DE202013105426U1

DE202013105426U1 - Spleißvorrichtung zum Überlappspleißen von Cordbandstreifen

Info

Publication number: DE202013105426U1
Application number: DE201320105426
Authority: DE
Original assignee: Karl Eugen Fischer GmbH
Current assignee: Karl Eugen Fischer GmbH
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2014-01-23
Anticipated expiration: 2023-11-29
Also published as: CN203919755U

Abstract

Spleißvorrichtung zum Überlappspleißen von Cordbandstreifen, insbesondere von Stahlcord oder Textilcord, umfassend eine Fördereinrichtung zum Fördern eines Cordbandstreifens zu einer Spleißeinheit, in welcher die vorlaufende Kante des geförderten Cordbandstreifens mit der nachlaufenden Kante des zuvor gespleißten Cordbandstreifens in einem kantenseitigen Überlappungsbereich mittels zweier Spleißleisten verspleißt werden, wobei die Position der Spleißeinheit und/oder die Lage der Kante wenigstens eines Cordbandstreifens veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Spleißeinheit wenigstens zwei in Richtung der Streifenbreite voneinander beabstandete Messeinrichtungen (19) zur Erfassung der lokalen Dicke des Cordbandstreifens (2) nachgeschaltet sind, wobei anhand der separaten Erfassungsergebnisse die jeweilige Breite des gespleißten Überlappungsbereichs (20) ermittelbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spleißvorrichtung zum Überlappspleißen von Cordbandstreifen, insbesondere von Stahlcord oder Textilcord, umfassend eine Förderreinrichtung zum Fördern eines Cordbandstreifens zu einer Spleißeinheit, in welcher die vorlaufende Kante des geförderten Cordbandstreifens mit der nachlaufenden Kante des zuvor gespleißten Cordbandstreifens in einem kantenseitigen Überlappungsbereich mittels zweier Spleißleisten verspleißt wird, wobei die Position der Spleißeinheit und/oder die Lage der Kante wenigstens eines Cordbandstreifens veränderbar ist.
Derartige Spleißvorrichtungen dienen zur Herstellung langer Cordbänder, die aus einzelnen Cordbandstreifen, die durch Überlappspleißen miteinander verbunden sind, erzeugt werden. Zuvor werden die Cordbandstreifen mittels einer entsprechenden Schneidvorrichtung durch Schneiden eines von einer Rolle abgezogenen Cordbandes hergestellt und mittels einer entsprechenden Fördereinrichtung bzw. einem Materialtransportsystem zur Spleißvorrichtung transportiert. Diese Fördereinrichtung respektive dieses Materialtransportsystem kann bereits Teil der Spleißvorrichtung sein. Ein zweckmäßiges und auch vorliegend einsetzbares Materialtransportsystem ist beispielsweise aus DE 101 19 508 A1 bekannt, auf die vorliegend ausdrücklich verwiesen wird. Mittels dieses Materialtransportsystems ist es darüber hinaus möglich, den Cordbandstreifen mit seiner Kante, die mit der Kante des zuvor gespleißten Cordbandes zu verbinden ist, auszurichten und zu positionieren, wozu das dortige Materialführungssystem mehrere separat antreibbare Bänder aufweist, die das Cordband im Kantenbereich separat respektive lokal verziehen können, um es auszurichten.
Die beiden Kanten werden sodann entsprechend überlappt, so dass sich ein kantenseitiger Überlappungsbereich ergibt, in welchem mittels einer Spleißeinheit, die z. B. eine oben liegende Spleißklappe mit Spleißleiste aufweist, der Streifenverbund erfolgt. Ein Beispiel einer solchen Spleißvorrichtung, der auch eine entsprechende Schneidvorrichtung zugeordnet ist, ist aus DE 20 2005 011 692 U1 bekannt, auf die ebenfalls ausdrücklich Bezug genommen wird, und deren Offenbarungsgehalt, da auch die erfindungsgemäße Spleißvorrichtung dem Grunde nach in dieser Form ausgestaltet werden kann, ebenfalls explizit in den Offenbarungsgehalt vorliegender Anmeldung einbezogen wird.
Bei der hieraus bekannten Vorrichtung wird der geschnittene Cordbandstreifen der unmittelbar der Schneidvorrichtung nachgeschalteten Spleißvorrichtung durch bevorzugt vertikales Absenken zugeführt. Hierzu liegt der geschnittene Cordbandstreifen auf einer Aufnahmeeinrichtung, die entsprechend abgesenkt werden kann, so dass sich die vorlaufende Kante des geschnittenen Cordbandstreifens über die nachlaufende Kante des gespleißten Cordbandes legt, den Überlappbereich bildend. Dabei kann die Fördereinrichtung, die der Spleißeinheit nachgeschaltet ist und über die das gespleißte Cordband sodann wieder abgezogen wird, ebenfalls in Form eines Materialtransportsystems, wie es aus DE 101 19 508 A1 bekannt ist, ausgeführt sein, das heißt, dass die nachlaufende Kante des gespleißten Cordbands ebenfalls erfasst und ausgerichtet werden kann. Der Erfassung dienen hier entsprechende optische Sensoren, die die Kante erfassen, und über die dann der Betrieb der einzelnen Bandabschnitte der Fördereinrichtung gesteuert werden.
Der Überlappungsbereich wird folglich durch automatisiertes Übereinanderlegen der zu verspleißenden Bandkanten gebildet. Er liegt üblicherweise im Bereich von ca. 1,5–8 mm. Die Spleißverbindung muss parallel und in einem bestimmten Überlappungsmaß erfolgen, wobei üblicherweise betreiberseitig Toleranzen vorgegeben werden, die eingehalten werden müssen. Da es sich bei den Cordbändern um elastische Bänder bestehend aus einer klebrigen Gummimatrix mit gegebenenfalls eingebrachten Textil- oder Stahlfäden handelt, sind die Kanten nicht zwingend geradlinig, wobei wie beschrieben durch entsprechende Korrektureinrichtungen, wie beispielsweise aus DE 101 19 508 A1 oder DE 20 2005 011 692 U1 bekannt, versucht wird, die Kanten entsprechend auszurichten. Dies gelingt in der Regel sehr gut.
Üblicherweise erfolgt stichprobenartig eine manuelle respektive von einem Bediener optisch durchgeführte Spleißkontrolle, das heißt, dass die Spleißverbindung und damit der Spleißüberlapp entsprechend vermessen wird, um stichprobenartig etwaige Überlappungsfehler zu erfassen. Im Falle einer Fehlererfassung ist es erforderlich, die Produktion anzuhalten, um seitens der Spleißvorrichtung und/oder den vor- und nachgeschalteten Materialtransportsystemen entsprechende Korrekturen vorzunehmen respektive Einstellungen zu ändern, so dass der Überlapp wieder innerhalb der geforderten Toleranz liegt. Dies ist jedoch sehr aufwändig. Darüber hinaus werden auch nur manuelle respektive durch ein Bediener selbst durchgeführte Stichprobenmessungen vorgenommen, weshalb sich ein etwaiger Spleißfehler erst relativ spät feststellen lässt.
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine Spleißvorrichtung anzugeben, die demgegenüber verbessert ist.
Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß bei einer Spleißvorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, dass der Spleißeinheit wenigstens zwei in Richtung der Streifenbreite voneinander beabstandete Messeinrichtungen zur Erfassung der lokalen Dicke des Cordbandstreifens nachgeschaltet sind, wobei anhand der separaten Erfassungsergebnisse die jeweilige Breite des gespleißten Überlappungsbereichs ermittelbar ist.
