DE3613580C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Antrieb eines Stellmittels für die Seitenkorrektur eines laufenden Bandmaterials mit einem Motor, einem durch den Motor entlang einer Führung bewegbaren Gehäuse und einem am Gehäuse angeordneten Befestigungsteil für das Stellmittel.

Seitwärts bewegliche Stellmittel in einer Anlage zur Korrektur der Seitwärtsbewegung eines durchlaufenden flachen Bandmaterials werden im allgemeinen an der Kante des durchlaufenden flachen Bandmaterials angebracht. Wenn nun ein durchlaufendes flaches Bandmaterial verschoben wird und dabei eine Seitwärtsbewegung vollzieht, bewegen die Stellmittel die Kanten des durchlaufenden flachen Bandmaterials in vorher festgesetzten Richtungen, wodurch der Durchlauf wieder einwandfrei geradlinig erfolgt.

Als Mittel zum Antrieb eines Stellmittels des zuvor erwähnten Typs ist bereits aus der DE 33 03 302 A1 ein Antrieb bekannt, der eine Schraubenspindel enthält und Muttern, die über das Gewinde mit der Schraubenspindel verbunden sind, sowie einen Elektromotor, der entweder die Schraubenspindel oder die Muttern im Umkehrbetrieb rotieren läßt. Das Stellmittel ist mit den Muttern verbunden und kann mit diesen in einer vorher festgelegten Richtung durch die umkehrbare Rotation des Motors bewegt werden.

Bei dieser Anordnung mit der Schraubenspindel ist jedoch die Positioniergenauigkeit des Stellmittels noch verbesserungsfähig und weiterhin entstehen in Verbindung mit der Verstellung der Schraubenspindel durch einen Motor störende Motorgeräusche.

Aus der DE-PS 29 30 534 ist es bereits bekannt geworden, eine Vorrichtung so auszubilden, daß mit Hilfe des Linear­ motorprinzips eine Bahn transportiert wird.

Aus der US-PS 27 31 212 ist bereits bekannt, ein Bandmaterial mit Hilfe des Linearmotorprinzips in Längsrichtung zu bewegen und das Band auch in seitlicher Richtung zu korrigieren. Hierbei bilden Elektromagnete das Primärteil und das Bandmaterial das Sekundärteil.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung der genannten Art so weiterzubilden, daß die Positioniergenauigkeit des Stellmittels und die Geräuscharmut verbessert werden kann.

Zur Lösung der Aufgabe ist es vorgesehen, daß der Motor als Linearmotor ausgebildet ist, der aus einer Laufschiene und einem Gleitstück als Primärteil bzw. Sekundärteil besteht, wobei das Gleitstück unterhalb der im wesentlichen horizontal verlaufenden Laufschiene entlang der Laufschiene geführt ist und daß das mit dem Gleitstück fest verbundene Gehäuse das Gleitstück und die Laufschiene umschließt, wobei zwischen der Laufschiene und der oberen Gehäusewand zur Vermeidung der Reibung ein Zwischenraum dadurch besteht, daß das Gleitstück durch Magnetkraft gegen die Laufschiene gedrückt wird.

Hierbei wird es bevorzugt, wenn die Laufschiene festehend angeordnet ist.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß das Befestigungsteil am Gehäuse drehbar befestigt ist.

Bei einer Ausführung ist es vorgesehen, daß die Laufschiene an einem Ende schwenkbar gelagert ist bei vertikaler Anordnung der Schwenkachse.

Die Erfindung wird angewendet bei Vorrichtungen zum Antrieb eines seitwärts beweglichen Stellgliedes in einer Anlage zur Korrektur der Seitwärtsbewegung eines durchlaufenden flachen Bandmaterials, wie beispielsweise ein Gewebe, ein dünnes Metallband oder eine Papierbahn. Die Erfindung kann auch angewendet werden bei einer Antriebsvorrichtung, die als Schwenkantrieb für den Schenkarm eines Spannrahmens zum Einspannen und Korrigieren der Seitwärtsbewegung eines durchlaufenden Fabrikates dient, wie z. B. beim Färben oder Trocknen.

