DE1449669B1

DE1449669B1 - Device for the automatic guidance and centering of a moving web

Info

Publication number: DE1449669B1
Application number: DE1963J0024312
Authority: DE
Inventors: Alexander V Alexeff; Howard R Richards; Harvey Snyder
Original assignee: Industrial Ovens Inc
Current assignee: Industrial Ovens Inc
Priority date: 1962-10-08
Filing date: 1963-08-24
Publication date: 1970-04-23
Also published as: GB973548A; US3156396A

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum selbsttätigen Führen und Zentrieren einer sich bewegenden Bahn, an deren beiden Kanten zwei jeweils mit dem einen Ende an einer Drehschwingscheibe fest verbundene Walzen vorgesehen sind, von denen eine unter der Bahn und eine andere über der Bahn angeordnet ist, und die zum Zwecke der von einer Bahnkantenabtasteinrichtung gesteuerten Bahnzentrierung quer zur Bahn hin- und herbewegbar sind. The invention relates to a device for automatic guiding and centering a moving web, at the two edges of which two each with one end Fixedly connected rollers are provided on a rotary oscillating disk, one of which under the web and another one above the web, and which is for the purpose the web centering controlled by a web edge scanning device across the web are reciprocable.

Bei einem bekannten Gerät dieser Art (deutsche Patentschrift 851795) sind die beiden Walzen jedes Walzensatzes genau übereinander angeordnet und lediglich um eine zur Bahnebene senkrechte Achse verschwenkbar. Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, ein möglichst schnelles Zentrieren der Bahn dadurch zu erreichen, daß möglichst viele Bahneinstellparameter gleichzeitig verändert werden. In a known device of this type (German patent specification 851795) the two rollers of each roller set are arranged exactly one above the other and only pivotable about an axis perpendicular to the plane of the path. In contrast, it is a task the invention to achieve the fastest possible centering of the web by that as many path setting parameters as possible are changed at the same time.

Ein Gerät der eingangs genannten Art ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die obere Walze und die untere Walze an der Drehschwingscheibe einen kleineren gegenseitigen Abstand als an ihrem freien Ende haben und daß gleichzeitig mit der Hin- und Herbewegung des Walzensatzes quer zur Bahn die Drehschwingscheibe um eine in Richtung quer zur Bahn liegende Achse hin- und herdrehbar ist. A device of the type mentioned is characterized according to the invention characterized in that the upper roller and the lower roller on the rotary oscillating plate have a smaller mutual distance than at their free end and that at the same time with the to-and-fro movement of the set of rollers across the path, the oscillating swivel disc is rotatable back and forth about an axis lying transversely to the web.

Es ist zwar bereits für sich bekannt, nicht parallele und um eine in Richtung quer zur Bahn liegenden Achse verdrehbare Walzen zur Zentrierung vorzusehen (deutsche Patentschrift 445 029), wobei eine Querverschiebung der Bahn ebenfalls durch eine Änderung der Friktion zwischen den Walzen erfolgt. Although it is already known in and of itself, not parallel and around one to provide rotatable rollers for centering in the direction of the axis lying transversely to the web (German Patent 445 029), with a transverse displacement of the web also by changing the friction between the rollers.