Bei der erfindungsgemäßen Spleißvorrichtung sind zwei Messeinrichtungen vorgesehen, die beispielsweise auf einer Verbindungslinie, die vertikal zur Transporteinrichtung des gespleißten Cordbandes verläuft, beabstandet angeordnet sind. Mittels dieser Messvorrichtungen wird lokal die Dicke des Cordbandstreifens erfasst, wobei die Messeinrichtungen bevorzugt im Bereich der seitlichen Bandkanten positioniert sind respektive messen. Während bei schmäleren Bändern nur zwei solcher Messeinrichtungen ausreichend sind, können bei breiteren Bändern auch drei oder vier solcher Messeinrichtungen, allesamt auf einer Linie angeordnet, vorgesehen sein.
Mittels der Messeinrichtungen werden nun separate Messwerte, die die Dicke des gespleißten Cordbandstreifens wiedergeben bzw. anhand derer die Dicke bestimmbar ist, erfasst. Da im Spleißbereich ein Überlapp gegeben ist, folglich hier lokal das gespleißte Cordband dicker ist als in den benachbarten Bereichen, da ja die beiden gespleißten Bänder überlappen, kommt es folglich in diesem Bereich zu einem relativ scharfkantig erfassbaren Dickensprung. Eine geeignete Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung ist nun in der Lage, anhand der ihr von den Messeinrichtungen gegebenen Dickenmesswerte, also der aufgenommenen Sensorsignale, die Breite des Überlappungsbereichs, gesehen in Transportrichtung, lokal zu erfassen. Da die Messeinrichtungen die jeweilige Banddicke bevorzugt kontinuierlich erfassen, kann folglich beim Durchlauf des gespleißten Bandes durch die Messeinrichtungen der Dickenanstieg, der den Beginn des Überlappungsbereichs indiziert, und der Dickenabfall, der das Ende des Überlappungsbereichs indiziert, exakt erfasst werden, wobei aus dem entsprechenden Abstand der entsprechenden Dickenvariationen die Breite des Überlappungsbereichs ermittelt werden kann.
Da folglich lokale Breiteninformationen an zwei Überlappungsbereichstellen gegeben sind, die bevorzugt relativ weit auseinander und kantenseitig liegen, gegeben sind, kann folglich die Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung anhand dieser Informationen sehr exakt die Geometrie des Überlappungsbereichs ermitteln. Dabei kann die Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung anhand der separaten Erfassungsergebnisse bei Bedarf auch den Verlauf der Breite des Überlappungsbereichs über die gesamte Streifenbreite ermitteln, wenn angenommen wird, dass sich der Überlappungsbereich im Wesentlichen geradlinig zwischen den beiden Messstellen erstreckt.
Anhand der aufgenommenen respektive erfassten Bereichsbreiten kann die Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung nun überprüfen, ob der Überlappungsbereich innerhalb des gegebenen Toleranzbereichs liegt, und ob der Überlappungsbereich eine mehr oder weniger gleiche Breite über seine Länge besitzt. Entspricht der Überlappungsbereich den Vorgaben, ist keine Korrektur nötig. Ergibt sich jedoch, dass die Breite des Überlappungsbereichs in einem definierten Mindestmaß variiert, mithin also der Überlappungsbereich im Bereich einer Bandkante deutlich breiter ist als an der anderen Bandkante, so liegt ein Spleißfehler vor. Dieser kann nun, gesteuert durch die Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung, entsprechend umgehend korrigiert werden. Hierzu kann die Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung auf entsprechende Stellglieder, mittels welcher eine entsprechende Korrektur der Bandkantenpositionen relativ zueinander oder eine Korrektur der Lage der Spleißeinheit bzw. der Spleißleiste nebst zugeordneten Sensoren etc. vorgenommen werden kann, erfolgen. Entsprechende Materialtransportsysteme respektive Spleißvorrichtungen, die derartige Korrekturmittel umfassen, mit denen also entsprechende Korrekturmaßnahmen vorgenommen werden können, sind wie einleitend ausgeführt beispielsweise in DE 101 19 508 A1 bezüglich des Materialtransportsystems hinsichtlich der Positionierung der vor- oder nachlaufenden Bandkanten beschrieben, bzw. bezüglich einer Ausführung der Spleißvorrichtung in DE 20 2005 011 692 U1 mit einer in und quer zur Transportrichtung verstellbaren und auch im Winkel verschwenkbaren Spleißeinheit beschrieben. Auf beide Druckschriften wird nochmals ausdrücklich verwiesen, ihr Offenbarungsgehalt wird voll inhaltlich in die vorliegende Anmeldung einbezogen.
Da bei der erfindungsgemäßen Spleißvorrichtung die wenigstens zwei Messeinrichtungen der Spleißeinheiten nachgeschaltet sind, kann folglich, nachdem eine entsprechende Bandvermessung auch kontinuierlich erfolgt, ein etwaiger Spleißfehler respektive ein nicht mehr der Toleranz entsprechender Überlappungsbereich sofort erfasst und entsprechend korrigiert werden. Die Messeinrichtungen befinden sich folglich zwischen der Spleißeinheit und einer nachgeschalteten Aufwickelstation, oder einer dieser Aufwickelstation vorgeschalteten Vorrichtung wie einer Beruhigungsrolle, eines Slitters, eines Reparaturbandes oder einer Belegestation. Bevorzugt jedoch befindet sich die Messeinrichtungen möglichst nahe zur Spleißeinheit.
Wie beschrieben kann dabei eine umgehende Kontrolle des Überlappspleißes erfolgen und bei Winkel- oder Überlappfehlern, wenn also die ansonsten weitgehend gleichbleibende Breite des Überlapps zu groß oder zu klein ist, automatisch nachjustiert werden, siehe obige Ausführungen. Bei groben Fehlern, die sich nicht mehr automatisch korrigieren lassen, wäre es erforderlich, das Cordband anzuhalten und den Überlappspleiß manuell zu korrigieren. Nachdem jedoch die Überlappkontrolle und damit ein etwaiger Fehler quasi umgehend nach Erzeugung des Spleißes erfasst werden, kann folglich auch umgehend selbst im Falle einer manuellen Korrektur reagiert werden, die Produktion von Ausschussbändern kann folglich vermieden werden.
Wie beschrieben ist es erfindungsgemäß besonders zweckmäßig, wenn in Abhängigkeit der ermittelten Breite die Veränderung der Position der Spleißeinheit und/oder der Lage der Kante des wenigstens einen Cordbandstreifens über die Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung, die die Ermittlung der Überlappungsbereichbreite auf Basis der Dickenmesswerte der Messeinrichtungen vornimmt, angesteuert wird. Diese Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung kann eine übergeordnete Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung sein, die den Betrieb der gesamten Spleißvorrichtung steuert. Es kann aber auch eine zusätzliche Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung sein, die mit der die Spleißvorrichtung steuernden übergeordneten Einrichtung kommuniziert.
