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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Füllen von
Kannen mit Faserband gemäß Oberbegriff
des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses
Verfahrens.
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Üblicherweise
ist innerhalb der Kanne ein kombiniertes System von Schraubenfedern
und Pantographen vorgesehen (
DE 42 34 793 C2 ), um ein Absenken des Kannenbodens
entsprechend dem Füllgrad
der Kanne zu bewirken und ein Kippen des Kannenbodens zu verhindern.
Die Herstellung derartiger Scherengitter oder Pantographen ist jedoch
aufwendig sowohl hinsichtlich der Kosten als auch der Wartung insbesondere
in Anbetracht der Tatsache, daß derartige
Pantographen in jeder einzelnen Kanne vorgesehen werden müssen.
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Es
ist weiterhin bekannt, auf gegenüberliegenden
Seite der Kanne Längsschlitze
vorzusehen, durch welche hindurch mit dem Kannenboden verbundene
Mitnehmerelemente bis zur Kannenaußenseite reichen, wo sie mit
kannenunabhängig
vorgesehenen Hubeinrichtungen zusammenarbeiten (
DE 44 07 849 A1 ). Hierzu
sind jedoch Spezialkannen erforderlich, die darüber hinaus infolge der sich
praktisch über
die ganze Kannenhöhe
erstreckende Schlitze zur Verflugung der Kannenumgebung führen. Außerdem besteht
die Gefahr, daß das
Faserband im Schlitzbereich durch Eingriffe von außen beschädigt wird.
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In
der
US 4,153,211 ist
eine Spulentransportvorrichtung gezeigt, bei der ein Tragarm mit
Hilfe einer Kolben-Zylinder-Anordnung angehoben wird, wobei der
Kolben durch eine Pneumatikeinrichtung angehoben wird.
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Die
EP 0 761 854 A1 offenbart
einen pneumatisch angetriebenen Kolben in einem Zylinder, wobei
der Kolben als Magnet ausgebildet ist. Um den Zylinder herum ist
ein gegenpoliger Magnet mit einem Fadenführer angeordnet. Diese Anordnung dient
zum Höhenverstellen
des Fadenanlegers bei einer Texturiermaschine.
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Weiterhin
ist aus der
DE 32 40
105 A1 ein kolbenstangenloser Zylinder bekannt, der ebenfalls mit
einem äußeren Magneten
mit Hilfe eines in dem Zylinder verfahrbaren inneren Magneten, der
als Kolben ausgebildet ist, verfährt.
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Zwar
könnten
die Hubeinrichtungen gemäß der
DE 44 07 849 A1 bzw.
der
DE 196 18 615
A1 mit Zylinder-Kolben-Anordnungen gemäß der
EP 0 761 854 A1 bzw. der
DE 32 40 105 A1 ausgerüstet werden;
allerdings wird damit kein nennenswerter Vorteil hinsichtlich der
Gefahr von Verflugungen und eine mögliche Bandbeeinträchtigung
erhalten.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zu schaffen, die kostengünstig
sind und der Gefahr von Verflugungen und Bandbeschädigung vorbeugen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Durch die Erzeugung eines sich im wesentlichen quer zur Hub- und
Absenkbewegung des Kannenbodens orientierten Kraftfeldes müssen sich
die für
die Abstützung des
Kannenbodens erforderlichen Elemente nicht in bedeutendem Maße in Richtung
der Kannenbewegung erstrecken, so daß diese auch bei Freigabe der Kanne
unterhalb derselben keinen oder keinen wesentlichen Platz beanspruchen.
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Durch
Weiterbildung des erfinderischen Verfahrens nach Anspruch 2 läßt sich
die Höhenpositionierung
des Kannenbodens in einfacher Weise an die Menge des auf dem Kannenboden
abgelegten Faserbandes anpassen.
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In
alternativer oder ergänzender
Weise kann die oben genannte Aufgabe erfindungsgemäß auch durch
die Merkmale des Anspruches 3 gelöst werden. Auch hier ist unterhalb
des Kannenbodens wenig Platz vorzusehen, da die Reibungskraft, welche dem
Gewicht von Kannenboden und Faserband entgegensteht, nicht durch
eine in Bewegungsrichtung des Kannenbodens orientierte Kraft, sondern
vielmehr mit Hilfe einer gegen die Umfangswand der Kanne gerichteten
Normalkraft erzeugt wird.
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Wird
das Verfahren in erfindungsgemäßer Weise
gemäß Anspruch
4 ausgebildet, so lassen sich motorgetriebene Antriebsvorrichtungen
für die
unterhalb des Kannenbodens angeordneten Elemente einsparen.
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Zur
Durchführung
des beschriebenen Verfahrens wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung nach Anspruch
5 vorgesehen. Die Stützvorrichtungen
werden mit Hilfe von Kraftfeldern stets in der gewünschten
Höhe gehalten
und sorgen für
die gewünschte waagerechte
Sicherung des Kannenbodens, so daß auf Pantographen verzichtet
werden kann. Es können
somit entweder übliche
oder auf einfachste Weise ohne großen Arbeits- und Kostenaufwand
angepaßte
Kannen zum Einsatz kommen. Weiterhin muß auch unterhalb der sich in
Arbeitsstellung befindlichen Kanne kein größerer Raum zur Aufnahme von Gestängen etc.
vorgesehen werden, selbst wenn hier der Verlauf einer Steuerverbindung
vorgesehen werden sollte.
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Vorzugsweise
wird der Erfindungsgegenstand gemäß Anspruch 6 ausgebildet, da
sich Kraftfelder auf magnetischem Wege auf besonders einfache Weise
erzeugen und steuern lassen.
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Im
Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung soll der Begriff „Magnetelement” auch ein
lediglich magnetisierbares Element, also ein ferromagnetisches Element,
in Form einer Eisenplatte bzw. eines Eisenbleches o. dgl. gemäß Anspruch
7 umfassen, wobei ein derartiges magnetisierbares Element der Kanne
bzw. ihrem Kannenboden zustellbar ausgebildet sein oder auch durch
den Kannenboden selbst oder einen Teil hiervon gebildet werden kann.
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Die
Magnetelemente können
prinzipiell verschieden ausgebildet sein. Sind die Magnetelemente gemäß Anspruch
8 ausgebildet, so entfällt
eine besondere Steuerung der Magnetelemente, wobei in bezug auf
die wirksame Haltekraft die Wahl von Neodym als Material für den oder
die Permanentmagneten die Anwendung relativ kleiner Permanentmagneten
ermöglicht.
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Zweckmäßigerweise
bestehen die Magnetelementen der Stützvorrichtung und der Kontrollvorrichtung
gemäß Anspruch
9 aus einer Vielzahl von Einzelmagneten, die zu Magnetpaketen zusammengefaßt sind.
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Da
entsprechend dem Füllgrad
der Kanne das auf dem Kannenboden ruhende Gewicht des Faserbandes
stetig zunimmt und somit auch die Magnetelemente der Stützvorrichtung
eine immer weiter zunehmende Kraft abzustützen haben, wird in zweckmäßiger Weiterbildung
der erfinderischen Vorrichtung nach Anspruch 10 vorgesehen, daß auch die Haltekraft,
die durch das magnetische Kraftfeld zwischen den Magnetelementen
der Stützvorrichtung und
der Kontrollvorrichtung aufzubringen ist, in Abhängigkeit vom Füllgrad der
Kanne durch Zuschalten von einzelnen Permanentmagneten oder Permanentmagnetgruppen
erhöht
wird.
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Eine
Steigerung der wirksamen Haltekraft der Permanentmagneten läßt sich
durch eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Anspruch
11 erreichen.
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Gemäß einer
vorteilhaften Alternative gemäß Anspruch
12 ist das Magnetelement der Kontrollvorrichtung nicht permanentmagnetisch,
sondern als Elektromagnet ausgebildet.
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Gemäß einer
Ausbildung des Erfindungsgegenstandes nach Anspruch 13, die in Kombination mit
Kraftfeldern oder alternativ hierzu zur Anwendung kommen kann, wird
durch Abstützung
der Stützvorrichtung
an der Umfangswand der Kanne eine dem Gewicht des mit dem Faserband
beschwerten Kannenbodens entgegengerichtete Reibungskraft erzeugt.
Auch hierbei sind keine Gestänge
oder andersartige mechanische Verbindungen zwischen der Hubsteuereinrichtung
und dem Kannenboden erforderlich, da es ausreicht, wenn die Hubsteuereinrichtung
mit Hilfe von geeigneten Steuerverbindungen mit den entsprechenden
Stützvorrichtungen
verbunden ist.
