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Breitstreckeinrichtung
für laufende Faserstoffbahnen, die eine Vielzahl einzelner
Walzenabschnitte umfasst, wobei zwischen den einzelnen Walzenabschnitten
einstellbare, den Grad der Krümmung der Breitstreckeinrichtung
bestimmende Stützlager vorgesehen sind, die selbst oder über
die mit ihnen verbundenen Anschlusselemente durch mindestens zwei
Verstellvorrichtungen bewegbar sind.
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Um
eine laufende Faserstoffbahn breit strecken zu können,
sind Walzen notwendig, die von der Faserstoffbahn teilweise umschlungen
sind und deren Körper eine gebogene Gestalt haben. Eine
Möglichkeit, eine solche „gekrümmte Walze” zu
realisieren, wird dadurch erreicht, dass man mehrere Walzenabschnitte
auf verstellbaren Stützlagern abstützt.
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Diese
Art von Breitstreckeinrichtungen, die auch die Bezeichnung „Röllchenstreichleiste” führen, werden
vielfach beispielsweise in Rollenschneidemaschinen für
die Papierindustrie verwendet. In diesen Maschinen werden große
Mutterrollen von bis zu 10 m Länge und 4 m Durchmesser
von einer Abwicklung abgerollt und in druckereigerechte Bahnbreiten geschnitten.
Breitstreckeinrichtungen dienen dazu, dass die Faserstoffbahn glatt
(breit gestreckt), d. h. ohne Falten in die Messerpartie einläuft.
Die entstandenen Teilbahnen werden auf Hülsen zu kleineren Rollen
aufgewickelt. Nach dem Schnitt müssen die Teilbahnen exakt
geführt werden und dürfen nicht überlappend
weiter laufen. Eine Breitstreckeinrichtung kann auch hier behilflich
sein, zwischen diesen Teilbahnen einen konstanten Abstand einzuhalten.
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Aus
der Patentschrift
DE 2139159 ist
eine derartige Breitstreckeinrichtung bekannt. Die Stützlagerpositionen
der Walzenabschnitte können in Relation zu dem Träger
von Hand unterschiedlich eingestellt werden. Eine Veränderung
der Krümmung dieser Breitstreckeinrichtung ist enorm aufwändig
und langwierig.
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In
der weiteren Entwicklung dieser Breitstreckeinrichtung sind auch
bereits Hydraulikzylinder unter jedem Stützlager vorgesehen
worden. Eine solche Reihe von Zylindern ist kostspielig und in der
hydraulischen Ansteuerung recht kompliziert. Im Übrigen
besteht ständig die Gefahr, dass aufgrund einer Undichtigkeit Öl
auf die Faserstoffbahn gelangt.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, eine preiswerte und einfache Verstellmöglichkeit
für die Stützlager einer Breitstreckeinrichtung
nach dem oben genannten Stand der Technik zu schaffen.
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Die
Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein mehrere Verstellvorrichtungen
betätigbarer Antrieb vorgesehen ist.
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Durch
den Einsatz eines zentralen Antriebs für mehrere Verstelleinrichtungen
wird Raum und Equipment für die Breitstreckeinrichtung
eingespart.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn der Antrieb für alle Verstellvorrichtungen
der Stützlager vorgesehen ist. So ist es beispielweise
möglich, nur am Ende der Breitstreckeinrichtung für
einen Antrieb Platz auszusparen. Das erleichtert die Wartung und den
Aufwand für die Energiezufuhr.
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Vorzugsweise
ist der Antrieb mit den Verstellvorrichtungen über eine
Kupplung ein- und auskuppelbar. So wird es auf einfache Art ermöglicht,
jede Verstellvorrichtung separat anzusteuern und zu betätigen.
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Dabei
ist es günstig, wenn die Verstellvorrichtung durch einen
Spindeltrieb gebildet wird. Der Antrieb wirkt auf eine Spindel in
einer feststehen den Spindelmutter oder auf eine mit der Spindel
in Verbindung stehende drehbar gelagerte Spindelmutter. Dadurch
wird die Spindel axial bewegt, und man kann das oder die an dieser
Spindel befestigte(n) Stützlager ebenfalls verstellen.
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Als
Antrieb eignet sich mit Vorteil einer, der ein umlaufendes Band
umfasst. Ein solches Band oder ein Antriebsriemen nimmt besonders
wenig Platz ein und kann leicht in den Träger der Breitstreckeinrichtung
integriert werden.
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Es
ist von Vorteil, wenn das umlaufende Band in beide Umlaufrichtungen
antreibbar ist. Die Kupplung des Bandes mit dem Spindeltrieb erlaubt so
eine Bewegung der Verstellvorrichtung in zwei Richtungen. Die Verstelleinrichtung
kann also beispielsweise ein Stützlager absenken oder anheben, um
der Krümmung der Breitstreckeinrichtung eine andere Kontur
zu geben.
