DE4335747C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Führen eines Bandes - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Führen eines BandesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Führen eines Bandes quer zu seiner Laufrichtung nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Führen eines Bandes quer zu sei
ner Laufrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4.
Laufende Bahnen, insbesondere bei der Verarbeitung von Papier- und Kunststoffbahnen, können
in unerwünschter Weise quer zu ihrer Laufrichtung auswandern. Dies betrifft auch endlose Bän
der, insbesondere Förderbänder.
Der Einfachheit halber werden im folgenden Bahnen, endlose Bänder, Materialstreifen, Gurte
und dergleichen unter dem Begriff Band zusammengefaßt.
Um einen störungsfreien Lauf solcher Bänder zu gewährleisten, müssen diese auch quer zu ihrer
Laufrichtung geführt werden. Dazu sind nach dem Stand der Technik passive und aktive Band
führungsvorrichtungen bekannt. Unter passiven Führungsvorrichtungen werden Vorrichtungen
verstanden, die eine stabile Lage des Bandes gewährleisten, ohne daß eine äußere Kraft zum
Zwecke der Steuerung des Bandes auf die Vorrichtung wirkt. Solche passiven Bandführungsvor
richtungen können jedoch nicht den hohen Anforderungen an eine besonders genaue Einhaltung
der Kantenlage der Bänder sowie an ein möglichst verzögerungsfreies Ansprechen der Führungs
vorrichtung genügen, weshalb vielfach aktive Bandführungsvorrichtungen bevorzugt werden.
Aktive Bandführungsvorrichtungen zeichnen sich gegenüber den passiven Bandführungsvorrich
tungen durch eine schnellere Korrektur der Kantenlage bei eventuellen Abweichungen aus.
Eine aktive Bandführungsvorrichtung ist beispielsweise aus der DE-OS 39 34 241 bekannt. Die
dort beschriebene Anordnung zum Führen eines laufenden Bandes weist eine Walze auf, die an
ihrem einen Ende drehbar dem Rahmen der Maschine gegenüber und am anderen Ende drehbar
an einer Regelapparatur gelagert ist. Die Regelapparatur weist einen mit der Walze verbundenen
Schwenkarm und einen Hilfsarm auf, die koaxial drehbar gekoppelt sind. Zwischen dem Hilfsarm
und dem Rahmen oder dem Rahmenstück ist ein Flüssigkeitsbalg vorgesehen, wobei durch Rege
lung der Flüssigkeitsmenge dieses Balgs die Lage des Hilfsarms bezüglich des Rahmens geregelt
wird. Dabei wird die Walze um die Achse herum und somit die Richtung der Achse der Walze
der Längsrichtung des Bandes gegenüber gedreht, und die Walze wird entsprechend zum Ver
schieben des Bandes in dessen Querrichtung beeinflußt.
Ein Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht darin, daß eine erste der beiden Achsen
aufhängungen ortsfest ist. Die Regelbewegung wird von der zweiten, an die Regelapparatur ge
koppelten Achsenaufhängung allein durchgeführt. Dadurch verändert sich die Spannung im lau
fenden Band auf der Seite der zweiten Aufhängung viel stärker als auf der Seite der ersten. Der
ständig wirkende Spannungsunterschied kann am fertigen Produkt zu Verzugserscheinungen füh
ren.
Die einseitig feste Aufhängung wirkt sich auch deswegen störend aus, weil für eine Korrektur der
Bandposition in Richtung der ersten Aufhängung eine Verlängerung des Bandweges und damit
eine Dehnung des Bandes erforderlich ist, während für eine Korrekturbewegung in Richtung der
zweiten Aufhängung der Bandweg verkürzt werden muß und die Spannung folglich nachläßt.
Ersterer Fall kann, insbesondere bei Bändern aus wenig elastischen Materialien, zu Beschädi
gungen des Bandes führen, die aufgrund der Asymmetrie der Vorrichtung nur an einer Seite des
Bandes auftreten.
Nachteilig ist ferner die erhebliche Baugröße, die vom Rahmen und den hydraulischen Einrich
tungen benötigt wird. Zu beiden Seiten des Bandes muß ein stabiler Rahmen vorgesehen sein,
um die Führungselemente aufhängen zu können. Bei kompakten Verarbeitungsmaschinen mit
beengten Einbauverhältnissen behindern diese Teile das manuelle Einlegen der Bahn sowie den
Zugriff auf Maschinenteile, z. B. zur Wartung.
