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Die Erfindung betrifft im allgemeinen die Stabilisierung eines eine
Bandschleife bildenden Bandes mit Einkerbungen, Löchern oder anderen
Öffnungen bei dessen Durchgang durch einen Unterdruckbehälter und betrifft
insbesondere die Anbringung eines elastischen Rings, der innerhalb dieser
Bandschleife positionierbar ist.
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Unterdruckbehälter werden schon seit langem zur Anlegung von
mechanischen Zugspannungen an Bänder, z. B. aus Papier oder fotografischem
Material angewendet. Bei einer beispielhaften Anwendung eines
Unterdruckbehälters ist dieser am Bewegungspfad zwischen einer
Bandabwickelund einer Bandaufwickeleinrichtung angeordnet. Dabei wird eine
Bandschleife in dem Unterdruckbehälter gebildet, indem ein Unterdruck am
Boden des Behälters angelegt wird und dieser Unterdruck die Schleife in
dem Behälter leicht gespannt hält. Das Band kann dann während des
Aufwickelvorgangs diskontinuierlich aus dem Behälter herausbewegt werden
bzw. es kann dem Behälter fortlaufend oder diskontinuierlich von der
Abwickeleinrichtung zugeführt werden. Ebenfalls bekannt ist die
Anordnung von Sensoren, die die Lage der Schleifenunterseite in dem
Unterdruckbehälter erfassen und die Antriebsvorrichtung zwischen der
Bandzufuhr und dem Unterdruckbehälter abschalten, sobald die Schleife eine
vorgegebene Höchstgröße erreicht hat.
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Wenn das durch den Unterdruckbehälter laufende Band eine bzw. mehrere
Einkerbungen oder andere Öffnungen hat, beginnt das Band während des
Durchgangs durch den Behälter übermäßig zu schwingen, und die in dem
Unterdruckbehälter angelegte Bandspannung wird erheblich verringert,
wenn eine Einkerbung durch den unteren Teil der Schleife in dem
Unterdruckbehälter
läuft. Diese Schwingung und der gleichzeitige
Spannungsabfall werden von dem durch die Einkerbung kommenden Luftstoß
verursacht. Derartige Schwingungen und die Änderung der Bandspannung sind
äußerst unerwünscht und können die dem Unterdruckbehälter
gegebenenfalls nachgeordneten Arbeitsgänge nachteilig beeinflussen.
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Aus US-A-2 862 675, in der eine dem Oberbegriff von Anspruch 1
entsprechende Vorrichtung gezeigt wird, ist ein Transportsystem für
perforierte Bänder bekannt, wobei ein Ring innerhalb der Bandschleife in
einem Unterdruckbehälter so positioniert ist, daß er die Perforationen in
dem Band abdeckt. US-A-3 871 597 beschreibt eine Etikettiervorrichtung,
bei der ein Band eine Vielzahl von Etiketten trägt. Eine Bandschleife
bildet sich in einer Kammer und durch Anlegen eines Unterdrucks wird das
Band sozusagen als Vorratsschleife in die Kammer gezogen Ein sich in
dieser Kammer befindender Vorhang sorgt dafür, daß die
Schleifenkonfiguration beibehalten wird. Dieser Vorhang soll aus einem dünnen,
elastischen Material, zum Beispiel Nylon einer Dicke von 1,25 mm bestehen, das
durch den Unterdruck angezogen und gegen das Band gedrückt wird, um
dessen Schleifenform aufrechtzuerhalten. Ein Ende dieses Vorhangs ist an
einem Stützstab befestigt, während das andere, nicht befestigte, Ende mit
dem Band ständig in Wirkverbindung steht. Das Band ist am Umfang eines
jeden Etiketts mit Stanzschnitten derart versehen, daß eine Abtrennung
der Etikette vom Rest des Bandes erleichtert wird. Jede Etikettenfläche
wird von einer Vielzahl von Stanzschnitten begrenzt, die eine
geschlossene, die Etikettenfläche umgebende, Schleife bilden. Die Randbereiche
des Bandes und die Bereiche außerhalb der Etikettenfläche sind entlang
der Bandlänge mit voneinander beabstandeten Löchern versehen, die mit
Stachelwalzen in Eingriff kommen. Der Vorhang selbst ist anscheinend
nicht perforiert und soll der Beschreibung nach die Bandbereiche
abdekken, in denen sich Perforationen für die Etikettenabtrennung bzw. den
Stachelwalzeneingriff befinden. Der Vorhang ist so angeordnet, daß er
sich über die gesamte Breite der Vorratskammer erstreckt, wenn das Band
schmäler ist als die Kammer. Außerdem besteht er aus undurchsichtigem
Material, das einen zum Erfassen und Bestimmen der Größe einer Schleife
in der Kammer verwendeten Lichtstrahl unterbrechen kann.
