-
Die
Erfindung betrifft eine Wendestange für eine Materialbahn.
-
Derartige
Wendestangen kommen z. B. zum Einsatz, um durch Längsschneiden
einer bedruckten Papierbahn erhaltene Einzelbahnen um 90° umzulenken,
um sie übereinanderzulegen
und in dieser Weise einer Falzeinrichtung zuführen zu können. Bei dieser Umlenkung
umschlingt die Materialbahn jeweils eine Hälfte des Umfangs der Wendestange.
Um einen Reibkontakt zwischen der Oberfläche der Wendestange und der
darauf ablaufenden Materialbahn zu vermeiden, ist aus der
US 54 64143 A eine
Wendestange nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, bei der
ein Innenraum der Wendestange mit Druckluft beaufschlagbar ist,
die durch eine Vielzahl von Löchern
an der von der Bahn umschlungenen Oberfläche der Wendestange austritt
und auf diese Weise ein Luftkissen zwischen dem Mantel der Wendestange
und der Bahn erzeugt.
-
Um
einerseits den Druckluftverbrauch gering zu halten und andererseits
eine Störung
des Laufs benachbarter Bahnen durch Druckluftstrahlen zu vermeiden,
die aus solchen Löchern
der Wendestange austreten, die nicht von der Bahn bedeckt sind,
wird in der
US 54 64
143 A vorgeschlagen, im Innern der Wendestange axial verschiebbare
Kolben anzuordnen, die die axiale Ausdehnung der mit Druckluft beaufschlagten
Kammer und damit die Breite der Zone auf der Mantelfläche der
Stange begrenzen, in der Druckluft austreten kann. Die axiale Verstellung
der Kolben erlaubt die Anpassung an im wesentlichen beliebige Breiten
der Bahn innerhalb der durch die Länge der Wendestange vorgegebenen
Grenzen. Allerdings ist die Anpassung der Kolbenstellung an eine
geänderte
Bahnbreite ein langwieriger und zeitraubender Prozess, da zum einen
die Position der Kolben innerhalb der Wendestange allenfalls unter Schwierigkeiten
von außen
erkennbar ist und andererseits die vorgeschlagene Verstellung der
Kolbenposition mit Hilfe einer Spindel um so mehr Zeit in Anspruch
nimmt, je stärker
die Änderung
der Bahnbreite ist.
-
In
der Praxis ist es häufig,
dass die Breiten von nacheinander auf einer Wendestange umzulenkenden
Bahnen nur eine begrenzte Zahl diskreter Werte annehmen, dass diese
Werte sich aber absolut gesehen erheblich, z. B. um einen Faktor
2 oder mehr, unterscheiden.
-
Die
US 41 38 047 A und
die
DE 40 33 642 A1 beschreiben
luftbeaufschlagte Leitelemente, deren Innenraum in mehrere Kammern
unterteilt ist. Jede Kammer wird mittels einer eigenen Zuleitung
mit Luft versorgt.
-
Die
DE 11 44 987 B offenbart
eine luftbeaufschlagte Walze, deren Innenraum Druckkammern aufweist,
die unabhängig
voneinander einstellbar sind, so dass Luft mit unterschiedlichem
Druck und/oder Menge gegen eine Bahn strömt.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wendestange für eine Materialbahn
zu schaffen, die eine Anpassung an eine um einen Faktor n veränderte Bahnbreite
mit geringem apparativen Aufwand in kurzer Zeit ermöglicht.
-
Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale der Ansprüche
1, 2 oder 3 gelöst.
-
Die
mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass eine Anpassung an jeweils um einen Faktor 2 oder allgemeiner
einen Faktor n veränderte
Bahnbreiten mit geringem apparativem Aufwand in kürzester
Zeit durchführbar
sind. Das Prinzip ist sowohl für
ein- oder zweiseitig fliegend gelagerte Wendestangen anwendbar,
bei denen die Stirnseiten des Wendestangenkörpers zur Anbringung von Bedienelementen
zur Verfügung
stehen, als auch bei solchen Wendestangen, deren Stirnseiten jeweils
zur Verankerung an einem Gestell ausgerüstet sind.
-
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im
folgenden näher
beschrieben.
