EP3735489A1 - Bahnleitvorrichtung - Google Patents

Bahnleitvorrichtung

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Publication number
EP3735489A1
EP3735489A1 EP18836270.1A EP18836270A EP3735489A1 EP 3735489 A1 EP3735489 A1 EP 3735489A1 EP 18836270 A EP18836270 A EP 18836270A EP 3735489 A1 EP3735489 A1 EP 3735489A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
web
web guide
breaking tool
guide roll
crushing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP18836270.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sven KIPKE
Dirk Puttkammer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BW Papersystems Hamburg GmbH
Original Assignee
BW Papersystems Hamburg GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BW Papersystems Hamburg GmbH filed Critical BW Papersystems Hamburg GmbH
Publication of EP3735489A1 publication Critical patent/EP3735489A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/02—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs transversely
    • B65H23/032—Controlling transverse register of web
    • B65H23/038—Controlling transverse register of web by rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/04—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
    • B65H23/34—Apparatus for taking-out curl from webs
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/36—Guiding mechanisms
    • D21F1/365—Guiding mechanisms for controlling the lateral position of the screen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/30—Orientation, displacement, position of the handled material
    • B65H2301/31—Features of transport path
    • B65H2301/312—Features of transport path for transport path involving at least two planes of transport forming an angle between each other
    • B65H2301/3122—U-shaped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2404/00—Parts for transporting or guiding the handled material
    • B65H2404/10—Rollers
    • B65H2404/15—Roller assembly, particular roller arrangement
    • B65H2404/152—Arrangement of roller on a movable frame
    • B65H2404/1521—Arrangement of roller on a movable frame rotating, pivoting or oscillating around an axis, e.g. parallel to the roller axis
    • B65H2404/15212—Arrangement of roller on a movable frame rotating, pivoting or oscillating around an axis, e.g. parallel to the roller axis rotating, pivoting or oscillating around an axis perpendicular to the roller axis

Definitions

  • the invention relates to a web guiding device for changing, in particular for controlling and / or controlling, the lateral position of a web-like material in the processing or processing of web-like materials, preferably in the processing or processing of a paper, cardboard, plastic, composite material - Or fabric web, with at least one pivotally arranged web guide roll, wherein the web guide during material transport is at least partially looped by the material gene bahnförmi conditions and wherein the lateral position of the web material is changed by pivoting the web guide roll about a correction or pivot axis.
  • the sheet-like material is usually provided on large supply rolls, unrolled from these and fed to a processing machine.
  • the correction or control and / or regulation of the lateral position of the material web ie the generation of a lateral offset in the direction transverse to the web running direction, it follows by means of pivotally arranged web guide rollers, which are arranged between the Vorratsrol le and a processing device.
  • the web guide roller can be detected at both ends by a respective actuator, wherein the actuators are controlled synchronously mutually. In this way, the roller is pivoted about its center, whereby one-sided web length change can be avoided and / or the lateral position of the web-shaped Materi can be set as active.
  • the lateral offset is determined by the so-called correction angle between the pivotable web guide roll and an upstream or downstream in the transport direction of the web further roll.
  • a corresponding roller can also only be provided by a single roller.
  • gen actuator can be pivoted. In this case, the adjusting stroke can be transmitted in the opposite direction to the respective roll ends via levers and push rods.
  • Corresponding pivotable rollers are known, for example, from DE 25 40 923 A1 and EP 1 474 226 A1.
  • Bruleitvoriquesen with two spaced apart web guide rollers.
  • the two web guide rollers can each be pivoted independently or synchronously.
  • the web guiding rollers can also be arranged on a common frame, which is arranged pivotably about an axis of rotation.
  • the axis of rotation of the frame can run, for example, through the center of the frame or through an axis of rotation of the two web guide rollers.
  • the lateral offset of the Ma terialbahn is dependent on the distance of the two pivotable web guide rollers and the angle of rotation of the pivotal frame.
  • Object of the present invention is to develop the known from the prior art th Bruleitvortechnischen.
  • the Bahnleitvor direction should be distinguished by a compact design and a high func onsêt related.
  • a reliable and accurate control and / or regulation of the lateral position of the web-shaped material should be ensured.
  • At least one breaking tool is provided in the area between the pivotable web guide roll and a further roll which preferably follows in the direction of transport of the material.
  • the material wraps around the web guide roller and the further roller at least partially, whereby the material web is clamped over the rollers.
  • the breaking tool can dip into the plane of the material web. In this case, the material is pressed by the crushing tool in a ge direction and takes a breaking or straightening surface of the crushing tool a breaking or wrapping angle.
  • the breaking tool makes it possible in particular special to provide the web-like material stress-free and in a completely planar or planar shape, which can be of great importance for the further processing of bahnförmi gene material.
  • a tension-free and planar Position of the material web can not be given in particular in the settlement of the web-shaped material of supply rolls, since curvatures and / or stresses form in the web or can be introduced into the se by this type of Before. In principle, however, it may also be necessary to machine a flat material web so that it subsequently assumes a curvature position, ie a curved or curved shape.
  • the invention is therefore based on the idea to use the web guiding device also for breaking the web-like material and thus to integrate a further, new functionality in the web guiding device.
  • the crusher tool is integrated into the web guiding device such that both the lateral position of the web-shaped material can be changed and a refraction of the web-shaped material can take place.
  • the breaking of the material web for stress relief has an advantageous effect on the change in the lateral position of the material web forced by the web guide rolls.
  • the breaking of the material web in the region between the two web guide rollers causes the material web can be guided flat and in planar form between the web guide rollers, which allows a very accurate la terale positioning of a web-like material.
  • Tensions in the Ma terialbahn which arise as a result of generating a lateral offset of the web, can be degraded in the area between the web guide rollers in the area between the web guide rollers again, which simplifies the web-based control or regulation.
  • the integration of two functional units in the web guiding device also makes it possible to significantly reduce the required installation space for the functions "web guiding control" and "breaking". Due to the compact design of the web guiding device according to the invention, low machine or device costs can be realized. Due to the small space a change in the location of the web guiding device is easily possible, whereby the fiction, contemporary web guiding device is widely used. In this case, the integration of the function "breaking" into the web guiding device represents a departure from the conventionally provided in the prior art arrangement of the breaking tool in front of the web guiding device.
  • the lateral offset which is generated by the web guiding device according to the invention, is dependent on the correction or swivel angle by which the swivel bare Bruleitwalze is pivoted.
  • the crushing tool is integrated into the Bruleit- device and adjacent to the web guide roller arranged that additional Lich for changing the lateral position of the web-like material is also a refraction of the web-like material.
  • the material refraction takes place after which the web-shaped material has undergone a (first) directional correction or change when passing the pivotable web guide roll.
  • the breaking tool the material web is then preferably stress-free and planar and can be supplied to the further processing or processing.
  • Stress-free in this context means that the material web preferably no longer has tensions when releasing external forces, which leads to curvatures, warping or rolling up of the material web.