Mit der Erfindung ist demnach eine Vorrichtung geschaffen zum Antrieb eines seitwärts beweglichen Stellgliedes in einer Anlage zur Korrektur der Seitwärtsbewegung, wobei das Gleitstück des Linearmotors, der durch Signal eines Detektors an der Materialkante eines durchlaufenden flachen Bandmaterials gesteuert wird, in eine vorher bestimmte Position bewegt und dort angehalten werden kann und zwar in schneller Abhängigkeit von Steuersignalen, wodurch eine höchst genaue Positionierung des seitwärts beweglichen Stellmittels erzielt wird unter weitgehender Ge­ räuscharmut seitens des Motors.

Die Laufschiene selbst ist vorzugsweise feststehend angeordnet. Abhängig vom Typ einer Anlage zur Korrektur von Seitenbewegungen kann jedoch ein Ende der Laufschiene drehbar mit einer vertikalen Drehachse verbunden sein, wobei das Befestigungsteil mit dem Gehäuseoberteil drehbar verbunden ist. Mit einem derartigen Aufbau kann das Stellmittel eine quer zur Bahn verlaufende Hin- und Herbewegung und eine horizontale Drehbewegung ausführen.

Das Gleitstück des Linearmotors wird längs der Laufschiene hin und her bewegt, so daß das seitwärts bewegliche Stellmittel auf dem Gehäuse bewegt wird, wodurch die Seitwärtsbewegung eines durchlaufenden flachen Bandmaterials in einfacher Art korrigiert werden kann.

Der Erfindung entsprechend kann der Linear­ motor, welcher durch ein Signal vom Detektor an der Materialkante gesteuert wird, sicher betätigt und in eine vorher bestimmte Position gebracht und dort angehalten werden; die Signalsteuerung kann infolge der einem Linear­ motor anhaftenden Eigenschaften sehr schnell erfolgen. Das Stellmittel kann im Hinblick auf seine Positio­ nierung mit großer Genauigkeit gesteuert werden, wodurch also eine sehr genaue Korrektur der Seitwärtsbewegung eines durchlaufenden flachen Bandmaterials vorteilhaft bewirkt wird.

Die kompakte Konstruktion und der einfache Aufbau der Vorrichtung erleichtern deren Aufstellen, Bedienung und Instandhaltung. Der Raumbedarf bei der Installation der Vorrichtung kann reduziert werden, wodurch hohe Wirt­ schaftlichkeit erzielt wird. Die einem Linearmotor anhaf­ tenden Eigenschaften vermindern vorteilhaft das Geräusch beim Betrieb des Motors.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt der erfindungsgemäßen Vor­ richtung von vorn (Ausschnitt).

Fig. 2 ist eine Vorderansicht der Vorrichtung.

Fig. 3 ist die zur Fig. 2 gehörige Draufsicht.

Fig. 4 ist ein Längsschnitt in Seitenansicht der Haupt­ teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 5 ist eine Vorderansicht einer in anderer Weise zusammengesetzten erfindungsgemäßen Vorrich­ tung.

Fig. 6 ist eine Draufsicht auf einen Spannrahmen, auf dem die erfindungs­ gemäße Vorrichtung aufgesetzt worden ist; sie bewirkt hier ein Schwenken des Schwenkarms des Spannrahmens.

Fig. 7 ist ein Längsschnitt in Vorderansicht einer kon­ ventionellen Antriebsvorrichtung für das Stellmittel.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Antrieb eines seitwärts beweglichen Stellmittels 17 einer Anlage zur Korrektur der Seitwärtsbewegung eines durchlaufenden flachen Band­ materials.