Jede Messeinrichtung selbst besteht bevorzugt aus zwei vertikal übereinander angeordneten optischen Messsensoren, zwischen denen der gespleißte Cordbandstreifen durchläuft, und die separate dickenbezogene Messsignale liefern, wobei die Breite in Abhängigkeit der beiden Messsignale ermittelbar ist, was beispielsweise in der Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung erfolgt. Die Messsensoren erfassen folglich die jeweilige Oberseite oder Oberfläche des durchlaufenden Cordbandstreifens, also die Ober- und Unterseite, und messen den jeweiligen Abstand zum Cordbandstreifen. Selbstverständlich sind die Messsensoren entsprechend positionsfest angeordnet. Als Messsensoren kommen dabei bevorzugt Lasersensoren zum Einsatz, die mittels eines auf die Bandoberfläche emittierten und von dort reflektierten Laserstrahls den Abstand der Bandoberfläche relativ zum Messsensor erfassen. Die Messsensoren sind so angeordnet, dass sich die beiden Messbereiche, innerhalb welcher also Abstandswerte erfasst werden können, so überlagern, dass sich in der Summe ein gemeinsames Messfeld ergibt, durch das das Cordband läuft, und das hinreichend breit ist, so dass die jeweilige Banddicke auch stets erfasst werden kann. Die Messsensoren arbeiten auf Basis einer Triangulation, worauf nachfolgend noch eingegangen wird. Die einzelnen Messwerte der beiden Messsensoren eines jeweiligen Sensorpaares werden über die Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung entsprechend ausgewertet und miteinander verarbeitet, um die entsprechende Banddicke zu erfassen und anhand der kontinuierlich aufgenommenen Dickenwerte den Überlapp zu bestimmen.
Für Messungen schwieriger Oberflächen oder schnell bewegender Messobjekte wie im vorliegenden Fall sind hohe Messraten erforderlich, wobei insbesondere die Lasersensoren diese Messraten ohne weiteres bieten. Die Geschwindigkeit der zu messenden Cordbahn beträgt in der Regel ca. 40 m/min, wobei eine Messgenauigkeit von ca. ±0,2 mm und eine minimale Überlappung von 1,5 mm möglich sind. In der Regel liegt die Überlappung bei ca. 1,5–8 mm bei Dicken der einzelnen Cordbandstreifen von mindestens 0,4 mm bis maximal 3 mm. Dadurch ergibt sich eine maximale Dicke des gespleißten Cordbands im Bereich der Überlappung von ca. 0,8–6 mm, was bei der Auslegung des summenmäßigen Messbereichs zu berücksichtigen ist.
Die Steuerungseinrichtung erhält nun die einzelnen von den Sensoren gelieferten Messsignale, also die Abstandssignale. Sie ist in der Lage, hieraus ein Summensignal zu bilden und die Ermittlung der in Transportrichtung gesehenen Breite des Überlappungsbereichs anhand der Flanken des Summensignals vorzunehmen. Selbstverständlich kann eine entsprechende Mittelwertbildung erfolgen respektive eine Signalglättung und Ähnliches.
Die beschriebene Dickenmessung unter Verwendung der optischen Messsensoren, insbesondere der Lasersensoren, liefert, nachdem die beiden Sensoren die Ober- und Unterseite abtasten, konstante Dickenwerte, selbst wenn die Cordbahn in vertikaler Richtung leicht vibriert, was, da das Cordband ja längsgefördert wird, durchaus der Fall ist. Da wie vorgesehen die Messsensoren respektive Lasersensoren synchron arbeiten, führt das Vibrieren folglich zu synchronen Messwertschwankungen, das heißt, dass der Abstand, den der eine Messsensor erfasst, zunimmt, während der vom anderen Messsensor synchron gemessene Abstand in gleichem Maße abnimmt und umgekehrt. Infolge des synchronen Sensorbetriebs spielen folglich solche Vibrationen und damit Positionsschwankungen des Cordbands relativ zu den Messsensoren keine Rolle. Zur Vermeidung eines allzu starken Vibrierens sieht die Erfindung darüber hinaus jedoch vorteilhaft vor, dass jeder Messeinrichtung eine den Cordbandstreifen tragende oder niederhaltende Rolle vor- und nachgeschaltet ist, wobei natürlich auch eine sich quer über das gespleißte Cordband erstreckende Rolle beidseits der Messeinrichtungen vorgesehen sein kann.
Grundsätzlich ist es möglich, unter Berücksichtigung der bekannten Fördergeschwindigkeit, mit der das gespleißte Cordband über die Fördereinrichtung nach dem Spleiß durch die Messeinrichtungen transportiert wird, die Breite zu ermitteln, mithin also eine Weginformation abzuleiten, in Verbindung welcher der zeitliche Abstand der im Summensignal erfassten und den Beginn oder das Ende des Überlappungsbereichs indizierenden Signalflanken ausgewertet respektive verrechnet wird. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Fördergeschwindigkeit der Fördereinrichtung, also des Transportbandes bzw. der mehreren Bandabschnitte nicht unbedingt exakt der Bewegungsgeschwindigkeit des Cordbandes entspricht. Dessen Geschwindigkeit kann unter Umständen, resultierend aus seiner Flexibilität und Elastizität, etwas größer sein als die eigentliche Transportbandgeschwindigkeit. Um ein exaktes Maß für den tatsächlich zurückgelegten Förderweg des Cordbandes zu erfassen ist in Weiterbildung der Erfindung wenigstens einer Messeinrichtung eine den Förderweg des gespleißten Cordbandstreifens erfassende Wegmesseinrichtung vor- oder nachgeschaltet, wobei seitens der Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung die Dickeninformation der Weginformation zuordbar ist. Das heißt, dass über diese Wegmesseinrichtung, die bevorzugt als Drehgebersystem mit einem auf der Bandoberfläche aufliegenden Messrad, also einem Encoder, ausgeführt ist, eine exakte Ist-Messung des tatsächlich zurückgelegten Weges des Cordbandes erfolgt. Diese Wegerfassung wird nun in Relation zu den aufgenommenen respektive erfassten Flanken des Summensignals der Materialdicke gesetzt, so dass anhand der Anzahl der im Zählintervall gezählten Impulse des Encoders exakt die tatsächliche Breite des Überlappbereichs errechnet werden kann. Denn jeder Zählimpuls entspricht einem definierten Weginkrement.
Neben der Spleißvorrichtung selbst betrifft die Erfindung ferner ein Verfahren zum Überlappspleißen von Cordbandstreifen, insbesondere von Stahl- oder Textilcord, unter Verwendung einer Spleißvorrichtung der beschriebenen Art, wobei sich das Verfahren dadurch auszeichnet, dass mittels zweier der Spleißeinheit nachgeschalteter und in Richtung der Streifenbreite voneinander beabstandeter Messeinrichtungen die lokale Dicke des Cordbandstreifens erfasst und anhand der separaten Erfassungsergebnisse die jeweilige Breite des gespleißten Überlappungsbereichs ermittelt wird. Dies geschieht mittels einer entsprechenden Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung, der die einzelnen Erfassungsergebnisse, mithin also die aufgenommenen Messsignale gegeben werden, und die diese verarbeitet. Dabei kann anhand der separaten Erfassungsergebnisse seitens der Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung auch der Verlauf der Breite des Überlappungsbereichs über die gesamte Streifenbreite ermittelt werden.
In Abhängigkeit der ermittelten Breite wird nun gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Veränderung der Position der Spleißeinheit und/oder der Lage der Kanten eines oder beider zu verspleißender Cordbandstreifen über die Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung entsprechend angesteuert. Das heißt, dass bei entsprechender Ausgestaltung der Spleißvorrichtung mit Mitteln zur automatischen Korrektur, sei es über das Materialtransportsystem zur Ausrichtung der Kantenposition, sei es durch entsprechende Verstellung der Spleißeinheit z. B. zur Variation des Spleißwinkels, eine automatische Überlappungsbereichskorrektur vorgenommen wird. Alternativ ist es natürlich auch denkbar, bei hierüber nicht korrigierbaren Spleißfehlern das Band anzuhalten und die Korrektur manuell vorzunehmen.
