EP2138436A2

EP2138436A2 - Vorrichtung zum Zentrieren, Breitstrecken und/oder Richten einer bewegten Warenbahn sowie zugehöriges Verfahren

Info

Publication number: EP2138436A2
Application number: EP09008400A
Authority: EP
Inventors: Klaus Dipl.-Ing.(FH) Selbeck; Bernhard Fischer; Robert Daul
Original assignee: Mahlo GmbH and Co KG
Current assignee: Mahlo GmbH and Co KG
Priority date: 2008-06-27
Filing date: 2009-06-26
Publication date: 2009-12-30
Anticipated expiration: 2029-06-26
Also published as: EP2138436B1; DE102009030829A1; EP2138436A3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein zugehöriges Verfahren zum Zentrieren, Breitstrecken und/oder Richten einer bewegten, insbesondere textilen Warenbahn (W), die zumindest eine, die bewegte Warenbahn (W) fördernden, vorzugsweise bogenförmigen Walze (2) aufweist. Besonders vorteilhaft sind an der Walzenoberfläche mehrere elastische Verbindungsbänder, insbesondere Expanderbänder vorgesehen, die entlang der Längsachse (L) der Walze (2) axial beweglich ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zentrieren, Breitstrecken und/oder Richten einer bewegten Warenbahn gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein zugehöriges Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 11.
Während des maschinellen Herstellungs- und Verarbeitungsprozesses von insbesondere textilen Warenbahnen, vorzugsweise Gewebebahnen tritt häufig ein Warenverzug auf. Derartige Verzüge der Warenbahn verändern die Struktur der aus diesen hergestellten Textilien, wodurch wiederum der Gebrauchswert der Ware gemindert wird und/oder die Weiterverarbeitung der Ware beeinträchtigt wird.
Eine textile Warenbahn besteht insbesondere aus rechtwinklig überkreuzten Fäden, die während des Webvorgangs im Webstuhl bzw. in der Webmaschine erzeugt werden. Hierbei wird zwischen den Längsfäden ("Kette") und den Querfäden ("Schuss") unterschieden. Aufgrund des üblicherweise schräg zur Laufrichtung oder bogenförmig verlaufenden Verzugs der textilen Warenbahn wird die orthogonale Textilstruktur von Kette und Schuss zu einem Parallelogramm verformt. Der ursprünglich orthogonale Aufbau von Kette und Schuss oder deren Maschenreihen werden somit schräg oder bogenförmig verändert.
Zur Wiederherstellung der ursprünglich orthogonalen Struktur wird die Textilbahn üblicherweise über eine maschinelle Richtanordnungen geführt, bei der mittels schräg oder bogenförmig zur Laufrichtung der Textilbahn angeordnete Richtwalzeneinheiten die bestehenden Verzüge durch entsprechendes Aufbringen von Ausgleichskräften auf die bewegte textile Warenbahn ausglichen werden. Derartige walzenbasierte Richtanordnungen werden bevorzugt zur Beseitigung von bogenförmigen Faden- und Maschenverzug eingesetzt.
Ferner sind unterschiedlichste Walzenanordnungen zum Zentrieren bzw. Positionieren von textilen Warenbahnen, beispielsweise Segmentregelwalzen, Schwenk-Schiebewalzen etc. bekannt. Auch werden zum Breitstrecken von textilen Warenbahnen so genannte Lattenausbreiter, Schnurbreithalter und Breitstreckwalzen in diversen Ausführungsformen eingesetzt.
Die genannten Vorrichtungen werden üblicherweise als getrennte Maschinen, die voneinander unabhängige Bearbeitungsstationen bilden, im Rahmen des maschinellen Herstellungs- und Verarbeitungsprozesses vorgesehen.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine multifunktionelle Vorrichtung zum Zentrieren, Breitstrecken und/oder Richten einer bewegten Warenbahn anzugeben, die flexibel an die jeweils erforderliche Bearbeitungsaufgabe anpassbar ist und somit ein Richten, Zentrieren und/oder Breitstrecken der bewegten Warenbahn in einem Arbeitsschritt ermöglicht. Die Aufgabe wird ausgehend von einer Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
Der wesentliche Aspekt der erfindungsgemäßen Anordnung ist darin zu sehen, dass die Walze mehrere elastische Verbindungsbänder aufweist, die zur Längsachse der Walze axial beweglich ausgebildet sind. Besonders vorteilhaft ermöglicht die erfindungsgemäße Ausbildung der Walze ein Zentrieren, Breitstrecken und/oder Richten von über diese geführte Warenbahn. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die genannten Funktionen in eine Maschine integriert werden und hierdurch eine Reduktion von mechanischen Bauteilen erzielt werden, die wiederum zu einer kompakten Bauweise führt. Dadurch kann die beschriebene multifunktionelle Vorrichtung für verschiedene Bearbeitungsprozesse auch bei sehr beengten Platzverhältnissen eingesetzt werden. Alle beschriebenen Funktionen können bereits mit einem sehr geringen Wareninhalt realisiert werden, was speziell bei elastischen Warenbahnen zur Verringerung der ungewünschten Längsdehnung der Ware führt. Im Gegensatz zu handelsüblichen Richtbogenwalzen, die je nach Umschlingungsposition zur Faltenbildung in der Warenbahn führen, wird dieser Effekt durch die integrierte Breitstreckfunktion bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vermieden.
