DE2640883B2

DE2640883B2 - Automatische Vorrichtung zur Lageregelung des Randes eines laufenden Bandes

Info

Publication number: DE2640883B2
Application number: DE2640883A
Authority: DE
Inventors: Ivan Aleksandrovi&ccaron; Saratov Kolosov
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-09-10
Filing date: 1976-09-10
Publication date: 1981-06-11
Also published as: IN145489B; GB1526110A; US4073448A; ES451367A1; SE7609984L; CS186013B1; DE2640883A1; DE2640883C3; SU584366A1; FR2323611A1; FR2323611B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschriebenen Gegenstand.

Ein solcher Gegenstand ist beispielsweise in der FR-PS 11 19 642 beschrieben. Bei dieser bekannten Einrichtung sind zur Querverstellung der Spule zwei einfach wirkende Druckluftzylinder vorgesehen. Die Hubräume der beiden Zylinder sind mittels Rohrleitungen mit einer Preßgasquelle und mit einem Geber für die Lage des Bandrandes verbunden. Dieser Geber ist als querschnittveränderliche Düse ausgebildet und dient zur Steuerung der Bewegung der Kolben in den Druckluftzylindern. Jede der beiden von der Druckluftquelle kommenden Rohrleitungen weist eine Drossel auf. Zwischen einer Drossel und dem Hubraum des einen Zylinders ist mit ihrem Eingang eine Auslaßdüse mit veränderbarem Querschnitt angeschlossen, wobei sie die Funktion des Gebers für die Lage des Bandrandes ausübt. Den Druck in den Zylindern zeigt je ein Manometer an.

Ein Gleichgewichtszustand im Regelsystem d. h. gleiche Druckanzeige durch die Manometer ist nur möglich, wenn die Auslaßdüse mit veränderbarem Querschnitt ganz geschlossen ist. Bei einem Austreten des Druckmittels aus der Düse wird der Druck auf eines der Manometer fallen und der Druck auf das andere Manometer für eine gewisse Zeit dem Druck in der zugehörigen Zuleitung entsprechen, was jedoch den Gleichgewichtszustand der Spule stören und ein Wandern des Bandes auf der Spule einleiten würde, bis die Auslaßdüse sich schließt. Das Band kann nur in der Richtung auswandern, die dem öffnen der Düse entspricht. Bei einer Änderung des Gleichgewichtszustandes im System kann das Band zurückwandern, bis die Düse ganz geschlossen ist. Wandert jedoch das Band in der erwähnten Richtung weiter, so ist es nicht möglich, das Band in eine mittlere Soilage zurückzufüh-. ren, weil der Druck in dem einen Zylinder nicht größer werden kann als der Druck im anderen Zylinder, unabhängig davon, mit welcher Kraft die Düse mit veränderbarem Querschnitt geschlossen wird, d. h. unabhängig von der durch die am Rand des Bandes

ίο anliegenden Steuerrolle ausgeübten Wirkung. Damit stellt die bekannte Vorrichtung ein nur einseitig wirkendes Regelsystem dar.

Von diesem Stand der Technik ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ableitbar, die darin besteht,

ii eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschriebenen Gattung zu schaffen, mit der ein auf einer Spule auflaufendes Band aus einer nach beiden Seiten abweichenden fehlerhaften Lage selbsttätig in die Mittellage gebracht werden kann.

pn Die Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Mittein gelöst

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Lösung der Erfindungsaufgabe sind in den Patentansprüchen 2 und 3 beschrieben.

2) Dabei tritt die folgende Wirkung auf: Der Gleichgewichtszustand, bei dem sich der Kolben in dem doppelt wirkenden Zylinder nicht bewegt, wird bei ständigem Ausfließen des Druckmittels aus beiden Druckräumen des Zylinders über die zwei zugehörigen Auslaßdrosseln

in reguliert. Bei einem Unterschied des austretenden Gasvolumens durch diese Drosseln, d. h. bei einer Änderung des Strömungswiderstandes durch eine der beiden Drosseln, wird das Gleichgewicht gestört, der das Wandern des Kolbens in die eine oder in die andere

r> Richtung bewirkt, bis die Gleichheit des durch jede der Drosseln strömenden Volumens des Druckmittels wieder hergestellt ist. Bei einem Gleichgewichtszustand befindet sich die von dem an einer Bandkante anliegenden Folgeglied in ihrem Querschnitt gesteuerte

