DE2305689C3 - Einrichtung zur seitlichen Führung einer bewegten Bahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (US-PS 34 11 683) ist der Bahnkantenfühler starr mit dem Führungsrahmen verbunden, so daß eine ortsfeste Erfassung und Steuerung der Position der Bahnkante gar nicht möglich ist. Darüber hinaus befindet sich der Bahnkantenfühler dieser bekannten Einrichtung in Bewegungsrichtung der Bahn vor der Führungsrolle, was keine genaue Führung der Bahn ermöglicht, da der Fühler nicht unmittelbar die durch die Führungseinrichtung korrigierte Position der <>s Bahnkante erfaßt.

Bei einer anderen bekannten Einrichtung der eingangs genannten Art (US-PS 36 15 048) ist der Führungsrahmen mit Hilfe von mehreren biegsamen flachen Bändern an einem ortsfesten Träger aufgehängt. Diese flachen Bänder können zwar senkrecht zu ihrer Breitseite verschwenkt werden, was eine gewisse Verschwenkung der Führungseinrichtung ermöglicht. Allerdings ist diese Verschwenkung und die damit verbundene Steuerung der Bahnkante der bewegten Bahn nur relativ ungenau. Der Bahnkantenfühler dieser bekannten Einrichtung ist in Bewegungsrichtung der Bahn nach der Führungsrolle angeordnet. Er ist zwar um eine in der Austrittsebene der Bahn von der Führungsrolle in Bewegungsrichtung der Bahn ungefähr in der Mitte der Führungsrolle liegenden Drehachse drehbar, so daß ein Teil der reinen Drehbewegung der Führungseinrichtung bei ihrer Verschwenkung kompensiert wird. Neben der Tatsache, daß diese Drehbewegung ebenfalls mit Hilfe von biegsamen flachen Bändern ermöglicht wird und damit relativ ungenau ist, können die sich bei der Verschwenkung der Führungseinrichtung ergebende Verschiebung der Bahnkante senkrecht zur Austrittsebene der Bahn von der Führungsrolle und die daraus resultierenden Unzulänglichkeiten für eine genaue Erfassung der Bahnkante und Führung der Bahn bei dieser bekannten Einrichtung nicht vermieden werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestehi darin! die Unzulänglichkeiten der bekannten Einrichtungen zu vermeiden und eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die in einfacher und zuverlässiger Weise die genaue Steuerung der bewegten Bahn durch einen Bahnpositionsfühler ermögliehl und eine gleichbleibende räumliche und winkelmäßige Beziehung zwischen dem Bahnpositionsfühler und det Austrittsebene der Bahn von der Führungsrolle an einei festliegenden seitlichen Stelle einhält.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist irr kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 niedergelegt Diese einfach aufgebaute und zuverlässig funktionieren de Einrichtung gemäß der F.rfindung ermöglicht ein« genaue Erfassung und Steuerung der Bahnposition dei bewegten Bahn auch bei größeren Schwenkbewegun gen der Führungseinrichtung, da der Bahnpositionsfüh ler durch zwangsweise Verschiebung senkrecht zui Austrittsebene der Bahn von der Führungsrolle während der Verschwenkung der Führungseinrichtung in einem im wesentlichen konstanten Abstand von dei Ebene der austretenden Bahn gehalten wird und dahei auch bei größeren Verschiebungen der Bahn senkrech zur Austrittsebene der Bahn von der Führungsrolle di< Bahnposition genau erfassen und steuern kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßer Einrichtung sind in den Unteransprüchen angeführt.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten dei Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschrei bung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung. E: zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zun Abfühlen der Bahnposition und zur Führung,

Fig.2 eine Seitenansicht der in Fig.1 gezeigtei Vorrichtung,

Fig.3 eine Teilseitenansicht in Richtung der Pfeil· 3-3 in Fig.1, wobei Teile des Bahnpositionsfühler vergrößert dargestellt sind,

F i g. 4 eine Teilendansicht in Richtung der Pfeile 4-· in Fig.1, wobei Teile des Bahnpositionsfühlers ii größerem Maßstab dargestellt sind,

F i g. 5 einen horizontalen Teilschnitt längs der Lini< 5-5 in Fig. 2, wobei der Bahnpositionsfühler vergrö

IO

ßert dargestellt ist.