Eine weitere Bandführungsvorrichtung ist aus der DE-GM 91 08 408 bekannt. Hier wird eine
Vorrichtung zum Führen eines Bandes quer zu seiner Laufrichtung beschrieben, welche einen
Rahmen und eine vom Band teilweise umschlungene Steuerwalze umfaßt. Die Steuerwalze ist
um eine Achse drehbar gelagert, und die Drehachse der Steuerwalze hat eine Sollposition, in der
das Band gleichmäßig mit konstantem Bandkantenabstand bezüglich des Rahmens geführt wer
den kann. Die Drehachse ist ihrerseits zwischen der Sollposition und Bandrückführungspositio
nen drehbar, in denen eine seitliche Verschiebung des Bandes korrigiert werden kann. Läuft das
Band in seiner Sollage, so wird es gleichmäßig entlang seiner Breite durch eine Zugspannung
belastet. Diese Zugspannung ist notwendig, wenn das Band über eine oder mehrere Rollen be
wegt wird. Durch die Drehung der Steuerwalzenachse steigt die Zugspannung auf der Seite des
Bandes, das sich von der Sollage der Bandmitte entfernt. Gleichzeitig sinkt die Zugspannung auf
der anderen Seite des Bandes. Durch den Unterschied der Zugspannung im Band werden Rück
stellkräfte auf das Band ausgeübt, welche im wesentlichen quer zur Laufrichtung wirken und das
Band zurück in die Sollage verschieben. Um die Achse der Steuerwalze drehen zu können, ist
die Steuerwalze beidseitig jeweils an einer Zylinderkolbeneinheit angeordnet, wobei eine Kol
benseite über ein pneumatisches und eine Kolbenseite über ein hydraulisches, jeweils mit beiden
Zylindern kommunizierendes Leitungssystem beaufschlagt ist.
Diese Vorrichtung zeichnet sich gegenüber der zuerst beschriebenen Vorrichtung dadurch aus,
daß die Mitte der Steuerwalze bei der Regelungsbewegung in Ruhe ist, so daß die Gesamtspan
nung des Bandes konstant bleibt. Zwar tritt bei dieser Vorrichtung bei jeder Regelbewegung eine
Verlängerung und eine Verkürzung des Bandweges an jeweils gegenüberliegenden Kanten des
Bandes auf, doch ist das Ausmaß dieser Bandwegänderung bei gleicher Regelwirkung auf das
Band kleiner als im Fall der Vorrichtung aus DE-OS 39 34 241. Jedoch ist auch bei dieser Vor
richtung die Dehnung des Bandes proportional zum Hub der Regelbewegung und kann bei gro
ßen Hüben zu einer inakzeptablen Beanspruchung des Bandes führen, die das Band auf beiden
Seiten schädigen.
Der nächstkommende Stand der Technik ist aus US-PS 3 436 002 bekannt. Hier wird eine Vor
richtung zum Führen eines Bandes quer zu seiner Laufrichtung beschrieben, die eine schwenkbar
an einem Rahmen angeordnete Steuerwalze umfaßt, die vom Band teilweise umschlungen wird.
Bei Sollage des Bandes befindet sich die Steuerwalze in ihrer Sollachsenposition. Die Sollachse
verläuft parallel zu Achsen von vor- und nachgeordneten Umlenkrollen, über die das Band ge
führt wird. Bei einer seitlichen Verschiebung des Bandes wird die Steuerwalze derart ver
schwenkt, daß der Mittelpunkt der Steuerwalze in Ruhe verbleibt und sich die Schnittpunkte der
Steuerwalzenachse mit zwei senkrecht auf der Sollachse verlaufenden Ebenen gegenläufig auf
Kreisbahnen bewegen. Das Band wird durch die Verschwenkung zurück in seine Sollage ge
zwungen, da die Steuerwalzenachse dabei einen Winkel zu den Achsen der Umlenkrollen ein
schließt. Da sich der Bandweg auf der einen Seite des Bandes bei einer Verschwenkung stets
verlängert, wurde diese Vorrichtung für spezielle Bänder mit Verzugserscheinungen entwickelt.
Solche Bänder sind zum Beispiel aus Gewebe. Eine Verlängerung des Bandweges führt zu einem
Spannungsanstieg des Bandes an der betreffenden Bandseite. Für wenig elastische Bänder ist die
Vorrichtung jedoch nicht geeignet, da die unterschiedlichen Spannungen im Band zu Verzugser
scheinungen führen. Zwar wird in der US-PS 3 436 002 auch für unelastische Bänder eine weite
re Vorrichtung beschieben, die jedoch mehrere Steuerwalzen umfaßt und deshalb nicht zum zu
betrachtenden Stand der Technik gehört.