Besonders vorteilhaft sind die elastischen Verbindungsbänder gleichmäßig über die Walzenoberfläche verteilt und/oder konzentrisch zur Längsachse der Walze angeordnet und/oder unabhängig voneinander bewegbar.
Die Walze weist ferner einen die Walzenoberfläche bildenden elastischen Belag auf, der Führungsnuten umfasst, die zur Führung der elastischen Verbindungsbänder entlang der Längsachse der Walze ausgebildet sind, wobei die Walze eine vorzugsweise bogenförmige Antriebsachse umfasst, die vom elastischen Belag umgeben ist.
Besonders vorteilhaft ist an den freien Enden der Antriebsachse jeweils zumindest eine Antriebsmechanik zum Antrieb der Walze um die Längsachse vorgesehen, die zumindest eine Kurvenbahnmechanik umfasst. Die Kurvenbahnmechanik ist zur axialen Verschiebung der elastischen Verbindungsbänder entlang der Längsachse der Walze vorgesehen. Hierzu bildet die Kurvenbahnmechanik zumindest näherungsweise eine Kurvenbahn umfassend zumindest drei Kurvenbahnabschnitte bzw. Sektoren I, II, III ab, wobei die Kurvenbahn in Sektor I einen neutralen Verlauf, in Sektor II einen vorzugsweise linear ansteigender Verlauf und in Sektor III einen vorzugsweise linear fallenden Verlauf aufweist.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist die Kurvenbahnmechanik zumindest eine Führungshülse mit zumindest einen, den Verlauf der Kurvenbahn abbildeten freien Rand auf, an dem mehrere Kurvenrollen anliegen, wobei die Kurvenrollen axial verschiebbar zur Längsachse der Führungshülse angeordnet sind und mit den freien Enden der elastische Verbindungsbänder, insbesondere Expanderbänder in Wirkverbindung stehen.
Zudem ergeben sich Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung, insbesondere ein Verfahren zum Zentrieren, Breitstrecken und/oder Richten einer bewegten, insbesondere textilen Warenbahn Gegenstand der weiteren Ansprüche und ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1a: eine Frontansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Zentrieren, Breitstrecken und/oder Richten einer bewegten Warenbahn,
Fig. 1 b: eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Fig. 1a,
Fig. 2: einen Schnitt entlang der Linie A-A durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1 a,
Fig. 3: eine Seitenansicht der Walze mit stirnseitigen Antriebsmechaniken,
Fig.4: einen Schnitt entlang der Linie A-A durch die Walze mit stirnseitigen Antriebsmechaniken gemäß Fig. 3,
Fig. 5: eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung des Schnittes durch die linke Antriebsmechanik,
Fig. 6: eine weitere vergrößerte Ausschnittsdarstellung des Schnittes durch die rechte Antriebsmechanik,
Fig. 7: eine perspektivische Ansicht eines Schnittes entlang der Linie B-B durch die Walze,

Fig. 8a: einen Querschnitt durch den elastischen Belag der Walze mit elastischen Verbindungsbändern,
Fig. 8b: einen Querschnitt durch den elastischen Belag der Walze ohne elastische Verbindungsbänder,
Fig. 8c: einen Querschnitt durch ein elastisches Verbindungsband,
Fig. 9: ein Diagramm zur Veranschaulichung der Sektoren I, II, III der Kurvenbahn und der Auswirkungen auf die bewegte Warenbahn und
Fig. 10: eine perspektivische Ansicht der Antriebsmechanik mit integrierter Kurvenbahnmechanik.