Diese Antriebsvorrichtung enthält einen Linearmotor 20 (bei dieser Ausführung wird ein linearer Schrittmotor gezeigt), bestehend aus einer feststehende Laufschiene 18 mit bestimmter Länge und einem Gleitstück 19 unterhalb der Laufschiene 18, ein am Unterteil des Gleitstücks 19 befestigtes Gehäuse 21, welches das Gleitstück 19 und die Laufschiene 18 umfaßt, um das Gleitstück 19 vor dem Abfallen zu be­ wahren, sowie ein Befestigungsteil 22 in der Mitte des Gehäuseoberteils 21; das Stellmittel 17 ist so konstru­ iert, daß es auf das Befestigungsteil 22 montiert werden kann.

In den Fig. 2 und 3 wird veranschaulicht, wie die Lauf­ schiene 18 an beiden Enden auf Stützen 23 gesetzt ist und an ihrer Unterseite fast über ihre gesamte Länge eine Vielzahl von Zähnen 18 a besitzt, um das Gleitstück 19 bewegen zu können. An einer Seite unterhalb der Laufschiene 18 ist in Längsrichtung eine Führungsnut 18 b in die Laufschiene 18 eingearbeitet. Vier Rollen 24 drücken auf die Unter­ seite der Laufschiene 18; sie sind an den entsprechenden vier Ecken des Gleitstücks 19 gegenüber der Laufschiene 18 drehbar angebracht. Von diesen vier Rollen 24 besitzen die beiden Rollen 24, welche der Seite mit der Führungsnut 18 b zugeordnet sind, jeweils eine Führungsrolle 24 a, die in die Führungsnut 18 b eingreifen; dies ist in Figur 4 dargestellt. Innerhalb des Gleitstücks 19 befinden sich zur Bewegung des Gleitstücks 19 vier Magnetpole 25, die miteinander über einen Permanentmagneten M verbunden sind und sich gegenüber den Zähnen 18 a der Laufschiene 18 be­ finden. Auf diese Weise wird das Gleitstück 19 an die Unterseite der Laufschiene 18 durch die Magnetkraft der Magnetpole 25 angedrückt. Das Gleitstück 19 kann nun, der Arbeitsweise eines Linearmotors entsprechend, durch die Gleit- und Führungswirkung der Rollen 24 und der Führungs­ rollen 24 a geradlinig bewegt werden.

Das Gehäuse 21, ist über eine Platte 19 a mit dem Unterteil des Gleitstücks 19 verbunden und ist auf die Laufschiene 18 mit einem Abstand 1 aufgesetzt, um eine Reibung zwischen der Laufschiene 18 und dem Gehäuseober­ teil 21 a des Gehäuses 21 zu vermeiden.

Wie bereits zuvor erwähnt, wird das Gleitstück 19 durch die Magnetkraft gegen die Laufschiene 18 gedrückt, wodurch vermieden wird, daß das Gleitstück 19 von der Laufschiene 18 abfällt. Eine starke Erschütterung oder eine ähnliche Vibration kann jedoch bewirken, daß das Gleitstück 19 von der Laufschiene 18 abfällt. In einem solchen Fall, selbst dann, wenn das Gleitstück 19 zusammen mit dem Gehäuse 21 von der Laufschiene 18 getrennt worden ist, verhindert das Gehäuseoberteil 21 a, daß das Gleitstück 19 von der Lauf­ schiene 18 abfällt, und das Gleitstück 19 kann leicht wieder an die Laufschiene 18 gedrückt werden. Diese Druck­ kraft ist so eingestellt, daß das Gleitstück 19 auch unter Belastung durch das Stellmittel 17 auf dem Befestigungs­ teil 22 nicht abfällt. In Fig. 1 ist dargestellt, daß es zweckmäßig ist, an der Unterseite im jeweils linken und rechten Bereich des Stellmittels 17 zwei Laufrollen 26 anzubringen und eine Führungsschiene 27 zum Tragen und Führen dieser Laufrollen 26 in Querrichtung vorzusehen; dadurch wird die unmittelbare Belastung des Gleitstücks 19 durch das Stellmittel 17 vermieden.

In der Mitte der Unterseite des Befestigungsteiles 22 ist senkrecht ein Drehzapfen 22 a angebracht. Dieser Dreh­ zapfen 22 a ist in der Mitte des Oberteils des Gehäuses 21 durch Drucklager 28 so abgestützt, daß das Befestigungs­ teil 22 mit dem Gehäuse 21 horizontal drehbar verbunden ist.

