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Vorrichtung zum Fuhren bzw. Spurhalten, eines bandförmigen Körpers,
z.B, einer Materialbahn oder eines Förderbandes Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Fuhren bzw. Spurhalten mindestens eines Bandes bzw. Förderbandes entlang einer
vorgegebenen Bewegungs- bzw. Förderlinie mit zwei im wesentlichen quer zum Band
liegenden Führungswalzen sowie ein mit dieser Vorrichtung zusammenwirkendes Regelsystem.
In ihrer allgemeinen Porm bezieht sich die Erfindung dabei auf Regel- bzw. Steuersysteme
mit einer intermittierenden bzw. diskontinuierlichen korrigierenden Wirkung, durch
die z.B. die automatische Führung bzw. Spurhaltung eines Bandes, Förderbandes oder
einer Materialbahn entlang einer vorgegebenen Bewegungslinie gewährleistet ist.
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Normalerweise erfühlen bzw. tasten Regelsysteme die Abweichung eines
Parameters von einer gegebenen Bezugsgröße ab und üben eine korrigierende Wirkung
zur Verringerung bzw.
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Aufhebung der Abweichung aus. Derartige Systeme sind verhältnismäßig
kompliziert und überentwickelt, da sie das Ausmaß der Abweichung messen, das Ausmaß
der Korrektur auf das Ausmaß der Abweichung abstimmen, die Korrektur wiederum auf
die Geschwindigkeit der Veränderung der Abweichung abstimmen und dergleichen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache, aber wirksame
Vorrichtung und ein mit dieser zusammenwirkendes Regelsystem insbesondere zum Führen
bzw. Spurhalten eines Bandes entlang einer vorgegebenen Bewegung s- bzw. Förderlinie
zu schaffen, welches anspricht, wenn die Abweichung eines Parameters im bestimmten
Umfang und gwöhnlicherweise auch für eine bestimmte Zeitdauer von einer gegebenen
Bezugsgröße abweicht, und die bzw. das dann eine korrigierende Wirkung zur Verringerung
der Abweichung ausübt, wobei dieser Korrektur in intermittierender bzwo diskontinuierlicher
Weise in periodischen Abständen erfolgen soll und wobei die maximale Dauer jedes
Korrekturvorganges vorgegeben bzw. festgesetzt ist.
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Ein derartiges Regelsystem ist z. B. in Verbindung mit einem endlosen
Förderband verwendbar, s*B. bei der Herstellung von Wellpappe. Es versteht sich
jedoch von selbst, daß derartige Regelsysteme auch dazu verwendbar sind, um laufende
Bahnen aus dünnem Material entlang einer vorgegebenen Bewegungs- bzw. Bezugslinie
auf einem vorbestimmten Förderweg zu halten.
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Bei der Herstellung von z. B. Wellpappe ist es üblich, die Bahn zwischen
zwei endlosen Förderbändern
von einer Behandlungsstation zur anderen
weiterzubewegen.
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Dabei kann die Bahn z. Bu über mehrere erwärmte bzw. erhitzte Platten
transportiert werden, die dazu dienen, den Klebstoff zwischen verschiedenen Schichtungen
der Bahn zu gelatinieren.
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Andere Bänder befördern die hahn dann weiter. Bisher wurden mehrere
nebeneinanderliegende Bänder verwendet, die neuere Entwicklung ftihrt jedoch dazu,
nur ein einziges breiteres Band anstelle einer Vielzahl schmaler Bänder zu verwenden.
Infolge der Herstellungstoleranzen der Maschinenteile und verschiedener zufällig
auftretender spannungen und Belastungen innerhalb des Bandes neigt das Band dazu,
von einem geradlinigen Förderweg abzuwandern. Als Folge davon wird die Liaterialbahn
von dem Förderband von dem vorgegebenen bzw. erwünschten Weg weggeschoben.'Dieses
führt zu Bahnmaterialabfällen, da normalerweise das Geradschneiden bzw. liachsdneiden
der Bahnkanten in nachfolgenden Behandlungsstationen entlang einer bestimmten vorgegebenen
Linie erfolgt; es können jedoch auch weitere Vorgänge bzw. Behandlungen in nachteiliger
Weise beeinflußt werden.
