DE4229750A1 - Vorrichtung zum aufbringen eines vliesbandes auf eine endlos umlaufende traegerbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufbrin­ gen eines Vliesbandes auf eine endlos umlaufende Trägerbahn in nebeneinandergereihten Windungen, bestehend aus einer re­ lativ zur Trägerbahn quer verfahrbaren Zubringereinrichtung für das Vliesband, die eine Besäumeinrichtung für das der Trägerbahn zugeführte Vliesbandtrum aufweist, und aus einer Einrichtung zum Erfassen des Längsrandverlaufes der bereits aufgebrachten, den jeweiligen Anlegerand für das zulaufende Vliesbandtrum bildenden Vliesbandwindung.

Um ein Vliesband in mehreren nebeneinandergereihten Windun­ gen so auf eine endlos umlaufende Trägerbahn aufbringen zu können, daß die einzelnen Windungen kantengenau aneinander­ gelegt werden, ist es bekannt, den Quervorschub der Träger­ bahn gegenüber der Zubringereinrichtung entsprechend dem Längsverlauf bzw. dem Längsrandverlauf der den jeweiligen Anlegerand bildenden, bereits auf die Trägerbahn aufgebrach­ ten Vliesbandwindung zu regeln. Zu diesem Zweck ist es be­ kannt (EP-A-1 23 969), einen Markierungsfaden gleichlaufend mit dem Vliesband zuzuführen, um an Hand des mit einer Zei­ lenkamera erfaßten Verlaufes des Markierungsfadens eine Stellgröße zur Steuerung der Antriebes für den Quervorschub der Trägerbahn gegenüber der in diesem Fall ortsfesten Zu­ bringereinrichtung abzuleiten. Um nicht nur Abweichungen von einem vorgegebenen Längsverlauf der Vliesbandwindungen be­ rücksichtigen zu können, ist bekannt (AT-PS 3 91 676), den den jeweiligen Anlegerand für das zulaufende Vliesbandtrum bildenden Längsrand der Vliesbandwindungen zu erfassen, was ein kantengenaues Aneinanderreihen der Vliesbandwindungen unter der Voraussetzung erlaubt, daß aufgrund der Besäumung des der Trägerbahn zulaufenden Vliesbandtrumes mit einer gleichbleibenden Vliesbandbreite gerechnet werden kann. In der Praxis hat sich allerdings herausgestellt, daß es immer wieder zu Breitenschwankungen im Bereich des der Trägerbahn zulaufenden Vliesbandtrumes und damit zu einem ungleichmäßi­ gen Aneinanderreihen der einzelnen Vliesbandwindungen kommt.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, eine Vor­ richtung zum Aufbringen eines Vliesbandes auf eine endlos umlaufende Trägerbahn mit einfachen konstruktiven Mitteln so zu verbessern, daß eine kantengenaue Nebeneinanderreihung der nacheinander auf die Trägerbahn aufgebrachten Vliesband­ windungen gewährleistet werden kann.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß zwi­ schen der Besäumeinrichtung und der Auftreffstelle des zuge­ führten Vliesbandtrumes auf die Trägerbahn eine Einrichtung zur Lageerfassung des Anschlußrandes des der Trägerbahn zu­ laufenden Vliesbandtrumes vorgesehen ist und daß die Einrich­ tung zum Erfassen des Längsrandverlaufes der bereits aufge­ brachten Vliesbandwindung als Sollwertgeber und die Einrich­ tung zur Lageerfassung des Anschlußrandes des der Trägerbahn zulaufenden Vliesbandtrumes als Istwertgeber an einen Regler angeschlossen sind, der eine Steuereinrichtung für den Ver­ lauf des Anschlußrandes des zulaufenden Vliesbandtrumes im Sinne eines Soll-Istwertabgleiches ansteuert.

Zufolge dieser Maßnahmen werden nicht nur Abweichungen im Be­ reich des Verlaufes der Anlegekante der bereits aufgebrach­ ten Vliesbandwindungen berücksichtigt, sondern auch im Be­ reich der Breite des der Trägerbahn zugeführten Vliesband­ trumes, weil ja der Verlauf der Anlegekante der vorausgehend aufgelegten Vliesbandwindung den Sollwert für den Verlauf der Anschlußkante des zulaufenden Vliesbandtrumes bildet und der Verlauf dieser Anschlußkante über eine entsprechende Steuereinrichtung so beeinflußt werden kann, daß auftretende Soll-Istwertdifferenzen ausgeregelt werden.

