-
Einrichtung zur geradlinigen Führung einer in Bewegung befindlichen
Stoffbahn Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur geradlinigen Führung einer
in Bewegung befindlichen Stoffbahn mit einer an der Bahn einseitig anliegenden,
über die gesamte Bahnbreite reichenden Auflagewalze mit glatter Oberfläche, mit
einem an einer Bahnkante anliegenden Fühler und einer vom Fühler beeinflußten Steuereinrichtung
und mit mehreren im Bereich der Auflagewalze über die Bahnbreite verteilt angeordneten
Führungsrollen.
-
Bei Einrichtungen dieser Art ist es bekannt, Führungsrollen an der
Stoffbahn anzubringen, welche schräg zur Laufrichtung der Bahn stehen. Diese Führungsrollen
sind an mit Hilfe eines Elektromagneten auf- und niederschwenkbaren Armen gelagert
und werden jeweils dann gegen die Stoffbahn geschwenkt, wenn der Fühler ein seitliches
Verlaufen der Bahn meldet. Dabei werden jeweils die Führungsrollen zur Anlage an
der Bahn gebracht, die auf Grund ihrer Schrägstellung eine der seitlichen Abweichung
vom ordnungsgemäßen Bahnverlauf entgegengerichtete Wirkung ausüben. Nachteilig an
dieser Vorrichtung ist, daß sie nicht in der Lage ist, bei normalem Bahnverlauf
die Stoffbahn vor der Bildung von Längsfalten oder -wellen zu schützen.
-
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Führungsrollen bei Einschaltung
der Elektromagneten schlagartig mit der Bahnoberfläche in Berührung kommen und auf
diese übergangslos eine in Querrichtung wirkende Bewegungskomponente übertragen.
Die bekannte Einrichtung ist daher für empfindliche Bahnen ungeeignet.
-
Man hat auch bereits Einrichtungen ähnlicher Art vorgeschlagen, bei
denen zwei Walzenpaare mit zur Laufrichtung der Bahn schrägliegenden Drehachsen
symmetrisch zur Mittellinie der Bahn angeordnet sind. Jedes der Walzenpaare sucht
auf Grund der Schräglage der Drehachse die Warenbahn nach einer Seite abzulenken;
die Ablenkwirkungen beider Walzenpaare heben sich im Normalfall auf. Weicht die
Bahn von der vorgesehenen Richtung ab, wird das Walzenpaar, das die Abweichung der
Stoffbahn noch vergrößern würde, mit Hilfe einer elektromagnetisch betätigten Vorrichtung
außer Berührung mit der Warenbahn gebracht, so daß das andere Walzenpaar die Korrektur
des Bahnverlaufs vornimmt. Sobald die Bahn die ordnungsgemäße Lage wieder erreicht
hat, wird das bis dahin abgehobene Walzenpaar wieder an die Bahn gebracht. Nachteilig
an dieser bekannten Vorrichtung ist, daß die Walzenpaare infolge ihrer Schrägstellung
nur am Rand der Stoffbahn angeordnet und nicht zu einer sich über die gesamte Breite
der Warenbahn erstreckenden
Walze vereinigt werden können. Dadurch ist es wiederum
nicht möglich, aus empfindlichem Material bestehende Warenbahnen zu steuern, weil
diese von den Rändern her einreißen würden.