Nachteilig bei den zuvor beschriebenen Vorrichtungen ist ferner, daß eine beidseitige Aufhän
gung der Steuerwalze notwendig ist. Das ordnungsgemäße Funktionieren dieser Bandführungs
vorrichtungen ist durch die insbesondere bei der Verarbeitung von Papier- und Kunststoffbahnen
entstehenden Stäube gefährdet, die sich auf den Aufhängungen ablagern können. Derartige Ver
unreinigungen können auch auf das Band gelangen, was in vielen Fällen zu Makulatur (Abfall)
führt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen Bänder
quer zu ihrer Laufrichtung exakt geführt werden, wobei die Gefahr einer Überdehnung des Ban
des durch große Regelbewegungen ausgeschlossen ist.
Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung die Merkmale der Ansprüche 1 und 4 vor.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren gemäß Anspruch 1 werden auf ein laufendes Band, wenn das Band in uner
wünschter Weise quer zu seiner Laufrichtung auswandert, Rückstellkräfte ausgeübt, welche das
Band zurück in seine Sollage zwingen. Verfahrensgemäß erfolgt das Führen des Bandes quer zu
seiner Laufrichtung mit Hilfe einer vom Band teilweise umschlungenen Steuerwalze. Die Steuer
walzenachse befindet sich bei Sollage des Bandes in ihrer Sollachsenposition. Die Sollachse
verläuft parallel zu einer ortsfesten Halteachse, auf der die Steuerwalze schwenkbar angeordnet
ist. Bei einer seitlichen Verschiebung des Bandes wird die Steuerwalzenachse derart verschwenkt,
daß sich ihre Schnittpunkte mit zwei senkrecht zur Sollachse verlaufenden Ebenen gegenläufig auf
Kreisbahnen bewegen, wobei die Mittelpunkte der Kreisbahnen auf der Halteachse liegen. Die
Verschwenkung hat die gewünschte Folge, daß sich bei kleinen Verschiebungen des Bandes
durch kleine Verschwenkbewegungen der Bandweg auf einer Bandseite leicht verlängert und auf
der anderen Bandseite leicht verkürzt und daß sich bei großen Verschiebungen durch große Ver
schwenkbewegungen die Bandwege auf beiden Seiten des Bandes verkürzen, dies jedoch in un
terschiedlich starker Weise. Dadurch werden unzulässige Überdehnungen des Bandes sicher
ausgeschlossen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung des Verfahrens ist vorgesehen, der Verschwenkbe
wegung der Steuerwalzenachse eine axiale Bewegung der Steuerwalze parallel zur Sollachse zu
überlagern.
Dabei stehen Weg und Richtung der axialen Bewegung vorteilhafterweise in einem festen Ver
hältnis zur Verschwenkbewegung der Steuerwalze.
Gegenstand der Erfindung gemäß Anspruch 4 ist eine Vorrichtung zum Führen eines Bandes quer zu seiner
Laufrichtung mit einer teilweise von Band umschlungenen Steuerwalze, die an einem ortsfesten
Rahmen verschwenkbar angeordnet ist, wobei sich die Steuerwalzenachse bei Sollage des Ban
des in ihrer Sollachsenposition befindet. Auf einer vom Rahmen getragenen Halteachse für die
Steuerwalze sind zwei Exzenter drehbar angeordnet, die über eine Kupplungsvorrichtung in Ver
bindung stehen und gegenläufig antreibbar sind. Die Steuerwalze ist über Lager drehbar auf den
Exzentern gelagert. Bei Sollage des Bandes sind die Exzenter derart zueinander ausgerichtet, daß
die Steuerwalzenachse parallel zur Halteachse verläuft.
Bei dieser Vorrichtung können alle zum Erzeugen der Verschwenkbewegung der Steuerwalze
erforderlichen Bauteile innerhalb der Steuerwalze angeordnet werden, wodurch ein äußerst
kompakter Aufbau erzielt wird, bei dem Verschmutzungen der Vorrichtung wirkungsvoll verhin
dert werden und damit die Gefahr von Makulatur stark sinkt. Insbesondere ist es möglich, die
Steuerwalze nur einseitig am Rahmen zu befestigen, was die Handhabung des Bandes erheblich
vereinfacht.
Eine solche Vorrichtung kann äußerlich genauso wie eine Umlenkrolle aussehen und kann somit
auch an denselben Stellen in einer Bandförderanlage Verwendung finden. Dies ermöglicht den
nachträglichen Austausch von Umlenkrollen einer solchen Anlage durch erfindungsgemäße Vor
richtungen, wodurch sich mit einem Mindestmaß an Investitionen das Ausmaß an Makulatur und
damit die Wirtschaftlichkeit einer solchen Anlage erheblich verbessern läßt.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus weiteren Ansprüchen.
