung der Kolbenstangenlänge führt beispielsweise dazu, dass ein Abstand
zwischen zwei Walzen einer Materialfördervorrichtung verringert wird. Eine Verkleinerung
der Kolbenstangenlänge führt beispielsweise dazu, dass ein Abstand zwischen zwei Walzen
einer Materialfördervorrichtung vergrößert wird.
[0059] Vorzugsweise beträgt das Verhältnis der Länge der Kolbenstange, die auf eine maximale
Länge eingestellt ist, zu der Länge der Kolbenstange, die auf eine minimale Länge
eingestellt ist, in etwa 110% bis 150%, bevorzugt 110% bis 140%, weiter bevorzugt
115% bis 130%, am meisten bevorzugt 115% bis 120% (oder bis 125%). Somit lässt sich
beispielsweise eine Verlängerung der Länge der Kolbenstange von 10% bis 50% bewerkstelligen.
[0060] Vorzugsweise kann die minimale Länge der Kolbenstange 86 mm bis 106 mm, zum Beispiel
96 mm betragen. Vorzugsweise kann die maximale Länge der Kolbenstange 110 mm bis 120
mm betragen, zum Beispiel 115 mm. Dies kann einem hierin beschriebenen Verhältnis
von 115 mm / 96 mm = 119.8 % (~ 120%) entsprechen. Die Erfinder ermöglichen mit diesen
Werten (Verhältnissen) den Einsatz des Anpresszylinders für eine Vielzahl von Walzenvorschüben
unterschiedlicher Durchlassbereiche.
[0061] Eine 13. Ausführungsform des Anpresszylinders betrifft eine der vorhergehenden Ausführungsformen,
wobei das erste Kolbenstangenelement und das zweite Kolbenstangenelement über einen
Schraubkontakt, insbesondere ein Gewinde, im Eingriff sind.
[0062] Die Drehbewegung des ersten Kolbenstangenelements bewirkt eine Translationsbewegung
des zweiten Kolbenstangenelements relativ zum Kolben mit Hilfe eines Schraubkontakts,
bspw. einer Schraubverbindung. Somit wird das zweite Kolbenstangenelement über das
Gewinde des Schraubkontakts angetrieben. Dies stellt einen vereinfachten und zuverlässigen
Bewegungsmechanismus dar.
[0063] Eine 14. Ausführungsform des Anpresszylinders betrifft eine der vorhergehenden Ausführungsformen,
wobei der Kolben derart eingerichtet ist, bei einer Translationsbewegung des Kolbens
eine entsprechende Translationsbewegung der Kolbenstange zu bewirken.
[0064] Bei Ausführung einer Translationsbewegung des Kolbens führt die Kolbenstange eine
entsprechende, also gleichartige und/oder gleichgroße Translationsbewegung aus. Es
bewegen sich ebenso das erste und das zweite Kolbenstangenelement.
[0065] Eine 15. Ausführungsform des Anpresszylinders betrifft eine der vorhergehenden Ausführungsformen,
ferner umfassend: einen Sensor, vorzugsweise einen Wirbelstromsensor, der dazu eingerichtet
ist, eine aktuelle Position des Kolbens insbesondere im Zylinderraum zu erfassen;
wobei der Sensor vorzugsweise dazu eingerichtet ist, einen Abstand zwischen dem Sensor
und einer Unterseite des Kolbens zu erfassen.
[0066] Der Sensor ist beispielsweise ein analoger Sensor. Vorzugsweise ist der Sensor ein
berührungsloser Sensor. Ein Wirbelstromsensor kann einen Abstand mittels eines Magnetfelds
zuverlässig messen. Vorteilhaft sind diese Messungen sehr präzise.
[0067] Eine aktuelle Position kann insbesondere den Abstand zwischen Sensor und einer Unterseite
des Kolbens umfassen. Die Erfassung kann auch als Messung verstanden werden. Vorteilhaft
sind Abmessungen von Bauteilen des Anpresszylinders bekannt, sodass mit Hilfe der
Messung durch den Sensor festgestellt werden kann, in welchem Ausmaß sich der Kolben
bewegt hat. Auf diese Weise können vorteilhaft unterschiedliche Dicke eines Bandmaterials
festgestellt werden. Dies kann beispielsweise für die Einstellung der Kolbenstangenlänge
bei einem Wechsel von Bandmaterial hilfreich sein.
[0068] Zudem kann die Messung Qualitätszwecken dienen, wobei eine Auswertung über eine Steuerung
erfolgen kann. Weiterhin kann mit Hilfe der Erfassung der aktuellen Position festgestellt
werden, ob ein Zwischenlüften erfolgt ist. Dies ist insbesondere bei den erfindungsgemäß
hohen Taktraten von Vorteil. Es kann folglich kontrolliert werden, ob der Anpresszylinder
weiterhin im gewünschten Betrieb ist.
[0069] Die Messung kann außerdem dazu dienen Materialdickenschwankungen eines Bandmaterials
beim Vorschieben des Bandmaterials durch eine Materialfördervorrichtung zu erfassen.
Die Messergebnisse könnten beispielsweise dazu verwendet werden, einen gegebenenfalls
(erforderlichen) weiteren Einstellungsvorgang der Kolbenstangenlänge anzudeuten (beispielsweise
ein Nachjustieren).
[0070] Eine 16. Ausführungsform des Anpresszylinders betrifft eine der vorhergehenden Ausführungsformen,
wobei die Kolbenstange pneumatisch angetrieben wird, wobei der Anpresszylinder vorzugsweise
so konfiguriert ist, dass Translationsbewegungen des Kolbens und/oder des ersten Kolbenstangenelements
ausschließlich pneumatisch erfolgen.
[0071] Ein pneumatischer Antrieb stellt eine zuverlässige Technik dar, womit der Betrieb,
insbesondere das Zwischenlüften, des Anpresszylinders effizient erfolgen kann. Wie
hierin beschrieben, kann das zweite Kolbenstangenelement auch aufgrund der Drehbewegung
des ersten Kolbenstangenelements eine Translationsbewegung ausführen. Dies ist neben
dem pneumatischen Antrieb möglich und vorteilhaft, um die Kolbenstangenlänge einzustellen.
[0072] Eine 17. Ausführungsform des Anpresszylinders betrifft eine der vorhergehenden Ausführungsformen,
ferner umfassend: einen oberen Luftanschluss; und vorzugsweise einen unteren Luftanschluss;
wobei der Zylinderraum durch den Kolben im Wesentlichen in einen oberen Zylinderraumbereich,
welcher im Wesentlichen ausschließlich mit dem oberen Luftanschluss kommuniziert,
und vorzugsweise in einen unteren Zylinderraumbereich, welcher im Wesentlichen ausschließlich
mit dem unteren Luftanschluss kommuniziert, eingeteilt ist.
[0073] Der Luftanschluss kann dazu dienen einen Druck im Zylinderraum bereitzustellen, welcher
dazu führen kann, dass sich der Kolben im Zylinderraum bewegt. Vorteilhaft sind zwei
Luftanschlüsse bereitgestellt, welche jeweils mit einem Zylinderraumbereich kommunizieren.
Das Kommunizieren ist so zu verstehen, dass ein Luftaustausch ermöglicht wird. Druckluft
kann so gezielt in den jeweiligen Zylinderraumbereich eingeführt werden.
[0074] Zwei Luftanschlüsse bieten gegenüber einem Luftanschluss den Vorteil einer Doppelwirkung.
Mithin ist keine Grundposition des Kolbens und/oder der Kolbenstange erforderlich.
Diese kann durch eine Einstellung des Drucks erfolgen.
[0075] Der obere Zylinderraumbereich kann, bei ordnungsgemäßem Betrieb des Anpresszylinders
als ein solcher aufgefasst werden, dass bei Druckbeaufschlagung der Kolben und die
Kolbenstange einen Anpressdruck erhöhen. Der untere Zylinderraumbereich kann, bei
ordnungsgemäßem Betrieb des Anpresszylinders als ein solcher aufgefasst werden, dass
bei Druckbeaufschlagung der Kolben und die Kolbenstange einen Anpressdruck verringern.
Beispielsweise kann der obere Zylinderraumbereich vertikal über dem unteren Zylinderraumbereich
angeordnet sein.
[0076] Eine 18. Ausführungsform des Anpresszylinders betrifft eine der vorhergehenden Ausführungsformen,
ferner umfassend: eine Distanzscheibe, die im Zylinderraum angeordnet ist; wobei die
Distanzscheibe optional eine Dicke von maximal 4.0 mm, bevorzugt maximal 3.0 mm, ferner
bevorzugt maximal 2.5 mm, am meisten bevorzugt maximal 2.0 mm aufweist; und/oder wobei
die Distanzscheibe optional eine Dicke von zumindest 0.5 mm, bevorzugt zumindest 1.0
mm, ferner bevorzugt zumindest 1.5 mm, am meisten bevorzugt zumindest 2.0 mm aufweist.
[0077] Mittels der Distanzscheibe kann die Hublänge individuell und flexibel angepasst werden.