Fig.6 einen vertikalen Teilschritt längs der Linie «■6 in Fig-1. wobei die Teile vergrößert dargestellt sindund

Fig.7 eine Teilunteransicht in Richtung der Pfeile 7-7 in Fig-2, wobei die Teile vergrößert dargestellt und.

Die Bahnführungsvorrichtung weist mindestens eine Bahnführungsrolle 21 auf, die sich quer zu dem Längsweg der Bahnbewegung erstreckt und beispielsweise durch Lager 31 auf einem bewegbaren Führungsrahmen 22 so angebracht ist, daß sie eine Rotation um ihre Achse ausführen kann. Der Führungsrahmen 22 ist auf einem ortsfesten Träger 23 angebracht, um die Bahnführungsrolle 21 so zu tragen, daß sie eine >₅ kombinierte Quer- und Winkelbewegung relativ zu dem Weg der Bahnbewegung in einer Bewegungsbahn M parallel zu der Rollenachse ausführen kann; die Bahnführungsyorrichtung ist so in dem System zur Handhabung der Bahn angeordnet, daß die Bahn die Bahnführungsrolle 21 in einer Austrittsebene Wx quer zu der Ebene der Bewegung der Bahnführungsrolle 21 verläßt. Ein Bahnpositionsfühler 24 ist vorgesehen, um ein bestimmtes Längsmerkmal der Bahn zu erfassen, beispielsweise die Bahnkante oder eine Linie oder ein sonstiges Längsmerkmal der Bahn, eine Steuervorrich- »ung 25 ist mit dem Bahnpositionsfühler 24 verbunden und spricht auf die von diesem erzeugten Signal an, um eine Betätigungseinrichtung 26 in Betrieb zu setzen, um den beweglichen Führungsrahmen 22 relativ zu dem ortsfesten Träger 23 in einer Richtung und mit einer Amplitude zu bewegen, um die Abweichung der Bahn von dem gewünschten Längsweg der Bahnbewegung zu korrigieren.

Verschiedene unterschiedliche Anordnungen können verwendet werden, um die Bahnführungsrolle 21 bei ihrer kombinierten Quer- und Winkelbewegung relativ zu dem Weg der Bahnbewegung zu stützen. Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist der bewegliche Führungsrahmen 22 auf dem ortsfesten Träger 23 so aufgenommen, daß während der Bewegung des beweglichen Führungsrahmens 22 die Bahnführungsrolle 21 im wesentlichen tangential zu einer bogenförmigen Bewegungsbahn angeordnet ist, deren effektiver Schwenkmittelpunkt C vor der Bahnführungsrolle 21 liegt. Der besondere hier gezeigte Mechanismus zur Abstützung der Bahnführungsvorrichtung ist im wesentlichen von der Bauart, wie er in der US-Patentschrift 33 90823 beschrieben ist; er weist mehrere bogenförmige Führungsstangen 32 auf, die auf dem ortsfesten Träger 23 angebracht sind, und Nachläufer 33, die die jeweiligen Führungsstangen 32 gleitend berühren und mit dem beweglichen Führungsrahmen 22 verbunden sind. Wie ausführlicher in der genannten Patentschrift dargestellt ist, sind die bogenförmigen Führungsstangen 32 so gestaltet und angeordnet, daß ihre Bogenmittelpunkte in dem Schwenkmittelpunkt C liegen. Die gezeigte Betätigungseinrichtung arbeitet mit einem Druckmittel, insbesondere einer Hydraulikflüssigkeit, und weist einen Zylinder auf, der an einem Ende mit dem ortsfesten Träger 23 verbunden ist und eine Kolbenstange, die am anderen Ende mit dem bewegbaren Führungsrahmen 22 verbunden ist, um den Führungsrahmen 22 quer und im Winkel relativ zu dem ortsfesten Träger 22 um den Schwenkmittelpunkt Czu bewegen. Wie vorher beschrieben, tritt die Bahn W von der Bahnführungsrolle 21 in einer Austrittsebene Wx quer zu der Bewegungsebene der Bahnführungsrolle 21 aus und läuft, wie in F i g. 2 gezeigt, über eine leerlaufende Rolle 34. die drehbar bei Drehpunkt 34a in einer ortsfesten Trageeinrichiung 23a aufgenommen ist. Die gezeigte Bahnführungseinrichtung weist auch eine Eintrittsbahnführungsroile 21a auf. die drehbar in Lagern 31a auf dem beweglichen Führungsrahmen 22 angebracht ist. wobei die Rolle 21a im wesentlichen tangential zu dem SchwenkmiUelpunkt Cder Bahnführungsrolle 21 am Austritt angeordnet ist. Die Bahn W tritt in die Bahnführungsvorrichtung ein und läuft über eine Leerlaufrolle 35. die drehbar bei Drehpunkt 35a auf dem ortsfesten Träger 23a an einer Stelle so aufgenommen ist, daß der eintretende Bahnabschnitt We im wesentlichen in der Ebene des Schwenkmittelpunktes C und quer zu der Bewegungsebene der Bahnführungsrollen angeordnet ist.