In Fig. 1a ist beispielhaft eine Frontansicht und in Fig. 1b eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Zentrieren, Breitstrecken und/oder Richten einer bewegten, insbesondere textilen Warenbahn W dargestellt.
Die Vorrichtung 1 weist zumindest eine die bewegte Warenbahn W fördernde Walze 2 auf, die über eine Antriebsachse 3 um Ihre Längsachse L antreibbar ist, und zwar über jeweils eine an den gegenüberliegenden freien Enden 3', 3" der Antriebsachse 3 vorgesehene Antriebsmechanik 4, 4'. Die Walze 2 und die stirnseitigen Antriebsmechaniken 4, 4' können beispielsweise in einem Maschinengestell aufgenommen sind.
Zusätzlich zur Walze, insbesondere Zentrier-, Breitstreck- und/oder Richtwalze 2 kann die Vorrichtung 1 mehrere weitere Walzeneinheiten, vorzugsweise zwei Umlenkwalzen 5, 5' aufweisen, die zur Zu- bzw. Abführung der bewegten Warenbahn W an die Walze 2 vorgesehen sind. Diese sind vorzugsweise drehbeweglich um eine senkrecht zur Laufrichtung LR der Warenbahn W verlaufende Drehachse gelagert. Alternativ können diese auch starr ausgebildet sein.
Die in den Fig. 1a, b dargestellte Vorrichtung 1 weist beispielsweise eine bogenförmige Walze 2 auf, welche zum Richten und gleichzeitigen Zentrieren und/oder Breitstrecken einer bewegten Warenbahn W ausgebildet ist. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 mit Richtwalzenanordnung können beispielsweise durch Ein- bzw. Ausschwenken der Walze 2 die Wege der Warenbahn W über die Breite der Walze 2 unterschiedlich lang gestaltet werden, wodurch eine Korrektur von beispielsweise bogenförmigen Verzügen, insbesondere des Schussfadens möglich wird.
Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 können somit bis zu drei Bearbeitungsschritte, und zwar Richten, Zentrieren und Breitstrecken gleichzeitig durchgeführt werden. Alternativ kann die Vorrichtung 1 auch in Form einer Zentrier- und/oder Breitstreckvorrichtung mit zumindest einer geraden Walze 2 ausgebildet sein, über welche die geförderte Warenbahn W zentriert und/oder auf eine vorgegebene Warenbreite gestreckt wird.
Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt entlang der Linie A-A durch die Vorrichtung 1 gemäß Figur 1a. Zur Bearbeitung der Warenbahn W wird die Warenbahn W der Walze 2 beispielsweise von oben über eine Umlenkwalze 5 in einem vorgegebenen Einlaufwinkel zur Längsachse L zugeführt und verlässt die Vorrichtung 1 wiederum über eine weitere Umlenkwalze 5', und zwar in einem vorgegebenen Auslaufwinkel zur Längsachse L der Walze 2.
Durch die Wahl des Einlauf- und Auslaufwinkels wird der Umschlingungswinkel w der Walze 2 durch die Warenbahn 4 festgelegt, d.h. derjenige Querschnitts- bzw. Umfangsbereich der Walze 2, der von der bewegten Warenbahn W während des Bearbeitungsprozesses umschlungen wird und somit einer Bearbeitung mittels der Walze 2 unterzogen wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt der Umschlingungswinkel w vorzugsweise 120°, d.h. ein Drittel der Walzenoberfläche.
Fig. 3 zeigt eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Walze 2 mit einer bewegten Warenbahn W ohne das in den Figuren 1a, b dargestellte Gehäuse sowie ggf. darin aufgenommene Antriebseinheiten, welche zum Antrieb der Walze 2 über die Antriebsmechanik 4, 4' vorgesehen sind. Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A durch die Walze 2 und die stirnseitige Antriebsmechanik 4, 4'. In den Figuren 5 und 6 ist jeweils eine Ausschnittsdarstellung der linken und rechten Antriebsmechanik 4, 4' dargestellt. Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Schnittes durch die Walze 2 mit darauf geführter Warenbahn W, beispielsweise entlang der Linie B-B in Figur 3.
Wie aus den genannten Figuren ersichtlich besteht die Walze 2 aus der über die Antriebsmechanik 4, 4' und zugehörige Antriebseinheiten (nicht in den Figuren dargestellt) angetriebenen Antriebsachse 3, die vorzugsweise bogenförmig gestaltet ist, und einem die Antriebsachse 3 umgebenden elastischen Belag 6, der vorzugsweise geschlossen und einstückig ausgebildet ist und um die Antriebsachse 3 rotiert. Der elastische Belag 6 weist ferner einen kreis- bzw. ringförmigen Querschnitt auf und ist für sich genommen formstabil ausgebildet. Der elastischen Belag 6 ist beispielsweise mittels mehrerer, beanstandeter und vorzugsweise ringförmig ausgebildeter Stützelemente (nicht in den Figuren dargestellt) zur Antriebsachse 3 beanstandet angeordnet.
