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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zentrieren, Breitstrecken
und/oder Richten einer bewegten Warenbahn gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches
1 sowie ein zugehöriges
Verfahren gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 11.
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Während des
maschinellen Herstellungs- und Verarbeitungsprozesses von insbesondere
textilen Warenbahnen, vorzugsweise Gewebebahnen tritt häufig ein
Warenverzug auf. Derartige Verzöge
der Warenbahn verändern
die Struktur der aus diesen hergestellten Textilien, wodurch wiederum
der Gebrauchswert der Ware gemindert wird und/oder die Weiterverarbeitung
der Ware beeinträchtigt
wird.
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Eine
textile Warenbahn besteht insbesondere aus rechtwinklig überkreuzten
Fäden,
die während des
Webvorgangs im Webstuhl bzw. in der Webmaschine erzeugt werden.
Hierbei wird zwischen den Längsfäden („Kette”) und den
Querfäden
(„Schuss”) unterschieden.
Aufgrund des üblicherweise
schräg zur
Laufrichtung oder bogenförmig
verlaufenden Verzugs der textilen Warenbahn wird die orthogonale Textilstruktur
von Kette und Schuss zu einem Parallelogramm verformt. Der ursprünglich orthogonale Aufbau
von Kette und Schuss oder deren Maschenreihen werden somit schräg oder bogenförmig verändert.
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Zur
Wiederherstellung der ursprünglich
orthogonalen Struktur wird die Textilbahn üblicherweise über eine
maschinelle Richtanordnungen geführt,
bei der mittels schräg
oder bogenförmig
zur Laufrichtung der Textilbahn angeordnete Richtwalzeneinheiten
die bestehenden Verzöge
durch entsprechendes Aufbringen von Ausgleichskräften auf die bewegte textile Warenbahn
ausglichen werden. Derartige walzenbasierte Richtanordnungen werden
bevorzugt zur Beseitigung von bogenförmigen Faden- und Maschenverzug
eingesetzt.
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Ferner
sind unterschiedlichste Walzenanordnungen zum Zentrieren bzw. Positionieren
von textilen Warenbahnen, beispielsweise Segmentregelwalzen, Schwenk-Schiebewalzen
etc. bekannt. Auch werden zum Breitstrecken von textilen Warenbahnen so
genannte Lattenausbreiter, Schnurbreithalter und Breitstreckwalzen
in diversen Ausführungsformen eingesetzt.
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Die
genannten Vorrichtungen werden üblicherweise
als getrennte Maschinen, die voneinander unabhängige Bearbeitungsstationen
bilden, im Rahmen des maschinellen Herstellungs- und Verarbeitungsprozesses
vorgesehen.
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Ausgehend
hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine multifunktionelle
Vorrichtung zum Zentrieren, Breitstrecken und/oder Richten einer bewegten
Warenbahn anzugeben, die flexibel an die jeweils erforderliche Bearbeitungsaufgabe
anpassbar ist und somit ein Richten, Zentrieren und/oder Breitstrecken
der bewegten Warenbahn in einem Arbeitsschritt ermöglicht.
Die Aufgabe wird ausgehend von einer Anordnung gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
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Der
wesentliche Aspekt der erfindungsgemäßen Anordnung ist darin zu
sehen, dass die Walze mehrere elastische Verbindungsbänder aufweist,
die zur Längsachse
der Walze axial beweglich ausgebildet sind. Besonders vorteilhaft
ermöglicht
die erfindungsgemäße Ausbildung
der Walze ein Zentrieren, Breitstrecken und/oder Richten von über diese
geführte
Warenbahn. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
können
die genannten Funktionen in eine Maschine integriert werden und
hierdurch eine Reduktion von mechanischen Bauteilen erzielt werden, die
wiederum zu einer kompakten Bauweise führt. Dadurch kann die beschriebene
multifunktionelle Vorrichtung für
verschiedene Bearbeitungsprozesse auch bei sehr beengten Platzverhältnissen
eingesetzt werden. Alle beschriebenen Funktionen können bereits
mit einem sehr geringen Wareninhalt realisiert werden, was speziell
bei elastischen Warenbahnen zur Verringerung der ungewünschten
Längsdehnung der
Ware führt.
Im Gegensatz zu handelsüblichen Richtbogenwalzen,
die je nach Umschlingungsposition zur Faltenbildung in der Warenbahn
führen,
wird dieser Effekt durch die integrierte Breitstreckfunktion bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
vermieden.