In einem Beispiel kann die Hublänge des Kolbens von 2.7 mm mit Hilfe einer Distanzscheibe
von 2.0 mm Dicke auf 0.7 mm reduziert werden. In einem weiteren Beispiel kann die
Hublänge des Kolbens von 2.5 mm mit Hilfe einer Distanzscheibe von 2.0 mm Dicke auf
0.5 mm reduziert werden. Vorteilhaft können somit erhöhte Taktraten erzielt werden.
Gegenüber dem Stand der Technik, worin Anpresszylinder mit Hublängen von 10 mm gezeigt
sind, ergeben sich folglich wesentliche Vorteile.
[0078] Vorzugsweise ist die Distanzscheibe an einer oberen Wand des Zylinderraums, beispielsweise
an einer oberen Wand des oberen Zylinderraumbereichs angeordnet.
[0079] Die Dicke kann als axiale Dimension der Distanzscheibe verstanden werden. Die Distanzscheibe
kann, in einem Beispiel, eine Form aufweisen, die einer Form des Zylinderraums entspricht.
Die Distanzscheibe kann typischerweise zylindrisch ausgeführt sein. Üblicherweise
ist der Radius der Distanzscheibe wesentlich größer als die Dicke der Distanzscheibe,
beispielsweise um einen Faktor von zumindest 3, 5 oder 8. Die Distanzscheibe kann,
wenn sie im Zylinderraum angeordnet ist, auch eine Mantelfläche des Zylinderraums
zumindest zum Teil kontaktieren. Zwecks Montage kann es vorteilhaft sein, wenn die
Distanzscheibe einen geringeren Radius als der Zylinderraum aufweist.
[0080] Eine 19. Ausführungsform des Anpresszylinders betrifft eine der vorhergehenden Ausführungsformen,
ferner umfassend: ein, vorzugsweise zwei, Gleitlager, das/die dazu eingerichtet ist/sind,
die Kolbenstange aufzunehmen; und ein oberes Zylinderbauteil und ein unteres Zylinderbauteil,
die fest miteinander verbunden sind und den Zylinderraum umfassen, vorzugsweise den
Zylinderraum im Wesentlichen luftdicht einschließen; wobei die Kolbenstange, das obere
Zylinderbauteil und vorzugsweise das untere Zylinderbauteil koaxial angeordnet sind,
wobei vorzugsweise die Kolbenstange zumindest zum Teil über das untere Zylinderbauteil
hervorsteht.
[0081] Die Anordnung oberes/unteres Zylinderbauteil kann ähnlich wie die Anordnung oberer/unterer
Zylinderraumbereich verstanden werden. Beispielsweise kann das obere Zylinderbauteil
vertikal über dem unteren Zylinderbauteil angeordnet sein.
[0082] Das luftdichte Abschließen kann so verstanden werden, dass es beim Betrieb des Anpresszylinders
im Wesentlichen zu keinem Druckverlust kommt. Es versteht sich, dass über das/die
Luftanschlüsse dennoch ein (geplanter) Luftaustausch erfolgt. Ein Luftaustausch zwischen
dem unteren und dem oberen Zylinderraumbereich wird im Wesentlichen verhindert.
[0083] Eine koaxiale Anordnung bedeutet, dass die Bauteile im Wesentlichen eine gemeinsame
Achse aufweisen. Beispielsweise ist dies eine Längsachse. Dies ermöglicht einen vereinfachten
Aufbau des Anpresszylinders.
[0084] Eine 20. Ausführungsform des Anpresszylinders betrifft eine der vorhergehenden Ausführungsformen,
wobei das erste Kolbenstangenelement einen Hohlraum aufweist, wobei das zweite Kolbenstangenelement
zumindest zum Teil innerhalb des Hohlraums angeordnet ist, wobei vorzugsweise das
erste Kolbenstangenelement und das zweite Kolbenstangenelement koaxial angeordnet
sind.
[0085] Der Hohlraum ermöglicht eine platzsparende Anordnung, wodurch Material und Ressourcen
eingespart werden können. Insbesondere kommt es so zu keinen Beschädigungen des zweiten
Kolbenstangenelements. Sofern eine Gewindestange umfasst ist, kann diese ebenfalls
im Hohlraum des ersten Kolbenstangenelements angeordnet sein.
[0086] Bei Vergrößerung der Kolbenstangenlänge wird der im Hohlraum angeordnete Teil des
zweiten Kolbenstangenelements verringert. Bei Verringerung der Kolbenstangenlänge
wird der im Hohlraum angeordnete Teil des zweiten Kolbenstangenelements vergrößert.
[0087] In einem Beispiel kann, wenn die Kolbenstangenlänge auf eine maximale Länge eingestellt
ist, der im Hohlraum angeordnete Teil des zweiten Kolbenstangenelements mindestens
5%, bevorzugt mindestens 10%, ferner bevorzugt mindestens 20%, weiter bevorzugt mindestens
25%, noch weiter bevorzugt mindestens 30%, am meisten bevorzugt mindestens 35% einer
Länge des zweiten Kolbenstangenelements umfassen; und/oder maximal 80%, bevorzugt
maximal 70%, ferner bevorzugt maximal 60%, weiter bevorzugt maximal 50%, noch weiter
bevorzugt maximal 45%, am meisten bevorzugt maximal 40% einer Länge des zweiten Kolbenstangenelements
umfassen.
[0088] In einem weiteren Beispiel kann, wenn die Kolbenstangenlänge auf eine minimale Länge
eingestellt ist, der im Hohlraum angeordnete Teil des zweiten Kolbenstangenelements
mindestens 20%, bevorzugt mindestens 30%, ferner bevorzugt mindestens 40%, weiter
bevorzugt mindestens 50%, noch weiter bevorzugt mindestens 60%, am meisten bevorzugt
mindestens 65% einer Länge des zweiten Kolbenstangenelements umfassen; und/oder maximal
95%, bevorzugt maximal 90%, ferner bevorzugt maximal 85%, weiter bevorzugt maximal
80%, noch weiter bevorzugt maximal 75%, am meisten bevorzugt maximal 70% einer Länge
des zweiten Kolbenstangenelements umfassen.
[0089] Den Erfindern ist es gelungen, einen optimalen Wert des innerhalb des Hohlraums angeordneten
Teils des zweiten Kolbenstangenelements zu ermitteln. Dies ergibt sich daraus, dass
die mögliche Veränderung der Kolbenstangenlänge groß genug sein soll, um eine Vielzahl
von Bandmaterialdicken bedienen zu können. Gleichzeitig soll genügend Stabilität der
Kolbenstange gewährleistet werden. Aus diesen gegensätzlichen Anforderungen ergeben
sich die hierin beschriebenen Werte des vom Hohlraum umfassten Teils des zweiten Kolbenstangenelements.
[0090] Es ist denkbar, dass sich der Hohlraum über die gesamte Länge des ersten Kolbenstangenelements
erstreckt.
[0091] Vorteilhaft umfasst der Schraubkontakt ein Innengewinde des ersten Kolbenstangenelements
und ein Außengewinde des zweiten Kolbenstangenelements.
[0092] Eine 21. Ausführungsform des Anpresszylinders betrifft eine der vorhergehenden Ausführungsformen,
wobei das zweite Kolbenstangenelement mit dem beweglichen Bauteil der Materialfördervorrichtung
in Eingriff kommt, aber nicht das erste Kolbenstangenelement; wobei das bewegliche
Bauteil der Materialfördervorrichtung vorzugsweise eine Wippe ist, die dazu eingerichtet
ist, bei einer Bewegung eine Translationsbewegung einer Walze der Materialfördervorrichtung
zu bewirken.
[0093] Somit wird lediglich der Eingriff mit dem zweiten Kolbenstangenelement bewerkstelligt.
Folglich kann das zweite Kolbenstangenelement vorzugsweise für diesen Eingriff mechanisch
ausgelegt werden. Das erste Kolbenstangenelement kann folglich mechanisch anders ausgelegt
werden. Dies erhöht die Flexibilität.
[0094] Das ersten Kolbenstangenelement kann, in einem Beispiel, auch als oberes Kolbenstangenelement
aufgefasst werden und das zweite Kolbenstangenelement als ein unteres Kolbenstangenelement.
Dies dient der Veranschaulichung der Anordnung (im gewöhnlichen Betrieb des Anpresszylinders)
und soll keinesfalls einschränkend gelten. Die beiden Kolbenstangenelemente weisen
einen einstellbaren Überschneidungsbereich auf, vorzugsweise in ihrer jeweiligen axialen
Dimension (wie hierin beschrieben).
[0095] Im Betrieb des Anpresszylinders kann der Druck vom Anpresszylinder auf eine Wippe
übertragen werden. Die Wippe ist vorzugsweise eine bewegliche Wippe, die sodann den
Druck auf die Walze weitergibt.
[0096] Eine 22. Ausführungsform des Anpresszylinders betrifft eine der vorhergehenden Ausführungsformen,
wobei die Kolbenstange so eingerichtet ist, dass die Drehbewegung des ersten Kolbenstangenelements
im Wesentlichen keine Translationsbewegung des ersten Kolbenstangenelements relativ
zum Zylinderraum bewirkt.
