EP1837297A1

EP1837297A1 - Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes von Materialbahnen

Info

Publication number: EP1837297A1
Application number: EP07002530A
Authority: EP
Inventors: Roland Palatzky; Thomas Grimm
Original assignee: Texmag GmbH Vertriebsgesellschaft
Current assignee: Texmag GmbH Vertriebsgesellschaft
Priority date: 2006-03-21
Filing date: 2007-02-06
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2027-02-06
Also published as: BRPI0705110A; DE102006012972B4; EP1837297B1; ATE452093T1; ES2338467T3; US7918372B2; JP2007254155A; TW200811023A; CN101045504B; DE102006012972A1; CN101045504A; US20080054041A1; JP4668939B2; TWI359103B; DE502007002305D1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes von Materialbahnen, welche eine Trägerstruktur 1 zum Halten einer Walze 2 und eine Einrichtung 3 zum Abheben der Materialbahn von der Walze aufweist. Erfindungsgemäß umfasst die Trägerstruktur ein feststehendes Teil 4 und mindestens ein bewegliches Teil 5. Die Walze 2 ist vorzugsweise an ersten Halterungen 6 gelagert, wobei die ersten Halterungen 6 an dem beweglichen Teil 5 der Trägerstruktur befestigt sind, so dass die Walze 2 gemeinsam mit den ersten Halterungen 6 verfahren werden kann. Der Vorteil dieser Konstruktion liegt darin, dass die Lagerung der Walze auf einer zugehörigen Welle einfacher ausgestaltet und geringer dimensioniert sein kann. Im Gegensatz zum Stand der Technik, nach welchem die Walze auf einer feststehenden Welle verschiebbar angeordnet ist, muss die Welle nach der vorliegenden Erfindung geringere Kräfte bzw. Drehmomente aufnehmen. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Abhebeeinrichtung 3 mindestens zwei Einzelrollen 11 aufweisen, die an zwei seitlichen Trägern 18 drehbar gelagert sind. Die Einzelrollen 11 sind dabei vorzugsweise entlang einer Kreisbogensegmentfläche angeordnet. Die Materialbahn kann so mit einem möglichst großen Radius umgelenkt werden. Auf diese Weise wird ein unerwünschtes Zurückschwingen des durchhängenden Abschnittes der Materialbahn, das durch den intermittierenden Betrieb erzeugt wird, reduziert. Die Endabschnitte der Kreisbogensegmentfläche können zudem tangential zur vorgesehenen Materialbahnlaufrichtung verlaufen, so dass eine knickfreie Umlenkung der Materialbahn bewirkt wird.

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes von Materialbahnen, welche eine Trägerstruktur zum Halten einer Walze und eine Einrichtung zum Abheben der Materialbahn von der Walze aufweist. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem eine Anlage bzw. ein Verfahren zum Fördern von einer oder mehrerer Materialbahnen, die bzw. das eine derartige Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes von Materialbahnen umfasst.

Stand der Technik

Im Stand der Technik ist eine Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes von Materialbahnen bekannt, die nach Fig. 1 eine Walze zum Führen einer Materialbahn umfasst, die mittels Kugellagern auf einer mit einem feststehenden Träger verbundenen durchgehenden Welle drehbar sowie seitlich verstellbar gelagert ist. Durch einen Detektor wird die seitlich Lage der Materialbahn gemessen. Sofern eine Korrektur der Lage der Materialbahn notwendig ist, kann die Walze während des Vorschubes der Materialbahn auf der feststehenden Welle durch einen Stellmotor seitlich versetzt werden. Hierzu ist eine Steuerungseinheit vorgesehen, welche die Signale des Detektors verarbeitet und den Stellantrieb entsprechend ansteuert. Da der Stellweg begrenzt ist, muss vor Erreichen des maximalen Stellwegs eine Abhebeeinrichtung die Materialbahn anheben, damit die Walze ohne Berührung der Materialbahn wieder in eine Neutralstellung gefahren werden kann. Die Abhebeeinrichtung besteht nach dem Stand der Technik aus einer einzigen Rolle, die pneumatisch verstellbar ist. Nach dem Stand der Technik wird die Vorrichtung aus oben genanntem Grund meist im intermittierenden Betrieb genutzt, der die folgenden Betriebsphasen aufweist: Vorschub der Materialbahn mit simultaner Regelung des seitlichen Versatzes der Materialbahn, und Anhalten der Materialbahn mit Anheben durch die Abhebeeinheit und Zurückführen der Walze in Neutralstellung.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes von Materialbahnen derart weiterzuentwickeln, dass die Vorrichtung eine verbesserte Dynamik insbesondere im intermittierenden Betrieb aufweist.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Die Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes von Materialbahnen weist nach vorliegender Erfindung eine Trägerstruktur zum Halten einer Walze und eine Einrichtung zum Abheben der Materialbahn von der Walze auf. Erfindungsgemäß umfasst die Trägerstruktur ein feststehendes Teil und mindestens ein bewegliches Teil.
Eine derartige erfindungsgemäße Vorrichtung wird in einer Anlage zum Fördern einer oder mehrerer Materialbahnen bzw. zum Fördern von Materialstücken eingesetzt, die zudem mindestens ein Transportband aufweist. Das Transportband kann dabei in Materiallaufrichtung vor der Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes angeordnet sein, und ein weiteres Transportband in Materiallaufrichtung nach der Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes. Außerdem kann eine Einrichtung zur Aufnahme einer Materialbahnrolle vorgesehen sein, wobei diese Einrichtung eine Antriebseinheit aufweist zum Abwickeln der Materialbahnrolle. Um die Materialbahn in Materialstücke zu schneiden, ist in Materiallaufrichtung nach der Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes eine Schneidevorrichtung vorgesehen.
Um den seitlichen Versatz der Materialbahn durch Verstellen eines beweglichen Teils der Trägerstruktur zu regeln, ist eine Steuerungseinheit eingebaut. Diese Steuerungseinheit verarbeitet die Signale einer Einheit zur Detektierung der Lage der Materialbahn und ermöglicht somit, dass das erste bewegliche Teil der Trägerstruktur und/oder (sofern vorhanden) das zweite bewegliche Teil der Trägerstruktur durch ein oder mehrere Stellantriebe verstellt werden können.
Die Abhebeeinrichtung ist verschwenkbar und/oder translatorisch bewegbar befestigt und ist zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verstellbar. In der ersten Position berührt die Abhebeeinrichtung die Materialbahn nicht. In der zweiten Position hebt die Abhebeeinrichtung beim Betrieb die Materialbahn von der Walze ab. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes von Materialbahnen kann dabei intermittierend mit den folgenden Schritten betrieben werden, wobei diese Schritte durch eine Steuerungseinheit kontrolliert werden:

Regelung des seitlichen Versatzes der Materialbahn durch seitliches Verstellen der Walze während des Vorschubes der Materialbahn, wobei die Abhebeeinrichtung sich in der ersten Position befindet,
Abbremsen der Materialbahn,
Anheben der Materialbahn von der Walze durch Verstellen der Abhebeeinrichtung in ihre zweite Position, und
Zurückfahren der Walze in eine Neutralstellung.