In dem in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbei­ spiel ist die Laufschiene 18 des Linearmotors mit ihren beiden Enden an links und rechts vorhandenen Stützen 23 befestigt. Eine derartige Ausführung ist daher besonders zweckmäßig, wenn das Stellmittel 17 in paralleler Richtung zur Laufschiene 18 hin- und herbewegt wird, um den beabsichtigten Korrekturvorgang zu bewirken.

Wenn jedoch, wie in Fig. 6 dargestellt, der untere Teil 17 a des Stellmittels oder Schwenkarms 170 eines Spann­ rahmens horizontal schwenkbar um einen Drehzapfen 29 ange­ ordnet ist, und wenn der Teil 17 b des Arms 170 durch die Querbewegung des Linearmotors 20 quer ausgelenkt wird, kann die Konstruktion auch so erfolgen, daß der Arm 170 geschwenkt und der Motor 20 quer bewegt werden.

Wie in den Fig. 5 und 6 für ein zweites erfindungsge­ mäßes Ausführungsbeispiel dargestellt, bedeutet dies, daß lediglich ein Ende der Laufschiene 18 mit einem vertikalen Drehzapfen 31 an einem Rahmen 30 schwenkbar verbunden werden kann. Mit einer derartigen Anordnung kann das Befestigungsteil 22 für den Arm 170 und die Laufschiene 18 um die Drehzapfen 22 a bzw. 31 horizontal gedreht werden.

In der Fig. 6 ist das durchlaufende Bandmaterial ganz allge­ mein mit F bezeichnet.

Der Linearmotor 20 wird in Abhängigkeit von dem Signal (Impuls) eines Detektors (nicht dargestellt) an der Kante des Bandmaterials nach links oder rechts bewegt. Dem zurück­ gelegten Weg des Linearmotors 20 entsprechend wird das durchlaufende Bandmaterial F durch das Stellmittel 17 nach links oder rechts bewegt, so daß eine Seitwärtsbewegung des durchlaufenden Bandmaterials F korrigiert wird.

Zu diesem Zeitpunkt ist die Länge der Querbewegung des Motors 20 dem Eingangssignal direkt proportional, so daß das Stellmittel in seiner Lage mit großer Genauigkeit gesteuert und das gesamte Kontrollsystem vereinfacht werden kann.

Darüber hinaus erleichtern die kompakte Konstruktion und der einfache Aufbau der Vorrichtung das Anbringen an einen Rahmen der Gesamtanlage oder an irgendeinem Gestell und die Wartung der Vorrichtung. Die Betriebssicherheit und Lebensdauer der Vorrichtung können erhöht werden, und es kann beim Einsatz der Vorrichtung an Raum gespart werden, was die Wirtschaftlichkeit erhöht. Außerdem kann das durch den Motor verursachte Geräusch infolge der tech­ nischen Eigenschaften eines Linearmotors verringert werden.

Wie in Fig. 7 dargestellt, enthält die durch den Erfinder früher vorgeschlagene Vorrichtung einen Umkehrmotor 1 mit einer Hohlwelle 2, mit Lagern 3 für die Welle 2, mit einem mit dem Außenumfang der Welle 2 verbundenen Rotor 4, mit einem über dem Rotor 4 liegenden Stator 5 und mit einem Gehäuse 6, das alle zuvor erwähnten Teile umschließt, mit einer Schraubenwelle 7 mit vorher festgesetzter Länge und mit einem Hohlteil 8, das auf die Schraubenwelle 7 geschoben wird. Das Hohlteil 8 wird an einem Ende der Hohlwelle 2 mit einer Schraube 9 festgehalten und bildet eine Mutter 11, die innen mit einer umlaufenden Nut 10 zur Aufnahme einer Vielzahl von Schmierkugeln versehen ist. Die Schraubenwelle 7 wird in das Hohlteil 8 einge­ schoben und ist mit diesem gewindeähnlich über die Schmierkugeln 12 verbunden. Die beiden Enden der Schraubenwelle 7 sind nicht verdrehbar auf Stützen 13 festgesetzt.