[0097] Mit dieser Anordnung kann sichergestellt werden, dass sich das erste Kolbenstangenelement
axial nicht verschiebt, wenn es eine Drehbewegung ausführt. Dies ist zweckmäßig, da
andernfalls die hierin beschriebene Drehbewegung möglicherweise erschwert wäre. Zudem
dient die Drehbewegung des ersten Kolbenstangenelements dazu, lediglich das zweite
Kolbenstangenelement translatorisch zu bewegen, bzw. zu verschieben.
[0098] Eine 23. Ausführungsform des Anpresszylinders betrifft eine der vorhergehenden Ausführungsformen,
wobei der Kolben und das zweite Kolbenstangenelement zwei separate Bauteile sind,
wobei vorzugsweise das erste Kolbenstangenelement und das zweite Kolbenstangenelement
zwei separate Bauteile sind.
[0099] Separate Bauteile bieten den Vorteil, dass bei einem Verschleiß eines der Bauteile,
ein Austausch des lediglich verschlissenen Bauteils erforderlich ist. Dies reduziert
die Kosten. Zudem ermöglicht die separate Ausführung die vereinfachte Einstellbarkeit
der Kolbenstangenlänge.
[0100] Eine 24. Ausführungsform des Anpresszylinders betrifft eine der vorhergehenden Ausführungsformen,
wobei die Translationsbewegungen parallel zueinander verlaufen, wobei die Translationsbewegungen
vorzugsweise im Wesentlichen rechtwinklig zu einem Material verlaufen, welches durch
die Materialfördervorrichtung gefördert werden soll.
[0101] Die Translationsbewegungen können die hierin beschriebene translatorische Verschiebung/Bewegung
und/oder axiale Verschiebung/Bewegung umfassen. Vorzugsweise verlaufen die Translationsbewegungen
vertikal, bei ordnungsgemäßem Betrieb des Anpresszylinders.
[0102] Eine 25. Ausführungsform des Anpresszylinders betrifft eine der vorhergehenden Ausführungsformen,
wobei der Anpresszylinder derart eingerichtet ist, dass der Kolben eine Translationsbewegung
über die gesamte axiale Länge des Zylinderraums ausführt.
[0103] Dies bietet den Vorteil, dass der Anpresszylinder beispielsweise über die gesamte
Hublänge betrieben werden kann. Vorzugsweise führt der Kolben somit keine Bewegungen
beim Hub aus, wobei eine Bewegungsumkehr in einem mittleren axialen Bereich des Zylinderraums
durchgeführt ist. Die axiale Länge kann als parallel zur translatorischen Bewegungsrichtung
(wie hierin beschrieben) aufgefasst werden. Es muss somit nicht zwingend ein separates
Bauteil vorgesehen werden, wodurch eine Translationsbewegung des Kolbens im Betrieb
beeinträchtigt oder gar verringert wird. Vorteilhaft kann der Anpresszylinder auf
diese Weise immer gleich betrieben werden, unabhängig von einer Dicke eines Bandmaterials,
welches gefördert werden soll.
[0104] Eine 26. Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Materialfördervorrichtung, insbesondere
einen Walzenvorschub, umfassend einen Anpresszylinder nach einer der vorhergehenden
Ausführungsformen.
[0105] Der Fachmann versteht, dass die hierin für den Anpresszylinder gezeigten technischen
Eigenschaften, die Vorteile des Anpresszylinders und die Verbesserungen gegenüber
dem Stand der Technik genauso auf die Materialfördervorrichtung zutreffen.
[0106] Die Materialfördervorrichtung kann folglich mit einer signifikant erhöhten Taktrate
betrieben werden. Aufgrund der flexiblen Einstellbarkeit des erfindungsgemäßen Anpresszylinders,
können unterschiedliche Bandmaterialien in einer Materialfördervorrichtung bearbeitet
werden. Dies trägt zu einer effizienten und kostengünstigen Materialfördervorrichtung
bei.
[0107] Gemäß einer 27. Ausführungsform umfasst die Materialfördervorrichtung der vorhergehenden
Ausführungsform ferner eine Wippe und eine Walze; wobei die Kolbenstange des Anpresszylinders
dazu eingerichtet ist einen Druck auf die Wippe zu erhöhen, um eine Translationsbewegung
der Walze zu einem Material, das durch die Materialfördervorrichtung gefördert werden
soll, hingerichtet zu bewirken; wobei die Kolbenstange des Anpresszylinders ferner
dazu eingerichtet ist einen Druck auf die Wippe zu verringern, um eine Translationsbewegung
der Walze vom Material, das durch die Materialfördervorrichtung gefördert werden soll,
weggerichtet zu bewirken.
[0108] Die erfindungsgemäße Materialfördervorrichtung kombiniert sämtliche vorstehend beschriebenen
Vorteile des Anpresszylinders mit einer Walze und gegebenenfalls mit einer Wippe.
[0109] Beim Betrieb des Anpresszylinders kann ein Zwischenlüften erfolgen (dies ist in dieser
Ausführungsform als eine Erhöhung/Verringerung des Drucks zu verstehen). Das Zwischenlüften
dient beispielsweise dazu, nach jedem Vorschubtakt des Bandmaterials, eine Walze anzuheben,
um das Bandmaterial für ein Folgeschnittwerkzeug freizugeben. Die Wippe kann so eingerichtet
sein, dass bei einer Verringerung des Drucks auf die Wippe (beispielsweise bei einer
Umkehrung des Drucks auf eine Fläche des Kolbens, mithin bei einer Bewegung des Kolbens
nach oben), die Wippe nach oben bewegt wird. Die Verlängerung der Länge der Kolbenstange
führt nicht zwingend zur Erhöhung des hierin beschriebenen Drucks. Vorzugsweise führt
die Verlängerung der Länge der Kolbenstange nicht zur Erhöhung des hierin beschriebenen
Drucks. Der hierin beschriebene Druck erfolgt vorzugsweise pneumatisch mittels des
Kolbens.
[0110] Die Bewegungsrichtung hin zum Material kann, in einem Beispiel, als vertikal nach
unten gerichtet verstanden werden. Die Bewegungsrichtung vom Material weg kann, in
einem Beispiel, als vertikal nach oben gerichtet verstanden werden.
[0111] Eine 28. Ausführungsform betrifft die Materialfördervorrichtung gemäß einer der vorhergehenden
26. oder 27. Ausführungsform, wobei die Drehbewegung des ersten Kolbenstangenelements
einen Abstand, vorzugsweise einen axialen Abstand, der Kolbenstange und/oder der Walze
zu einem Material, das durch die Materialfördervorrichtung gefördert werden soll,
verändert, wobei vorzugsweise die Drehbewegung in eine erste Richtung den Abstand
verkleinert, und die Drehbewegung in eine zweite Richtung den Abstand vergrößert.
[0112] Die Kolbenstangenlänge kann verändert werden, um beispielsweise eine Grundposition
der Wippe und/oder der Walze zu verändern. Wie hierin beschrieben bewirkt die Drehbewegung
in die erste Richtung, dass eine Länge der Kolbenstange vergrößert wird. Folglich
kann ein Abstand der Kolbenstange, der Wippe und/oder der Walze zu einem Bandmaterial
verkleinert werden. Wie hierin beschrieben bewirkt die Drehbewegung in die zweite
Richtung, dass eine Länge der Kolbenstange verkleinert wird. Folglich kann ein Abstand
der Kolbenstange, der Wippe und/oder der Walze zu einem Bandmaterial vergrößert werden.
[0113] Eine 29. Ausführungsform betrifft die Materialfördervorrichtung gemäß einer der vorhergehenden
26. bis 28. Ausführungsform, wobei die Druckerhöhung und/oder die Druckverringerung
pneumatisch erfolgt; wobei die Drehbewegung nicht pneumatisch erfolgt.
[0114] Eine 30. Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verstellung einer
Kolbenstangenlänge eines pneumatischen Anpresszylinders in einer Materialfördervorrichtung,
insbesondere eines Anpresszylinders nach einem der Ausführungsformen 1 bis 25, umfassend:
optional Drucklosschalten des Anpresszylinders; Einführen von Material, insbesondere
Bandmaterial, in die Materialfördervorrichtung; Drehen eines ersten Kolbenstangenelements
einer Kolbenstange des Anpresszylinders in eine erste Richtung, um eine Translationsbewegung
eines zweiten Kolbenstangenelements der Kolbenstange des Anpresszylinders zu bewirken;
Beenden des Drehens in die erste Richtung, wenn ein Kontakt oder ein vordefinierter
Abstand zwischen einem beweglichen Bauteil der Materialfördervorrichtung und dem Material
erreicht ist; optional Drehen, vorzugsweise wenn ein Kontakt erreicht wurde, des ersten
Kolbenstangenelements in eine zweite Richtung, um eine entgegengesetzte Translationsbewegung
des zweiten Kolbenstangenelements zu bewirken.