Erfindungsgemäß umfasst die Trägerstruktur ein feststehendes Teil und mindestens ein bewegliches Teil. Dabei ist die Walze vorzugsweise an ersten Halterungen gelagert, die an einem ersten beweglichen Teil der Trägerstruktur befestigt sind, so dass die Walze gemeinsam mit den ersten Halterungen verfahren werden kann. Der Vorteil dieser Konstruktion liegt darin, dass die Lagerung der Walze auf einer zugehörigen Welle einfacher ausgestaltet und geringer dimensioniert sein kann. Im Gegensatz zum Stand der Technik, nach welchem die Walze auf einer feststehenden Welle verschiebbar angeordnet ist, muss die Welle nach der vorliegenden Erfindung geringere Kräfte bzw. Drehmomente aufnehmen. Denn der Abstand der Kraftaufnahme auf der Welle gegenüber den ersten Halterungen kann konstruktiv relativ gering gehalten werden, da kein Spiel zur seitlichen Verstellung der Walze auf der Welle erforderlich ist. Stattdessen wird die seitliche Verstellung der Walze durch eine seitliche Verstellung des beweglichen Teils der Trägerstruktur realisiert, wobei die Welle ebenfalls seitlich verstellt wird. In dieser Variante regelt die Walze den seitlichen Versatz der Materialbahn während des Vorschubes der Materialbahn, wo hingegen die Abhebeeinheit während des Stillstandes die Materialbahn trägt.
Die Lagerung der Walze auf der Welle, die vorzugsweise als zwei Kugellager ausgebildet ist, kann dabei einen kleineren Durchmesser aufweisen. Durch diese Maßnahme wird weiter erreicht, dass das Trägheitsmoment der Walze einschließlich der Kugellager geringer ist, so dass sich ein verbessertes dynamisches Verhalten ergibt.
Eine weitere Variante zur oben beschriebenen Konstruktion ist, dass die Abhebeeinrichtung an zweiten Halterungen gelagert ist, die an einem zweiten beweglichen Teil der Trägerstruktur befestigt sind, so dass sowohl die Walze gemeinsam mit den ersten Halterungen als auch die Abhebeeinrichtung gemeinsam mit den Halterungen der Abhebeeinrichtung verfahren werden können. Das erste bewegliche Teil kann mit der Walze und das zweite bewegliche Teil mit der Abhebeeinrichtung gemeinsam oder unabhängig voneinander verfahren werden. Der Vorteil dieser Maßnahme ist es, dass die Abhebeeinrichtung noch während der Bewegung der Materialbahn ausgefahren werden kann, da sie gemeinsam mit der Walze seitlich verstellt werden kann. Denn auch während des Abbremsens der Materialbahn ist eine Regelung des seitlichen Versatzes erforderlich.
In einer dritte Variante ist die Walze an ersten Halterungen gelagert, die an dem feststehendem Teil der Trägerstruktur befestigt sind, und die Abhebeeinrichtung ist an zweiten Halterungen gelagert, die an dem ersten beweglichen Teil der Trägerstruktur befestigt sind, so dass die Abhebeeinrichtung gemeinsam mit den Halterungen der Abhebeeinrichtung verfahren werden kann. In dieser Variante regelt die Abhebeeinrichtung den seitlichen Versatz der Materialbahn während des Vorschubes der Materialbahn. Die Walze hat während des Vorschubes keinen Kontakt mit der Materialbahn, sondern trägt die Materialbahn nur während des Stillstandes. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes von Materialbahnen kann dabei nach dieser Variante intermittierend mit den folgenden Schritten betrieben werden, wobei diese Schritte durch eine Steuerungseinheit kontrolliert werden:

Regelung des seitlichen Versatzes der Materialbahn durch seitliches Verstellen der Abhebeeinrichtung während des Vorschubes der Materialbahn,
Abbremsen der Materialbahn,
Absenken der Abhebeeinrichtung, so dass die Materialbahn in Kontakt mit der Walze kommt, und
Zurückfahren der Abhebeeinrichtung in eine Neutralstellung.

