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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des
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Hauptanspruchs angegebenen Art.
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Derartige Vorrichtungen werden zum Führen von laufenden Bahnen, insbesondere
textilen Bahnen, eingeseeet, um diese in der Sollaufrichtung zu halten, bzw. bei
seitlichen Versetzbe'egungen aus der Sollaufrichtung wieder in diese zurückzuführen
Zu diesem Zweck steuert der die Bahnrandkante abtastende Fishler einen Antrieb,
der den Bahnlauf korrigierende Schwenkbewegungen der Führungsrolle einsteuert. Durch
den begrenzten Umschlingungswinkel, mit dem die Bahn über die Führungswalze läuft,
oder auch bei hohen hohen BahnlauQeschwindigkeiten kommen die von der Führungswalze
ausgeübten Korrekturkräfte an der laufenden Bahn relativ träge zur Wirkung und es
ergibt sich infolge eines zögernden Ansprechens der Bahn ein erhöhter Pendeleffekt
beim Steuern, was unerwünscht ist. Bestrebungen, mit denen die Kraftübertragungen
zwischen der Führungswalze und der Bahn verbessert wird, sind insofern nachteilig,
als diese den Bahnlaufwiderstand auch dann erhöhen, wenn die ßahn in der Sollaufrichtung
ist. Bei extrem hohen Bahnlaufgeschwindigkeiten, die in dieser Technik gefordert
werden, besteht dann zusätzlich die Gefahr von Beschädigungen der Bahn bzw. von
Störungen, wobei beim letzteren Fall die der Vorrichtung vor-bzw. nachgeschalteten
Einrichtungen angehalten werden müssen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Vorrichtung
dahingehend zu verbessern, daß der von ihr bewirkte Korrektureffekt beim Verlaufen
der der Bahn aus der Sollaufrichtung verstärkt wird, ohne daß ständig eine übermäßig
starke Erfassung der laufenden Warenbahn erfolgt.
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Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden
Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.
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Die Ausbreitwalze vor der Führungswalze beseitigt zunächst in wünschenswerter
Weise Längsfalten und das Einrollen der Bahnränder, so daß die Bahn auf der Führungswalze
satt aufliegt und die zum Korrigieren notwendigen Kräfte besser übertragen werden.
Zusätzlich hat die AusbieiLwalze in dieser Anordnung den besonderen Vorteil, d t"
sie beirn Einleiten einer Korrekturbewegung der Pührungswalze eine zusätzliche Kraftkomponente
in die Bahn einbringt, die in Richtung der zu erfolgenden Korrektur verläuft. Solche
Ausbreitwalzen, die in dieser Technik bekannt sind, haben eine von der Mitte symmetrisch
nach beiden Seiten verlaufende Oberflächenstruktur, die durch Reibungskontakt mit
der Bahnoberfläche in der Lage ist, ausbreitende Kräfte für die Bahn zu erzeugen.
Wenn nun die Bahn aus der Sollaufrichtung verlaufen ist und über den Fühler die
Führungswalze im rückstellenden Sinn verschwenkt wird, ergibt sich durch diese Verschwenkung
und eine damit verbundene Verdrehung der Bahn relativ zur stets parallel gehaltenen
Drehachse der Ausbreitwalze ein verstärktes einseitiges Anpressen der Bahn an die
Oberfläche der Ausbreitwalze. Die Bahn wird dabei mit ihrem der Verlaufrichtung
entgegengesetzten Rand am stärksten auf die Ausbreitwalze gepreßt. Die Anpressung
nimmt in Richtung zum anderen Bahnrand ab, ggfs. hebt die Bahn dort sogar ab. Es
tritt zwischen der Ausbreitwalze und der Bahn eine Korrekturkomponente auf, die
zusätzlich dazu beiträgt, die Bahn rasch in die Sollaufrichtung zurückzubringen.