Zur Lageerfassung des Anschlußrandes des der Trägerbahn zu­ laufenden Vliesbandtrumes können unterschiedliche Fühler ein­ gesetzt werden, wenn mit diesen Fühlern der Randverlauf ge­ nau genug ohne Beeinträchtigung der Vliesbandeigenschaften oder des Vliesbandverlaufes bestimmt werden kann. Besonders günstige Verhältnisse können in diesem Zusammenhang aller­ dings mit einer Einrichtung erhalten werden, die aus einem gegen eine Umlenkführung für das Vliesbandtrum gerichteten optoelektronischen Empfänger besteht, weil über den opto­ elektronischen Empfänger, vorzugsweise eine Zeilenkamera, in an sich bekannter Art die Messung berührungslos durchgeführt werden kann und die Umlenkführung für das Vliesbandtrum des­ sen Verlauf gegenüber der Meßeinrichtung konstruktiv fest­ legt, was im Hinblick auf die für eine ausreichende Auflö­ sung notwendige Fokussierung eines optoelektronischen Emp­ fängers von besonderer Bedeutung ist.

Als Steuereinrichtung für den Verlauf des Anschlußrandes des der Trägerbahn zulaufenden Vliesbandtrumes lassen sich alle Stelleinrichtungen einsetzen, mit deren Hilfe eine Querver­ lagerung des zulaufenden Vliesbandtrumes gegenüber der Trä­ gerbahn erreicht werden kann. Aus diesem Grunde bietet sich der Antrieb für den Quervorschub der Zubringereinrichtung für diesen Zweck besonders an. Allerdings bedingt die ver­ gleichsweise große Masse der gesamten Zubringereinrichtung einen erhöhten Aufwand, wenn eine feinfühlige Regelung ange­ strebt wird. Vorteilhaftere Verhältnisse ergeben sich in diesem Zusammenhang, wenn die für eine Querverlagerung des zulaufenden Vliesbandtrumes zu bewegende Masse beschränkt werden kann, wie dies der Fall ist, wenn die Zubringerein­ richtung auf einem den Quervorschub sicherstellenden Schlit­ ten oder Wagen angeordnet und diesem Schlitten oder Wagen gegenüber um eine quer zum Vliesbandtrum bzw. zur Trägerbahn verlaufende Drehachse schwenkverstellbar gelagert ist. Der Querverlagerung des zulaufenden Vliesbandtrumes durch den konstanten Querantrieb des Schlittens oder Wagens kann somit über die Drehverstellung der Zubringereinrichtung eine Quer­ bewegung überlagert werden, die alle Abweichungen von einem geraden Längsrandverlauf im Bereich der Windungen und des zugeführten Vliesbandtrumes berücksichtigt, und zwar mit dem zusätzlichen Vorteil, daß das zugeführte Vliesbandtrum stets entsprechend dem Steigungswinkel ausgerichtet wird, unter dem es auf die Trägerbahn aufgelegt wird.

Eine weitere Möglichkeit zur Steuerung des Verlaufes des An­ schlußrandes des zulaufenden Vliesbandtrumes ergibt sich durch eine gesteuerte Beschneidung des Anschlußrandes, wobei das diesem Anschlußrand zugeordnete Besäummesser entspre­ chend quer verstellt wird. Diese Steuerung hat den Vorteil, daß kein Eingriff in den Quervorschub für das der Trägerbahn zulaufende Vliesbandtrum erfolgen muß, so daß die Auflage des Vliesbandtrumes unter einem konstanten Steigungswinkel beibehalten werden kann, was einen geraden Verlauf des Anle­ gerandes für die nachfolgende Vliesbandwindung sicherstellt.

Werden die äußeren Zugkräfte auf das der Trägerbahn zuge­ führte Vliesbandtrum verändert, so ändert sich zwangsläufig auch dessen Breite, weil eine Erhöhung der Zugspannung zu einer Einschnürung in der Vliesbreite führt. Diese Wirkung kann ebenfalls zur Steuerung des Randverlaufes des Vlies­ bandtrumes ausgenützt werden, wenn die Zuführgeschwindigkeit des Vliesbandtrumes entsprechend verstellt werden kann. Die Zugkräfte auf das Vliesbandtrum ergeben sich ja aus der Ge­ schwindigkeitsdifferenz zwischen der Vliesbandzuführgeschwin­ digkeit und der durch die Umlaufgeschwindigkeit der Träger­ bahn bestimmten Vliesbandabzugsgeschwindigkeit. Auch in die­ sem Fall kann unter Umständen ein zusätzlicher Eingriff auf den Quervorschub entfallen.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufbringen eines Vliesbandes auf eine endlos umlaufende Träger­ bahn in mehreren nebeneinandergereihten Windungen in einer zum Teil aufgerissenen, schematischen Seitenan­ sicht,