Der Bahnpositionsfühler 24 und die Steuervorrichtung 25 dafür können von irgendeiner geeigneten Konstruktion sein, die ein Abfühlen der seitlichen Abweichung des bestimmten Längsmerkmals der Bahn relativ zu dem Fühlerkopf 24a des Bahnpositionsfühlers 24 ermöglicht; beispielsweise kann ein pneumatischer Bahnkantenfühler der Spaltbauart und eine Steuerung gewählt werden, wie sie in der US-Patentschrift 34 07 706 beschrieben sind. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Bahnpositionsfühler 24 jedoch ein fotoelektrischer Fühler der Reflexionsbauart, bei dem der Lichtsender und der fotoelektrische Aufnehmer beide im Fühlerkopf 24a angeordnet sind. Wenn ein Fühler der Spaltbauart verwendet wird, muß der Fühler etwas entfernt in Bewegungsrichtung der Bahn von der Bahnführungsrolle 21 am Austritt angeordnet sein, damit der Bahnpositionsfühler der Spaltbauart auf gegenüberliegenden Seiten der Bahnkante angeordnet werden kann. Bei einem Bahnpositionsfühler der Reflexionsbauart jedoch kann dieser nahe dem Umfang der Bahnführungsrolle 21 an einer Stelle benachbart dem Tangentenpunkt der austretenden Bahn mit der Bahnführungsrolle angeordnet sein. Selbstverständlich ist es erwünscht, den Bahnpositionsfühler so dicht wie möglich an der Bahnführungsrolle am Austritt anzuordnen, vorzugsweise an deren Tangentenpunkt, um die Neigung der Bahnführungsvorrichtung zum Schwingen auf ein Mindestmaß herabzusetzen und ebenso das Flattern der Bahn in einer Richtung senkrecht zu ihrer Ebene an der Abfühlstelle auf ein Mindestmaß zu verringern.

Eine Fühlerquerführung ist auf dem beweglichen Führungsrahmen 22 angebracht, um mit diesem eine Quer- und Winkelbewegung auszuführen und die Bahnführungsrolle 21 am Austritt parallel zu halten. Bei der gezeigten Ausführungsform weist die Querführung zwei Führungsstangen 41, 41a auf. die an ihren entgegengesetzten Enden durch Träger 42,42a auf dem beweglichen Führungsrahmen 22 angebracht sind. Wie gezeigt, sind die Führungsstangen 41,41a in einer Ebene angeordnet, die im wesentlichen parallel zu der Ebene der austretenden Bahn IVx verläuft, und im Abstand nach außen von dem Schwenkmittelpunkt C der Bahnführungsrolle am Austritt. Ein Fühlerträger 44 ist gleitbar mittels Lagern 45, vorzugsweise der reibungsarmen Bauart, auf den Führungsstangen 41, 41a angebracht, um längs diesen eine Gleitbewegung auf einer Bewegungsbahn parallel zu der Bahnführungsrolle 21 auszuführen. Wie sich am besten aus den F i g. 3 und 6 ergibt, ist der Bahnpositionsfühler 24 zwischen den Führungsstangen 41,41a angebracht und beispielsweise mittels Befestigungselementen 46 befestigt, die sich