Das erste bewegliche Teil der Trägerstruktur ist vorzugsweise auf einem Schienensystem gelagert, um das erste bewegliche Teil gegenüber dem feststehenden Teil der Trägerstruktur parallel zur Walzenachse verschieben zu können.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Walze einen Durchmesser auf, welcher größer ist als 1/4 der Länge der Walze, insbesondere größer als 1/3 der Länge der Walze. Durch diese Maßnahme wird bei gleicher Geschwindigkeit der Materialbahn eine geringere Winkelgeschwindigkeit der Walze gegenüber dem Stand der Technik erreicht. Damit sind auch die Trägheitseffekte der Walze geringer, da die Winkelgeschwindigkeit in die Gleichung für die kinetische Energie quadratisch eingeht, wohingegen das Trägheitsmoment nur einfach eingeht. Zudem ist es bei einem größeren Walzendurchmesser möglich, die Wandstärke des Walzenkörpers zu reduzieren. Unter Walzenkörper wird hierbei der zylindrische Teil der Walze verstanden.
Der Walzenkörper weist vorzugsweise ein Komposit- bzw. Verbundwerkstoff auf, insbesondere ein Faserverbundstoff, so dass der Walzenkörper eine geringe Masse besitzt und somit die Massenträgheit der gesamten Walze reduziert wird. Um die Masse des Walzenkörpers weiterhin zu reduzieren, kann der Walzenkörper auch einen oder mehrere Hohlräume aufweisen und/oder eine zylindrische Wabenstruktur besitzen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst die Abhebeeinrichtung mindestens zwei Einzelrollen, die an zwei seitlichen Trägern drehbar gelagert sind. Die Einzelrollen sind vorzugsweise entlang einer Kreisbogensegmentfläche oder entlang einer gebogenen Fläche angeordnet. Die Kreisbogensegmentfläche bzw. die gebogene Fläche weist einen Krümmungsradius auf, der größer als 1/2 des Radius der Walze ist, insbesondere größer als 4/5 des Radius der Walze ist, damit in der zweiten Position der Abhebeeinheit die Materialbahn knickfrei auf der Abhebeeinheit aufliegt. Mit anderen Worten soll die Materialbahn mit einem möglichst großen Radius umgelenkt werden. Auf diese Weise wird ein unerwünschtes Zurückschwingen des durchhängenden Abschnittes der Materialbahn, das durch den intermittierenden Betrieb erzeugt wird, reduziert. Die Endabschnitte der Kreisbogensegmentfläche bzw. der gebogenen Fläche sollten zudem tangential zur vorgesehenen Materialbahnlaufrichtung verlaufen, so dass eine knickfreie Umlenkung der Materialbahn bewirkt wird, insbesondere eine knickfreie Umlenkung um 90°. Es ist außerdem vorteilhaft die Träger der Abhebeeinrichtung au-ßermittig gegenüber der Achse der Walze zu lagern, um auch so eine knickfreie Umlenkung der Materialbahn zu ermöglichen.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Brems- und/oder Klemmeinrichtung zur Fixierung der Materialbahn nach bzw. während des Abbremsens der Materialbahn vorgesehen, so dass bei Anhalten der Materialbahn die Massenträgheit der Materialbahn abgebremst wird. Die Brems- und/oder Klemmeinrichtung weist vorzugsweise einen unteren Teil und einen oberen Teil auf.
Die Brems- und/oder Klemmeinrichtung kann so konstruiert sein, dass bei Betätigung eine Kraft in Richtung der Walze ausgeübt wird. Somit wird bei Anhalten der- Materialbahn und Betätigung der Brems- und/oder Klemmeinrichtung nicht nur die Massenträgheit der Materialbahn, sondern auch die der Walze abgebremst.
Alternativ kann die Brems- und/oder Klemmeinrichtung so angepasst sein, dass bei Betätigung eine Kraft in Richtung des feststehenden Teils der Trägerstruktur ausgeübt wird. In diesem Fall kann der untere Teil an dem feststehenden Teil der Trägerstruktur befestigt sein bzw. direkt durch den feststehenden Teil der Trägerstruktur gebildet werden.
Die Brems- und/oder Klemmeinrichtung kann weiter alternativ zwei Querbalken aufweisen, wobei die Brems- und/oder Klemmeinrichtung konstruiert ist, um bei Betätigung die zwei Querbalken gegen die Materialbahn zu pressen. Außerdem kann die Brems- und/oder Klemmeinrichtung zwei Bremswalzen aufweisen, wobei die Materialbahn zwischen den Walzen verläuft. Die Bremswalzen können zum Abbremsen bzw. zum Einklemmen der Materialbahn eine Bremseinrichtung aufweisen. Optional kann mindestens eine Achse der Bremswalzen als verstellbar vorgesehen werden.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes von Materialbahnen derart weiterzuentwickeln, dass die Vorrichtung eine verbesserte Aufnahme der Materialbahn ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 29 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Die Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes von Materialbahnen weist nach vorliegender Erfindung eine Führungseinrichtung zum Führen der Materialbahn während des Vorschubes der Materialbahn und eine Abhebeeinrichtung zum Abheben der Materialbahn von der Führungseinrichtung auf. Erfindungsgemäß umfasst die Führungseinrichtung mindestens zwei miteinander verbundene Führungseinheiten, die jeweils mindestens eine Rolle aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist auch die Abhebeeinrichtung mindestens zwei Abhebeeinheiten auf.
Die Führungseinrichtung ist auf einem Träger bzw. einem beweglichen Teil einer Trägerstruktur beweglich gelagert, um die Führungseinrichtung gegenüber dem Träger bzw. der Trägerstruktur entlang der axialen Richtung der Rollen der Führungseinheiten verschieben zu können. Dabei ist die Führungseinrichtung vorzugsweise mittels eines Schienensystems auf dem Träger bzw. dem beweglichen Teil der Trägerstruktur beweglich gelagert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Abhebeeinheiten gegenüber den Führungseinheiten hintereinander bzw. alternierend angeordnet.
Die Rollen der Führungseinheiten sind vorzugsweise derart hintereinander angeordnet, dass die durch die Achsen der Rollen aufgespannte Fläche eine Kreisbogensegmentfläche bzw. eine gebogene Fläche darstellt. Dabei sollte der Krümmungsradius der Kreisbogensegmentfläche bzw. eine gebogene Fläche möglichst groß sein, um auf diese Weise ein unerwünschtes Rückschwingen des durchhängenden Abschnittes der Materialbahn, das durch den intermittierenden Betrieb erzeugt wird, reduziert wird. Der Krümmungsradius der Kreisbogensegmentfläche bzw. der gebogenen Fläche fällt bereits durch die alternierende Anordnung von Führungs- und Abhebeeinheiten konstruktionsbedingt meist relativ groß aus. Die Endabschnitte der Kreisbogensegmentfläche bzw. der gebogenen Fläche sollten zudem tangential zur vorgesehenen Materialbahnlaufrichtung verlaufen, so dass eine knickfreie Umlenkung der Materialbahn bewirkt wird, insbesondere eine knickfreie Umlenkung um 90°.
Die Abhebeeinheiten sollten gegenüber den Führungseinheiten derart hintereinander bzw. alternierend angeordnet sein, dass sie die gleiche Kreisbogensegmentfläche bzw. gebogene Fläche darstellen wie die durch die Achsen der Rollen der Führungseinheiten aufgespannte Fläche. Dies ergibt sich ebenfalls meist konstruktionsbedingt durch die alternierende Anordnung von Führungs- und Abhebeeinheiten.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst eine Abhebeeinheit jeweils einen oder mehrere längliche Körper mit gerader oder gekrümmter Oberfläche.
Die Abhebeeinrichtung ist zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verstellbar. In der ersten Position berührt die Abhebeeinrichtung beim Betrieb die Materialbahn nicht. In der zweiten Position hebt die Abhebeeinrichtung beim Betrieb die Materialbahn von der Führungseinrichtung ab. Um die Abhebeeinrichtung zwischen der ersten und der zweiten Position zu verstellen, sind einer oder mehrere Stellantriebe vorgesehen.
Eine erste Variante ist es, die Abhebeeinheiten gegenüber den Führungseinheiten in der vorgesehenen Materiallaufrichtung hintereinander bzw. alternierend anzuordnen. Die länglichen Körper der Abhebeeinheiten werden vorzugsweise in einer Zwangsführung, insbesondere einer Kulissenführung, zwischen der ersten und zweiten Position bewegt. Hierzu sind die Abhebeeinheiten durch zwei erste Halterungen miteinander verbunden, die derart verschwenkbar gelagert sind, dass die Abhebeeinheiten in der ersten Position zurückgezogen sind. Mit "zurückgezogen" ist hier gemeint, dass ihre Oberflächen sich radial gesehen unterhalb gedachter Punkte, die sich durch die Auflagepunkte der Materialbahn auf den Rollen bei Vorschub der Materialbahn ergeben, befinden. Somit berühren die Abhebeeinheiten die Materialbahn nicht. In der zweiten Position sind die Abhebeeinheiten "ausgeschoben", d.h. ihre Oberflächen befinden sich radial gesehen überhalb der gedachten Punkte, und sie heben die Materialbahn von der Führungseinrichtung ab. Die Abhebeeinheiten sind vorzugsweise leicht gekrümmt, so dass sie die Materialbahn mit genau dem gleichen Krümmungsradius abheben, den auch die Führungseinrichtung aufweist. Eine Knickung der Materialbahn bei Anheben durch die Abhebeeinrichtung wird somit vermieden.
In einer zweiten Variante sind die Abhebeeinheiten gegenüber den Führungseinheiten senkrecht zu der vorgesehenen Materiallaufrichtung hintereinander bzw. alternierend angeordnet. Eine Führungseinheit umfasst dabei eine oder mehrere einzelne Rollen, die derart hintereinander angeordnet sind, dass ihre Achsen parallel zueinander verlaufen und dass sie durch zwei zweite Halterungen an jeweils einer Seite einer Rolle miteinander verbunden sind. Der längliche Körper einer Abhebeeinheit ist vorzugsweise entlang seiner Längsrichtung so gebogen, dass er genau oder in etwa den gleichen Krümmungsradius aufweist wie die durch die Achsen der Rollen der Führungseinheiten aufgespannte Kreisbogensegmentfläche bzw. gebogene Fläche. Dies ermöglicht das Aufnehmen der Materialbahn durch die Abhebeeinrichtung mit genau dem gleichen Krümmungsradius den auch die Führungseinrichtung aufweist. Eine Knickung der Materialbahn beim Anheben durch die Abhebeeinrichtung wird somit vermieden. Die Abhebeeinrichtung ist durch zwei seitliche Halterungen derart befestigt, dass sie translatorisch zwischen der ersten und zweiten Position bewegbar ist.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Brems- und/oder Klemmeinrichtung zur Fixierung der Materialbahn nach bzw. während des Abbremsens der Materialbahn vorgesehen, so dass bei Anhalten der Materialbahn die Massenträgheit der Materialbahn abgebremst wird. Die Brems- und/oder Klemmeinrichtung weist vorzugsweise einen unteren und einen oberen Teil auf.
Die Brems- und/oder Klemmeinrichtung kann so konstruiert sein, dass bei Betätigung eine Kraft in Richtung der Abhebeeinrichtung ausgeübt wird. Die Brems- und/oder Klemmeinrichtung weist dabei vorzugsweise einen unteren Teil auf, der direkt durch die Abhebeeinrichtung gebildet wird, und einen oberen Teil, der eine gebogene Gegenplatte umfasst, die passgenau zur Abhebeeinrichtung in Richtung der Abhebeeinrichtung gedrückt werden kann. Bei Anhalten der Materialbahn kann die Gegenplatte zuerst mit wenig Kraft gegen die Materialbahn gedrückt werden, um diese abzubremsen, um danach mit größerer Kraft die Materialbahn fixieren. Durch diese Konstruktion kann eine sehr schnelle Abbremsung der Materialbahn erwirkt werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.