-
Bei einer anderen bekannten Vorrichtung zum Verhindern des seitlichen
Verlaufens einer Papierbahn auf dem Rollstab von Papiermaschinen liegt ein Bügel
aus federndem Werkstoff mit Laufrollen am Rollstab an. Es handelt sich hierbei um
einzelne Rollen, die achsparallel zum Rollstab angebracht sind und die eine seitliche
Begrenzung der aufgewickelten Bahn darstellen. Eine Korrektur des Bahnverlaufs bei
seitlichen Abweichungen kann mit dieser Anordnung nicht erreicht werden. Es ist
bei anderen Einrichtungen zur geradlinigen Führung eines Treibriemens oder einer
Warenbahn bekannt, die Lage des seitlichen Randes des Riemens oder der Bahn durch
eine mit einer Umfangsrille versehene Rolle abzutasten. Die Rolle ist an einem Schwenkarm
befestigt, der starr mit den Achsen zweier an beiden Seiten der Warenbahn anliegenden
Rollen verbunden ist. Bei seitlicher Auswanderung der Bahn aus der vorgeschriebenen
Richtung stellen sich die an der Bahn anliegenden Rollen schräg zur Laufrichtung
und bringen die Bahn wieder in die ursprüngliche Richtung. Auch diese Anordnung
kann nur bei in Querrichtung verhältnismäßig steifen Bahnen angewendet werden, weil
sonst bei seitlichen Abweichungen der mit der Tasterrolle versehene Arm nicht in
der gewünschten Weise verschwenkt wird, sondern die Bahn eine Wölbung bildet.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten
Art zu schaffen, mit der es möglich ist, äußerst dünne und empfindliche Warenbahnen,
beispielsweise
aus Papier oder Folie, ständig in der ordnungsgemäßen Laufrichtung zu führen, ohne
daß dabei ein Einreißen, eine Falten- oder Wellenbildung zu befürchten ist. Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Führungsrollen an der der Auflagewalze
gegenüberliegenden Seite der Bahn stets anliegen und ihre Halterungen durch die
Steuereinrichtung quer zur Laufrichtung der Bahn im Sinne einer Bahnkorrektur verschiebbar
sind. Auf diese Weise ist es möglich, die zur Korrektur der Laufrichtung erforderlichen
Kräfte über die gesamte Bahnbreite verteilt auf die Bahn zu übertragen, so daß auch
bei Bahnen aus empfindlichstem Werkstoff keine Beschädigungen eintreten.
-
Hierdurch wird der bei den bisher üblichen Vorrichtungen auftretende
Nachteil vermieden, daß die Warenbahn bei Richtungskorrektur unter Faltenbildung
aus der Reguliereinrichtung herausläuft.
-
Dieser Nachteil wirkt sich insbesondere dort aus, wo die Warenbahn
beim Austritt aus der Behandlungszone, z.B. einer Temperaturbehandlung, in plastischem
Zustand gezogen wird und unmittelbar bei Berührung mit Kaltluft, Kühlwalzen od.
dgl. erstarrt.
-
Vorteilhaft sind die Halterungen der Führungsrollen an einen Gelenkrahmen
angeschlossen, dessen in Laufrichtung der Bahn verlaufende Stäbe um Achsen verschwenkbar
sind, die senkrecht zur Ebene der Bahn stehen und, in Laufrichtung der Bahn gesehen,
vor den Rollen liegen.
-
Auch außerordentlich empfindliche Bahnen werden ohne unzulässige
Beanspruchungen stets flach und wellenfrei gehalten, wenn die Rollenhalterungen
im Verhältnis zu den übrigen Teilen der Einrichtung, bei der die Rollenmittelebenen
fächerartig von einer gedachten Durchdringungslinie dieser Mittelebenen ausgehen,
die, in Laufrichtung der Bahn gesehen, vor den Rollen und senkrecht zur Bahnebene,
vorzugsweise in der Längsmittelebene der gesamten Einrichtung, verläuft. Diese fächerartige
Lage der Rollenmittelebenen zueinander bleibt auch dann erhalten, wenn die Führungsrollen
zur Durchführung einer Bahnlaufberichtigung verschwenkt werden.
-
Damit auch die zur Korrektur erforderlichen Kräfte zuverlässig auf
die Bahn übertragen werden, ist nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung vorgesehen,
daß mit der Bahn zur Berührung kommende Werkstoffteile der Führungsrollen im Verhältnis
zum Werkstoff der Bahn einen wesentlich höheren Reibungskoeffizienten aufweisen
als mit der Bahn zur Berührung kommende Werkstoffteile der Auflagerwalze.
-
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht ferner darin,
daß als Gelenkhebel ausgebildete Stäbe des Gelenkrahmens, an die die Rollenhalterungen
angeschlossen sind, außer der Verschwenkbarkeit in einer Parallelebene zur Bahn
eine weitere Verschwenkbarkeit in zur Bahnebene senkrechten Ebenen aufweisen.