Dies bedeutet, daß bei einer zum Korrigieren des Bahnlaufs eingesteuert Verschwenkung
der Führungswalze auch die vorgeschaltete Ausbreitwalze einseitig stärker zur Wirkung
gelangt und einen zusätzlichen Impuls zur Rückstellung der Bahn erzeugt. Weiterhin
ist günstig, daß durch die in kurzem Abstand vor der Führungswalze, oder sogar unter
Ausbildung eines Durchgangsspaltes extrem nahe an diese herangesetzten Ausbreitwalze
der Auflagedruck der Bahn auf der Führungs.walze und auch der Umschlingungswinkel
der Bahn an der Führungswalze
vergrößert werden. Alle diese vorgenannten
Vorteile führen im Resultat zu einem feinfühligeren Ansprechen der verlaufenden
Bahn auf die Korrekturbewegung der Führungswalze und damit zu einem rascheren und
wirkungsvollen Rückführen der Bahn in die Sollaufrichtung, so daQ auch ein pendelndes
Regulieren des Bahnlaufes unterbleibt.
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Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung gibt Anspruch 2 an.
Vorrichtungen, die in einem Rahmen mehrere Führungswalzen aufweisen, sind hinsichtlich
ihrer Korrekturwirkung besonders wirksam, da sie auf einen längeren Abschnitt der
Bahn korrigierend und führend einwirken und die Bahn wie eingespannt fester in die
gewünschte Richtung ziehen. jedoch trägt auch hier die vor- oder nachgeschaltete
Ausbreitwalze zu einer erheblichen Verbesserung der Korrekturwirkung bei. Sie tut
dies unabhängig davon, ob der Rahmen nur schwenkbar oder auch seitlich verschieb-
und schwenkbar ist, daß stets bei Einleiten einer Korrektur eine einseitige und
in Korrekturrichtung verlaufende Kraft von der Ausbreitwalze in die Bahn eingeleitet
wird Da für die * wirkung der Führungswalze auch der Urnschlingungswinkel der Bahn
eine besondere Rolle spielt und damit die von der ~ Ausbreitwalze beim Korrigieren
zusätzlich erzeugte Kraft auch in der richtigen wichtung in der Bahn wirksam ist,
ist eine Ausführungsform zweckmäßig, wie sie Anspruch 3 erläutert.
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Für diese Anordnung spricht auch der an der Außenseite der Bahnschleife
zur Verfügung stehende Platz zum Unterbringen der Ausbreitwalze.
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Abändernd dazu ist auch eine Ausführungsform denkbar, wie sie aus
Anspruch 4 hervorgeht. Hierbei ist die Ausbreitwalze innerhalb der Bahnschleife
untergebracht und wirkt vorwiegend durch die einseitig verstärkte Auflage der Bahn
im zusätzlich korrigierenden Sinn. Außerdem wird in dieser Anordnung erheblicher
Platz
eingespart und die Ausbreitwalze liegt durch die umlaufende Warenbahn geschützt.
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Damit die Vorrichtung feinfühlig auf einen Verlauf der Bahn reagieren
kann, ist weiterhin das Merkmal von Anspruch 5 wichtig. Bei dieser Anordnung errnittelt
der Fühler bereits kleinste Abweichungen unmittelbar hinter der Vorrichtung und
kann diese unmittelbar veranlassen - sofern ein vorgegebener Toleranzbereich der
Abweichung überschritten wird - die Korrektur einzuleiten.
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Bei der Variation gemäß Anspruch 4 sind auch die Merkmale von Anspruch
6 wichtig, da hierbei die Ausbreitwalze eine zusätzliche stabilisierende Wirkung
für die vom Fühler abgetasteten Bahnrandkante erbringt.
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Gerade eine schnellaufende Bahn ist empfindlich gegen rasche Kraftänderungen.
Da s,ch zudem beim Lauf der Bahn obzillierende oder pulsierende Bewegungen der Bahn
in der Schleife nicht vermeiden lassen. ist das Merkmal von Anspruch 7 wichtig,
weil damit die Ausbreitwalze trotz ihrer Anpressung in die Lage versetzt wird, Eigenbewegungen
der laufenden Bahn zu folgen, ohne diese einerseits zu stark zu belasten oder sogar
von ihr abgehoben zu werden. Statt einer pendelnden wäre auch eine linear nacigebende,
z.B. gefederte Lagerung der Ausbreitwalze möglich.