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Vorteilhafterweise
werden gemäß Anspruch 14
mehr als eine einzige Stützvorrichtung
für den Kannenboden
vorgesehen, da diese somit kleiner ausgebildet werden und auf eine
besonders sichere Weise eine horizontale Orientierung des Kannenbodens
sicherstellen können.
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Gemäß einem
weiteren alternativen Ausführungsbeispiel
gemäß Anspruch
15 ist den Stützvorrichtungen
eine Leitung zur Energieversorgung für einen Antrieb o. dgl. zugeordnet,
damit die Stützelemente
aus ihrer unteren Ruhestellung in einer obere Arbeitsstellung gebracht
werden können.
Wenn eine direkte steuermäßige Verbindung
zwischen den Stützvorrichtungen
und der Hubsteuereinrichtung vorgesehen ist, dann lediglich in Form
einer Datenübermittlungsleitung
bzw. eines Datenübermittlungskabels,
durch welches Steuerkommandos an die Stützvorrichtung(en) übermittelt
werden, damit diese die gewünschte
vertikale Position innerhalb der Kanne einnehmen und den Kannenboden
somit in gewünschter
Höhe halten
kann bzw. können.
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Vorzugsweise
sind die Stützvorrichtungen nicht
stetig mit der Kanne verbunden, sondern entsprechend der gemäß Anspruch
16 vorgesehenen Ausgestaltung der erfinderischen Vorrichtung der Kannenwand
zustellbar, so daß weder
die Kannenaußenwand
noch der bewegliche Kannenboden einer besonderen Ausgestaltung bedarf.
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Es
ist denkbar, die Abstützung
des Kannenbodens mit Hilfe der Stützvorrichtungen in Kombination
mit einer oder mehreren Druckfedern vorzunehmen. Zur Einsparung
derartiger Druckfedern unterhalb des Kannenbodens ist eine Festlegung
der Abstützkraft
gemäß Anspruch
17 vorteilhaft. Je nach Art der Ausbildung bzw. Steuerung der Stützvorrichtungen
kann dabei eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Anspruch
18 von Vorteil sein, um für
eine Anpassung der wirksamen Abstützkraft der Abstützvorrichtungen
an das zunehmende, in der Kanne wirksame Bandgewicht sorgen zu können.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zumindest
einer der Stützvorrichtungen
eine Kontrollvorrichtung gemäß Anspruch
19 zugeordnet, da dies die Voraussetzung für eine besonders einfache Steuerung
der Bewegung der Stützvorrichtungen
ist.
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Unabhängig von
der Art der Datenübermittlung
zur Stützvorrichtung
kann durch eine Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Anspruch
20 erreicht werden, daß bei
einer entweder durch die Hubsteuereinrichtung bewirkten Bewegung der
Kontrollvorrichtung die Stützvorrichtung
zur Durchführung
einer entsprechenden Nachführbewegung
veranlaßt
wird oder daß bei
einer Absenkung der Stützvorrichtungen
als Folge des zunehmenden, sich auf den Stützvorrichtungen abstützenden
Gewichtes die Kontrollvorrichtungen dazu gebracht werden, die entsprechend
notwendige Kompensationsbewegung durch entsprechende Steuerung durch
die Hubeinrichtung auszuführen.
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Damit
im Fall einer unbeabsichtigten Unterbrechung der Stromversorgung
eines derartigen Elektromagneten oder bei Unterbrechung einer andersartigen
Energieversorgung der Stützvorrichtung diese
nicht aufgrund ihrer Schwerkraft in ihre untere Endstellung fallen
kann, ist es besonders zweckmäßig, wenn
die Stützvorrichtung
nach Anspruch 21 ausgebildet ist.
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Die
Stützvorrichtungen
und die Kontrollvorrichtungen sollen nicht stationär an einer
bestimmten Stelle der Kanne verbleiben, sondern müssen durch die
Hubeinrichtung allmählich
aus einer Ausgangsstellung in Nähe
eines Füllkopfes,
der ein Faserband auf dem Kannenboden ablegt, unter Beibehaltung des
Abstandes zwischen der durch das abgelegte Faserband gebildeten
Ablagefläche
und dem Füllkopf
in eine Endstellung bewegt werden, in welcher der Kannenboden innerhalb
der Kanne seine untere Endposition erreicht hat. Während der
gesamten Zeit ist es somit erforderlich, daß die Stützvorrichtungen es dem Kannenboden
ermöglichen,
entsprechend dem Füllgrad
der Kanne sich allmählich
vom Füllkopf zu
entfernen. Somit müssen
die Stützvorrichtungen allmählich parallel
zur Kannenachse längs
einer Mantellinie der Kannenwand bewegt werden. Um hier den zu überwindenden
Widerstand zwischen den Stützvorrichtungen
bzw. den Kontrollvorrichtungen und der Kannenwand möglichst
gering zu halten, wird die Vorrichtung gemäß der Erfindung vorzugsweise
in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung nach Anspruch 22 ausgebildet.
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Zur
Versteifung des unteren Kannenrandes, evtl. auch zur Festlegung
der unteren Endposition des Kannenbodens, weist der untere Rand
der Kanne in der Regel einen Wulst auf. Um dennoch die Kanne für einen
Kannenaustausch völlig
freigeben zu können,
wird erfindungsgemäß eine Bewegbarkeit der
Kontrollvorrichtung und/oder der Stützvorrichtung entsprechend
Anspruch 23 vorgesehen.
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Das
Verfahren und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
ermöglichen
in einfacher Weise eine an den Füllgrad
angepaßte
Absenkung des Kannenbodens, ohne daß hierfür komplizierte Kannenformen
bzw. -ausbildungen in Kauf genommen werden müssen. Wenn keinerlei Änderungen
an den Kannen selber gewünscht
werden, so läßt sich die
vorliegende Erfindung auch in einem solchen Fall zur Anwendung bringen,
da es durchaus ausreicht, wenn lediglich die die Kanne handhabende
Maschine mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ausgestattet ist, die dann dem Kannenboden von unten Stützvorrichtungen
zustellt, die dann die Kannenbodenabstützung und gesteuerte Absenkung
des Kannenbodens durchführen.
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Ausführungsbeispiele
und weitere Details der Erfindung werden nachstehend mit Hilfe von Zeichnungen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1:
in schematischer Darstellung eine sich unterhalb eines Füllkopfes
befindliche Kanne mit der erfindungsgemäßen Stützvorrichtung für den Kannenboden;
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2:
in der Seitenansicht eine abgewandelte Ausbildung der in 1 gezeigten
Stützvorrichtung;
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3:
in schematischer Darstellung eine weitere Abwandlung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
und
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4:
in perspektivischer Explosionsdarstellung eine Abwandlung mit Permanentmagneten sowohl
für die
erfindungsgemäße Stützvorrichtung als
auch für
eine der Stützvorrichtung
zugeordnete Kontrollvorrichtung.
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Der
Erfindungsgegenstand wird zunächst
mit Hilfe der 1 erläutert, welche lediglich die
für das Verständnis der
Erfindung erforderlichen Elemente zeigt.
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An
einer Füllstation 1 einer
ein Faserband 2 liefernden Textilmaschine, z. B. einer
Strecke, befindet sich oberhalb der ihre Füllstellung einnehmenden Kanne 3 ein
Drehteller 10, der in üblicher
Weise antreibbar ist, um das Faserband 2 während seiner
Ablage in der Kanne 3 gleichmäßig zu verteilen. Im Bandlauf
des abzulegenden Faserbandes 2 befindet sich ein Längenmeßgerät 61 zum
Messen der der Kanne 3 zugeführten Bandlänge.
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Die
Kanne 3 ist von üblicher
Bauweise und besitzt je nach der folgenden Verarbeitungsstufe einen
runden oder länglichen
Querschnitt. Unabhängig von
dieser Kannenform weist die Kanne 3 sowohl am oberen Ende 30 als
auch am unteren Ende 31 ihrer Umfangswand 32 jeweils
einen nach außen
gekehrten Wulst 300 bzw. 310 zur Versteifung des
Kannenrandes auf. Umschlossen von der Umfangswand 32 besitzt
die Kanne 3 einen Kannenboden 33, welcher innerhalb
der Kanne 3 höhenverstellbar
ist, damit der Abstand zwischen dem Drehteller 10 und der
Ablagefläche 20 für das Faserband 2 stets
konstant gehalten werden kann. Hierfür werden gleichbleibende Ablageverhältnisse
geschaffen, was für
eine störungsfreie
Weiterverarbeitung des abgelegten Faserbandes 2 von eminenter
Bedeutung ist. Bei leerer Kanne 3 wird diese Ablagefläche 20 durch
die Oberseite 330 des Kannenbodens 33 gebildet;
nach eingeleitetem Füllvorgang
jedoch bildet die dem Drehteller 10 zugewandte Oberfläche der
Lagen 21, die durch das bereits abgelegte Faserband 2 erzeugt
worden ist, diese Ablagefläche 20.
