DE69835166T2

DE69835166T2 - Bahnführungsvorrichtung und dazugehöriges verfahren zum halten der seitlichen position

Info

Publication number: DE69835166T2
Application number: DE69835166T
Authority: DE
Inventors: Harry E. Monroeville Laughery
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-11-20
Filing date: 1998-11-20
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2018-11-21
Also published as: BR9814986A; WO1999026871A8; CY1106188T1; EP1040066A4; US5878933A; CA2311130C; TR200002129T2; KR100471548B1; JP2001524433A; AU1466499A; JP3631677B2; NZ505321A; EP1040066A1; KR20010032232A; AU743325B2; WO1999026871A1; ES2268804T3; CA2311130A1; ATE332280T1; CN1279645A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein zugehöriges Verfahren zum raschen und effizienten Aufrechterhalten der gewünschten seitlichen Position eines länglichen Bandes auf einer drehbaren Trommel und schafft ferner eine Einrichtung zum Überwachen und Steuern der Spannung des Bandes.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Es ist seit langem bekannt, Bandmaterialien in Spulen zu lagern und für verschiedene Zwecke das Band von einer ersten Spule auf eine oder mehrere zweite Spulen zu übertragen, wobei sich das Band zwischen diesen Spulen mit hoher Geschwindigkeit bewegt. Zahlreiche Arten der Verarbeitung des Bandes, während es sich von einer ersten Spule zu einer oder mehreren zweiten Spulen bewegt, können vorgesehen werden, wie beispielsweise im Fall von Stahl das Verzinken des Bandes. Auch ist es bekannt, das Band in Längsrichtung zu schlitzen, so dass ein Band von einer einzelnen Spule sich von einer ersten Spule auf eine Vielzahl von kleineren Spulen bewegt, die im Vergleich mit dem ursprünglichen Band ein Band mit verringerter Breite haben. Eine beliebige Anzahl von zusätzlichen Prozessen, einschließlich des Beschichtens des Bandes, der Wärmebehandlung des Bandes, des Laminierens des Bandes sind bekannt. Weitere Beispiele für derartige Bearbeitungsstraßen sind Walzwerke und Papier- und Kunststoffbearbeitungsstraßen.
Bei derartigen Betriebsabläufen ist es üblich, eine oder mehrere dazwischen liegende angetriebene oder mitlaufende Rollen zu haben, die dazu dienen, das Band zu tragen und seine Bewegung in der gewünschten Richtung aufrechtzuerhalten. Es ist wichtig, dass das Band veranlasst wird, dem gewünschten Bewegungsverlauf in der Spur zu folgen, um unerwünschten Abweichungen der Bearbeitung oder der Behandlung der Bandränder durch physischen Kontakt mit anderen Bestandteilen der Ausrüstung entgegenzuwirken.
Die US-A-2,722,415 zeigt eine Vorrichtung zum Führen einer Bahn auf, wobei die Vorrichtung eine axial bewegliche Trommel enthält, die durch Verbindung mit einer vertikalen Schwenkachse axial beweglich montiert ist. Die Schwenkachse ermöglicht die Drehung um eine zur allgemeinen Laufebene der Bahn senkrechte Achse und sorgt ferner dafür, dass die Bahn nur in einer einzelnen Ebene geführt wird, das heißt die Bahn läuft zwischen zwei beabstandeten Elementen, die allgemein parallel in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind.
Die DE-A-2,407,842 zeigt eine Bandführungsvorrichtung auf, die eine drehbare Trommel und eine drehbare Trageinrichtung zum Drehen der Trommel hat. Die Tragachse bleibt zu jeder Zeit vertikal, während das Band versetzt werden kann, um einen Umschlingungswinkel vorzusehen, um die erforderliche Reibung des Bandes auf der Trommel zu bewirken.
Ferner ist es bekannt, Einrichtungen, wie zum Beispiel Spanntrommeln oder Klemmtrommeln oder andere Halte- oder Zugeinrichtungen zu verwenden, um das Aufrechterhalten der gewünschten Bandspannung zu erleichtern.
Die US-A-4,572,417 zeigt eine Vorrichtung sowie ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 beziehungsweise 14 auf.
Trotz der vorstehend beschriebenen bekannten Einrichtungen besteht ein sehr wirklicher und wesentlicher Bedarf für verbesserte, rasch wirkende automatisierte Systeme, die in wirksamer Weise ein Band veranlassen, auf Trommeln in der Spur zu laufen, die das Band während der Bewegung drehbar tragen, ohne eine unerwünschte Randbelastung oder Spannung zu bewirken, die eine Dehnung der Bandränder und andere unerwünschte Resultate verursachen.
KURZBESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung erfüllt den vorstehend beschriebenen Bedarf, indem eine Vorrichtung und ein zugehöriges Verfahren geschaffen werden, die automatisch und rasch eine ausgleichende Drehbewegung einer das Band tragenden Trommel bewirken, um das Band seitlich zu verschieben, um es in der gewünschten Spurposition zu positionieren.
Eine bevorzugte Form der Vorrichtung hat eine axial drehbare mitlaufende Trommel, über die das Band läuft, während es unter Spannung ist. Erfassungseinrichtungen bestimmen die seitliche Position des Bandes relativ zu der gewünschten Position und geben Ansprechsignale an eine Steuereinrichtung aus. Eine drehbare Trageinrichtung zum Drehen der Trommel um eine zweite Achse, die allgemein senkrecht zu der Trommelachse ausgerichtet und von dieser beabstandet ist, um eine seitliche Reaktionsbewegung des Bandes zu erzeugen, ist vorgesehen. Eine Antriebseinrichtung dient dazu, die Trageinrichtung ansprechend auf den Empfang eines Signals von der Steuereinrichtung, das anzeigt, dass das Band von der gewünschten seitlichen Position abweicht, zu drehen, um das Band zu der gewünschten Position hin zu bewegen.
Die drehbare Trageinrichtung ist in einem Winkel von etwa 45° bis 80° relativ zu der Ebene des sich annähernden Bandes positioniert und enthält vorzugsweise eine axial drehbare Tragachse, die direkt oder indirekt mit einer Lagereinrichtung verbunden ist, die die Trommel drehbar haltert. Die Trommel ist an einer axialen Trommelachse fest angebracht, die in den Lagereinrichtungen drehbar gehaltert ist, so dass die Drehung der Trageinrichtung um die zweite Achse eine Drehung der Trommel um die zweite Achse bewirkt.
Druckerfassungseinrichtungen sind vorgesehen, um die Spannung in dem Band zu messen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird diese Messung verwendet, um die Bandspannungerzeugungseinrichtung stromaufwärts oder stromabwärts der Trommel einzustellen.
Das Verfahren zum Führen des Bandes umfasst das Bewegen des Bandes unter Spannung über eine axial drehbare Trommel, dass Erfassen der seitlichen Position des Bandes relativ zu der Trommel, und dann, wenn die Bandposition von einer vorbestimmten Position abweicht, das Drehen der Trommel um eine zweite Achse, die allgemein senkrecht zu der Trommelachse ausgerichtet ist, um eine korrigierende seitliche Bewegung des Bandes zu bewirken. Die Drehrichtung der Trommel entspricht der Richtung der erforderlichen Korrektur.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Einrichtung zum Messen der Bandspannung und zur Verwendung dieser Messungen zum Einstellen der stromaufwärts oder stromabwärts der Trommel angeordneten Bandspanneinrichtung vorgesehen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein zugehöriges Verfahren zum Lenken von Bandmaterial zu schaffen, das sich bewegt und unter Spannung steht.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein derartiges System zu schaffen, das die Beschädigung des Bandes aufgrund von nicht ordnungsgemäßer Spurführung des Bandes minimiert.
Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, ein derartiges System zu schaffen, das eine automatisierte rasche Einstellung bewirkt, um so die gewünschte Spurführung des Bandes aufrechtzuerhalten, ohne eine schädliche Randbelastung oder Spannung des Bandes zu verursachen.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein derartiges System zu schaffen, das dafür ausgelegt ist, die gewünschte Spannung des Bandes einzurichten und aufrechtzuerhalten.
Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein derartiges System zu schaffen, das schnell wirkt und doch keine Beschädigung des Bandes aufgrund der Tatsache riskiert, dass schnelle Einstellungen am Laufweg vorgenommen werden.
Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein derartiges System zu schaffen, das als Teil der ursprünglichen Ausrüstung geschaffen oder in einem existierenden System nachgerüstet werden kann.
Diese und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Erfindung besser verständlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Teilseitenansicht einer Form der Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung.
2 ist eine schematische Teilvorderansicht eines Abschnitts der Vorrichtung aus 1, der ohne das Band dargestellt ist.
3 ist eine schematische Teilseitenansicht der Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung, die zusammenwirkende benachbarte Vorrichtungen zeigt.
4 ist eine Detailansicht einer bevorzugten Einrichtung zum Drehen der Trommel.
5 ist eine schematische Darstellung, die einen Abschnitt der Erfassungs- und Steuereinrichtung gemäß vorliegender Erfindung zeigt.