So ist vorgesehen, daß die Lager auf den Exzentern Wälzlager sind.
Dadurch wird eine reibungsarme Drehbewegung der Steuerwalze ermöglicht, die eine hohe Le
bensdauer der Vorrichtung begünstigt.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung besteht die Kupplungsvorrichtung aus einem Ritzel mit
ortsfester Drehachse, welche an der Halteachse befestigt ist und auf der Halteachse senkrecht
steht, wobei das Ritzel zwischen zwei am Rande gezahnten Hülsen angeordnet ist, die jeweils
mit einem Exzenter starr verbunden sind.
Dieses ist eine einfache Ausführung, die mit wenigen Bauteilen realisiert werden kann. Dabei ist
es zweckmäßig, daß im Inneren der Halteachse eine Drehstange angeordnet ist, die an einem
Ende starr mit einem Drehantrieb verbunden ist und am gegenüberliegenden Ende starr mit einem
der Exzenter verbunden ist.
Eine zweite vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Kupplungsvor
richtung aus zwei Hülsen mit je einem auf einer Außenfläche jeder Hülse schraubenlinienförmig
verlaufenden Langloch besteht, in das ein starr mit der Halteachse verbundener Stift eingreift. Die
Gängigkeit der Schraubenlinie an beiden Hülsen ist entgegengesetzt. Eine Hülse ist mit einem
Exzenter starr verbunden und bildet mit diesem eine Exzentereinheit. Zwischen den Exzentern ist
eine Verbindungseinrichtung angeordnet, die deren Abstand konstant hält, jedoch ihre Drehung
gegeneinander ermöglicht.
Die Verbindungseinrichtung zwischen den Exzentern besteht vorzugsweise aus den Wälzlagern
und der Steuerwalze.
Diese Vorrichtung ermöglicht es in einfacher Weise, eine axiale Bewegung der Steuerwalze mit
der Verschwenkbewegung zu koppeln. Mit Hilfe der axialen Bewegung der Steuerwalze, bei der
das Band seitwärts mitgenommen wird, kann sehr schnell auf eine Verlagerung des Bandes aus
der Sollage reagiert werden.
Die freie Drehbarkeit der Exzenter gegeneinander bei konstantem Abstand läßt sich in besonders
einfacher Weise gewährleisten, indem die Wälzlager und die Steuerwalze in die Verbindungs
einrichtung einbezogen werden.
Zum Antrieb der Verschwenkbewegung der Steuerwalze ist als Kraftübertragung vorteilhaft
im Inneren der Halteachse eine Schubstange angeordnet, die an einem Ende starr mit einem
Schubantrieb und am gegenüberliegenden Ende axial formschlüssig, aber drehbar mit einem Ex
zenter verbunden ist.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert.
Darin zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 in schematisierter Weise die Verschwenkung der Steuerwalze gemäß der Erfindung;
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungs
gemäßen Vorrichtung im Teilschnitt;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung aus Fig. 3;
Fig. 5 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung aus Fig. 4 entlang der Linie
V-V;
Fig. 6 in schematisierter Weise die Verschwenkung der Steuerwalze gemäß eines zweiten Aus
führungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungs
gemäßen Vorrichtung im Teilschnitt;
Fig. 8 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung aus Fig. 7;
Fig. 9 einen Längsschnitt durch eine abgewandelte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vor
richtung aus Fig. 7.
Die in Fig. 1 gezeigte erfindungsgemäße Vorrichtung 10 umfaßt eine Steuerwalze 12, die ein
seitig mit einem Rahmen 16 in Verbindung steht. Das Band 14 wird über die Steuerwalze 12
umgelenkt. Dabei berührt das Band 14 ein Viertel des Umfangs der Steuerwalze 12. Die Lage der
Bandkante des Bandes 14 wird mit Hilfe eines Sensors 17 ermittelt. Der Sensor kann beispiels
weise eine Lichtschranke umfassen, mit der überprüft werden kann, ob das Band innerhalb der
vorgesehenen Toleranzbreite liegt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt darüber hinaus
einige nicht abgebildete Einrichtungen, wie zum Beispiel eine Steuer- und Kontrolleinrichtung
und eine Antriebseinheit zum Antrieb der Verschwenkbewegung der Steuerwalzenachse, wobei
die Steuer- und Kontrolleinheit die Signale des Sensors 17 verarbeitet und auswertet und an die
Antriebseinheit, die mit der Steuerwalze 12 in Verbindung steht, weiterleitet. Die Pfeile 18 geben
die Laufrichtung des Bandes an.