-
Es
zeigen:
-
1 eine
teilweise geschnittene Draufsicht auf eine erste Ausgestaltung einer
Wendestange;
-
2 einen
Querschnitt durch die in 1 gezeigte Wendestange entlang
der mit II-II bezeichneten Linie;
-
3 einen
Längsschnitt
durch eine Wendestange gemäß einer
zweiten Ausgestaltung der Erfindung;
-
4 einen
Querschnitt durch die in 3 gezeigte Wendestange entlang
der mit IV-IV bezeichneten Linie;
-
5 einen
Querschnitt analog dem der 4 durch
eine Variante der Wendestange gemäß der zweiten Ausgestaltung.
-
1 zeigt
eine erste Ausgestaltung der Wendestange teils in Draufsicht, teils
im Schnitt. Der im wesentlichen hohlzylindrische Körper 01 der
Wendestange ist mittig durch einen Tragarm 02 unterstützt, der
mit einem hier nur schematisch dargestellten Traggestell 03 verbunden
ist. An den Längsenden
des Körpers 01 befindet
sich jeweils ein plattenartiger Befestigungsfortsatz 04 mit
einer randoffenen Ausnehmung 05. Eine der Ausnehmungen 05 fluchtet
in der gezeigten Arbeitsstellung der Wendestange mit einer Bohrung 06 des
Traggestells 03, die eine Schraube oder einen Schnellspannhebel
aufnehmen kann, um den Körper 01 in
der gezeigten Stellung zu arretieren. Eine nicht dargestellte entsprechende zweite
Bohrung ist vorgesehen, um den Körper 01 in einer
um 90° um
die Achse 07 verschwenkten zweiten Arbeitsstellung zu arretieren.
-
Im
Innern des Körpers 01 begrenzen
drei sich in Querrichtung erstreckende Trennwände 11; 12,
zwei Kammern 13; 14, die einen Großteil der
Länge des
Körpers 01 einnehmen.
Ein Druckluft-Zufuhrstutzen 09 mündet in eine Vorkammer 16,
die an einem Ende des Körpers 01 jenseits
der Trennwand 11 angeordnet ist. Eine Versorgungsleitung 17 erstreckt sich
von der Vorkammer 16 aus durch Öffnungen 18, 20 der
Trennwände 11; 12 über im wesentlichen
die gesamte Länge
des Körpers 01.
Wie insbesondere in dem Querschnitt der 2 gut zu
erkennen ist, trennt eine diametral von oben nach unten durch den
Körper 01 verlaufende
Wand 19 die Versorgungsleitung 17 von den Kammern 13; 14.
Die Versorgungsleitung 17 und die Kammern 13; 14 belegen
somit jeweils die Hälfte
des Querschnitts des Körpers 01.
-
An
der von den Kammern 13; 14 gebildeten Vorderseite
des Körpers 01 ist
eine Vielzahl von Löchern 31 verteilt
(siehe 2), durch die aus einer druckluftversorgten Kammer,
hier der Kammer 14, Luft ausströmt, um ein Luftkissen zwischen
der Vorderseite des Körpers 01 und
einer darum geschlungenen Materialbahn zu bilden. Die von der Versorgungsleitung 17 ausgefüllte Rückseite
des Körpers 01 weist
keine solchen Löcher
auf.
-
In
der Wand 19 ist zu jeder Kammer 13; 14 eine Öffnung 21; 22 gebildet,
wobei die Öffnung 21 der
Kammer 13 in der 1 durch
ein Ventil 23, z. B. ein Tellerventil 23, geschlossen
gehalten wird, und ein entsprechendes Tellerventil 23 der Öffnung 22 offen
ist, so dass die Kammer 14 aus der Versorgungsleitung 17 mit
Druckluft beaufschlagt wird. Ein Schaft 24 des Tellerventils 23 ist
durch eine Dichtbuchse 26 in einen zylindrischen Stutzen 27 an
der Rückseite des
Körpers 01 herausgeführt. Ein
Z-förmiger
Schlitz 28 im Stutzen 27 erlaubt, durch eine Schwenkbewegung
eines winklig an den Schaft 24 angesetzten Griffs 29,
das Tellerventil 23 zwischen seiner offenen und seiner
geschlossenen Stellung zu verstellen und in der jeweiligen Stellung
zu halten. Eine um den Schaft 24 herum angeordnete Feder 25,
z. B. eine Spiralfeder 25, übt eine Kraft in Richtung der
Offen-Stellung des Tellerventils 23 aus, um dessen Öffnung auch
entgegen einem in der Versorgungsleitung 17 herrschenden Überdruck
zu erleichtern. Wenn die Wendestange zum Umlenken einer Materialbahn
von voller Breite eingesetzt wird, sind beide Tellerventile 23 geöffnet. Zum
Anpassen an die Umlenkung einer Bahn von halber Breite genügt ein einziger
Handgriff, um eines der zwei Tellerventile 23 zu schließen.