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Besonders
vorteilhaft sind die elastischen Verbindungsbänder gleichmäßig über die
Walzenoberfläche
verteilt und/oder konzentrisch zur Längsachse der Walze angeordnet
und/oder unabhängig voneinander
bewegbar.
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Die
Walze weist ferner einen die Walzenoberfläche bildenden elastischen Belag
auf, der Führungsnuten
umfasst, die zur Führung
der elastischen Verbindungsbänder
entlang der Längsachse
der Walze ausgebildet sind, wobei die Walze eine vorzugsweise bogenförmige Antriebsachse
umfasst, die vom elastischen Belag umgeben ist. Besonders vorteilhaft
ist an den freien Enden der Antriebsachse jeweils zumindest eine
Antriebsmechanik zum Antrieb der Walze um die Längsachse vorgesehen, die zumindest
eine Kurvenbahnmechanik umfasst. Die Kurvenbahnmechanik ist zur
axialen Verschiebung der elastischen Verbindungsbänder entlang
der Längsachse
der Walze vorgesehen. Hierzu bildet die Kurvenbahnmechanik zumindest
näherungsweise eine
Kurvenbahn umfassend zumindest drei Kurvenbahnabschnitte bzw. Sektoren I, II, III ab,
wobei die Kurvenbahn in Sektor I einen neutralen Verlauf,
in Sektor II einen vorzugsweise linear ansteigender Verlauf
und in Sektor III einen vorzugsweise linear fallenden Verlauf
aufweist.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist die Kurvenbahnmechanik
zumindest eine Führungshülse mit
zumindest einen, den Verlauf der Kurvenbahn abbildeten freien Rand
auf, an dem mehrere Kurvenrollen anliegen, wobei die Kurvenrollen
axial verschiebbar zur Längsachse
der Führungshülse angeordnet
sind und mit den freien Enden der elastische Verbindungsbänder, insbesondere
Expanderbänder
in Wirkverbindung stehen.
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Zudem
ergeben sich Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der Erfindung, insbesondere ein Verfahren zum Zentrieren, Breitstrecken
und/oder Richten einer bewegten, insbesondere textilen Warenbahn
Gegenstand der weiteren Ansprüche und
ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und
aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich
dargestellten Merkmale für
sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung,
unabhängig
von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Auch wird der Inhalt der Ansprüche
zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel
näher beschrieben.
Es zeigen:
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1a eine
Frontansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Zentrieren, Breitstrecken und/oder Richten einer bewegten Warenbahn,
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1b eine
Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung
gemäß 1a,
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2 einen
Schnitt entlang der Linie A-A durch die Vorrichtung gemäß 1a,
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3 eine
Seitenansicht der Walze mit stirnseitigen Antriebsmechaniken,
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4 einen
Schnitt entlang der Linie A-A durch die Walze mit stirnseitigen
Antriebsmechaniken gemäß 3,
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5 eine
vergrößerte Ausschnittsdarstellung
des Schnittes durch die linke Antriebsmechanik,
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6 eine
weitere vergrößerte Ausschnittsdarstellung
des Schnittes durch die rechte Antriebsmechanik,
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7 eine
perspektivische Ansicht eines Schnittes entlang der Linie B-B durch
die Walze,
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8a einen
Querschnitt durch den elastischen Belag der Walze mit elastischen
Verbindungsbändern,
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8b einen
Querschnitt durch den elastischen Belag der Walze ohne elastische
Verbindungsbänder,
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8c einen
Querschnitt durch ein elastisches Verbindungsband,
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9 ein
Diagramm zur Veranschaulichung der Sektoren I, II, III der
Kurvenbahn und der Auswirkungen auf die bewegte Warenbahn und
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10 eine
perspektivische Ansicht der Antriebsmechanik mit integrierter Kurvenbahnmechanik.
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In 1a ist
beispielhaft eine Frontansicht und in 1b eine
Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum
Zentrieren, Breitstrecken und/oder Richten einer bewegten, insbesondere
textilen Warenbahn W dargestellt.
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Die
Vorrichtung 1 weist zumindest eine die bewegte Warenbahn
W fördernde
Walze 2 auf, die über
eine Antriebsachse 3 um Ihre Längsachse L antreibbar ist,
und zwar über
jeweils eine an den gegenüberliegenden
freien Enden 3', 3'' der Antriebsachse 3 vorgesehene
Antriebsmechanik 4, 4'. Die Walze 2 und die
stirnseitigen Antriebsmechaniken 4, 4' können beispielsweise
in einem Maschinengestell aufgenommen sind.