6 zeigt einen Abschnitt der Spannungsüberwachungseinrichtung der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Der Begriff "Band" bezeichnet in seiner Verwendung hierin ein längliches einheitliches Materialstück, das ausreichend flexibel ist, so dass es zur Bildung einer Spule um eine Haspel gewickelt werden kann. Das Band kann aus einem breiten Bereich von Materialien, Legierungen und Verbundstoffen und Laminaten hergestellt sein, zu denen ohne Einschränkung Eisenmetall, Nichteisenmetall, Papier und Kunstharz-Kunststoffe zählen.
Der Begriff "Führen" oder "Führung" bedeutet in seiner Verwendung hierin das Leiten des Bandes innerhalb des gewünschten Bewegungsverlaufs.
In 1 und 2 ist eine zylindrische mitlaufende Trommel 2 gezeigt, die eine Bandauflagefläche 4 hat und an einer axial positionierten drehbaren Achse 6 fest angebracht ist, wobei die Trommel 2 freier axialer Drehung um ihre Längsachse ausgesetzt sein kann, während sie durch die Achse 6 gehalten wird. Ein Band 10 in der gezeigten Form hat einen sich allgemein horizontal bewegenden Abschnitt 12, der sich in die durch einen Pfeil A angegebene Richtung bewegt, hat zwischen den Buchstaben B und C einen in Flächenkontakt mit der Trommeloberfläche 4 stehenden Abschnitt und hat einen allgemein vertikal nach unten verlaufenden Abschnitt 16, der sich in eine durch einen Pfeil B bezeichnete Richtung bewegt. In dieser Ausführungsform nähert sich das unter Spannung stehende Band 10 daher an die Trommel 2 mit einer allgemein horizontalen Ausrichtung an und läuft von der Berührung mit der Trommel 2 ab, indem es sich allgemein vertikal nach unten bewegt. Die Trommelachse 6 ist innerhalb eines Paares Lager oder Buchsen 20 drehbar gehaltert, die die entgegengesetzten Enden der Achse 6 aufnehmen. Die Lager oder Buchsen 20 werden von allgemein U-förmigen Halterungsbauelementen 24, die in Flächenkontakt mit den Lagern oder Buchsen 20 stehen, getragen und sind an diesen Fest angebracht.
Das Halterungselement 24 wird von einem dauerhaften feststehenden Träger 40 getragen.
An dem hinteren Abschnitt des Halterungselements 24 ist durch jedes beliebige Mittel, wie zum Beispiel stumpf Verschweißen, eine drehbare Tragachse 30 fest angebracht, die in Lager- oder Buchseneinrichtungen 32, 34 gelagert ist, die an dem Träger 40 befestigt sind. Die Achse 30 ist am unteren Ende durch einen Lagerblock 36 gehaltert. Es versteht sich, dass die Längsachse des drehbaren Tragelements 30 gegenüber der Längsachse der Trommel 2, die durch die Achse 6 verläuft, versetzt und allgemein senkrecht relativ zu dieser ausgerichtet ist. Die axiale Drehung der Tragachse 30 in beiden Drehrichtungen verursacht daher eine Reaktionsdrehung der Trommel 2 um die Längsachse der Achse 30.
Das feststehende Trägerelement trägt eine Antriebseinrichtung 50, die in einer nachfolgend detaillierter zu beschreibenden Weise die axiale Drehung der Tragachse 30 bewirkt, um eine Drehung der Trommel 2 um die Tragachse 30 zu bewirken, wenn ein Ausgleich der Bandspurführung gewünscht wird. Die Antriebseinrichtung 50 kann die Form eines Elektromotors oder in einer bevorzugten Form eines Hydraulikzylinders annehmen, der eine Antriebsstange 52 hat, die mit der Achse 30 in einer weiter unten im Detail beschriebenen Weise wirkverbunden ist. Darüberhinaus hat die Antriebsstange des Hydraulikzylinders ein zweites Bauelement 54, das an einem Sockel 58 gehaltert ist. In einer weiter unten beschriebenen Weise bewirkt die Bewegung der Antriebsstange 52 zur Drehung der Tragachse 30 eine korrespondierende Bewegung der Antriebsstange 54 und erlaubt es damit dem Wandler 56, ein elektrisches Reaktionssignal abzugeben, das der Drehposition der Achse 30 und damit der Drehposition der Trommel 2 in Bezug auf die Längsachse der Tragachse 30 entspricht.