Fig. 2 eine bevorzugte Einrichtung zur Lageerfassung des An­ schlußrandes des der Trägerbahn zugeführten Vliesband­ trumes in einer zum Teil aufgerissenen Seitenansicht in einem größeren Maßstab,

Fig. 3 eine vereinfachte Draufsicht auf diese Lageerfassungs­ einrichtung und

Fig. 4 einen möglichen Schwenkantrieb für die Zubringerein­ richtung in einer Draufsicht gemäß dem Schnitt IV-IV der Fig. 1 in einem größeren Maßstab.

Die dargestellte Vorrichtung zum Aufbringen eines Vliesban­ des 1 auf eine endlos umlaufende Trägerbahn 2 besteht im we­ sentlichen aus einer Zubringereinrichtung 3 für das Vlies­ band 2, die über einen Schlitten 4 entlang einer Schienenfüh­ rung 5 quer zu der um Umlenkrollen 6 geführten, zu einem Schlauch zusammengefügten Trägerbahn 2 verfahrbar ist. Zum Antrieb des Schlittens 4 dient eine zur Schienenführung 5 parallele Zahnstange 7, mit der ein von einem Motor 8 ange­ triebenes Ritzel 9 kämmt. Die Zubringereinrichtung 3 selbst weist eine Abwickeleinrichtung 10 für eine Vliesbandrolle 11 und eine Besäumeinrichtung 12 für das von der Vliesbandrolle 11 abgewickelte, der Trägerbahn 2 zulaufende Vliesbandtrum 1 auf. Das von der Vliesbandrolle 11 abgezogene Vliesbandtrum durchläuft dabei zunächst eine freie Durchhangstrecke 13, um einen Ausgleich wickelbedingter innerer Spannungen zu ermög­ lichen, bevor es auf einen Bandförderer 14 gelangt, zwischen dem und einem Abzugswalzenpaar 15 das Vliesband 1 einer Zug­ spannung unterworfen wird, um es mit Hilfe der Besäumeinrich­ tung 12 genau beschneiden zu können. Das beschnittene Vlies­ bandtrum wird dann unter Beibehaltung einer bestimmten Zug­ spannung über eine Umlenkung 16 der Trägerbahn 2 zugeleitet, um auf der Trägerbahn 2 eine ein- oder mehrlagige Vliesauf­ lage aus mehreren nebeneinandergereihten, unter einem vorge­ gebenen Steigungswinkel aufgelegten Windungen 2a zu bilden.

Damit das von der Vliesbandrolle 11 abgezogene und mit Hilfe der Besäumeinrichtung 12 randseitig beschnittene Vliesband­ trum 1 unter dem vorgegebenen Steigungswinkel auf die um­ laufende Trägerbahn 2 genau aufgelegt werden kann, wird das Vliesbandtrum 1 über die Zubringereinrichtung 3 in Richtung des Steigungswinkels ausgerichtet. Zu diesem Zweck ist die Zubringereinrichtung 3 auf dem Schlitten 4 mittels eines Drehlagers 17 um eine Drehachse schwenkbar gelagert, die quer zum Vliesbandtrum bzw. quer zu der Trägerbahn 2 im Be­ reich der Auftreffstelle 18 des Vliesbandtrumes 1 auf die Trägerbahn 2 verläuft, aber mit Abstand von dieser Auftreff­ stelle 18 vorgesehen ist.