Sind folglich die Breitenwerte innerhalb festgelegter Toleranzgrenzen, so erfolgt keine Korrektur, der Überlappspleiß ist korrekt durchgeführt. Ergibt sich zwar eine Gleichheit der wenigstens zwei erfassten Überlappbreitenwerte, liegen diese jedoch außerhalb einer festgelegten Toleranzgrenze, das heißt, betragen sie z. B. statt der maximal vorgegebenen 8 mm beispielsweise 10 mm, so ist die Überlapplänge insgesamt zu korrigieren. Dies geschieht beispielsweise dadurch, dass die Spleißeinheit nebst vorgeschalteter Fördereinrichtung, über die der neu anzuspleißende Bandstreifen transportiert wird, längsverschoben wird, so dass die Überlapplänge insgesamt verändert wird und Ähnliches. Ergibt sich durch die Signalauswertung, dass die Breiten an den beiden Kanten unterschiedlich sind, mithin also ein Spleißwinkelfehler gegeben ist, so wird der Spleißwinkel korrigiert, indem beispielsweise die Spleißeinheit respektive bevorzugt die obere Spleißklappe im Winkel etwas verstellt wird, um den Spleißwinkel zu korrigieren.
Die Messeinrichtungen selbst umfassen bevorzugt zwei vertikal übereinander angeordnete optische Messsensoren, zwischen denen der gespleißte Cordbandstreifen durchläuft, also über die Materialtransporteinrichtung entsprechend hindurchgefördert wird, und die separate dickenbezogene Messsignale liefern, wobei die Breite in Abhängigkeit beider Messsignale ermittelt wird. Als Messsensoren werden vorzugsweise Lasersensoren verwendet, die mittels eines auf die Bandoberfläche emittierten Laserstrahls den Abstand der Bandoberfläche relativ zum Messsensor erfassen. Zur konkreten Breitenbestimmung werden die beiden einzelnen Sensorsignale der Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung gegeben, die hieraus ein Summensignal bildet und die Breiten anhand der Flanken des Summensignals ermittelt, wobei entsprechende Mittelwertbildungen oder Signalglättungen selbstverständlich im Rahmen der Signalverarbeitung möglich sind.
Weiterhin wird vorzugsweise der Förderweg des Cordbandstreifens unmittelbar erfasst, wozu eine entsprechende Wegmesseinrichtung verwendet wird, die wenigstens einer Messeinrichtung vor- oder nachgeschaltet ist. Die konkreten Wegmesswerte werden ebenfalls der Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung gegeben, die diese den Dickeninformationen, also dem Summensignal, zuordnet, um dieses letztlich streckenmäßig aufzulösen und eine konkrete Ist-Breite zu ermitteln. Bevorzugt wird hierzu ein Drehgebersystem mit einem auf der Bandoberfläche aufliegendem Messrad, also ein Encoder verwendet, um den Förderweg bzw. die Fördergeschwindigkeit zu erfassen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Spleißvorrichtung mit vorgeschalteter Schneidvorrichtung,
2 eine Aufsicht auf die die zu verspleißenden Bandabschnitte respektive das gespleißte Cordband fördernde Fördereinrichtung nebst prinzipieller Darstellung der Spleißeinheit,
3 eine Prinzipdarstellung der Aufnahmeeinrichtung, mit der ein geschnittener, zu verspleißender Cordbandabschnitt in Überlappanlage angelegt wird,
4 eine Prinzipdarstellung eines gespleißten Cordbandes mit Darstellung des Überlappungsbereichs,
5 eine Prinzipdarstellung der Anordnung der Messeinrichtungen zur Ermittlung der Überlappbreite,
6 eine Prinzipdarstellung des Signalverlaufs der von den beiden Messsensoren einer solchen Messeinrichtung gelieferten Signale,
7 das aus den beiden in 6 gezeigten einzelnen Messsignalen seitens einer Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung ermittelte Summensignal,
8 eine Prinzipdarstellung des Verlaufs des Überlappungsbereichs mit Winkelversatz und eine mögliche Korrektur,
9 eine Prinzipdarstellung des Verlaufs des Überlappungsbereichs mit allgemeiner Längenkorrektur,
10 eine schematische Darstellung einer Karkassenanlage ohne Slitter, und
11 eine schematische Darstellung einer Karkassenanlage mit Slitter.
Die 1–3 zeigen in Form von Prinzipdarstellungen eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spleißvorrichtung 1, die zum Spleißen eines Cordbandes 2, das als Kalandermaterial von einer nicht näher gezeigten Rolle abgezogen wird, dient. Der Spleißvorrichtung 1 vorgeschaltet ist eine Schneideinrichtung 3 sowie eine dieser unmittelbar nachgeschaltete Aufnahmeeinrichtung 4, der wiederum die Spleißvorrichtung 1 folgt. Dargestellt sind nur die zentralen, für das Verständnis erforderlichen Komponenten, sonstige Teile wie das Vorrichtungsgestell, Linearführung, Antriebe etc. sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht näher gezeigt.
Die Schneideinrichtung 1 ist im gezeigten Beispiel als Schere mit einem Obermesser 5 und einem Untermesser 6 dargestellt, wobei das Obermesser, wie durch den Doppelpfeil A gezeigt ist, zum Schneiden nach unten bewegt wird. Das Cordband 2 wird über eine Fördereinrichtung, die hier nicht näher gezeigt ist, wie sie aber beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung DE 101 13 397 A1 beschrieben ist, abgezogen und zwischen der Schneideinrichtung 3 hindurchgezogen. Die Fördereinrichtung umfasst beispielsweise eine Rückzugszange, die die vorlaufende Bandkante greift und linear verfährt, worüber das Band zwischen das Ober- und das Untermesser 5, 6 gezogen wird. Befindet sich das zu schneidende Cordband in der Schneidposition, verfährt das Obermesser 5 nach unten, so dass das zwischen den Messern befindliche Cordband 7 geschnitten wird. Der geschnittene Cordbandstreifen 8, der in 1 zusätzlich zum Verständnis gezeigt ist, befindet sich sodann auf der Aufnahmeeinrichtung 4, auf welcher er bereits bevorzugt während des Schneidens aufliegt. Die Aufnahmeeinrichtung 4 ist, wie durch den Pfeil B dargestellt ist, als vertikal beweglicher Hubtisch ausgeführt, das heißt, sie kann zwischen einer angehobenen oberen Stellung, in welcher sie den geschnittenen Bandstreifen 8 aufnimmt, und einer unteren Übergabestellung vertikal bewegt werden. Die Aufnahmeeinrichtung 4 besteht hier aus mehreren, im gezeigten Beispiel (siehe 3) drei separaten Aufnahmeabschnitten 9, die, wie 3 zeigt, in der unteren Position zwischen einzelne Transportbänder 10 einer Transporteinrichtung 11, siehe die 2 und 3, die zum Abziehen des spleißten Bandes dient, einfahren.
Zum Antrieb der Aufnahmeeinrichtung 4 dient beispielsweise ein Kurbeltrieb, angetrieben über einen Servomotor oder eine Antriebspneumatik oder -hydraulik und Ähnliches.
Mit der Vertikalbewegung der Aufnahmeeinrichtung 4 wird der geschnittene Bandabschnitt 8 von einer oberen Schneidposition in eine untere Spleißposition bewegt, wie in 1 gezeigt ist. In dieser liegt er, siehe 1, wo zu Verständnisgründen in der abgesenkten Stellung zusätzlich ein Cordbandstreifen 8 gezeigt ist, auf der Oberseite der Transportbänder auf. Er befindet sich auch im Arbeitsbereich der Spleißvorrichtung 1 bzw. einer zu dieser gehörigen Spleißleiste 12, die in eine untere Spleißleistenposition 13 zum Spleißen bewegbar ist. Wie 1 deutlich zeigt, liegt die vorlaufende Bandkante 14 des geschnittenen Bandabschnitts 8 oberhalb der hinteren, nachlaufenden Kante 15 des bereits gespleißten Cordbandes 2. Sie überlappen sich, worauf nachfolgend in Bezug auf 4 noch näher eingegangen wird.
