DE2925985C2 - Vorrichtung zum berührungslosen Abstützen einer laufenden Bahn - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum berührungslosen Abstützen einer laufenden Bahn mit einer länglichen, bogenförmigen Oberfläche, welche der laufenden Bahn zugewandt ist, mit zwei aufeinander zu gerichteten Schlitzdüsen, welche sich längs der Oberfläche quer zur Bewegungsrichtung der Bahn erstrecken, und mit einer Einrichtung zur Zufuhr von Druckluft zu den Schlitzdüsen.

Vorrichtungen zur Ausbildung von Luft- oder Fluidpolstern dienen der berührungsiosen Abstützung einer Bahn, wenn diese im Lauf ihres Bewegungsweges die Richtung ändert. Diese Bahnen können beidseitig bedruckt sein und müssen getrocknet werden, ohne daß die Bahn durch irgendwelche Stützrollen oder dgl. berührt wird. Solche laufenden und zu trocknenden Bahnen müssen über eine Vielzahl von unterschiedlich gerichteten Laufwegen geführt werden, wobei die Bahn bis zum Trocknen der Druckfarbe außer Berührung mit irgendwelchen Teilen gehalten werden muß.

Gegenstand der GB-PS 13 07 695 ist eine Vorrichtung, bei der die laufende Bahn um eine glatte, bogenförmige Oberfläche herumgeführt wird, während zwischen der Bahn und dieser Oberfläche mit Hilfe von zwei zueinander hin gerichteten Schlitzdüsen ein Luftpolster ausgebildet wird, das die Bahn im Abstand von der Zylinderoberfläche hält.

Ein Nachteil dieser bekannten Vorrichtung liegt darin, daß die das Luftpolster bildende Druckluft an den beiden Kanten der laufenden Bahn austritt, so daß einerseits die Bahnkanten nicht zuverlässig in Abstand von der länglichen, bogenförmigen Oberfläche gehalten werden und andererseits die abströmende Druckluft durch frische Druckluft ersetzt werden muß, was mit beträchtlichen Kosten verbunden ist.

Aus der US-PS 35 67 093 ist eine weitere Vorrichtung zum berührungslosen Abstützen einer laufenden Bahn bekannt, bei welcher eine bogenförmige Oberfläche, um welche die Bahn berührungsfrei herumgeführt wird, mit radial verlaufenden Luftaustrittsöffnungen versehen ist.

In dem von der Bahn überdeckten Sektor mit den Luflaustrittsöffnungen sind der bogenförmigen Oberfläche folgende und an dieser befestigte Leitbleche vorgesehen. An den Enden dieser Leitbleche sind radial von der bogenförmigen Oberfläche vorstehende, in Längsrichtung dieser Fläche verlaufende Bleche vorgesehen, die zusammen mit den Leitblechen eine Vielzahl von Druckkammern bilden. Jede dieser Druckkammern erstreckt sich in Laufrichtung der Bahn und umfaßt eine

ίο Vielzahl von in Laufrichtung hintereinander angeordneten Luft-Austrittsöffnungen. Wenngleich die Leitbleche der bogenförmigen Oberfläche folgen und somit Rippen sowie Nuten zwischen diesen vorhanden sind, so bilden sie jedoch in bezug auf ihre Erstreckung längs der bogenförmigen Oberfläche einen im wesentlichen rechten Winkel mit der Hauptkomponente der Luftströmung, da bei dieser bekannten Vorrichtung die Druckluft aus die bogenförmige Oberfläche radial durchsetzenden Öffnungen austritt, was Nachteile auf die Führung bzw. Abstützung der laufenden Bahn zur Folge hat.

Im Hinblick auf den Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung derart weiterzubilden und zu verbessern, daß das Abströmen der Luft über die Kanten der laufenden Bahn verringert wird und diese Kanten mit gleichmäßigem Abstand von der bogenförmigen Oberfläche geführt werden.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß in der bogenförmigen Oberfläche eine Vielzahl von parallelen, an den Enden geschlossenen Nuten in Laufrichtung der Bahn ausgebildet sind, wobei die Schlitzdüsen jeweils den Nutenenden zugeordnet sind.