durch schlitzförmige öffnungen in Trägern 47 auf dem Fühlerträger 44 erstrecken, um eine Einstellung in einer Richtung parallel zur Bewegungsebene der Bahnführungsrolle 21 am Austritt und senkrecht zu der Austrittsebene Wx der Bahn zu ermöglichen, so daß eine Einstellung des Abstands des Fühlerkopfes 24a relativ zu der austretenden Bahn und der Bahnführungsrolle 21 möglich ist. Der Bahnpositionsfühler 24 ist somit längs den Führungsstangen 41, 41a bewegbar, die von dem beweglichen Führungsrahmen getragen werden, so daß der Bahnpositionsfühler 24 in einem festen Abstand und Winkel zu der austretenden Bahn während der Schwenkbewegung der Bahnführungsrolle 21 am Austritt gehalten wird.

Es sind Maßnahmen vorgesehen, um den Fühlerträger 44 mit dem ortsfesten Träger 23 derart zu verbinden, daß sich der Fühlerträger 44 längs der Führungsstangen 41, 41a während der Quer- und Winkelbewegung der Führungsrolle 21 bewegen kann, und zwar derart, daß der Fühlerkopf 24a in einer vorgegebenen Stellung seitlich zu dem Weg der Bahnbewegung gehalten wird, wobei noch eine Bewegung des Fühlerkopfes 24a im Winkel und längs zu dem Weg der Bahnbewegung möglich ist. Zu diesem Zweck weist der Fühlerträger 44 für den Bahnpositionsfühler 24 einen Tragarm 48 auf. der starr damit verbunden ist und sich zu einer Stelle nahe der Ebene der austretenden Bahn Wx erstreckt, jedoch auf der Seite der Bahnführungsrolle 21 am Austritt, die der Seite gegenüberliegt, von der die Bahn dort austritt. Ein Schwenkträger 51 ist mit dem Tragarm 48 verbunden, um eine Fühlerschwenkachse X (F i g. 3 und 4) zu bilden, die senkrecht zu der Bewegungsebene der Bahnführungsrolle 21 steht und mit der Ebene der ausgetretenen Bahn Wx an einer Stelle benachbart dem Fühlerkopf 24a des Bahnpositionsfühlers ausgerichtet ist. Die Fühlerschwenkachse X ist mit dem ortsfesten Träger 23 derart verbunden, daß die Fühlerschwenkachse X an einer vorgegebenen Stelle seitlich von dem Weg der Bahnbewegung gehalten wird, während eine Bewegung des Fühlerträgers 44 in einer Richtung längs und im Winkel zu dem Weg der Bahnbewegung möglich ist. Zu diesem Zweck weist der Schwenkträger 51 einen Nachläufer 52 auf, der gleitend auf einer Längsführungsstange 53 aufgenommen ist die mit dem ortsfesten Träger verbunden ist und sich quer zu der Ebene der austretenden Bahn erstreckt Insbesondere erstreckt sich die Längsführungsstange 53 parallel zu der Bewegungsebene der Bahnführungsrolle 21 und parallel zu dem Längsweg der Bahnbewegung. Eine Schwenkverbindung ist zwischen dem Nachläufer 52 und dem Schwenkträger 51 vorgesehen; bei der gezeigten Äusführungsform wird der Nachläufer 52 in einem halbkugelförmigen Lager 52a der »selbstausrichtenden« Bauart getragen, das eine begrenzte Winkelbewegung des Schwenkträgers 51 relativ zu dem Nachläufer 52 um die Fühlerschwenkachse X ermöglicht Wenn sich der bewegliche Führungsrahmen 22 um den Schwenkmittelpunkt C bewegt so daß sich die Bahnführungsrolle 21 am Austritt quer und im Winkel in bezug auf den Weg der Bahnbewegung bewegt werden somit der Bahnpositionsfühler 24 und der Fühlerträger 44 durch die Führungsstangen 41,41a in gleichbleibender räumlicher und winkelmäßiger Lage in bezug auf die austretende Bahn gehalten Die Fühlerschwenkachse X des Bahnpositionsfühlers 24 wird jedoch in einer vorgegebenen Stellung seitlich zu dem Weg der Bahnbewegung gehalten, so daß der Fühlenrager 44 und der Rnhnnositionsfühkr 24 längs der Führungsstangen 41, 41a während der Drehbewegung der Bahnführungsrolle 21 am Austritt bewegt werden. Die Längsführungsstange 53 ist vorzugsweise so angebracht, daß eine Einstellung in einer Richtung quer zu dem ortsfesten Träger möglich ist, um eine Anwendung bei Bahnen zu ermöglichen, bei denen das abgetastete Längsmerkmal einen abweichenden Abstand von dem Längsweg der Bahnbewegung hat; wie gezeigt, ist die Längsführungsslange 53 mit dem Gleitstein 58 verbunden, der entlang