-
Eine
Wendestange gemäß einer
zweiten Ausgestaltung der Erfindung für eine einseitig fliegende
Lagerung ist in 3 in einem Längsschnitt und in 4 in
einem Querschnitt entlang der Linie IV-IV aus 3 gezeigt.
Wie im Falle des ersten Ausführungsbeispiels
umfasst die Wendestange einen Körper 01,
in dessen Mantel auf der Hälfte
seines Umfangs Löcher 31 verteilt
sind. Im Innern des Mantels sind eine Vorkammer 16 und
zwei Kammern 13; 14 jeweils durch Trennwände 11; 12 voneinander
abgegrenzt. Ein Rohrelement 32 durchsetzt eine Öffnung 18 in
der Trennwand 12 zwischen den zwei Kammern 13; 14.
Es ist mit Hilfe eines Trägers 33 zwischen
der in der 3 gezeigten Stellung, als Offen-Stellung
bezeichnet, in der es den Zutritt von Druckluft aus der Vorkammer 16 durch
eine Öffnung 18 der
Trennwand 11 in die Kammer 13 zulässt, und einer
Geschlossen-Stellung entlang seiner Längsachse parallel verschiebbar
geführt,
in der ein Ende des Rohrelements 32 an der Trennwand 11 anliegt und
die Öffnung 18 darin
dicht umschließt.
In dieser Geschlossen-Stellung ist die Kammer 13 von der Versorgung
mit Druckluft aus der Vorkammer 16 abgeschnitten; Druckluft
kann allenfalls durch das Rohrelement 32 geführt in die
Kammer 14 strömen.
-
In
der Kammer 14 ist dem zweiten Ende des Rohrelements 32 gegenüber ein
Ventilelement 34 axial verschiebbar angeordnet. In der
in der 3 gezeigten Offen-Stellung des Ventilelements 34 lässt dieses
das Einströmen
von Druckluft in die Kammer 14 zu. Durch Verschieben des
Ventilelements 34 gegen das zugewandte Ende des Rohrelements 32 kann
die Druckluftversorgung der Kammer 14 abgeschnitten werden.
-
Das
Rohrelement 32 und das Ventilelement 34 sind jeweils
mit Rastmitteln 36 versehen, die hier als an der Trennwand 12 bzw.
einer Stirnwand 37 des Körpers 01 befestigte
Blattfedern mit einem Vorsprung zum Eingreifen in eine Kerbe des
Rohrelements 32 bzw. eines Betätigungsschaftes 38 des Ventilelements 34 dargestellt
sind.
-
Der
Betätigungsschaft 38 und
das Rohrelement 32 sind durch einen an dem Betätigungsschaft 38 angeschweißten Haken 39 verbunden,
der in einen langgestreckten Kanal 41 am Rohrelement 32 eingreift.
Mit Hilfe des Hakens 39 kann über den Betätigungsschaft 38 auch
die Bewegung des Rohrelements 32 gesteuert werden. Allerdings
ist der Haken 39 in dem Kanal 41 längsbeweglich,
so dass er eine Bewegung des Rohrelements 32 nur antreiben
kann, wenn er sich an einem Ende des Kanals 41 befindet. Daher
folgt das Rohrelement 32 einer Bewegung des Betätigungsschaftes 38 mit
einer Hysterese.
-
Die
Anpassung dieser Wendestange an unterschiedliche Breiten einer umzulenkenden
Bahn erfolgt folgendermaßen.
Ausgehend von der in 1 gezeigten Stellung, in der
beide Kammern 13, 14 mit Druckluft versorgt werden,
wird zunächst
der Betätigungsschaft 38 in
den Körper 01 hinein
verschoben. Dadurch kommt der Dichtkörper des Ventilelements 34 am
zugewandten Ende des Rohrelements 32 zu liegen und versperrt
so die Druckluftzufuhr zur Kammer 14. Der Betätigungsschaft 38 verrastet
in dieser Zwischenstellung, so dass das Ventilelement 34 sich nicht
durch den im Rohrelement 32 herrschenden Luftdruck selbsttätig öffnet.