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Dabei ist auch der in Anspruch 8 hervorgehobene Gedanke wichtig, weil
sich bei diese Anordnung der gewünschte Auflegedruck der Ausbreitwalze besonders
einfach und feinfühlig regulieren läßt und zudem die Ausbreitwalze in Eigenbewegungen
der Bahn sehr genau folgt.
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Um die angestrebte Wirkung zuverlässig an der Warenbahn abgestimrnt
erreichen
zu können, ist eine Ausführung mit den Merkmalen von Anspruch 9 vorteilhaft.
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Damit die zum Verstärken des Korrekturimpulses notwendige, einseitige
wirkung der Ausbreitwalze bei einer verlaufenden Bahn besonders stark und unmittelbar
zum Tragen kommt, sollten die Voraussetzungen von Anspruch 10 gegeben sein.
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Bei einem weiteren, zweckmäßigen Ausfu'hrungsbeispiel gemäß Anspruch
11 ist der bauliche Aufwand zur Lösung der gestellten Aufgabe besonders gering.
Trotz der möglichen Pendelbewegung der Ausbreitwalze um die Pendelachse verändert
sich hierbei der Abstand der Riemenscheiben des Riementriebes nicht.
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In der Praxis hat sich gezeigt, daß die Wirkung der Ausbreitwalze
dann besonders gleichmäßig und schonend auftritt wenn die Voraussetzungen von Anspruch
12 gegeben sind.
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Wichtig ist ferner, wie Anspruch 13 erläutert, eine zusätzliche Abstützung
der Bahn schon vor der Ausbreitwalze, so daß Eigenbewegungen der Bahn optimal unterdrückt
werden und die Bahn in einer exakt vorherbestimmbaren Richtung zur Ausbreitwalze
und von dieser an die Führungswalze gelangt. Die Ausbreitwalze kann bei dieser Abstützung
der an sich von der Umlenkrolle zur Führungswalze in einer Ebene laufenden Bahn
eine Einkiiickung erzeugen, durch die auch der Umschlingungswinkel fur die Führungswalze
in wünschenswerter weise vergrößert wird.
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Der Umschlingungswinkel, mit dem die Bahn um die Führungswalzen im
Rahmen herumläuft, liiißt sich auch durch die Maßnahme von Anspruch 14 zusätzlich
verbessern.
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Schlielillch ist auch noch eine Ausführungsform vorteilhaft, wie
sie
aus Anspruch 15 hervorgeht. Bei dieser Ausbildung des Rahmens mit mehreren Ausbreitwalzen
und klebrigen Führungswalzen ist der darin geführte Bahnabschnitt besonders eingespannt
gehalten und wird beim Korrigieren sehr rasch und kräftig abgelenkt. Trotzdem bewirkt
auch hier die Ausbreitwalze eine wesentliche Vcrbesserung der Korrekturwirkung durch
die Überlagerung der Kraftkomponenten.
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Nachstehend werden anhand der Zeichnung beispielhafte Ausführungsformen
des Erfindungsgegenstandes erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Führen
einer laufenden Bahn in einer Draufsicht, Fig. 2 die Vorrichiung von Fig. 1 in einer
Seitenansicht, Fig. 3 eine schematische Darstellung der Möglichkeiten wie die Bahn
in der Vorrichtung der Fig. 1 und 2 geführt werden kann, Fig. 4 eine zweite Ausführungsform
der Vorrichtung in Draufsicht, Fig. 5 die Vorrich ung von Fig. 4 in einer Seitenansicht,
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung in einer Seitenansicht, Fig.
7 die Vorrichtung von Fig. 6 in einer Draufsicht, Fig. 8 eine Draufsicht auf eine
weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zum Führen einer laufenden Bahn und Fig.
