DE9107437U1 - Vorrichtung zum Führen einer querstabilen Bahn - Google Patents
Vorrichtung zum Führen einer querstabilen BahnInfo
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Description
Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Schutzanspruches 1 angegebenen Art.
Bei einer aus EP-A2-0277761, Figur 10, bekannten Vorrichtung zum Führen eines Streifens beim Wickeln von Transformatoren erstreckt
sich der durchgehend ausgebildete Führungszylinder über annähernd
die halbe Bahnbreite. Wird der Führungs zylinder zur Korrektur verschwenkt, dann ist an den Enden der langen linienförmigen
Auflagezone des Führungs Zylinders die mechanische Belastung im Streifen sehr hoch. Dazu kommt, daß der Führungs zylinder mit
seinem Mittelbereich fast keine Korrekturwirkung ausübt, so daß der Streifen lokal verzerrt wird. Außerdem drückt der Führungszylinder
den Streifen nachhaltig auf die Auflage, so daß der zum Korrigieren beaufschlagte Mittelbereich des Streifens beim Korrigieren in unerwünschter
Weise über die gesamte Auflagezonen-Breite eingeklemmt ist und der Streifen nicht nur gebremst wird, sondern Korrekturen
u.U. unwillig folgt. Es kann so zu Schäden im Streifen kommen.
Bei einer anderen, aus WO-88/01755 bekannten Vorrichtung zum
Führen eines Foto-Druckpapierbandes beträgt die Breite der Auflagezone des einstückigen Führungszylinders annähernd ein Drittel
der Gesamtbreite des Papierstreifens. Mit dieser langen, für eine feinfühlige Korrektur wünschenswerten Auflagezone des Führungszylinders treten an den Längsenden des Führungszylinders hohe mechanische
Belastungen im Streifen auf, die einerseits zu Schäden im Streifen führen können und andererseits die Korrekturwirkung des
Führungszylinders zwischen seinen Enden herabsetzen. Ferner wird beim Korrigieren und auch bei korrektem Lauf der Streifen zwischen
dem Führungszylinder und der stationären Auflage über die Breite der Auflagezone geklemmt, was zusätzliche mechanische Belastungen
im Streifen bedeutet und das Seitwärtsschieben des Streifens bei der Korrektur erschwert.
Bei einer aus der DE-Al-28 44 528 bekannten Vorrichtung einer anderen
Art zum Führen eines fotografischen Papierstreifens läuft der
-S-
Papierstreifen mittig durch einen Walzenspalt zweier gegeneinandergedrückter
Führungszylinder, von denen der eine angetrieben wird.
Die Breite jedes Führungszylinders entspricht ca. 1/6 der Streifenbreite. Mit derart kurzen Führungs zylindern müssen für eine einigermaßen
zufriedenstellende Korrekturwirkung eine starke Schrägstellung und eine starke Klemmung eingestellt werden, was zu hohen
mechanischen Belastungen im Streifen führt.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der breite, querstabile
Bahnen feinfühlig und schonend geführt werden können.
Die gestellte Aufgabe wird neuerungsgemäß bei einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 mit den kennzeichnenden
Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Es wird der zum Korrigieren durch die Führungsrollen beaufschlagte
Mittelbereich der Bahn wirksam aber schonend beaufschlagt, da die Führungsrollen zwar die Korrekturkräfte mit günstigen Hebelarmen
bezüglich der Stellachse ausüben; jedoch der Bahn zwischen den schmalen Führungsrollen die Möglichkeit belassen wird, sich zu entspannen.
Durch die beabstandeten schmalen Führungsrollen werden in Bahn-Querrichtung die Unterschiede zwischen mechanisch stärker
beaufschlagten Bahnbereichen und entspannten Bahnbereichen vergleichmäßigt. Außerdem kann die Bahn in den Zwischenräumen zwischen
den Führungsrollen die durch das Korrigieren eingeleiteten Belastungen günstiger verteilen. Es tritt kein schädlicher Verzerreffekt
mehr auf. Günstig ist, daß in den schmalen Auflagezonen relativ hohe Auflagedrücke möglich sind und jede Führungsrolle ihren
korrigierenden Schräglauf fast verlustfrei umsetzt. Zusammenfassend ergeben mehrere beabstandete Führungsrollen mit kurzen Auflagezonen
eine bessere und schonendere Führung der Bahn als ein durchgehender Führungs zylinder gleicher Gesamtlänge. Die Führungsrollen
können bei einer Schrägstellung schlupffrei und relativ zueinander unterschiedlich schnell laufen.