Durch die vertikale Absenkbewegung des geschnittenen Bandabschnitts 8 wird dieser automatisch in eine Überlappposition gebracht, in der seine Kante 14 mit der Kante 15 überlappt. Nun kann der Spleißvorgang beginnen, wozu die Spleißleiste 13, wie durch den Doppelpfeil C gezeigt ist, entsprechend bewegt wird. Gleiches gilt für ein Bandklemmelement 16, das das gespleißte Cordband 2 fixiert.
In 1 ist ferner ein oder mehrere Sensorelemente 17 gezeigt, bevorzugt in Form von Lichtschranken, die der Erfassung der Hinterkante 15 des über die Transporteinrichtung 11 abgezogenen, gespleißten Cordbandes 2 dienen. Hierüber erfolgt die Steuerung des Klemmelements 16 zum Fixieren des gespleißten Cordbandes 2 mit seiner Hinterkante 15 in optimaler Position bezüglich der Spleißleiste 12. Die Spleißeinrichtung 1 nebst Transporteinrichtung 11 und den Sensorelementen 17 ist, wie bereits beschrieben, Teil eines Materialtransportsystems, wie es beispielsweise in DE 101 19 508 A1 beschrieben ist.
Die Spleißeinrichtung 1 einschließlich der Sensorelemente 17, die in fester Lagebeziehung zur Spleißleiste 12 angeordnet sind, ist, wie aus 1 über den Doppelpfeil D ersichtlich ist, horizontal bezüglich der Aufnahmeeinrichtung 4 verfahrbar. Das heißt, dass es möglich ist, die Spleißeinrichtung 1 bzw. die Spleißleiste 12 in einer beliebigen Position bezüglich der Aufnahmeeinrichtung 4 zu positionieren. Hierüber ist es möglich, auf unterschiedliche Lagen der zu verspleißenden Bandkante des neu angeförderten, geschnittenen Bandabschnitts reagieren zu können, um die Kanten optimal bezüglich einander positionieren zu können. Zu diesem Zweck ist eine Erfassungseinrichtung 18 in Form einer Kamera, beispielsweise eine CCD-Kamera, mit nachgeschalteter Auswerteeinrichtung der Kamerainformation vorgesehen, die der Erfassung der Längskante des endlosen Cordbandes 7, wie es zwischen die Messer 5, 6 gefördert wird, dient. Sobald hier eine Kantenschwankung, also ein zeitlicher Versatz, festgestellt wird, wird die Spleißeinrichtung 1 nebst Sensorelementen 17 bei geklemmter Hinterkante 15 entsprechend verfahren respektive nachgeführt, um Positionsschwankungen ausgleichen zu können. Ferner ist die Spleißeinheit umfassend der Spleißleiste 12 und die Sensorelemente auch zur Spleißwinkelkorrektur verschwenkbar, wie durch den Pfeil K angedeutet ist. Damit kann ein winkeliger Kantenversatz ausgeglichen werden. Hierüber wird sichergestellt, dass die zu verspleißenden Bandkanten möglichst korrekt zueinander positioniert sind.
Da mittels der Sensorelemente 17 die nachlaufende Bandkante 15 erfasst wird, die mitunter ebenfalls einen spezifischen Verlauf haben kann, ist es mitunter erforderlich, auch hier in Bezug auf die Kantenlage korrigierend einzugreifen. Dies ist möglich, nachdem die einzelnen Transportbänder 10 separat angesteuert werden können, so dass es möglich ist, durch unterschiedlichen Betrieb der einzelnen Transportbänder 10 die Bandkante 15 etwas zu verziehen und mithin beispielsweise bezüglich der Spleißleiste 12 auszurichten.
1 zeigt des Weiteren Messeinrichtungen 19, die der Ermittlung der Breite des Überlappspleißes 20, also der Überlappungsbreite, dienen, wobei die eigentliche Breitenerfassung in einer geeigneten Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung 21 erfolgt, die hier exemplarisch in 1 gezeigt ist und beispielsweise der allgemeinen Steuerung der Spleißvorrichtung 1, gegebenenfalls auch der Schneidvorrichtung 3 und sämtlicher zugehöriger Komponenten dient. Auf den Aufbau und die Funktion dieser Messeinrichtungen 19 wird nachfolgend noch eingegangen. Auf jeden Fall sind zwei solcher Messeinrichtungen 19 vorgesehen, die exemplarisch in 2 gestrichelt angedeutet und so positioniert sind, dass sie eine entsprechende Messung im Bereich der Kanten des durchlaufenden Cordbandstreifens 2 vornehmen. Sie befinden sich auf einer gemeinsamen Linie, die wiederum vertikal auf der durch den Pfeil E dargestellten Förderrichtung des Cordbandstreifens 2 steht.
4 zeigt in einer vergrößerten Prinzipdarstellung einen Ausschnitt eines gespleißten Cordbandstreifens 2, um den Überlappungsspleiß 20 näher darzustellen. Dieser Überlappungsspleiß 20 respektive der Überlappungsbereich weist eine Breite F auf, bei einer Dicke der beiden gespleißten Cordbänder, die mit G bezeichnet ist. Üblicherweise liegt die Breite F zwischen ca. 1,5–8 mm, die Dicke G beträgt ca. 0,4–3 mm. Nachfolgend geht es nun darum, mittels der Messeinrichtungen 19 in Verbindung mit der Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung 21 möglichst exakt die Breite F zu bestimmen.
5 zeigt in Form einer Prinzipdarstellung die Anordnung respektive Ausgestaltung einer Messeinrichtung 19. Diese umfasst zwei Messsensoren in Form von Lasersensoren 22, 23, wobei der Lasersensor 22 oberhalb des Cordbandstreifens 2 und der Lasersensor 23 unterhalb des Cordbandstreifens 2 angeordnet ist. Bei beiden Messsensoren handelt es sich um Lasersensoren 22, 23, die jeweils mit einem auf die Oberseite 24 bzw. die Unterseite 25 emittierten Laserstrahl 26, 27 den jeweiligen Abstand dieser Oberseite 24 bzw. Unterseite 25 zum jeweiligen, positionsfesten Lasersensor 22, 23 erfassen. Die beiden Lasersensoren sind als Triangulationssensoren ausgeführt respektive arbeiten auf Basis einer Triangulationsmessung mittels der Laserstrahlen 26, 27. Diese werden jeweils von der Oberfläche 24, 25 reflektiert, der Reflexionsstrahl wird mittels eines größerflächigen Sensors erfasst, wobei anhand der ermittelten Auftreffposition am flächigen Sensor der jeweilige Ist-Abstand zwischen Lasersensor 22, 23 und der jeweiligen Oberfläche 24, 25 triangulationsbasiert erfasst wird.
Jeder Lasersensor 22, 23 ist so positioniert, dass sich die beiden Abstandsmessfelder insoweit überlappen, dass ein Gesamtmessfeld H gegeben ist, innerhalb welchem die einzelnen Abstandswerte liegen können, und in welchem folglich zwangsläufig auch das entsprechende Cordband 2 durchläuft und vermessen wird.