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Vorzugsweise
ist ein Drehmomentübertrager als Kupplung zwischen einer
Gewindemutter für den Spindeltrieb und einer Führungsrolle
für das umlaufende Band vorgesehen. Der Drehmomentübertrager muss
lediglich dafür geeignet sein, eine Klemmung bzw. eine
Mitnahme zwischen den beiden Bauteilen auszuüben und ist
insofern einfach zu konstruieren.
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Alternativ
ist es auch möglich, dass als Kupplung ein Drehmomentübertrager
zwischen einer Spindel oder einem Aufsatz darauf und einer Führungsrolle
für das umlaufende Band vorgesehen ist. In diesem Fall
wird das Drehmoment von der angetriebenen Führungsrolle
für das Band nicht auf die Spindelmutter sondern direkt
auf die Spindel übertragen.
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Es
ist von Vorteil, wenn der Drehmomentübertrager wenigstens
ein anstellbares Reibrad ist, welches mit einer ersten Flanke auf
der Gewin demutter oder der Spindel bzw. deren Aufsatz und mit einer zweiten
Flanke auf der Führungsrolle abläuft. Dies ist eine
besonders einfache Lösungsmöglichkeit, um die Drehmomentübertragung
zu realisieren. Es reicht ein kleiner, beispielsweise pneumatischer
Druckgeber, um das Reibrad sowohl an die Führungsrolle
für das Band wie auch das Abtriebsbauteil anzudrücken.
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Mit
Vorteil ist dafür gesorgt, dass die Verstellvorrichtung
ein Feststellelement aufweist. Dieses Feststellelement dient dazu,
dass das verstellte Stützlager seine neue Position während
der Produktion beibehält. In der Regel reicht es, wenn
die Gewindesteigung der Spindel eine Selbsthemmung aufweist. Um
sicher zu gehen, kann aber auch ein zusätzlicher Klemmmechanismus
eingesetzt werden.
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Es
ist günstig, wenn der Kuppelvorgang über eine
Steuerungs- bzw. eine Regelungseinrichtung einleitbar ist. Der Vorgang
der Einzelansteuerung der Verstellvorrichtungen ist komplex, so
dass eine Steuerung von Antrieb und Kupplungen hilfreich ist. Eine Feinverstellung
bei laufender Faserstoffbahn wird dadurch ermöglicht.
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Besonders
günstig ist es, wenn eine direkte oder indirekte Positionserfassung
für das Stützlager vorgesehen ist. Die Feinverstellung
während der Produktion wird dadurch weiter vereinfacht,
weil man sich beispielweise die augenblickliche Position jedes Stützlagers
anzeigen lassen kann. Die Stellung des jeweiligen Stützlagers
kann beispielsweise auch für eine bestimmte Faserstoffbahnsorte
abgespeichert werden und ist nach einem Sortenwechsel zurück
zu der vormaligen Faserstoffbahnsorte reproduzierbar.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
In diesen zeigen
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1 Längsdarstellung
einer erfindungsgemäßen Breitstreckeinrichtung,
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2 einen
Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Breitstreckeinrichtung,
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3 eine
Draufsicht auf die Verstellvorrichtungen einer teilweise geschnittenen
Darstellung einer erfindungsgemäßen Breitstreckeinrichtung
und
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4 eine
erfindungsgemäße Breitstreckeinrichtung in perspektivischer
Darstellung.
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1 stellt
eine Breitstreckeinrichtung 1 der erfindungsgemäßen
Art in verkürzter Form dar. An einem durchgehenden, die
Faserstoffbahn 2 übergreifenden Träger 24 stützen
sich einzelne Walzenabschnitte 3 in ihren Stützlagern 4 ab.
Die Mittelachsen aller Walzenabschnitte 3 beschreiben im
Produktionszustand eine gebogene Linie. 2 zeigt,
wie die Faserstoffbahn 2 die Walzenabschnitte 3 teilweise umschlingt.
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Im
Ausführungsbeispiel gemäß 1 sind die
Stützlager 4 nebeneinander im Abstand der Länge
eines Walzenabschnitts 3 auf einer flexiblen Stützplatte 23 angeordnet.
Unterhalb der Stützplatte 23 wirken Verstellvorrichtungen 7 auf
die Platte. Wie in 1 dargestellt, muss dabei nicht
für jedes Stützleger ein Verstellvorrichtungen 7 vorgesehen
sein, sondern es ist beispielsweise möglich, dass jeweils
zwei Stützlager von einem Verstellelement beaufschlagt werden. Über
den Weg, wie weit die Verstellvorrichtungen 7 ausgefahren
werden, bestimmt sich die Krümmung von der flexiblen Stützplatte 23 und
somit der Walzenabschnitte 3.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verstellvorrichtung 7 als
Spindeltrieb 10 ausgestaltet. Die Spindel 16 ist
in Lagern 22 am Träger 24 gelagert. Am
Spindelende ist ein ggf. drehbarer Spindelkopf 21 montiert,
der mit der flexiblen Stützplatte 23 oder einem
anderen Anschluss element 5 verbunden ist. Am Träger 24 ist
weiterhin eine Führung 6 für die Spindel
vorgesehen.