-B-
Eine zweckmäßige Ausführungsform geht aus Anspruch 2 hervor. Beide Führungsrollen leisten den gleichen Beitrag zur Führung. Sie
haben beim Korrigieren einen günstigen Hebelarm bezüglich der Stellachse.
Eine weitere, besonders vorteilhafte Ausführungsform, die beim Führen von Wellpappebahnen oder Wellpappe-Lage-Bahn in der Praxis
überzeugt, geht aus Anspruch 3 hervor.
Dabei haben sich die relativen Dimensionen gemäß Anspruch 4 besonders
bewährt.
Speziell für Papier und Wellpappebahnen hat sich die Materialspezifikation
gemäß Anspruch 5 als zweckmäßig erwiesen.
Eine baulich einfache und funktionssichere Ausführungsform zum feinfühligen Korrigieren des Bahnlaufs geht aus Anspruch 6 hervor.
Bei der alternativen Ausführungsform gemäß Anspruch 7 können die Führungsrollen voneinander unabhängige Höhenlagen einnehmen und
individuell korrigieren.
Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 8 läßt sich der Auflagedruck
der Führungsrolle einstellen bzw. können die Führungsrollen zum Einfädeln oder ggf. sogar bei korrektem Bahnlauf von der Bahn
abgehoben werden.
Die Baueinheit gemäß Anspruch 9 ist montagetechnisch vorteilhaft. Sie ermöglicht es auch, die Vorrichtung nachträglich an eine Bahnbearbeitungsanlage
anzubauen, um diese umzurüsten.
Vorrichtungen dieser Art arbeiten üblicherweise mit optischen Kantenfühlvorrichtungen,
aus deren Signalen die Korrekturbewegungen abgeleitet werden. Gerade bei der Bearbeitung von Papier und Pappebahnen
treten Flusen und Staub auf, die die unerwünschte
Neigung zeigen, sich an stationären Teilen abzulagern. Darunter leiden speziell die optischen Kanten-Fühlvorrichtungen. Wenn zum
Korrigieren einer in Querrichtung verlaufenden Bahn der Führungszylinder die Bahn auf die stationäre Auflage preßt, ist dies der
Korrekturbewegung hinderlich und werden in der gezogenen Bahn Längsspannungen erzeugt. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung,
der eigenständige erfinderische Bedeutung hat, wird deshalb bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 10 im Sinne der eingangs
zitierten Aufgabenstellung eine schonende feinfühlige Korrektur gewährleistet, weil die Druckluft einerseits die üblicherweise vorgesehenen
optischen Kanten-Fühl vorrichtungen sauber hält und andererseits den Auflagedruck der Bahn reduziert. Es kann eine Art Luftkissen
unter der Bahn entstehen, auf dem die Bahn sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung leicht gleitet und feinfühliger
auf die Korrekturkräfte anspricht. Im Kern zeichnet sich diese Ausführungsform deshalb dadurch aus, daß die beabstandeten Führungsrollen
wirkungsvoll arbeiten, während das Luftkissen unterhalb der Bahn den Bewegungswiderstand der Bahn auf der Auflage herabsetzt.
Ein unter der laufenden Bahn aufgebautes Luftkissen bringt jedoch auch dann Vorteile, wenn zur Bahnkorrektur mit einem
durchgehenden langen Führungszylinder oder mit nur einer Führungsrolle auf die Oberseite eingewirkt wird.
Eine baulich einfache Ausführungsform geht aus Anspruch 11 hervor.