Fig.: 1 zeigt eine Anlage zum Fördern von Materialbahnen nach Stand der Technik, wobei Fig. 1a den Querschnitt und Fig. 1b die Draufsicht von oben darstellt;
Fig. 2: zeigt einen Querschnitt einer Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes von Materialbahnen nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3: zeigt einen Querschnitt der Trägerstruktur mit feststehendem und beweglichem Teil nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4: zeigt eine Draufsicht in Blickrichtung des Pfeils A gemäß Fig. 2 auf eine Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes von Materialbahnen nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5: zeigt einen horizontalen Querschnitt in Blickrichtung des Pfeils B gemäß Fig. 2 einer Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes von Materialbahnen nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6: zeigt einen horizontalen Querschnitt in Blickrichtung des Pfeils B gemäß Fig. 2 einer Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes von Materialbahnen nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7: zeigt eine Anlage zum Fördern und Schneiden von einer oder mehrer Materialbahnen, die eine Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes von Materialbahnen nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst;
Fig. 8: zeigt einen Querschnitt einer Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes von Materialbahnen nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei sich in Fig. 8a die Abhebeeinrichtung in der ersten Position I und in Fig. 8b in der zweiten Position II befindet.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine Anlage zum Fördern von Materialbahnen nach Stand der Technik, wobei Fig. 1a einen Querschnitt und Fig. 1b eine Draufsicht von oben darstellt. Die Anlage umfasst ein erstes Transportband, das die Materialbahn fördert, und eine Walze, die die hängende Materialbahnschlaufe wieder aufnimmt. Anschließend folgt eine erneute Förderung der Materialbahn durch ein zweites Transportband. Der Durchmesser der Walze sowie der beiden Transportbänder ist hierbei ungefähr gleich bemessen. Nach dem Stand der Technik wird die Vorrichtung meist im intermittierenden Betrieb genutzt, der die folgenden Betriebsphasen aufweist: Vorschub der Materialbahn mit simultaner Regelung des seitlichen Versatzes der Materialbahn, und Anhalten der Materialbahn mit Anheben durch die Abhebeeinheit und Zurückführen der Walze in Neutralstellung. Um bei Stillstand der Materialbahn im intermittierenden Betrieb die Materialbahn von der Walze abzuheben, besteht die Abhebeeinrichtung nach dem Stand der Technik aus einer einzigen Rolle, die pneumatisch verstellbar ist. Die Walze ist mittels Kugellagern auf einer mit einem feststehenden Träger verbundenen durchgehenden Welle drehbar sowie seitlich verstellbar gelagert, um den seitlichen Versatz der Materialbahn zu regeln. Die seitliche Lage der Materialbahn wird durch einen Detektor gemessen und von einer Steuerungseinheit verarbeitet, die - falls erforderlich - über einen Stellantrieb die seitliche Position der Walze auf der Welle verändert.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt einer Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes von Materialbahnen nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung weist nach vorliegender Erfindung eine Trägerstruktur 1 zum Halten einer Walze 2 und eine Einrichtung 3 zum Abheben der Materialbahn von der Walze 2 auf. Erfindungsgemäß umfasst die Trägerstruktur 1 ein feststehendes Teil 4 und mindestens ein bewegliches Teil 5.
Eine derartige erfindungsgemäße Vorrichtung wird in einer Anlage zum Fördern einer oder mehrerer Materialbahnen bzw. zum Fördern von Materialstücken eingesetzt, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Diese Anlage weist in dieser Ausführungsform zwei Transportbänder 14, 14' auf. Das Transportband 14 ist in Materiallaufrichtung vor der Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes angeordnet, und das Transportband 14' in Materiallaufrichtung nach der Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes. Außerdem ist eine Einrichtung zur Aufnahme einer Materialbahnrolle 15 vorgesehen, wobei diese Einrichtung eine Antriebseinheit aufweist zum Abwickeln der Materialbahnrolle. Um die Materialbahn in Materialstücke zu schneiden, ist in Materiallaufrichtung nach der Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes eine Schneidevorrichtung 16 vorgesehen.
Um bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform den seitlichen Versatz der Materialbahn durch Verstellen eines beweglichen Teils 5 der Trägerstruktur 1 zu regeln, ist eine Steuerungseinheit eingebaut. Diese Steuerungseinheit verarbeitet die Signale einer Einheit 17 zur Detektierung der Lage der Materialbahn und ermöglicht somit, dass das bewegliche Teil 5 der Trägerstruktur 1 durch einen Stellantrieb 13 verstellt werden kann.
Die Abhebeeinrichtung 3 ist verschwenkbar bewegbar befestigt und ist zwischen einer ersten Position I und einer zweiten Position II verstellbar. In der ersten Position I berührt die Abhebeeinrichtung 3 die Materialbahn nicht. In der zweiten Position II hebt die Abhebeeinrichtung 3 beim Betrieb die Materialbahn von der Walze 2 ab. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes von Materialbahnen kann dabei intermittierend mit den folgenden Schritten betrieben werden, wobei diese Schritte durch die Steuerungseinheit kontrolliert werden:

Regelung des seitlichen Versatzes der Materialbahn durch seitliches Verstellen der Walze 2 während des Vorschubes der Materialbahn, wobei die Abhebeeinrichtung 3 sich in der ersten Position I befindet,
Abbremsen der Materialbahn,
Anheben der Materialbahn von der Walze 2 durch Verstellen der Abhebeeinrichtung 3 in ihre zweite Position II, und
Zurückfahren der Walze 2 in eine Neutralstellung.

Nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, umfasst die Trägerstruktur 1 ein feststehendes Teil 4 und ein bewegliches Teil 5. In Fig. 4 ist eine Draufsicht in Blickrichtung des Pfeils A gemäß Fig. 2 auf eine Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes von Materialbahnen nach dieser Ausführungsform dargestellt. Fig. 5 zeigt entsprechend einen horizontalen Schnitt einer Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes von Materialbahnen nach dieser Ausführungsform in Blickrichtung des in Fig. 2 dargestellten Pfeils B. In dieser Ausführungsform der Erfindung ist die Walze 2 vorzugsweise an ersten Halterungen 6 (siehe Fig. 4) gelagert, die an einem ersten beweglichen Teil 5 der Trägerstruktur 1 befestigt sind, so dass die Walze 2 gemeinsam mit den ersten Halterungen 6 um einen maximalen Stellweg L (siehe Fig. 5) verfahren werden kann. Die Abhebeeinheit 3 ist an zweiten Halterungen 7 befestigt, die an dem feststehenden Teil 4 der Trägerstruktur 1 befestigt sind. Der Vorteil dieser Konstruktion liegt darin, dass die Lagerung der Walze 2 auf einer zugehörigen Welle 9, die mit den ersten Halterungen 6 verbunden ist, einfacher ausgestaltet und geringer dimensioniert sein kann. Im Gegensatz zum Stand der Technik, nach welchem die Walze auf einer feststehenden Welle verschiebbar angeordnet ist, muss die Welle 9 nach der vorliegenden Erfindung geringere Kräfte bzw. Drehmomente aufnehmen. Denn der Abstand der Kraftaufnahme auf der Welle 9 gegenüber den ersten Halterungen 6 kann konstruktiv relativ gering gehalten werden, da kein Spiel zur seitlichen Verstellung der Walze 2 auf der Welle 9 erforderlich ist. Stattdessen wird die seitliche Verstellung der Walze 2 durch eine seitliche Verstellung des beweglichen Teils 5 der Trägerstruktur 1 realisiert, wobei die Welle 9 ebenfalls seitlich verstellt wird. In dieser Variante regelt die Walze 2 den seitlichen Versatz der Materialbahn während des Vorschubes der Materialbahn, wo hingegen die Abhebeeinheit 3 während des Stillstandes die Materialbahn trägt.
Die Lagerung der Walze 2 auf der Welle 9, die gemäß Fig. 5 vorzugsweise als zwei Kugellager ausgebildet ist, weist dabei einen kleineren Durchmesser auf. Durch diese Maßnahme wird weiter erreicht, dass das Trägheitsmoment der Walze 2 einschließlich der Kugellager geringer ist, so dass sich ein verbessertes dynamisches Verhalten ergibt.
In Fig. 6 ist eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Walze 2 ist an ersten Halterungen 6 gelagert, die an dem ersten beweglichen Teil 5 der Trägerstruktur 1 befestigt sind, und die Abhebeeinrichtung 3 ist an zweiten Halterungen 7 gelagert, die an einem zweiten beweglichen Teil 5' der Trägerstruktur befestigt sind, so dass sowohl die Walze 2 gemeinsam mit den ersten Halterungen 6 als auch die Abhebeeinrichtung 3 gemeinsam mit den Halterungen 7 der Abhebeeinrichtung verfahren werden können. Das erste bewegliche Teil 5 der Trägerstruktur 1 kann mit der Walze 2 und das zweite bewegliche Teil 5' der Trägerstruktur 1 mit der Abhebeeinrichtung 3 gemeinsam oder unabhängig voneinander verfahren werden. Der Vorteil dieser Maßnahme ist es, dass die Abhebeeinrichtung 3 noch während der Bewegung der Materialbahn ausgefahren werden kann, da sie gemeinsam mit der Walze 2 seitlich verstellbar ist. Denn auch während des Abbremsens der Materialbahn ist eine Regelung des seitlichen Versatzes erforderlich.
In einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Walze 2 an ersten Halterungen 6 gelagert, die an dem feststehendem Teil 4 der Trägerstruktur 1 befestigt sind, und die Abhebeeinrichtung 3 ist an zweiten Halterungen 7 gelagert, die an dem ersten beweglichen Teil 5 der Trägerstruktur 1 befestigt sind, so dass die Abhebeeinrichtung 3 gemeinsam mit den Halterungen 7 der Abhebeeinrichtung verfahren werden kann. In dieser Ausführungsform regelt die Abhebeeinrichtung 3 den seitlichen Versatz der Materialbahn während des Vorschubes der Materialbahn. Die Walze 2 hat während des Vorschubes keinen Kontakt mit der Materialbahn, sondern trägt die Materialbahn nur während des Stillstandes. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes von Materialbahnen kann dabei nach dieser Ausführungsform intermittierend mit den folgenden Schritten betrieben werden, wobei diese Schritte durch eine Steuerungseinheit kontrolliert werden:

Regelung des seitlichen Versatzes der Materialbahn durch seitliches Verstellen der Abhebeeinrichtung 3 während des Vorschubes der Materialbahn,
Abbremsen der Materialbahn,
Absenken der Abhebeeinrichtung 3, so dass die Materialbahn in Kontakt mit der Walze 2 kommt, und
Zurückfahren der Abhebeeinrichtung 3 in eine Neutralstellung.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt der Trägerstruktur 1 gemäß Fig. 2, Fig. 4 und Fig. 5, wobei das erste bewegliche Teil 5 der Trägerstruktur 1 auf einem Schienensystem 8 gelagert ist, um das erste bewegliche Teil 5 gegenüber dem feststehenden Teil 4 der Trägerstruktur 1 parallel zur Walzenachse verschieben zu können. Das Schienensystem 8 besteht in dieser Ausführungsform aus zwei Laufschienen, die mit dem feststehenden Teil 4 der Trägerstruktur 1 verbunden sind, und darauf aufliegenden Laufrollen, die mit dem beweglichen Teil 5 der Trägerstruktur 1 verbunden sind.
Die in Fig. 4 dargestellte Walze 2 weist einen Durchmesser D auf, der in etwa 1/2 der Länge W der Walze 2 beträgt. Erfindungsgemäß kann aber auch eine Walze 2 vorgesehen sein, dessen Durchmesser D größer ist als 1/4 der Länge W der Walze 2, insbesondere größer als 1/3 der Länge W der Walze 2. Durch diese Maßnahme wird bei gleicher Geschwindigkeit der Materialbahn eine geringere Winkelgeschwindigkeit der Walze 2 gegenüber dem Stand der Technik erreicht. Damit sind auch die Trägheitseffekte der Walze 2 geringer, da die Winkelgeschwindigkeit in die Gleichung für die kinetische Energie quadratisch eingeht, wohingegen das Trägheitsmoment nur einfach eingeht. Zudem ist es bei einem größeren Walzendurchmesser D möglich, die Wandstärke des Walzenkörpers 10 zu reduzieren. Unter Walzenkörper 10 wird hierbei der zylindrische Teil der Walze verstanden.
Der Walzenkörper 10 weist vorzugsweise ein Komposit- bzw. Verbundwerkstoff auf, insbesondere ein Faserverbundstoff, so dass der Walzenkörper 10 eine geringe Masse besitzt und somit die Massenträgheit der gesamten Walze 2 reduziert wird. Um die Masse des Walzenkörpers 10 weiterhin zu reduzieren, kann der Walzenkörper 2 auch einen oder mehrere Hohlräume aufweisen und/oder eine zylindrische Wabenstruktur besitzen.
Gemäß Fig. 2 umfasst die Abhebeeinrichtung 3 mindestens zwei Einzelrollen 11, die an zwei seitlichen Trägern 18 drehbar gelagert sind. Die Einzelrollen 11 sind in dieser Ausführungsform entlang einer Kreisbogensegmentfläche angeordnet, die einen Krümmungsradius von 1/2 des Radius der Walze 2 aufweist. Erfindungsgemäß kann die Kreisbogensegmentfläche bzw. die gebogene Fläche aber auch einen Krümmungsradius aufweisen, der größer als 1/2 des Radius der Walze 2 ist, insbesondere größer als 4/5 des Radius der Walze 2 ist, damit in der zweiten Position II der Abhebeeinheit 3 die Materialbahn knickfrei auf der Abhebeeinheit 3 aufliegt. Mit anderen Worten soll die Materialbahn mit einem möglichst großen Radius umgelenkt werden. Auf diese Weise wird ein unerwünschtes Zurückschwingen des durchhängenden Abschnittes der Materialbahn, das durch den intermittierenden Betrieb erzeugt wird, reduziert. Die Endabschnitte der Kreisbogensegmentfläche bzw. der gebogenen Fläche sollten zudem tangential zur vorgesehenen Materialbahnlaufrichtung verlaufen, so dass eine knickfreie Umlenkung der Materialbahn bewirkt wird, insbesondere eine knickfreie Umlenkung um 90°. Es ist außerdem vorteilhaft die Träger 18 der Abhebeeinrichtung 3 außermittig gegenüber der Achse der Walze 2 zu lagern, um auch so eine knickfreie Umlenkung der Materialbahn zu ermöglichen.
Gemäß Fig. 2 ist eine Brems- und/oder Klemmeinrichtung 12 zur Fixierung der Materialbahn nach bzw. während des Abbremsens der Materialbahn vorgesehen, so dass bei Anhalten der Materialbahn die Massenträgheit der Materialbahn abgebremst wird. Die Brems- und/oder Klemmeinrichtung 12 weist vorzugsweise einen unteren Teil und einen oberen Teil auf.
Die in Fig. 2 dargestellte Brems- und/oder Klemmeinrichtung 12 ist so konstruiert, dass bei Betätigung eine Kraft in Richtung der Walze 2 ausgeübt wird. Somit wird bei Anhalten der Materialbahn und Betätigung der Brems- und/oder Klemmeinrichtung 12 nicht nur die Massenträgheit der Materialbahn, sondern auch die der Walze 2 abgebremst.
Alternativ kann die Brems- und/oder Klemmeinrichtung 12 so angepasst sein, dass bei Betätigung eine Kraft in Richtung des feststehenden Teils 4 der Trägerstruktur 1 ausgeübt wird. In diesem Fall kann der untere Teil an dem feststehenden Teil 4 der Trägerstruktur 1 befestigt sein bzw. direkt durch den feststehenden Teil 4 der Trägerstruktur 1 gebildet werden.
Die Brems- und/oder Klemmeinrichtung 12 gemäß Fig. 2 weist zwei Querbalken auf, wobei die Brems- und/oder Klemmeinrichtung 12 konstruiert ist, um bei Betätigung die zwei Querbalken gegen die Materialbahn zu pressen. Alternativ kann die Brems- und/oder Klemmeinrichtung 12 zwei Bremswalzen aufweisen, wobei die Materialbahn zwischen den Walzen verläuft. Die Bremswalzen können zum Abbremsen bzw. zum Einklemmen der Materialbahn eine Bremseinrichtung aufweisen. Optional kann mindestens eine Achse der Bremswalzen als verstellbar vorgesehen werden.
Der in Fig. 8a und Fig. 8b dargestellte Querschnitt zeigt eine Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes von Materialbahnen, die nach vorliegender Erfindung eine Führungseinrichtung 19 zum Führen der Materialbahn während des Vorschubes der Materialbahn und eine Abhebeeinrichtung 3 zum Abheben der Materialbahn von der Führungseinrichtung 19 aufweist. Erfindungsgemäß umfasst die Führungseinrichtung 19 mindestens zwei miteinander verbundene Führungseinheiten 20, die jeweils eine Rolle 21 aufweisen, und die Abhebeeinrichtung 3 weist mindestens zwei Abhebeeinheiten 22 auf. Die Abhebeeinheiten 22 sind gegenüber den Führungseinheiten 20 hintereinander bzw. alternierend angeordnet.