-
Damit die Führungsrollen nur bei der Durchführung von Korrekturbewegungen
an der Warenbahn anliegen oder während dieser Korrektur mit erhöhtem Andruck auf
die Warenbahn einwirken, sind vorteilhaft zwischen parallel zur Bahnebene verlaufenden
Auslegern des Gelenkrahmens und den Gelenkhebeln mit Druckmittel beaufschlagbare
Kolbenzylinderanordnungen und Zugfedern angeordnet.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung
in vereinfachter, schematischer Form dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht
einer Führungsvorrichtung, teilweise im Schnitt, F i g. 2 einen Draufblick auf die
Vorrichtung, F i g. 3 eine Vorderansicht der Vorrichtung und F i g. 4 und 5 die
Wirkungsweise der Vorrichtung in schematischer Darstellung.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist am vorderen Ende der Behandlungsmaschine
1 angebracht und besteht im wesentlichen aus dem Gestell 2 mit den um die vertikalen
Achsen 3 bis 7 schwenkbaren Auslegern 8 bis 12, welche die Rollen 13 bis 17 tragen,
und der bei 18 und 19 gelagerten glatten Walze 20, über welche die Warenbahn 21
läuft. Die Walze 20 wird beispielsweise über eine Kupplung 22 von einem synchron
mit der Arbeitsmaschine laufenden Antriebsaggregat 23 angetrieben. Die Gummirollen
13 bis 17 sind in Gabeln 24 bis 28 gelagert, die an Armen 29 bis 33 angeordnet und
um vertikale Achsen ver- und feststellbar sind, um eine Breitstreckwirkung erzielen
zu können. Die Arme 29 bis 33 sind um eine horizontale Achse 34 schwenkbar an den
Auslegern 8 bis 12 angebracht und über einseitig beaufschlagte Preßluftzylinder
35 bis 39 sowie Schraubenfedern40 bis 44 mit den oberen Armen der Ausleger verbunden.
Die Preßluftzylinder 35 bis 39 sind über einen Verteiler 45, ein Magnetventil 46
und einen verstellbaren Druckminderer 47 an die Preßluftzuleitung angeschlossen.
-
An den Enden der Ausleger 8 bis 12 ist eine gemeinsame Regelstange
48 angelenkt, die von einem Steuermotor, z. B. einem Öldruckzylinder 49, verschoben
werden kann. Der Öldruckzylinder 49 steht über eine Regeleinheit 50 mit dem Kantenfühler
51 in Verbindung.
-
Beiderseits der Walze laufen Ketten 52 und 53, die zum Einziehen
des Warenbahnanfangs in die Behandlungsmaschine dienen.
-
Zwischen der Walze 20 und den Rollen 13 bis 18 wird die Warenbahn
21 in Pfeilrichtung geführt. Sie passiert vor Erreichen der Walze 20 den Kantenfühler
51, der über die Regeleinheit 50 und den Zylinder 49 die Regelstange 48 dann verschiebt,
wenn die Warenkante nicht genau auf dem Fühler liegt. Der Luftdruck wird von der
Druckluftleitung über den Druckminderer 47 und das Magnetventil 46 dem Preßluftverteiler
45 zugeleitet. Bei Erregung des Magneten gibt das Magnetventil 46 einen dem Anpreßdruck
der Rollenl3 bis 17 entsprechenden Luftdruck in den Preßluftverteiler frei, während
bei Nichterregung des Magneten der Preßluftzustrom zum Verteiler verhindert wird
und dagegen die Preßluft aus den Zylindern 35 bis 39 über den Verteiler 45 ins Freie
entweicht, so daß die Federn 40 bis 44 wirksam werden und die Arme 29 bis 33 hochziehen
und damit die Rollen 13 bis 17 von der Walze 20 abheben. Dieses Abheben kann durch
eine nicht gezeichnete Automatik dann erfolgen, wenn die Einzugsketten 52 und 53
einen zwischen ihnen liegenden, nicht gezeichneten Stab mit dem Anfang einer neuen
Warenbahn zwischen Walze 20 und Rollen 13 bis 17 bringen.
-
F i g. 4 zeigt die Ausgangsstellung für einen Regelvorgang, wobei
die Warenbahn 21 in Warenlaufrichtung links, in der gezeichneten Darstellung rechts,
aus der Maschinenmitte liegt, was aus den ungleich
breiten, sichtbaren
Enden der Walze 20 und der Ablage der rechten Warenkante von dem Meßpunkt des Fühlers
51 ersichtlich ist. Die Gummirollen 13 bis 17 befinden sich noch in der Ausgangsstellung,
d. h., sie würden in der gezeichneten Lage eine unveränderte Führung der Warenbahn
veranlassen.