  • the material web is then on release of all external forces, in particular tensile forces on tape, which act on the web during web transport, preferably in a planar form and preferably has no tension on.
  • the web guide can be manually or automatically pivot by a correction or pivot angle.
  • the web guide roller can be detected at both axial ends of each case an adjusting device, for example, a motor or adjusting cylinder, wherein the adjusting devices are moved synchronously to each other. In this way, the web guide roller can be pivoted about its center, whereby the lateral position of the web-shaped material can be adjusted.
  • the web guide roll can also be pivoted only by a single actuator or leidglich an actuator. In this case, the rotation can be transmitted in opposite directions to the respective ends of the rolls by means of and / or push rods. be gene.
  • the web guide roll can be pivoted about a pivot axis ge, which does not extend through the center of the web guide roll.
  • the web guide roller is manually displaced by a user.
  • a sensor device are provided with at least one sensor for detecting the lateral position of the web-shaped material and a control and / or regulating device, designed to control and / or regulating the correction or swivel angle of the web guide in depen dence of a detected with the sensor lateral position of the sheet material.
  • the sensor device detects the lateral position of the material bahnförmi gene and sends this information to the control and / or Regelungsein direction.
  • the control and / or regulating device compares the sensor data representing the actual data with stored desired data and derives from a comparison of the two values a control command for the pivotable web guide roller.
  • Corresponding commands are then directed by the control and / or Regulating device to the pivotable web guide roll or the adjusting device of the web guide roll.
  • a corresponding correction angle of the web guide roller is then adjusted.
  • an automatic control or adjustment and adjustment of the lateral position of the web-shaped material takes place.
  • a web edge sensor in the form of an ultrasonic sensor or an optical sensor can be provided as the sensor.
  • a line scan camera can be used.
  • the web guide roller is rotated to change the lateral position of the web-shaped Ma terials about a perpendicular to the axis of rotation of the web guide roller extending correction or pivot axis.
  • the pivotable web guide roller can be designed as a heating and / or as a cooling roller. As a result, the functional density of the Bruleit- device according to the invention increases additionally.
  • Heating or cooling rollers are used in various applications.
  • a heating roller can activate a reaction layer.
  • a cooling roller can be used, for example, for cooling the material web.
  • the breaking tool is also movable, preferably pivotable, arranged.
  • the web guiding roll and the breaking tool can preferably be rotated about mutually parallel pivoting axes.
  • the pivotable arrangement of the breaking tool makes it possible in particular to align the breaking tool parallel to the web guide roll.
  • the breaking tool can thus be adapted to the lateral offset of the material web, which is generated by the pivotable web guide roll.
  • a pivoting of the breaking tool can be done automatically or manually.
  • the web guide roll and the breaking tool are synchronously pivotable. This makes it possible, in particular, to ensure that the web guide roll and the breaking tool are aligned parallel to each other at all times. Thus, an effective stress reduction in the material web is achieved after passing the web guide roll, and collisions between the web guide roll and the crushing tool during pivoting of the web guide roll can be excluded.
  • a mechanical coupling of the web guide roller and the crushing tool can be provided, which simplifies the control and / or regulation when setting a specific correction or swivel angle of the web guide roller or a specific swivel angle of the breaking tool.
  • the breaking tool can be provided between two successively arranged in the transport direction of the material web guide rollers.
  • Be the web guide rollers relative to the web guiding upstream and downstream, preferably non-pivoting guide rollers ge pivots depending on the pivot or correction angle can be a certain lateral offset of the web when passing the Bruleitvorraum reach
  • the transport direction in front of the first web guide roll and the trans port direction after the second web guide roll can be parallel to each other and the lateral offset is also true by the distance between the web guide rollers be true.
  • the distance between the adjacent web guide rollers may be, for example, between 50 and 1000 mm, preferably between 200 and 800 mm, more preferably between 300 and 400 mm.
  • the distance between adjacent trailing rollers may also be selected to be larger, in particular for large web widths.
  • the material is then refracted at the breaking tool according to the invention.
  • a common actuator can be provided for the pivoting movement of the two web guide rollers.
  • This actuator can also be used for the Schwenkbewe movement of the crushing tool. This particularly simplifies a synchronous adjustment movement of the web guide rollers and the breaking tool.
  • the adjustment of the web guide rollers and the breaking tool can also be done via several separate actuators. The adjustment can be made electrically, hydraulically and / or pneumatically.
  • a measuring, control and / or regulating device can be provided for a common adjustment of the web guide rollers and the breaking tool.
  • the web guide roller and the breaking tool and, preferably, the further web guide roller can be arranged on a pivotable frame and thus be pivotally sam together. By rotating the frame, a certain lateral offset of the material web can be achieved.
  • a synchronous adjustment of web guide roller and crushing tool in a structurally simple and cost-effective manner possible.
  • at least two web guide rollers and in the transport region between the web guide rollers may be arranged a breaking tool so that it is sufficient for a synchronous pivoting movement of the web guide rollers and the breaking tool to rotate the frame by a certain correction or swivel angle.
  • An alternative embodiment may comprise a pivotable frame, on which the web guide roll and, preferably, the further web guide roll is arranged, wherein the frame is movable relative to a fixedly arranged breaking tool.
  • the breaking tool can be fastened, for example, to a stationary frame wall. It is understood that in all embodiments must be ensured in any case that the web-like material can be guided past the crushing tool that it can come to the desired refractive effect due to the contact in contact ns of the sheet material with the crushing tool.
  • the frame may include a fixed subframe and a pivotable top frame, wherein the pivotable top frame may be pivoted about an axis of rotation relative to the stationary subframe.
  • the rotation axis the frame can be seen in the inlet region of the web in front of the web guide before.
  • Such an arrangement allows a change in the lateral position of the material web at a low material web stress at the same time very short control path. Accordingly, this arrangement is particularly suitable for sensitive materials.
  • the axis of rotation can also cut a transport plane of the web in the middle region between two web guide rollers and, preferably, fen through a longitudinal axis of the breaking tool duri.
  • the pivotable frame deflection rollers are provided for the material web, which may be further preferably non-pivotally mounted.
  • the guide rollers are not stored on the frame.
  • the pivotable frame with the web guide rollers and the breaking tool is thus arranged between preferably fixed deflection rollers, which ensures the exact material supply to the invention Bruleitvor direction and material removal after generating a lateral offset and after the breaking of the material.
  • a plurality of breaking tools following in the direction of transport of the material web may also be provided.
  • stresses in the web-like material can be gradually reduced or generated. This can be provided, for example, to achieve ei ne very precise and complete smoothing of the web.
  • Vice versa can be generated by the use of multiple crushing tools and a higher voltage and / or a higher degree of curvature in the web-shaped material.
  • each crushing tool is preferably provided in the stretched area between two adjacent rolls.
  • the respective breaking tool and the rollers assigned to the respective breaking tool are then preferably facing different flat sides of the material web. About the crushing tool associated rollers, the web is clamped during breaking.