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Wie
in 2 deutlich zu erkennen ist, ist nahe eines Lagers 22 eine
Spindelmutter 18 vorgesehen. Sobald diese gedreht wird,
bewegt sich die Spindel 16 je nach Drehrichtung der Spindelmutter 18 in
axialer Richtung nach oben oder unten. Die Spindel 16 umgibt
weiterhin ein Führungsrollenlager 26, auf dem
eine Führungsrolle 19 drehbar gegenüber
der Spindel 16 gelagert ist.
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Die
Führungsrolle 19 wird über ein umlaufendes
Band 11 in Drehung versetzt. Dieses Band ist am deutlichsten
in 3 zu erkennen. Das Band 11 ist ein Teil
eines Antriebs 8, zu dem auch noch ein nicht dargestellter
Antriebsmotor gehört. Dieser Motor kann beispielweise seitlich
neben der Breitstreckeinrichtung, also jenseits der axialen Enden
angeordnet sein. Das Band umschlingt abwechselnd eine Führungsrolle 19 und
eine Umlenkrolle 27 mäanderförmig, um
möglichst hohe Reibkräfte auf die Führungsrolle übertragen
zu können. Selbstverständlich kann das Band auch
durch einen Zahnriemen ersetzt werden, wenn die benötigten
Drehmomente auf die Führungsrollen nicht ausreichen. Entsprechend
wären die Führungsrollen dann auf ihrem Umfang
gezahnt. Der Antrieb 8 ist so ausgestaltet, dass er seine
Laufrichtung umkehren kann.
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Um
die Verstellvorrichtung, in diesem Ausführungsbeispiel
also den Spindeltrieb verfahren zu können, muss eine Kupplung 9 wirksam
werden. Zu diesem Zweck greift ein Drehmomentübertrager 12 sowohl
an der Führungsrolle wie an der Spindelmutter an. Die Führungsrolle
und die Spindelmutter drehen dann entweder mit der gleichen Drehfrequenz oder
der gleichen Umfangsgeschwindigkeit. Als Drehmomentübertrager 12 sind
im Ausführungsbeispiel zwei Reibräder 13 vorgesehen,
bei denen die Erste Flanke 14 gegen die Führungsrolle 19 und
die zweite Flanke 15 gegen die Spindelmutter 18 gepresst
wird. Um die notwendige Anpresskraft zu erzeugen ist ein kleiner
pneumatischer Druckkolben 28 installiert. Über
diesen kann der Reibkontakt auch wieder gelöst werden,
wenn die Spindel 16 die gewünschte Position erreicht
hat.
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Alternativ
zu der oben beschriebenen Ausführung ist es selbstverständlich
möglich, die Spindelmutter drehfest zu lagern, beispielsweise
dort, wo in 2 die Führung 6 angeordnet
ist. Entsprechend würde die dargestellte drehbare Spindelmutter 18 durch
einen mit der Spindel 16 drehfest verbunden Aufsatz 17 ersetzt.
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Mit
Hilfe einer Positionserfassung 25 und einer geeigneten
nicht dargestellten Steuerelektronik ist eine Einstellung der Krümmung
der Breitstreckeinrichtung 1 bei laufender Faserstoffbahn
durchführbar und für unterschiedliche Faserstoffbahnen
ist der geeignete Bogen durch gespeicherte Daten reproduzierbar.
In zeitsparender Weise können über den Antrieb 8 gleichzeitig
mehrere Verstellvorrichtungen 7 gleichzeitig in Bewegung
gesetzt werden. Alle gerade eingekuppelten Drehmomentübertrager 12 gestatten
ein Versetzen der oberhalb der Verstellvorrichtung angeordneten
Stützlager 4 nach oben oder unten, je nach Laufrichtung
des Bandes 11.
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Die
Spindel sollte sich während des Betriebs nicht von selbst
verstellen können. Dazu ist ein Feststellelement 20 vorzusehen,
das im einfachsten Fall eine selbsthemmende Gewindesteigung an der
Spindel sein kann.
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- 1
- Breitstreckeinrichtung
- 2
- Faserstoffbahn
- 3
- Walzenabschnitt
- 4
- Stützlager
- 5
- Anschlusselement
- 6
- Führung
- 7
- Verstellvorrichtung
- 8
- Antrieb
- 9
- Kupplung
- 10
- Spindeltrieb
- 11
- Band
- 12
- Drehmomentübertrager
- 13
- Reibrad
- 14
- erste
Flanke
- 15
- zweite
Flanke
- 16
- Spindel
- 17
- Aufsatz
- 18
- Spindelmutter
- 19
- Führungsrolle
- 20
- Feststellelement
- 21
- Spindelkopf
- 22
- Lager
- 23
- flexible
Stützplatte
- 24
- Träger
- 25
- Positionserfassung
- 26
- Führungsrollenlager
- 27
- Umlenkrolle
- 28
- Druckkolben
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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