ίο Auslaßdüse in der Mittellage ihres Feststellweges. Eine Bewegung der den Querschnitt ändernden Klappe in Richtung der Verminderung des DurchHußquerschnittes bewirkt eine Bewegung des Kolbens nach der einen Seite und eine Bewegung der Klappe im Sinne eines

4^r> weiteren Öffnens der Düse bewirkt die Bewegung des

Kolbens und damit die Querverstellung der die Lageregelung des Bandrandes bewirkenden Spule im Sinne der Aufgabe nach der anderen Seite. In der DE-AS 19 23 460 wird eine automatische

Lageregelungsvorrichtung für den Rand eines laufenden Bandes mit einer Einrichtung zur Querverstellung der Rolle, die als druckgasbetätigtes Zylindersystem ausgeführt ist, beschrieben. Die Arbeit der Druckgaszylinder wird durch Düsen gesteuert, die von einer Druckluft lieferquelle über ein Reduzierventil und eine Leitung versorgt werden und die die Geber für die Lage des Bandes darstellen. Die Lagefühler sind an das erwähnte Reduzierventil angeschlossen, während der Verstellzylinder den vollen Luftdruck erhält. Für den Ein- und Auslaß in den unteren und in den oberen Zylinderraum des Verstellzylinders dienen ein und dieselben Elemente. Der eine Raum wird dabei durch den vollen Druck beaufschlagt, während der andere Raum mit der Atmosphäre verbunden wird. Das Regelorgan — eine Rolle — kann nur drei feste Stellungen einnehmen, so daß die Vorrichtung nur schrittweise wirken kann.

Im Gegensatz zu der bekannten Vorrichtung enthält die erfindungsgemäße Vorrichtung vom Druckmittel

durchflobsene Räume, was sowohl eine statische wie eine dynamische Wirkungsweise dieser Räume bewirkt. Die Druckdifferenz in den Räumen bewirkt die Bewegung des Kolbens im Verstellzylinder. Das Kräftegleichgewicht mit Bezug auf den Kciben stellt -, sich ein, wenn der Luftdurchsatz durch die Drosseln an den Auslaßöffnungen gleichförmig ist Wesentlich ist die Trennung der Elemente für den Ein- und den Auslaß in die Zylinderräume.

In der DE-AS 11 63 112undder DE-OS 21 05 754 sind m Vorrichtungen beschrieben, die der erfindungsgemäßen Vorrichtung ähnlich sind. In beiden Druckschriften sind Düsen dargestellt, die als öffnungen auf der zylindrischen Oberfläche einer ein sich bewegendes Band führenden Stange ausgeführt sind, wie es ähnlich im is Patentanspruch 3 beschrieben ist.

Hinsichtlich ihrer Wirkungsweise ist die in der DE-AS 11 63 112 beschriebene Vorrichtung der in der DE-AS 19 23 460 beschriebenen ähnlich, da sie, wie diese, nur schrittweise und deshalb relativ ungenau >virkt Die Vorrichtung nach der DE-OS 21 05 754 besitzt zwar einen Verstellzylinder für die Regelung der Bandkantenlage mit einer an das eine Zylinderende angeschlossenen Druckluftleitung. Der Druck des zugehörigen Zylinderraumes ist durch Leistungsregelung des 2-, druckerzeugenden Kompressors möglich. Im gegenüberliegenden Zylinderraum ist eine Feder untergebracht, die zum Erreichen eines Gleichgewichtszustandes verwendet wird.