ίο einer Stange 59 gleitend einstellbar ist. die mit dem ortsfesten Träger 23 durch Halteträger 60 fest verbunden ist, die sich quer dazu erstrecken. Die Stange 59 hat vorzugsweise einen nicht kreisförmigen Querschnitt, so daß der Gleitstein 58 darauf nicht drehbar.

jedoch gleitbar aufgenommen ist; eine Verriegelungsschraube 61 ist vorgesehen, um die Längsführungsstange wahlweise in einer bestimmten Position seitlich in bezug auf den Weg der Bahnbewegung festzulegen.
Aus der vorangegangenen Beschreibung des Aufbaus der Bahnführungsvorrichtung ergibt sich auch deren Funktion im Betrieb, die nachfolgend noch näher beschrieben wird. Der Bahnpositionsfühler 24 ist so angeordnet, daß er ein bestimmtes Längsmerkmal der Bahn abtastet, beispielsweise die Bahnkante, und ein Ausgangssignal erzeugt,.das der Richtung und dem Betrag der Abweichung der Bahnposition in bezug auf den Fühlerkopf 24a des Bahnkantenfühlers 24 entspricht. Die Steuervorrichtung 25 setzt die Betätigungseinrichtung 26 entsprechend dem von dem Bahnpositionsfühler 24 erzeugten Signal in Betrieb, um den beweglichen Führungsrahmen 22 und die Bahnführungsrolle 21 quer und im Winkel in bezug auf den Weg der Bahnbewegung um den Schwenkmittelpunkt C in einer Richtung und mit einer Amplitude zu bewegen, um eine Abweichung der Bahn von dem gewünschten Bewegungsweg zu korrigieren. Wenn beispielsweise die Bahnkante in der Austrittsebene Wx in einer Richtung abweicht beispielsweise nach links von dem wirksamen Mittelpunkt des Fühlerkopfes 24a des Bahnpositionsfühlers 24, wie in F i g. 1 dargestellt, dann bewirkt der Bahnpositionsfühler über die Steuerung 25 und die Betätigungsvorrichtung 26, daß die Bahnführungsrolle am Austritt quer und im Winkel in der entgegengesetzten Richtung verschoben wird, um die Bahn zu verschieben (nach rechts in Fig. 1), um die Abweichung der Bahn von dem gewünschten Weg der Bahnbewegung zu korrigieren. Der Fühlerträger 44 bewegt sich um einen Winkel mit dem beweglichen Führungsrahmen 22, so daß der Fühlerkopf 24a in

gleichbleibender räumlicher und winkelmäßiger Beziehung zu der austretenden Bahn Wx gehalten wird. Die Längsführungsstange 53, die mit dem Schwenkträger 51 in Eingriff steht hält jedoch die Schwenkachse X des Fühlerkopfes 24a an einer festen Stelle seitlich zu dem Weg der Bahnbewegung. Wenn die Bahnführungsrolle 21 am Austritt und die Führungsstangen 41,41a in einer Richtung quer zum Weg der Bahnbewegung verschoben werden, bewirken daher die Längsführungsstange 53 und der Schwenkträger 51, daß der Bahnposi-

tionsfühler 24 sich längs der Führungsstangen 41,41 a in der entgegengesetzten Richtung bewegt so daß der