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Aus US-A-3 807 612 ist eine Bandzuführvorrichtung für eine Maschine zur
Herstellung von Rohlingen bekannt. Diese Patentschrift offenbahrt einen
Unterdruckbehälter, in dem die Größe einer Schleife aus bandförmigem
Material mittels einer Anordnung von Lampen und zugehörigen Fotozellen
erfaßt wird. In Spalte 10 dieser Patentschrift wird erläutert, daß das
Schleifenprüfsystem bei Verwendung von durchsichtigem Bandmaterial
unwirksam, ungenau oder untauglich sein kann. Um diesem Nachteil
abzuhelfen wird ein undurchsichtiges Schutzschild aus elastischem Material
innerhalb der Bandschleife aufgehängt. Ein Ende dieses Schildes wird an
einem Stab befestigt und das freie andere Ende kann mit der Bandschleife
in Wirkverbindung kommen. Die Breite dieses Schildes ist so bemessen,
daß es die von den Lampen auf die Fotozellen gerichteten Lichtstrahlen
unterbricht, wodurch dessen Höchstbreite nur geringfügig unter der des
schmälsten Bandbereichs des aus dem in den Unterdruckbehälter zu
ziehenden Bandes liegt. Die Länge dieses Schildes ist so bemessen, daß es
die Unterseite der Schleife erreicht, wenn die Schleife groß genug ist, um
Licht von der untersten Fotozelle der Anordung zu empfangen. Der auf
die Schleife wirkende Luftdruckausgleich zwingt das Schild, sich im
wesentlichen der inneren Schleifenoberfläche anzupassen.
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Die erstgenannte, durch ein Patentrecht geschützte, Vorrichtung umfaßt
einen Ring, der innerhalb einer von einem perforierten Band gebildeten
Schleife positioniert ist. Die Schleifenform ändert sich nicht bei der
Aufund Abbewegung der Schleife in dem Unterdruckbehälter. Daher ist in
diesem Fall kein elastischer Ring zum Ausgleich von
Schleifenformänderungen erforderlich.
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Die Vorhänge bzw. Schilde, die in den hier in Betracht gezogenen
Schutzschriften offenbahrt werden, sind jeweils an einer Seite an Stäben oder
dergleichen befestigt, wodurch sich eine Relativbewegung zwischen dem
Band und dem Vorhang bzw. dem Schild ergibt. Aufgrund dieser
Relativbewegung können auf dem Band Kratzer entstehen. Außerdem kann die
Tatsache, daß ein Ende des Vorhangs bzw. Schildes einseitig an einem
Stab befestigt ist, die Verwendung derartiger Vorrichtungen in solchen
Unterdruckbehältern unmöglich machen, in denen sich die Schleifengröße
des Bandes während des schnellen, diskontinuierlichen Durchlaufs eines
langen Bandstreifens durch den Behälter bedeutend verändert, wie das
beispielsweise bei der Film- bzw. Papierwicklung der Fall ist. Weiterhin
erstreckt sich der Vorhang bzw. das Schild nicht nur bis zu dem
Bandschleifenbereich sondern auch durch den Bereich, wo das Band in den
Unterdruckbehälter ein- bzw. aus diesem heraustritt. Dadurch kann das
Einfädeln des Bandes in den Unterdruckbehälter schwierig werden.
Ebenfalls scheint sich die durch den Vorhang bzw. Schild verursachte
Spannung bei der Aufwärts- bzw. Abwärtsbewegung des Vorhangs bzw.