-
Durch die Ablage der Warenkante von dem Fühler 51 werden jedoch die
Rollen 13 bis 17 über Mittel, die in den F i g. 1 bis 3 dargestellt und weiter oben
beschrieben sind, zum Fühler hin geschwenkt, bis sich die Warenkante mit der Meßrolle
des Fühlers 51, wie in F i g. 5 veranschaulicht, deckt.
-
Diese Sofortkorrektur ist deshalb möglich, weil die Haftung zwischen
der Warenbahn 21 und den Gummirollen 13 bis 17 weitaus größer ist als zwischen der
Warenbahn 21 und der Walze 20 mit ihrer glatten, z. B. verchromten Oberfläche. Durch
die Schwenkbewegung wird jedoch nicht nur eine Sofortkorrektur herbeigeführt, sondern
dem möglichen Streben der Warenbahn 21 nach einem erneuten seitlichen Auswandern
dadurch entgegengewirkt, daß die Gummirollen 13 bis 17 nun eine Schräglage annehmen,
durch die eine Wiederholung des ausgeregelten Fehlers vermieden wird.
-
Die Wiederholung von Fehlern ist bei Maschinen dieser Art nämlich
recht häufig, da sie durch konstante seitliche Einwirkungen, wie nicht justierte
Walzen in der Maschine, ungleiche Luftführung im Trockner oder auch ungleiche Dehnung
der Bahn selbst, begründet sind.
-
Die schrägstehenden Gummirollen 13 bis 17 geben der Warenbahn 31
trotz des Antriebes über die glatte Walze 20 einen gewissen Schub zur Seite, der
sich im Betrieb in der Weise stabilisiert, daß er gerade so groß ist wie die Kraft,
die die Warenbahn 21 aus der Mitte des vorgesehenen Laufes bringt. Die gleichzeitige
Breitstreckwirkung geht ebenfalls aus Fig.4 hervor, da nur die mittlere Rolle 15
die Warenbahn geradeaus führt, die daran angrenzenden Rollen 14 und 16 jedoch der
Papierbahn zwei gleich große Schübe nach außen geben, der weiter außen bei den Gummirollen
13 und 17 noch größer ist. Dieser Schub zur Warenkante hin bewirkt, daß sich mögliche
Wellen und Falten, die bei der vorhergehenden Behandlung, beispielsweise in einem
Trockner, gebildet wurden, wieder glätten. Diese Breitstreckwirkung bleibt auch
bei Ausübung des Regelvorganges erhalten, wie Fig. 5 zeigt. Hier ist zu erkennen,
daß die Warenbahn im Durchschnitt auf den Fühler gelenkt wird, daß aber die weiter
nach außen liegenden Gummirollen ihre Schubkomponente gegenüber der mittleren Führung
beibehalten haben.
-
Wirtschaftlich gesehen ist die erfindungsgemäße Vorrichtung für die
Anwendung sehr vorteilhaft, da sie eine Vielzahl von bisher notwendigen einzelnen
Vorrichtungen in sich vereinigt, ohne dabei eine verwickelte Konstruktion zu ergeben.
-
Es liegt durchaus im Rahmen der Erfindung, wenn statt der Zylinder
35 bis 39 und der Federn 40 bis 44 Zylinder mit beiderseitig beaufschlagten Kolben
Verwendung finden, wobei als Druckmittel statt Preßluft auch Ö1 benutzt werden könnte.
-
Patentansprüche: 1. Einrichtung zur geradlinigen Führung einer in
Bewegung befindlichen Stoffbahn mit einer an der Bahn einseitig anliegenden, über
die gesamte Bahnbreite reichenden Auflagewalze mit glatter Oberfläche, mit einem
an einer Bahnkante anliegenden Fühler und einer vom Fühler beeinflußten Steuereinrichtung
und mit mehreren im Bereich der Auflagewalze über die Bahnbreite verteilt angeordneten
Führungsrollen, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Führungsrollen (13 bis 17)
an der der Auflagewalze gegenüberliegenden Seite der Bahn stets anliegen und ihre
Halterungen (24 bis 28) durch die Steuereinrichtung quer zur Laufrichtung der Bahn
im Sinne einer Bahnkorrektur verschiebbar sind.