[0115] Das Drucklosschalten kann dazu dienen, dass der Kolben in eine Richtung, beispielsweise
nach oben, vorzugsweise gänzlich nach oben bewegt werden kann. Somit ist der Kolben
an einem oberen Ende des Zylinderraums angelangt. Dies erleichtert die Einstellung
der Länge der Kolbenstange beispielsweise für dickes Bandmaterial.
[0116] Das Drehen in die erste Richtung kann auch beendet werden, sofern ein vordefinierter
Abstand erreicht ist. Dieser Abstand kann beispielsweise ein axialer, vorzugsweise
ein vertikaler Abstand zwischen Wippe und/oder Walze (vorzugsweise Walze) und dem
Bandmaterial (Material) sein.
[0117] Insbesondere kann, sofern ein Motor umfasst ist, das Verfahren automatisiert erfolgen.
Das Drehen in die erste Richtung geschieht vorteilhaft mit Hilfe des Motors. Das Drehen
in die erste Richtung kann automatisiert erfolgen, bis ein Kontakt zwischen Walze
und Bandmaterial erreicht ist. Dieser Kontakt kann beispielsweise durch eine erhöhte
Stromaufnahme des Motors ermittelt werden. Es ist auch möglich, den Kontakt mittels
eines Sensors, der vorzugsweise im Zylinderraum angeordnet ist, zu ermitteln. Dieser
Sensor kann ein Wirbelstromsensor sein.
[0118] Sodann kann ein Drehen in die zweite Richtung vollzogen werden. Dieses Drehen in
die zweite Richtung soll vorzugsweise nur in dem Maße geschehen, dass das Bandmaterial
freigegeben ist. Vorteilhaft sollte ein Abstand zwischen Walze und Bandmaterial so
gering sein, dass bei einer translatorischen Bewegung des Kolbens über die Hublänge
(im Betrieb des Anpresszylinders) genügend Druck zwischen Walze und Bandmaterial aufgebaut
werden kann. Dieser Druck sollte ausreichend sein, um genügend Traktion für eine Vorschubbewegung
des Bandmaterials bereitzustellen. Der Druck kann bandmaterialspezifisch variieren
und kann über einen Druckregler eingestellt werden. Es ist ein Druck im Bereich von
1.5 bar bis 8 bar, bevorzugt im Bereich von 2 bar bis 6 bar denkbar.
[0119] Vorzugsweise wird der Kolben mit Druck beaufschlagt, sodass die Materialfördervorrichtung
betriebsbereit eingerichtet ist, um Bandmaterial zu fördern.
[0120] Eine 31. Ausführungsform betrifft das Verfahren gemäß der vorhergehenden Ausführungsform,
ferner umfassend: Drehen des ersten Kolbenstangenelements in die zweite Richtung,
vor dem Einführen von Material.
[0121] Dies bietet den Vorteil, dass die Kolbenstange auf eine verringerte Länge, vorzugsweise
auf die kleinste Länge eingestellt werden kann. Folglich stellt dies die Möglichkeit
bereit, Bandmaterial mit großer Dicke zu fördern.
4. Kurze Beschreibung der Figuren
[0122] Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen nur beispielhaft beschrieben. Es
wird auf die folgenden begleitenden Figuren verwiesen:
- Fig. 1
- zeigt einen Anpresszylinder in einer Materialfördervorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
- Fig. 2
- zeigt einen Anpresszylinder gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung in
einer Perspektivansicht;
- Fig. 2a
- zeigt den Anpresszylinder gemäß Fig. 2 in einer seitlichen Querschnittsansicht;
- Fig. 2b
- zeigt den Anpresszylinder gemäß Fig. 2a, wobei die Kolbenstange verlängert ist;
- Fig. 2c
- zeigt den Anpresszylinder ähnlich gemäß Fig. 2a, wobei der Kolben translatorisch nach
unten bewegt ist (die Länge der Kolbenstange ist gegenüber Fig. 2a auf ein Minimum
verkleinert);
- Fig. 3
- zeigt einen Anpresszylinder gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung
in einer Perspektivansicht;
- Fig. 3a
- zeigt den Anpresszylinder gemäß Fig. 3 in einer weiteren Perspektivansicht;
- Fig. 3b
- zeigt den Anpresszylinder gemäß Fig. 3 in einer seitlichen Querschnittsansicht;
- Fig. 3c
- zeigt den Anpresszylinder gemäß Fig. 3b, wobei die Kolbenstange verlängert ist;
- Fig. 3d
- zeigt den Anpresszylinder gemäß Fig. 3b, wobei der Kolben translatorisch nach unten
bewegt ist;
- Fig. 4
- zeigt einen Anpresszylinder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- Fig. 5
- zeigt einen Anpresszylinder gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung; und
- Fig. 6
- zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Verstellung einer Kolbenstangenlänge
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5. Detaillierte Beschreibung der Figuren
Definitionen
[0123] Eine
Drehbewegung, Rotation und Drehung können hierin synonym aufgefasst werden.
[0124] Eine
Hublänge kann auch als eine Weglänge, insbesondere als eine gesamte Weglänge verstanden werden,
die der Kolben im Zylinderraum beim Betrieb des Anpresszylinders ausführt. Dies kann
auch als
Kolbenhub aufgefasst werden. Beispielsweise kann dies eine axiale Länge zwischen Kolben und
Wand des Zylinderraums sein. In manchen Fällen kann die Hublänge, wie hierin bevorzugt,
einer gesamten axialen Länge des Zylinderraums entsprechen (abzüglich eines Teils,
der vom Kolben eingenommen wird).
[0125] Der
Anpresszylinder der vorliegenden Erfindung kann auch als Zwischenlüft-Zylinder aufgefasst wird. Der
Anpresszylinder soll keinesfalls einschränkend in der Hinsicht verstanden werden,
dass der Anpresszylinder zwangsläufig ein Anpressen bewirkt. Der Anpresszylinder soll
aber für eine Materialfördervorrichtung geeignet sein und unterscheidet sich daher
zum Beispiel von Zylindern, die üblicherweise im Betrieb von Kraftfahrzeugen und/oder
Kolbenmaschinen zum Einsatz kommen.
Figurenbeschreibung
[0126] Im Folgenden werden nur einige mögliche Ausführungsformen der Erfindung im Detail
beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt und eine
Vielzahl von anderen Ausführungsformen ist anwendbar, ohne vom Umfang der Erfindung
abzuweichen. Die vorgestellten Ausführungsformen können auf vielfache Weise modifiziert
und miteinander kombiniert werden, wann immer sie kompatibel sind, und bestimmte Merkmale
können weggelassen werden, soweit sie entbehrlich erscheinen. Insbesondere können
die offenbarten Ausführungsformen durch Kombination bestimmter Merkmale einer Ausführungsform
mit einem oder mehreren Merkmalen einer anderen Ausführungsform modifiziert werden.
[0127] In den gesamten vorliegenden Figuren und der Beschreibung beziehen sich die gleichen
Bezugszeichen auf die gleichen Elemente. Es versteht sich, dass die Bezugszeichen
(100-199) der Figuren des ersten Aspekts, gleichfalls auf die Figuren des zweiten
Aspekts Anwendung finden (mit Bezugszeichen 200-299) und lediglich zur Übersicht nicht
separat aufgeführt sind. Die Figuren sind möglicherweise nicht maßstabsgetreu, und
die relative Größe, Proportionen und Darstellung von Elementen in den Figuren können
zur Klarheit, Veranschaulichung und Zweckmäßigkeit übertrieben sein.
[0128] Fig. 1 zeigt einen Anpresszylinder 100, 200 (fortan wird das Bezugszeichen 200 nicht
separat aufgeführt, soll aber gleichfalls Anwendung finden) in einer Materialfördervorrichtung
(insbesondere in einem Walzenvorschub) 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
[0129] Die Materialfördervorrichtung 1 umfasst eine Wippe 2 und eine Walze 5. Insbesondere
umfasst die Materialfördervorrichtung 1 ferner eine untere Walze 6. Die Walzen 5,
6 der Materialfördervorrichtung 1 können Bandmaterial 10 (in Fig. 1 nicht dargestellt
und lediglich mit einem Bezugszeichen angedeutet) in der Förderrichtung F fördern.
[0130] Der Anpresszylinder 100 umfasst eine Kolbenstange 110, die dazu eingerichtet ist,
in Eingriff mit einem beweglichen Bauteil 2 der Materialfördervorrichtung 1 zu kommen.
Ferner umfasst der Anpresszylinder 100 einen Zylinderraum 120, der dazu eingerichtet
ist, die Kolbenstange 110 zumindest zum Teil zu führen. Dies bedeutet beispielsweise,
dass sich die Kolbenstange 110 durch den Zylinderraum 120 hindurch erstreckt. Ferner
ist ein Kolben 130 umfasst, der beweglich im Zylinderraum 120 angeordnet ist, und
der mit der Kolbenstange 110 in einer Verbindung steht (beispielsweise zumindest teilweise
durch einen Formschluss).
[0131] Die Kolbenstange 110 umfasst ein erstes Kolbenstangenelement 111 und ein zweites
Kolbenstangenelement 112, die so eingerichtet sind, dass eine Drehbewegung des ersten
Kolbenstangenelements 111 eine Translationsbewegung des zweiten Kolbenstangenelements
112 relativ zum Kolben 130 bewirkt. Auf diese Weise kann die Länge der Kolbenstange
110 verändert werden.