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Zusätzlich zur
Walze, insbesondere Zentrier-, Breitstreck- und/oder Richtwalze 2 kann
die Vorrichtung 1 mehrere weitere Walzeneinheiten, vorzugsweise
zwei Umlenkwalzen 5, 5' aufweisen, die zur Zu- bzw. Abführung der
bewegten Warenbahn W an die Walze 2 vorgesehen sind. Diese
sind vorzugsweise drehbeweglich um eine senkrecht zur Laufrichtung
LR der Warenbahn W verlaufende Drehachse gelagert. Alternativ können diese
auch starr ausgebildet sein.
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Die
in den 1a, b dargestellte Vorrichtung 1 weist
beispielsweise eine bogenförmige
Walze 2 auf, welche zum Richten und gleichzeitigen Zentrieren
und/oder Breitstrecken einer bewegten Warenbahn W ausgebildet ist.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 mit
Richtwalzenanordnung können
beispielsweise durch Ein- bzw. Ausschwenken der Walze 2 die
Wege der Warenbahn W über
die Breite der Walze 2 unterschiedlich lang gestaltet werden,
wodurch eine Korrektur von beispielsweise bogenförmigen Verzügen, insbesondere des Schussfadens möglich wird.
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Mittels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 können somit
bis zu drei Bearbeitungsschritte, und zwar Richten, Zentrieren und
Breitstrecken gleichzeitig durchgeführt werden. Alternativ kann
die Vorrichtung 1 auch in Form einer Zentrier- und/oder Breitstreckvorrichtung
mit zumindest einer geraden Walze 2 ausgebildet sein, über welche
die geförderte
Warenbahn W zentriert und/oder auf eine vorgegebene Warenbreite
gestreckt wird.
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2 zeigt
einen Längsschnitt
entlang der Linie A-A durch die Vorrichtung 1 gemäß 1a.
Zur Bearbeitung der Warenbahn W wird die Warenbahn W der Walze 2 beispielsweise
von oben über
eine Umlenkwalze 5 in einem vorgegebenen Einlaufwinkel
zur Längsachse
L zugeführt
und verlässt
die Vorrichtung 1 wiederum über eine weitere Umlenkwalze 5', und zwar in
einem vorgegebenen Auslaufwinkel zur Längsachse L der Walze 2.
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Durch
die Wahl des Einlauf- und Auslaufwinkels wird der Umschlingungswinkel ω der Walze 2 durch
die Warenbahn 4 festgelegt, d. h. derjenige Querschnitts-
bzw. Umfangsbereich der Walze 2, der von der bewegten Warenbahn
W während
des Bearbeitungsprozesses umschlungen wird und somit einer Bearbeitung
mittels der Walze 2 unterzogen wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
beträgt
der Umschlingungswinkel ω vorzugsweise
120°, d.
h. ein Drittel der Walzenoberfläche.
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3 zeigt
eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Walze 2 mit einer bewegten Warenbahn W ohne das in den 1a, b
dargestellte Gehäuse sowie
ggf. darin aufgenommene Antriebseinheiten, welche zum Antrieb der Walze 2 über die
Antriebsmechanik 4, 4' vorgesehen sind. 4 zeigt
einen Schnitt entlang der Linie A-A durch die Walze 2 und
die stirnseitige Antriebsmechanik 4, 4'. In den 5 und 6 ist
jeweils eine Ausschnittsdarstellung der linken und rechten Antriebsmechanik 4, 4' dargestellt. 7 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Schnittes durch die Walze 2 mit
darauf geführter
Warenbahn W, beispielsweise entlang der Linie B-B in 3.
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Wie
aus den genannten Figuren ersichtlich besteht die Walze 2 aus
der über
die Antriebsmechanik 4, 4' und zugehörige Antriebseinheiten (nicht
in den Figuren dargestellt) angetriebenen Antriebsachse 3,
die vorzugsweise bogenförmig
gestaltet ist, und einem die Antriebsachse 3 umgebenden
elastischen Belag 6, der vorzugsweise geschlossen und einstückig ausgebildet
ist und um die Antriebsachse 3 rotiert. Der elastische
Belag 6 weist ferner einen kreis- bzw. ringförmigen Querschnitt
auf und ist für
sich genommen formstabil ausgebildet. Der elastischen Belag 6 ist
beispielsweise mittels mehrerer, beanstandeter und vorzugsweise
ringförmig
ausgebildeter Stützelemente
(nicht in den Figuren dargestellt) zur Antriebsachse 3 beanstandet
angeordnet.