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Damit
der Kannenboden 33 in die gewünschte Höhenposition gebracht und dort
gehalten werden kann, ruht er auf Stützvorrichtungen 4,
von denen zwei oder mehr, gleichmäßig bzw. in geeigneter Weise über den
Umfang der Umfangswand 32 verteilt, auf gleicher Höhe innerhalb
der Kanne 3 vorgesehen sind.
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Bei
dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind diametral
gegenüber
voneinander zwei Stützvorrichtungen 4 angeordnet
und untereinander mittels eines Trägers 40 verbunden
und werden durch eine vom Träger 40 getragene
gemeinsame Druckfeder 41 oder dgl. beaufschlagt, welche
sich an den beiden gegenüber
voneinander angeordneten Stützvorrichtungen 4 abstützt, so
daß beide
Stützvor richtungen 4 elastisch
gegen die Innenseite der Umfangswand 32 gedrückt werden.
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Die
beiden bzw. alle einem Kannenboden 33 gemeinsam zugeordneten
Stützvorrichtungen 4 sind jeweils
in identischer Weise ausgebildet und stehen über eine Leitung 421 bzw. 422 etc.
mit einer gemeinsamen Energieversorgungsleitung 420 in
Verbindung, welche ihrerseits mit einer geeigneten Energiequelle 42 verbunden
ist.
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Wie
in 1 angedeutet und in 2 im Detail
dargestellt, stützen
sich die Stützvorrichtungen 4 nicht
direkt an der Innenseite der Umfangswand 32 ab, sondern
mit Hilfe einer Abstützvorrichtung 9,
die gemäß dem in
den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel
Rollen 43 und 44 aufweist, um die Reibung zwischen
den Stützvorrichtungen 4 und
der Umfangswand 32 zu reduzieren. Die Rolle 43 (oder ein
entsprechendes Rollenpaar) steht mittels eines Übertriebes 430 o.
dgl. mit einem Hubantrieb 431 in Form eines Antriebsmotors
in Verbindung, der mittels einer Leitung 423 an die mit
der Energiequelle 42 verbundene Leitung 421 (bzw. 422 etc.)
angeschlossen ist (siehe 1).
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Der
anderen Rolle 44 (oder einem entsprechenden Rollenpaar)
ist eine Bremse 45 zugeordnet. Diese weist einen Bremsbacken 450 auf,
der bei Beaufschlagung mittels eines Elektromagneten 451 zur Anlage
an die Rolle 44 gebracht wird. Der mit dem Bremsbacken 450 in
Verbindung stehende Anker 452 des Elektromagneten 451 ist
in entgegengesetzter Richtung zum erwähnten Arbeitshub durch eine Druckfeder 453 beaufschlagt,
welche bei Unterbrechung der Stromzufuhr den Bremsbacken 450 von der
Rolle 44 abhebt. Die Stromzufuhr erfolgt mit Hilfe einer
an die Leitung 421 angeschlossene Leitung 424 (siehe 1).
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Jede
Stützvorrichtung 4 weist
ferner eine Haltesicherung 5 auf, die gemäß 2 ein
durch den Anker 500 eines weiteren Elektromagneten 50 gebildetes
Klemmelement aufweist, das bei abgefallenem Elektromagneten 50 durch
eine sich sowohl am Elektromagneten 50 als auch am Anker 500 abstützende Druckfeder 51 gegen
die Umfangswand 32 der Kanne 3 gepreßt wird.
Der Elektromagnet 50 steht über eine Leitung 425,
die Leitung 421 und die Energieversorgungsleitung 420 ebenfalls
mit der Energiequelle 42 in Verbindung.
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Für die Steuerung
des Hubantriebs 431 sowie der Elektromagneten 451 und 50 besitzt
jede Stützvorrichtung 4 eine
Steuereinheit 62, mit welcher die genannten Elemente mit
Hilfe von Steuerleitungen 620, 621 und 622 verbunden
sind. Die Steuereinheit 62 ihrerseits steht mit Hilfe einer
Leitung 600 (bzw. 601 etc.) und einer mehreren
Stützvorrichtungen 4 gemeinsam
zugeordneten Datenübermittlungsleitung 60 (bzw.
einem entsprechenden Datenübermittlungskabel)
mit einer Hubsteuereinrichtung 6 in steuermäßiger Verbindung
(siehe 1), mit welcher über eine Leitung 610 auch
das bereits erwähnte
Längenmeßgerät 61 verbunden
ist.
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Unterhalb
der Kanne 3 weist die Füllstation 1 eine
Kannenabstützung 11 auf,
die im Falle einer runden Kanne 3 als angetriebener Fußteller
ausgebildet ist. Hat die Kanne 3 jedoch keinen runden Querschnitt,
sondern ist diese länglich
ausgebildet, so ist die Kannenabstützung 11 stationär, d. h.
nicht drehbar, ausgebildet. Die Kannenabstützung 11 weist gemäß 1 eine
Ausnehmung 110 auf, die zur Aufnahme der Stützvorrichtungen 4 dient,
wenn diese ihre untere Endstellung einnehmen (siehe gestrichelte
Darstellung in 1).
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Die
Kanne 3 besitzt in Nähe
ihres unteren Endes 31 auf der Innenseite ihrer Umfangswand 32 koaxial
orientierte Stützrippen 34,
welche den Kannenboden 33 abstützen, wenn die Kanne 3 gefüllt ist, und
somit die Absenkbewegung des Kannenbodens 33 begrenzen.
Die vertikale Hubbahn der Stützvorrichtungen 4 ist
so gewählt,
daß sie
zwischen zwei Stützrippen 34 verläuft.
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Nachdem
das Ausführungsbeispiel
gemäß den 1 und 2 in
seinem Aufbau beschrieben worden ist, soll nun seine Funktion dargelegt
werden.
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In
einer Ausgangssituation, in welcher die Füllstation 1 leer ist,
nehmen die Stützvorrichtungen 4 ihre
Ausgangslage in der Ausnehmung 110 der Kannenabstützung 11 ein.
Somit stehen sie der Kanne 3 nicht im Wege, wenn diese
in ihre Arbeitsstellung unterhalb des Drehtellers 10 gebracht
wird. Sodann wird auf geeignete Weise mittels der Hubsteuereinrichtung 6 über die
Datenübermittlungsleitung 60 sowie
die Leitungen 600 bzw. 601 ein Steuerkommando
an die Steuereinheit 62 gegeben, die daraufhin über die
Leitung 620 den Hubantrieb 431 einschaltet, damit
dieser die Stützvorrichtung 4 in
ihre obere End- oder Arbeitsstellung fährt. Damit der Hubantrieb 431 die
Stützvorrichtung 4 überhaupt
aus ihrer Ruhestellung herausfahren kann, wird gleichzeitig über die
Leitung 622 der Elektromagnet 50 erregt, wodurch
der Anker 500 gegen die Wirkung der Druckfeder 51 angezogen
wird, was eine Aufhebung der Klemmwirkung der Haltesicherung 5 zur
Folge hat.
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Die
nach oben fahrenden Stützvorrichtungen 4 verlassen
ihre untere Endposition und gelangen zunächst in den unteren Endbereich
der Kanne 3, wo sie von unten auf den Kannenboden 33 auftreffen. Während ihrer
weiteren Hubbewegung heben sie den Kannenboden 33 von den
Stützrippen 34 ab
und bringen ihn in seine obere Endstellung, in welcher die Oberseite 330 des
Kannenbodens 33 den gewünschten
Abstand a von dem Drehteller 10 einnimmt. In dieser Position
des Kannenbodens 33 werden die Hubantriebe 431 der
Stützvorrichtungen 4 stillgesetzt und
gleichzeitig die Elektromagneten 451 der Bremse 45 erregt,
die nun ihre Bremsbacken 450 jeweils gegen die ihnen zugeordneten
Rollen 44 (oder die entsprechenden Rollenpaare) pressen,
damit der Kannenboden 33 in der gegenwärtigen Position gesichert wird.