Wie 1 zeigt, ist in dem stromabwärts liegenden Abschnitt 16 des Bandes 10 eine Abtasteinrichtung 70 positioniert, die dazu dient, die Position des Bandes in Bezug auf die gewünschte Laufspur zu erfassen und Signale an eine Steuereinrichtung (in dieser Ansicht nicht dargestellt) abzugeben, was weiter unten erörtert wird. Die Steuereinrichtung gibt dann, wenn die seitliche Position des Bandes auf der Trommel 2 nicht der gewünschten entspricht, ein Signal an die Antriebseinrichtung 50 ab, um dadurch die Drehbewegung der Tragachse 30 in der gewünschten Richtung und in dem gewünschten Ausmaß zu bewirken, um so das Band 2 zu veranlassen, sich seitlich über die Trommel 2 zu bewegen, so dass es die gewünschte seitliche Position in Bezug auf die Trommel 2 einnimmt. Die Antriebseinrichtung 50 ist an dem feststehenden Träger 40 durch eine Halterung 51 befestigt. Ein Wandler 56 gibt ein elektrisches Signal an die Steuereinrichtung ab, um der Steuereinrichtung mitzuteilen, wenn die gewünschte Korrektur erreicht wurde und dadurch den Betrieb der Antriebseinrichtung zu beenden. Der Wandler 56 hat in einer bevorzugten Ausführungsform ein bewegliches Bauteil, wobei die Bewegung dieses Bauteils die analoge Signalausgabe verändert, um einen Messwert der Position der Achse 30 und der Trommel 2 erzeugen.
Ein weiteres Merkmal der in 1 gezeigten Erfindung ist die Verwendung einer Druckerfassungseinrichtung 72, die in Kontakt mit dem Lagerblock 8 unter diesem angeordnet ist, der als Resultat einer axialen Last auf der Tragachse 30 eine variierende Kraft an die Druckerfassungseinrichtung 72 anlegt, um dadurch die Bandspannung anzuzeigen. Die Druckerfassungseinheit 72, bei der es sich in einer bevorzugten Ausführungsform um eine Kraftmessdose handeln kann, gibt ein Signal ab, das in einer weiter unten beschriebenen Weise verwendet werden kann, um einen Druckmesswert zu erzeugen und die Spannung in dem Band einzustellen, wenn die Bandspannung nicht das gewünschte Niveau hat.
Wie 1 zeigt, bewegt sich der horizontal ausgerichtete Abschnitt des Bandes in der durch den Pfeil A bezeichneten Richtung und das allgemein vertikale Segment des Bandes 16 bewegt sich in der durch den Pfeil B bezeichneten Richtung. Es versteht sich, dass zur Minimierung einer Randbelastung oder Dehnung der Gesamtabstand von Punkt A bis D auf beiden Seiten des Bandes 10 gleich sein muss. Bei der vorliegenden Erfindung kann sich dieser Abstand auf jeder Seite ändern, und es ist die Drehung der Trommel um die Achse der Tragachse 30 in Verbindung mit dem Winkel der Tragachse 30 relativ zu dem auflaufenden und ablaufenden Band, die diese Abweichung ausgleicht. Wenn beispielsweise die Achse gedreht wird, nimmt der Abstand von Punkt A bis Punkt B in 1 auf einer Seite ab und der Abstand von Punkt C bis Punkt D nimmt und den gleichen Abstand zu. Auf der anderen Seite des Bandes nimmt der Abstand von Punkt A bis Punkt B zu, während der Abstand von Punkt C bis Punkt D um den gleichen Abstand abnimmt, wodurch der Abstand von den Punkten A bis D auf beiden Seiten oder Rändern des Bandes gleich gehalten wird.
Es ist zu erkennen, dass die Tragachse 30 in der in 1 gezeigten Form in einem Winkel Y relativ zu der Ebene des sich annähernden Bandes 10 positioniert ist. Allgemein beträgt der Winkel Y etwa 45° bis 80° in Bezug auf die Ebene des sich annähernden Bandes 10. Die Winkelpositionierung der Tragachse 30 erleichtert und verbessert in vorteilhafter Weise die Fähigkeit der Bandführungsvorrichtung gemäß der Erfindung, eine gewünschte seitliche Position des Bandes 10 zu führen und aufrecht zu erhalten, während sich das Band 10 unter Spannung bewegt. Ferner ermöglicht die Montage der Tragachse 30 im Winkel die gewünschte Bandführungswirkung, ohne die Ränder des Bandes 10 zu belasten, und mit einer relativ geringen erforderlichen Spannung, um einen wirksamen Betrieb der hierin beschriebenen Druckerfassungseinrichtung 72 zu erlauben.