Gezeigt sind ferner zwei Rollen 28, die der Materialunterstützung dienen, und die verhindern, dass das Cordband 2 zu stark vibriert. Jedoch ist eine Vibration, also eine Bewegung des Cordbands 2 in vertikaler Richtung in Bezug auf die Lasersensoren 22, 23 unschädlich, da eine Abstandsvariation am einen Lasersensor zu einer gleichförmigen entsprechenden Abstandsvariation zum anderen Lasersensor führt und folglich die gemessene Dicke konstant bleibt, wenn beide Lasersensoren 22, 23 synchron betrieben werden.
Vorgesehen ist des Weiteren eine Wegmesseinrichtung 29 umfassend ein Messrad 30, das dem Lasersensor 22 vorgeschaltet ist und das auf der Oberfläche 24 aufliegt. Das Messrad 30 wird durch das darunter durchlaufende Cordband 2 gedreht. Es ist Teil eines Encoders, über den der tatsächliche Bewegungsweg des Cordbandes 2 ermittelt wird. Selbstverständlich kommunizieren die Lasersensoren 22, 23 und die Wegmesseinrichtung 29 mit der Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung 21, die sämtliche aufgenommenen Signale zur Auswertung erhält.
6 zeigt eine Prinzipdarstellung des Signalverlaufs der einzelnen Signale, wie sie von den beiden Lasersensoren 22, 23 in Bezug auf ein durchlaufendes Cordband 2 gegeben werden. Das Cordband 2 mit seinem Überlappungsspleiß 20 ist oberhalb des Diagramms dargestellt, die Förderrichtung E verläuft von links nach rechts. Exemplarisch dargestellt sind die beiden Lasersensoren 22, 23. Da der Lasersensor 22 die Oberseite 24 abtastet, kommt die Kante 31 des Überlappspleißes 20 zuerst in den Messbereich des Lasersensors 22, während der Lasersensor 23 noch keine Banddeformation sieht. Erst mit weiterem Durchlauf gelangt sodann die hintere Kante 32 des Überlappspleißes 20 in den Messbereich des Lasersensors 23, der die Unterseite 25 abtastet, woraufhin dieser eine Abstandsänderung erfasst. Unmittelbar hinter der Kante 32 deformiert sich das Cordband 2 erneut, es läuft vom Überlappspleiß 20 wieder in seine normale Geometrie, weshalb sich dort ein leicht gebogener respektiver schräger Verlauf ergibt. All diese spezifischen Punkte lassen sich in den einzelnen Sensorsignalen exakt nachvollziehen, werden also erfasst.
Im Diagramm ist längs der Abszisse die Zeit in Sekunden und längs der Ordinate der jeweilige Abstandsmesswert in Millimetern angegeben.
Die Kurve I zeigt das Mess- respektive Abstandssignal des oberen Lasersensors 22, die Kurve II zeigt das Mess- bzw. Abstandssignal des unteren Lasersensors 23.
Wie ausgeführt bewegt sich das Cordband 2 von links nach rechts. Die Kante 31 gelangt also, da quasi vorlaufend, zunächst in den Erfassungsbereich des Lasersensors 22. Da sich hierdurch der Abstand der Oberseite 24 zum Lasersensor 22 etwas verringert, ändert sich zwangsläufig auch das entsprechende Messsignal. Die Kurve I zeigt zum Zeitpunkt t₁ einen deutlichen Sprung, der der Kante 31, wie im Diagramm eingezeichnet ist, zuzuordnen ist. Der Abstandswert sinkt von einem durchschnittlichen ersten Abstand a₁ auf einen nachfolgenden, deutlich kleineren Abstand a₂, resultierend aus dem Sprung. Das Cordband 2 wird nun weiter durch das Sensorpaar geführt. Der Abstand am Lasersensor 22 bleibt nun für eine kurze Zeitspanne gleich. Im Zeitpunkt t₂ gelangt die nachlaufende Kante 32 in den Bereich des unteren Lasersensors 23, der die Unterseite 25 abtastet. Ersichtlich kommt es auch hier, nachdem die Unterseite 25 im Kantenbereich einen deutlichen Sprung aufweist, zu einem entsprechenden Signalsprung, der auf die Kante 32 zurückzuführen ist. Denn unmittelbar hinter der Kante nimmt der Abstand der Unterseite 25 zum Lasersensor 23 zu, weshalb das Signal ansteigt, folglich, verglichen mit dem bisherigen Abstandswert a₃, ein höherer Abstandswert a₄ ermittelt wird. An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, dass die Abstände a₁ und a₃ der Übersichtlichkeit halber hier etwas unterschiedlich dargestellt sind. Grundsätzlich ist es möglich, die Lasersensoren 22, 23 im gleichen Abstand zu den jeweiligen Seiten 24 und 25 anzuordnen, in diesem Fall würden dann die beiden Signale außerhalb des Überlappbereichs 20 auf gleichem Niveau liegen. Vorliegend sei angenommen, dass der Lasersensor 22 etwas näher am Cordband 2 angeordnet ist als der Lasersensor 23.
Unmittelbar nach Durchlaufen der Kante 32 ändert sich die Bandgeometrie wieder. Es weist nur noch, da nur noch einfach liegend, seine Grunddicke G auf. Da sich seine Geometrie leicht schräg oder wellig ändert, folglich auch in entsprechender Weise der jeweilige Abstand zu den Lasersensoren 22, 23 sich wieder ändert, nehmen die beiden Signale, siehe die Kurven I und II, und damit die entsprechenden Abstände wieder etwas zu (Kurve I) bzw. ab (Kurve II), bis sie im Zeitpunkt t₃ wieder die Basiswerte a₁ und a₃ einnehmen, das heißt, wenn der deformierte Bereich aus dem Erfassungsbereich der Lasersensoren 22, 23 herausgefördert ist.
Die beiden Messsignale entsprechend der Kurven I und II werden wie ausgeführt der Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung 21 gegeben. Diese bildet hieraus ein gemeinsames Signal, also eine Art Summensignal. Ein solches Summensignal III ist in 7 dargestellt. Die jeweiligen steilen Flanken 33 und 34 korrespondieren mit den entsprechenden Kanten 31 bzw. 32 des Überlappspleißes 20. Sie entsprechen exakt der Überlappbreite F, wobei in 7, verglichen mit 6, die Zeitachse länger ist, sie ist dort in Millisekunden aufgetragen.
Gezeigt ist des Weiteren in dem Diagramm gemäß 7 ein Wegmesssignal 35, das über die Wegmesseinrichtung 29 erzeugt wird, die als Drehgebersystem mit einem Encoder, Teil dessen das Messrad 30 ist, ausgeführt ist. Aus diesem Signal kann folglich exakt eine Zuordnung der Messsignale gemäß den Kurven I und II zur Förderstrecke des Cordbandes 2 ermittelt werden, mithin also die zeitliche Auflösung der Messsignale I und II bzw. des Summensignals III erfolgen. Hieraus kann nun exakt die Überlappbreite F berechnet werden. Dabei kennzeichnen die im geglätteten Summensignal III über die Triggerlevellinie 36 definierten Signallevel die jeweiligen Triggerzeitpunkte für die Zählimpulse der einzelnen Encodersignale. Gestützt hierauf kann nun, da die Wegstrecke bekannt ist, anhand der Anzahl der Zählimpulse der exakte Breitenwert F ermittelt werden, da jeder Zählimpuls einer definierten Länge entspricht.
Diese Ermittlung erfolgt nun wenigstens zweifach in Bezug auf die Bandbreite mit jeweils einer Messeinrichtung 19 jeweils umfassend zwei Lasersensoren 22, 23. Diese Messeinrichtungen sind bei Verwendung nur zweier Messeinrichtungen im Bereich der Bandkanten angeordnet. Ist ein breiteres Cordband 2 vorgesehen, so sind drei oder vier Messeinrichtungen auf einer Linie über die Breite des Bandes verteilt angeordnet.
