CH404331A - Elektrischer Kantenfühler für laufende Textil-, Kunststoff- und Papierbahnen - Google Patents

Description

  
 



  Elektrischer Kantenfühler für laufende Textil-, Kunststoff- und
Papierbahnen
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kantenfühler für laufende Textil-, Kunststoff- und Papierbahnen.



   Vorzugsweise an Warenbahnführern mit schräg zur Warenkante angebrachten Walzenpaaren, deren Konstruktion und Funktion als bekannt vorausgesetzt werden, sind mechanische, elektrische oder pneumatische Mittel zur Steuerung des Abhebevorgangs der Walzen eingesetzt.



   Bekannt ist eine Einrichtung zur Kantensteuerung, bei der eine Anzahl von gleichachsig angeordneten und mit ihrer Hauptebene senkrecht zur Warenbahn verlaufenden Rollen oder Rädern als Abgriffsmittel bzw.



  Fühlorgane zur Bestimmung der Kantenlage der durchlaufenden Bahn verwandt werden. Jede Rolle ist bei dieser Vorrichtung einzeln federnd aufgehängt, so dass beim Verlaufen der Bahn unterhalb eines Rades oder einer Rolle jeweils diese Rolle angehoben wird, wobei dieses Anheben einen Steuerimpuls zwecks mittelbarer Bahnkorrektur verursacht.



   Dabei ist nachteilig, dass der Abgriff und damit die Regelung bzw. Rückführung der Bahn grob stufenweise, nämlich entsprechend dem Abstand zwischen jeweils zwei Rollen bzw. Rädern erfolgt. Eine diskontinuierliche Warenbahn-Kantenregelung genügt den heute gestellten Anforderungen hinsichtlich der Regelungs-Genauigkeit nicht mehr. Die Schaltfrequenzen sowie die Regelabweichungen zwischen den einzelnen Stufen sind erheblich.



   Ferner verursacht ein mögliches Einrollen der Bahnkanten Störungen und Fehler beim Abgriff und damit Fehler in der Kantenkorrektur.



   Bekannt ist auch eine Vorrichtung, die mittels maulartig im Winkel gegeneinander stehender Scheiben zum Ausstreichen eingerollter Gewebekanten dient. Diese Vorrichtung erreicht ein Kantenausstreichen dadurch, dass die zwischen die Scheiben einlaufende Warenbahnkante durch den gerauhten Tellerrand der Scheiben, die einen eigenen Antrieb besitzen, von dem Warenbahninneren zum Warenbahnäusseren ausgestrichen wird. Der Punkt der gegenseitigen Berührung der beiden Tellerscheiben liegt dort, wo die Warenbahnkante zwischen den Tellerscheiben austritt (ein mehr im Inneren liegender Berührungspunkt der Tellerscheiben würde wegen der Rauhung bzw. Riffelung der Tellerscheibeninnenseiten eine Verletzung der Warenbahn zur Folge haben).



   Der Eigenantrieb, d. h. die starre Kopplung der mit der Warenbahn in Berührung kommenden Tellerscheiben über ein Getriebe mit einem Antrieb macht eine Regelung und somit eine Wirkung der Tellerscheiben als Fühlerorgane unmöglich. Eine Kantenregelung ist mit der beschriebenen Vorrichtung auch insofern nicht möglich, da die gerieften Innenflächen der Tellerscheiben einen kontinuierlichen Abgriff und eine sichere Signalübertragung auf elektrischem Wege ausschliessen.



   Die vorliegende Erfindung setzt sich zur Aufgabe, die Nachteile bekannter Vorrichtungen zu vermeiden und eine sichere Kantenregelung bei hoher Schaltfrequenz zu schaffen, und zwar unabhängig von eventuell hochstehenden Kanten und unabhängig von der Geschwindigkeit der durchlaufenden Warenbahn.



   Diese Aufgaben werden erfindungsgemäss dadurch bewältigt, dass der elektrische Kantenfühler zwei drehbare scheibenartige Organe umfasst, die konzentrisch  um die Tellerscheibendrehachse angeordnete, zu gegenseitigem Zusammenwirken bestimmte Kontaktorgane tragen, wobei wenigstens eines der scheibenartigen Organe einer bzw. je einer in Richtung gegenseitiger Annäherung bzw. Berührung der Kontaktorgane wirkenden nachgiebigen Kraft unterworfen ist, und die scheibenartigen Organe derart zueinander geneigt sind, dass ihre Drehachsen einen stumpfen Winkel zueinander bilden, der in Richtung zur Warenbahn bzw. zum Berührungspunkt der Kontaktorgane z. B.