Während in der in 1 dargelegten Ausführungsform das Band 10 so dargestellt und beschrieben wurde, dass es einen sich allgemein horizontal bewegenden Abschnitt 12 hat, der sich an den Berührungspunkt B auf der Trommel 2 annähert, und einen allgemein vertikal nach unten ablaufenden Abschnitt 10, der den Berührungspunkt C verlässt, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann sich das Band 10 (a) horizontal annähern und nach oben, nach unten oder im Winkel ablaufen, oder (b) kann sich vertikal nach oben unter nach unten annähern und horizontal oder im Winkel ablaufen, falls erwünscht. Die Positionierung der Tragachse 30 in einem Winkel von etwa 45° bis 80° in Bezug auf die Ebene des sich annähernden Bandes 10 bleibt dabei für jede beliebige Richtung, in der sich das Band 10 an die Bandführungsvorrichtung annähert, stets richtig und exakt.
In 3 ist zu erkennen, dass das Band 10 einen Abschnitt 12 hat, der sich der Trommel 2 in einer allgemein horizontalen Richtung annähert, einen mit der Oberfläche 4 der Trommel 2 in Berührung stehenden Abschnitt und einen nach unten verlaufenden Abschnitt 74, der in einem Winkel in Bezug zur Senkrechten steht. Die Steuereinrichtung 80, die in Form eines Mikroprozessors vorliegen kann, empfängt Ausgangsignale von der Erfassungseinrichtung 70 über eine Leitung 82, die eine Anzeige der Abweichung der seitlichen Position des Bandes 10 in Bezug auf die gewünschte Position ergeben. Wenn sich die seitliche Position über eine gewünschte Stelle hinaus bewegt hat, gibt die Steuereinrichtung 80 über die Leitung 81 ein Signal an ein Servoventil 154 ab, um die Betätigung der Antriebseinrichtung 50 einzuleiten, um die axiale Drehung der Tragachse 30 zu bewirken und dadurch die Trommel 2 um die Achse 30 zu drehen. Das Ventil 154 erhält Hydraulikfluid von einer Pumpe 160 in einer Rohrleitung 162 und leitet diese an die Antriebseinrichtung 50 in Abhängigkeit von der gewünschten Bewegungsrichtung entweder über die Rohrleitung 166 oder 168 weiter. Wenn der Wandler 56 über die Leitung 86 ein Signal an den Mikroprozessor 80 abgibt, das anzeigt, dass das Korrekturausmaß erreicht wurde, beendet die Steuereinrichtung den Betrieb der Antriebseinrichtung 50 durch ein geeignetes Signal über die Leitung 81. In einer Ausführungsform kann die Steuereinrichtung 80 ein Verstärker sein, der die Spannung oder die Stromstärke des Wandlerausgangssignals auf die entsprechende Stromstärke oder Spannung verstärkt, die für den Betrieb des Servoventils 154 erforderlich ist.
In dem linken Abschnitt von 3 geht von einer Haspel 100 ein Abschnitt 102 des Bandes 10 aus und läuft durch ein Paar Spanntrommeln 104, 106, um das Herstellen der gewünschten Spannung des Bandes 10 zu erleichtern. Die Spannungserfassung in der Druckerfassungseinrichtung 72 erzeugt ein Ausgangssignal über die Leitung 110 zu der digitalen Anzeigesteuereinrichtung 120, die ein geeignetes Signal an die Steuereinrichtung 114 des Antriebsmotors der Spanntrommeln sendet. Das von der digitalen Anzeigesteuereinrichtung 120 an die Steuereinrichtung 114 des Spanntrommelantriebsmotors gesendete Signal ist proportional zu der Bandspannung und jede Abweichung von der gewünschten Spannung verursacht eine Veränderung des Signals, wodurch der Antriebsmotor 116 der Spanntrommeln, der durch eine Welle 118 mit der Spanntrommelanordnung 104, 106 mechanisch verbunden ist, veranlasst wird, das Motordrehmoment und in Reaktion darauf die Bandspannung zu steigern oder zu vermindern. Das Bandsegment 16 wird auf einer Haspel 120 wieder aufgewickelt, um eine Spule zu bilden.
Es ist zu erkennen, dass zwischen der Spule 100 und der Spule 120 die für das Band vorgesehene beliebige Bearbeitung vollzogen wurde und dass die Einheit gemäß dieser Erfindung die unmittelbare, exakte und rasche Spurführung des Bandes in Bezug auf die gewünschte seitliche Position erleichtert. Auf Wunsch können mehr als eine Einheit gemäß vorliegender Erfindung in einer Bearbeitungsstraße angeordnet werden.