Die Rollen 21 der Führungseinheiten 20 sind derart hintereinander angeordnet, dass die durch die Achsen der Rollen 21 aufgespannte Fläche eine Kreisbogensegmentfläche bzw. eine gebogene Fläche darstellt. Wie in Fig. 8a und Fig. 8b zu erkennen ist, fällt der Krümmungsradius der Kreisbogensegmentfläche bzw. der gebogenen Fläche durch die alternierende Anordnung von Führungs- 20 und Abhebeeinheiten 22 konstruktionsbedingt relativ groß aus. Die Endabschnitte der Kreisbogensegmentfläche bzw. der gebogenen Fläche verlaufen tangential zur vorgesehenen Materialbahnlaufrichtung, so dass eine knickfreie Umlenkung der Materialbahn bewirkt wird, insbesondere eine knickfreie Umlenkung um 90°.
Die Abhebeeinheiten 22 sind gegenüber den Führungseinheiten 20 derart hintereinander bzw. alternierend angeordnet, dass sie die gleiche Kreisbogensegmentfläche bzw. gebogene Fläche darstellen wie die durch die Achsen der Rollen 21 der Führungseinheiten 20 aufgespannte Fläche. Dies ergibt sich meist ebenfalls konstruktionsbedingt durch die alternierende Anordnung von Führungs- 20 und Abhebeeinheiten 22. Die Abhebeeinheiten 22 bestehen jeweils aus einem länglichen Körper 23 mit gerader bzw. leicht gekrümmter Oberfläche.
Die Abhebeeinrichtung 3 ist zwischen einer ersten Position I und einer zweiten Position II verstellbar. In Fig. 8a befindet sich die Abhebeeinrichtung 3 in der ersten Position I und berührt beim Betrieb die Materialbahn nicht. In Fig. 8b ist die Abhebeeinrichtung 3 in der zweiten Position II und hebt beim Betrieb die Materialbahn von der Führungseinrichtung 19 ab. Um die Abhebeeinrichtung 3 zwischen der ersten Position I und der zweiten Position II zu verstellen, sind einer oder mehrere Stellantriebe vorgesehen.
In der in Fig. 8a und Fig. 8b dargestellten Ausführungsform sind die Abhebeeinheiten 22 gegenüber den Führungseinheiten 20 in der vorgesehenen Materiallaufrichtung hintereinander bzw. alternierend angeordnet. Die länglichen Körper 23 der Abhebeeinheiten 22 werden vorzugsweise in einer Zwangsführung, insbesondere einer Kulissenführung, zwischen der ersten Position I und zweiten Position II bewegt. Hierzu sind die Abhebeeinheiten 22 durch zwei erste Halterungen 24 miteinander verbunden, die derart verschwenkbar gelagert sind, dass die Abhebeeinheiten 22 in der ersten Position I zurückgezogen sind. Vergleicht man Fig. 8a und Fig. 8b, so ist ersichtlich, dass mit "zurückgezogen" hier gemeint ist, dass sich die Oberflächen der Abhebeeinheiten 22 radial gesehen unterhalb gedachter Punkte (exemplarisch mit P gekennzeichnet) befinden. Die Punkte P ergeben sich durch die Auflagepunkte der Materialbahn auf den Rollen 21 bei Vorschub der Materialbahn. Somit berühren die Abhebeeinheiten 22 die Materialbahn in der ersten Position I nicht. In der zweiten Position II sind die Abhebeeinheiten 22 "ausgeschoben", d.h. ihre Oberflächen befinden sich radial gesehen überhalb der gedachten Punkte P, und sie heben die Materialbahn von der Führungseinrichtung 19 ab. Die Abhebeeinheiten 22 sind vorzugsweise leicht gekrümmt, so dass sie die Materialbahn mit genau dem gleichen Krümmungsradius abheben, den auch die Führungseinrichtung 19 aufweist. Eine Knickung der Materialbahn bei Anheben durch die Abhebeeinrichtung 3 wird somit vermieden.
Die Führungseinrichtung 19 ist auf einem Träger bzw. einem beweglichen Teil einer Trägerstruktur 26 beweglich gelagert, um die Führungseinrichtung 19 gegenüber dem Träger bzw. der Trägerstruktur 26 entlang der axialen Richtung der Rollen 21 der Führungseinheiten 20 verschieben zu können. Dabei ist die Führungseinrichtung 19 vorzugsweise mittels eines Schienensystems auf dem Träger bzw. dem beweglichen Teil der Trägerstruktur 26 beweglich gelagert.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Brems- und/oder Klemmeinrichtung 25 zur Fixierung der Materialbahn nach bzw. während des Abbremsens der Materialbahn (siehe Fig. 8b) vorgesehen, so dass bei Anhalten der Materialbahn die Massenträgheit der Materialbahn abgebremst wird. Die Brems- und/oder Klemmeinrichtung 25 weist vorzugsweise einen unteren und einen oberen Teil auf. In der in Fig. 8a und Fig. 8b dargestellten Ausführungsform wird der untere Teil der Brems- und/oder Klemmeinrichtung 25 direkt durch eine Abhebeeinheit 22 gebildet. Durch diese Konstruktion kann eine sehr schnelle Abbremsung der Materialbahn erwirkt werden.
Es wird jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Brems- und/oder Klemmeinrichtung auch so konstruiert sein kann, dass bei Betätigung eine Kraft in Richtung der Abhebeeinrichtung, insbesondere der gesamten Abehebeeinrichtung, ausgeübt wird. Die Brems- und/oder Klemmeinrichtung weist dabei vorzugsweise einen unteren Teil auf, der direkt durch die Abhebeeinrichtung gebildet wird, und einen oberen Teil, der eine gebogene Gegenplatte umfasst, die passgenau zur Abhebeeinrichtung in Richtung der Abhebeeinrichtung gedrückt werden kann. Bei Anhalten der Materialbahn kann die Gegenplatte zuerst mit wenig Kraft gegen die Materialbahn gedrückt werden, um diese abzubremsen, und danach mit größerer Kraft, um die Materialbahn zu fixieren. Auch durch diese Konstruktion kann eine sehr schnelle Abbremsung der Materialbahn erwirkt werden.
Es wird außerdem ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Abhebeeinheiten gegenüber den Führungseinheiten natürlich auch senkrecht zu der vorgesehenen Materiallaufrichtung hintereinander bzw. alternierend angeordnet sein können. Eine Führungseinheit umfasst dabei eine oder mehrere einzelne Rollen, die derart hintereinander angeordnet sind, dass ihre Achsen parallel zueinander verlaufen und dass sie durch zwei zweite Halterungen an jeweils einer Seite einer Rolle miteinander verbunden sind. Der längliche Körper einer Abhebeeinheit ist vorzugsweise entlang seiner Längsrichtung so gebogen, dass er genau oder in etwa den gleichen Krümmungsradius aufweist wie die durch die Achsen der Rollen der Führungseinheiten aufgespannte Kreisbogensegmentfläche bzw. gebogene Fläche. Dies ermöglicht das Aufnehmen der Materialbahn durch die Abhebeinrichtung mit genau dem gleichen Krümmungsradius den auch die Führungseinrichtung aufweist. Eine Knickung der Materialbahn beim Anheben durch die Abhebeeinrichtung wird somit vermieden. Die Abhebeeinrichtung ist durch zwei seitliche Halterungen derart befestigt, dass sie translatorisch zwischen der ersten und zweiten Position bewegbar ist.