  Kontaktringe od. dergl., offen ist.



   Die erfindungsgemässe Einrichtung ist auf der Zeichnung in einem von vielen möglichen Beispielen dargestellt. Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht des Tellerscheibenpaares,
Fig. 2 eine verkleinerte Draufsicht (gemäss Fig. 1 von oben) mit Stoffbahn zwischen den Tellerscheiben,
Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Erklärung der Relativgeschwindigkeit zwischen Tellerscheiben und Stoffbahn,
Fig. 4 und 5 das neue Gerät angebaut an einen Warenbahnführer in Draufsicht, wobei die Stoffbahn sich nicht zwischen den Kontakten der Tellerscheiben befindet und bei zusammengepressten Walzen des Warenbahnführers,
Fig. 6 und 7 das neue Gerät angebaut an einen Warenbahnführer ebenfalls in Draufsicht, wobei sich die Stoffbahn zwischen den Kontakten der Tellerscheiben befindet und die Walzen des Warenbahnführers geöffnet sind.



   Gemäss Fig. 1 ist zu erklären, dass in jeder Tellerscheibe 1 und 2 eines Tellerscheibenpaares 1, 2 je ein Kontaktring 3, 4 eingebaut ist. Die Kontaktringe 3, 4 sind vorzugsweise gleich gross. Die Tellerscheiben 1, 2 sind aus isolierendem Material (z. B. Kunststoff), oder mindestens sind die Teile 1 und 3 bzw. 2 und 4 gegeneinander isoliert. Die Achse 5 der Tellerscheibe 1 steht zur Achse 6 der Tellerscheibe 2 in einem stumpfen Winkel a. Die Achse oder Welle 5 steht mit dem Kontaktring 3 durch eine Metall-Leiste 7 in elektrischer Verbindung. Ebenso steht die Achse 6 über eine Metall-Leiste 8 mit dem Kontaktring 4 in elektrischer Verbindung. Die Achse 5 ist mittels Kugellager 9 in einem federnden Haltearm 10 gelagert. Ebenso ist die Achse 6 über Kugellager 11 in dem federnden Haltearm 12 drehbar gelagert.

   Die Haltearme 10, 12 sind durch ein Isolierstück 13 miteinander verbunden.



  Die elektrischen Anschlüsse 14, 15 sind an den Haltearmen 10, 12 angebracht. Die Kontaktringe 3, 4 berühren sich in einem Punkt A.



   Eine Warenbahn 16, dargestellt in Fig. 2, bewegt sich in Richtung Q und unterbricht beim Einlaufen in Punkt A die elektrische Verbindung zwischen den Kontaktringen 3, 4. Der Berührungspunkt A liegt auf einer Linie X, welche zur zulaufenden Warenkante 16' unter einem Winkel von vorzugsweise 45 Grad steht.



  Die sich in Richtung Q bewegende Warenbahn 16 treibt die Tellerscheiben 1, 2 in Pfeilrichtung Y an.



  So entsteht aus der momentanen Bewegungsrichtung P des Berührungspunktes A eine Resultierende R, welche die Stoffbahn 16 in Richtung R ziehen möchte, also in der weiter oben geschilderten Weise beruhigend wirkt. Die Unterbrechung des elektrischen Kontaktes zwischen den Kontaktringen 3, 4 erzeugt Abheben der Walzen (z. B. 18, 19, Fig. 6).



   In Fig. 3 ist dargestellt VQ als Geschwindigkeit der Stoffbahn 16 und VU als Umfangsgeschwindigkeit an dem Berührungspunkt A. Aus der Differenz von VQ und W ergibt sich eine Relativbewegung zwischen der Stoffbahn 16 und den Kontaktringen 3, 4.



  Dadurch ist ein ständiges Schleifen der Stoffbahn 16 über die Kontaktringe 3, 4 vorhanden, wodurch eine ständige Reinigung der Kontaktflächen stattfindet, was für die Funktionssicherheit erheblich ist.



   Fig. 4 und 5 zeigen das neue Gerät angebaut an einen Warenbahnführer 17. In dem gezeichneten Zustand sind die schrägen Walzen 18, 19 in zusammengepressten - also   korrekturwirksamem - Zustand.   



  Die Warenbahn 16 berührt den Kontaktpunkt A nicht, so dass die zufolge der gegenseitigen Berührung der Kontaktringe 3, 4 bei A (wie Fig. 1) beispielsweise durch Elektromagnete erzeugten Kräfte S, und   S.    die Walzen 18, 19 zusammendrücken können. Durch die schräge Anordnung der Walzen 18, 19 wird also die Warenbahn 16 in Richtung N bewegt, so dass die Warenbahn 16 seitlich zum Kontaktpunkt A gefördert wird.