  • the web-like material can be broken by the use of multiple crushing tools on both flat sides, the crushing tools facing different flat sides of the material web.
  • the breaking tool can be designed to be adjustable. By adjusting the breaking tool, the position of the straightening surface can be adjusted change or adjust relative to the material web. By changing the refractive angle, it is possible to have a specific influence on the stress relief during the breaking of the material web or possibly also on the stress build-up in the material web.
  • different degrees of smoothing of the sheet-like material can be achieved by changing the refractive angle.
  • any curvatures or stresses in the web material can be introduced into the web material.
  • the larger the refractive angle the lower the degree of smoothing. From a breaking angle of about 180 ° there is no deflection of the web-like material on the directional surface of the breaking tool, so that the refractive effect is close to zero.
  • the distance between a straightening surface of the crusher and a plane defined by the two web guide rollers can be adjusted by displacement and / or offset or offset of the crushing tool relative to the defined plane.
  • the adjustment can be made manually and / or automatically by means of an adjusting device.
  • the distance between the breaking tool and the two web guide rollers in egg ner plane defined by the web guide rollers can be adjusted so that the breaking tool in and against the transport direction of the web to both web guide rollers may have the same distance.
  • the adjustment of the breaking tool for changing the refractive angle by means of a control and / or regulating device follows. It may be provided with at least one sensor sensor means, wherein by means of the sensor, the curvature and / or voltage in the Ma terialbahn detected or measured and wherein, depending on the Messda th the adjustment of the crushing tool is carried out relative to the web guide rollers automatically.
  • the crushing tool can thus preferably only moved perpendicular to this plane and / or offset become.
  • the crusher can thus be adjustable in height only by way of example only in the vertical direction.
  • the breaking angle between the straightening surface and the web-shaped material can thus be adjusted or varied in a simple manner by means of a single setting parameter, which simplifies the adjustment.
  • a crushing bar, a crushing roller or ei ne crushing roller is provided as a crushing tool.
  • Suitable crushing bars are known for example from DE 38 33 804 A1.
  • the diameter of the crushing roller may be less than 70% of the track roller diameter, preferably less than 50%, more preferably less than 30%.
  • a crushing tool can advantageously have a crushing roller or two crushing rollers, which supported by ball bearings ask and are stored. It can also be provided for the crushing roller (s) one or more support rollers.
  • an extraction can be provided on the crushing device, with which in particular in the area of the guide surfaces Par particle from dust, paper or the like can be sucked off continuously and / or discontinuously. Exhausting prevents soiling of the web material and damage by particles that may accumulate on the guide surfaces.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a Bruleitvorrich device according to the invention with two web guide rollers and an interposed breaking tool
  • Fig. 2 is a schematic representation of a Bruleitvorrich device according to the invention with two crushing devices, which are each arranged between two adjacent web guide rollers.
  • Fig. 1 is a sheet guiding device 1 for changing the lateral position of a web-like material 2 in the treatment or processing of web-shaped materials, preferably in the treatment or processing of a paper, cardboard, plastic, Verbundmaterial- or fabric web , shown with two web guide rollers 3 and a crushing device 4.
  • the distance A between the two web guide rollers 3 may be based on the central longitudinal or rotational axis between 50 mm and 1,000 mm, preferably between 100 and 800 mm, further preferably between 300 and 400 mm.
  • the distance between adjacent Bahnleitwal zen can also be chosen larger.
  • the wrap angle of the material web 2 with the web guide rollers 3 example, in each case at least 90 °.
  • the web-shaped material 2 is provided for example via a not shown roll before.
  • the two web guide rollers 3 and the crushing device 4 are arranged on a swivel Baren upper frame 5.
  • the pivotable upper frame 5 is pivotally connected to a stationary sub-frame 7 about an axis of rotation 8.
  • the axis of rotation 8 runs in the embodiment shown through the inlet region of the sheet-like material 2 in the web guiding device 1, i. in the transport direction 9 of the sheet-like material 2 in the region of the first shown on the right in Fig. 1
  • a structural design of the Bruleitvor device 1 is not excluded, in which the axis of rotation 8 through the center of the upper frame 5 between the Bruleitwalzen 3, which preferably coincides with the center of gravity of the upper frame 5.
  • the position of the axis of rotation 8 but can also take any other position inside and outside of the upper frame 5 a.
  • a sensor device 11 is arranged with at least one sensor. The sensor determines the actual position of the lateral position of the sheet-like material 2.
  • a corresponding control command to a likewise not shown Stel l sensible of the pivotable upper frame 5 is sent by a control and not-shown direction.
  • the adjusting device causes a pivoting movement or rotation of the pivotable upper frame 5 about the stationary sub-frame 7, so that by adjusting the Bruleitwal zen 3 relative to the guide rollers 6, 10, a certain lateral offset of the web-like material 2 is generated.
  • the crushing device 4 has a breaking tool 12 in the form of a crushing bar.
  • the web-shaped material 2 wraps around the web guide roller 3 during material transport, the web being clamped over the rollers 3.
  • a straightening surface 13 of the breaking tool 12 dips into the plane of the material web.
  • the material is pressed by the crushing tool 12 out of the plane and takes with the crushing or directional surface 13 of the crushing tool 12 a crushing or Umschlin supply angle 14 a.
  • the material is broken, which leads, for example, to a smoothing of the Ma terialbahn.
  • the straightening surface 13 can be optimally adapted to the transport direction 9 of the sheet material 2 who the.
  • the refractive angle 14 can be changed by a vertical Flöheneinsteil shown in Fig. 1 availability of the breaking tool 12 (indicated by arrows 15 in Fig. 1) changed.
  • the crushing tool 12 is perpendicular to a ver defined by the axes of rotation of the two web guide rollers 3 ver pushed.
  • the refractive angle 14 By changing the refractive angle 14, it is possible to exert deliberate influence on a specific smoothing of the web-like material 2 when pulling over the straightening surface 13 or optionally also on the introduction of a specific clamping or curvature.
  • the position of the breaking tool 12 can be changed manually and / or automatically changed and / or adjusted.
  • an electrically, hydraulically or pneumatically operated adjusting device may be provided.
  • the position of the breaking tool 12 can also be adjusted as a function of the tension in the web-shaped material 2, preferably automatically.
  • a correspondingly designed measuring, control and / or regulating device may be provided (not shown in FIG. 1).
  • breaking tool 12 is adjusted along the arrows 16 in the plane defined by the axes of rotation of the two web guide rollers 3.
  • the breaking angle 14 can also be changed.
  • FIG. 2 another embodiment of a web guiding device 1 is shown schematically.
  • the same reference numerals of FIGS. 1 and 2 shown embodiment designate construction and / or functionally identical components or assemblies.
  • the web guiding device 1 shown in FIG. 2 has four web guiding rollers 17, 18.
  • two crushing devices 19, 20 are provided.