Es versteht sich, dass dann, wenn das System nicht zur Überwachung der Spannung verwendet wird, das die Druckerfassungseinrichtung 72 einschließende Merkmal und die zugehörigen Steuereinrichtungen weggelassen werden können.
Unter Bezug auf 4 werden weitere Details hinsichtlich der Einrichtung zum Drehen der Tragachse 30 erörtert. Die Antriebseinrichtung in Form eines Hydraulikzylinders 50 ist an dem Trägerelement 40 mittels einer Halterung 51 befestigt dargestellt. Die von einer Seite des Hydraulikzylinders 50 ausgehende Stange 52 steht mit einem mit einer Öffnung versehenen Verbindungselement 122 in Eingriff, das durch geeignete mechanische befestigungsmittel, wie zum Beispiel ein Stiftelement 130, gelenkig an einem plattenartigen Element 128 befestigt ist, wobei das plattenartige Element 128 an der Achse 130 fest angebracht ist. Es versteht sich, dass dann, wenn die Stange 52 in das und aus dem Gehäuse des Zylinders 50 hin und her bewegt wird, eine Drehung der Tragachse 30 in Reaktion darauf in die durch den zweiseitigen Pfeil C bezeichneten Richtungen bewirkt wird. Das Wandlerelement 56 ist in ähnlicher Weise durch die Bewegung der Stange 54 einer Verschiebebewegung seines beweglichen Bauteils zu dem Gehäuse des Hydraulikzylinders 50 hin und von diesem weg ausgesetzt, welche Bewegung ein elektrisches Signal über die Leitung 86 erzeugt, das in Übereinstimmung mit der Position des beweglichen Wandlerbauteils variiert, um ein Signal zu erzeugen, wann die gewünschte Drehung der Trommel 2 um die zweite Achse erreicht wurde.
Es wird in Betracht gezogen, dass das Ausmaß der Drehung der Tragachse 30 und damit der Trommel 2 in jede Richtung bis zu 15 Grad ist, wobei bis zu 5 Grad bevorzugt sind.
In 5 ist eine Sensoreinrichtung 70 gezeigt, bei der es sich in der gezeigten Form um ein Paar berührungslose Leitfähigkeitssensoren 140, 142 handelt, die Abschnitte eines Metallbandes 16 messen, die nicht der Rand sind, und über entsprechende Leitungen 144, 146 Signale an die Steuereinrichtung 80 abgeben, bei der es sich um einen geeigneten Mikroprozessor handeln kann, der in einer dem Durchschnittsfachmann bekannten Weise programmiert ist. Eine geeignete Form des Sensors 140, 142 für ein Metallband wird unter der Handelsbezeichnung North American H3119 vertrieben. Wenn die Sensoreinrichtung 70 über die Leitungen 144, 146 Signale abgibt, die dann, wenn die Steuereinrichtung 80 sie mit der gewünschten Position des Bandes 16 vergleicht, anzeigen, dass das Band nicht in der gewünschten Spur läuft, wird ein Ausgangssignal von der Steuereinrichtung 80 über die Leitung 156 an das Servoventil 154 abgegeben, das den Zufluss von Fluid von der Fluidpumpe 160 über die Rohrleitung 162 erlaubt. In dieser Ausführungsform kann die Steuereinrichtung 80 ein Verstärker sein, der das Servoventil 154 steuert. Wenn von der Steuereinrichtung 80 über die elektrische Leitung 156 ein Signal an das Ventil 154 abgegeben wird, das angibt, dass die Tragachse 30 gedreht werden soll, liefert die Pumpe 160 Fluid durch die Rohrleitung 162 zu dem Hydraulikzylinder 50 in der Rohrleitung 166 oder der Rohrleitung 168, und zwar in Abhängigkeit davon, in welche Richtung die Tragachse 30 gedreht werden soll.
Für ein Band, das elektrische nicht leitend ist, können die Sensoren Randsensoren einer nach dem Stand der Technik bekannten Bauart sein, wie zum Beispiel Lichtquellen, die mit elektrooptischen Sensoren zusammenarbeiten, oder des Luft-Typs, der Druckänderungen in dem Luftstrom erfasst.
In 6 ist eine Einrichtung zur Verwendung einer Druckaufnahmefläche beziehungsweise eines Lastsensors 72 zur Regelung der Bandspannung gezeigt. Das von der Kraftmessdose 72 abgegebene Signal spricht auf die Spannung des Bandes 10 an, wie 1 zeigt, die von der Tragachse 30 über den Lagerblock 82 auf die Druckaufnahmefläche 72 übertragen wird. Das Ausgangssignal der Kraftmessdose in Form eines elektrischen Signals geht über die Leitung 170 zur Steuereinrichtung 150, und dann, wenn eine Änderung der Bandspannung erwünscht ist, gibt die Steuereinrichtung 150 über die Leitung 174 ein Signal ab, das den Motor 116 mit Energie versorgt, der durch die Antriebswelle 118 eine gewünschte Änderung der Spannung als Resultat der physischen Bewegung der Spanntrommeln 104, 106 bewirkt.