Schildes mit der Bandschleife im Falle der angegebenen Vorrichtungen zu
erhöhen bzw. zu verringern, was laufende Bandspannungsänderungen zur Folge
hat. Dies wirkt einem wichtigen Zweck des Unterdruckbehälters entgegen,
nämlich der wirksamen Beibehaltung einer im wesentlichen gleichbleibenden
Bandspannung in dem Behälter.
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Ein Ziel der Erfindung ist die Vermeidung übermäßiger Schwingungen
eines mit Einkerbungen versehenen Bandes bei dessen Durchgang durch
einen Unterdruckbehälter. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, ungleiche,
auf die Bandschleife in dem Unterdruckbehälter wirkende,
Spannungskräfte, die von einem Vorhang bzw. Schild wie schon beschrieben verursacht
werden können, zu vermeiden und gleichzeitig die in der Bandschleife
vorhandenen Einkerbungen bzw. Öffnungen abzudecken. Weiterhin ist ein
Ziel der Erfindung die Beibehaltung der geringen Trägheitswirkung eines
Unterdruckbehälters auf die Bandspannung beim Transport des Bandes
durch den Behälter. Ebenfalls ist es ein Ziel der Erfindung übermäßige
Schwingungen eines mit Einkerbungen versehenen Bandes in dem
Unterdruckbehälter zu vermeiden, wobei gleichzeitig das Entstehen von
Kratzern auf dem Band und ungieiche, direkt auf das Band zur Einwirkung
kommende, Spannungskräfte, die beispielsweise bei der Anwendung
herkömmlicher Vorhänge, Schilde oder dergleichen auftreten, verringert oder
verhindert werden sollen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zum Stabilisieren eines mit einer
oder mehreren Einkerbungen oder anderen Öffnungen versehenen Bandes
bei dessen Durchgang durch einen Unterdruckbehälter. Die Behälterwände
bilden eine langgestreckte Kammer für eine von dem Band gebildete
Schleife. Diese Kammer hat eine Öffnung, durch die das Band eintritt und
wieder austritt.
Von dieser Öffnung beabstandete Unterdruckmittel bewirken
einen Luftzug durch die Kammer, so daß die Bandschleife in der Kammer
unter Spannung gehalten wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt
einen Endlosring aus elastischem Bandmaterial, der mit einer Vielzahl von
voneinander beabstandet angeordneten (Belüftungs)öffnungen versehen
ist. Diese Öffnungen sind in Bezug auf eine Seitenkante des Rings
versetzt. Der Ring ist innerhalb der Bandschleife positionierbar and kann
sich in Abhängigkeit von der Bewegung des Bandes durch die Kammer
ungehindert drehen. Der Bereich des Rings zwischen den Öffnungen und
eine unperforierte Seitenkante bedecken die Einkerbung bzw.
andersförmige Öffnung des Bandes bei seiner Bewegung um den Ring, so daß bei
ihrer Bewegung um den Ring keine Luft durch die Einkerbung bzw.
Öffnung gesaugt wird.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung
dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
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Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines herkömmlichen
Unterdruckbehälters, der eine erfindungsgemäße
Stabilisierungsvorrichtung umfaßt;
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Fig. 2 eine seitliche Querschnittsdarstellung des Unterdruckbehälters
und der erfindungsgemäßen Stabilisierungsvorrichtung.
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Die erfindungsgemäße Stabilisierungsvorrichtung kann mit Bändern
verschiedener Art, einschließlich Papier- oder fotografischen Filmbändern,
verwendet werden. Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung
mit einem Papierband 10 so verwendet werden, daß das von einer
Vorratsrolle 12 kommende Band 10 einem Unterdruckbehälter 14 und dann einer
diesem Behälter nachgeschalteten (nicht gezeigten) Aufspulvorrichtung
zueführt wird. Die großen Pfeile im oberen Teil von Fig. 2 zeigen die
Bewegungsrichtung des Bandes in den bzw. aus dem Behälter 14. Ein auf
herkömmliche Weise einer Aufspulvorrichtung zugeführtes Papierband 10
ist entlang seinen Seitenkanten mit von einander beabstandeten
Einkerbungen 16 versehen. An der Aufspulvorrichtung wird das Papierband auf eine
Spule mit einem fotografischen Filmstreifen gewickelt. Solche aus Film- und
Papierbändern bestehende Rollen (z. B - fotografischer Film, Format 120)
sind bekannt. Obwohl sich die nachfolgende Beschreibung insbesondere
auf an der Bandkante angebrachte Einkerbungen bezieht, ist es für den
Durchschnittsfachmann offensichtlich, daß Bänder auch an verschiedenen
anderen Stellen mit andersförmigen Öffnungen versehen werden können.