Bei hohen oder schwankenden Bandgeschwindigkeiten kann das Band aus seiner Sollage seitlich
zur Laufrichtung abweichen. Ferner kann das Band einen ungleichmäßigen Verlauf haben, z. B.
durch einen ungleichmäßigen Randschnitt. Die seitliche Abweichung wird vom Sensor 17 regi
striert und an die Steuereinheit (nicht abgebildet) weitergeleitet, die eine Verschwenkbewegung
der Steuerwalze 12 bewirkt.
Fig. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung, wie sich gemäß der Erfindung die Steuerwal
zenachse verschwenkt. Dabei bezeichnet WA eine starr mit einem Rahmen verbundene Achse.
Mit E1 und E2 sind zwei auf der Achse WA senkrechte Schnittebenen bezeichnet. Die Steuerwal
zenachse SA schneidet die Ebenen E1, E2 in Punkten, die auf Kreisbögen (+, 0, -) liegen, deren
Mittelpunkte auf der Achse WA liegen. Als Beispiel für eine mögliche Verschwenkung der Steu
erwalzenachse SA ist eine Verbindung zwischen den zwei Punkten (+, +) in den Ebenen E1 und
E2 als Strichpunktlinie eingezeichnet. Ein Verlauf der Steuerwalzenachse SA durch die Punkte (-,
-) bzw. (0, 0) oder durch dazwischenliegende Punkte auf den Kreisbögen ist ebenfalls möglich.
Dabei entspricht ein Verlauf der Steuerwalzenachse SA durch die Punkte (0, 0) der Sollposition
der Steuerwalze. Die Steuerwalzenachse SA verläuft dabei parallel zur Achse WA.
Im in Fig. 2 dargestellten Fall ist die von den Achsen WA und SA aufgespannte Ebene parallel
zur Ebene des an der Vorrichtung eintreffenden Bandes. Dies ist eine bevorzugte Orientierung, da
hier bei maximaler Verschwenkung (+, +; -, -) der Steuerwalze auf beiden Seiten des Bandes
praktisch keine Verlängerung des Bandwegs auftritt. Diese Anordnung ist jedoch für die Wirk
samkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht erforderlich, je nach zulässiger Dehnung des
Bandes können auch andere Anordnungen gewählt werden.
Im folgenden wird anhand der Fig. 3 bis 5 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine erfindungs
gemäße Vorrichtung beschrieben, die die in Fig. 2 veranschaulichte Verschwenkung zum Füh
ren eines laufenden Bandes durchführt.
In den Fig. 3 und 4 ist eine erste Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 20 per
spektivisch im Teilschnitt bzw. im Längsschnitt gezeigt. Die Vorrichtung 20 ist über das Gehäuse
28 eines (nicht dargestellten) Antriebs an einem Rahmen befestigt. In der Verlängerung der Sym
metrieachse des Gehäuses 28 ist an diesem eine hohle Halteachse 32 angebracht. Gehäuse 28
und Halteachse 32 können aus einem Stück gefertigt sein. Im Innern der Halteachse 32 verläuft
eine Drehstange 34, die an ihrem einen Ende mit der Antriebswelle des Antriebs und an ihrem
anderen Ende mit dem Bodenstück 22 einer zylindertopfförmigen Hülse 24 verbunden ist, die
das vom Antrieb abgewandte Ende der Halteachse 32 außen umgreift. Die Hülse 24 ist um die
Halteachse 32 herum drehbeweglich, wobei zwischen beiden Gleitlager 42 angeordnet sind, um
die Reibung und das radiale Spiel der Drehbewegung möglichst gering zu halten.
Das dem Bodenstück 22 gegenüberliegende Ende der Hülse 24 trägt einen Zahnkranz, der in ein
Ritzel 40 eingreift. Das Ritzel 40 ist um eine Achse drehbar, die auf der als Strichpunktlinie dar
gestellten Achse der Halteachse 32 senkrecht steht. Auf der von der Hülse 24 abgewandten Seite
des Ritzels 40 ist eine zweite zylindrische Hülse 26 angeordnet, die ebenfalls über einen Zahn
kranz in das Ritzel 40 eingreift und über Gleitlager 42 drehbeweglich an der Halteachse 32 be
festigt ist. Beide Hülsen 24 und 26 können gleichzeitig durch den Antrieb gedreht werden, doch
bewirkt die Kopplung beider durch das Ritzel 40, daß sie sich stets gegensinnig drehen.