Der Düsenschlitz kann sich über die Breite der Auflagezone der Führungsrollen erstrecken oder auch breiter sein, so daß die
Bahn über ihre ganze Breite durch die Druckluft beaufschlagt wird. Ist der Führungsschlitz sogar bereiter als die Bahn, dann werden
die optischen Kanten-Fühlvorrichtungen an den Bahnkanten sauber gehalten.
Eine weitere, vorteilhafte Ausführungsform geht aus Anspruch 12 hervor. Hierbei findet eine saubere Druckluftverteilung für eine
gleichmäßig entlastende Wirkung statt.
Zweckmäßig ist schließlich die Ausführungsform gemäß Anspruch 13,
weil der Luftverteilkasten eine Strömungsberuhigung und ein gleichmäßiges Entlasten der Bahn über einen wählbaren Breitenbereich
gewährleistet. Im Luftverteilkasten könnten Regelorgane enthalten sein, mit denen sich die Stärke des Luftkissens oder die Breite des
Einwirkbereichs der Druckluft verstellen lassen.
Ausführungsformen des Neuerungsgegenstandes werden anhand der Zeichnung beschrieben.
Es zeigen:
Figur 1 schematisch eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Führen
einer laufenden Bahn,
Figur 2 einen Schnitt in der Ebene II-II von Figur 1,
Figur 3 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform und
Figur 4 eine Detailvariante in einem Schnitt ähnlich dem von
Figur 2.
Figur 3 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform und
Figur 4 eine Detailvariante in einem Schnitt ähnlich dem von
Figur 2.
Eine Vorrichtung V zum Führen einer laufenden, querstabilen Bahn B, z.B. einer Papierbahn oder einer Wellpappebahn, weist gemäß
den Figuren 1 und 2 eine rahmenförmige Baueinheit R auf, die in der Laufstrecke der Bahn B montiert ist und von der Bahn B
durchsetzt wird. Die Baueinheit R enthält eine untere, quer durchgehende Auflage A, die eine ebene Gleitfläche 4 bildet, seitliche
Stützen 2 und einen brückenartig die Bahn B überspannender Träger 3. Die Bahn B läuft in Richtung eines Pfeiles 1. Zumindest eine
Kante wird durch eine optische Kanten-Fühleinrichtung F abgetastet, um einen Querverlauf der Bahn B gegenüber der Soll-Laufrichtung
feststellen und Korrektursignale erzeugen zu können. Am Träger 3 ist in etwa in der Bahnmitte ein Führungszylinder Z um
eine Zylinderachse 5 drehbar gelagert, der im gezeigten Ausführungsbeispiel aus drei quer zur Bahnlaufrichtung 1 nebeneinanderliegenden,
parallelen und schmalen Führungsrollen R1, R2, R3 gebildet
ist. Die Zylinderachse 5 ist in einem Joch 6 gelagert, das um
eine Jochachse 7 auf- und abschwenkbar ist. Die Jochachse 7 liegt parallel zur Zylinderachse 5 und ist in einem Bügel 16 festgelegt,
der um eine zur Ebene der Bahn B annähernd senkrechte Stellachse 9 mittels eines am Träger 3 befestigten Antriebs 10 hin- und herschwenkbar
ist. Der Antrieb 10, z.B. ein hydraulischer oder pneumatischer Stellzylinder oder ein elektrischer Stellantrieb, greift an
einem Ausleger 11 des Bügels 16 an. Der Bügel 16 ist in einer Lagerbuchse 15 um die Stellachse 9 drehbar, wobei die Buchse 15
durch eine Konsole 8 am Träger 3 festgelegt ist. Zwischen dem Ausleger 11 und dem Joch 6 ist eine Be- oder/und Entlastungsvorrichtung
17 für die frei drehbar gelagerten Führungsrollen R1, R2,
R3 vorgesehen, z.B. ein kleiner Arbeitszylinder, ein Proportionalmagnet
oder eine Feder. Zwischen den Führungs rollen Ra, R2, R3
sind Distanzelemente 24 vorgesehen.