Bei einem Gerät mit der beanspruchten Kombination von Merkmalen können dagegen in einfacher Weise drei Bahneinstellparameter gleichzeitig geändert werden. Erstens, eine Verschiebung der Bahnkante durch Bewegung der Walzen quer zur Bahnlaufrichtung, da die Bahn durch Friktion von den Walzen mitgenommen wird. Zweitens, eine an einer Stelle der Bahn größere Umschlingung oder Überiappung der Walzenprojektionen auf eine senkrecht zur Bahnebene und zur Bahnlängsrichtung gedachte Projektionsebene als an anderen Stellen der Bahn, so daß die Bahn zu der Stelle mit der größten Umschlingung, z. B. der Kante der Bahn, wegen der dort herrschenden größeren Friktion mit den Walzen verschoben wird. Drittens, ein unterschiedlicher Abstand der Walzen voneinander, so daß die Umschlingung unterschiedlich wird und die Bahn sich zu der Stelle des geringsten Walzenabstands und damit der größten Umschlingung bewegt, da dort die Friktion zwischen der Bahn und den Walzen am größten ist.In a device with the claimed combination of features can on the other hand, three path setting parameters can be changed simultaneously in a simple manner. First, a shift of the web edge by moving the rollers across the direction of web travel, because the web is carried along by the rollers due to friction. Second, one to one Set up a larger loop or overlap of the roller projections around the web an imaginary projection plane perpendicular to the plane of the orbit and to the longitudinal direction of the orbit than at other points on the web, so that the web goes to the point with the greatest wrap, z. B. the edge of the web, because of the greater friction there with the Rolling is moved. Third, a different distance between the rollers, so that the wrap becomes different and the path moves to the location of the smallest roller spacing and thus the largest looping because there the Friction between the web and the rollers is greatest.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten. Die Weiterbildung nach An-Anspruch 3 hat den Vorteil eines zusätzlichen Bahneinstellparameters, nämlich der gleichzeitigen Steuerung und stetigen Verschwenkung der Walzen aus ihrer Lage senkrecht zur Bahnlaufrichtung, so daß die freien Enden der Walzen sich stärker der Kante der Bahn nähern, wodurch der Umschlingungswinkel und damit die Friktion zur Kante der Bahn hin ansteigt, so daß die Bahn zu ihrer Kante gezogen wird. Alle diese Einstellparameter werden in verhältnismäßig einfacher Weise durch die Bahnkantenabtasteinrichtung über die Betätigungsstange gesteuert. Further developments of the invention are contained in the subclaims. The further development according to claim 3 has the advantage of an additional path setting parameter, namely the simultaneous control and constant pivoting of the rollers out of their Position perpendicular to the direction of web travel, so that the free ends of the rollers are stronger approach the edge of the web, which reduces the wrap angle and thus the friction rises towards the edge of the web so that the web is drawn towards its edge. All these setting parameters are made in a relatively simple manner by the web edge scanning device controlled via the operating rod.

Die Erfindung soll an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Dabei ist Fig. 1 eine Draufsicht eines Bahnführungsgerätes, die die Erfindung zusammen mit einer geführten Bahn zeigt, Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des linken Teiles der Fig. 1, F i g. 3 eine Ansicht in der Ebene der Linie 3-3 in Fig. 1 und 2, Fig. 4, 5 und 6 sind Schnitte durch die Linien 4-4, 5-5 und 6-6 in Fig. 3, Fig. 7 eine Ansicht ähnlich Fig. 2, die die Teile in einer anderen Stellung zeigt, F i g. 8 eine Ansicht in der Ebene der Linie 8-8 in Fig. 7, Fig. 9, 10 und 11 sind Schnitte durch die Linien 9-9, 10-10, 11-11 in Fig. 8, F i g. 12 eine Ansicht in der Ebene der Linie 12-12 in Fig. 8, Fig. 13 ein Schnitt durch die Linie 13-13 in Fig. 8, Fig. 14 eine Ansicht ähnlich den Fig. 2 und 7, die eine etwas abgeänderte Form des Gerätes zeigt, Fig. 15 eine schematische Ansicht der Regeleinrichtungen, die in der Erfindung verwendet werden können. The invention is intended to be based on the exemplary embodiments shown in the drawing are explained in more detail. It is Fig. 1 is a plan view of a web guiding device, which shows the invention together with a guided web, Fig. 2 an enlarged View of the left part of Fig. 1, F i g. 3 is a view in the plane of the line 3-3 in Figs. 1 and 2, Figs. 4, 5 and 6 are sections through lines 4-4, 5-5 and 6-6 in Fig. 3, Fig. 7 is a view similar to Fig. 2 showing the parts in another Position shows, F i g. 8 is a view in the plane of the line 8-8 in FIGS. 9, 10 and 11 are sections through lines 9-9, 10-10, 11-11 in Fig. 8, Fig. 12 a view in the plane of the line 12-12 in FIG. 8, FIG. 13 a section through the line 13-13 in Fig. 8, Fig. 14 is a view similar to Figs. 2 and 7, the one FIG. 15 shows a schematic view of FIG Control devices that can be used in the invention.

Bei dem dargestellten Beispiel sind zwei Walzen 11 und 12 vorgesehen. Die Walzen führen die zwischen ihnen hindurchgehende Bahn 13, die sich in der Richtung bewegt, die in den verschiedenen Ansichten durch den PfeilA angedeutet wird. Die Walze 11 ist über der Bahn 13, die Walze 12 unter der Bahn 13 angeordnet. In the example shown, two rollers 11 and 12 are provided. The rollers guide the web 13 passing between them, which extends in the direction moved, which is indicated in the various views by the arrow A. the Roller 11 is arranged above the web 13, and the roller 12 is arranged below the web 13.