[0132] Die Kolbenstange 110 des Anpresszylinders 100 ist dazu eingerichtet, einen Druck
auf die Wippe 2 zu erhöhen, um eine Translationsbewegung der Walze 5 hin zu einem
Bandmaterial 10, das durch die Materialfördervorrichtung 1 gefördert werden soll,
zu bewirken. Die Wippe 2 kann sich über den Drehpunkt 3 drehen. Die Kolbenstange 110
des Anpresszylinders 100 ist ferner dazu eingerichtet einen Druck auf die Wippe 2
zu verringern, um eine Translationsbewegung der Walze 5 weg vom Bandmaterial 10, das
durch die Materialfördervorrichtung 1 gefördert werden soll, bewirken. Die Erhöhung
bzw. Verringerung des Drucks geschieht mittels eines pneumatischen Betriebs des Antriebszylinders
100 und kann bei einem Zwischenlüften stattfinden, beispielsweise mit mindestens 1500
Hub/min oder mindestens 2000 Hub/min oder mindestens 2500 Hub/min.
[0133] In dieser beispielhaften Anordnung kann die Richtung hin zum Material 10 als vertikal
nach unten gerichtet verstanden werden. Die Richtung weg vom Material 10 kann als
vertikal nach oben gerichtet verstanden werden.
[0134] Es können Bandmaterialien mit einer Dicke von 0.05 mm bis 15 mm, vorzugsweise von
0.05 mm bis 10 mm, weiter bevorzugt von 0.05 mm bis 8 mm, am meisten bevorzugt von
0.1 mm bis 5 mm bearbeitet werden.
[0135] Fig. 2 zeigt einen Anpresszylinder 100 gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden
Erfindung in einer Perspektivansicht.
[0136] Der Anpresszylinder 100 umfasst ein oberes Zylinderbauteil 140 und ein unteres Zylinderbauteil
145, die fest miteinander verbunden sind. Beispielsweise über eine Schraubverbindung.
Die beiden Zylinderbauteile 140, 145 schließen den Zylinderraum (nicht dargestellt)
im Wesentlichen luftdicht ein.
[0137] Der Anpresszylinder 100 umfasst außerdem einen oberen Luftanschluss 141 und einen
unteren Luftanschluss 146. Durch diese Luftanschlüsse 141, 146 kann Druckluft in den
Zylinderraum (bzw. in einen oberen und in einen unteren Zylinderraumbereich) eingeführt
(Druckaufbau) oder herausgelassen (Druckabbau) werden.
[0138] Der Anpresszylinder 100 umfasst eine lösbare Arretierung 170, die im Wesentlichen
in Längsrichtung der Kolbenstange (lediglich das zweite Kolbenstangenelement 112 der
Kolbenstange ist kenntlich gemacht) an einem Ende der Kolbenstange angeordnet ist.
Die Arretierung 170 ist dazu eingerichtet, eine verstellbare Länge der Kolbenstange
zu arretieren. Die Arretierung 170 umfasst eine Rändelmutter 171, die mit der Gewindestange
(nicht dargestellt) im Eingriff steht. Der Anpresszylinder 100 umfasst ein Handrad
180, welches bei einer Drehbewegung eine entsprechend gleichgerichtete Drehbewegung
auf das erste Kolbenstangenelement (nicht dargestellt) ausübt.
[0139] Fig. 2a zeigt den Anpresszylinder 100 gemäß Fig. 2 in einer seitlichen Querschnittsansicht.
[0140] Dargestellt ist das erste Kolbenstangenelement 111 und das zweite Kolbenstangenelement
112. Beide Kolbenstangenelement bilden zusammen die Kolbenstange 110 (nicht gesondert
gekennzeichnet).
[0141] Der Zylinderraum 120 ist durch den Kolben 130 im Wesentlichen in einen oberen Zylinderraumbereich
142, welcher im Wesentlichen ausschließlich mit dem oberen Luftanschluss 141 kommuniziert,
und in einen unteren Zylinderraumbereich 147, welcher im Wesentlichen ausschließlich
mit dem unteren Luftanschluss 146 kommuniziert, eingeteilt. In dieser Figur ist der
oberen Zylinderraumbereich 142 nicht dargestellt und der vom Kolben 130 nicht ausgefüllte
Raum des Zylinderraum 120 wird im Wesentlichen durch den unteren Zylinderraumbereich
147 definiert, da der Kolben 130 in einer oberen Endposition dargestellt ist.
[0142] Der Anpresszylinder 100 umfasst zwei Gleitlager 150, die dazu eingerichtet sind,
die Kolbenstange 110 aufzunehmen. Insbesondere wird das ersten Kolbenstangenelement
111 durch die zwei Gleitlager 150 aufgenommen.
[0143] Der Anpresszylinder 100 umfasst eine Gewindestange 160, die zumindest zum Teil innerhalb
der Kolbenstange 110, insbesondere innerhalb des ersten Kolbenstangenelements 111
angeordnet ist. Die Gewindestange 160 ist im Wesentlichen fest mit dem zweiten Kolbenstangenelement
112 verbunden.
[0144] Zwischen der Arretierung 170 und der Kolbenstange 110 (dargestellt durch 111 und
112) ist eine Unterlegscheibe 172 angeordnet. Die Gewindestange 160 ragt durch die
Unterlegscheibe 172 hindurch. Somit ist die Gewindestange 160 innerhalb des ersten
Kolbenstangenelements 111 und der Rändelmutter 171 angeordnet. Die Rändelmutter 171
kann über das obere Gewinde 161 der Gewindestande 160 verschraubt werden und sodann
die Drehposition des Handrads 180 arretieren. So kann sich beispielsweise im Betrieb
des Anpresszylinders 100 eine eingestellte Länge der Kolbenstange 110 vorteilhaft
nicht verändern.
[0145] Die feste Verbindung zwischen der Gewindestange 160 und dem zweiten Kolbenstangenelement
112 kann über eine Schraubverbindung, insbesondere über ein unteres Gewinde 162 der
Gewindestange 160 erfolgen. Vorzugsweise kann die Verbindung unter Zuhilfenahme eines
Klebstoffes, beispielsweise Loctite, erfolgen.
[0146] Die Kolbenstange 110 (dargestellt durch 111 und 112), das obere Zylinderbauteil 140
und das untere Zylinderbauteil 145 sind koaxial angeordnet. Außerdem steht die Kolbenstange
110, insbesondere das zweite Kolbenstangenelement 112 zumindest zum Teil über das
untere Zylinderbauteil 145 hervor.
[0147] Fig. 2b zeigt den Anpresszylinder 100 gemäß Fig. 2a, wobei die Kolbenstange 110 verlängert
ist. Lediglich aus Übersichtsgründen sind nicht alle Bezugszeichen der vorherigen
Figur wiedergegeben. Es gelten die entsprechenden Bezugszeichen der vorangehenden
Figuren für nicht explizit gekennzeichnete Bauteile.
[0148] Diese Figur zeigt eine Anordnung, bei welcher die Länge L0 der Kolbenstange 110 verlängert
ist. Ein Vergleich mit der vorherigen Figure verdeutlicht, dass das zweite Kolbenstangenelement
112 translatorisch verschoben ist (in der Figur axial nach unten). Eine Drehbewegung
des ersten Kolbenstangenelements 111 bewirkt eine Veränderung der Länge der Kolbenstange
110. Die Drehbewegung in eine erste Richtung vergrößert die Länge Lo, und die Drehbewegung
in eine zweite Richtung verkleinert die Länge Lo. Die erste und die zweite Richtung
sind entgegengesetzt. Die Drehbewegung erfolgt durch Drehung um die Längsachse des
ersten Kolbenstangenelements 111. Das erste Kolbenstangenelement 111 und das zweite
Kolbenstangenelement 112 sind über ein Gewinde 115 im Eingriff. Über dieses Gewinde
115 wird die Drehbewegung von dem ersten Kolbenstangenelement 111 auf das zweite Kolbenstangenelement
112 übertragen.
[0149] Es ist ein Handrad 180 gezeigt, das bei einer Drehbewegung eine entsprechend gleichgerichtete
Drehbewegung auf das erste Kolbenstangenelement 111 ausübt. Dies erleichtert die Einstellung
der Länge der Kolbenstange 110, da es einen größeren Radius als das erste Kolbenstangenelement
111 aufweist und somit ein geringerer Kraftaufwand bei gleichbleibendem Drehmoment
bedingt. Die Verbindung zwischen dem Handrad 180 und dem ersten Kolbenstangenelement
111 kann über eine Vierkantverbindung bereitgestellt sein.
[0150] Das erste Kolbenstangenelement 111 weist einen Hohlraum 113 auf, wobei das zweite
Kolbenstangenelement 112 zumindest zum Teil innerhalb des Hohlraums 113 angeordnet
ist. Das erste Kolbenstangenelement 111 und das zweite Kolbenstangenelement 112 sind
koaxial angeordnet.