Beide zylindrischen Hülsen 24 und 26 sind an ihren Mantelflächen mit je einem Exzenter 36
versehen. Die Ebenen, in denen die Exzenter liegen, entsprechen dabei den Schnittebenen E1
und E2 aus Fig. 2. Hülsen und Exzenter können einteilig gefertigt sein, wobei anders als in den
Fig. 3 und 4 gezeigt die Längen der Hülsen mit denen der Exzenter übereinstimmen können.
Jeder Exzenter 36 trägt auf seiner Außenseite ein Wälzlager 30, vorzugsweise ein Pendellager.
Die Außenflächen der Wälzlager sind mit der Innenfläche der Steuerwalze 12 verbunden, auf der
das Band geführt wird. Die Lage der Achse der Steuerwalze relativ zur Halteachse 32 kann durch
Drehen der Exzenter 36 bestimmt werden. Durch die Wälzlager ist die Drehung der Exzenter
entkoppelt von der Drehung der Steuerwalze, die vom laufenden Band mitgenommen wird.
Zum Schutz der Vorrichtungen im Innern der Steuerwalze ist diese an ihrem vom Antrieb abge
wandten Ende mit einem Deckel 38 verschlossen. Das antriebsseitige Ende der Steuerwalze ist im
dargestellten Fall durch eine Lochscheibe 39 verschlossen, durch deren Loch mit Spiel die Halte
achse 32 verläuft, wobei das Spiel ausreichend bemessen ist, um die Verschwenkbewegung nicht
zu behindern. Es bestehen auch andere Verschlußmöglichkeiten, z. B. durch Anbringung eines
Balgens zwischen dem Gehäuse 28 und dem antriebsseitigen Ende der Steuerwalze, wobei an
einem Ende des Balgens die Befestigung drehbar sein muß. Auch eine Labyrinthabdichtung ist
möglich.
Fig. 5 zeigt zur Verdeutlichung einen Querschnitt durch die oben beschriebene Vorrichtung
entlang der Verbindung V-V der Fig. 4. Zuinnerst liegt die Drehstange 34. Zwischen ihr und der
Halteachse 32 darf Spiel bestehen. Die Halteachse wird umschlossen von Gleitlagern 42 und der
Hülse 24. Alle diese inneren Komponenten sind koaxial zueinander angeordnet. Nach außen hin
folgen der Exzenter 36, das Wälzlager 30 und die Steuerwalze 12. Die Mittelpunkte von Wälzla
ger 30 und Steuerwalze 12 sind zwar identisch, fallen aber aufgrund des Exzenters 36 nicht mit
dem der inneren Komponenten überein, sondern sind um diesen auf einer Kreisbahn drehbar, die
der Kreisbahn (+, 0, -) in einer der Ebenen E1 und E2 aus Fig. 2 entspricht.
Wenn beide Exzenter miteinander fluchten, wie in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellt, sind die durch
die Strichpunktlinie dargestellte Achse der inneren Komponenten und die (nicht dargestellte)
Achse der Steuerwalze parallel. Dies entspricht der Sollachsenposition der Steuerwalze.
Wenn die Exzenter durch Wirkung des Antriebs aus der Sollposition gebracht werden, nimmt die
Steuerwalze eine Verschwenkung ein, in der das auf ihr laufende Band seitlich verschoben wird.
Gemäß einer zweiten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungs
gemäßen Verfahrens ist vorgesehen, der Verschwenkbewegung der Steuerwalze eine Bewegung
in axialer Richtung zu überlagern. Fig. 6 zeigt schematisch eine solche Bewegung. Zugunsten
der Übersichtlichkeit ist in Fig. 6 die Breite des Bandes 14 im Vergleich zur Länge der Steuer
walze 12 und der Durchmesser der Steuerwalze 12 im Vergleich zum Ausmaß der Verschwenk
bewegung verkleinert dargestellt. Durch die axiale Verschiebung der Steuerwalze werden auch
die Schnittebenen E1 und E2 aus ihrer der Sollposition der Steuerwalze entsprechenden Position
E1⁰ bzw. E2⁰ in Positionen E1⁺, E1⁻ bzw. E2⁺, E2⁻ verschoben. Dadurch beschreiben, auf den
Rahmen 16 der Vorrichtung bezogen, die Schnittpunkte der Steuerwalzenachse mit den Schnitt
ebenen schraubenlinienförmige Bahnen (+, 0, -) von entgegengesetzter Gängigkeit. Wenn z. B.