An dem festen Sockel 20 ist eine Membran-Antriebsvorrichtung 21 angebracht, die eine Betätigungsstange 22 (Fig. 2 und 7) besitzt. Die Antriebsvorrichtung kann sich normalerweise in die in Fig. 1 und 2 gezeigten Stellungen bewegen. Am Ende der Betätigungsstange ist ein Gabelkopf 23 befestigt, der über eine Schwinge 24 mit einer oberen Welle 28 verkuppelt ist, die in einer Abstandshülse 25 liegt (Fig. 3, 8, 12) und an dessen oberem Ende eine Spindelblocklagerung 26 befestigt ist. Die Welle 28 ist drehbar mit der Schwinge 24 durch einen Spannring 27 verbunden. A membrane drive device 21 is attached to the fixed base 20, which has an operating rod 22 (Figs. 2 and 7). The drive device can normally move to the positions shown in Figs. At the end A fork head 23 is fastened to the actuating rod, which via a rocker 24 is coupled to an upper shaft 28 which is located in a spacer sleeve 25 (Fig. 3, 8, 12) and at the upper end of which a spindle block bearing 26 is attached. The shaft 28 is rotatably connected to the rocker arm 24 by a clamping ring 27.

An dem Sockel 20 ist auch eine Schwinge 31 befestigt, die im Drehpunkt 32 (s. Fig. 2) drehbar gelagert ist. An ihrem anderen Ende besitzt die Schwinge 31 drehbar eine nach oben gehende Welle 33, die durch einen Spannring 34 festgehalten wird. A rocker 31 is also attached to the base 20, which is at the pivot point 32 (see Fig. 2) is rotatably mounted. At its other end, the swingarm has 31 rotatably an upward going shaft 33, which is held by a clamping ring 34 will.

An dem oberen Ende der Welle 33 ist eine Spindelblocklagerung 35 befestigt. Die anderen Enden der Schwinge 24 und der Schwinge 31 bilden eine Parallelogrammführung, wobei die Spindelblocklagerungen 26 und 35 drehbar (hin- und herschwingend) auf der Welle 40 angeordnet sind. Die Welle 40 wird gehalten in ihrer Lage durch die verbindenden Spannringe 41 bis 44. Mit dem Spannring 44 ist ein Kegelzahnrad 45 verbunden, das mit einem Kegelzahnrad 46 im Eingriff steht und mit der Lagerhülse 47 (Fig. 13) verkeilt ist, die wiederum mit der Schwinge 31 verkeilt ist. Wenn sich die Schwinge 31 um einen Winkel dreht, dann bewegt sich das Kegelzahnrad 46 um den entsprechenden Winkelbetrag, wodurch wiederum das Kegelzahnrad 45 und die Welle 40 um entsprechende Winkel gedreht werden.A spindle block bearing 35 is attached to the upper end of the shaft 33. The other ends of the rocker arm 24 and the rocker arm 31 form a parallelogram guide, wherein the spindle block bearings 26 and 35 are rotatable (swinging back and forth) the shaft 40 are arranged. The shaft 40 is held in place by the connecting clamping rings 41 to 44. With the clamping ring 44 is a bevel gear 45 connected, which is in engagement with a bevel gear 46 and with the bearing sleeve 47 (FIG. 13) is wedged, which in turn is wedged with the rocker 31. If the rocker 31 rotates through an angle, then the bevel gear 46 moves around the corresponding angular amount, which in turn the bevel gear 45 and the shaft 40 can be rotated by appropriate angles.

An der Welle 40 ist eine Drehschwingscheibe 50 angebracht, an der die Walzen 11 und 12 befestigt sind. Nach den Zeichnungen verlaufen die Mittellinien der Walzen nicht parallel zueinander o'der zur Mittellinie der Welle 40. On the shaft 40, a rotary oscillating disk 50 is attached to the the rollers 11 and 12 are attached. The center lines run according to the drawings of the rollers not parallel to one another or to the center line of the shaft 40.