[0151] Wenn die Länge Lo der Kolbenstange 110 auf eine minimale Länge eingestellt ist (ähnlich
wie in Fig. 2c), beträgt der im Hohlraum 113 angeordnete Teil L2 (die Kennzeichnung
ist in Fig. 2c ersichtlich) des zweiten Kolbenstangenelements 112 mindestens 20% und/oder
maximal 95%, bevorzugt mindestens 30% und/oder maximal 90%, beispielsweise 63% der
Länge L1 (die Kennzeichnung ist in Fig. 2c ersichtlich) des zweiten Kolbenstangenelements
112.
[0152] Wenn die Länge Lo der Kolbenstange 110 auf eine maximale Länge Lo eingestellt ist
(ähnlich wie in Fig. 2b), beträgt der im Hohlraum 113 angeordnete Teil L2 (die Kennzeichnung
ist in Fig. 2c ersichtlich) des zweiten Kolbenstangenelements 112 mindestens 5% und/oder
maximal 80%, bevorzugt mindestens 10% und/oder maximal 70%, beispielsweise 38% der
Länge L1 (die Kennzeichnung ist in Fig. 2c ersichtlich) des zweiten Kolbenstangenelements
112.
[0153] Ein Vergleich der Länge Lo der Kolbenstange 110, die auf eine maximale Länge eingestellt
ist (Fig. 2b) zu der Länge Lo der Kolbenstange 110, die auf eine minimale Länge eingestellt
ist (Fig.2c), zeigt Werte im Bereich von 110% bis 150%. In diesem Beispiel ergibt
sich ein Wert von 120%, sodass die Kolbenstange 110 vorteilhaft um 20% ihrer kleinsten
Länge verlängert werden kann. In absoluten Werten ausgedrückt kann die maximale Länge
Lo 115 mm betragen und die minimale Länge L0 kann 95 mm betragen.
[0154] Fig. 2c zeigt den Anpresszylinder 100 gemäß Fig. 2a, wobei der Kolben 130 nach unten
bewegt ist. Außerdem ist die Länge Lo der Kolbenstange 110 auf ein Minimum verkleinert
(in Fig. 2a ist die Länge Lo der Kolbenstange 110 noch nicht gänzlich auf ein Minimum
verkleinert).
[0155] Im (pneumatischen) Betrieb des Anpresszylinders 100 dienen die Luftanschlüsse dazu
einen Druck im Zylinderraum 120 bereitzustellen, welcher dazu führt, dass sich der
Kolben 130 im Zylinderraum 120 bewegt. Dargestellt ist die Position des Kolbens 130
an einem unteren Ende des Zylinderraums 120. In dieser Figur ist daher der untere
Zylinderraumbereich 147 nicht dargestellt und der vom Kolben 130 nicht ausgefüllte
Zylinderraum 120 wird im Wesentlichen durch den oberen Zylinderraumbereich 142 definiert.
[0156] Im (pneumatischen) Betrieb des Anpresszylinders 100 wird das Handrad 180 gemeinsam
mit der Kolbenstange 110 und dem Kolben 130 translatorisch bewegt (z.B. beim Zwischenlüften).
Hierzu kann ein Luftspalt zwischen dem Handrad 180 und einer Wand eines oberen Zylinderbauteils
140 vorgesehen sein, sodass Reibungsverluste weitgehend vermieden werden. Ein Vergleich
von Fig. 2a und Fig. 2c deutet die Anordnung des Handrads 180 in den zwei unterschiedlichen
Positionen des Kolbens 130 des Anpresszylinders 100 an.
[0157] Die Hublänge L3 wird durch eine axiale Länge des Zylinderraums 120 definiert. Insbesondere
kann die Hublänge L3, wie dargestellt, mittels des (axialen) Abstands zwischen dem
Kolben 130 und dem oberen Ende des Zylinderraums 120 beschrieben werden. Mithin ist
die Hublänge L3 gemäß dieser Figur durch die axiale Länge des oberen Zylinderraumbereichs
142 definiert.
[0158] Vorteilhaft liegt eine geringe axiale Länge des Zylinderraums 120 (bzw. hier ersichtlich
durch den oberen Zylinderraumbereich 142) vor, sodass die Hublänge L3 klein ausgeführt
ist. Folglich kann eine erhöhte Taktrate erzielt werden.
[0159] Der Kolben 130 führt vorteilhaft eine Translationsbewegung über die gesamte axiale
Länge L3 des Zylinderraums 120 aus (ausgenommen der axialen Länge des Zylinderraums
120, die vom Kolben 130 eingenommen wird). Dargestellt ist die gesamte axiale Länge
mittels der Hublänge L3.
[0160] Fig. 3 zeigt einen Anpresszylinder 200, 100 (nachfolgend nur als 200 bezeichnet)
gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung in einer Perspektivansicht.
Der Fachmann versteht, dass entsprechend die gleichen Bezugszeichen die gleichen Bauteile
des ersten Aspekts bezeichnen. Beispielsweise steht 112 für das zweite Kolbenstangenelement
112. Es können folglich die gleichen Bauteile des ersten Aspekts auch für den zweiten
Aspekt verwendet werden. Vorteilhaft ist beim zweiten Aspekt eine Gewindestange, ein
Handrad und/oder eine separate Arretierung nicht zwingend erforderlich. Im zweiten
Aspekt kann vorteilhaft das erste Kolbenstangenelement 111 drehbar zum Kolben 130
eingerichtet sein (bzw. der Kolben 130 drehbar zum ersten Kolbenstangenelement 111).
[0161] Das zweite Kolbenstangenelement 112 umfasst ein Fixierungs-Bauteil, welches ein Querstift
sein kann, wodurch eine Drehung des zweiten Kolbenstangenelements 112 bei Drehung
des ersten Kolbenstangenelements 111 im Wesentlichen verhindert werden kann. Das Fixierungs-Bauteil
ragt lateral zumindest zum Teil über eine Seitenfläche der Kolbenstange hinaus. Das
Fixierungs-Bauteil kann im Eingriff mit einem beweglichen Bauteil 2 der Materialfördervorrichtung
1 sein. Das Fixierungs-Bauteil kann in allen hierin beschriebenen zweiten Kolbenstangenelementen
112 vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Einbaulage des zweiten
Kolbenstangenelements 112 in einem beweglichen Bauteil 2 der Materialfördervorrichtung
1 eine Drehung des zweiten Kolbenstangenelements 112 bei Drehung des ersten Kolbenstangenelements
111 im Wesentlichen verhindern.
[0162] Der Anpresszylinder umfasst ferner einen Motor 280, der dazu eingerichtet ist, die
Drehbewegung des ersten Kolbenstangenelements 111 zu bewirken.
[0163] Fig. 3a zeigt den Anpresszylinder 200 gemäß Fig. 3 in einer weiteren Perspektivansicht.
[0164] In dieser Figur ist der Anpresszylinder 200 zu Darstellungszwecken ohne den Motor
280 gezeigt. Es ist ersichtlich, dass das erste Kolbenstangenelement 111 eine Vierkantform
aufweist, die eine formschlüssige Vierkantverbindung zu einer Kupplung 281 des Motors
280 ermöglicht.
[0165] Fig. 3b zeigt den Anpresszylinder 200 gemäß Fig. 3 in einer seitlichen Querschnittsansicht.
Diese Figur zeigt die Bauteile, deren Bezeichnungen sich dem Fachmann unter anderem
aus Fig. 2-2c erschließen und aus Übersichtsgründen nicht erneut aufgeführt sind.
[0166] Der Motor 280 umfasst ferner eine Kupplung 281, die im Wesentlichen fest mit einer
Motorwelle 282 des Motors 280 verbunden ist, wobei die Kupplung 281 mit dem ersten
Kolbenstangenelement 111 im Eingriff steht. Die Kolbenstange 110, insbesondere das
erste Kolbenstangenelement 111, ist axial beweglich zur Kupplung 281 eingerichtet.
Die Kolbenstange 110, insbesondere das erste Kolbenstangenelement 111, ist nicht drehbar
zur Kupplung 281 eingerichtet. Mithin sind die beiden Bauteile im Wesentlichen drehfest
verbunden (über die hierin beschriebene Vierkantverbindung). Die Kupplung 281 kann
somit eine (ungewollte) Drehbewegung des ersten Kolbenstangenelements 111 verhindern
und/oder eine (gewollte) Drehbewegung des ersten Kolbenstangenelements 111 bewirken.
Folglich kann eine (ungewollte) Veränderung einer eingestellten Länge Lo der Kolbenstange
110 im Wesentlichen verhindert werden.
[0167] Fig. 3c zeigt den Anpresszylinder 200 gemäß Fig. 3b, wobei die Kolbenstange 110 verlängert
ist. Zum Verständnis der Bezugszeichen dieser Figur gelten die entsprechenden Beschreibungsstellen
der Fig. 2b. Insbesondere versteht der Fachmann sinngemäß die Veränderung der Länge
Lo der Kolbenstange 110 zwischen Fig. 3b und Fig. 3c unter Zuhilfenahme der Veränderung
der Länge Lo der Kolbenstange 110 zwischen Fig. 2b und Fig. 2c (und zwischen Fig.