Dieses Sichern der Stützvorrichtungen 4 in
ihrer (jeweiligen) Arbeitsstellung erfolgt somit dadurch, daß eine gegen
die Innenseite der Umfangswand 32 der Kanne 3 gerichtete
Bremskraft erzeugt wird, was durch die Druckfeder 41 in
Zusammenarbeit mit der Bremse 45 geschieht. Diese Brems- oder Haltekraft
ist im wesentlichen senkrecht zur Umfangswand 32 orientiert
und benötigt
für ihre
Erzeugung und Aufrechterhaltung lediglich Komponenten, die sich
im wesentlichen parallel zum Kannenboden 33 erstrecken.
Diese von den Stützvorrichtungen 4 aufgebrachte
Bremskraft sichert durch Erzeugung einer Reibungskraft, die dem
Gewicht des Kannenbodens 33 samt dem Gewicht des auf ihm
abgelegten Faserbandes 2 entgegengerichtet ist, nicht nur
die Stützvorrichtungen 4 in
ihrer jeweiligen Höhenposition,
sondern wird dadurch, daß der
Kannenboden 33 auf den Stützvorrichtungen 4 aufliegt,
auch dazu ausgenützt,
den Kannenboden 33 in einer gewünschten und somit vorgegebenen
Höhenposition
innerhalb der Kanne 3 abzustützen.
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Wenn
auch nicht expressis verbis dargelegt, so versteht es sich von selbst,
daß alle
Stützvorrichtungen 4,
die den Kannenboden 33 gemeinsam abstützen, auch in gleicher Weise
angesteuert werden, so daß diese
synchron die gleiche Arbeit ausführen und
sich somit stets in der gleichen Höhenlage (in Bezug auf die Kanne 3)
befinden.
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Nun
wird der Füllvorgang
eingeleitet. In bekannter Weise wird dabei der Drehteller 10 angetrieben,
damit das Faserband 2 in der üblichen Weise in der Kanne 3 während der
Ablage verteilt wird. Zusätzlich
wird auch der Kanne 3 eine geeignete Bewegung erteilt.
Im Falle einer runden Kanne 3 ist dies eine Rotationsbewegung,
die der Kanne 3 mit Hilfe des ebenfalls in Drehung versetzten
Fußtellers
erteilt wird, der für
eine runde Kanne 3 die Kannenabstützung 11 bildet. Handelt
es sich dagegen bei der zu füllenden
Kanne 3 um eine längliche
Kanne, d. h. um eine sogenannte Rechteckkanne, so wird dieser in üblicher
und daher nicht gezeigter Weise eine Changierbewegung in Richtung
des größeren Kannendurchmessers
erteilt, welcher eine Pendelbewegung in Querrichtung hierzu überlagert
wird.
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Nährend das
Faserband 2 der Kanne 3 zugeführt wird, passiert es das Längenmeßgerät 61,
das somit die Länge
des der Kanne 3 zugeführten
Faserbandes 2 mißt.
Die ermittelten Meßdaten
werden fortlaufend über
die Leitung 610 der Hubsteuereinrichtung 6 gemeldet.
Diese veranlaßt
von Zeit zu Zeit in Abhängigkeit
vom Füllvorgang,
d. h. von der registrierten Bandlänge, durch entsprechende Abgabe
von Steuerkommandos an die Stützvorrichtungen 4,
daß die
Bremse 45 zur Reduzierung der Bremskraft für eine derartig
kurze Zeit vorübergehend
in vorgegebener Weise gelockert und damit die Reibungskraft entsprechend
kurzzeitig reduziert wird, daß die
Stützvorrichtungen 4 sowie
der von ihnen getragene Kan nenboden 33 entsprechend dem
Fortgang der Kannenfüllung
allmählich
immer weiter abgesenkt werden. Die Steuerung erfolgt dergestalt,
daß der
Abstand a zwischen der Ablagefläche 20,
welche durch die Oberseite der sich auf dem Kannenboden 33 bildenden
Lagen 21 aus Faserband 2 gebildet wird, und dem
Drehteller 20 stets gleich groß bleibt.
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Ist
die Kanne 3 voll, so erreicht der Kannenboden 33 seine
untere Endstellung, in welcher er zur Auflage auf die Stützrippen 34 gelangt
und stillgesetzt wird. Die Stützvorrichtungen 4 dagegen
setzen ihre Bewegung fort, bis auch sie innerhalb der Ausnehmung 110 der
Kannenabstützung 11 ihre
untere Endstellung erreichen, woraufhin ihre Energiezufuhr unterbrochen
wird und die Stützvorrichtungen 4 stillgesetzt
werden. Hierbei wird die Bremse 45 durch Einwirkung der
Druckfeder 453 gelüftet,
während gleichzeitig
die Druckfeder 51 die Haltesicherung 5 in ihre
Klemmstellung bringt.
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Die
Haltesicherung 5 wird während
der normalen Arbeit nicht benötigt,
da die Absenkbewegung des Kannenbodens 33 mit Hilfe der
Bremse 45 kontrolliert wird, und kann u. U. entfallen.
Andererseits ist sie jedoch im Fall einer Unterbrechung der Stromzufuhr
zur Stützvorrichtung 4 während des
Füllvorganges
von großem
Vorteil. Sollte es nämlich
aus irgend einem Grunde einmal zu einer Unterbrechung der Stromzufuhr
zur Stützvorrichtung 4 kommen,
während
sich der Kannenboden 33 nicht in Auflage auf den Stützrippen 34 befindet,
so würde
der vom Hubantrieb 431 einer Bewegung entgegenwirkende
Widerstand die Stützvorrichtung 4 und
damit den Kannenboden 33 mit dem auf ihm abgelegten Fasermaterial
nicht in ausreichender Weise in der gegenwärtigen Position sichern können. Da
die Bremse 45 bei Stromausfall freigegeben wird, würden die
Stützvorrichtungen 4 vielmehr
schlagartig bis in die Ausnehmung 110 der Kannenabstützung 11 herabfallen. Dies
jedoch wird durch die Haltesicherung 5 verhindert, die
bei Stromausfall oder Stromunterbrechung wirksam wird und den Anker 500 des
Elektromagneten 50 gegen die Innenseite der Umfangswand 32 der
Kanne 3 preßt.
Hierbei wird natürlich
vorausgesetzt, daß die
Stützvorrichtung 4 diesem
auf die Umfangswand 32 der Kanne 3 ausgeübten Druck
nicht ausweichen kann, was durch entsprechende Wahl der Druckfeder 41 insbesondere
im Hinblick auf die Federkonstante sichergestellt wird. Die Haltesicherung 5 für die Stützvorrichtung 4 und
somit auch für den
Kannenboden 33 ist somit nur bei Ausfall der Energieversorgung
wirksam und bei wirksamer Energieversorgung außer Wirkung.
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Die
Haltesicherung 5 kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet
sein, z. B. ähnlich
der gezeigten Bremse 45, und mittels eines dem Bremsbacken 450 vergleichbaren
Hebels mit der Rolle 43 und/oder 44 zusammenarbeiten.
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Je
nach Ausbildung der Haltesicherung 5 kann es auch von Vorteil
sein, wenn zu ihrem Lösen bei
erneuter Energiezufuhr die Stützvorrichtung 4 eine
kurze Hubbewegung in Richtung Füllkopf
ausführt,
beispielsweise um eine der Haltesicherung 5 zugeordnete
Raste (nicht gezeigt) freizugeben.
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Wie 2 zeigt,
kann statt einer gemeinsamen Druckfeder 41 für zwei diametral
gegenüber voneinander
angeordnete Stützvorrichtungen 4 auch pro
Stützvorrichtung 4 jeweils
eine individuelle Druckfeder 410 vorgesehen sein, die sich
an einem entsprechenden, vom Träger 40 getragenen
Federteller 400 o. dgl. abstützt.
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Während bei
der obigen Erläuterung
vorausgesetzt wurde, daß die
einem Absenken des Kannenbodens 33 entgegenwirkende Reibungskraft,
die durch die Bremse 45 provoziert wird, so groß ist, daß sie selbst
bei maximaler Belastung den Kannenbodens 33 in jeder beliebigen
Position sichern kann und nur zur Positionsanpassung an die Stärke der
in der Kanne 3 abgelagerten Lagen 21 jeweils kurzzeitig gelockert
wird, kann alternativ die durch die Bremse 45 aufgebrachte
Haltekraft an die jeweilige Stärke bzw.
an das jeweilige Gewicht der Lagen 21 angepaßt werden.
Hierbei wird die Haltekraft immer nur so groß bemessen, daß das zunehmende
Gewicht des in der Kanne 3 abgelegten Faserbandes 2 eine
Positionskorrektur des Kannenbodens 33 bewirkt, daß diese
Bewegung dann jedoch durch eine allmählich gesteigerte, durch die
Bremse 45 bewirkte Brems- bzw. Haltekraft begrenzt wird.