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Der Unterdruckbehälter 14 kann auf jede bekannte Weise gestaltet sein.
Beispielsweise umfaßt er vier Wände 20, 22, 24 und 26, die zusammen eine
langgestreckte Kammer 28 bilden, die eine Schleife des Bandes 10 wie in
Fig. 1 und 2 gezeigt aufnimmt. Die Kammer 28 hat eine obere Öffnung 30,
durch die das Band in die Kammer eintritt und wieder austritt. Das Band
kann von den Führungselementen 32, 34, die beispielsweise aus Rollen,
Luftleitblechen oder anderen bekannten Führungseinheiten bestehen, in
die Kammer hinein bzw. aus dieser heraus geleitet werden. Wie in Fig. 2
gezeigt sind diese Führungselemente oberhalb der Öffnung 30 angeordnet
und weisen einen Mittenabstand auf, der kleiner ist als die zwischen den
Seitenwänden 20, 24 gemessene Breite der langgestreckten Kammer 28, so
daß sich die Form der Schleife mit der Vergrößerung der zwischen den
Seitenwänden gemessenen Querabmessung der Schleife im Bereich zwischen
der Öffnung und den Unterdruckmitteln verändert.
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Am unteren Teil des Unterdruckbehälters ist eine entsprechende, in Fig.
2 schematisch gezeigte, Unterdruckeinrichtung bei 36 angeordent, die den
Einzug von Luft durch die Öffnung 30 im oberen Teil der Kammer 28 und
die Abgabe dieser Luft durch den unteren Teil der Kammer bewirkt. Die
Pfeile 38 zeigen die Richtung des Luftstroms durch die Öffnung 30 und
daß die Luft hauptsächlich im Raum zwischen den Führungselementen 32,
34 und im oberen Bereich der Bandschleife im den Behälter 14 strömt. Wie
von den Pfeilen 40 gezeigt kann die Luft um beide Seitenkanten des
Bandes 10 und zwischen das Band und die Wände 22, 26 strömen, bevor sie
am unteren Teil des Unterdruckbehälters austritt. Der Abstand zwischen
den Wänden 22, 26 des Unterdruckbehälters ist geringfügig größer als die
Breite des Bandes 10, wodurch bei Durchfluß der Luft durch die Kammer
28 das Band 10 unter einer geringen Spannung gehalten wird. Derartige
Unterdruckbehälter sind bekannt und brauchen hier nicht im einzelnen
beschrieben werden.
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Bei einem erfindungsgemäßen Unterdruckbehälter strömt die Luft im
wesentlichen in vertikaler Richtung von der Öffnung 30 im oberen Teil des
Behälters nach unten durch die am unteren Teil der Kammer 28
angeordneten Unterdruckmittel 36. Wenn eine Einkerbung 16 des Bandes 10 den
unteren Teil der Bandschleife im Behälter erreicht, verringert sich der
dem Luftstrom entgegenwirkende Widerstand schnell und bedeutend,
wodurch gleichzeitig die Bandspannung aufgrund der durch den
Unterdruckbehälter strömenden Luft bedeutend verringert wird. Diese
drastische Änderung der Bandspannung kann die den Führungselementen 32, 34
vor- bzw. nachgeschalteten Arbeitsgänge beeinträchtigen. Beispielsweise
kann das Aufwickeln des Bandes auf eine Spule in der dem
Unterdruckbehälter nachgeschalteten Aufspulstation nachteilig beeinflußt werden. Dazu
kommt, daß die plötzliche Luftdruckänderung zusammen mit dem
drastischen Spannungsabfall in dem Unterdruckbehälter das Band 10 übermäßig
in Schwingung versetzt, was unerwünscht ist und vermieden werden sollte.