Unterschiedlich zu dem in Betracht gezogenen Stand so der Technik besitzt die Vorrichtung nach der Erfindung an ihrem Verstellzylinder für die bandführende Spule füi beide durch einen Kolben getrennte Druckräume des Zylinders je eine regelbare Auslaßdüse. Dadurch besteht ein nach zwei Seiten aus einer Mittellage r> auspendelndes Regelsystem, das selbsttätig in die Mittellage zurückpendelt.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist Bestandteil einer automatischen Einrichtung zum Längsschneiden eines elastischen Werkstoffes in Bänder, z. B. thermoschmelzbarem Kunststoff, Gewebe, Filz, Papier u. a, wie sie z. B. bei der Fertigung von Nickel-Cadmium-Akkumulatoren zur Anwendung kommen, wo eine besonders dünne Trennfolie für die Elektroden zur Anwendung kommt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch eine automatische Vorrichtung zur Lageregelung des Randes eines laufenden Bandes;

F i g. 2 eine Ausführungsvariante der Vorrichtung mit einer Auslaßdüse, ausgeführt als eine öffnung in einer hohlen Stange;

F i g. 3 eine Ausführungsvariante der Vorrichtung mit einer Auslaßdüse, ausgeführt als zwei öffnungen in einer hohlen Stange.

Die automatische Vorrichtung zur Lageregelung des Randes eines laufenden Bandes enthält einen Spulenhalter 1 (F i g. 1) mit einer darauf angebrachten Spule 2, der das Band 3 z. B. einem Automaten zum Längsschneiden des Bandes in Streifen (auf den Zeichnungen nicht abgebildet) zuführt. In der Nähe der Spule 2 parallel zu ihrer Achse ist eine hohle Stange 4 angeordnet, um die das Band 3 bei dessen Bewegung geführt ist. Am Ende des Spulenhalters 1 ist eine Kupplung 5 zum axialen Verbinden des Spulenhalters 1 zu der Kolbenstange 6 einer Einrichtung für die Querverstellung der Spule 2 angeordnet. Die Einrichtung enthält einen Druckluftzylinder 7, in dem sich die Kolbenstange 6 mit einem Kolben 8 bewegt Die beiden Räume des Druckluftzylinders 7 beiderseits des Kolbens 8 sind mit einer Druckluftquelle über Rohrleitungen 9 und 10, die jeweils eine regulierbare Drossel 11 und 12 enthalten, und in eine gemeinsame Rohrleitung 13 münden, verbunden.

Auf dem Abschnitt der Rohrleitung 9 zwischen der Drossel 11 und der Mündung in den linken Raum des Druckluftzylinders 7 ist eine Düse 14 angebracht die den linken Raum des Druckluftzylinders 7 mit der Außenluft verbindet Die Düse 14 ist ein Bestandteil des Gebers für die Lage des Randes des Bandes 3. Der Geber umfaßt ferner eine Klappe 15, die an einem Ende eines zweiarmigen Hebels mit dem Drehpunkt A angeordnet ist und die Ausgangsöffnung der Düse 14 unter Einwirkung einer Feder 16 schließt, während das andere Ende des Hebels auf der Randkante des laufenden Bandes 3 aufliegt.

Zur Regelung des Gleichgewichtszustandes des Kolbens 8 unter verschiedenen Arbeitsbedingungen ist auf dem Abschnitt der Rohrleitung 10 zwischen der Drossel 12 und der Mündung in den rechten Raum des Druckluftzylinders 7 eine regelbare Drossel 17 angebracht, die diesen Raum des Druckluftzylinders 7 über eine Düse 18 mit der Außenluft verbindet.

Die Vorrichtung funktioniert folgendermaßen: Zum Einrichten wird die Rohrleitung 13 (Fig. 1) mit der DruckluftqueKe verbunden. Mit Hilfe der Drossel 17 und der Klappe 15 wird das etwa gleiche ausströmende Gasvolumen aus den Düsen 14,18 eingestellt und durch Regelung der Drosseln 11 und 12 der Kolben 8 in etwa mittlerer Stellung gehalten. Danach muß sich der Kolben 8 bei mit Hilfe der Klappe 15 vollkommen geschlossener Düse 14 nach rechts bewegen und dabei die Randkante des Bandes 3 gegen das freie Hebelende der Klappe 15 schieben, während bei durch das Drücken der Klappe 15 auf den Hebel geöffneter Düse 14 der Kolben 8 sich nach links bewegen und dabei die Randkante des Bandes 3 vom freien Ende des Hebels der Klappe 15 wegschieben muß.