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Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs geschilderten Art zum
Führen bzw. Spurhalten eines Bandes und unter Berücksichtigung der oben geschilderten
der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist die neue Vorrichtung dadurch gekennzeichnet,
da3 das Band huber die eine Walze und unterhalb der anderen Walze geführt is-t,
daß die Walzen an beiden Enden schwenkbar gelagert sind, um das Band durch Verschwenken
der Walzen parallel zur vorgegebenen Bewegungslinie zu halten, daß
eine
Antriebsvorrichtung vorgesehen ist, die an eine mit dem einen Ende der Walzen in
Verbindung stehende Schwenkeinrichtung eingreift, die zur Schrägstellung der Walzen
bewegbar abfUhlende gelagert ist, und daß die Bandkanten/bzw. auf Veränderung der
Seitenlage des Bandes ansprechende Fühl-bzw. Tasteinrichtungen zum zyklischen Steuern
der die bewegbare Schwenkeinrichtung antreibenden Antriebsvorrichtung vorgesehen
ist, wobei der Zyklus aktive und passive Zeiten umfaßt.
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Mittels der neuen Vorrichtung ist in einfacher und vorteilhafter
Weise eine automatische Führung bzw0 Spurhaltung eines sich bewegenden Bandes entlang
einer vorgegebenen Mittellinie gewährleistet, wobei davon ausgegangen ist, daß die
Ab-(: Bezugslinie) wanderung des Bandes von dieser Linie/die zu korrigierende Abweichung
ist.
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Weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden in der folgenden
Beschreibung anhand der Zeichnung in beispielhafter Weise ausführlicher beschrieben.
Die erfindung beschränkt sich nicht auf das in den Figuren dargestelte Ausfährungsbeispiel.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht eines Förderbandes zum Transportieren
von gewelltem Bahnmaterial von einer Behandlungsstation zur nächsten bei der Herstellung
von Wellpappe;
Fig. 2 eine isometrische Ansicht in auseinandergezogener
Darstellung der Arbeitsteile eines Spurhaltung- und Korrektursystems einer möglichen
Ausfährungsform der Erfindung; Fig. 3 die Schaltung der bei der Ausführungsform
nach Fig. 2 verwendeten Steuer- bzw. Regeleinrichtung in schematischer Darstellung.
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In Fig. 1 ist ein endloses Band 10 dargestellt, das in Pfeilrichtung
huber eine Walze 11 und unter einer Walze 12 läuft. Diese Walzen sind in einem Walzengerüst
gelagert, und die Lage der Walzen quer zur Laufrichtung wird durch eine hydraulische
oder pneumatische Antriebsvorrichtung nach Ansprechen des Systems auf Abweichungen
des Bandes von einer vorgegebenen Mittellinie geregelt bzw. gesteuert. Da die Walzen
11 und 12 gegenüber der Senkrechten zur gewUnschten Förderlinie werden bzw. -richtung
schräggestellt einz verlagert sich das Band, so daß seine Mittellinie von der versetzten
Förderlinie auf die gewünschte Förderlinie wandert.
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Entsprechend Fig. 2 sind die Walzen 11 und 12 drehbar in in Xagerhalterungen
21 und 23 befestigten Lagern 20 gelagert.
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Auch diese Halterungen sind um die jeweiligen Achsen A,B,C und D drehbar
gelagert. Die Halterungen 21 sind in einem Walzenständer 25 gelagert, der an dem
Rahmen der Fördereinrichtung befestigt ist. Die Halterungen 23 dagegen sind in einem
Schlitten 27 gelagert, der in Führungen 29 eines an der anderen Seite
des
rahmens der Fördereinrichtung befestigten Walzenständers 31 ruht. Damit erstrecken
sich die Walzen 11 udn 12 parallel zueinander quer zu dem endlosen Band.