8 zeigt ein Prinzipbeispiel, bei der drei Messeinrichtungen 19 vorgesehen sind, die auf einer gemeinsamen Linie vertikal zur Förderrichtung des Cordbands 2 angeordnet sind. Die Messeinrichtungen 19 sind in einem definierten Abstandsmaß zueinander angeordnet, das mit Y angegeben ist.
Ersichtlich ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Überlappspleiß 20 gegeben, der keine gleichförmige Breite aufweist. Die drei Messeinrichtungen 19 erfassen drei unterschiedliche Breitenwerte F₁, F₂ und F₃. Die Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung 21 ermittelt diese drei unterschiedlichen Werte und ist in der Lage, gestützt auf diese drei Werte den Verlauf des Überlappspleißes über die Bandbreite zu ermitteln. Sie errechnet den entsprechenden Winkel α, unter welchem folglich die beiden Kanten 31 und 32 zueinander verlaufen, welcher Winkel α gleichbedeutend für den Korrekturwinkel ist. Dieser Korrekturwinkel wird nun durch Verändern der Spleißlinie eingestellt, wie in 8 rechts dargestellt ist. Exemplarisch gezeigt ist die Verschwenkung der Spleißlinie um das entsprechende Winkelmaß, wozu die gesamte Spleißeinheit verschwenkt wird, wie in 2 durch den Doppelpfeil K dargestellt ist.
9 zeigt ein vergleichbares Ausführungsbeispiel, bei dem ebenfalls drei Messeinrichtungen 19 vorgesehen sind, die wiederum drei separate Überlappspleißbreiten F₁, F₂ und F₃ messen bzw. seitens der Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung 21 ermittelt werden. Die Abstandsmesswerte F₁, F₂ und F₃ sind gleich, das heißt, dass der Überlapp insoweit keiner Winkelkorrektur bedarf. Ist jedoch die Überlappbreite größer als ein definierter Maximalwert, so wird durch entsprechende Linearverschiebung der Spleißeinheit gemäß Pfeil D in 2 die entsprechende Korrektur vorgenommen. Dies ist in 9 dargestellt, indem die Spleißlinie 37 wie durch den Doppelpfeil D dargestellt durch Linearverschieben der Spleißeinheit entsprechend verstellt wird.
Die 10 und 11 zeigen verschiedene Layouts für Gesamtanlagen, jeweils umfassend eine erfindungsgemäße Spleißvorrichtung. Gleiche Anlagenkomponenten sind auch hier mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Ausführungen zu den Funktionen der einzelnen Anlagenkomponenten gelten, wenngleich detailliert nur zu einer Figur gegeben, auch für alle anderen in den Figuren beschriebenen Layoutbeispiele.
10 zeigt ein beispielhaftes Layout für eine Karkassenanlage ohne Slitter.
Vorgesehen ist eine Abwickelstation 38, aus der das zu bearbeitende Cordband bezogen wird. In der Abwickelstation werden in ein geeignetes Gestell die zu verarbeitenden Materialrollen eingehängt und ausgewickelt. Hierbei wird die zu verarbeitende gummierte Cordbahn von einer Zwischenlage (Folie, Leinen oder Ähnliches) getrennt. Diese Zwischenlage wird verwendet, um das Verkleben der gummierten Materialbahn zu verhindern. Um verschiedene Schneidwinkel zu realisieren, kann wie ausgeführt der Abwickler 38 geschwenkt werden, was jedoch nicht zwingend erforderlich ist. Es gibt unterschiedliche Ausführungsformen hinsichtlich eines solchen Abwicklers. Bekannt sind Einfachabwickler, in die eine Materialrolle eingehängt werden kann. Bei einem Doppelabwickler mit Drehtisch sind zwei Materialrollen zum Einhängen, eine davon wird verarbeitet, eine davon gewechselt. Daneben ist ein Doppelabwickler mit Shuttlerrahmen zum Einhängen von zwei Materialrollen bekannt, eine wird verarbeitet, eine davon gewechselt. Weiterhin sind Kassettenabwickler bekannt, in denen eine Materialrolle in eine Kassette gehängt wird und die Kassette sodann in den Abwickler transportiert wird. Diese Aufzählung ist nicht abschließend. Der Abwickler ist verschwenkbar.
Der Abwickelstation 38 folgt eine Schneidvorrichtung 39, z. B. die Schneidvorrichtung 3 aus 1, die zum Schneiden des von der Abwickelstation kommenden Cordbands dient. Die Schneidvorrichtung 39 dient zum Abschneiden von Cordbandstreifen in einer definierten Breite und einem definierten Winkel. Als Schere werden verschiedene Typen verwendet:

– Guillotine Scheren mit feststehendem Untermesser und auf und abfahrbarbarem Obermesser,
– Rundmesserscheren mit einem feststehenden Untermesser und einen daran entlang fahrendem Rundmesser,
– Scheren mit einem schnell rotierenden Sägemesser (ähnlich einem Kreissägenmesser).

Je nach zu verarbeitenden Material der Kunden kommen verschiedene Scherenausführungen zum Einsatz. Hierbei ist entscheidend, welches Cordmaterial (ob Textil- oder Stahlcord) und in welchem Winkel dieses geschnitten werden muß (Anlagentypen Karkasse bzw. Gürtel), wobei in diesem Beispiel eine Schere für eine Karkassenanlage verwendet wird.
Der Tisch der Schneidvorrichtung dient als Materialunterstützung 40 und ist mit der Abwickelstation 38 verbunden und schwenkt im Bedarfsfall gemeinsam mit dieser. Das zu verarbeitende Material liegt auf dem Scherentisch und wird auf diesem liegend in die Schneidvorrichtung 39 gezogen. Am Anfang des Tisches oder darüber befindet sich sehr häufig eine Fördereinrichtung, die den Materialanfang in die Schere transportiert, z. B. eine angetriebene Förderrolle. Dies ist immer dann notwendig, wenn die Maschine komplett entleert ist und der Anfang einer neuen Materialrolle in die Schneidvorrichtung 39 eingelegt werden muss, oder falls zum Schwenken des Abwicklers das Material ein Stück weit aus der Schneidvorrichtung 39 zurückgezogen wurde.
Relevant für die Scherenbauform ist der Ablauf nach dem Schneiden. Um das geschnittene Material mit wenigen Bearbeitungsschritten in den Folgeprozess einzubinden sind weitere Maschinenkomponenten im Einsatz (Bänder, Hochhalter, Spleißer, etc.). Dafür ist es erforderlich so nah wie möglich mit diesen Komponenten an das Untermesser und in das Maschinengestell zu bauen. Das Material sollte hierzu so wenig wie möglich bewegt werden (u. a. Fallhöhe), um es in geschnittener Ablageposition weiter zu verarbeiten.
Um das Material durch die Schere zu fördern kommt in den meisten Fällen ein Rückzugsystem 41 zum Einsatz. Dabei muss mit einer Greifvorrichtung (Zange) sehr nahe an das Untermesser gefahren werden. Hierzu ist ein gewisser Platzbedarf erforderlich um Kollisionen mit dem Obermesser (bzw. Rundmesser) zu vermeiden. Dadurch ergeben sich unterschiedliche Bauformen der Scheren.
Das Rückzugsystem 41 dient zum Fördern der Materialbahn in die Schneidvorrichtung 39 bzw. zieht das gegriffene Band durch diese, wie zuvor beschrieben. Die Schneidvorrichtung 39 weist ferner ein Transportband auf, das den geschnittenen Cordbandstreifen aufnimmt und ihn aus der Schneidvorrichtung 39 transportiert. Ein solcher Förderer kann als einzelner Bandgurt, in Form mehrerer Bandgurte oder in Form mehrerer Bandgurte mit einer zwischengeschalteten Hochhebeeinrichtung ausgeführt sein.