Im Falle einer ungleichen Geschwindigkeit des Kolbens 8 bei seiner Bewegung nach rechts und nach links wird eine zusätzliche Einstellung der Drossel 11 und 12 vorgenommen, bis die Geschwindigkeit des Kolbens 8 bei seiner Bewegung in beiden Richtungen gleich ist

Das weitere Einrichten der Vorrichtung erfolgt bei laufendem Band 3. Ist die Empfindlichkeit des Systems bei der Verstellung der Randkante des Bandes 3 in beiden Richtungen ungleich, wird die Drossel 17 reguliert bis die mittlere Lage der Klappe 15 relativ zur Düse 14 beim Gleichgewichtszustand des Kolbens 8 in Richtung der höheren Empfindlichkeit erreicht ist Ist die Geschwindigkeit der axialen Verstellung der Spule 2 unter Einwirkung des Kolbens 8 zu hoch, wird entweder der Querschnitt der beiden Drosseln 11, 12 reduziert oder der Gasdruck im System herabgesetzt.

Kehrt die Randkante des Bandes 3, sich in einer der Richtungen bewegend, zu langsam in die mittlere Lage zurück, wird entweder der Gasdruck vor den Drosseln 11 und 12 erhöht oder es werden gleichzeitig die beiden Drosseln 11 und 12 weiter geöffnet. Nach einer solchen Einregulierung regelt die Vorrichtung automatisch die Randkante des laufenden Bandes 3 in die vorgegebene Lage, bewegt sich d'^e Randkante des Bandes 3, die von der Spule 2 abläuft, nach rechts und drückt dabei auf das freie Ende des Hebels des Gebers, so entfernt sich die Klappe 15 von der Stirnöffnung der Düse t4 und

vergrößert damit das Volumen der Druckluft, das aus dem linken Raum des Druckluftzylinders 7 ausströmt. Dabei sinkt der Druck im linken Raum des Druckluftzylinders 7 und der Kolben 8 bewegt sich nach links, verstellt die Spule 2 ebenfalls nach links und stellt die vorgegebene Lage der Randkante des Bandes 3 sowie die Lage der Klappe 15 relativ zur Stirnöffnung der Düse 14 wieder her. Der Druck in den Räumen des Druckluftzylinders 7 gleicht sich aus und im System tritt Gleichgewicht ein. Bei der Verstellung der Randkante des Bandes 3 nach links erfolgt auf ähnliche Weise die rückläufige Bewegung des Kolbens 8.

Die Ausführung der Vorrichtung nach F i g. 1 ist zweckmäßig für Bänder mit steifem Rand oder z. B. für netzartiges Materia!, das keiner, wesentlichen Widerstand dem durchfließenden Gasstrom leistet.

Für Bänder aus ausreichend dichten Materialien wie z. B. Gewebe, Folie, Papier u. a. wird die Vorrichtung folgendermaßen ausgeführt:

Der Geber enthält für die Lage der Randkante des Bandes 3 (F i g. 2) eine Düse 19, die als eine öffnung auf der zylindrischen Oberfläche einer Stange 4 ausgeführt ist, wobei die Funktion der Klappe unmittelbar die Randkante des Bandes 3 ausübt. Dabei ist an der Stirnseite der Stange 4 ein Kanal 20 ausgeführt der die Düse 19 über eine Rohrleitung 21 und die Rohrleitung 10 mit dem rechten Raum des Druckluftzylinders 7 verbindet. Die Drossel 17 und die Düse 18 sind in diesem Falle an der Rohrleitung 9 angebracht und verbinden den linken Raum des Druckluftzylinders 7 mit der Außenluft. Die übrigen Bauteile der Vorrichtung sind ähnlich der Vorrichtung nach F i g. 1.

Das Einrichten der Vorrichtung erfolgt in diesem Falle ähnlich der oben beschriebenen bis der Gleichgewichtszustand des Kolbens 8 bei der Lage der Randkante des laufenden Bandes 3 in der Mitte der öffnung der Düse 19 durch das Regulieren des Druckluftstromes, der aus der Düse 18 strömt, mit Hilfe der Drossel 17 erreicht ist.