Hierdurch wird im Zusammenspiel der Bahn mit der mit Nuten versehenen, bogenförmigen Oberfläche eine Wirkung erzielt, wie sie bei Labyrinthdichtungen bekannt ist Durch Verwirbelung der Druckluft wird deren Austritt an den Bahnkanten weitgehend verhindert, so daß die Bahn auf ihrer gesamten Breite einschließlich der Kantenbereiche mit gleichmäßigem Abstand von der bogenförmigen Oberfläche bzw. deren Rippen geführt wird. Als weiterer Vorteil ist hervorzuheben, daß durch die Ausbildung gemäß der Erfindung der Bedarf an Luft für das Abstützen der Bahn verringert wird, womit dann auch das Gebläse für die Lieferung der Druckluft bzw. dessen Energiebedarf kleiner gehalten werden kann.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Barriere vorgesehen, die sich quer zur Bewegungsrichtung der Bahn und quer über die Nuten erstreckt. Diese Barriere wird im Bereich der Mitte der Längserstreckung der Nuten angeordnet und gewährleistet eine Strömungsstabilität, indem ein dominierender Einfluß von einer Schlitzdüse auf die andere verhindert wird, was ansonsten zu einem unsymmetrischen Luftströmungsschema, zu einem verringerten und auch zu einem ungleichförmigen Druckpolster führen würde. Der Erfindungsgegenstand wird anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht einer Anlage mit zwei Vorrichtungen gemäß der Erfindung zum berührungslosen Abstützen einer laufenden Bahn;

Fig.2 eine perspektivische Ansicht von zwei Vorrichtungen gemäß der Erfindung aus der in F i g. 1 dargestellten Anlage;

F i g. 3 einen vergrößerten Querschnitt der in F i g. 2 dargestellten, oberen Vorrichtung;

F i g. 4 eine Seitenansicht der in F i g. 2 dargestellten

oberen Vorrichtung;

F i g. 5 eine abgebrochene Frontansicht der Vorrichtung von Fig.4 bei Betrachtung aus der Position der Linie 5-5 in F i g. 4;

Fig.6 den Schnitt nach der Linie 6-5 in Fig.3 in vergrößertem Maßstab;

Fig.7 eine abgebrochene, perspektivische Ansicht eines Abschnitts der genuteten, bogenförmigen Oberfläche mit einer Barriere;

F ä g. 8 eine zu F i g. 7 gleichartige Ansicht einer abgewandelten Ausbildung einer Barriere in der bogenförmigen Oberfläche.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann eine laufende Bahn mit verschiedenen Winkeln für eine Umlenkung führen, doch ist die Vorrichtung hier zur Abstützung der laufenden Bahn unter einem Umlenkwinkel von etwa 90° gezeigt Eine derartige Umlenkbewegung ist in Fig. 1 wiedergegeben, wobei die Bahn Wberührungslos über die erfindungsgemäßen Vorrichtungen 5 läuft.

Die Vorrichtung S umfaßt ein Bauteil 1, das im allgemeinen mit einer über 90° sich erstreckenden, bogenförmigen Oberfläche 2 versehen ist, die die gesamte Breite der abzustützenden Bahn Weinnimmt und vorzugsweise über die Bahnkanten hinausragt. Die Vorrichtung S besitzt Achszapfen SM, durch die sie in einem Maschinenrahmen FW gehalten wird. Eine Vielzahl von parallelen Nuten 3 ist in der bogenförmigen Oberfläche 2 ausgebildet, wobei sich die Nuten in der Bewegungsrichtung der Bahn W erstrecken und am einen Ende durch eine Leiste 3a sowie am anderen Ende durch eine Leiste 3b geschlossen sind. Wie in Fig.6 gezeigt ist, haben die Nuten 3 einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt, wobei die Nuten durch bogenförmige Rippen 4, die die bogenförmige Oberfläche 2 der Vorrichlung S bestimmen, voneinander getrennt sind. Im Betrieb läuft die Bahn Win einem Abstand von der Oberfläche 2, der z. B. etwa 3,2 mm betragen kann. Eine Schlitzdüse 8 ist längs eines jeden Endes der Nuten 3 angeordnet, und diese beiden Düsen erstrecken sich über die gesamte Breite der Vorrichtung S, d. h., sie erstrecken sich auch quer über die Breite der gesamten Bahn W. Die Düsen werden von einem im wesentlichen U-förmigcn Metallstück mit einer scharfen Düsenkante 6 gebildet, die mit Abstand zu den Leisten 3a und 3b angeordnet ist, so daß die länglichen Schlitzdüsen 8 gebildet werden, durch die Druckluft ausgestoßen werden kann. Das U-förmige Metallstück, an dem die Düsenkante 6 ausgebildet ist, wird durch Schrauben 10 an seinem hinteren Ende an einer Kammerwand 28 und lerner durch Stellschrauben 12 gehalten, die in ein Rahmenteil F eingeschraubt sind und sich frei durch das U-förmige Metallstück erstrecken, um die Weite der Schlitzdüse 8 einregeln zu können. Die Vorrichtung 5ist durch Schrauben 14 und 15 fest mit dem Rahmenteil F verbunden, was die Herstellung und Montage der verschiedenen Teile erleichtert. Alternativ hierzu könnten das U-förmige Metallstück mit der Düsenkante 6 und der Rahmen Fauch als ein Teil ausgebildet sein, das z. B. durch Strangpressen gefertigt werden kann.