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In
die Walzenoberfläche,
und zwar in den elastischen Belag 2 sind mehrere Führungsnuten 7 eingebracht,
die parallel zueinander entlang der Längsachse L der Walze 2 verlaufen,
wobei die Führungsnuten 7 vorzugsweise
konzentrisch um die Längsachse
L der Walze 2 angeordnet und gleichmäßig über die Walzenoberfläche bzw.
die Oberfläche des
elastischen Belages 2 verteilt sind.
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Erfindungsgemäß sind in
den Führungsnuten 7 axial
zur Längsachse
L der Walze 2 beweglich angeordnete und über die
Führungsnuten 7 geführte elastische
Verbindungsbänder,
insbesondere Expanderbänder 8 aufgenommen,
die sich vorzugsweise über
die gesamte Länge
der Walze 2 erstrecken und mit Ihren freien Enden 8', 8'' mit der jeweils stirnseitigen
Antriebsmechanik 4, 4', insbesondere einer darin vorgesehenen
Kurvenbahnmechanik 10, 10', in Wirkverbindung stehen.
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Die
Führungsnuten 7 weisen
einen T-förmigen
Querschnitt auf, der von der Oberfläche des elastischen Belages 2 in
Richtung der im elastischen Belag 2 aufgenommenen Antriebsachse 3 verläuft. Hierdurch
bilden sich zwei von einem länglichen
Führungskanal 7.1 im
elastischen Belag 2 jeweils seitlich wegfluchtende Führungsausnehmungen 7.2, 7.2' aus.
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Die
elastischen Verbindungsbänder,
insbesondere Expanderbänder 8 sind
im Querschnitt pilzförmig
ausgebildet, und zwar weisen diese eine abgerundete, vorzugsweise
flachen Kappenabschnitt 8.1 auf, an den sich ein im Querschnitt
umgekehrt T-förmiger
Halte- und Führungsabschnitt 8.2 anschließt, der
zur Führung
der Expanderbänder 8 in den
Führungsnuten 7 an
deren Querschnittsform angepasst ist.
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In 8a ist
beispielhaft ein Schnitt durch den elastischen Belag 7 mit
eingesetzten Expanderbändern 8,
in 8b der elastische Belag 7 ohne Expanderbänder 8 und
in 8c ein Querschnitt durch ein Expanderband 8 beispielhaft
dargestellt. Es versteht sich, dass auch elastische Verbindungsbänder, insbesondere
Expanderbänder 8 und
zugehörige Führungsnuten 7 mit
davon abweichenden Querschnittsformen Verwendung finden können, die
eine ähnliche
Halte- und Führungsfunktion
verwirklichen.
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Die
freien Enden 3', 3'' der elastischen Verbindungsbänder, insbesondere
Expanderbänder 8 wirken
mit einer in der Antriebsmechanik 4, 4' vorgesehenen
Kurvenbahnmechanik 10, 10' zusammen, die eine Kurvenbahn 9 abbildet,
deren Wirkungsweise beispielhaft in einem Diagramm in 9 dargestellt
ist.
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Die
Kurvenbahn 9 weist beispielsweise drei etwa gleich große Kurvenbahnabschnitte
bzw. Sektoren I, II, III auf, die jeweils
abhängig
von der eingestellten Drehwinkelposition zwischen der Kurvenbahnmechanik 10, 10' und der Walze 2 anliegen.
Wie aus dem in 9 dargestellten Diagramm ersichtlich weist
die Kurvenbahn 9 in Sektor I zur Bewegungsrichtung
der Warenbahn W bzw. axial zur Walze 2 einen neutralen
Verlauf auf, wohingegen in Sektor II ein vorzugsweise linear
ansteigender Verlauf und in Sektor III ein vorzugsweise
linear fallender Verlauf vorliegen, und zwar jeweils bezogen auf
die Längsachse
L der Walze 2.