Wenn sich die Walzen aus der in Fig. 2 und 3 gezeigten Stellung in die in Fig. 7 und S gezeigte Stellung drehen, gelangen sie aus der übereinanderliegenden Stellung in Fig. 2 und 3 in die nebeneinanderliegende Stellung nach Fig. 7 und s. Wenn sich die Kupplung in entgegengesetzter Richtung bewegt, verlagern sich die Walzen aus der in Fig. 7 und 8 dargestellten Stellung wieder in die in Fig. 2 und 3 dargestellte Lage. Die Walzen sind nicht parallel befestigt, und das feste Ende 15 jeder Walze eilt dem freien Ende 16 jeder Walze um einen bestimmten Winkel voran, wenn sich die Walzen von der in Fig. 2 und 3 dargestellten Stellung in die in Fig. 7 und 8 dargestellte Lage bewegen. Umgekehrt eilt das freie Ende 16 jeder Walze dem festen Ende 15 jeder Walze vor, wenn sich die Walzen von der in Fig. 7 und S dargestellten Stellung in die in Fig. 2 und 3 dargestellte Lage bewegen. When the rollers move from the position shown in Figs Rotate the position shown in Fig. 7 and S, they get out of the superimposed Position in Fig. 2 and 3 in the side-by-side position according to Fig. 7 and s. When the clutch moves in the opposite direction, they shift Rolls from the position shown in Fig. 7 and 8 back to that in Fig. 2 and 3 position shown. The rollers are not attached in parallel, and the fixed end 15 of each roller runs ahead of the free end 16 of each roller by a certain angle, when the rollers move from the position shown in FIGS. 2 and 3 to the position shown in FIG. 7 and 8 move position shown. Conversely, the free end 16 of each roller rushes the fixed end 15 of each roller in front when the rollers move from the position shown in FIGS. 7 and 5 Move the position shown into the position shown in Figs.

Entsprechend der Verlagerung der Spindelblöcke 26 und 35 bei einer Verschiebung der Schwingen 24 und 31 werden die Walzen teilweise von der Bahn 13 abgehoben, wenn sie sich von der ersten Stellung in Fig. 2 und 3 in eine zweite Stellung in Fig. 7 und 8 hin bewegen. Umgekehrt werden sie mit der Bahn wieder in Berührung gebracht, wenn sich die Walzen aus der zweiten Stellung zurück in die erste bewegen. According to the displacement of the spindle blocks 26 and 35 at a Displacement of the rockers 24 and 31, the rollers are partially removed from the web 13 lifted when they move from the first position in FIGS. 2 and 3 to a second Move position in Fig. 7 and 8 towards. Conversely, they are back in with the train Brought into contact when the reels from the second position back into the first move.

Im Bedarfsfall kann die Kupplung in einfacher Weise abgeändert werden, um den Betrag der Winkelversetzung der Walzen 11 und 12 gegenüber der Senkrechten zur Laufbahn der Bahn zu vergrößern, wenn sich die Walzen zwischen der ersten und der zweiten Stellung hin- und herbewegen. Dies kann man beispielsweise dadurch erreichen, daß man den Drehpunkt 32 (Fig. 2) weiter von der Welle 40, wie bei 32A gezeigt ist (Fig. 14) weg bewegt, und dadurch den oberen Arm der Schwinge (24), wie es bei 24A (Fig. 14) L) gezeigt ist, verlängert. Die durch die Schwingen 24A und 31 gebildete Kupplung ist keine Parallelogrammführung mehr, und die Änderung der mechanischen Bewegung wird durch eine Mittellinie 40 A (Fig. 14) der Achse der Welle 40 deutlich, wenn die Führung und die Walzen sich in der zweiten oder zurückgezogenen Stellung befinden. Da diese Winkelabweichung der Mittellinie 40A von der Senkrechten zur Laufbahn der Bahn größer als die Winkelabweichung der Mittellinie 40 B der Welle 40 in ihrer äußersten Lage ist, ist es einleuchtend, daß die beiden Walzen 11 und 12 als Ganzes ihre Winkelabweichung gegenüber der Senkrechten zur Laufbahn der Bahn vergrößern, wenn sich die Führung von der ersten Stellung in die zweite Stellung bewegt, und daß die Winkel abweichung kleiner werden soll, wenn sich die Führung in ihre erste Lage zurückbewegt. If necessary, the coupling can be easily modified, by the amount of the angular displacement of the rollers 11 and 12 with respect to the vertical to enlarge the track of the web when the rollers are between the first and move back and forth in the second position. This can be achieved, for example, by moving pivot 32 (Fig. 2) further from shaft 40 as shown at 32A (Fig. 14) moved away, and thereby the upper arm of the rocker (24), as at 24A (Fig. 14) L) is shown extended. The one formed by the rockers 24A and 31 Coupling is no longer a parallelogram, and the change is mechanical Movement is evident from a center line 40 A (Fig. 14) of the axis of the shaft 40, when the guide and rollers are in the second or retracted position are located. Since this angular deviation of the center line 40A from the perpendicular to the The track of the track is greater than the angular deviation of the center line 40 B of the shaft 40 is in its outermost position, it is evident that the two rollers 11 and 12 as a whole, its angular deviation from the perpendicular to the track of the track increase when the guide moves from the first position to the second position moves, and that the angular deviation should be smaller when the guide moves moved back to their first position.