durch den Sensor 17 festgestellt wird, daß die beobachtete Bandkante in (-)-Richtung ausgewi
chen ist (nach unten links in Fig. 6), so wird die Steuerwalzenachse in die (+, +)-Position ver
schwenkt. Durch die Verschwenkbewegung der Steuerwalze bleibt die Spannung des Bandes auf
der (-)-Seite nahezu konstant, auf der (+)-Seite vermindert sich die Spannung jedoch. Hierdurch
wird wie bei der ersten Ausgestaltung eine seitliche Kraft auf das Band erzeugt, die es wunsch
gemäß in (+)-Richtung zurückführt. Da bei der axialen Bewegung der Steuerwalze das Band
durch Reibung mitgenommen wird, wird hierdurch eine zusätzliche Korrektur der Bandkantenla
ge bewirkt.
Ein Ausweichen der Bandkante in (+)-Richtung wird selbstverständlich durch eine der oben be
schriebenen entsprechenden Bewegung der Steuerwalze in umgekehrter Richtung bewirkt und
braucht nicht getrennt beschrieben zu werden.
In den Fig. 7 und 8 ist eine zweite Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung per
spektivisch im Teilschnitt bzw. im Längsschnitt gezeigt.
In diesen Figuren sind Teile, die mit derselben Form und Funktion in den Fig. 3 und 4 auftre
ten, mit denselben Bezugszeichen belegt und werden hier nicht erneut beschrieben. Im Gegen
satz zur ersten Ausgestaltung ist hier der Antrieb durch einen (nicht dargestellten) im Gehäuse 28
untergebrachten Linearantrieb und die Drehstange durch eine Schubstange 134 ersetzt.
Durch diese kann Kraft in axialer Richtung auf den Boden der mit der Schubstange 134 drehbe
weglich verbundenen zylindrischen Hülse 124 ausgeübt werden. Der Mantel der Hülse 124 hat
ein linksgängig schraubenlinienförmig verlaufendes Langloch 152, in das ein starr mit der Halte
achse 32 verbundener Stift 150 eingreift. Mit Hilfe des Stiftes 150 wird der vom Linearantrieb
erzwungenen Axialbewegung der Hülse eine Drehbewegung überlagert. Die vom Linearantrieb
ausgeübte axiale Kraft wird von der Hülse 124 über ihren Exzenter 36 und ihr Wälzlager 30 so
wie die Steuerwalze 12 auf eine zweite Hülse 126 über deren Exzenter 36 und Wälzlager 30
übertragen, die aufgrund dieser Verbindung jeder Axialbewegung der ersten Hülse 124 folgt. Die
zweite Hülse 126 besitzt ein schraubenlinienförmiges Langloch 154, dessen Gängigkeit der des
Langlochs 152 entgegengesetzt ist und in das ein zweiter mit der Halteachse 32 starr verbunde
ner Stift 150 eingreift. Dieser bewirkt die Überlagerung der Axialbewegung der Hülse 126 mit
einer Drehbewegung, deren Richtung der der ersten Hülse 124 entgegengesetzt ist. Wie bei der
in den Fig. 3 und 4 dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechen bei der in den
Fig. 7 und 8 gezeigten Vorrichtung die Ebenen der Wälzlager 30 den Schnittebenen E1 und
E2 aus Fig. 2. Auch diese Schnittebenen nehmen an der Axialbewegung teil.
Fig. 9 zeigt einen Längsschnitt durch eine abgewandelte Ausgestaltung der Vorrichtung aus den
Fig. 7 und 8. Bei dieser ist das Gehäuse durch einen Flansch 228 ersetzt, der eine hohle
Halteachse 232 trägt. Diese Halteachse besitzt in ihrem Innern eine Bohrung, in der ein Antrieb
untergebracht ist. Dieser besteht aus einem Motor 260, einem Getriebe 262 und einer Kupplung
264 zur Übertragung der Drehbewegung des Motors auf eine Gewindespindel 266. Die Gewin
despindel 266 ist drehbar durch eine Mutter 268 geführt, die mit dem Bodenstück 22 der Hülse
124 starr verbunden ist. Durch Drehung der Gewindespindel 266 wird eine axiale Kraft auf die
Mutter 268 erzeugt, die in Zusammenwirkung mit dem Langloch 152 und dem darin befindli
chen Stift 150 die kombinierte Dreh-Axialverschiebebewegung der Hülse 124 und damit die Ver
schwenkung der Steuerwalze 12 hervorruft. Ein Anschlußkabel 270 zur Energieversorgung des
Motors verläuft durch den inneren Hohlraum der Halteachse 232 zwischen Motor 260 und
Flansch 228.