  • Each breaking device 19, 20 has a breaking tool 22.
  • the nature and construction of the breaking devices 19, 20 may correspond to the type and structure of the breaking device 4 shown in FIG. 1 and described above.
  • the web guide rollers 17, 18 and the crushing devices 19, 20 are arranged on an upper frame 5.
  • the upper frame 5 is pivotally connected to a fixed frame 7 about an axis of rotation 8. By pivoting the upper frame 5, a certain lateral offset of the web-shaped material 2 can be achieved.
  • FIG. 1 In the embodiment shown in FIG.
  • the axis of rotation 8 can lie in the region of the material inlet in the web guiding device 1, that is to say in the transport direction 21 of the material web in front of the first web guiding roller 17.
  • the first front breaking device 19 is located between the web guiding rollers 17 in the transporting direction 21 arranged.
  • a second crushing device 20 is arranged between the two subsequently arranged web guide rollers 18, a second crushing device 20 is arranged. In this way, each breaking tool 22 is assigned a pair of web guiding rollers 17, 18, the respective breaking tool 22 and the web guiding rollers 17, 18 assigned to this breaking tool 22 being different flat sides of the web-shaped web guide rollers
  • the web-shaped material 2 wraps around the material transport the respective pair of rollers, whereby the web over the web guide rollers 17, 18 is clamped.
  • a straightening surface of the respective breaking tool 22 dips into the plane of the material web between the web guide rolls 17, 18.
  • the two crushing tools 22 act on opposite flat sides of the web-shaped material 2. In this way, a smoothing of both Be th done. Alternatively, it is also possible to introduce stresses and thus a curvature into the sheet-like material 2 from both sides.
  • the crushing devices 19, 20 can be adjusted manually or automatically for this purpose.
  • a control and / or Re gelungs For changing, in particular for controlling and / or regulating, the lateral position of the web-shaped material 2, a control and / or Re gelungs worn not shown is provided. If a sensor 11 of the control and / or regulating device detects a deviation of the lateral actual position from a required desired position of the web-like material 2 when exiting the web guiding device 1, a corresponding control or regulating command is generated and sent to a control device not shown sent. The adjusting pivots the Upper frame 5 such that the lateral position of the sheet material 2 is changed to the desired extent.
  • the web guiding device 1 also has more than two breaking devices 19, 20, each with associated roller pairs.

Landscapes

  • Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist eine Bahnleitvorrichtung (1) zur Veränderung der lateralen Position eines bahnförmigen Materials (2) bei der Be- oder Verarbeitung von bahnförmigen Materialien (2), vorzugsweise bei der Be- oder Verarbeitung einer Papier-, Papp-, Kunststoff-, Verbundmaterial- oder Stoffbahn, mit wenigstens einer schwenkbar angeordneten Bahnleitwalze (3, 17, 18), wobei die Bahnleitwalze (3, 17, 18) beim Materialtransport wenigstens teilweise von dem bahnförmigen Material (2) umschlungen wird und wobei die laterale Position des bahnförmigen Materials (2) durch Schwenken der Bahnleitwalze (3, 17, 18) verändert wird. Erfindungsgemäß ist im Streckenbereich des bahnförmigen Materials (2) zwischen der der schwenkbaren Bahnleitwalze (3, 17, 18) und einer weiteren Bahnleitwalze (3, 17, 18) wenigstens ein Brechwerkzeug (12, 22) vorgesehen.

Description

Bahnleitvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Bahnleitvorrichtung zur Veränderung, insbesondere zur Regelung und/oder Steuerung, der lateralen Position eines bahnförmigen Materials bei der Be- oder Verarbeitung von bahnförmigen Materialien, vorzugsweise bei der Be- oder Verarbeitung einer Papier-, Papp-, Kunststoff-, Verbundmaterial- oder Stoffbahn, mit wenigstens einer schwenkbar angeordneten Bahnleitwalze, wobei die Bahnleitwalze beim Materialtransport wenigstens teilweise von dem bahnförmi gen Material umschlungen wird und wobei die laterale Position des bahnförmigen Materials durch Schwenken der Bahnleitwalze um eine Korrektur- bzw. Schwenk achse verändert wird.
Die genaue laterale Positionierung eines bahnförmigen Materials ist bei einer Viel zahl von Be- und Verarbeitungsschritten von großer Bedeutung, wie beispielsweise beim Bedrucken, Längsschneiden, Prägen oder Stanzen. Wachsende Produkti onsgeschwindigkeiten und steigende Qualitätsanforderungen erfordern eine exakte Führung der Materialbahnen durch den Produktionsprozess. Abweichungen von einer gewünschten lateralen Position der Materialbahn und Störungen der lateralen Position können beispielsweise durch ungleichmäßige Längungen der Bahnkanten entstehen, verursacht durch unterschiedliche Bahndicken, Färb- bzw. Feuchtmitte leinwirkungen oder anderweitige Einflüsse, wie beispielsweise vorhergehende Be arbeitungsschritte.
Das bahnförmige Material wird üblicherweise auf großen Vorratsrollen bereitge- stellt, von diesen abgerollt und einer Verarbeitungsmaschine zugeführt. Die Korrek tur bzw. Steuerung und/oder Regelung der lateralen Position der Materialbahn, d.h. das Erzeugen eines seitlichen Versatzes in Richtung quer zur Bahnlaufrichtung, er folgt mittels schwenkbar angeordneter Bahnleitwalzen, die zwischen der Vorratsrol le und einer verarbeitenden Vorrichtung angeordnet werden. Die Bahnleitwalze kann an beiden Enden von jeweils einem Stellantrieb erfasst werden, wobei die Stellantriebe synchron gegenseitig angesteuert werden. Auf diese Weise wird die Walze um ihren Mittelpunkt geschwenkt, wodurch einseitige Bahnlängenänderung vermieden werden können und/oder die laterale Position des bahnförmigen Materi als aktiv eingestellt werden kann. Der laterale Versatz wird dabei bestimmt durch den sogenannten Korrekturwinkel zwischen der schwenkbaren Bahnleitwalze und einer in Transportrichtung der Materialbahn vorgeschalteten oder nachfolgenden weiteren Walze. Eine entsprechende Walze kann auch lediglich durch einen einzi- gen Stellantrieb geschwenkt werden. Dabei kann der Stellhub über Hebel und Schubstangen gegensinnig auf die jeweiligen Walzenenden übertragen werden. Entsprechende schwenkbare Walzen sind beispielsweise aus der DE 25 40 923 A1 und der EP 1 474 226 A1 bekannt.