Das oben beschriebene Gerät kann, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, spiegelbildlich symmetrisch und auf der anderen Seite der Bahn vorgesehen sein, so daß die beiden Seiten der Bahn unabhängig geführt werden und das Gerät an jeder Seite der Bahn die verschiedenen oben beschriebenen Bewegungen und Funktionen ausführt. The device described above, as shown in Fig. 1, be provided in mirror image symmetry and on the other side of the track, so that the two sides of the web are guided independently and the device on each Side of the train performs the various movements and functions described above.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, ist auf jeder Seite der Bahn in der Nähe des Führungsgerätes eine Abtasteinrichtung vorgesehen, die mit dem Führungsgerät auf der gleichen Seite der Bahn durch in Fig. 15 schematisch dargestellte Regeleinrichtungen verbunden ist (sie enthalten die Membran der Antriebsvor- richtung 21). Verschiedene Teile dieser Regeleinrichtung können in das Gehäuse 54, das in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, eingebaut sein. Die Balulkantenabtastvorrichtung kann ein Rohr 55 mit einem Schlitz 56 enthalten, in dem ein Unterdruck mit Hilfe eines unter Federspannung stehenden Reglers 57 erzeugt wird, der den Luftdruck in der Leitung 58 auf ungefähr 0,35 kg/cm2 vermindert. Der statische Druck in dem Rohr 55 gelangt über ein Rohr 64 an -die Eingangsseite eines Druckvenielfachers 59. Die Luft wird von der Luftspeiseleitung 58 über den durch eine Feder gespannten Druckregler 66 und die Leitung 65 an dem Druckverstielfacher 59 geliefert. In der Ausgangsleitung 67 ändert sich der Druck auf bekannte Art entsprechend dem Eingangsdruck durch die Leitung 64, um dadurch die schematisch dargestellte Membran 68 der durch eine Feder gespannten Antriebsvorrichtung 21 zu betätigen und die Federspannung entsprechend der Lage des Randes der Bahn 13 über den Schlitz 56 einzustellen. Es können auch andere Bahnkantenabtast-und Bandregeleinrichtungen verwendet werden, die mechanische, pneumatische, hydraulische oder elektrische Einrichtungen bekannter Art oder Kombinationen davon enthalten können. As shown in Fig. 1, on each side of the web in the A scanning device is provided near the guide device, which is connected to the guide device on the same side of the web by control devices shown schematically in FIG connected (they contain the diaphragm of the drive direction 21). Different Parts of this control device can be placed in the housing 54, which is shown schematically in FIG. 1 is shown, be installed. The balloon edge scanning device can be a tube 55 with a slot 56 included in which a negative pressure with the help of a spring loaded standing regulator 57 is generated, the air pressure in the line 58 to approximately 0.35 kg / cm2 reduced. The static pressure in the pipe 55 passes through a pipe 64 to -the input side of a pressure multiplier 59. The air is from the air supply line 58 via the spring tensioned pressure regulator 66 and the line 65 to the Pressure multiplier 59 supplied. In the output line 67, the pressure changes in a known manner according to the input pressure through line 64 to thereby the schematically illustrated membrane 68 of the drive device tensioned by a spring 21 to operate and the spring tension according to the position of the edge of the web 13 to be adjusted via the slot 56. There can also be other web edge scanning and Belt regulating devices are used, the mechanical, pneumatic, hydraulic or electrical devices of known type or combinations thereof can.

Claims

Claims: 1. Device for automatic guiding and centering a moving web, at the two edges of which two each with one end fixedly connected roller are provided on a rotary oscillating disk, one of which under the web and another one above the web, and which is for the purpose the web centering controlled by a web edge scanning device across the web are reciprocable, characterized in that the upper roller (11) and the lower roller (12) on the oscillating rotary disk (50) is one of a mutual Distance than at their free end, and that at the same time as the to-and-fro movement of the roller set (11, 12) transversely to the path, the oscillating rotary disk (50) by one in the direction axis lying transversely to the web can be rotated back and forth.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the rotary vibrating disc (5Q) is movable by a shaft (40) on which one by the web edge scanning device (54, 56) controlled operating rod (22) via a parallelogram linkage with a first rocker (24) and a second rocker (31) engages, and that the shaft (40) by a bevel gear (45, 46) is rotatable.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the actuating rod (22) engages the first rocker (24A) and the first rocker longer and further away from the rollers (11, 12) than the second rocker is to the free end of the rollers in the direction of travel of the web closer to the edge of the web (Fig. 14).

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the The actuating rod (22) can be controlled by a spring-loaded actuating membrane (68) which is connected to an output (67) of the web edge scanning device (54, 56) is.