Für Bänder mit einer einzuhaltenden Breite, die sich in Toleranzgrenzen nicht über ±13 mm ändert, ist es zweckmäßig, die in Fig. 3 abgebildete Vorrichtung anzuwenden.

In diesem Falle wird auf der zylindrischen Oberfläche der Stange 4 in einem Abstand von der Düse 19, der der mittleren Breite des Bandes 3 gleich ist, eine öffnung 22 ausgeführt. Dabei wird von der anderen Stirnseite der Stange 4 ebenfalls ein Kanal 20 angeordnet, der die öffnung 22 über eine Rohrleitung 23 und die Rohrleitung 9 mit dem linken Raum des Druckluftzylinders 7 verbindet und das gleichmäßige Ausströmen der Luft aus den beiden Räumen des Druckluftzylinders 7 gleichzeitig durch die Düse 19 und die öffnung 22 gewährleistet. Die Funktion der Klappe üben in diesem Falle die beiden Randkanten des laufenden Bandes 3 aus.

!n diesem Falle erfolgt das Einrichten der Vorrichtung lediglich durch die Einstellung der Drosseln 11 und 12, bis die gleiche Lage der Randkanten des Bandes 3 relativ zur öffnung 19 und zur öffnung 22 erreicht ist.

Dabei steigt die Empfindlichkeit des Systems gegen die Veränderung der Lage des Bandes 3 um das zweifache, denn bei der Verstellung des Bandes in der einen bzw. anderen Richtung fällt der Druck in dem einen Raum des Druckluftzylinders 7 ab. während er in dem anderen Raum des Druckluftzylinders um denselben Wert steigt.

Die in F i g. 3 abgebildete Vorrichtung ist zweckmäßig zur Lageregelung des Randes der Bänder mit besonders engen Breitentoleranzen anzuwenden. Eine solche Ausführung gewährleistet die höchste Empfindlichkeit und Genauigkeit der Lageregelung des Bandrandes.

Die in F i g. 2 abgebildete Vorrichtung soll zweckmäßig für Bänder angewendet werden, deren Breite in bedeutenden Grenzen schwankt.

Die in F i g. 2 und 3 abgebildete Vorrichtung zeichnet sich gegenüber der Vorrichtung nach F i g. 1 durch die Einfachheit der Ausführung des Einrichtens und in der Arbeit aus. Es ist daher zweckmäßig, die Vorrichtung nach Fig. 1 nur für Bänder anzuwenden, die keinen wesentlichen Widerstand für Gasströme leisten, z. B. für Netze und dergleichen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Automatische Vorrichtung zur Lageregelung des Randes eines laufenden Bandes mit einem Spulenhalter, mit einer Einrichtung zur Querverstellung der Spule mit Kolben-Zylinderantrieb, wobei zwei Zylinderdruckräume über Rohrleitungen mit je einer regulierbaren Drossel mit einer Druckgasquelle verbunden sind und an einer der beiden Rohrleitungen eine von einem an einer Bandkante anliegenden Folgeglied in ihrem Querschnitt gesteuerte Auslaßdüse als Geber für die Lage der Bandkante vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zylinderdruckräume Teile eines einzigen durch einen Kolben (8) geteilten doppelt wirkenden Zylinders (7) sind, und daß eine regelbare Auslaßdüse (18) auch an der anderen der beiden Rohrleitungen (9,10) vorgesehen ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Auslaßdüsen (14,18) mit je einer den Düsenquerschnitt ändernden Klappe versehen sind, die jeweils über ein erwähntes Folgeglied bewegbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (3) über eine vor dem Spulenhalter (1) angeordnete hohle Stange (4) geführt ist, und daß mindestens eine der Auslaßdüsen als eine Öffnung (19, 22) auf der zylindrischen Oberfläche der Stange (4) ausgeführt ist, während als den Querschnitt der Düse steuerndes Element der Rand des die Stange (4) an der Öffnung (19, 22) umgreifenden Bandes (3) genützt wird.