Darüber hinaus ist es bekannt, Bahnleitvorrichtungen mit zwei parallel zueinander beabstandeten Bahnleitwalzen auszurüsten. Die beiden Bahnleitwalzen können jeweils unabhängig voneinander oder auch synchron geschwenkt werden. Die bei den Bahnleitwalzen können auch auf einem gemeinsamen Rahmen angeordnet sein, der schwenkbar um eine Drehachse angeordnet ist. Die Drehachse des Rahmens kann dabei beispielsweise durch das Zentrum des Rahmens oder durch eine Drehachse der beiden Bahnleitwalzen verlaufen. Der laterale Versatz der Ma terialbahn ist dabei abhängig von dem Abstand der beiden schwenkbaren Bahn leitwalzen sowie dem Drehwinkel des schwenkbaren Rahmens.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die aus dem Stand der Technik bekann ten Bahnleitvorrichtungen weiterzubilden. Insbesondere soll sich die Bahnleitvor richtung durch einen kompakten Aufbau und eine damit verbundene hohe Funkti onsdichte auszeichnen. Des Weiteren soll eine zuverlässige und genaue Steue- rung und/oder Regelung der lateralen Position des bahnförmigen Materials sicher gestellt sein.
Die vorgenannte Aufgabe wird durch eine Bahnleitvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen- stand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird bei einer Bahnleitvorrichtung der eingangs genannten Art wenigstens ein Brechwerkzeug im Streckenbereich zwischen der schwenkbaren Bahnleitwalze und einer vorzugsweise in Transportrichtung des Materials nachfol- genden weiteren Walze vorgesehen. Das Material umschlingt die Bahnleitwalze und die weitere Walze wenigstens teilweise, wodurch die Materialbahn über die Walzen eingespannt ist. Das Brechwerkzeug kann in die Ebene der Materialbahn eintauchen. Dabei wird das Material von dem Brechwerkzeug in eine Richtung ge drückt und nimmt mit einer Brech- bzw. Richtfläche des Brechwerkzeuges einen Brech- bzw. Umschlingungswinkel ein. Das Brechwerkzeug ermöglicht es insbe sondere, das bahnförmige Material spannungsfrei und in einer vollständig planaren bzw. ebenen Form bereitzustellen, was für die Weiterverarbeitung des bahnförmi gen Materials von großer Bedeutung sein kann. Eine spannungsfreie und planare Lage der Materialbahn kann insbesondere bei der Abwicklung des bahnförmigen Materials von Vorratswalzen nicht gegeben sein, da sich durch diese Art der Bevor ratung Krümmungen und/oder Spannungen in der Materialbahn bilden bzw. in die se eingebracht werden können. Grundsätzlich kann es aber auch erforderlich sein, eine ebene Materialbahn so zu bearbeiten, dass sie anschließend eine Krüm mungslage, d.h. eine gebogene bzw. gekrümmte Form, einnimmt.
In beiden Fällen wird eine vorgegebene Spannung dadurch gebrochen bzw. er zeugt, dass das bahnförmige Material mit der Flachseite, zu der es gekrümmt wer- den soll, an einer Brech- bzw. Richtfläche des Brechwerkzeugs vorbeibewegt wird. Das Material nimmt im Berührungsbereich mit der Richtfläche einen Brechwinkel ein, der durch die Lage von zwei zur Richtfläche benachbarten Walzen bestimmt ist. Hierbei entsteht insbesondere eine glättende Wirkung, d.h. das bahnförmige Material liegt anschließend in einer ebenen, planaren Form vor. Alternativ können aber auch auf diese Weise Spannungen und damit Krümmungen in die Material bahn eingebracht werden. Je nach Brechwinkel und je nach Richtfläche des Brechwerkzeugs können unterschiedliche Krümmungen und/oder Spannungen aus dem Bahnmaterial entfernt oder alternativ in das Bahnmaterial eingebracht werden. Der Erfindung liegt damit der Gedanke zugrunde, die Bahnleitvorrichtung auch zum Brechen des bahnförmigen Materials einzusetzen und damit eine weitere, neue Funktionalität in die Bahnleitvorrichtung zu integrieren. Hierbei ist das Brechwerk zeug derart in die Bahnleitvorrichtung integriert, dass sowohl die laterale Position des bahnförmigen Materials verändert werden kann als auch eine Brechung des bahnförmigen Materials erfolgen kann.
In Zusammenhang mit der Erfindung hat sich überraschender Weise gezeigt, dass sich insbesondere das Brechen der Materialbahn zum Spannungsabbau vorteilhaft auf die durch die Bahnleitwalzen erzwungene Veränderung der lateralen Position der Materialbahn auswirkt. Das Brechen der Materialbahn im Bereich zwischen den beiden Bahnleitwalzen führt dazu, dass die Materialbahn eben und in planarer Form zwischen den Bahnleitwalzen geführt werden kann, was eine sehr genaue la terale Positionierung eines bahnförmigen Materials zulässt. Spannungen in der Ma terialbahn, die als Folge der Erzeugung eines lateralen Versatzes der Materialbahn entstehen, können bei der erfindungsgemäßen Bahnleitvorrichtung im Bereich zwi schen den Bahnleitwalzen wieder abgebaut werden, was die exakte Bahnlaufsteu erung- bzw. regelung vereinfacht. Durch die Integration von zwei Funktionseinheiten in die Bahnleitvorrichtung lässt sich zudem der erforderliche Bauraum für die Funktionen "Bahnlaufsteuerung- bzw. regelung" und "Brechen" deutlich reduzieren. Aufgrund der kompakten Bauweise der erfindungsgemäßen Bahnleitvorrichtung können geringe Maschinen- bzw. Ge- rätekosten realisiert werden. Aufgrund des geringen Bauraums ist eine Änderung des Aufstellortes der Bahnleitvorrichtung leicht möglich, wodurch die erfindungs gemäße Bahnleitvorrichtung vielfältig einsetzbar ist. Hierbei stellt die Integration der Funktion "Brechen" in die Bahnleitvorrichtung eine Abkehr von der im Stand der Technik üblicher Weise vorgesehenen Anordnung des Brechwerkzeugs vor der Bahnleitvorrichtung dar.
Der laterale Versatz, der durch die erfindungsgemäße Bahnleitvorrichtung erzeugt wird, ist abhängig von dem Korrektur- oder Schwenkwinkel, um den die schwenk bare Bahnleitwalze geschwenkt wird. Das Brechwerkzeug ist derart in die Bahnleit- Vorrichtung integriert und benachbart zur Bahnleitwalze angeordnet, dass zusätz lich zur Veränderung der lateralen Position des bahnförmigen Materials auch eine Brechung des bahnförmigen Materials erfolgt. Die Materialbrechung erfolgt, nach dem das bahnförmige Material eine (erste) Richtungskorrektur bzw. -Veränderung beim Passieren der schwenkbaren Bahnleitwalze erfahren hat. Nach dem Passie- ren des Brechwerkzeugs liegt die Materialbahn dann vorzugsweise spannungsfrei und planar vor und kann dem weiteren Be- bzw. Verarbeitungsprozess zugeführt werden. Spannungsfrei bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Materialbahn bei Freigabe von äußeren Kräften vorzugsweise keine Spannungen mehr aufweist, die zu Krümmungen, Verwerfungen oder Aufrollen der Materialbahn führen. Die Materialbahn liegt dann bei Freigabe aller äußeren Kräfte, insbesondere von Band zugkräften, die auf die Materialbahn beim Bahntransport wirken, vorzugsweise in einer planaren Form vor und weist vorzugsweise keine Spannung mehr auf.