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Um diesen drastischen Bandspannungsabfall und diese übermäßigen
Bandschwingungen bei Durchgang der Einkerbung 16 durch den unteren
Bereich der Schleife in dem Unterdruckbehälter zu vermeiden, wird ein
Endlosring 50 in der von dem Band 10 gebildeten Schleife in dem
Unterdruckbehälter angeordnet. Dieser Ring ist in seinem mittleren Bereich mit
einer Vielzahl von Öffnungen 52 versehen, wobei die durch die Kammer 28
strömende Luft durch diese Öffnungen treten kann. Bei diesen Öffnungen
sind viele Formen denkbar, einschließlich der gezeigten länglichen Löcher,
die von einander beabstandet am Umfang des Rings und gegenüber dessen
Seitenrändern angebracht sind.
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Der Ring kann aus einem rechteckigen Flachmaterialstreifen gefertigt
werden. Die Enden des Materialstreifens werden so abgeschnitten, daß sie zur
Herstellung einer glatten Spleißverbindung aneinandergelegt und
zusammengefügt werden können. Die Enden können dann mit einem Klebstoff
zusammengeklebt werden bzw. es kann ein Klebeband auf die aneinander
angrenzenden Enden des Streifens auf geklebt werden. Vor seinem
Einsetzen in den Unterdruckbehälter hat der Ring eine im wesentlichen
zylindrische Form. Es ist ebenfalls möglich einen gegossenen oder
stranggepreßten Ring zu verwenden oder einem Ring durch Ziehen die Form eines
Endlosrings zu geben.
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Es gibt verschiedene elastische, unperforierte Arten von Material, aus dem
der Ring 50 hergestellt werden kann. Beispielsweise kann der Ring aus
einem rechteckigen Polyesterstreifen hergestellt werden, wobei das
Polyestermaterial durch eine Form gepreßt und dann in zwei Richtungen
gestreckt wird, um die Moleküle des Polyestermaterials zu vernetzen. Ein
derartiges Material wird von der Eastman Kodak Company (in Rochester,
New York, USA) unter dem Warenzeichen Estar verkauft. (Estar ist ein
geschütztes Warenzeichen der Eastman Kodak Company.) Dieses Material
dient als Filmunterlage für eine Reihe fotografischer Filme. Das
erfindungsgemäß zur Herstellung dem Rings verwendete Material muß einerseits
Steifheit bzw. Festigkeit verleihende Eigenschaften besitzen, damit der
Ring nicht zusammengedrückt wird, und andererseits muß es eine im
wesentlichen zylindrische oder elliptische Form beibehalten, d.h. selbst
nachdem die Öffnungen an dem Ring angebracht wurden und er dem von
dem Band 10 verursachten Druck in dem Unterdruckbehälter ausgesetzt
wird. Bei der Wahl des Ringmaterials zu beachtende Faktoren sind unter
anderem die Dicke des Materials seine Steifigkeit, seine Biegezugfestigkeit
sowie die Größe und Beabstandung der Öffnungen 52 voneinander und in
Bezug auf die Seitenkanten des Rings.
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Vorzugsweise entspricht die Breite des Rings der Breite des Bandes 10,
oder sie unterschreitet diese geringfügig. Außerdem unterschreitet die
Breite des Rings geringfügig die Breite des Unterdruckbehälters 14 im
Bereich zwischen den Wänden 22 und 26, so daß der Ring nicht mit diesen
Wänden in Berührung kommen kann, wodurch er in Bezug auf das Band
10 nicht mehr richtig ausgerichtet wäre.
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Um die Zeichnung verständlicher zu gestalten zeigt Fig. 2 die von dem
Band 10 gebildete Schleife in einem größeren Abstand von den Wänden 20,
24 des Unterdruckbehälters. In Wirklichkeit befindet sich das Band im
Bereich des unteren Schleifenteils sehr nahe an den Wänden 20, 24. Die
den Wänden am nächsten liegenden Punkte werden Tangentialpunkte
genannt. Es ist vorteilhaft, wenn die Größe der Gesamtfläche der an dem
Ring angebrachten Öffnungen die Größe der Öffnungsfläche des
Unterdruckbehälters übersteigt. Die Öffnungsfläche umfaßt den Bereich
zwischen den Seitenwänden des Unterdruckbehälters und der von dem Band
10 gebildeten Schleife von den Tagentialpunkten nach unten ausgehend bis
zu dem unteren Teil der Bandschleife. In diesem Fall sollten die
Öffnungen 52 in dem Ring nicht mit den Einkerbungen bzw. Öffnungen 16 des
Bandes fluchten. Deshalb kann es sein, daß in Abhängigkeit von der Größe
und Anordnung der Einkerbungen die Öffnungen 52 näher an einer als
der anderen Seitenkante des Rings liegen sollten.