-
Wenn
der Betätigungsschaft 38 weiter
einwärts
geschoben wird, so wird dadurch das Rohrelement 32 gegen
die Trennwand 11 geschoben, so lange, bis es seine Geschlossen-Stellung
in Kontakt mit der Trennwand 11 erreicht und in dieser
Stellung verrastet. Eine entsprechende Raststellung des nun bis zum
Anschlag in den Körper 01 eingeschobenen
Betätigungsschaftes 38 gibt
es nicht, so dass das Ventilelement 34 unter dem Druck
der Druckluft im Rohrelement 32 gegebenenfalls selbsttätig öffnen kann.
-
Wenn
aus dieser Stellung der Betätigungsschaft 38 wieder
aus dem Körper 01 herausgezogen wird,
so folgt das Rohrelement 32 dieser Bewegung zunächst nicht.
Infolgedessen ist, wenn der Betätigungsschaft 38 wieder
seine Zwischenstellung erreicht, die Druckluftversorgung der Kammer 13 weiterhin
unterbrochen, die Kammer 14 hingegen ist mit Druckluft
versorgt. Erst wenn bei einem noch weiteren Herausziehen des Betätigungsschaftes 38 der Haken 39 beginnt,
das Rohrelement 32 mitzunehmen, kann Druckluft zwischen
dem Ende des Rohrs 32 und der Trennwand 11 auch
wieder in die Kammer 13 strömen.
-
Dies
bedeutet: wenn der Betätigungsschaft 38 vollständig herausgezogen
ist, werden beide Kammern 13; 14 mit Druckluft
versorgt. Welche der beiden Kammern 13; 14 mit
Druckluft versorgt wird, wenn der Betätigungsschaft 38 sich
in seiner Zwischenstellung befindet, hängt von seiner Bewegungsrichtung
ab. In jedem Falle ist es durch einfaches Ziehen oder Schieben am
Betätigungsschaft 38 in
kürzester
Zeit möglich,
die Wendestange an die Breite der umzulenkenden Bahn und im Falle
einer Bahn mit halber Breite, an deren Lage relativ zur Wendestange
anzupassen.
-
5 zeigt
einen Querschnitt analog zum Querschnitt aus 4 durch
eine abgewandelte Ausgestaltung der Wendestange aus 3.
Bei dieser Abwandlung ist die Wendestange im Innern auf ihrer gesamten
Länge durch
eine diametrale Wand 42 unterteilt, und auf beiden Seiten
der Wand 42 befinden sich Kammern, die mit den Kammern 13; 14 funktionsgleich
sind, wobei in dem Querschnitt der 5 nur ein
Paar 14 und 14' dieser
Kammer 11 zu sehen ist, sowie jeweils ein Rohrelement 32, 32' und ein Ventilelement,
von dem in dem Schnitt jeweils nur die Spitze des Hakens 39, 39' zu sehen ist.
Die Kammern 14, 14' rechts
bzw. links der Wand 42 sind jeweils selektiv mit Druckluft
versorgbar, so dass jeweils auf einer Hälfte des Umfangs des Körpers 01 jeweils
passend zur Umschlingungsrichtung der umzulenkenden Materialbahn
ein Luftkissen erzeugt werden kann.
-
- 01
- Körper
- 02
- Tragarm
- 03
- Traggestell
- 04
- Befestigungsfortsatz
- 05
- Ausnehmung
- 06
- Bohrung
- 07
- Achse
- 08
- –
- 09
- Druckluft-Zufuhrstutzen
- 10
- –
- 11
- Trennwand
- 12
- Trennwand
- 13
- Kammer
- 14
- Kammer
- 15
- –
- 16
- Vorkammer
- 17
- Versorgungsleitung
- 18
- Öffnung
- 19
- Wand
- 20
- Öffnung
- 21
- Öffnung
- 22
- Öffnung
- 23
- Ventil,
Tellerventil
- 24
- Schaft
- 25
- Feder,
Spiralfeder
- 26
- Dichtbuchse
- 27
- Stutzen
- 28
- Schlitz
- 29
- Griff
- 30
- –
- 31
- Loch
- 32
- Rohrelement
- 33
- Träger
- 34
- Ventilelement
- 35
- –
- 36
- Rastmittel
- 37
- Stirnwand
- 38
- Betätigungsschaft
- 39
- Haken
- 40
- –
- 41
- Kanal
- 42
- Wand
- 14'
- Kammer
- 32'
- Rohrelement
- 39'
- Haken