2b und Fig. 2a).
[0168] Vorteilhaft wird unter Bezugnahme auf Fig. 3b und Fig. 3c jedoch die Drehbewegung
des ersten Kolbenstangenelements 111 durch den Motor 280 bewirkt.
[0169] Wenn die Länge Lo der Kolbenstange 110 auf eine minimale Länge eingestellt ist (ähnlich
wie in Fig. 3b oder auch Fig. 3d), beträgt der im Hohlraum 113 angeordnete Teil L2
des zweiten Kolbenstangenelements 112 mindestens 20% und/oder maximal 95%, bevorzugt
mindestens 30% und/oder maximal 90%, beispielsweise 66% der Länge L1 des zweiten Kolbenstangenelements
112.
[0170] Wenn die Länge Lo der Kolbenstange 110 auf eine maximale Länge eingestellt ist, beträgt
der im Hohlraum 113 angeordnete Teil L2 des zweiten Kolbenstangenelements 112 mindestens
5% und/oder maximal 80%, bevorzugt mindestens 10% und/oder maximal 70%, beispielsweise
36% der Länge L1 des zweiten Kolbenstangenelements 112.
[0171] Ein Vergleich der Länge Lo der Kolbenstange 110, die auf eine maximale Länge eingestellt
ist (Fig. 3c) zu der Länge Lo der Kolbenstange 110, die auf eine minimale Länge eingestellt
ist (Fig. 3b und Fig 3d), zeigt Werte im Bereich von 110% bis 150%. In diesem Beispiel
ergibt sich ein Wert von 120%, sodass die Kolbenstange 110 vorteilhaft um 20% ihrer
kleinsten Länge verlängert werden kann.
[0172] Fig. 3d zeigt den Anpresszylinder 200 gemäß Fig. 3b, wobei der Kolben nach unten
bewegt ist. Die Länge Lo der Kolbenstange 110 ist wie in Fig. 3b auf ein Minimum verkleinert.
Das Verhältnis der Länge L2 zu L1 ist somit am größten.
[0173] Ähnlich wie in Fig. 2c beschrieben, ist in Fig. 3d der Kolben 130 in einer unteren
Position dargestellt. Mithin wird dies aufgrund des pneumatischen Betriebs des Anpresszylinders
200 erzielt, wodurch der Kolben 130 translatorisch nach unten bewegt wird (durch Druckbeaufschlagung
in einen unteren Luftanschluss kann der Kolben 130 entsprechend nach oben bewegt werden).
Es gelten die entsprechenden Beschreibungsstellen zu Fig. 2c gleichfalls für Fig.
3d.
[0174] Fig. 4 zeigt den Anpresszylinder 100, 200 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Diese Ausführungsform findet auf beide Aspekte gleichfalls Anwendung.
[0175] Der Anpresszylinder 100, 200 umfasst eine Distanzscheibe 121, die im Zylinderraum
120 angeordnet ist. Die Distanzscheibe 121 weist eine Dicke von maximal 4.0 mm, und/oder
von zumindest 0.5 mm. In diesem Beispiel weist sie eine Dicke von 2.0 mm auf. Die
Hublänge L3 beträgt in diesem Beispiel 0.7 mm (2.7 mm ohne Distanzscheibe 121). Somit
kann die Hublänge L3 vorteilhaft reduziert werden. Dies ermöglicht höhere Taktraten.
Beispielhaft kann die Hublänge L3 von 0.7 mm auch eine Zwischenlüftöffnung von 0.7
mm bedeuten, die der Anpresszylinder 100, 200 bereitstellt.
[0176] Die Distanzscheibe 121 ist an einer oberen Wand des oberen Zylinderraumbereichs 141
(nicht gesondert gekennzeichnet), wobei diese Wand mit einer unteren Wand des oberen
Zylinderbauteils 140 zusammenfällt, angeordnet.
[0177] Die (axialen) Endpositionen des Kolbens 130 im Zylinderraum 120 werden über eine
untere Wand des oberen Zylinderbauteils 140 (oder einer Distanzscheibe 121, wie hierin
beschrieben) und eine obere Wand des unteren Zylinderbauteils 145 bereitgestellt.
[0178] Beispielsweise kann der Anpresszylinder 100, 200 mindestens 1500 Hub/min, oder mindestens
2000 Hub/min ermöglichen. Dies stellt vorteilhaft hohe Taktraten bereit. In einem
Beispiel könnte es auch relevant sein, wie viel Zeit zur Ausführung des Hubs zur Verfügung
steht. Dies kann durch einen Zwischenlüftwinkel und/oder einen erforderlichen (Luft-)Druck
beeinflusst werden:
Der Zwischenlüftwinkel kann die Zeit beeinflussen, die zur Verfügung steht, um einen
Zwischenlüfthub (mithin ein Bewegen des Kolbens nach oben und ein Bewegen des Kolbens
nach unten) auszuführen. Beispielsweise bedeutet ein Zwischenlüftwinkel von 60° (unter
Annahme von 500 Hub/min, was 0.12 Sekunden/Hub bedeutet), dass lediglich 360°/60°
= 1/6 der Zeit zur Verfügung steht, um ein Zwischenlüften auszuführen (0.12 Sekunden/Hub/6
= 0.02 Sekunden/Hub). Folglich können, in einem Beispiel, bei höheren Zwischenlüftwinkeln
höhere Taktraten (höhere Hub/min) ausgeführt werden (da mehr Zeit zur Verfügung steht).
Das Beispiel dient lediglich dem Verständnis und ist nicht einschränkend zu verstehen.
[0179] Die Beeinflussung durch den Druck kann wie folgt verstanden werden: Je weniger Luftdruck
benötig wird, desto schneller kann der Zylinderraum gefüllt werden. Bei höherem erforderlichem
Luftdruck muss mehr Luftvolumen in den Zylinderraum eingeführt werden, da sich die
Luft unter vereinfachenden Annahmen entsprechend dem idealen Gasgesetz verdichten
lässt.
[0180] Fig. 5 zeigt den Anpresszylinder 100, 200 gemäß einer weiteren Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
[0181] Der Anpresszylinder 100, 200 umfasst einen Sensor 155, vorzugsweise einen Wirbelstromsensor
155, der dazu eingerichtet ist, eine aktuelle Position des Kolbens 130 im Zylinderraum
120 zu erfassen. Der Sensor 155 ist dazu eingerichtet ist, einen Abstand zwischen
dem Sensor 155 und einer Unterseite des Kolbens 130 zu erfassen.
[0182] Das Prinzip einer Messung mittels eines Wirbelstromsensors 155 kann wie folgt verstanden
werden: Wenn ein elektrisch leitender Körper in einem Magnetfeld bewegt wird, so treten
in diesem Feld Wirbelströme auf, da im elektrisch leitenden Körper eine Spannung induziert
wird. Somit können Abmessungen, Abstände und/oder Positionen insbesondere von elektrisch
leitenden Bauteilen ermittelt werden.
[0183] Fig. 6 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens 1000 zur Verstellung
einer Länge Lo einer Kolbenstange 110 eines pneumatischen Anpresszylinders 100, 200
in einer Materialfördervorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Das Verfahren 1000 umfasst: optional Drucklosschalten 1100 des Anpresszylinders
100, 200; optional Drehen 1200 des ersten Kolbenstangenelements 111 in die zweite
Richtung; Einführen 1300 von Material 10, insbesondere Bandmaterial, in die Materialfördervorrichtung
1; Drehen 1400 eines ersten Kolbenstangenelements 111 einer Kolbenstange 110 des Anpresszylinders
100, 200 in eine erste Richtung, um eine Translationsbewegung eines zweiten Kolbenstangenelements
112 der Kolbenstange 110 des Anpresszylinders 100, 200 zu bewirken; Beenden des Drehens
1500, wenn ein Kontakt oder ein vordefinierter Abstand zwischen einem beweglichen
Bauteil 2, 5 der Materialfördervorrichtung 1 und dem Material 10 erreicht ist; optional
Drehen 1600, vorzugsweise wenn ein Kontakt erreicht wurde, des ersten Kolbenstangenelements
111 in eine zweite Richtung, um eine entgegengesetzte Translationsbewegung des zweiten
Kolbenstangenelements 112 zu bewirken.
[0184] In obigen Ausführungen kann es insbesondere vorteilhaft sein, dass bei dickem Bandmaterial
10, die Kolbenstangenlänge 110 üblicherweise verringert wird. Bei dünnem Bandmaterial
10 wird die Kolbenstangenlänge 110 üblicherweise vergrößert.
[0185] Der Druck (Anpressdruck), der im Betrieb des Anpresszylinders bereitgestellt wird
(für ein Zwischenlüften), kann mitunter von dem Bandmaterial, insbesondere einer Oberfläche
des Bandmaterials, einer Beschleunigung der Materialfördervorrichtung auf das Bandmaterial
und einer Vielzahl weiterer Parameter abhängen.