Zur Drehverstellung der Zubringereinrichtung 3 gegenüber dem Schlitten 4 ist ein Schwenkzylinder 19 vorgesehen, der zwi­ schen dem Schlitten 4 und der Zubringereinrichtung 3 ange­ lenkt ist und beidseitig beaufschlagt werden kann. Die Steuerung dieser Beaufschlagung erfolgt über entsprechende Ventile 20 in den Beaufschlagungsleitungen, von denen aus Übersichtlichkeitsgründen in der Fig. 1 lediglich eine sche­ matisch angedeutet ist. Der Stellantrieb 21 für diese Ven­ tile 20 wird über einen Regler 22 angesteuert, der an einen Winkelgeber 23 angeschlossen ist, um den Istwert der jewei­ ligen Drehstellung der Zubringereinrichtung 3 gegenüber dem Schlitten 4 zu erhalten. Zusätzlich ist der Regler 22 an eine Einrichtung 24 zum Erfassen des Längsrandverlaufes der bereits aufgebrachten, den jeweiligen Anlegerand für das der Trägerbahn 2 zulaufende Vliesbandtrum bildenden Vliesband­ windung 2a und an eine Einrichtung 25 zur Lageerfassung des Anschlußrandes des der Trägerbahn zulaufenden Vliesbandtru­ mes vorgesehen. Diese Einrichtung 25 zum Erfassen des Längs­ randverlaufes des Anschlußrandes 1a des zulaufenden Vlies­ bandtrumes 1 an die bereits aufgebrachte Vliesbandwindung 2a wird vorzugsweise als optoelektronischer Empfänger 26, z. B. eine Zeilenkamera, ausgebildet, die den Anschlußrand 1a des Vliesbandtrumes 1 im Bereich der Umlenkführung 16 für das Vliesband zwischen den Abzugswalzen 15 und der Auftreffstel­ le 18 erfaßt, um die für eine genaue Lageerfassung erforder­ liche Zuordnung des Vliesbandtrumes zur optoelektronischen Meßeinrichtung konstruktiv festzulegen. Auf der der Zeilen­ kamera 26 gegenüberliegenden Seite der Umlenkführung 16 wird zweckmäßig eine Lichtquelle 27 zur Beleuchtung des zu erfas­ senden Vliesbandrandes vorgesehen sein. Die Umlenkführung 16, die vorzugsweise eine Breithalterwirkung auf das Vlies­ band aufweisen soll und daher ballig ausgebildet ist, ist im Bereich des abzutastenden Vliesbandrandes mit einer Durch­ brechung 28 versehen, um entweder den Lichtdurchlaß auf den Vliesbandrand 1a oder einen freien Durchblick für die Zeilen­ kamera zu ermöglichen.

Um ein kantengenaues Aneinanderlegen der einzelnen Vlies­ bandwindungen 2a sicherzustellen, wird der Meßwert der Ein­ richtung 24 betreffend die Lage des Anlegerandes der Vlies­ bandwindung 2a bezüglich der Trägerbahnbreite als Sollwert eingesetzt, an den der durch den Anschlußrand 1a des zulau­ fenden Vliesbandtrumes 1 bestimmte Istwert angeglichen wer­ den soll, um eine entsprechende Nachführung des zulaufenden Vliesbandtrumes 1 an die bereits aufgelegte Vliesbandwindung 2a sicherzustellen. Wird durch den Regler 22 eine Soll-Ist­ wertdifferenz festgestellt, so kann der Antriebsmotor 8 für den Schlittenquervorschub entsprechend angesteuert werden, um die sonst auftretenden Abweichungen hinsichtlich des Randverlaufes der aneinanderstoßenden Windungen auszuregeln.

Eine andere Möglichkeit zur Steuerung des Randverlaufes be­ steht darin, das Ventil 20 im Sinne eines Soll-Istwertab­ gleiches anzusteuern, so daß das Ausgangssignal der Einrich­ tung 24 zur Erfassung des Längsrandverlaufes der bereits auf­ gebrachten Vliesbandwindung 2a eine Führungsgröße für den Steigungswinkel darstellt, unter dem das Vliesband auf die Trägerbahn 2 aufgebracht wird.

Ein anderer Steuerungseingriff ergibt sich, wenn die Besäum­ einrichtung während des Besäumvorganges quer verstellbare Schneidwerkzeuge 29 aufweist, denen eine vom Regler 22 an­ steuerbare Verstelleinrichtung 30 zugeordnet ist. Mit Hilfe dieser quer zur Vliesbandbreite verstellbaren Schneidwerk­ zeuge 29 kann der jeweilige Anschlußrand des zulaufenden Vliesbandtrumes entsprechend der festgestellten Soll- Ist­ wertdifferenz abweichend vom geraden Verlauf beschnitten werden.