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10 zeigt
ebenfalls die Abbildung des Sektors II mit vorzugsweise
linear ansteigendem Verlauf und des Sektors III mit vorzugsweise
linear fallendem Verlauf in der Kurvenbahnmechanik 10, 10'.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
weisen die drei Sektoren I, II, III der
Kurvenbahn 9 eine näherungsweise
dem Umschlingwinkel ω von
vorzugsweise 120° entsprechende
Umfangslänge
auf, d. h. die Sektoren II, III bewirken eine
Beaufschlagung der Expanderbänder 8 mit
einer Kraft F in axialer Richtung, und zwar nach innen oder außen, wobei
in Sektor I keine Änderung
der aktuellen Position der Expanderbänder 8 vorgenommen
wird. Hierdurch ergibt sich beispielsweise eine Verschiebung der
freien Enden 8', 8'' der Expanderbänder 8 in axialer
Richtung von jeweils zwischen 50 und 100 mm, vorzugsweise 75 mm.
Durch unterschiedliche Ansteuerung der gegenüberliegenden Kurvenbahnmechanik 10, 10' kann somit
eine gegenläufige
oder gleichsinnige Verschiebung der freien Enden 8', 8'' der Expanderbänder 8 vorgenommen
werden, welche entweder ein Breitstrecken und/oder ein Verschieben
der Warenbahn W im Umschlingungsbereich erzeugt.
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Der
Verlauf der in 9 dargestellten Kurvenbahn 9 wird über die
Kurvenbahnmechanik 10 abgebildet, welche Teil der Antriebsmechanik 4, 4' ist. Die Kurvenbahnmechanik 10 umfasst
zumindest eine Führungshülse 10.1,
die zwischen zwei ringförmig
ausgebildeten Seitenteilen 10.2, 10.2' angeordnet
ist, und zwar ist der eine freie Rand der Führungshülse 10.1 mit dem zur
Walze 2 gerichteten Seitenteil 10.2 verbunden,
wobei der gegenüberliegende
freie Rand der Führungshülse 10.1 den
Verlauf der Kurvenbahn 9 abbildet. Die Abwicklung des freien
Randes der Führungshülse 10.1 bezogen
auf einen Referenzpunkt entspricht hierbei dem Verlauf der Kurvenbahn 9.
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An
dem die Kurvenbahn 9 bildenden freien Rand der Führungshülse 10.1 liegen
mehrere Kurvenrollen 10.3 an, welche axial drehbar auf
einem Laufwagen 10.4 einer Linearführung der Kurvenbahnmechanik 10 angeordnet
sind. Die Expanderbänder 8 sind über Öffnungen
in dem zur Walze 2 gerichteten Seitenteil 10.2 an
die Laufwägen 10.4 der Linearführung geführt und
mechanisch, beispielsweise durch Klemmen, Kleben oder Verschrauben
mit diesen verbunden. Die Kurvenrollen 10.3 werden somit über die
Linearführung
axial zur Walze 2 geführt und
mit der Drehbewegung der Walze 2 gekoppelt, so dass diese
mit der näherungsweise
gleichen Umlaufgeschwindigkeit mitdrehen.
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Die
Seitenteile 10.2, 10.2' sind hierzu beispielsweise über eine
Haltehülse 10.5 miteinander verbunden,
die mittels Lagerelementen, insbesondere Wälzlager 11, 11' drehbar um
die Antriebsachse 3 gelagert ist. Auf der Außenfläche der
Haltehülse 10.5 sind
mehrere längliche
Führungsschienen 10.6 angeordnet,
welche konzentrisch um die Längsachse der
Haltehülse 10.5 vorgesehen
sind und parallel zu dieser verlaufen. Die Führungsschienen 10.2 sind zur
linearen Führung
der Laufwägen 10.4 ausgebildet.
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Die
Kurvenbahnmechanik 10, 10' ist – wie in 3 dargestellt – vorzugsweise
von einem mantelrohrförmigen
Gehäuse
umgeben, welches von den Seitenteilen 10.2, 10.2' getragen wird.
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Die
Kurvenbahnmechanik 10, 10' ist über ein Kardangelenk 12 mit
einem Kettenrad 13 zum Verdrehen der Kurvenbahnmechanik 10, 10' relativ zur Walze 2 verbunden,
wobei das Kardangelenk 12 zum Ausgleich des Winkelversatzes
von dem jeweils äußeren Stummel 3.1 der
Antriebsachse 3 und dem verbleibenden, vorzugsweise gebogenen
Achsenabschnitt 3.2 der Antriebsachse 3 vorgesehen
ist.