[0186] Der Schutzumfang wird durch die Patentansprüche bestimmt und ist nicht durch die
Ausführungsbeispiele und/oder Figuren beschränkt.
6. Liste der Bezugszeichen
[0187]
- 1
- Materialfördervorrichtung, insbesondere Walzenvorschub
- 2
- Wippe
- 3
- Drehpunkt der Wippe
- 5, 6
- Walze
- 10
- Bandmaterial
- F
- Förderrichtung des Bandmaterials
- Lo
- Länge der Kolbenstange
- L1
- Länge des zweiten Kolbenstangenelements
- L2
- Teil des zweiten Kolbenstangenelements, der im Hohlraum des ersten Kolbenstangenelements
angeordnet ist
- L3
- Hublänge
- 100, 200
- Anpresszylinder
- 110
- Kolbenstange
- 111
- Erstes Kolbenstangenelement
- 112
- Zweites Kolbenstangenelement
- 113
- Hohlraum des ersten Kolbenstangenelements
- 115
- Gewinde
- 120
- Zylinderraum
- 121
- Distanzscheibe
- 130
- Kolben
- 140
- Oberes Zylinderbauteil
- 141
- Oberer Luftanschluss
- 142
- Oberer Zylinderraumbereich
- 145
- Unteres Zylinderbauteil
- 146
- Unterer Luftanschluss
- 147
- Unterer Zylinderraumbereich
- 150
- Gleitlager
- 155
- Sensor
- 160
- Gewindestange
- 161
- oberes Gewinde der Gewindestange
- 162
- unteres Gewinde der Gewindestange
- 170
- Arretierung
- 171
- Rändelmutter
- 180
- Handrad
- 280
- Motor
- 281
- Kupplung
- 282
- Motorwelle
- 1000
- Verfahren
- 1100
- Verfahrensschritt: optional Drucklosschalten
- 1200
- Verfahrensschritt: optional Drehen in eine zweite Richtung
- 1300
- Verfahrensschritt: Einführen von Material
- 1400
- Verfahrensschritt: Drehen in eine erste Richtung
- 1500
- Verfahrensschritt: Beenden des Drehens
- 1600
- Verfahrensschritt: optional Drehen in eine zweite Richtung
1. Anpresszylinder (100, 200) für eine Materialfördervorrichtung (1), insbesondere für
einen Walzenvorschub, umfassend:
eine Kolbenstange (110), die dazu eingerichtet ist, in Eingriff mit einem beweglichen
Bauteil (2, 5) der Materialfördervorrichtung (1) zu kommen;
einen Zylinderraum (120), der dazu eingerichtet ist, die Kolbenstange (110) zumindest
zum Teil zu führen; und
einen Kolben (130), der beweglich im Zylinderraum (120) angeordnet ist, und der mit
der Kolbenstange (110) in einer Verbindung steht;
wobei die Kolbenstange (110) ein erstes Kolbenstangenelement (111) und ein zweites
Kolbenstangenelement (112) umfasst, die so eingerichtet sind, dass eine Drehbewegung
des ersten Kolbenstangenelements (111) eine Translationsbewegung des zweiten Kolbenstangenelements
(112) relativ zum Kolben (130) bewirkt; wobei das erste Kolbenstangenelement (111)
drehbar zum Kolben (130) eingerichtet ist.
2. Der Anpresszylinder (100, 200) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Kolben
(130) und das erste Kolbenstangenelement (111) zwei separate Bauteile sind.
3. Der Anpresszylinder (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend:
eine Gewindestange (160), die zumindest zum Teil innerhalb der Kolbenstange (110)
angeordnet ist, und die im Wesentlichen fest mit dem zweiten Kolbenstangenelement
(112) verbunden ist.
4. Der Anpresszylinder (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend:
eine lösbare Arretierung (170), die im Wesentlichen in Längsrichtung der Kolbenstange
(110) an einem Ende der Kolbenstange (110) angeordnet ist, und die dazu eingerichtet
ist, eine verstellbare Länge der Kolbenstange (110) zu arretieren;
wobei die Arretierung (170) vorzugsweise eine Schraubverbindung (171) umfasst, die
optional mit der Gewindestange (160) im Eingriff steht.
5. Der Anpresszylinder (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Kolbenstange (110) dazu eingerichtet ist, eine Hublänge (L3) von maximal 5.0 mm, bevorzugt
maximal 3.0 mm, weiter bevorzugt maximal 2.5 mm, noch weiter bevorzugt maximal 2.0
mm, ferner bevorzugt maximal 1.5 mm, noch ferner bevorzugt maximal 1.0 mm, weiter
ferner bevorzugt maximal 0.7 mm, am meisten bevorzugt maximal 0.5 mm auszuführen;
und/oder wobei die Kolbenstange (110) dazu eingerichtet ist, eine Hublänge (L3) von
mindestens 0.005 mm, bevorzugt mindestens 0.01 mm, weiter bevorzugt mindestens 0.05
mm, am meisten bevorzugt mindestens 0.1 mm auszuführen.
6. Der Anpresszylinder (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Drehbewegung des ersten Kolbenstangenelements (111) eine Länge (Lo) der Kolbenstange
(110) verändert, wobei vorzugsweise die Drehbewegung in eine erste Richtung die Länge
(Lo) vergrößert, und die Drehbewegung in eine zweite Richtung die Länge (Lo) verkleinert.
7. Der Anpresszylinder (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das
erste Kolbenstangenelement (111) und das zweite Kolbenstangenelement (112) über einen
Schraubkontakt (115), insbesondere ein Gewinde, im Eingriff sind.
8. Der Anpresszylinder (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der
Kolben (130) derart eingerichtet ist, bei einer Translationsbewegung des Kolbens (130)
eine entsprechende Translationsbewegung der Kolbenstange (110) zu bewirken.
9. Der Anpresszylinder (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend:
einen Sensor (155), vorzugsweise einen Wirbelstromsensor, der dazu eingerichtet ist,
eine aktuelle Position des Kolbens (130) insbesondere im Zylinderraum (120) zu erfassen;
wobei der Sensor (155) vorzugsweise dazu eingerichtet ist, einen Abstand zwischen
dem Sensor (155) und einer Unterseite des Kolbens (130) zu erfassen.
10. Der Anpresszylinder (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Kolbenstange (110) pneumatisch angetrieben wird,
wobei der Anpresszylinder (100, 200) vorzugsweise so konfiguriert ist, dass Translationsbewegungen
des Kolbens (130) und/oder des ersten Kolbenstangenelements (111) ausschließlich pneumatisch
erfolgen.
11. Der Anpresszylinder (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend:
eine Distanzscheibe (121), die im Zylinderraum (120) angeordnet ist;
wobei die Distanzscheibe (121) optional eine Dicke von maximal 4.0 mm, bevorzugt maximal
3.0 mm, ferner bevorzugt maximal 2.5 mm, am meisten bevorzugt maximal 2.0 mm aufweist;
und/oder wobei die Distanzscheibe (121) optional eine Dicke von zumindest 0.5 mm,
bevorzugt zumindest 1.0 mm, ferner bevorzugt zumindest 1.5 mm, am meisten bevorzugt
zumindest 2.0 mm aufweist.
12. Der Anpresszylinder (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das erste Kolbenstangenelement (111) einen Hohlraum (113) aufweist,
wobei das zweite Kolbenstangenelement (112) zumindest zum Teil innerhalb des Hohlraums
(113) angeordnet ist,
wobei vorzugsweise das erste Kolbenstangenelement (111) und das zweite Kolbenstangenelement
(112) koaxial angeordnet sind.
13. Der Anpresszylinder (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der
Anpresszylinder (100, 200) derart eingerichtet ist, dass der Kolben (130) eine Translationsbewegung
über die gesamte axiale Länge des Zylinderraums (120) ausführt.
14. Materialfördervorrichtung (1), insbesondere Walzenvorschub, umfassend einen Anpresszylinder
(100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
15. Verfahren (1000) zur Verstellung einer Kolbenstangenlänge eines pneumatischen Anpresszylinders
(100, 200) in einer Materialfördervorrichtung (1), insbesondere eines Anpresszylinders
(100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, umfassend:
optional Drucklosschalten (1100) des Anpresszylinders (100, 200);
Einführen (1300) von Material (10), insbesondere Bandmaterial, in die Materialfördervorrichtung
(1);
Drehen (1400) eines ersten Kolbenstangenelements (111) einer Kolbenstange (110) des
Anpresszylinders (100, 200) in eine erste Richtung, um eine Translationsbewegung eines
zweiten Kolbenstangenelements (112) der Kolbenstange (110) des Anpresszylinders (100,
200) zu bewirken;
Beenden des Drehens (1500), wenn ein Kontakt oder ein vordefinierter Abstand zwischen
einem beweglichen Bauteil (2, 5) der Materialfördervorrichtung (1) und dem Material
(10) erreicht ist;
optional Drehen (1600), vorzugsweise wenn ein Kontakt erreicht wurde, des ersten Kolbenstangenelements
(111) in eine zweite Richtung, um eine entgegengesetzte Translationsbewegung des zweiten
Kolbenstangenelements (112) zu bewirken.