9 eine schematische Seitenansicht der in Fig. 8 gezeigten Vorrichtung und Warenbahnführung.
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Eine Vorrichtung 1 gemäß den Figuren 1 und 2 dient zum Fühs ren einer
laufenden Bahn B, z.B. einer textilen Bahn, in einer Sollaufrichtung. Zu diesem
Zweck weist die Vorrichtung 1 einen Rahmen 2 auf, in dem mit einem Zwischenabstand
Bei zueinander parallele Führungswalzen 3 und. 4 drehbar gelagert sind. Der Rahmen
2 ist mit einer Drehachse 5 auf einem stationähren Unterbau 6 gelagert, wobei die
Drehachse 5 annähernd mit dem Umfang der in Laufrichtung vorderen Führungsrolle
3 fluchtet. Bei einer baulich einfacheren Ausführung des Rahmens 2 kann die Drehachse
auch - wie in Fig. 2 strichpunktiert bei 5' angedeutet - unterhalb der Drehachse
der Führungsrolle 3 und in deren Mitte liegen.
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Die Bahn wird über die Führungswalzen 3 und 4 in Form einer Bahnschleífe
umgelenkt, wobei zur zusätzlichen Führung der Bahn Umlenkrollen 8, 9 vorgesehen
sind.
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In Bahnlaufrichtung hinter der Führungswalze 4 ist eine Fühler 7 angeordnet,
der eine Bahnrandkante abtastet und über eine Leitung 10 mit einem Impulsverstärker
11 verbunden ist. Dieser steuert über eine Leitung 12 einen Antriebsmotor 13, der
bei der Anlenkung 14 mit dem Rahmen 2 gekoppelt ijt und diesen um die Drehachse
5 schwenkbar verstellen kann. Diese Schwenkbewegungen können aus einer Grundstellung
des Rahmens 2, in der die Drehachsen der Führungswalzen 3, 4 senkrecht zur Bahnlaufrichtung
stehen, nach beiden Seiten vorgenommen werden ( siehe Doppelpfeil).
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In Bahnlaufrichtung ist in dem umgelenkten Abschnitt der Bahnschleife
in kurzem Abstand vor der Führungswalze 3 auf der Außenseite der Warenbahn eine
Ausbreitwalze 15 vorgesehen.
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Diese liegt mit einer bestirnmten Vorspannung an der Oberfläche der
kahn B. -Die Ausbreitwalze 15 besitzt, ausgehend von der Mitte, zueinander symrnetrische
Oberflächenstrukturen 15a, 15b,
z.B. n Form von gegenläufigen Gewindegängen.
Die Ausbreitwalze 15 ist über einen Riernentrieb 16 mit einem selbständigen Antrieb
17 verbunden, mit dem sie relativ zur Bahnlaufgeschwindigkeit schneller angetrleben
wird und zwar entweder entgegengesetzt oder in Bahnlc-ufrichtung. Dadurch bewirken
die Oberflächenstrukturen 15a, 15b n den Berührungsbereichen mit der Bahn B diese
dLusbreivenden Kräfte, durch welche Längsfalten und Randeinrollungen beseitigt werden.
Die Ausbreitwalze 15 ist in einer halterung 20 so drehbar gelagert, daß ihre Drehachse
paralLel zur Drehachse der Führungswalze 3 - in der Grundstellung des Rahmens 2
- liegt. Gleichzeitig ist die Ausbreitwalze 15 in der Halterung 20 um eine Pendelachse
41 pendelnd bewegbar, so daß die Pendelachse 41 mit der Antriebsachse des Motors
17 zusammenfällt. An der Halterung 20- bzw.
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an der AusGreitwalze 5 greift ein Stellantrieb 18, 19 an, mit dem
die Vorspannung bzw. der Auflagedruck der Aufbreitwalze 15 auf der Bahn einstellbar
ist. Wie durch den Doppelpfeil 21 angedeutet wird, kann die Ausbreitwalze 15 eine
pendelnde Be-' wegung um die Pendelachse 41 ausführen, um Eigenbewegungen der laufenden
Bahn folgen zu können.