In die Walzenoberfläche, und zwar in den elastischen Belag 2 sind mehrere Führungsnuten 7 eingebracht, die parallel zueinander entlang der Längsachse L der Walze 2 verlaufen, wobei die Führungsnuten 7 vorzugsweise konzentrisch um die Längsachse L der Walze 2 angeordnet und gleichmäßig über die Walzenoberfläche bzw. die Oberfläche des elastischen Belages 2 verteilt sind.
Erfindungsgemäß sind in den Führungsnuten 7 axial zur Längsachse L der Walze 2 beweglich angeordnete und über die Führungsnuten 7 geführte elastische Verbindungsbänder, insbesondere Expanderbänder 8 aufgenommen, die sich vorzugsweise über die gesamte Länge der Walze 2 erstrecken und mit Ihren freien Enden 8', 8" mit der jeweils stirnseitigen Antriebsmechanik 4, 4', insbesondere einer darin vorgesehenen Kurvenbahnmechanik 10, 10', in Wirkverbindung stehen.
Die Führungsnuten 7 weisen einen T-förmigen Querschnitt auf, der von der Oberfläche des elastischen Belages 2 in Richtung der im elastischen Belag 2 aufgenommenen Antriebsachse 3 verläuft. Hierdurch bilden sich zwei von einem länglichen Führungskanal 7.1 im elastischen Belag 2 jeweils seitlich wegfluchtende Führungsausnehmungen 7.2, 7.2' aus.
Die elastischen Verbindungsbänder, insbesondere Expanderbänder 8 sind im Querschnitt pilzförmig ausgebildet, und zwar weisen diese eine abgerundete, vorzugsweise flachen Kappenabschnitt 8.1 auf, an den sich ein im Querschnitt umgekehrt T-förmiger Halte- und Führungsabschnitt 8.2 anschließt, der zur Führung der Expanderbänder 8 in den Führungsnuten 7 an deren Querschnittsform angepaßt ist.
In Figur 8a ist beispielhaft ein Schnitt durch den elastischen Belag 7 mit eingesetzten Expanderbändern 8, in Figur 8b der elastische Belag 7 ohne Expanderbänder 8 und in Figur 8c ein Querschnitt durch ein Expanderband 8 beispielhaft dargestellt. Es versteht sich, dass auch elastische Verbindungsbänder, insbesondere Expanderbänder 8 und zugehörige Führungsnuten 7 mit davon abweichenden Querschnittsformen Verwendung finden können, die eine ähnliche Halte- und Führungsfunktion verwirklichen.
Die freien Enden 3', 3" der elastischen Verbindungsbänder, insbesondere Expanderbänder 8 wirken mit einer in der Antriebsmechanik 4, 4' vorgesehenen Kurvenbahnmechanik 10, 10' zusammen, die eine Kurvenbahn 9 abbildet, deren Wirkungsweise beispielhaft in einem Diagramm in Figur 9 dargestellt ist.
Die Kurvenbahn 9 weist beispielsweise drei etwa gleich große Kurvenbahnabschnitte bzw. Sektoren I, II, III auf, die jeweils abhängig von der eingestellten Drehwinkelposition zwischen der Kurvenbahnmechanik 10, 10' und der Walze 2 anliegen. Wie aus dem in Figur 9 dargestellten Diagramm ersichtlich weist die Kurvenbahn 9 in Sektor I zur Bewegungsrichtung der Warenbahn W bzw. axial zur Walze 2 einen neutralen Verlauf auf, wohingegen in Sektor II ein vorzugsweise linear ansteigender Verlauf und in Sektor III ein vorzugsweise linear fallender Verlauf vorliegen, und zwar jeweils bezogen auf die Längsachse L der Walze 2.