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Der Schlitten 27 ist durch die hydraulische bzw. pneumatische Antriebsvorrichtung
16, die einen auf geeignete Weise, z.B. mittels Schrauben 45, an dem Walzenständer
31 befestigten Flansch 43 aufweist, in den Ptihrungen 29 verschiebbar. Die Antriebsvorrichtung
16 kann von herkömmlicher Art sein und einen Kolben aufweisen, der in Abhängigkeit
von unterschiedlichen Drücken auf beiden Seiten des Kolbens in einem Zylinder yerschoben
wird. An dem Kolben ist eine Welle bzw. ein Schaft 47 angeordnet.
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Auf dem Schaft 47 ist eine Kupplung 49 aufgeschraubt, die wiederum
einen durch einen aufrechtstehenden Ansatz 53 des Schlittens 27 gehenden Schaft
51 aufweist. Ein Feststellring 55 hält die Kupplung 49, den Schaft 51 und den Ansatz
5S mittels eines Stiftes 48 fest zusammen. Eine Verschiebung des Schafts 47 bewirkt
demgemäß eine Relativbewegung des Schlittens 27 in den Fuhrungen 29 des Ständers
31. Die Ausgangsstellung des Schlittens und demgemäß der Walzen 11 und 12 bezüglich
ihrer Bezugslinie kann durch die auf dem Schaft 47 verschraubbare Kupplung 49 richtig
eingestellt werden, wobei Kupplung und Schaft 47 mittels einer Kopfschraube 56 gegeneinander
blockierbar sind.
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Zum Abtasten einer Abweichung des Bandes von der Bezugslinie
und
zur Durchführung einer notwendigen Korrektur, um das Band zurück in die Bezugslinie
zu verlagern, ist ein einfaches, aber wirksames System von Abtast- und -Korrektureinrichtungen
vorgesehen. Dabei ist eine Zeitverzögerungseinrichtung vorgesehen, die es ermöglicht,
daß die Korrektureinrichtung eine vorbestimmte Zeit tätig ist, wenn die Abtasteinrichtung
anzeigt, daß eine Korrektur bzw. Verstellung erforderlich ist. Um eine zu starke
Korrektur und damit eine Pendelwirkung zu verhindern, ist der Zeitraum, während
dessen die Korrektureinrichtung tätig ist, kürzer als der Zeitraum, in dem an sich
die Notwendigkeit einer-Korrektur erfühlt bzw. abgetastet wird.
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So ist z.B. eine Verzögerung vorgesehen, durch die ein Kontaktpaar
in Abständen von zwei Sekunden für eine halbe Sekunde geschlossen wird. Ferner sind
Tasteinrichtungen vorgesehen, die die kante des Bandes abtasten bzw. erfühlen, wobei
die Tasteinrichtung ein Sontaktpaar für eine vorgegebene Zeit nach der Berührung
mit dem Band schließt. Sind die auf die Tasteinrichtung ansprechenden Kontakte zur
gleichen Zeit wie die auf die Verzögerung- ansprechenden Kontakte geschlossen, ist
der Stromkreis mit dem Korrektur- bzw. R2ckstellantrieb geschlossen, und es findet
eine Korektur über einen vorgegebenen Zeitraum statt, der kürzer ist als der Zeitraum,
in dem an sich die Notwendigkeit einer Korrektur erfüllt wird. las System tastet
ab, ob eine Korrektur notwendig ist und fahrt die Korrektur gegebenenfalls in regelmäßigen
Abständen durch.
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Zwei Fühler bzw. Taster 61 fühlen die Lage des Bandes ab. Diese Fühler
sind an den Ständern 25, 31 in geeigneter Weise
befestigbar. Jeder
Fühler ist mit einem gebogenen Finger 63 versehen. Bei Berührung des Bandes durch
einen der Fählerfinger wird ein Schalter 65 bzw. 66 geschlossen. Das Schließen des
Schalters dient-zur Betätigung der Antriebsvorrichtung 16, durch die der Schlitten
27 in einer Richtung, um die Walzen 11,12 schrägzustellen, verschoben wird, und
um das Band 10 von dem Fühler fortzubewegen.