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Zur
Steuerung der Bremse 45 ist gemäß einer in 2 gezeigten
Abwandlung der zuvor beschriebenen Vorrichtung außerhalb
der Kanne 3 eine Kontrollvorrichtung 7 vorgesehen,
die mittels einer Leitung 70 steuermäßig mit der Hubsteuereinrichtung 6 verbunden
ist. Die Kontrolleinrichtung 7 ist auf einer Spindel 71 oder
einer anderen geeigneten Hubeinrichtung gelagert, mit deren Hilfe
sie in der Höhe parallel
zur Umfangswand 32 der Kanne 3 verstellt werden
kann. Der Spindel 71 ist ein Antrieb 710 zugeordnet,
der mittels einer Leitung 63 steuermäßig mit der Hubsteuereinrichtung 6 verbunden
ist.
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Die
Stützvorrichtungen 4 oder
eine hiervon weist ein Kontrollelement 46 auf, welches
mit der außerhalb
der Kanne 3 angeordneten Kontrollvorrichtung 7 zusammenarbeitet
(siehe gestrichelte Linie 460, die diese Zusammenarbeit
andeutet). Zu diesem Zweck ist das Kontrollelement 7 über eine
Steuerleitung 623 und die Steuereinheit 62 mit
der Hubsteuereinrichtung 6 verbunden. Beispielsweise handelt
es sich sowohl bei der Kontrollvorrichtung 7 als auch beim
Kontrollelement 46 um kombinierte Ultraschall-Sender (=
Impulsgeber) und -Empfänger
(= Sensor), oder die Kontrollvorrichtung 7 ist lediglich als
Ultraschall-Sender (Impulsgeber) ausgebildet, während das ihr zugeordnete Kontrollelement 46 nur als
Ultraschall-Empfänger (Sensor)
ausgebildet ist. Auch andere berührungslos
arbeitende Impulsgeber o. dgl. und entsprechende Empfänger können statt der
genannten Ultraschallgeräte
Anwendung finden.
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Die
Kontrollvorrichtung 7 und das Kontrollelement 46 arbeiten
in der Weise zusammen, daß sie bei
relativer Höhenverschiebung
(= Positionsabweichungen) eine Anpassung zueinander bewirken, indem
sie eine entsprechende Kompensationsbewegung der nachzuführenden
Stützvorrichtung 4 bzw. der
nachzuführenden
Kontrollvorrichtung 7 auslösen, je nachdem, welche dieser
Vorrichtungen gegenüber der
anderen dieser beiden Vorrichtungen voreilt. Dies kann in unterschiedlicher
Weise geschehen.
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Beispielsweise
ist die Bremskraft der Bremse 45 lediglich so stark eingestellt,
daß die
hierdurch erzeugte Reibungskraft den Kannenboden 33 mit dem
auf ihm ruhenden Bandgewicht geradeeben zu halten vermag. Somit
wird bei weiterhin zunehmendem Gewicht der Kannenboden 33 nach
unten gedrückt
und damit relativ zur Kontrollvorrichtung 7 verschoben,
was durch die Zusammenarbeit der Kontrollvorrichtung 7 mit
dem Kontrollelelement 46 sofort registriert wird. Die Kontrollvorrichtung 7 gibt
somit ein entsprechendes Kommando an die Stützvorrichtung 4 ab,
damit die Bremse 45 nun ihre Bremskraft und somit auch
die Reibungskraft erhöht.
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Da
die Hubsteuereinrichtung 6 mit dem Längenmeßgerät 61 in Verbindung
steht, kann die Kontrollvorrichtung 7 auch in Abhängigkeit
von der gemessenen Bandlänge
mittels der Spindel 71 längs der Kanne 3 verstellt
werden. Dabei kann die Bremskraft in der Weise gesteuert werden,
daß die
Haltekraft der Stützvorrichtung 4 bzw.
ihrer Bremse 45 in Abhängigkeit
von der Länge
des in der Kanne 3 abgelegten Faserbandes 2 gesteuert
wird. Hierbei kann auch eine Rückkopplung
der Bewegungen von Kontrollvorrichtung 7 und Stützvorrichtung 4 vorgesehen werden,
indem die Kontrollvorrichtung 7, welche in Abhängigkeit
von der gemessenen Länge
des in der Kanne 3 abgelegten Faserbandes 2 verstellt
wird, die Position des ihr zugeordneten Kontrollelementes 46 überwacht.
Eilt die Kontrollvorrichtung 7 infolge des ihr durch die
Spindel 71 erteilten Antriebes dem Kontrollelement 46 voraus,
so gibt sie ein entsprechendes Signal an die Hubsteuereinrichtung 6,
die nun durch Abgabe eines entsprechenden Steuerkommandos an die
Stützvorrichtung 4 ein
Nachführen derselben
durch vorübergehende
Reduzierung der Bremskraft der Bremse 45 bewirkt.
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Die
Brems- oder Haltekraft wird somit in direkter oder indirekter Abhängigkeit
von der Absenkbewegung der Stützvorrichtung 4 gesteuert
und weist stets eine solche Größe auf,
daß sie
trotz zunehmendem Gewicht des in der Kanne 3 abgelegten
Faserbandes 2 für
eine kontrollierte Bewegung des Kannenbodens 33 sorgt.
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Wird
die Verstellung des Kannenbodens 33 durch das Gewicht des
in der Kanne 3 abgelegten Faserbandes 2 gesteuert,
so kann auf das Längenmeßgerät 61 auch
verzichtet werden.
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Die
beschriebenen Stützvorrichtungen 4 können als
Abstützung
des Kannenbodens 33 sowohl zum Aufnehmen des Gewichtes
des in der Kanne 3 abgelegten Faserbandes 2 als
auch zum Kompensieren von Kipptendenzen des Kannenbodens 33 dienen.
Hierzu wird die Haltekraft der Stützvorrichtung 4 derart
festgelegt, daß der
Kannenboden 33 allein durch die Stützvorrichtungen 4 in
ihrer jeweiligen Position gehalten wird, und dies unabhängig vom
jeweiligen Füllgrad
der Kanne 3.
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Andererseits
ist auch eine Ausbildung, bei welcher das zunehmende Gewicht des
abgelegten Faserbandes 2 in üblicher Weise durch unterhalb
des Kannenbodens 33 vorgesehene Druckfedern (nicht gezeigt)
aufgefangen wird, von Vorteil, wobei die Stützvorrichtungen 4 dann
allein die Aufgabe wahrnehmen, den Kannenboden 33 gegen
Kippen zu sichern.
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Wenn
auch vorstehend stets von mindestens zwei innerhalb der Kanne 3 zur
Wirkung bringbaren Stützvorrichtungen 4 die
Rede ist, so kann es bei entsprechender Ausbildung und Anordnung
einer derartigen Stützvorrichtung 4 unter
Umständen
auch völlig genügen, wenn
nur eine einzige Stützvorrichtung 4 vorgesehen
wird. Dies kann insbesondere, aber nicht ausschließlich, dann
von Vorteil sein, wenn die Stützvorrichtung 4 in
Kombination mit Druckfedern vorgesehen wird, da dann die von der
Stützvorrichtung 4 für die Orientierungsstabilisierung
des Kannenbodens 33 aufzubringenden Kräfte nicht zu groß zu sein brauchen.
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Die
Kanne 3 kann statt eines nach außen gestülpten unteren Wulstes 310 auch
einen nach innen gestülpten
Wulst (nicht gezeigt) zum Abstützen
des sich in seiner unteren Stellung befindlichen Kannenbodens 33 aufweisen,
zu dessen Überwindung
(Passieren) die sich längs
einer Mantellinie der Kanne 3 bewegende Stützvorrichtung 4 entweder
eine in entsprechender Weise ausgebildete Abstützvorrichtung 9 (z.
B. große
Rollen 43, 44 etc.) aufweisen oder eine in bezug
auf die Umfangswand 32 nach innen gerichtete Bewegung ausführen können muß. Die Stützrippen 34 können bei
einer derartigen Kannenausbildung entfallen.
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Vorstehend
wurde stillschweigend vorausgesetzt, daß als Energie, die der Stützvorrichtung 4 von der
Energiequelle 42 aus zugeführt wird, elektrischer Strom
erforderlich ist. Es kann jedoch durchaus auch ein anderes Medium,
z. B. in gasförmiger
oder flüssiger
Form, Anwendung finden, wobei es sich von selbst versteht, daß die einzelnen
Elemente der Stützvorrichtung 4,
insbesondere die auf dieser befindlichen Steueraggregate, dem zum
Einsatz kommenden Medium in geeigneter Weise anzupassen sind.