Figur 10 zeigt ebenfalls die Abbildung des Sektors II mit vorzugsweise linear ansteigendem Verlauf und des Sektors III mit vorzugsweise linear fallendem Verlauf in der Kurvenbahnmechanik 10, 10'.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die drei Sektoren I, II, III der Kurvenbahn 9 eine näherungsweise dem Umschlingwinkel w von vorzugsweise 120° entsprechende Umfangslänge auf, d.h. die Sektoren II, III bewirken eine Beaufschlagung der Expanderbänder 8 mit einer Kraft F in axialer Richtung, und zwar nach innen oder außen, wobei in Sektor I keine Änderung der aktuellen Position der Expanderbänder 8 vorgenommen wird. Hierdurch ergibt sich beispielsweise eine Verschiebung der freien Enden 8', 8" der Expanderbänder 8 in axialer Richtung von jeweils zwischen 50 und 100 mm, vorzugsweise 75 mm. Durch unterschiedliche Ansteuerung der gegenüberliegenden Kurvenbahnmechanik 10, 10' kann somit eine gegenläufige oder gleichsinnige Verschiebung der freien Enden 8', 8" der Expanderbänder 8 vorgenommen werden, welche entweder ein Breitstrecken und/oder ein Verschieben der Warenbahn W im Umschlingungsbereich erzeugt.
Der Verlauf der in Figur 9 dargestellten Kurvenbahn 9 wird über die Kurvenbahnmechanik 10 abgebildet, welche Teil der Antriebsmechanik 4, 4' ist. Die Kurvenbahnmechanik 10 umfasst zumindest eine Führungshülse 10.1, die zwischen zwei ringförmig ausgebildeten Seitenteilen 10.2, 10.2' angeordnet ist, und zwar ist der eine freie Rand der Führungshülse 10.1 mit dem zur Walze 2 gerichteten Seitenteil 10.2 verbunden, wobei der gegenüberliegende freie Rand der Führungshülse 10.1 den Verlauf der Kurvenbahn 9 abbildet. Die Abwicklung des freien Randes der Führungshülse 10.1 bezogen auf einen Referenzpunkt entspricht hierbei dem Verlauf der Kurvenbahn 9.
An dem die Kurvenbahn 9 bildenden freien Rand der Führungshülse 10.1 liegen mehrere Kurvenrollen 10.3 an, welche axial drehbar auf einem Laufwagen 10.4 einer Linearführung der Kurvenbahnmechanik 10 angeordnet sind. Die Expanderbänder 8 sind über Öffnungen in dem zur Walze 2 gerichteten Seitenteil 10.2 an die Laufwägen 10.4 der Linearführung geführt und mechanisch, beispielsweise durch Klemmen, Kleben oder Verschrauben mit diesen verbunden. Die Kurvenrollen 10.3 werden somit über die Linearführung axial zur Walze 2 geführt und mit der Drehbewegung der Walze 2 gekoppelt, so dass diese mit der näherungsweise gleichen Umlaufgeschwindigkeit mitdrehen.
Die Seitenteile 10.2, 10.2' sind hierzu beispielsweise über eine Haltehülse 10.5 miteinander verbunden, die mittels Lagerelementen, insbesondere Wälzlager 11, 11' drehbar um die Antriebsachse 3 gelagert ist. Auf der Außenfläche der Haltehülse 10.5 sind mehrere längliche Führungsschienen 10.6 angeordnet, welche konzentrisch um die Längsachse der Haltehülse 10.5 vorgesehen sind und parallel zu dieser verlaufen. Die Führungsschienen 10.2 sind zur linearen Führung der Laufwägen 10.4 ausgebildet.
Die Kurvenbahnmechanik 10, 10' ist - wie in Figur 3 dargestellt - vorzugsweise von einem mantelrohrförmigen Gehäuse umgeben, welches von den Seitenteilen 10.2, 10.2' getragen wird.
Die Kurvenbahnmechanik 10, 10' ist über ein Kardangelenk 12 mit einem Kettenrad 13 zum Verdrehen der Kurvenbahnmechanik 10, 10' relativ zur Walze 2 verbunden, wobei das Kardangelenk 12 zum Ausgleich des Winkelversatzes von dem jeweils äußeren Stummel 3.1 der Antriebsachse 3 und dem verbleibenden, vorzugsweise gebogenen Achsenabschnitt 3.2 der Antriebsachse 3 vorgesehen ist.
Die Kurvenbahn 9 wird über die Kurvenbahnmechanik 10, 10' auf Position gehalten und steht im Bezug auf die Walzendrehung still. Über eine separate Antriebseinheit, vorzugsweise einen Elektromotor kann jedoch die Kurvenbahnmechanik 10, 10' und somit die Kurvenbahn 9 relativ zur Walze 2 separat gedreht werden, und zwar die gegenüberliegenden Kurvenbahnmechaniken 10, 10' unabhängig voneinander verstellt werden.