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Der Ring 50 kann in den Unterdruckbehälter eingeschoben werden, indem
er leicht verformt und von Hand zwischen den Führungselementen 39 34
angeordnet wird, nachdem das Band 10 in dem Unterdruckbehälter eine
Schleife gebildet hat. Bei Einsetzen des Rings in dieser Position wird er
nach unten in die Bandschleife in dem Unterdruckbehälter gesaugt, weil
die Unterdruckmittel 36 den durch den Behälter fließenden Luftstrom
entsprechend einstellen. Der Ring bleibt immer mit der inneren Oberfläche
des Bandes 10 in Berührung und kann sich ständig biegen und krümmen,
um eine der Bandschleife in dem Unterdruckbehälter entsprechende Form
beizubehalten. Der durch den Unterdruckbehälter fließende Luftstrom hält
die Berührungsverbindung zwischen dem Ring in dem Schleifenbereich am
Boden des Unterdruckbehälters aufrecht, und durch die Bewegung des
Bandes wird der Ring innerhalb der Schleife im Gegenuhrzeigersinn (wie
in den Zeichnungen gezeigt) gedreht. Dadurch daß der Ring nicht an
einer Stange oder einem Maschinenteil befestigt und somit gleitend gelagert
ist, kann er sich mit dem unteren Schleifenbereich des Bandes in dem
Behälter auf und ab bewegen, ohne daß sich die von den
Unterdruckmitteln erzeugte Bandspannung wesentlich ändert. Da der Ring von dem
Band angetrieben wird und sich mit dem Band bewegt, gibt es keine
wesentliche Relativbewegung zwischen dem Ring und dem Band, die eine
Zerkratzung des Bandes zur Folge haben könnte.
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Die Öffnungen 52 in dem Ring erlauben einem Luftstrom den
ununterbrochenen Durchfluß durch die Einlaßöffnung 30 des Unterdruckbehälters
zwischen die die Schleife bildenden Bandbereiche und durch die Löcher in
dem Ring bis zum Ausgang entlang eines vorbestimmten Pfads 40. Beim
Durchgang der Einkerbungen 16 durch die Bandschleife im unteren Teil
des Unterdruckbehälters werden diese Einkerbungen von einem Bereich
des Rings zwischen den Öffnungen 52 und dessen Seitenkanten abgedeckt.
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Dadurch wird die Bandspannung beim Durchgang der Einkerbung durch
den Unterdruckbehälter nicht wesentlich verringert, und es entstehen
dementsprechend keine Bandschwingungen, wie sie gewöhnlich in
Unterdruckbehältern ohne Ring 50 auftreten.
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Es können Schwingungen in der Bandschleife entstehen, selbst wenn sich
keine Einkerbungen in der Bandschleife (wie bei 16 angedeutet) befinden.
Solche Schwingungen vermehren sich jedoch bedeutend, wenn, wie schon
erläutert, Einkerbungen vorhanden sind. Diese Schwingungen werden von
dem Ring gedämpft, der sich aufgrund der des durch den Ring fließenden
Luftstroms mit der Bandschleife in ständiger Berührung befindet. Durch
Dämpfen der Schwingungen entsteht eine im wesentlichen gleichbleibende
Bandspannung auf der Eingangsseite sowie auf der Ausgangsseite des
Unterdruckbehälters.
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Obwohl die erfindungsgemäße Vorrichtung im Hinblick auf eine bevorzugte
Ausführungsform beschrieben wurde, ist offensichtlich, daß entsprechende
Weiterbildungen und Abänderungen im Rahmen der gegenwärtigen
Erfindung möglich sind.