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Wie
bereits die vorstehende Beschreibung belegt, ist eine Abwandlung
der beschriebenen Vorrichtung im Rahmen der vorliegenden Erfindung
in vielfältiger
Weise möglich,
z. B. durch Austausch von Merkmalen durch Äquivalente oder durch andere Kombinationen
hiervon. So wurde unter Zuhilfenahme der 1 ein Ausführungsbeispiel
erläutert,
bei dem die Stützvorrichtungen 4 mit
der Hubsteuereinrichtung 6 durch eine Datenübermittlungsleitung 60 und
weitere hieran angeschlossene Leitungen 600 und 610 verbunden
sind. Wie 2 zeigt, kann jedoch auf eine
derartige Leitungsverbindung zwischen der Stützvorrichtung 4 und
der Hubsteuereinrichtung 6 verzichtet werden, wenn der
Datenaustausch berührungslos
erfolgt, beispielsweise mit Hilfe von Ultraschall.
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Es
ist nicht erforderlich, daß die
Stützvorrichtung 4 im
Hinblick auf die von ihr aufzubringende Brems- oder Haltekraft autark
ist, sondern sie kann zum Erbringen der gewünschten Stützleistung durchaus mit einem
Gegenelement außerhalb
der Umfangswand 32 der Kanne 3 zusammenarbeiten.
Hierfür
gibt es verschiedene Möglichkeiten,
wie nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen
noch näher erläutert wird.
Beispielsweise kann die Halte- bzw. Bremskraft dadurch erzeugt werden,
daß durch
die Umfangswand 32 der Kanne 3 hindurch Anziehungskräfte oder
Kraftfelder zur Wirkung gebracht werden, z. B. in Form von elektrischen
Feldern, die zwischen zusammengehörenden oder -arbeitenden Plattenkonden satoren
aufgebaut und deren Ladungen entsprechend gesteuert werden, um die
Stärke
der Felder den jeweiligen Erfordernissen anpassen zu können.
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Aber
nicht nur die Datenübermittlung
zur Stützvorrichtung 4 kann
berührungslos
erfolgen. Es ist auch möglich,
innerhalb der Kanne 3 eine Stützvorrichtung 4 vorzusehen,
die ohne Zuhilfenahme einer Leitung mit Energie versorgt wird. Eine
derartige Abwandlung wird nun anhand der 3 erläutert. Die
in dieser Abbildung lediglich schematisch gezeigte Vorrichtung weist
außerhalb
der Kanne 3 als Gegenelement, mit welchem die Stützvorrichtung 4 berührungslos
zusammenarbeitet, eine abgewandelte Kontrollvorrichtung 7 auf.
Diese Kontrollvorrichtung 7 ist als Energieübertragungselement
ausgebildet und weist deshalb gemäß 3 einen
Elektromagneten 72 auf, der von einem auf der Spindel 71 gelagerten Schwenkarm 720 getragen
wird und über
eine Leitung 64 mit der Hubsteuereinrichtung 6 in
Verbindung steht.
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Die
erwähnte
berührungslose
Steuerverbindung wird durch das magnetische Kraftfeld gebildet, das
zwischen den Elementen erzeugt wird, von denen sich eines auf der
einen und das andere auf der anderen Seite der Umfangswand 32 der
Kanne 3 befindet. Das sich innerhalb der Kanne 3 befindliche Element
wird dabei durch ein der Stützvorrichtung 4 zugeordnetes
Magnetelement 47 und das außerhalb der Kanne 3 angeordnete
Element durch den Elektromagneten 72 der Kontrollvorrichtung 7 gebildet. Das äußere dieser
beiden Elemente (Elektromagnet 72) hält das innere Element (Magnetelement 47)
mit Hilfe des Kraftfeldes auf der eigenen Höhe, die der gewünschten
Höhe entspricht.
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Der
vorstehend benützte
Begriff „Magnetelement” soll in
diesem Zusammenhang nicht nur Magnete selber, sondern auch magnetisierbare
Werkstoffe, d. h. ferromagnetische Werkstoffe, umfassen. So ist
das in 3 gezeigte Magnetelement 47 in Form eines
ferromagnetischen Elementes ausgebildet. Da ein derartiges ferromagnetisches
Element in sehr einfacher Weise ausgebildet werden kann, läßt sich dieses
auch ohne großen
Aufwand mit dem Kannenboden 33 verbinden bzw. sogar als
integrierten Teil hiervon ausbilden. Dies erübrigt es, daß das als Stützvorrichtung 4 oder
als Teil hiervon ausgebildete Magnetelement 47 für einen
Kannenaustausch stets in die Ausnehmung 110 der Kannenabstützung 11 herabgefahren
und später
wieder heraufgefahren und dabei der Umfangswand 32 der
Kanne 3 erneut zugestellt werden muß, da es mit diesem dauerhaft verbunden
ist.
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Als
zweites Element für
die Erzeugung des erwähnten
magnetischen Kraftfeldes dient der bereits zitierte Elektromagnet 72.
Die für
die Abstützung des
Kannenbodens 33 in der jeweiligen Höhe erforderliche Haltekraft
wird durch entsprechende Energiebeaufschlagung des Elektromagneten 72 erreicht, während die
einzustellende Höhe
des Kannenbodens 33 dadurch erreicht wird, daß der Elektromagnet 72 mit
Hilfe der Spindel 71 in die entsprechende Höhe gefahren
wird. Aufgrund der Magnetkraft, die sich berührungslos durch die Umfangswand 32 der Kanne 3 hindurch
bis auf das innerhalb der Kanne 3 befindliche Magnetelement 47 auswirkt
und in Form eines magnetischen Kraftfeldes die Steuerverbindung
zwischen dem Elektromagneten 72 und dem Magnetelement 47 der
Stützvorrichtung 4 bildet,
wird dieses Magnetelement 47 dem Elektromagneten 72 nachgeführt, wenn
dieser die Höhenposition
des Magnetelementes 47 verlassen sollte.
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In
der Weise werden die zur Absenkung des Kannenbodens 33 ausgenutzten
Anziehungskräfte, die
beim beschriebenen Ausführungsbeispiel
durch magnetische Kraftfelder gebildet werden, nach und nach in
Richtung zur unteren Endstellung des Kannenbodens 33 verschoben,
indem unabhängig
von dem zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispiel stets eines
der Elemente, zwischen denen sich das Kraftfeld aufbaut, in Richtung
zur unteren Endstellung des Kannenbodens 33 bewegt wird,
während das
andere dieser Elemente eine Kompensationsbewegung ausführt, bis
sich die beiden Elemente (Magnetelement 47 und Elektromagnet 72)
wieder auf gleicher Höhe
gegenüberstehen.
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Wie
bereits erwähnt,
ist der Elektromagnet 72 nicht direkt auf der Spindel 71 gelagert,
sondern mit Hilfe eines Schwenkarmes 720, der mit Hilfe
eines nicht gezeigten Kopplungsgliedes mit einem Schwenkantrieb 721 verbunden
ist, der seiner seits über
eine Leitung 65 mit der Hubsteuereinrichtung 6 in
Verbindung steht. Soll nun eine volle Kanne 3 aus der Füllstation 1 heraus-
und eine leere Kanne 3 in die Füllstation 1 hineingefahren
werden, so wird der Schwenkantrieb 721 betätigt, der
den Elektromagneten 72 mit einer senkrecht zur Umfangswand 32 der Kanne 3 orientierten
Bewegungskomponente aus der Bahn der Kanne 3 herausbewegt.
Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn bei einer axialen Bewegung
der Kontrollvorrichtung 7 ein Wulst, z. B. Wulst 310,
passiert werden müßte, da
auf diese Weise komplizierte Ausbildungen für die Kontrollvorrichtung 7,
insbesondere im Hinblick auf ihre Abstützung auf der Umfangswand 32 der
Kanne 3, vermieden werden können.
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Es
versteht sich von selbst, daß eine
solche Anordnung auch bei einer Vorrichtung gemäß 2 zur Anwendung
finden kann, wenn die Kontrollvorrichtung 7 eine solche
Position einnehmen sollte, daß sie
die erläuterte
Kannenbewegung in irgendeiner Weise behindern könnte. Gegebenenfalls genügt jedoch
für diesen
Zweck auch eine elastische Anordnung oder Aufhängung der Kontrollvorrichtung 7,
so daß statt
der zuvor beschriebenen aktiven Bewegung der Kontrollvorrichtung 7 im
Sinne einer Freigabebewegung zur Freigabe der Kanne 3 bzw.
im Sinne einer Zustellbewegung zu einer bereitgestellten Kanne 3 auch
eine passive, durch Berührung
mit der Umfangswand 32 der Kanne 3 bewirkte Bewegung
der Kontrollvorrichtung 7 durchaus ausreichend sein kann.