In einer weiteren Ausführungsform kann ein weiteres Kettenrad 14 vorgesehen sein, welches ein Verschwenken des bogenförmigen Abschnittes 3.2 der Walze 2 um die äußeren Stummel 3.1 der Antriebsachse 3 ermöglicht.
Die an beiden freien Enden 3', 3" der Antriebsachse 3 bzw. der Walze 2 vorgesehene Kurvenbahnmechanik 10, 10' zur Ansteuerung der Bewegung und/oder der Expansion der Expanderbänder 8 ist symmetrisch aufgebaut. Zudem ist die eine Kurvenbahnmechanik 10 unabhängig von der gegenüberliegenden Kurvenbahnmechanik 10' ansteuerbar, und zwar über elektronisch regelbare Antriebseinheiten. Hierzu ist eine Steuereinheit (nicht in den Figuren dargestellt) vorgesehen, die mit den Antriebseinheiten und zumindest zwei optischen Sensoreinheiten 15, 15' verbunden ist. Die Ansteuerung der Kurvenbahnmechanik 10, 10' erfolgt somit vorzugsweise mittels getrennter optischer Sensoreinheiten 15, 15' für die linke und rechte Kante K der Warenbahn W.
Mittels der optischen Sensoreinheiten 15, 15', die vorzugsweise durch Zeilensensoren gebildet werden, wird jeweils die aktuelle Position einer Kanten K der bewegten Warenbahn W erfasst, und zwar vorzugsweise unabhängig voneinander. Die Positionsdaten werden über eine in der Steuereinheit ausgeführte Auswerte- und Steuerroutine ausgewertet. Hierzu werden die optischen Sensoreinheiten 15, 15' manuell oder automatisiert in vorgegebenen Sollpositionen positioniert und die Istpositionen der Kanten der Warenbahn W über die optischen Sensoreinheiten 15, 15' ermittelt. Über die Auswerte- und Steuerroutine werden unter Auswertung der Abweichung der Istposition von der Sollposition zumindest zwei unabhängige Regelsignale erzeugt, über welche die Ansteuerung der unterschiedlichen Antriebseinheiten der Kurvenbahnmechanik 10, 10' erfolgt. Über die Antriebseinheiten wird die Kurvenbahn 9 entsprechend verstellt, um der Abweichungen der Kantenposition von der Sollposition entgegenzuwirken.
Durch die getrennte Erfassung beider Warenkanten K und durch die getrennte Ansteuerung der gegenüberliegenden Kurvenbahnmechaniken 10, 10' ist es möglich, die Funktionen "Breitstreckung" und "Zentrierung" der Warenbahn in einem Arbeitsgang durchzuführen. Wenn die gegenüberliegenden optischen Sensoreinheiten 15, 15' auf die vorgegebene Produktionsbreite der Warenbahn eingestellt sind, wird über die Auswerte- und Steuerroutine die vorgegebene Produktionsbreite durch entsprechendes justieren der Warenkanten geregelt.
Das Breitstrecken und Zentrieren der Warenbahn W wird somit durch die Verstellung der Kurvenbahn, und zwar in Bezug auf die Umschlingposition der Warenbahn W auf der Walze 2 erreicht. Die Führung der Warenbahn W erfolgt mit dem Umschlingungswinkel w von vorzugsweise 120°, wobei der Umschlingungswinkel w im neutralen Bereich der Kurvenbahn 9 deckungsgleich mit dem Sektor I der Kurvenbahn 4 ist. Dadurch ist, axial zur Walze gesehen, die Auflauf- und Ablaufposition der Warenbahn W unverändert. Durch Verdrehen der einzelnen Kurvenbahnmechaniken 10, 10' kann nun die umschlungene Kante K der Warenbahn W axial vom Einlaufpunkt zum Auslaufpunkt versetzt bzw. gedehnt oder gestaucht werden. Durch eine separate Ansteuerung von linker und rechter Kurvenbahnmechanik 10, 10' ist sowohl die Positionierung der Warenbahn W als auch dessen definierter Breite regelbar. Durch diese Breitenregelung wird eine mögliche Faltenbildung vermieden.
Insbesondere wird die Kurvenbahnmechaniken 10, 10' gegenüber der Walze 2 derart verdreht, dass jeweils der gewünschte Sektor I, II, III der Kurvenbahn 9 mit dem Umschlingungsbereich der Warenbahn W zumindest teilweise überlappt oder mit diesem näherungsweise übereinstimmt. Befindet sich beispielsweise die Warenkante K exakt auf der Sollposition, so wird der Sektor I neutralem Verlauf eingestellt, d.h. der neutrale Abschnitt der Kurvenbahn wird in Bereich der 120° Umschlingung eingeschwenkt. Durch Kombination von neutralem Bereich mit einem fallenden oder steigenden Bereich der stirnseitigen Kurvenbahnen 9 ist die Intensität der Gegenbewegung regelbar.