Es ist daher offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung eine rasche und wirksame Einrichtung zum Aufrechterhalten der gewünschten Spurführung eines unter Spannung laufenden Bandes mit rascher Geschwindigkeit in automatischer und wirksamer Weise bietet. Auch kann im gewünschten Ausmaß die Spannung überwacht und auch geregelt werden. All dies wird in zuverlässiger, wirksamer Weise erreicht.
Während zur Vereinfachung der Darlegung hierin auf eine mitlaufende Trommel 2 Bezug genommen wurde, kann die Erfindung wunschgemäß auch mit einer Trommel verwendet werden, die beispielsweise durch einen elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Motor angetrieben wird.
Während zum Zweck der Erläuterung bestimmte Ausführungsformen der Erfindung vorstehend beschrieben wurden, ist es für den Durchschnittsfachmann offensichtlich, dass zahlreiche Veränderungen der Details erfolgen können, ohne von der Erfindung gemäß der Definition in den beigefügten Patentansprüchen abzuweichen.

Claims

Bandführungsvorrichtung zum Aufrechterhalten eine gewünschten seitlichen Position des Bandes (10), enthaltend eine axial drehbare Trommel (2), über die das Band läuft, während das Band (10) unter Spannung ist, eine Abtasteinrichtung (70) zum Bestimmen einer seitlichen Position des Bandes (10) in Bezug auf die gewünschte seitliche Position, eine Steuereinrichtung (80) zum Empfangen von Signalen von der Abtasteinrichtung (70) in Bezug auf die seitliche Position des Bandes, eine drehbare Trageinrichtung, die eine axial drehbare Tragachse (30) einschließt, um die Trommel um eine zweite Achse, die die Längsachse der Tragachse (30) ist, zu drehen, um so eine seitliche Reaktionsbewegung des Bandes auf der Trommel zu erzeugen, welche zweite Achse allgemein senkrecht zu der Trommelachse verläuft, und eine Antriebseinrichtung (50) zum Drehen der Tragachse (30) ansprechend auf den Empfang eines Signals von der Steuereinrichtung (80), das anzeigt, dass das Band von der gewünschten seitlichen Position auf der Trommel abweicht, um das Band zu der gewünschten Position hin zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragachse in einem Winkel von 45° bis 80° relativ zu der Ebene des Bandes, das sich in der Bandführungsvorrichtung annähert, positioniert ist.
Bandführungsvorrichtung nach Anspruch 1, enthaltend, dass die Trommel (2) fest an einer axial positionierten Tragachse (6) befestigt ist, die in Lagereinrichtungen drehbar gehaltert ist, und dass die drehbare Achse (30) mit der Lagereinrichtung in der Weise verbunden ist, dass die Drehung der Tragachse (30) eine Reaktions-Drehung der Trommelachse (6) um die zweite Achse bewirkt.
Bandführungsvorrichtung nach Anspruch 2, enthaltend, dass die Antriebseinrichtung (50) eine Einrichtung zum Drehen der drehbaren Tragachse (30) in beiden Drehrichtungen aufweist.
Bandführungsvorrichtung nach Anspruch 3, enthaltend, dass die Antriebseinrichtung (50) eine Einrichtung zum Drehen der drehbaren Achse bis zu etwa 15 Grad in jeder Richtung aufweist.
Bandführungsvorrichtung nach Anspruch 2, enthaltend eine Druckerfassungseinrichtung (72), die mit der drehbaren Tragachse (30) wirkverbunden ist, um die Bestimmung der Spannung in dem Band zu erleichtern.
Bandführungsvorrichtung nach Anspruch 5, enthaltend, dass die Druckerfassungseinrichtung (72) eine Kraftmessdose ist.
Bandführungsvorrichtung nach Anspruch 1, enthaltend, dass die Abtasteinrichtung (70) ein Paar kontaktlose Leitfähigkeits-Abtasteinrichtungen hat, die Signale an die Steuereinrichtung (80) abgeben, wenn das Band nicht in der gewünschten seitlichen Position ist.
Bandführungsvorrichtung nach Anspruch 7, enthaltend, dass die Abtasteinrichtung (70) andere Abschnitte des Bandes als seine Ränder in Längsrichtung überwacht.