Für eine Änderung der lateralen Position des bahnförmigen Materials lässt sich die Bahnleitwalze manuell oder auch automatisch um einen Korrektur- oder Schwenk winkel schwenken. Die Bahnleitwalze kann dabei an beiden axialen Enden von je weils einer Stelleinrichtung erfasst werden, beispielsweise einem Motor oder Stell zylinder, wobei die Stelleinrichtungen synchron gegenseitig verfahren werden. Auf diese Weise kann die Bahnleitwalze um ihren Mittelpunkt geschwenkt werden, wodurch die laterale Position des bahnförmigen Materials eingestellt werden kann. Die Bahnleitwalze kann aber auch lediglich durch eine einzige Stelleinrichtung bzw. leidglich einen Stellantrieb verschwenkt werden. Dabei kann die Drehung über hie bei und/oder Schubstangen gegensinnig auf die jeweiligen Walzenenden übertra- gen werden. Alternativ kann die Bahnleitwalze auch um eine Drehachse ge schwenkt werden, die nicht durch den Mittelpunkt der Bahnleitwalze verläuft. An stelle des Verschwenkens der Bahnleitwalze mittels wenigstens einer Stelleinrich tung kann auch vorgesehen sein, dass die Bahnleitwalze von einem Benutzer ma- nuell verstellt wird.
Es ist zweckmäßig, wenn eine Sensoreinrichtung mit wenigstens einem Sensor zum Erfassen der lateralen Position des bahnförmigen Materials und eine Steuer- und/oder Regelungseinrichtung vorgesehen sind, ausgebildet zum Steuern und/oder Regeln des Korrektur- bzw. Schwenkwinkels der Bahnleitwalze in Abhän gigkeit von einer mit dem Sensor erfassten lateralen Position des bahnförmigen Materials. Die Sensoreinrichtung erfasst dabei die laterale Position des bahnförmi gen Materials und sendet diese Information an die Steuer- und/oder Regelungsein richtung. Die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung vergleicht die Sensordaten, die die Ist-Daten darstellen, mit hinterlegten Soll-Daten und leitet aus einem Ver gleich der beiden Werte einen Steuerbefehl für die schwenkbare Bahnleitwalze ab. Entsprechende Befehle werden anschließend von der Steuer- und/oder Rege lungseinrichtung an die schwenkbare Bahnleitwalze bzw. die Stelleinrichtung der Bahnleitwalze geleitet. Ein entsprechender Korrekturwinkel der Bahnleitwalze wird daraufhin eingestellt. Somit erfolgt eine automatische Steuerung bzw. Regelung und Anpassung der lateralen Position des bahnförmigen Materials. Als Sensor kann beispielsweise ein Bahnkantensensor in Form eines Ultraschallsensors oder eines optischen Sensors vorgesehen sein. Zum Erfassen der lateralen Position des bahnförmigen Materials kann beispielsweise eine Zeilenkamera eingesetzt werden.
Die Bahnleitwalze wird zur Änderung der lateralen Position des bahnförmigen Ma terials um eine senkrecht zur Drehachse der Bahnleitwalze verlaufende Korrektur oder Schwenkachse geschwenkt. Je größer ein gewünschter lateraler Versatz der Materialbahn bzw. je größer die Abweichung zwischen der Ist- und der geforderten Soll-Lage der Materialbahn, desto größer wird der Korrekturwinkel der Bahnleitwal ze eingestellt.
Die schwenkbare Bahnleitwalze kann als Heiz- und/oder als Kühlwalze ausgebildet sein. Hierdurch erhöht sich die Funktionsdichte der erfindungsgemäßen Bahnleit- Vorrichtung zusätzlich. Heiz- bzw. Kühlwalzen werden bei verschiedenen Anwen dungen verwendet. So kann eine Heizwalze beispielsweise eine Reaktionsschicht aktivieren. Eine Kühlwalze kann beispielsweise zum Abkühlen der Materialbahn eingesetzt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Brechwerkzeug ebenfalls bewegbar, vorzugsweise schwenkbar, angeordnet. Vorzugsweise lassen sich die Bahnleitwalze und das Brechwerkzeug um zueinander parallele Schwenk- achsen drehen. Die schwenkbare Anordnung des Brechwerkzeugs ermöglicht es insbesondere, das Brechwerkzeug parallel zur Bahnleitwalze auszurichten. Das Brechwerkzeug kann somit an den lateralen Versatz der Materialbahn angepasst werden, der durch die schwenkbare Bahnleitwalze erzeugt wird. Ein Verschwenken des Brechwerkzeuges kann automatisch oder auch manuell erfolgen.
Bei einer weiter vorteilhaften Ausführungsform sind die Bahnleitwalze und das Brechwerkzeug synchron verschwenkbar. Hierdurch lässt sich insbesondere si cherstellen, dass die Bahnleitwalze und das Brechwerkzeug zu jedem Zeitpunkt parallel zueinander ausgerichtet sind. Damit wird ein wirkungsvoller Spannungsab- bau in der Materialbahn nach dem Passieren der Bahnleitwalze erreicht und es können Kollisionen zwischen der Bahnleitwalze und dem Brechwerkzeug beim Schwenken der Bahnleitwalze ausgeschlossen werden.
Für eine synchrone Verstellung kann eine mechanische Kopplung von Bahnleitwal- ze und Brechwerkzeug vorgesehen sein, was die Steuerung und/oder Regelung bei der Einstellung eines bestimmten Korrektur- bzw. Schwenkwinkels der Bahn leitwalze bzw. eines bestimmten Schwenkwinkels des Brechwerkzeugs vereinfacht.