In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung 1 kann zum Schrägrichten der Warenbahn W die gesamte Antriebsmechanik 4, 4' nebst Kurvenbahnmechanik 10, 10' in einem vorzugsweise O-förmigen Schwenkrahmengestell 16 montiert sein, und über eine entsprechende Schwenkmechanik näherungsweise parallel zur Laufrichtung LR der Warenbahn W verstellbar. Somit kann die gesamte Walzenanordnung über das Schwenkrahmengestell 16 verschwenkt werden, so dass zumindest die Walze 2 leicht schräg zur Laufrichtung LR der Warenbahn W verläuft. Hierdurch wird ein Schrägrichteffekt erzielt.
Ein beispielhaft zu nennendes Anwendungsgebiet besteht im Bereich des Textildruckes mittels so genannter Inkjet-Druckmaschinen. Auf genanntem Anwendungsgebiet ist es erforderlich, dass die Warenbahn W vor aufbringen des Druckbildes möglichst verzugsfrei, exakt positioniert und breitgestreckt auf dem Drucktisch vorliegt. Aus dem Stand der Technik bekannte Richt-, Breitstreck- und Zentriervorrichtungen sind mehrteilig ausgebildet und haben daher, neben hohen Investitionskosten, einen hohen Platzbedarf. Durch die erfindungsgemäße Integration der drei Bearbeitungsfunktionen in einer Vorrichtung 1 kann ein Platz sparender Aufbau unmittelbar benachbart zum Drucktisch realisiert werden.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass Änderungen oder Modifikationen der Erfindung möglich sind, ohne dass hierdurch der Erfindungsgedanke verlassen wird.

Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Walze
3: Antriebsachse
3.1: äußerer Stummel
3.2: Achsenabschnitt
3', 3": freie Enden
4, 4': Antriebsmechanik
5, 5': Umlenkwalzen
6: elastischer Belag
7: Führungsnut
7.1: Führungskanal
7.2, 7.2': Führungsausnehmungen
8: elastische Verbindungsmittel bzw. Expanderbänder
8', 8": freie Enden
8.1: Kappenabschnitt
8.2: Halte- und Führungsabschnitt
9: Kurvenbahn
10, 10': Kurvenbahnmechanik
10.1: Führungshülse
10.2, 10.2': Seitenteile
10.3: Kurvenrolle
10.4: Laufwagen
10.5: Haltehülse
10.6: Führungsschiene
11,11': Lagerelemente
12: Kardangelenk
13: Kettenrad
14: Kettenrad
15, 15': Sensorelemente

16: Schwenkrahmengestell

I, II, III: erster bis dritter Kurvenbahnabschnitt bzw. Sektor
W: Warenbahn
L: Längsachse
ω: Umschlingwinkel
LR: Laufrichtung
F: Kraft

Claims

Vorrichtung zum Zentrieren, Breitstrecken und/oder Richten einer bewegten, insbesondere textilen Warenbahn (W), mit zumindest einer die bewegte Warenbahn (W) fördernden, vorzugsweise bogenförmigen Walze (2), dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Walze (2) mehrere elastische Verbindungsbänder, insbesondere Expanderbänder (8) aufweist, die entlang der Längsachse (L) der Walze (2) axial beweglich ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Verbindungsbänder (8) gleichmäßig über die Walzenoberfläche verteilt sind und/oder konzentrisch zur Längsachse (L) der Walze angeordnet sind und/oder unabhängig voneinander bewegbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (2) einen die Walzenoberfläche bildenden elastischen Belag (6) aufweist, der Führungsnuten (7) umfasst, die zur Führung der elastischen Verbindungsbänder (8) entlang der Längsachse (L) der Walze (2) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (2) eine vorzugsweise bogenförmige Antriebsachse (3) aufweist, die vom elastischen Belag (6) umgeben ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an den freien Enden (3', 3") der Antriebsachse (3) jeweils zumindest eine Antriebsmechanik (4, 4') zum Antrieb der Walze (2) um die Längsachse (L) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kurvenbahnmechanik (10, 10') zur axialen Verschiebung der elastischen Verbindungsbänder (8) entlang der Längsachse (L) der Walze (2) vorgesehen ist, wobei die Kurvenbahnmechanik (10, 10') vorzugsweise Teil der Antriebsmechanik (4, 4') ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenbahnmechanik (10, 10') zumindest näherungsweise eine Kurvenbahn (9) umfassend zumindest drei Kurvenbahnabschnitte bzw. Sektoren I, II, III abbildet, wobei die Kurvenbahn (9) in Sektor I einen neutralen Verlauf, in Sektor II einen vorzugsweise linear ansteigender Verlauf und in Sektor III einen vorzugsweise linear fallenden Verlauf aufweist, und zwar jeweils bezogen auf die Längsachse (L) der Walz (2).