Die Kanten-Fühlvorrichtung F besteht im vorliegenden Fall aus optoelektronischen Kantenfühlern 12, 13, die zur Anpassung an die
Bahnbreite in Richtung der Doppelpfeile 14 verstellbar und zweckmäßigerweise am Träger 3 angebracht sind. Ein nicht dargestellter
Antrieb läßt eine Verstellung der Fühler 12, 13 während des Betriebes zu. Die Fühler 12, 13 sind wie der Antrieb 10 und ggf. die Beoder/und
Entlastungsvorrichtung 17 an eine nicht dargestellte, zweckmäßigerweise programmierbare, Steuervorrichtung angeschlossen.
Die Führungsrollen R1, R2, R3 liegen auf der Oberseite der Bahn B
auf und laufen frei mit der Bahn B mit. Mittels der Be- oder/und Entlastungsvorrichtung 17 läßt sich der Auflagedruck einstellen.
Ferner können die Führungsrollen R1, R2, R3 mittels der Beoder/und
Entlastungsvorrichtung 17 von der Auflage A abgehoben werden.
Die Auflage A besitzt einen Düsenschlitz 18, durch den mittels eines
eine Druckquelle P darstellenden Druckgebläses 19 Druckluft von unten an die Bahn B führbar ist. Die Druckluft reinigt die Kanten-
Fühlvorrichtung F und entlastet die Bahn B auf der Auflage A. Gegebenenfalls
wird ein Luftkissen aufgebaut, das ein leichtes Gleiten der Bahn B ermöglicht.
Verläuft die Bahn B in Figur 1 aus der Soll-Laufrichtung, dann erzeugen
die Fühler 12, 13 nach Überschreiten eines Toleranzbereiches ein Korrektursignal, aufgrund dessen der Antrieb 10 die Führungsrollen R1, R2, R3 um die Stellachse 9 verschwenkt. Die Führungsrollen R1, R2, R3 leiten Korrekturkräfte in die laufende Bahn B
ein, bis diese wieder in die Soll-Laufrichtung zurückgekehrt ist. Die Auslenkung der Führungsrollen R1, R2, R3 um die Stellachse 9 wird
dabei zurückgenommen.
Bei der Ausführungsform von Figur 3 sind die Führungsrollen R1,
R2, R3 auf eigenen, kurzen Achsen 5a, 5b, 5c gelagert, die mit
Halterungen 22 an der Jochachse 7 schwenkbar gehaltert und durch Distanzelemente 23 auf Abstand gesetzt sind.
Die Breite b der Führungsrollen R1, R2, R3 beträgt annähernd 30 %
des Durchmessers d. Bei drei Führungsrollen R1, R2, R3 beträgt
der gegenseitige Abstand a2 annähernd die Breite b. Sind hingegen
nur zwei Führungsrollen R1 und R2 vorgesehen, dann sind diese mit
dem Abstand ax beabstandet, der annähernd dem Durchmesser d
entspricht. Für jede Halterung 22 kann eine eigene Be- oder/und Entlastungs vorrichtung 17 zum Be- und Entlasten vorgesehen sein.
Bei der Ausführungsform gemäß Figur 3 weist die Auflage A Perforierungen
21 auf, die eine Verbindung von einem unterseitigen Luftverteilkasten 20 zur Unterseite der Bahn B herstellen, so daß
ein Luftkissen K unterhalb der Bahn B erzeugbar ist. An den Luftverteilkasten ist ein Druckgebläse 19 angeschlossen. Falls erforderlich,
kann die Wirkgröße des Luftkissens durch im Luftverteilkasten unterhalb der Auflage A angeordnete Schieber verändert werden.
Die Führungsrollen R1, R2, R3 bestehen aus Kunststoff und weisen
eine zylindrische Umfangsfläche auf, die glatt und trotzdem griffig
ist. Im Hinblick auf eine geringe Massenträgheit sind die Führungsrollen R leicht und mit Speichen geformt. Gegebenenfalls sind die
Distanzelemente 24 angeformt. Innenliegende Gleitlager sorgen für die leichte Drehbarkeit der Führungsrollen.