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Die Vorrichtung 1 gemäß den Figuren 1 und 2 arbeitet wie folgt: wenn
tlie Bahn B in der in ausgezogenen Linien angedeuteten Solladrichtung läuft, liegt
sie in der gesamten Breite auf der Ausbreitwalze 15 auf und wird nur von Längsfalten
und seitlichen zinrollungen befreit. Sobald die Bahn B aber aus der Sollaufrichtung
und in Fig. 1 nach unten in die Lage B' yerläuft, registriert dies der Fühler 7
und veranlaßt den Motor 13, den Rahmen 2 um die Achse 5 entgegen dem Uhrzeigersinn
zu verschwenken. Durch die Schwenkbewegung des Rahmens 2 wird der zwischen der Umlenkrolle
9 und der Führungsrolle 3 laufende Abschnitt der Bahnschleife verdreht, wodurch
der seitlich nach innengelaufene Bahnbereich stärker an die Oberflächenstruktur
15a
der Ausbreitwalze 15 gepreßt wird, und der nach außengelaufene Bahnbereich weniger
Kontakt zur Gberflächenstruktur 15b der Ausbreitwalze 15 hat. Dadurch wird auf die
Bahn B über die Ausbreitwalze 15 eine zusätzliche seitliche Kraftkomponente ausgeübt,
die die Bahn in Richtung auf die Sollaufrichtung beaufschlagt. Gleichzeitig wird
die Anpressung der Bahn auf die erste Führungswalze 3 durch den z^3iderstand der
mit ihrer Achse parallel bleibenden Ausbreitwalze erhöht, sQ ddß die Bahn über die
Führungswalzen 3 und 4 verstärkt zum Zurücklaufen in die Sollaufrichtung gezwungen
wird. Sobald die Bahn B die Sollaufrichtung wieder erreicht hat oder bereits kurz
davor, steuert der Fühler 7 das Zurückschwenken des Rahmens 2 in die dargestellte
Lage ein, so daß auch die erhöhte Anpressung an der Oberflächenstruktur 15a wieder
verringert wird und der korrigierende Impuls abgebaut wird. Sehr wirkungsvoll erreicht
man das einseitige Anpressen, wenn die Ausbreitwalze 15 moglichst unmittelbar an
der Führungswalze 3 auf die Warenbahn B drückt.
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in Fig. 3 ist in schematischer Weise hervorgehoben, wie bei der Vorrichtung
gemäß Fig. 1 die Bahn um die beiden Führungswalzen 3 und 4 auf dem Rahmen 2 herumgelegt
werden kann.
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Es gibt insgesamt vier Möglichkeiten, wie durch die Anzahl der Richtungspfeile
versinnbildlicht ist. Bei den Möglici'tkeiten 1 und 3 wird der Umschlingungswinkel
der Bahn um die Führungswalzen 3 und 4 noch vergrößert, da die Bahn schlangenlinienförmig
um die Führungswalzen 3 und 4 herumgeführt ist. Bei allen vier islöclichkeiten wird
die Ausbreitwalze 15 gemäß Fig.
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1 am der Führungswalze 3 zulaufenden Bahnschleifenabschnitt angeordnet,
da er dort eine besonders gute Wirkung erzielen läßt.
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In Fig. 4 und 5 ist eine abgeänderte Ausführungsform einer Vorrichtung
1' zurn Führen einer laufenden Bahn erkennbar,
die sich dadurch
unterscheidet, daß die Ausbreitwalze I5 in Bahnlaufrichtuig hinter der Führungswalze
4 und dem Fühler 7 angeordnet ist, und sich an die innenliegende Oberfläche der
Bahn anlegt. Auch hierbei wird wieder gewährleistet, daß bei einer Verschwenkung
der Führungswalzen 3 und 4 um die Drehachse 5 diejenige Seite der Bahn B verstärkt
auf die Cberfläche der Ausbreitwalze 15 gepreßt wird, in der ein Korrekturirnpuls
in Richtung auf die Sollaufbahn erzeugt werden muß.