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Die
Kurvenbahn 9 wird über
die Kurvenbahnmechanik 10, 10' auf Position gehalten und steht
im Bezug auf die Walzendrehung still. Über eine separate Antriebseinheit,
vorzugsweise einen Elektromotor kann jedoch die Kurvenbahnmechanik 10, 10' und somit die
Kurvenbahn 9 relativ zur Walze 2 separat gedreht
werden, und zwar die gegenüberliegenden Kurvenbahnmechaniken 10, 10' unabhängig voneinander
verstellt werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform
kann ein weiteres Kettenrad 14 vorgesehen sein, welches
ein Verschwenken des bogenförmigen
Abschnittes 3.2 der Walze 2 um die äußeren Stummel 3.1 der
Antriebsachse 3 ermöglicht.
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Die
an beiden freien Enden 3', 3'' der Antriebsachse 3 bzw.
der Walze 2 vorgesehene Kurvenbahnmechanik 10, 10' zur Ansteuerung
der Bewegung und/oder der Expansion der Expanderbänder 8 ist
symmetrisch aufgebaut. Zudem ist die eine Kurvenbahnmechanik 10 unabhängig von
der gegenüberliegenden
Kurvenbahnmechanik 10' ansteuerbar, und
zwar über
elektronisch regelbare Antriebseinheiten. Hierzu ist eine Steuereinheit
(nicht in den Figuren dargestellt) vorgesehen, die mit den Antriebseinheiten
und zumindest zwei optischen Sensoreinheiten 15, 15' verbunden ist.
Die Ansteuerung der Kurvenbahnmechanik 10, 10' erfolgt somit
vorzugsweise mittels getrennter optischer Sensoreinheiten 15, 15' für die linke
und rechte Kante K der Warenbahn W.
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Mittels
der optischen Sensoreinheiten 15, 15', die vorzugsweise
durch Zeilensensoren gebildet werden, wird jeweils die aktuelle
Position einer Kanten K der bewegten Warenbahn W erfasst, und zwar vorzugsweise
unabhängig
voneinander. Die Positionsdaten werden über eine in der Steuereinheit
ausgeführte
Auswerte- und Steuerroutine ausgewertet. Hierzu werden die optischen
Sensoreinheiten 15, 15' manuell oder automatisiert in
vorgegebenen Sollpositionen positioniert und die Istpositionen der
Kanten der Warenbahn W über
die optischen Sensoreinheiten 15, 15' ermittelt. Über die
Auswerte- und Steuerroutine werden unter Auswertung der Abweichung der
Istposition von der Sollposition zumindest zwei unabhängige Regelsignale
erzeugt, über
welche die Ansteuerung der unterschiedlichen Antriebseinheiten der
Kurvenbahnmechanik 10, 10' erfolgt. Über die Antriebseinheiten wird
die Kurvenbahn 9 entsprechend verstellt, um der Abweichungen
der Kantenposition von der Sollposition entgegenzuwirken.
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Durch
die getrennte Erfassung beider Warenkanten K und durch die getrennte
Ansteuerung der gegenüberliegenden
Kurvenbahnmechaniken 10, 10' ist es möglich, die Funktionen „Breitstreckung” und „Zentrierung” der Warenbahn
in einem Arbeitsgang durchzuführen.
Wenn die gegenüberliegenden
optischen Sensoreinheiten 15, 15' auf die vorgegebene Produktionsbreite
der Warenbahn eingestellt sind, wird über die Auswerte- und Steuerroutine
die vorgegebene Produktionsbreite durch entsprechendes Justieren
der Warenkanten geregelt.
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Das
Breitstrecken und Zentrieren der Warenbahn W wird somit durch die
Verstellung der Kurvenbahn, und zwar in Bezug auf die Umschlingposition der
Warenbahn W auf der Walze 2 erreicht. Die Führung der
Warenbahn W erfolgt mit dem Umschlingungswinkel von vorzugsweise
120°, wobei
der Umschlingungswinkel ω im
neutralen Bereich der Kurvenbahn 9 deckungsgleich mit dem
Sektor I der Kurvenbahn 4 ist. Dadurch ist, axial
zur Walze gesehen, die Auflauf- und Ablaufposition der Warenbahn
W unverändert.