Bahnpositionsfühler 24 an einer festen Stelle seitlich zu

dem Weg der Bahnbewcgung gehalten wird.

Durch die oben beschriebene Anordnung wird der

Fühlerkopf 24a so geheilten, daß er Schwankungen der Bahndurchtrittslinie in ihrer Austrittsebene Wx zuläßt wobei jedoch der Bahnpositionsfühler 24 an einer festen Stelle seitlich zu dem Weg der Bahnbewegung gehalten

wird. Dadurch wird es wiederum ermöglicht, den Bahnpositionsfühler 24 an einer Stelle nahe benachbart der Bahnführungsrolle 2t am Austritt oder, wie bei dem bevorzugten dargestellten Ausführungsbeispiel, tangential zu der Bahnführungsrolle 21 am Austritt an der Stelle anzuordnen, wo die Bahn die Bahnführungsrolle 21 verläßt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur seitlichen Führung einer bewegten Bahn mit einer Führungsrolle, die auf S einer Führungseinrichtung mit einem Führungsrahmen angeordnet ist, der um eine wirksame ortsfeste Drehachse in einer zur Austrittsebene der Bahn von der Führungsrolle senkrechten Ebene schwenkbar ist, mit einem Bahnpositionsfühler und mit einer von dem Bahnpositionsfühler gesteuerten Antriebsvorrichtung zur Verschwenkung der Führungseinrichtung, gekennzeichnet durch Führungsstangen (41,41a), die auf dem beweglichen Führungsrahmen (22) fest angebracht sind und sich quer zur Bewegungsrichtung (P) der Bahn und parallel zu der Führungsrolle (21) erstrecken, durch einen Fühlerträger (44), der gleitbar auf den Führungsstangen (41, 41a) angeordnet ist, wobei der Bahnpositionsfühler (24) die seitliche Position der Bahn in der Austrittsebene (Wx)der Bahn von der Führungsrolle (21) abfühlt, und durch eine Einrichtung (23, 58, 59, 61) zur seitlichen Fixierung des Bahnpositionsfühlers (24), wobei der Fühleriräger (44) bei einer Schwenkbewegung des Führungsrahmens (22) auf einer Längsführungsstange (53) senkrecht zur Austrittsebene (Wx) der Bahn bewegbar ist und mit dieser Längsführungsstange (53) derart verbunden ist, daß eine Drehbewegung um eine im wesentlichen in der Austrittsebene (Wx)in Bewegungsrichtung der Bahn liegenden Drehachse (X) möglich ist. und dadurch gekennzeichnet, daß die Abfühlposition des Bahnpositionsfühlers (24) auf der axialen Mantellinie der Führungsrolle (21), an der die Bahn von der Führungsrolle (21) abläuft, liegt.

2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühlerträger (44) über einen Schwenkträger (51) und einen gleitend auf der Längsführungsstange (53) geführten Nachläufer (52) mit der Längsführungsstange (53) verbunden ist. wobei eine begrenzte Winkelbewegung zwischen dem Schwenkträger (51) und dem Nachläufer (52) möglich ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur seitlichen Fixierung des Bahnpositionsfühlers (24) eine ortsfeste Stange (59) aufweist, die sich quer zu der Bewegungsrichtung (P) der Bahn erstreckt und an einem ortsfesten Träger (23) befestigt ist, und daß auf dieser Stange (59) ein Gleitstein (58) mit Verriegelungsschraube (61) vorgesehen ist, welcher die Längsführungsstange (53) aufnimmt.