Bandführungsvorrichtung nach Anspruch 1, enthaltend, dass die Antriebseinrichtung (50) eine Hydraulikzylindereinrichtung ist.
Bandführungsvorrichtung nach Anspruch 1, enthaltend, dass die Abtasteinrichtung (70) eine Einrichtung zum Erfassen der Position eines Metallbandes hat.
Bandführungsvorrichtung nach Anspruch 10, enthaltend, dass die Abtasteinrichtung (70) in Bezug auf die Richtung des Bandlaufs von der Trommel (2) stromabwärts angeordnet ist.
Bandführungsvorrichtung nach Anspruch 5, enthaltend eine Einrichtung zum Abgeben von Signalen, die die Bandspannung betreffende Informationen enthalten, an eine in Bezug auf die Laufrichtung des Bandes von der Trommel (2) stromaufwärts gelegene Einrichtung, um das Aufrechterhalten der gewünschten Spannung in dem Band zu erleichtern.
Bandführungsvorrichtung nach Anspruch 1, enthaltend eine Wandlereinrichtung (56) zum Überwachen des Ausmaßes der Trommeldrehung um die zweite Achse.
Verfahren zum Führen eines Bandes (10), das sich über eine Trommel (2) bewegt, die um ihre Längsachse drehbar ist, wobei das Band unter Spannung ist, welches Verfahren enthält: Verwenden einer Abtasteinrichtung (70) zum Erfassen einer seitlichen Position des Bandes in Bezug auf eine gewünschte seitliche Position, und Verwenden einer Steuereinrichtung (80) zum Empfangen von Signalen von der Abtasteinrichtung (70), die sich auf die seitliche Position des Bandes (10) beziehen, Verwenden einer drehbaren Trageinrichtung, die eine axial drehbare Tragachse einschließt, zum Drehen der Trommel um eine zweite Achse, die die Längsachse der Tragachse (30) ist, um so eine korrigierende seitliche Bewegung des Bandes zu bewirken, wenn die Bandposition von der gewünschten seitlichen Position abweicht, welche zweite Achse im allgemeinen senkrecht zu der Trommelachse verläuft, Verwenden eine Antriebseinrichtung (50) zum Drehen der Tragachse (30) ansprechend auf das Empfangen eines Signals von der Steuereinrichtung (80), das anzeigt, dass das Band (10) von der gewünschten seitlichen Position auf der Trommel (2) abweicht, um das Band (10) zu der gewünschten Position hin zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragachse (30) in einem Winkel von 45° bis 80° in Bezug auf die Ebene des sich an die Führungsvorrichtung annähernden Bandes positioniert ist.
Verfahren nach Anspruch 14, enthaltend das Bewirken der Drehung der Trommel (2) um die zweite Achse in beiden Drehrichtungen in Abhängigkeit von der Richtung der gewünschten Korrektur.
Verfahren nach Anspruch 15, enthaltend das Bewirken der Drehung der Trommel (2) um die zweite Achse bis zu etwa 15 Grad.
Verfahren nach Anspruch 16, enthaltend das Bewirken der Drehung um die zweite Achse durch Drehen der Achse (30) der Trageinrichtung, welche Achse (30) mit der die Trommel tragenden Einrichtung wirkverbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 17, enthaltend das Verwenden der Steuereinrichtung (80), um die Drehung der Achse (30) um die zweite Achse ansprechend auf Signale zu bewirken, die durch die Steuereinrichtung (80) von der Abtasteinrichtung (70) empfangen werden.
Verfahren nach Anspruch 18, enthaltend das Bewirken der Abtastung stromabwärts der Trommel (2) in Bezug auf die Laufrichtung des Bandes.
Verfahren nach Anspruch 19, enthaltend das Positionieren der Trommel (2) in der Weise, dass sich das Band (10) aus einer allgemein horizontalen Richtung annähert und in einer allgemein nach unten verlaufenden Richtungen abläuft.
Verfahren nach Anspruch 20, enthaltend das Messen der Spannung des Bandes, während es sich über die Trommel bewegt, gleichzeitig mit dem Erfassen der Bandeinrichtung.
Verfahren nach Anspruch 14, enthaltend das Abgeben von Spannungsmesssignalen an eine Spannungseinstelleinrichtung, um auf Wunsch das Einstellen der Spannung zu bewirken.
Verfahren nach Anspruch 15, enthaltend das Verwenden des Verfahrens mit einem Metallband.
Verfahren nach Anspruch 14, enthaltend das Verwenden einer Wandlereinrichtung (56) zum Abtasten des Ausmaßes der Drehung der Trommel (2) um die zweite Achse.