Mit einer derartigen Anordnung ist es möglich, daß der Motor 1 durch Vorwärts- und Rückwärtsrotation des Rotors 4 das Gehäuse 6 in axialer Richtung hin- und herbe­ wegen kann. Wenn ein seitwärts bewegliches Stellmittel 15 einer Anlage zur Korrektur der Seitwärtsbewegung eines durchlaufenden flachen Bandmaterials an einem Zapfen 16 a eines Befestigungsgliedes 16 mit dem Oberteil des Ge­ häuses 6 über Lager 14 drehbar verbunden wird, kann die Vorrichtung dazu benutzt werden, um das Stellmittel 15 in axialer Richtung bezüglich der Schraubenwelle 7 hin- und herzubewegen. Da diese Vorrichtung so konstruiert ist, daß der Motor 1 selbst seine Drehrichtung ändern kann, ist die gesamte Vorrichtung gegenüber einer konventionellen Anlage bemerkenswert vereinfacht; eine konventionelle Anlage benötigt Übertragungsteile (nicht dargestellt) wie beispielsweise Treibriemen, Riemenscheiben und einen äußeren Antriebsmotor. Die gesamte Vorrichtung kann also sehr raumsparend konstruiert werden. Jedoch wirft die Ver­ wendung eines Rotationsmotors, wie des Motors 1, folgende Probleme auf.

Das Ein- und Abschalten des Motors 1 erfolgt zum Beispiel durch ein erstes Signal, welches auf die Seitwärtsbewe­ gung eines durchlaufenden flachen Bandmaterials reagiert, und durch ein zweites Signal, welches die Korrektur der Seitwärtsbewegung meldet; beide Signale werden durch einen Detektor (nicht dargestellt) der Vorrichtung zur Korrektur einer Seitwärtsbewegung ausgelöst. Zwischen dem Ein- und Abschalten des Motors 1 und der resultieren­ den Start-/Stopbewegung des Stellmittels 15 gibt es oft eine Zeitverzögerung. Insbesondere dann, wenn das Stellmittel 15 anhalten muß, kann eine sehr genaue Steuerung nicht erwartet werden. Mit anderen Worten: es findet eine übertriebene Korrektur des Durchlaufs statt, wodurch das flache Bandmaterial in Form einer Zick-Zack-Linie die Anlage durchläuft. Dadurch werden weitere Seitwärtsbewegungen des durchlaufenden flachen Bandmaterials verursacht, oder es treten unnötige Bewe­ gungen des Stellmittels 15 auf. Darüber hinaus stellt das durch die Rotation des Motors hervorgerufene Geräusch ein weiteres Problem dar.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Antrieb eines Stellmittels für die Seitenkorrektur eines laufenden Bandmaterials mit einem Motor, einem durch den Motor entlang einer Führung bewegbaren Gehäuse und einem am Gehäuse angeordneten Befestigungsteil für das Stellmittel, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor als Linearmotor (20) ausgebildet ist, der aus einer Laufschiene (18) und einem Gleitstück (19) als Primärteil bzw. Sekundärteil besteht, wobei das Gleitstück (19) unterhalb der im wesentlichen horizontal verlaufenden Laufschiene (18) entlang der Laufschiene (18) geführt ist und daß das mit dem Gleitstück (19) fest verbundene Gehäuse (21) das Gleitstück (19) und die Laufschiene (18) umschließt, wobei zwischen der Laufschiene (18) und der oberen Gehäusewand (21 a) zur Ver­ meidung der Reibung ein Zwischenraum dadurch besteht, daß das Gleitstück (19) durch Magnetkraft gegen die Laufschiene (18) gedrückt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsteil (22) am Gehäuse (21) drehbar befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufschiene (18) feststehend angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufschiene (18) an einem Ende schwenkbar gelagert ist bei vertikaler Anordnung der Schwenkachse.