Claims

Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes von Materialbahnen, welche eine Trägerstruktur (1) zum Halten einer Walze (2) und eine Einrichtung (3) zum Abheben der Materialbahn von der Walze aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstruktur ein feststehendes Teil (4) und mindestens ein bewegliches Teil (5) umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (2) an ersten Halterungen (6) gelagert ist, wobei die ersten Halterungen (6) an einem ersten beweglichen Teil (5) der Trägerstruktur befestigt sind, so dass die Walze (2) gemeinsam mit den ersten Halterungen (6) verfahren werden kann.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhebeeinrichtung (3) an zweiten Halterungen (7') gelagert ist, die an einem zweiten beweglichen Teil (5') der Trägerstruktur befestigt sind, so dass die Abhebeeinrichtung (3) gemeinsam mit den Halterungen (7') der Abhebeeinrichtung (3) verfahren werden kann.
Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste bewegliche Teil (5) mit der Walze (2) und das zweite bewegliche Teil (5') mit der Abhebeeinrichtung (3) gemeinsam oder unabhängig voneinander verfahren werden können.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (2) an ersten Halterungen (6) gelagert ist, die an dem feststehendem Teil (4) der Trägerstruktur befestigt sind, und dass die Abhebeeinrichtung (3) an zweiten Halterungen (7) gelagert ist, die an dem ersten beweglichen Teil (5) der Trägerstruktur befestigt sind, so dass die Abhebeeinrichtung (3) gemeinsam mit den Halterungen (7) der Abhebeeinrichtung (3) verfahren werden kann.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste bewegliche Teil (5) der Trägerstruktur auf einem Schienensystem (8) gelagert ist, um das erste bewegliche Teil (5) gegenüber dem feststehenden Teil (4) der Trägerstruktur parallel zur Walzenachse verschieben zu können.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, die Walze (2) auf einer Welle (9) gelagert ist, die an den ersten Halterungen (6) befestigt ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, die Welle (9) der Walze (2) teilweise oder vollständig hohl ausgebildet ist.
Vorrichtung insbesondere gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze einen Durchmesser aufweist, welcher größer ist als 1/4 der Länge der Walze (2), insbesondere größer als 1/3 der Länge der Walze (2).
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenkörper (10) ein Komposit- bzw. Verbundwerkstoff, insbesondere ein Faserverbundstoff, aufweist.
Vorrichtung insbesondere gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenkörper (10) einen oder mehrere Hohlräume aufweist.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenkörper (10) eine zylindrische Wabenstruktur im Inneren aufweist.
Vorrichtung insbesondere gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhebeeinrichtung (3) mindestens zwei Einzelrollen (11) aufweist, die an zwei seitlichen Trägern (18) drehbar gelagert sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelrollen (11) entlang eines Kreisbogensegmentfläche oder entlang einer gebogenen Fläche angeordnet sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass die Kreisbogensegmentfläche bzw. die gebogene Fläche einen Krümmungsradius aufweist, der größer als 1/4 des Durchmessers der Walze (2) ist, insbesondere größer als 2/5 des Durchmessers der Walze (2).
Vorrichtung gemäß Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhebeeinrichtung (3) zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verstellbar ist, wobei die Abhebeeinrichtung (3) in der ersten Position beim Betrieb die Materialbahn nicht berührt, und wobei die Abhebeeinrichtung (3) in der zweiten Position beim Betrieb die Materialbahn von der Walze (2) abhebt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Endabschnitte der Kreisbogensegmentfläche bzw. die gebogenen Fläche tangential zur vorgesehenen Materialbahnlaufrichtung verlaufen, so dass eine knickfreie Umlenkung der Materialbahn bewirkt wird, insbesondere eine knickfreie Umlenkung um 90°.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger der Abhebeeinrichtung (3) außermittig gegenüber der Achse der Walze (2) gelagert sind.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Brems- und/oder Klemmeinrichtung (12) zur Fixierung der Materialbahn vorgesehen ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Brems- und/oder Klemmeinrichtung (12) angepasst ist, um bei Betätigung eine Kraft in Richtung der Walze auszuüben.
Vorrichtung gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Brems- und/oder Klemmeinrichtung (12) angepasst ist, um bei Betätigung eine Kraft in Richtung des feststehenden Teils (4) der Trägerstruktur (1) auszuüben.
Vorrichtung gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Brems- und/oder Klemmeinrichtung (12) einen unteren Teil aufweist, der an dem feststehenden Teil (4) der Trägerstruktur (1) befestigt ist bzw. direkt durch den feststehenden Teil (4) der Trägerstruktur (1) gebildet wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 19, 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Brems- und/oder Klemmeinrichtung (12) zwei Querbalken aufweist, wobei die Brems- und/oder Klemmeinrichtung (12) konstruiert ist, um bei Betätigung die zwei Querbalken gegen die Materialbahn zu pressen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Brems- und/oder Klemmeinrichtung (12) zwei Bremswalzen aufweist, wobei die Materialbahn zwischen den Walzen verläuft.
Vorrichtung gemäß Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremswalzen zur Abbremsen bzw. zum Einklemmen der Materialbahn eine Bremseinrichtung aufweisen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Achse der Bremswalzen verstellbar ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhebeeinrichtung (3) verschwenkbar und/oder translatorisch bewegbar befestigt ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Stellantriebe (13) vorgesehen sind, um das erste bewegliche Teil und/oder das zweite bewegliche Teil der Trägerstruktur zu verstellen.
Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes von Materialbahnen, welche eine Führungseinrichtung (19) und eine Abhebeeinrichtung (3) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (19) mindestens zwei miteinander verbundene Führungseinheiten (20) aufweist, die jeweils mindestens eine Rolle (21) aufweisen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhebeeinrichtung (3) mindestens zwei Abhebeeinheiten (22) aufweist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhebeeinheiten (22) gegenüber den Führungseinheiten (20) hintereinander bzw. alternierend angeordnet sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhebeeinheiten (22) gegenüber den Führungseinheiten (20) in der vorgesehenen Materiallaufrichtung hintereinander bzw. alternierend angeordnet sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhebeeinheiten gegenüber den Führungseinheiten senkrecht zu der vorgesehenen Materiallaufrichtung hintereinander bzw. alternierend angeordnet sind.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 31, 32 und 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (21) der Führungseinheiten (20) derart hintereinander angeordnet sind, dass die durch die Achsen der Rollen (21) aufgespannte Fläche eine Kreisbogensegmentfläche bzw. eine gebogene Fläche darstellt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Endabschnitte der Kreisbogensegmentfläche bzw. der gebogenen Fläche tangential zur vorgesehenen Materialbahnlaufrichtung verlaufen, so dass eine knickfreie Umlenkung der Materialbahn bewirkt wird, insbesondere eine knickfreie Umlenkung um 90°.
Vorrichtung gemäß Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhebeeinheiten (22) gegenüber den Führungseinheiten (20) derart hintereinander bzw. alternierend angeordnet sind, dass sie die gleiche Kreisbogensegmentfläche bzw. gebogene Fläche darstellen wie die durch die Achsen der Rollen (21) der Führungseinheiten (20) aufgespannte Fläche.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 29 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhebeeinrichtung (3) zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verstellbar ist, wobei die Abhebeeinrichtung (3) in der ersten Position beim Betrieb die Materialbahn nicht berührt, und wobei die Abhebeeinrichtung (3) in der zweiten Position beim Betrieb die Materialbahn von der Führungseinrichtung (19) abhebt.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 29 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abhebeeinheit (22) jeweils einen oder mehrere längliche Körper (23) mit gerader oder gekrümmter Oberfläche umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass die länglichen Körper (23) der Abhebeeinheiten (22) in einer Zwangsführung, insbesondere einer Kulissenführung, zwischen der ersten und zweiten Position bewegbar sind.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 33 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Rollen einer Führungseinheit, derart hintereinander angeordnet sind, dass ihre Achsen parallel zueinander verlaufen und dass sie durch zwei Halterungen an jeweils einer Seite einer Rolle miteinander verbunden sind.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 33 bis 38 und 40, dadurch gekennzeichnet, dass der längliche Körper einer Abhebeeinheit entlang seiner Längsrichtung so gebogen ist, dass er genau oder in etwa den gleichen Krümmungsradius aufweist wie die durch die Achsen der Rollen der Führungseinheiten aufgespannte Kreisbogensegmentfläche bzw. gebogene Fläche.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 33 bis 38 und 40 und 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhebeeinrichtung translatorisch zwischen der ersten und zweiten Position bewegbar ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 29 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass eine Brems- und/oder Klemmeinrichtung (25) zur Fixierung der Materialbahn vorgesehen ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Brems- und/oder Klemmeinrichtung (25) angepasst ist, um bei Betätigung eine Kraft in Richtung der Abhebeeinrichtung (3) auszuüben.
Vorrichtung gemäß Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Brems- und/oder Klemmeinrichtung einen unteren Teil, der direkt durch die Abhebeeinrichtung gebildet wird, und einen oberen Teil, der durch eine gebogene Gegenplatte, die passgenau zur Abhebeeinrichtung in Richtung der Abhebeeinrichtung gedrückt werden kann, aufweist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 29 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (19) auf einem Träger bzw. einem beweglichen Teil einer Trägerstruktur (26) beweglich gelagert ist, um die Führungseinrichtung (19) gegenüber dem Träger bzw. der Trägerstruktur (26) entlang der axialen Richtung der Rollen (21) der Führungseinheiten (20) verschieben zu können.
Vorrichtung gemäß Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung mittels eines Schienensystems auf einem Träger bzw. einem beweglichen Teil einer Trägerstruktur beweglich gelagert ist, um die Führungseinrichtung gegenüber dem Träger bzw. der Trägerstruktur entlang der axialen Richtung der Rollen der Führungseinheiten verschieben zu können.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 29 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Stellantriebe vorgesehen sind, um die Abhebeeinrichtung (3) zu verstellen.
Anlage zum Fördern einer oder mehrerer Materialbahnen bzw. zum Fördern von Materialstücken, wobei die Anlage mindestens ein Transportband (14) aufweist,
gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes von Materialbahnen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
Anlage gemäß Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, dass ein Transportband in Materiallaufrichtung vor der Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes angeordnet ist, und dass ein Transportband in Materiallaufrichtung nach der Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes angeordnet ist.
Anlage gemäß Anspruch 49 oder 50, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (15) zur Aufnahme einer Materialbahnrolle vorgesehen ist, wobei diese Einrichtung eine Antriebseinheit aufweist zum Abwickeln der Materialbahnrolle.
Anlage gemäß einem der Ansprüche 49 bis 51, dadurch gekennzeichnet, dass in Materiallaufrichtung nach der Vorrichtung zur Regelung des seitlichen Versatzes eine Schneidevorrichtung (16) vorgesehen ist, um die Materialbahn in Materialstücke zu schneiden.
Anlage gemäß einem der Ansprüche 49 bis 52, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einheit zur Detektierung (17) der Lage der Materialbahn vorgesehen ist.
Anlage gemäß einem der Ansprüche 49 bis 53, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerungseinheit (18) vorgesehen ist, welche die Signale der Einheit zur Detektierung der Lage der Materialbahn verarbeitet, um den seitlichen Versatz der Materialbahn durch Verstellen eines beweglichen Teils der Trägerstruktur zu regeln.
Verfahren zur Regelung des seitlichen Versatzes von Materialbahnen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 48 verwendet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung intermittierend mit den folgenden Schritten betrieben wird:
- Regelung des seitlichen Versatzes der Materialbahn durch seitliches Verstellen der Walze (2) bzw. der Führungseinrichtung während des Vorschubes der Materialbahn,

- Abbremsen der Materialbahn,

- Anheben der Materialbahn von der Walze (2) bzw. der Führungseinrichtung durch die Abhebeeinrichtung (3), und

- Zurückfahren der Walze (2) in eine Neutralstellung.
Verfahren gemäß Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung intermittierend mit den folgenden Schritten betrieben wird:
- Regelung des seitlichen Versatzes der Materialbahn durch seitliches Verstellen der Abhebeeinrichtung (3) während des Vorschubes der Materialbahn,

- Abbremsen der Materialbahn,

- Absenken der Abhebeeinrichtung, so dass die Materialbahn in Kontakt mit der Walze (2) bzw. der Führungseinrichtung kommt, und

- Zurückfahren der Abhebeeinrichtung (3) in eine Neutralstellung.