Aus Stabilitätsgründen kann die Baueinheit R mit zwei nebeneinanderliegenden
Trägern 3 ausgebildet sein. Denkbar ist es ferner, an den Halterungen 22 in Figur 3 Be- oder Entlastungsgewichte verstellbar
anzuordnen.
Claims (13)
1. Vorrichtung zum Führen einer laufenden, querstabilen Bahn, insbesondere einer Wellpappebahn, einer Wellpappe-Lage-Bahn, einer
Papierbahn oder einer querstabilen Folienbahn, mit einer stationären Auflage (A) für die Bahnunterseite und mit einem in etwa mittig auf
die Bahnoberseite aufgesetzten, mitlaufenden Führungs zylinder (Z), der mittels eines Antriebs (10) um eine in etwa senkrecht zur Ebene
der Bahn liegende Stellachse (9) hin- und herschwenkbar ist, die in Bahnlaufrichtung (1) vor dem Führungszylinder (Z) stationär angeordnet
ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungs zylinder (Z) aus mindestens zwei parallelen, quer zur Bahnlaufrichtung (1) beabstandeten
schmalen Führungs rollen (R1, R2, R3) gebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
freilaufend gelagerten Führungsrollen (R1, R2) von einer die Stellachse
(9) enthaltenden Radialebene in etwa gleich weit beabstandet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den beiden Führungsrollen (R1, R2) eine dritte, frei
drehbare Führungsrolle (R3) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Breite (b) jeder Führungsrolle (R1, R2, R3) ca. 30 % ihres Durchmessers (d) entspricht, und daß der
Abstand (at, a2) zwischen den Führungsrollen bei zwei Führungsrollen (Ri, R2) ca. dem Durchmesser (d) und bei drei oder mehr
Führungsrollen (R1, R2, R3) ca. der Breite (b) einer Führungsrolle
entspricht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Führungsrollen (R1, R2, R3) aus Kunststoff bestehen und eine
glatte, griffige Rollenumfangsfläche aufweisen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Führungsrollen (R1, R2, R3) auf der vorzugsweise durchgehenden
Zylinderachse (5) gelagert und durch Distanzelemente (24) auf Abstand gehalten sind, daß die Zylinderachse (5) in einem um eine
Jochachse (7) auf- und abschwenkbaren Joch (6) gehalten ist, wobei die Jochachse (7) zur Zylinderachse (5) parallel ist, und daß die
Jochachse (7) von einem Bügel (16) gehalten ist, der mittels des Antriebs (10) um die Stellachse (9) verschwenkbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede
Führungsrolle (R1, R2, R3) auf einer eigenen kurzen Achse (5a,
5b, 5c) gelagert ist, die mit einer Halterung (22) an der Jochachse (7) auf- und abschwenkbar, und ggf. eigenständig ent- bzw. belastbar,
ist.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß am Bügel (16) ein Ausleger (11) angeordnet ist, und daß zwischen dem Ausleger (11) und dem Joch (6) bzw. den Halterungen
(22) eine Be- oder/und Entlastungs vorrichtung (17) für die
Führungsrollen (R1, R2, R3) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stellachse (9) mit dem Antrieb (10) an einer die Bahn (B) übergreifenden, stationären Brücke angeordnet ist, die mit der
als querverlaufende ebene Gleitfläche (4) ausgebildeten Auflage (A) eine rahmenförmige Baueinheit (R) bildet.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Auflage (A) der Bahnunterseite abgewandt mit Druckluft beaufschlagbar ist, und daß zumindest über die Breite der Auflagezone
der Führungsrollen (Ri, R2, R3) ein Druckluftdurchgang zur Bahnunterseite
vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Auflage (A) wenigstens einen Düsenschlitz (18) aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Auflage (A) zumindest im Bereich der Auflagezone mit Durchgängen (21) perforiert ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet ,
daß an der Unterseite der Auflage (A) ein Luftverteilkasten
(20) vorgesehen ist, an den ein Druckgebläse (19) angeschlossen ist.
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