   Aus Fig. 6 und 7 ist zu ersehen, dass die Warenbahn den Kontaktpunkt A erreicht hat, so dass die elektrische Verbindung zwischen den Kontaktringen 3, 4 aufgehoben wurde und die die Kräfte S, und   S    erzeugenden Elektromagnete abgeschaltet sind. Die Walzen 18 und 19 des Warenbahnführers 17 haben somit keine gegenseitige Pressung und die Warenbahn 16 ist lose zwischen den Walzen 18 und 19. Der auf der gegenüberliegenden Warenkante angebrachte Warenbahnführer ist im Zustand nach Fig. 5 und zieht die Warenbahn 16 zu sich. Die Rückführung der Warenbahn wird jedoch durch die Kraft R am Kontaktpunkt A gebremst und beruhigt, wodurch die Warenbahn 16 nicht ruckartig und unkontrolliert aus den Walzen 18, 19 gezogen werden kann.

   Die an der gegenüberliegenden Warenkante wirkenden Rückführungskräfte sind jedoch durch die schrägstehenden Walzen dieses Warenbahnführers stärker als die Kraft R an den Tellerscheiben, so dass nach kurzer Zeit der in Fig. 6 gezeigte Zustand wieder in den Zustand nach Fig. 5 übergeht. Es findet also ein zwar rasches, aber doch ruhiges Pendeln zwischen den Zuständen gemäss Fig. 5 und 6 mit geringen Amplituden statt.



   Es ist noch zu erwähnen, dass die Tellerscheiben 1, 2 in den randnahen Bereichen ihrer benachbarten Flächen Abschrägungen besitzen können, also gemäss Fig. 1 jeweils in der Nachbarschaft der Kontaktringe 3, 4.



   Ferner ist bemerkenswert, dass der Kontaktring 3 bzw. 4 aus der Fläche der Tellerscheibe um einen gewissen Betrag herausragt. Diese Massnahme sichert beispielsweise, dass gemäss der Darstellung der Fig. 1 im Bereiche des Berührungspunktes A ein Spalt oder  eine Lücke zwischen den gerade dort befindlichen Bereichen der Tellerscheiben verbleibt, vornehmlich ein Parallelspalt links und rechts des Punktes A   (Fig.    1); die lichte Breite dieses Spaltes, also das Mass des Herausragens der Kontaktringe 3, 4 aus ihren Flächen, ist so bestimmt, dass auch die dickste Warenbahnqualität noch Platz findet, auch wenn die Kontaktringe sich berühren (beispielsweise bei Warenbahnkantenlage gemäss Fig. 5).



   Der Regelkreis kann sich dadurch schliessen, dass der elektrische Kantenfühler mit einem Schrägwalzenbahnführer zusammenwirkend angeordnet ist, z. B. so, dass eine Trennung der Kontaktringe im Berührungspunkt durch zwischenlaufende Warenbahnen ein Abheben einer Schrägwalze bewirkt, während gegenseitiges Berühren der Kontaktringe bei seitlich weglaufender Warenbahn ein Zusammenpressen der Schrägwalzen hervorruft.



   Wenn, wie beispielsweise vorgeschlagen, die Berührungslinie der Tellerscheiben schräg zur Warenbahnkante verläuft, entsteht eine Kraftkomponente rechtwinkelig zur Berührungslinie, welche sich derart auswirkt, dass die Warenkante die Einwirkung einer Kraft in Richtung der Abwanderungsrichtung erfährt, wodurch die Warenbahn nicht durch das in diesem Zustand geöffnete Walzenpaar des Warenbahnführers zu weit und unkontrolliert entgegen der Abwanderungsrichtung vom gegenüberliegenden, in diesem Zustand wirksamen (angepresste Walzen) Warenbahnführer abgezogen werden kann. Die genannte Kraft wirkt also als Bremse der Korrekturbewegung u. beruhigt diese.



  Die Amplitude des bei den bekannten Warenbahnführersystemen beobachteten unerwünschten Pendelns ist dadurch auf ein äusserstes Minimum beschränkt, so dass eine hohe Führungsgenauigkeit erreicht wird.



  Die Schaltfrequenz des Scheibentellersystems ist durch den geringen Pendelausschlag der Warenbahn sehr hoch, wodurch die träge Masse der beweglichen Steuerwalze eines Warenbahnführers nur noch kaum merkliche Bewegungen ausführen kann. Das Zusammenwirken der beschriebenen Merkmale führt zu äusserst genauer und ruhiger, verzögerungsarmer Arbeitsweise von Warenbahnführern, die in der Genauigkeit allenfalls von bekannten und relativ sehr aufwendigen lichtelektronischen Abtasteinrichtungen erreicht wird.