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenbahnmechanik (10, 10') zumindest eine Führungshülse (10.1) mit zumindest einen, den Verlauf der Kurvenbahn (9) abbildeten freien Rand aufweist, an der mehrere Kurvenrollen (10.3) anliegen, wobei die Kurvenrollen (10.3) axial verschiebbar zur Längsachse der Führungshülse (10.1) angeordnet sind und mit den freien Enden (8', 8") der elastische Verbindungsbänder, insbesondere Expanderbänder (8) in Wirkverbindung stehen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenüberliegenden Kurvenbahnmechaniken (10, 10') unabhängig voneinander verstellbar sind, und zwar in Bezug auf die Drehwinkelposition zwischen der Kurvenbahnmechanik (10, 10') und der Walze (2).
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenbahnmechaniken (10, 10') gegenüber der Walze (2) derart um deren Längsachse (L) verdrehbar ist, dass jeweils der gewünschte Sektor I, II, III der Kurvenbahn (9) mit dem Umschlingungsbereich (w) der Warenbahn (W) zumindest teilweise überlappt oder mit diesem näherungsweise übereinstimmt, wobei der Umschlingungsbereich (ω) vorzugsweise 120° beträgt.
Verfahren zum Zentrieren, Breitstrecken und/oder Richten einer bewegten, insbesondere textilen Warenbahn (W), bei dem die bewegte Warenbahn (W) über eine angetriebene, vorzugsweise bogenförmige Walze (2) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Warenbahn (4) über mehrere auf der Walzenoberfläche vorgesehene elastische Verbindungsbänder, insbesondere Expanderbänder (8) zumindest zentriert und/oder breitgestreckt wird, und zwar durch eine axiale Bewegung der elastischen Verbindungsbänder, insbesondere Expanderbänder (8) entlang der Längsachse (L) der Walze (2).
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Verbindungsbänder, insbesondere Expanderbänder (8) unabhängig voneinander bewegbar sind und/oder das die Bewegung der elastischen Verbindungsbänder, insbesondere Expanderbänder (8) abhängig von demjenigen Kurvenbahnabschnitt bzw. Sektor (I, II, III) einer vorgegebenen Kurvenbahn (9) erfolgt, der jeweils dem Umschlingungsbereich (w) der Walze (2) durch die Warenbahn (W) zugeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Verbindungsbänder, insbesondere Expanderbänder (8) abhängig von zumindest einer vorgegebenen Kurvenbahn (9) mit zumindest drei Kurvenbahnabschnitten bzw. Sektoren (I, II, III) bewegt werden, wobei die zumindest eine Kurvenbahn (9) im ersten Sektor (I) einen neutralen Verlauf, in zweiten Sektor (II) einen vorzugsweise linear ansteigender Verlauf und im dritten Sektor (III) einen vorzugsweise linear fallenden Verlauf aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Position der Kanten (K) der bewegten Warenbahn (W) mittels optischen Sensoreinheiten (15, 15'), und zwar vorzugsweise unabhängig voneinander, erfasst wird und abhängig davon die elastischen Verbindungsbänder, insbesondere Expanderbänder (8) über zwei stirnseitige Kurvenbahnmechaniken (10, 10') axial bewegt werden, und zwar vorzugsweise gemäß einem der zumindest drei Kurvenbahnabschnitte bzw. Sektoren (I, II, III) der von Kurvenbahnmechaniken (10, 10') bereitgestellten Kurvenbahnen (9).
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität der Bewegung der elastischen Verbindungsbänder, insbesondere Expanderbänder (8) durch Kombination des ersten Kurvenbahnabschnittes bzw. Sektors (I) mit neutralem Verlauf mit dem zweiten oder dritten Kurvenbahnabschnitt bzw. Sektor (II, III) mit fallenden oder steigenden Verlauf einstellbar ist.