Erfindungsgemäß kann das Brechwerkzeug zwischen zwei in Transportrichtung des Materials aufeinanderfolgenden schwenkbar angeordneten Bahnleitwalzen vorgesehen sein. Werden die Bahnleitwalzen relativ zu der Bahnleitvorrichtung vor- und nachgeschalteten, vorzugsweise nicht-schwenkbaren Umlenkwalzen ge schwenkt, lässt sich in Abhängigkeit vom Schwenk- oder Korrekturwinkel ein be stimmter lateraler Versatz der Materialbahn beim Passieren der Bahnleitvorrichtung erreichen, wobei die Transportrichtung vor der ersten Bahnleitwalze und die Trans portrichtung nach der zweiten Bahnleitwalze parallel zueinander verlaufen können und der laterale Versatz auch durch den Abstand zwischen den Bahnleitwalzen be stimmt wird. Der Abstand zwischen den benachbarten Bahnleitwalzen kann bei spielsweise zwischen 50 und 1.000 mm betragen, vorzugsweise zwischen 200 und 800 mm, weiter bevorzugt zwischen 300 und 400 mm. Der Abstand zwischen be nachbarten Bahnleitwalzen kann auch größer gewählt sein, insbesondere bei gro ßen Bahnbreiten. Im Bereich zwischen den Richtungsänderungen der Materialbahn kommt es dann erfindungsgemäß zur Materialbrechung am Brechwerkzeug. Für die Schwenkbewegung der beiden Bahnleitwalzen kann ein gemeinsamer Stellantrieb vorgesehen sein. Dieser Stellantrieb kann auch für die Schwenkbewe gung des Brechwerkzeugs eingesetzt werden. Damit wird insbesondere eine syn- chrone Verstellbewegung der Bahnleitwalzen und des Brechwerkzeuges verein facht. Das Verstellen der Bahnleitwalzen und des Brechwerkzeugs kann aber auch über mehrere getrennte Stellantriebe erfolgen. Die Verstellung kann elektrisch, hydraulisch und/oder pneumatisch erfolgen. Für eine gemeinsame Verstellung der Bahnleitwalzen und des Brechwerkzeugs kann eine Mess-, Steuer- und/oder Rege- lungseinrichtung vorgesehen sein.
Die Bahnleitwalze und das Brechwerkzeug sowie, vorzugsweise, die weitere Bahn leitwalze können auf einem schwenkbaren Rahmen angeordnet und damit gemein sam schwenkbar sein. Durch Drehung des Rahmens lässt sich ein bestimmter seit- licher Versatz der Materialbahn erreichen. Zudem ist über die gemeinsame Anord nung von Bahnleitwalze und Brechwerkzeug auf dem Rahmen eine synchrone Verstellung von Bahnleitwalze und Brechwerkzeug in konstruktiv einfacher und kostengünstiger Weise möglich. Vorzugsweise können auf dem schwenkbaren Rahmen wenigstens zwei Bahnleitwalzen und im Transportbereich zwischen den Bahnleitwalzen ein Brechwerkzeug angeordnet sein, so dass es für eine synchrone Schwenkbewegung der Bahnleitwalzen und des Brechwerkzeugs ausreicht, den Rahmen um einen bestimmten Korrektur- bzw. Schwenkwinkel zu drehen. Der Ein satz eines Drehrahmens vereinfacht die Synchronisation der Bahnleitwalzen und des Brechwerkzeuges deutlich, da lediglich eine einzige Stelleinrichtung bzw. ledig- lieh ein Stellantrieb zum Verschwenken der Bahnleitwalzen und des Brechwerk zeugs über den Schwenkrahmen notwendig ist. Eine alternative Ausführungsform kann einen schwenkbaren Rahmen aufweisen, auf dem die Bahnleitwalze und, vorzugsweise, die weitere Bahnleitwalze angeordnet ist, wobei der Rahmen relativ zu einem ortsfest angeordneten Brechwerkzeug bewegbar ist. Das Brechwerkzeug kann beispielsweise an einer ortsfesten Gestellwand befestigt sein. Es versteht sich, dass bei allen Ausführungsformen jedenfalls sichergestellt sein muss, dass das bahnförmige Material derart am Brechwerkzeug vorbeigeführt werden kann, dass es infolge des In kontakttrete ns des bahnförmigen Materials mit dem Brech werkzeug zu der erwünschten Brechwirkung kommen kann.
Der Rahmen kann einen feststehenden Unternahmen und einen schwenkbaren Oberrahmen aufweisen, wobei der schwenkbare Oberrahmen um eine Drehachse relativ zum feststehenden Unternahmen verschwenkt werden kann. Die Drehachse des Rahmens kann im Einlaufbereich der Materialbahn vor der Bahnleitwalze vor gesehen sein. Eine solche Anordnung erlaubt eine Änderung der lateralen Position der Materialbahn bei einer geringen Materialbahnbeanspruchung bei einer gleich zeitig sehr kurzen Regelstrecke. Entsprechend ist diese Anordnung besonders für empfindliche Materialien geeignet. Die Drehachse kann aber auch eine Transport ebene der Materialbahn im mittleren Bereich zwischen zwei Bahnleitwalzen schneiden und, vorzugsweise, durch eine Längsachse des Brechwerkzeugs verlau fen. Vorzugsweise sind in Transportrichtung vor und/oder hinter dem schwenkbaren Rahmen Umlenkwalzen für die Materialbahn vorgesehen, die weiter vorzugsweise nicht-schwenkbar angeordnet sein können. Die Umlenkwalzen sind nicht auf dem Rahmen gelagert. Der schwenkbare Rahmen mit den Bahnleitwalzen und dem Brechwerkzeug ist also zwischen vorzugsweise feststehenden Umlenkwalzen an- geordnet, was die exakte Materialzuführung zur erfindungsgemäßen Bahnleitvor richtung und die Materialabfuhr nach Erzeugen eines lateralen Versatzes und nach dem Brechen des Materials gewährleistet.
Zum Brechen des Materials können auch mehrere in Transportrichtung der Materi- albahn nachfolgende Brechwerkzeuge vorgesehen sein. Durch den Einsatz mehre rer Brechwerkzeuge können Spannungen im bahnförmigen Material stufenweise abgebaut oder erzeugt werden. Dies kann beispielsweise vorgesehen sein, um ei ne sehr exakte und vollständige Glättung der Materialbahn zu erreichen. Umge kehrt kann durch den Einsatz mehrerer Brechwerkzeuge auch eine höhere Span- nung und/oder ein höherer Krümmungsgrad in dem bahnförmigen Material erzeugt werden. Hierbei ist vorzugsweise jedes Brechwerkzeug im Streckenbereich zwi schen zwei benachbarten Walzen vorgesehen. Das jeweilige Brechwerkzeug und die dem jeweiligen Brechwerkzeug zugeordneten Walzen sind dann vorzugsweise unterschiedlichen Flachseiten der Materialbahn zugewandt. Über die dem Brech- Werkzeug zugeordneten Walzen ist die Materialbahn beim Brechen eingespannt.
Insbesondere kann das bahnförmige Material durch den Einsatz mehrerer Brech werkzeuge an beiden Flachseiten gebrochen werden, wobei die Brechwerkzeuge unterschiedlichen Flachseiten der Materialbahn zugewandt sind.
Zur Veränderung des Brechwinkels zwischen dem bahnförmigen Material und einer Richtfläche des Brechwerkzeugs kann das Brechwerkzeug verstellbar ausgebildet sein. Durch Verstellen des Brechwerkzeugs lässt sich die Position der Richtfläche relativ zur Materialbahn verändern bzw. einstellen. Durch eine Veränderung des Brechwinkels lässt sich gezielt Einfluss nehmen auf den Spannungsabbau beim Brechen der Materialbahn oder gegebenenfalls auch auf den Spannungsaufbau in der Materialbahn.