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Wie 3 zeigt,
kann die Kontrollvorrichtung 7 zusätzlich zum Elektromagneten 72 ein
Element 73 aufweisen, das ähnlich wie das im Zusammenhang mit
der 2 beschriebene Kontrollelement 7 Positionsabweichungen
relativ zum Magnetelement 47 feststellt, die auftreten
können
aufgrund der Zunahme des Gewichtes des auf dem Kannenboden 33 ruhenden
Faserbandes 2 bzw. durch einen durch die Hubsteuereinrichtung 6 bewirkten
Antrieb des Elektromagneten 72. In diesem Fall provoziert
dieses Element 73, das mit Hilfe einer Leitung 66 mit
der Hubsteuereinrichtung 6 in Verbindung steht, eine entsprechende
Kompensationsbewegung des Elektromagneten 72 bzw. der Stützvorrichtung 4.
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Um
auch im Fall einer einen Elektromagneten 72 aufweisenden
Kontrollvorrichtung 7 zu vermeiden, daß diese bei Stromausfall oder
-unterbrechung in ungewollter Weise herabfallen kann bis in die
innerhalb der Kannenabstützung 11 vorgesehene
Ausnehmung 110, kann auch bei dieser Ausbildung die Stützvorrichtung 4 – unabhängig von
ihrer sonstigen Ausbildung – eine
Haltesicherung 5 aufweisen, die der mit Hilfe der 1 und 2 erläuterten
Haltesicherung recht ähnlich
sein kann, die jedoch nicht auf direktem Weg durch den Elektromagneten 50,
sondern mittels Magnetkraft gesteuert wird. Bei wirksamem Elektromagneten 72 wird
hierbei ein Klemmelement der Haltesicherung 5 auf magnetischem
Wege von der Umfangswand 32 der Kanne 3 abgehoben, während bei
abgefallenem Elektromagneten 72 aufgrund des dann fehlenden
Magnetfeldes die Druckfeder 51 das Klemmelement (anstelle
des in 2 gezeigten Ankers 500) in seine Klemmstellung
bringt. Ähnlich
der mit Hilfe der 2 beschriebenen Haltesicherung 5 ist
auch diese Haltesicherung nur während
einer Unterbrechung der Energieversorgung (zum Elektromagneten 72)
wirksam.
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Wie
durch die Pfeile f1 und f2 angedeutet, zeigt 4 in
Art einer Explosionszeichnung eine weitere Abwandlung der Vorrichtung
zur Steuerung des Kannenbodens 33. Hierbei bestehen sowohl
die Stützvorrichtung 4 als
auch die Kontrollvorrichtung 7 jeweils aus mindestens einem
Permanentmagneten 8. Da jedoch durch Wahl einer größeren Anzahl
von Permanentmagneten 8, die zu einem Magnetbündel oder
-paket zusammengefaßt
sind, das magnetische Kraftfeld und somit die magnetische Haltekraft
noch gesteigert werden kann, ist die in 4 gezeigte Ausbildung
in dieser Weise ausgebildet. Die Stützvorrichtung 4 und
die Kontrollvorrichtung 7 weisen jeweils eine gleiche Anzahl
von gleich großen
Permanentmagneten 8 auf, die in mehreren horizontalen Reihen
RA, RB, RC und auch in mehreren vertikalen Reihen
R1 bis R12 nebeneinander
angeordnet sind. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß die sowohl in
horizontaler Richtung als auch in vertikaler Richtung aufeinanderfolgenden
Permanentmagnete 8 stets im Wechsel Nordpole (in 4 schwarz
dargestellt) und Südpole
(in 4 weiß dargestellt) der Umfangswand 32 der
Kanne 3 zuwenden. Außerdem steht
einem Nordpol der Stützvorrichtung 4 stets
ein Südpol
der Kontrollvorrichtung 7 gegenüber.
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Die
Anordnung der Permanentmagnete 8 soll nachstehend an einem
Beispiel nochmals verdeutlicht werden. Vom Permanentmagneten 8,
der sich in der zweiten horizontalen Reihe RB und
in der dritten Spalte oder vertikalen Reihe R3 befindet,
ist der Umfangswand 32 der Südpol (weißes Magnetende) zugewandt.
Ihm entspricht ein gegenüber
auf der anderen Seite der Umfangswand 32 der Kanne 3 angeordneter
Permanentmagnet 8, der sich somit ebenfalls in der zweiten
horizontalen Reihe RB und in der dritten
(spiegelbildlich zu den Spalten oder vertikalen Reihen der Stützvorrichtung 4 numerierten) Spalte
oder vertikalen Reihe R3 der Kontrollvorrichtung 7 befindet,
wobei dieser Permanentmagnet 8 der Umfangswand 32 jedoch
seinen Nordpol (in der Zeichnung schwarz markiertes Magnetende)
zuwendet. Aufgrund dieser Anordnung ergibt sich eine schachbrettartige
Aufteilung der Permanentmagneten 8 pro Stützvorrichtung 4 bzw.
Kontrollvorrichtung 7. Dabei sind die Permanentmagneten 8 sowohl
der Stützvorrichtung 4 als
auch der Kontrollvorrichtung 7 jeweils durch ein gemeinsames
Rückschlußblech 80 auf
ihrer der Umfangswand 32 der Kanne 3 abgewandten
Seite magnetisch kurzgeschlossen, was zu einer Erhöhung des
Wirkungsgrades der Magnetanordnung führt. Eine weitere Optimierung
des Wirkungsgrades läßt sich
durch Wahl von Neodym als Material für die Permanentmagneten 8 erzielen.
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Auch
bei dem mit Hilfe der 4 erläuterten Ausführungsbeispiel
bilden Magnetelemente (Permanentmagnete 8) durch das magnetische
Kraftfeld eine berührungslose
Steuerverbindung zwischen der Kontrollvorrichtung 7 und
der Stützvorrichtung 4.
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Auch
andere Materialien oder Anordnungen für die Permanentmagneten 8 können sich
als vorteilhaft erweisen, wobei auch die unterschiedlichsten Anordnungen
von Rückschlußblechen,
Polschuhen etc. zur Anwendung gelangen können, wenn sich dies als zweckdienlich
erweisen sollte.
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Um
bei einer Ausbildung der Kontrollvorrichtung 7 in Form
von Permanentmagnet-Paketen über eine
Anpassungsmöglichkeit
der Haltekraft der Stützvorrichtung 4 an
das zunehmende Gewicht des auf dem Kannenboden 33 in Form
von Lagen 21 abgelegten Faserbandes 2 verfügen zu können – unabhängig davon,
ob die Stützvorrichtung 4 ebenfalls
als Gruppe von Permanentmagneten 8 oder lediglich in Form
eines ferromagnetischen Elementes ausgebildet ist – weist
die Kontrollvorrichtung 7 mindestens zwei Gruppen von Permanentmagneten 8 auf.
Gemäß 4 ist
vorgesehen, daß nicht
nur zwei, sondern sogar drei derartige Gruppen A, B und C nebeneinander
angeordnet sind, von denen die beiden äußeren Gruppen A und C stationär in einem
Halter 74 angeordnet sind, während die mittlere Gruppe B
mit den Permanentmagneten 8 und dem Rückschlußblech 800 der horizontalen
Reihen RA, RB und
RC sowie der Spalten oder vertikalen Reihen
R5 bis R8 mittels
eines Antriebes 740 in geeigneter Weise im Halter 74 derart
bewegbar ist, daß sie
in Abhängigkeit von
der gewünschten
Haltekraft in Flucht zu den äußeren Gruppen
A und C gelangt oder relativ zu diesen soweit zurückgezogen
werden kann, daß sie
keine (wesentliche) Auswirkung mehr auf die Permanentmagneten 8 oder
das ferromagnetische Element der auf der anderen Seite der Umfangswand 32 der Kanne 3 befindlichen
Stützvorrichtung 4 hat.