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Die elektrische Vorrichtung zur Steuerung bzw. Betätigung des Antriebs
16 ist in Fig. 3 schematisch dargestellt.
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Der Stromkreis kann von einer herkömmlichen 110 Volt Spannungsquelle
gespeist werden. Beim Schließen der Kontakte 70 durch den "An"-Schalter 71 wird
durch den normalerweise geschlossenen Schalter 73 einer Verzögerungsspule 75 Energie
zugeführt.
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Nach einem vorgegebenen Zeitraum, der zweckmäßig einstellbar ist,
ist die Spule erregt und schließt die normalerweise geüber öffneten Kontakte 77,
wodurch ein Stromkreis
eine zweige Verzögerungsspule 79 geschlossen wird. Durch die Erregung der Spule
79 wird auch der Kontakt 81 geschlossen, der damit dem Stell- bzw. Schaltteil der
Schalter 65 und 66 Energie zuführt.
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Danach kann bei Schließen eines der beiden Schalter 65 und 66 die
jeweilige Magnetspule 84 bzw. 85 herkömmlicher spulenbeUåtigter Strömungsmittelsteuerventile
erregt und die Antriebsvorrichtung 16 betätigt werden. Nach einer vorgegebenen,
durch die Verzögerungsspule 79 bestimmten Zeit, tritt die Spule 79 in Tätigkeit
und öffnet den normalerweise geschlossenen Schalter 73. Dadurch wird die Verzögerungsspule
75 aberregt, wodurch wiederum die Verzögerungsspule 79 aberregt wird. Dieser
Kreislauf
des Erregens und Aberregens der Spulen 75 und 79 wiederholt sich, solange das Band
in Bewegung ist. Die Yerzögerungseinrichtungen 75 und 79 sind von herkömmlicher
Art.
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Wie aus dem Vorstehenden hervorgeht, ist der Schaft ter 65 bzw. 66
nur während des Zeitraums, während dem die Spule 75, um die Kontakte 81 zu schließen,
erregt ist, insatzbereit, um den Antrieb 16 zu betätigen. Aufgrund der beschriebenen
Anordnung kann der Fühler bei einer Abweichung des Bandes von der vorgegebenen Mittellinie
erst nach Ablauf eines bestimmten Zeitraums den Antrieb betätigen, und der Antrieb
wird so gehandhabt, daß er eine Korrektur nur Aber einen bestimmten Zeitraum ausführt.
Dann steht er eine bestimmte Zeit still Auf diese Weise ist die an dem Band durchgeführte
Korrektur eine langsame Korrektur und erfolgt nur in kleinen Stufen, wobei eine
ausreichende Unterbrechung vorhanden ist, um festzustellen, ob eine weitere Korrektur
überhaupt notwendig ist, bevor eine weitere Korrektur zur Schrägstellung der Walzen
durchgeführt wird.
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Im Vorstehenden wurde ein einfaches aber wirksames System beschrieben,
um ein Förderband auf einer vorgegebenen Förderlinie zu halten. Die Walzen, die
die RAckstellung des Bandes bewirken, wenn das Band von der Förderlinieabweiöht,
sind um feststehende Achsen Aund B an einem Ende und um Achsen C und D am anderen
Ende schwenkbar, wobei die Achsen-O und D jedoch mittels des Schlittens 27 in einer
parallel zur festgesetzten Förderlinie des Bandes verlaufenden
Führung
längsverschiebbar sind, um die Walzen 11, 12 gegenüber einer im allgemeinen quer
zur Förderlinie verlaufenden Linie schräg zu stellen. Eine Korrektur wird von dem
Antrieb 16 nur durchgefährt, wenn die Verzögerungsspule 75 erregt ist und die Kontakte
81 schließt; während der Zeit, in der die Verzögerungsspule 75 nicht erregt ist,
ist der Motor 16 nicht in Tätigkeit. Dadurch ist es möglich, das Ergebnis einer
Korrektur zu bestimmen, bevor eine neue Korrektur durchgeführt wird.