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Eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 1" geht aus den Figuren
6 und 7 hervor. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von den zuvor beschriebenen
dadurch, daß die in Bahnlaufrichtung vordere Führungswalze 29, die in einem nicht
näher dargestellten Rahmen mit Lagern 30 drehbar gelagert ist, in einer um eine
gedachte Drehachse 35 gekrümmt und quer zur Bahnlaufrichtung verlaufenden Führung
33 mit Gleitsteinen 34 seitlich verfahrbar ist. An den Gleitsteinen 34 greift ein
Antrieb 36 eines Antriebsmotors 37 an, der über eine Leitung 38 mit einem Irnpulsverstärker
39 in Regelverbindung steht, welcher über eine Leitung 40 von einem Randkantenfühler
31 ansteuerbar ist. In kurzem Abstand vor der Führungswalze 29 ist auch hier an
der Außensete der Bahnschleife, die durch eine zusätzliche Umlenkrolle 32 definiert
wird, eine Ausbreitwalze 15 angeordnet, die mit eingestellter Vorspannung an die
Oberfläche der Bahn drückt, und zwar, wie deutlich erkennbar ist, sogar unter Knickung
des geraden Bahnverlaufes und der damit verbundenen Erhchung des Umschlingungswinkels
der Bahn an der Führungswalze 29. Die Wirkung der Ausbreitwalze 15 ist hier die
gleiche wie bereits zur Figur 1 erläutert wurde.
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Bei einer korrigierenden Schwenk- und Verschiebebewegung der Führungswalze
29 in der Führung 33 wird die Bahn mit einer Seite verstärkt auf die Oberfläche
der Ausbreitwalze 15 geprel3t, so daß diese eine zusätzliche Kraft in Korrekturrichtung
erzeugt. Der Führungswalze 29 können entweder weitere Führungswalzen
33
oder 34 oder auch nicht unmittelbar auf dem Rahmen der Führungswalze 29 angeordnete
Abzugswalzen 34 nachgeschaltet sein.
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Schließlich zeigt Fig. 8 in Draufsicht und Fig. 9 in Seitenansicht
eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 1"' zum Führen einer laufenden Bahn,
wobei hier in einem Rahmen 23 insgesamt vier Führungswalzen angeordnet sind, von
denen in Bahnlaufrichtung die vorderen zwei Ausbreitwalzen 27 und 26 sind, während
die in Bahnlaufrichtung hinteren zwei Führungswalzen 23, 25 besondere Haftflächen
aufweisen. Die Drehachse 28 des Rahmens 23 befindet sich zwischen den beiden Ausbreitwalzen
27 und 26. Auch bei der Ausführung ist der in Bahnlaufrichtung ersten Führungswalze,
nämlich der Ausbreitwalze 27, eine Ausbreitwalze 15 vorgeschaltet, die bei einer
Verdrehung des Rahmens 23 zum Einleiten einer Korrektur der vorerwähnten Weise einen
zusätzlichen Korrekturimpuls in der wieder auszurichtenden Bahn B erzeugt. Die Bahn
B wird in dem Rahmen 23 um die einzelnen Führungswalzen 24, 25, 26, 27 schlangenlinienförmig
herumgelegt, so daß sie sehr stabil geführt und bei einem Verlaufen sehr rasch in
die Sollaufrichtung zurückgebracht wird.
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Der Abstand, in dem die Ausbreitwalze 15 vor der vorderen und/oder
hinter der hinteren Führungswalze 27 25 angeordnet ist, ist zweckmäßigerweise möglichst
kurz. Er wird jedoch in Abstirr.mung mit der Festigkeit oder Empfindlichkeit der
Bahnenware gewählt werden, um ein unzulässiges Zerren der Bahn im Randbereich zu
vermeiden.