Die Vorrichtung 5 weist Stirnplatten 16 auf, die durch Kopfschrauben 17 an den Enden des bogenförmigen Bauteils 1 befestigt sind. Die Achszapfen SM ragen von den Stirnplatten, an die sie angeschweißt sind, vor und werden einstellbar im Maschinenrahmen FM gehalten. Die Winkelstellung der Vorrichtung S kann somit durch ein Drehen um die Achszapfen SM verändert werden. Das Rahmenteil F weist eine Reihe von Durchbrüchen 20 auf, durch die die Druckluft aus der Kammer 24 den Schlitzdüsen 8 zugeführt wird Die Kammer 24 wird neben dem Bauteil 1 durch Wände 26 und 28 aus Metallblech begrenzt, die ihrerseits an eine Luftleitung 30 angeschweißt sind In das Ende der Leitung 30 wird Druckluft von einer mit einer Druckluftquelle AS verbundenen Zufuhrleitung 31 eingeführt Die Leitung 30 weist eine längliche Öffnung 32 auf, durch die Druckluft von der Leitung 30 in die Kammer 24 und zu den Schlitzdüsen 8 hin strömen kann, so daß sie an jedem Ende der parallelen Nuten 3 in der bogenförmigen Oberfläche 2 verfügbar ist

Wie in Fig.3,5 und 7 gezeigt ist, erstreckt sich quer zur Bewegungsrichtung der Bahn und über die Nuten 3 eine Saniere 34, die die Nuten an einer mittigen Stelle auf deren Längserstreckung blockiert um der Luftströmung in den Nuten ein Hindernis entgegenzusetzen. Die Barriere 34 kann angegossen sein, wenn das bogenförmige Bauteil 1 ein Gußstück ist, oder sie kann durch einzelne, in die Nuten eingesetzte Stücke gebildet werden. Eine weitere, in Fig.8 gezeigte Möglichkeit besteht darin, die Barriere aus einem Materialstreifen 34a zu bilden, der in einen axialen, in die Umfangsnuten 4 eingeschnittenen Schlitz 35 eingesetzt wird

Die Barriere verhindert eine Strömungsinstabilität sowie eine beherrschende Einflußnahme von einer Schlitzdüse gegenüber der anderen, was zu einem unsymmetrischen Luftströmungsschema sowie einem verringerten und ungleichförmigen Druckpolster führt.

Zum Betrieb wird Druckluft in die Vorrichtung 5 eingeführt so daß sich über dem Bauteil 1 ein Luftpolster bildet das die Bahn schwebend bei ihrem Lauf über die bogenförmige Oberfläche abstützt und führt In der Praxis wird zwischen Bahn und Oberfläche 2 der Vorrichtung 5 bzw. des Bauteils 1 ein freier Abstand eingehalten, und durch die beabstandeten Nuten in der bogenförmigen Oberfläche, die sich in der Bewegungsrichtung der Bahn erstrecken, wird eine Wirkung nach Art einer Labyrinthdichtung erzeugt die eine quer gerichtete Luftströmung aus dem Druckluftpolster verhindert, d. h., es wird eine Luftströmung in Richtung auf die gegenüberliegenden Kanten der Bahn unterbunden, wobei festgestellt wurde, daß bei einer unter einer Spannung von 1,8 kp pro linearen 2,54 cm stehenden Bahn die erforderliche Luftströmung etwa 10% weniger und die erforderliche Gebläseleistung etwa 25% weniger betragen als bei einer Vorrichtung mit einer glatten Fläche zur berührungslosen Abstützung unter den gleichen Betriebsbedingungen. Darüber hinaus ist es in manchen Anwendungsfällen, z. B. bei Druckmaschinen häufig erwünscht, Bahnen mit einer halben Normalbreite laufen zu lassen, und bei einer schmalen Bahn gewinnen die kantenseitigen Luftverluste noch mehr an Bedeutung.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum berührungslosen Abstützen einer laufenden Bahn mit einer länglichen, bogenförmigen Oberfläche, welche der laufenden Bahn zugewandt ist, mit zwei aufeinander zu gerichteten Schlitzdüsen, welche sich längs der Oberfläche quer zur Bewegungsrichtung der Bahn erstrecken, und mit einer Einrichtung zur Zufuhr von Druckluft zu den Schlitzdüsen, dadurch gekennzeichnet, daß in der bogenförmigen Oberfläche (2) eine Vielzahl von parallelen, an den Enden geschlossenen Nuten (3) in Laufrichtung der Bahn (W) ausgebildet sind, wobei die Schlitzdüsen (8) jeweils den Nutenenden zugeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Barriere (34) quer zur Bewegungsrichtung der Bahn im Bereich der Nutenlängenmitte angeordnet ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmige Oberfläche (2) einen quer zu den Nuten (3) ausgebildeten Schlitz (35) aufweist und die Barriere (34) ein in diesem Schlitz (35) angeordneter Materialstreifen (34a^ist