Zum Antrieb des Abzugswalzenpaares 15 der Besäumeinrichtung 12 dient ein Motor 31, der auch den Bandförderer 14 antreibt, und zwar mit einem vorgegebenen Übersetzungsverhältnis zu den Abzugswalzen 15, damit eine gleichbleibende Zugspannung für den Besäumvorgang auf das Vliesbandtrum ausgeübt werden kann. Dieser Motor 31 kann ebenfalls durch den Regler beauf­ schlagt werden, so daß bei gleichbleibenden Spannungsbedin­ gungen im Bereich der Besäumeinrichtung die Zuführgeschwin­ digkeit des Vliesbandtrumes 1 zur Trägerbahn 2 im Sinne eines Soll-Istwertabgleiches geregelt werden kann, weil mit einer zunehmenden Verringerung der Zuführgeschwindigkeit des Vliesbandtrumes 1 gegenüber der im allgemeinen gleichblei­ benden Umlaufgeschwindigkeit der Trägerbahn 2 die Zugspannun­ gen im Vliesbandtrum im Bereich zwischen der Besäumeinrich­ tung und der Auftreffstelle des Vliesbandtrumes auf die Trä­ gerbahn steigen und damit die Vliesbandbreite abnimmt, was den Ausgleich einer entsprechenden Abweichung im Verlauf des Anlegerandes der bereits aufgebrachten Vliesbandwindung er­ laubt. Eine Vergrößerung der Zuführgeschwindigkeit des Vlies­ bandtrumes 1 hat naturgemäß die gegensinnige Wirkung einer Vliesbandverbreiterung.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das darge­ stellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So können die ein­ zelnen Maßnahmen zur Steuerung des Randverlaufes des der Trägerbahn zulaufenden Vliesbandtrumes jeweils für sich oder in einer beliebigen Kombination eingesetzt werden, wenn dies die jeweiligen Umstände erfordern.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Aufbringen eines Vliesbandes auf eine endlos umlaufende Trägerbahn in nebeneinandergereihten Win­ dungen, bestehend aus einer relativ zur Trägerbahn quer ver­ fahrbaren Zubringereinrichtung für das Vliesband, die eine Besäumeinrichtung für das der Trägerbahn zugeführte Vlies­ bandtrum aufweist, und aus einer Einrichtung zum Erfassen des Längsrandverlaufes der bereits aufgebrachten, den jewei­ ligen Anlegerand für das zulaufende Vliesbandtrum bildenden Vliesbandwindung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Besäumeinrichtung (12) und der Auftreffstelle (18) des zuge­ führten Vliesbandtrumes (1) auf die Trägerbahn (2) eine Ein­ richtung (25) zur Lageerfassung des Anschlußrandes des zu­ laufenden Vliesbandtrumes (1) vorgesehen ist und daß die Einrichtung (24) zum Erfassen des Längsrandverlaufes der be­ reits aufgebrachten Vliesbandwindung (2a) als Sollwertgeber und die Einrichtung (25) zur Lageerfassung des Anschlußran­ des des der Trägerbahn (2) zulaufenden Vliesbandtrumes (1) als Istwertgeber an einen Regler (22) angeschlossen sind, der eine Steuereinrichtung für den Verlauf des Anschlußran­ des des zulaufenden Vliesbandtrumes (1) im Sinne eines Soll- Istwertabgleiches ansteuert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (25) zur Lageerfassung des Anschlußran­ des des der Trägerbahn (2) zulaufenden Vliesbandtrumes (1) aus einem gegen eine Umlenkführung (16) für das Vliesband­ trum (1) gerichteten optoelektronischen Empfänger besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuereinrichtung für den Verlauf des An­ schlußrandes (1a) des zulaufenden Vliesbandtrumes (1) aus dem Antrieb (8) für den Quervorschub der Zubringereinrich­ tung (3) besteht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung für den Verlauf des Anschlußrandes (1a) des zulaufenden Vliesbandtrumes (1) aus einer Einrichtung (19) zur Drehverstellung der Zubrin­ gereinrichtung (3) um eine quer zum Vliesbandtrum (1) bzw. quer zur Trägerbahn (2) verlaufenden Drehachse besteht.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung für den Verlauf des Anschlußrandes (1a) des zulaufenden Vliesbandtrumes (1) aus einer Einrichtung (30) zur Querverstellung des jeweils dem Anschlußrand des zulaufenden Vliesbandtrumes (1) zuge­ ordneten Besäummessers (29) der Besäumeinrichtung (12) be­ steht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung für den Verlauf des Anschlußrandes (1a) des zulaufenden Vliesbandtrumes (1) aus einer Einrichtung (31) zur Verstellung der Zuführge­ schwindigkeit des Vliesbandtrumes (1) gegenüber der Träger­ bahn (2) besteht.