   Besonders vorteilhaft und bei bisher bekannten Vorrichtungen zum Kantenfühlen nicht erreicht, ist die Wirkungskomponente der Kantenfühler von dem Warenbahninneren zum Warenbahnäusseren, wodurch erreicht wird, dass eventuell hochstehende Kanten ausgestrichen werden. Dadurch werden Regelfehler aufgrund eingerollter Gewebekanten vermieden, ohne zum Ausstreichen derart hochstehender oder eingerollter Gewebekanten eine zusätzliche Vorrichtung zu benötigen.



   Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Vorrichtung ist, dass vor dem Abtastorgan kein Materialstau auftreten kann.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Elektrischer Kantenfühler für laufende Textil-, Kunststoff- und Papierbahnen, dadurch gekennzeichnet, dass er zwei drehbare scheibenartige Organe (1, 2) umfasst, die konzentrisch um die Tellerscheibendrehachse angeordnete, zu gegenseitigem Zusammenwirken bestimmte Kontaktorgane (3, 4) tragen, wobei wenigstens eines der scheibenartigen Organe einer bzw. je einer in Richtung gegenseitiger Annäherung bzw. Berührung der Kontaktorgane (3, 4) wirkenden nachgiebigen Kraft unterworfen ist und die scheibenartigen Organe (1, 2) derart zueinander geneigt sind, dass ihre Drehachsen (5, 6) einen stumpfen Winkel (o :) zuein- ander bilden, der in Richtung zur Warenbahn bzw. zum Berührungspunkt (A) der Kontaktorgane (3, 4) offen ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Elektrischer Kantenfühler nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Anpassung an Bahngeschwindigkeiten, Warendicken oder -qualitäten, Veränderung der Bremskraft (R) der Wert des stump fen Winkels (o ) der Drehachsen (5, 6) einstellbar ist.

   2. Elektrischer Kantenfühler nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die scheibenartigen Organe (1, 2) Tellerscheiben sind, die an ihren benachbarten Seiten randnahe Abschrägungen tragen, in denen die Kontaktorgane (3, 4) eingelassen und erhaben auf den Tellerscheiben austretend angeordnet sind, wobei der Abschrägungswinkel gleich dem Winkel (1800 -a) ist.

   3. Elektrischer Kantenfühler nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerscheiben (1, 2) nebst Kontaktorganen (3, 4) spiegelbildlich gleich sind.

   4. Elektrischer Kantenfühler nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Zentren der Tellerscheiben (1, 2) und den Kontaktringe-Berührungspunkt (A) bestimmte Linie (X) bzw. Ebene mit der Richtung der zulaufenden Warenbahnkante einen spitzen bzw. mit der Richtung der ablaufenden Warenbahnkante (16') einen stumpfen Winkel bildet.

   5. Elektrischer Kantenfühler nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerscheiben (1, 2) in ein- und feststellbaren federnden Haltern (10, 12) drehbar gelagert sind.

   6. Elektrischer Kantenfühler nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerscheiben (1, 2) aus elektrisch isolierendem Werkstoff bestehen.

   7. Elektrischer Kantenfühler nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktringe (3, 4) gegen die Tellerscheiben (1, 2) isoliert sind.

   8. Elektrischer Kantenfühler nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromführung für die Kontaktringe (3, 4) über jeweils einen Halter (10, 12), ein Lager (9, 11), eine Welle (5, 6) und einen z. B. eingebetteten Metallsteg (7, 8) läuft.

   9. Elektrischer Kantenfühler nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktringe (3, 4) in ihrem freiliegenden Profil abgerundet sind.

   10. Elektrischer Kantenfühler nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Halter (10, 12) durch ein Isolierstück (13) miteinander verbunden sind, derart, dass die Teile (10, 13, 12) die beiden Tellerscheiben (1, 2) von der Seite her umfassen.

   11. Elektrischer Kantenfühler nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einem Schrägwalzen-Bahnführer zusammenwirkend angeordnet ist, so dass eine Trennung der Kontaktringe (3, 4) im Berührungspunkte (A) durch zwischenlaufende Bahnen ein Abheben einer Schrägwalze (18 bzw. 19) bewirkt, während gegenseitiges Berühren der Kontaktringe (3, 4) bei seitlich weglaufender Warenbahn ein Zusammenpressen der Schrägwalzen (18, 19) hervorruft.