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Je
nach gewünschter
Abstufung der Brems- oder Haltekraft können entsprechend auch mehr Gruppen,
als dies 4 zeigt, vorgesehen und nach und
nach in eine Arbeitsstellung gebracht und somit der Stützvorrichtung 4 zugestellt
werden, wobei es sich von selbst versteht, daß die Stützvorrichtung 4 in derartiger
Weise auszubilden ist, daß jedem
evtl. zur Wirkung bringbaren Permanentmagnet 8 der Kontrollvorrichtung 7 ein
entsprechender Permanentmagnet 8 der Stützvorrichtung 4 gegenübersteht
bzw. das ferrornagnetische Element der Stützvorrichtung 4 eine
entsprechende, ausreichende Größe aufweist.
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Auch
hierbei ist es möglich,
daß durch
entsprechende Wahl der Stärke
des magnetischen Feldes (allmähliches
Zuschalten von Permanentmagneten 8) das zunehmende Gewicht
des auf dem Kannenboden 33 abgelegten Faserbandes 2 den
Kannenboden 33 nach unten drücken kann. Dabei wird die Höhenabweichung zwischen
den Permanentmagneten 8 der Stützvorrichtung 4 einerseits
und der Kontrollvorrichtung 7 andererseits durch ein Element 73 (siehe 3)
registriert, das nun mit Hilfe der Hubsteuereinrichtung 6 die
Stärke
des magnetischen Kraftfeldes durch Aktivieren (Zustellen) weiterer
Permanentmagnete 8 der Kontrollvorrichtung 7 erhöht sowie
eine Positionskorrektur der Kontrollvorrichtung 7 bewirkt.
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Da
im Fall von Permanentmagneten 8 die Magnetkraft stets wirksam
ist, bildet diese Magnetkraft eine permanent wirkende Haltesicherung,
so daß bei
einer derartigen Ausbildung weder eine Haltesicherung 5 in
Art der oben beschriebenen Ausbildungen noch ein gemeinsamer Träger 40 für mehrere
Stützvorrichtungen 4 erforderlich
ist.
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Gemäß den mit
Hilfe der 1 und 2 erläuterten
Ausführungsbeispielen
ist die Abstützvorrichtung 9 für die Stützvorrichtungen 4 in
Form von Rollen 43 und 44 (oder entsprechenden
Rollenpaaren) ausgebildet. In gleicher Weise können derartige Rollen 43 und 44 auch
den Kontrollvorrichtungen 7 unabhängig von deren spezieller Ausbildung
und Arbeitsweise zugeordnet werden. So ist es durchaus möglich, die
Magnetelemente sowohl der Stützvorrichtung 4 als
auch der Kontrollvorrichtung 7 der Kanne 3 lediglich
für den
Füllvorgang
zuzustellen, ansonsten jedoch in eine Ruhestellung zu bringen, in welcher
sie die Kanne 3 freigeben, damit eine gefüllte Kanne 3 gegen
eine zu füllende
Kanne 3 ausgewechselt werden kann.
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Die
Abstützvorrichtung 9 der
Stützvorrichtungen 4 und/oder
der Kontrollvorrichtungen 7 kann in unterschiedlichster
Weise ausgebildet sein. So ist beispielsweise gemäß 3 die
Abstützvorrichtung 9 in
Form von Kufen 48 (für
die Stützvorrichtung 4) bzw. 75 (für die Kontrollvorrichtung 7)
vorgesehen. Falls gewünscht,
kann alternativ die Halterung (z. B. Schwenkarm 720) der
Kontrollvorrichtung 7 und/oder die Halterung für die Stützvorrichtung(en) 4 die
jeweilige Abstützvorrichtung 9 bilden
und den gewünschten
Abstand b zur Umfangswand 32 der Kanne 3 sicherstellen.
Dieser Abstand b ist bei Kraftübertragung
mittels magnetischer oder elektrischer Kraftfelder zwischen der
Kontrollvorrichtung 7 und der Stützvorrichtung 4 so
gewählt,
daß einerseits
die gewünschte
Brems- oder Haltekraft gewährleistet
ist, andererseits aber auch eine Bewegung dieser Vorrichtungen längs einer
Mantellinie der Kanne 3 ermöglicht wird, um den Kannenboden 33 in
die gewünschte
Stellung bringen zu können.
Dies kann beispielsweise durch Steuerung der wirksamen Magnetkraft
(Steuerung des Elektromagneten 72 oder Abheben (Wegbewegen)
und Wiederzustellen von Gruppen A bis C usw. der Permanentmagneten 8)
sichergestellt werden, wobei gegebenenfalls die Stützvorrichtung 4 bzw.
die Kontrollvorrichtung 7 auch direkt auf der Innen- bzw.
Außenseite
der Umfangswand 32 der Kanne 3 aufliegen kann.
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Wie
bereits angedeutet, wird bei einer Kanne 3 mit rundem Querschnitt
auch die Kanne 3 während des
Füllvorganges
in Rotation versetzt. Dabei bleiben die Stützvorrichtungen 4 und
die evtl. vorgesehenen Kontrollvorrichtungen 7, was die
Umdrehung der Kanne 3 anbelangt, unverändert am selben Ort und führen lediglich
die erwähnte
Hubbewegung aus. Die Innenseite der Umfangswand 32 ist
deshalb möglichst
glatt, d. h. ohne Stützrippen 34 u.
dgl., auszubilden, damit die Kanne 3 in einfacher Weise
die erforderliche Rotationsbewegung relativ zu den Stützvorrichtungen 4 ausführen kann.
-
Wenn
auch bei dem mit Hilfe der 1 und 2 erläuterten
Ausführungsbeispiel
vorausgesetzt wurde, daß die
Stützvorrichtungen 4 jeweils
paarweise gegenüber
voneinander angeordnet sind, so ist eine abweichende Anordnung durchaus
möglich.
Bei runden Kannen 3 beispielsweise können auch drei oder mehr auf
den Umfang der Kanne 3 verteilte Stützvorrichtungen 4 vorgesehen
sein. Bei sogenannten Rechteckkannen können sich zwei Stützvorrichtungen 4 an
den kurzen Kannenseiten gegenüberstehen,
oder aber es sind alternativ oder zusätzlich Stützvorrichtungen 4 einzeln
oder paarweise in geeigneter Weise auf den Innenumfang der Rechteckkanne 3 verteilt.
-
- 1
- Füllstation
- 10
- Drehteller
- 11
- Kannenabstützung
- 110
- Ausnehmung
- 2
- Faserband
- 20
- Ablagefläche
- 21
- Lage
- 3
- Kanne
- 30
- Ende
- 300
- Wulst
- 31
- Ende
- 310
- Wulst
- 32
- Umfangswand
- 33
- Kannenboden
- 330
- Oberseite
- 34
- Stützrippe
- 4
- Stützvorrichtung
- 40
- Träger
- 400
- Federteller
- 41
- Druckfeder
- 410
- Druckfeder
- 42
- Energiequelle
- 420
- Energieversorgungsleitung
- 421
- Leitung
- 422
- Leitung
- 423
- Leitung
- 424
- Leitung
- 425
- Leitung
- 43
- Rolle
- 430
- Übertrieb
- 431
- Hubantrieb
- 44
- Rolle
- 45
- Bremse
- 450
- Bremsbacken
- 451
- Elektromagnet
- 452
- Anker
- 453
- Druckfeder
- 46
- Kontrollelement
- 460
- Linie
- 47
- Magnetelement
- 48
- Kufe
- 5
- Haltesicherung
- 50
- Elektromagnet
- 500
- Anker
- 51
- Druckfeder
- 6
- Hubsteuereinrichtung
- 60
- Datenübermittlungsleitung
- 600
- Leitung
- 601
- Leitung
- 61
- Längenmeßgerät
- 610
- Leitung
- 62
- Steuereinheit
- 620
- Steuerleitung
- 621
- Steuerleitung
- 622
- Steuerleitung
- 623
- Steuerleitung
- 63
- Leitung
- 64
- Leitung
- 65
- Leitung
- 66
- Leitung
- 7
- Kontrollvorrichtung
- 70
- Leitung
- 71
- Spindel
- 710
- Antrieb
- 72
- Elektromagnet
- 720
- Schwenkarm
- 721
- Schwenkantrieb
- 73
- Element
- 74
- Halter
- 740
- Antrieb
- 75
- Kufe
- 8
- Permanentmagnet
- 80
- Rückschlußblech
- 800
- Rückschlußblech
- 9
- Abstützvorrichtung
- A
- Gruppe
- B
- Gruppe
- C
- Gruppe
- RA
- Reihe
- RB
- Reihe
- RC
- Reihe
- R1
- Reihe
- R2
- Reihe
- R3
- Reihe
- R5
- Reihe
- R8
- Reihe
- R11
- Reihe
- R12
- Reihe
- a
- Abstand
- b
- Abstand
- f1
- Pfeil
- f2
- Pfeil