Der Cordbandstreifen wird sodann auf die erste Fördereinrichtung in Form eines Bandes 42 einer Überlappspleißvorrichtung, hier dem erfindungsgemäßen Spleißvorrichtung 1 zum Überlappspleißen mit den zugeordneten Messeinrichtungen 19 gegeben, und der eigentlichen Spleißeinheit zugeführt. Diese erste Fördereinrichtung 42 kann grundsätzlich auch mit der Fördereinrichtung, die der Schneidvorrichtung 39 zugeordnet ist, zusammenfallen. D. h., dass sich zwischen dem eigentlichen Überlappspleißer 1 und der Schneidvorrichtung 39 nur eine, bezogen auf den Überlappspleißer dann erste Fördereinrichtung befindet. Der Überlappspleißer 1 dient zum Verbinden (rein mechanisch, ohne Zuhilfenahme von Zusatzstoffen) der zuvor geschnittenen Bandstreifen. Er ist im Winkel verschwenkbar, um das Bandmaterial in verschiedenen Winkeln verarbeiten zu können.
Optional ist noch eine weitere Spleißvorrichtung in Form eines Stumpfspleißers 43 gezeigt, der anstelle des Überlappspleißers 1 verwendet werden kann, wenn diese Spleißart erforderlich ist.
Dem Überlappspleißer 1 respektive seiner zweiten Fördereinrichtung (bzw. der alternativen Stumpfspleißvorrichtung 43) nachgeschaltet ist eine optional vorzusehende Beruhigungsrolle 44. Hierbei handelt es sich lediglich um eine angetriebene Rolle, die das Material, das von der Spleißvorrichtung 1/43 kommt, in die nächste Komponente transportiert. Hierbei erfährt das Material durch den Transport über die Rolle eine Gegenbiegung. Durch die Gegenbiegung zieht sich das Material in Längsrichtung zusammen. Hintergrund ist somit die Dehnung des Materials in Längsrichtung bei der Verarbeitung in der erfindungsgemäßen Spleißvorrichtung 1/43 zu reduzieren. Diese Rolle ist jedoch nicht zwingend vorzusehen. Während des Abtransports wird in der Schneidvorrichtung 39 bereits der nächste Bandstreifen geschnitten.
Gemäß 10 folgt sodann eine ebenfalls optionale Belegevorrichtung 45. In dieser Station werden auf die erzeugte Materialbahn noch weitere Gummistreifen, ein bis zwölf Stück, aufgelegt. Das Auflegen kann von oben und/oder von unten erfolgen. Des Weiteren werden häufig die Außenkanten der Materialbahn eingefasst, d. h. ein Gummistreifen wird von der Außenkante mit Überstand aufgelegt und um die Gummikante herumgelegt, um die an der Außenkante (= Schnittkante) freiliegenden Cordfäden zu ummanteln.
In jedem Fall vorgesehen ist eine Aufwickelstation 46. In dieser Station werden die erfolgten Materialbahnen wieder mit einer Zwischenlage, die das Verkleben verhindert, auf Spulen gewickelt. Auch hier gibt es verschiedene Ausführungsformen, die von recht einfachen Einfachaufwicklern, in denen das Material manuell abgeschnitten und an einer neuen Rolle aufgewickelt werden muss, bis hin zu vollautomatischen Aufwicklern, in denen für das Materialhandling keinerlei Bedieneingriffe notwendig sind, reichen.
11 zeigt ein zweites Layout einer Karkassenanlage, das dem aus 10 entspricht, das aber im Unterschied zu 10 einen Slitter 47 aufweist.
Neben der Abwickelstation 38, Schneidvorrichtung 39, Rückzugsystem 41, Transportband 42 und Spleißvorrichtung 1/43 sowie der optionalen Beruhigungsrolle 44 ist hier ein sogenannter Slitter 47 vorgesehen. Hierbei handelt es sich um eine Längsteilvorrichtung, d. h., die in der Spleißvorrichtung 1/43 erzeugte lange Materialbahn wird in zwei Streifen getrennt. Dies dient der Erhöhung der Ausbringung einer Maschine, da bei einer solchen Ausgestaltung ein Scherenschnitt zu zwei fertigen Streifen in den beiden hier vorgesehenen Aufwickelstationen 46 führt. Als Slittermesser finden unter anderem Rundmesser Verwendung.
Dem Slitter 47 sind, optional, zwei Belegevorrichtungen 45 nachgeschaltet, in jedem Fall aber zwei Aufwickelstationen 46.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10119508 A1 [0002, 0004, 0005, 0012, 0043]
DE 202005011692 U1 [0003, 0005, 0012]
DE 10113397 A1 [0039]

Claims

Spleißvorrichtung zum Überlappspleißen von Cordbandstreifen, insbesondere von Stahlcord oder Textilcord, umfassend eine Fördereinrichtung zum Fördern eines Cordbandstreifens zu einer Spleißeinheit, in welcher die vorlaufende Kante des geförderten Cordbandstreifens mit der nachlaufenden Kante des zuvor gespleißten Cordbandstreifens in einem kantenseitigen Überlappungsbereich mittels zweier Spleißleisten verspleißt werden, wobei die Position der Spleißeinheit und/oder die Lage der Kante wenigstens eines Cordbandstreifens veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Spleißeinheit wenigstens zwei in Richtung der Streifenbreite voneinander beabstandete Messeinrichtungen (19) zur Erfassung der lokalen Dicke des Cordbandstreifens (2) nachgeschaltet sind, wobei anhand der separaten Erfassungsergebnisse die jeweilige Breite des gespleißten Überlappungsbereichs (20) ermittelbar ist.
Spleißvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der separaten Erfassungsergebnisse der Verlauf der Breite (F) des Überlappungsbereichs (20) über die gesamte Streifenbreite ermittelbar ist.
Spleißvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der ermittelten Breite (F) die Veränderung der Position der Spleißeinheit und/oder der Lage der Kante des wenigstens einen Cordbandstreifens (2) ansteuerbar ist.
Spleißvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Messeinrichtung (19) zwei vertikal übereinander angeordnete optische Messsensoren (22, 23) umfasst, zwischen denen der gespleißte Cordbandstreifen (2) durchläuft, und die separate dickenbezogene Messsignale liefern, wobei die Breite (F) in Abhängigkeit beider Messsignale ermittelbar ist.
Spleißvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsensoren Lasersensoren (22, 23) sind, die mittels eines auf die Bandoberfläche (24, 25) emittierten Laserstrahls (16, 17) den Abstand der Bandoberfläche (24, 25) relativ zum Messsensor (22, 23) erfassen.
Spleißvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung (21) zur Bildung eines Summensignals (III) aus den beiden Messsignale (I, II) und zur Ermittlung der Breite (F) anhand der Flanken des Summensignals (III) ausgebildet ist.
Spleißvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Messeinrichtung (19) eine den Cordbandstreifen (2) tragende oder niederhaltende Rolle (28) vor- und nachgeschaltet ist.
Spleißvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer Messeinrichtung (19) eine den Förderweg des Cordbandstreifens (2) erfassende Wegmesseinrichtung (29) vor- oder nachgeschaltet ist, wobei seitens der Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung (21) die Dickeninformation der Weginformation zuordbar ist.
Spleißvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegmesseinrichtung (29) als Drehgebersystem mit einem auf der Bandoberfläche (24) aufliegendem Messrad (30) ausgeführt ist.