Durch Verdrehen der einzelnen Kurvenbahnmechaniken 10, 10' kann nun die
umschlungene Kante K der Warenbahn W axial vom Einlaufpunkt zum
Auslaufpunkt versetzt bzw. gedehnt oder gestaucht werden. Durch
eine separate Ansteuerung von linker und rechter Kurvenbahnmechanik 10, 10' ist sowohl
die Positionierung der Warenbahn W als auch dessen definierter Breite
regelbar. Durch diese Breitenregelung wird eine mögliche Faltenbildung vermieden.
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Insbesondere
wird die Kurvenbahnmechaniken 10, 10' gegenüber der
Walze 2 derart verdreht, dass jeweils der gewünschte Sektor I, II, III der
Kurvenbahn 9 mit dem Umschlingungsbereich der Warenbahn
W zumindest teilweise überlappt
oder mit diesem näherungsweise übereinstimmt.
Befindet sich beispielsweise die Warenkante K exakt auf der Sollposition,
so wird der Sektor I neutralem Verlauf eingestellt, d.
h. der neutrale Abschnitt der Kurvenbahn wird in Bereich der 120° Umschlingung
eingeschwenkt. Durch Kombination von neutralem Bereich mit einem
fallenden oder steigenden Bereich der stirnseitigen Kurvenbahnen 9 ist
die Intensität
der Gegenbewegung regelbar.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Vorrichtung 1 kann zum Schrägrichten der Warenbahn W die
gesamte Antriebsmechanik 4, 4' nebst Kurvenbahnmechanik 10, 10' in einem vorzugsweise
O-förmigen
Schwenkrahmengestell 16 montiert sein, und über eine
entsprechende Schwenkmechanik näherungsweise
parallel zur Laufrichtung LR der Warenbahn W verstellbar. Somit
kann die gesamte Walzenanordnung über das Schwenkrahmengestell 16 verschwenkt
werden, so dass zumindest die Walze 2 leicht schräg zur Laufrichtung
LR der Warenbahn W verläuft.
Hierdurch wird ein Schrägrichteffekt
erzielt.
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Ein
beispielhaft zu nennendes Anwendungsgebiet besteht im Bereich des
Textildruckes mittels so genannter Inkjet-Druckmaschinen. Auf genanntem Anwendungsgebiet
ist es erforderlich, dass die Warenbahn W vor aufbringen des Druckbildes
möglichst verzugsfrei,
exakt positioniert und breitgestreckt auf dem Drucktisch vorliegt.
Aus dem Stand der Technik bekannte Richt-, Breitstreck- und Zentriervorrichtungen
sind mehrteilig ausgebildet und haben daher, neben hohen Investitionskosten,
einen hohen Platzbedarf. Durch die erfindungsgemäße Integration der drei Bearbeitungsfunktionen
in einer Vorrichtung 1 kann ein Platz sparender Aufbau
unmittelbar benachbart zum Drucktisch realisiert werden.
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Die
Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben.
Es versteht sich, dass Änderungen
oder Modifikationen der Erfindung möglich sind, ohne dass hierdurch
der Erfindungsgedanke verlassen wird.
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Walze
- 3
- Antriebsachse
- 3.1
- äußerer Stummel
- 3.2
- Achsenabschnitt
- 3', 3''
- freie
Enden
- 4,
4'
- Antriebsmechanik
- 5,
5'
- Umlenkwalzen
- 6
- elastischer
Belag
- 7
- Führungsnut
- 7.1
- Führungskanal
- 7.2,
7.2'
- Führungsausnehmungen
- 8
- elastische
Verbindungsmittel bzw. Expanderbänder
- 8', 8''
- freie
Enden
- 8.1
- Kappenabschnitt
- 8.2
- Halte-
und Führungsabschnitt
- 9
- Kurvenbahn
- 10,
10'
- Kurvenbahnmechanik
- 10.1
- Führungshülse
- 10.2,
10.2'
- Seitenteile
- 10.3
- Kurvenrolle
- 10.4
- Laufwagen
- 10.5
- Haltehülse
- 10.6
- Führungsschiene
- 11,11'
- Lagerelemente
- 12
- Kardangelenk
- 13
- Kettenrad
- 14
- Kettenrad
- 15,
15'
- Sensorelemente
- 16
- Schwenkrahmengestell
- I,
II, III
- erster
bis dritter Kurvenbahnabschnitt bzw. Sektor
- W
- Warenbahn
- L
- Längsachse
- ω
- Umschlingwinkel
- LR
- Laufrichtung
- F
- Kraft