Claims (12)
1. Verfahren zum Führen eines Bandes quer zu seiner Laufrichtung mit Hilfe einer vom Band
teilweise umschlungenen Steuerwalze (12), wobei die Steuerwalzenachse (SA) sich bei Sollage
des Bandes (14) in einer Sollachsenposition befindet und bei seitlicher Verschiebung des Bandes
(14) aus der Sollage, die Steuerwalzenachse (SA) derart verschwenkt wird, daß ihre Schnittpunkte
mit senkrecht zur Sollachse verlaufenden Ebenen (E1, E2) sich gegenläufig auf Kreisbahnen be
wegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollachse (0, 0) parallel zu einer ortsfesten Halteachse
(32) für die Steuerwalze (12) angeordnet ist und die Mittelpunkte der Kreisbahnen auf der Halte
achse (32) liegen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschwenkbewegung der
Steuerwalzenachse eine axiale Bewegung parallel zur Sollachse (0, 0) überlagert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg und die Richtung der
axialen Bewegung in einem festen Verhältnis zur Verschwenkbewegung der Steuerwalze (12)
steht.
4. Vorrichtung zum Führen eines Bandes quer zu seiner Laufrichtung mit einer vom Band (14)
teilweise umschlungenen drehbaren Steuerwalze (12), die an einem ortsfesten Rahmen (16) ver
schwenkbar angeordnet ist und deren Steuerwalzenachse (SA) sich bei Sollage des Bandes (14) in
ihrer Sollachsenposition befindet, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer vom Rahmen (16) ge
tragenen Halteachse (32) zwei Exzenter (36) drehbar angeordnet sind, die über eine Kupplungs
vorrichtung (40, 124, 126) in Verbindung stehen und gegenläufig antreibbar sind, wobei die
Steuerwalze (12) über Lager (30) auf den Exzentern (36) drehbar gelagert ist, und daß die Exzen
ter (36) derart zueinander ausgerichtet sind, daß die Steuerwalzenachse (SA) bei Sollage des Ban
des (14) parallel zur Halteachse (32) verläuft.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (30) auf den Exzentern
(36) Wälzlager sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupp
lungsvorrichtung aus einem drehbaren Ritzel (40) mit ortsfester Drehachse besteht, welche an der
Halteachse (32) befestigt ist und auf der Halteachse (32) senkrecht steht, daß das Ritzel (40) zwi
schen zwei am Rand gezahnten Hülsen (24, 26) angeordnet ist, wobei jeweils eine Hülse (24,
26) mit einem Exzenter (36) starr verbunden ist und mit diesem eine Exzentereinheit bildet, sowie
aus einer Verbindungseinrichtung zwischen den Exzentern (36), die deren Abstand konstant hält,
jedoch ihre Drehung gegeneinander ermöglicht.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der
Halteachse (32) eine Drehstange (34) angeordnet ist, die an einem Ende starr mit einem Antrieb
verbunden ist und am gegenüberliegenden Ende starr mit einer Exzentereinheit (24, 36) verbun
den ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupp
lungsvorrichtung aus zwei Hülsen (124, 126) mit je einem auf einer Außenfläche jeder Hülse
schraubenlinienförmig verlaufenden Langloch (152, 154) besteht, in das ein starr mit der Halte
achse (32) verbundener Stift (150) eingreift, wobei jeweils eine Hülse (124, 126) mit einem Ex
zenter (36) starr verbunden ist und eine Exzentereinheit bildet, sowie einer Verbindungseinrich
tung zwischen den Exzentern (36), die deren Abstand konstant hält, jedoch ihre Drehung gegen
einander ermöglicht, wobei die Gängigkeit der Schraubenlinien an beiden Hülsen (124, 126)
entgegengesetzt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrich
tung aus den Wälzlagern (30) und der Steuerwalze (12) besteht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der Halteachse (32)
eine axial bewegliche Schubstange (134) angeordnet ist, die an einem Ende starr mit einem Line
arantrieb und am gegenüberliegenden Ende zur Übertragung einer axialen Kraft mit einer Exzen
tereinheit (124, 36) verbunden ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der Halteachse (32)
eine Gewindespindel (266) angeordnet ist, die an einem Ende starr mit einem Drehantrieb ver
bunden ist und drehbar durch eine mit der Exzentereinheit (124, 36) verbundene Mutter (268)
geführt ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (266) und
die Mutter (268) Komponenten eines Kugelgewindetriebes sind.
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