Durch eine Veränderung des Brechwinkels können beispielsweise unterschiedliche Glättungsgrade des bahnförmigen Materials erreicht werden. Auch können auf die se Weise beliebige Krümmungen bzw. Spannungen in das Bahnmaterial einge bracht werden. Je kleiner der Brechwinkel zwischen der Richtfläche und dem bahn- förmigen Material ist, desto größer kann die aus dem bahnförmigen Material gebro chene Spannung bzw. der Glättungsgrad sein. Je größer der Brechwinkel ist, desto geringer ist der Glättungsgrad. Ab einem Brechwinkel von ca. 180° erfolgt keine Umlenkung des bahnförmigen Materials an der Richtfläche des Brechwerkzeuges, so dass die Brechwirkung gegen Null geht.
Vorzugsweise lässt sich der Abstand zwischen einer Richtfläche des Brechwerk zeugs und einer durch die beiden Bahnleitwalzen definierten Ebene durch Ver schieben und/oder Versetzten des Brechwerkzeuges relativ zu der definierten Ebe ne einstellen bzw. verändern. Auf diese Weise ist ein genaues Ausrichten der Richtfläche relativ zum bahnförmigen Material möglich. Die Verstellung kann ma nuell und/oder automatisch mittels einer Stelleinrichtung erfolgen.
Der Abstand zwischen dem Brechwerkzeug und den beiden Bahnleitwalzen in ei ner von den Bahnleitwalzen definierten Ebene kann dagegen unverstellbar sein, so dass das Brechwerkzeug in und entgegen der Transportrichtung der Materialbahn zu beiden Bahnleitwalzen einen gleichen Abstand aufweisen kann.
Es ist nicht ausgeschlossen, dass die Verstellung des Brechwerkzeugs zur Verän derung des Brechwinkels mittels einer Steuer- und/oder Regelungseinrichtung er- folgt. Es kann eine Sensoreinrichtung mit wenigstens einem Sensor vorgesehen sein, wobei mithilfe des Sensors die Krümmung und/oder die Spannung in der Ma terialbahn erfasst bzw. gemessen wird und wobei in Abhängigkeit von den Messda ten automatisch die Verstellung des Brechwerkzeugs relativ zu den Bahnleitwalzen erfolgt.
Bezogen auf eine Ebene, die durch die beiden benachbarten Bahnleitwalzen defi niert wird, insbesondere durch deren Längsachsen, kann das Brechwerkzeug somit vorzugsweise lediglich senkrecht zu dieser Ebene verschoben und/oder versetzt werden. Bei horizontaler Anordnung der Bahnleitvorrichtung kann das Brechwerk zeug somit beispielhaft lediglich in vertikaler Richtung höhenverstellbar sein. Der Brechwinkel zwischen der Richtfläche und dem bahnförmigen Material ist somit auf einfache Weise durch einen einzigen Einstellungsparameter einstellbar bzw. vari- ierbar, was die Verstellung vereinfacht.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine Brechleiste, eine Brechrolle oder ei ne Brechwalze als Brechwerkzeug vorgesehen. Geeignete Brechleisten sind bei spielsweise aus der DE 38 33 804 A1 bekannt. Beim Einsatz einer Brechwalze als Brechwerkzeug kann der Durchmesser der Brechwalze weniger als 70 % des Bahnleitwalzendurchmessers betragen, vorzugsweise weniger als 50 %, weiter be vorzugt weniger als 30 %. Ein Brechwerkzeug kann dabei vorteilhafter Weise eine Brechwalze oder auch zwei Brechwalzen aufweisen, die mittels Kugellager abge stützt und gelagert sind. Es können auch eine oder mehrere Stützwalzen für die Brechwalze(n) vorgesehen sein. Darüber hinaus kann an der Brecheinrichtung eine Absaugung vorgesehen sein, mit der insbesondere im Bereich der Leitflächen Par tikel aus Staub, Papier oder dergleichen kontinuierlich und/oder diskontinuierlich abgesaugt werden können. Durch eine Absaugung werden Verschmutzungen des bahnförmigen Materials und Beschädigung durch Partikel, die sich an den Leitflä- chen ansammeln können, vermieden.
Die zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung können bedarfsweise miteinander kombiniert werden, auch wenn dies nicht im Einzelnen ausdrücklich erwähnt ist. Der Offenbarungsgehalt der Erfindung ist nicht auf die durch die ge- wählte Absatzformatierung vorgegebenen Kombinationen von Erfindungsmerkma len beschränkt.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen und aus den Zeichnungen selbst. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfas sung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehungen. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert; es zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Bahnleitvorrich tung mit zwei Bahnleitwalzen und einem dazwischen angeordneten Brechwerkzeug und Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Bahnleitvorrich tung mit zwei Brecheinrichtungen, die jeweils zwischen zwei benachbarten Bahnleitwalzen angeordnet sind.
In Fig. 1 ist schematisch eine Bahnleitvorrichtung 1 zur Veränderung der lateralen Position eines bahnförmigen Materials 2 bei der Be- oder Verarbeitung von bahn förmigen Materialien, vorzugsweise bei der Be- oder Verarbeitung einer Papier-, Papp-, Kunststoff-, Verbundmaterial- oder Stoffbahn, mit zwei Bahnleitwalzen 3 und einer Brecheinrichtung 4 gezeigt. Der Abstand A zwischen den beiden Bahn leitwalzen 3 kann bezogen auf deren Mittellängs- oder Drehachse zwischen 50 mm und 1.000 mm betragen, vorzugsweise zwischen 100 und 800 mm, weiter bevor zugt zwischen 300 und 400 mm. Der Abstand zwischen benachbarten Bahnleitwal zen kann auch größer gewählt werden. Bei der gezeigten Ausführungsform beträgt der Umschlingungswinkel der Materialbahn 2 mit den Bahnleitwalzen 3 beispiels weise jeweils mindestens 90°.
Das bahnförmige Material 2 wird beispielsweise über eine nicht dargestellte Vor ratsrolle bereitgestellt. Die Zufuhr des bahnförmigen Materials 2 zur Bahnleitvor richtung 1 erfolgt über wenigstens eine Umlenkwalze 6. Die beiden Bahnleitwalzen 3 und die Brecheinrichtung 4 sind auf einem schwenk baren Oberrahmen 5 angeordnet. Der schwenkbare Oberrahmen 5 ist um eine Drehachse 8 schwenkbar mit einem feststehenden Unternahmen 7 verbunden. Die Drehachse 8 verläuft bei der gezeigten Ausführungsform durch den Einlaufbereich des bahnförmigen Materials 2 in die Bahnleitvorrichtung 1 , d.h. in Transportrichtung 9 des bahnförmigen Materials 2 im Bereich der ersten in Fig. 1 rechts gezeigten
Bahnleitwalze 3. Es ist aber auch eine konstruktive Ausgestaltung der Bahnleitvor richtung 1 nicht ausgeschlossen, bei der die Drehachse 8 durch den Mittelpunkt des Oberrahmens 5 zwischen den Bahnleitwalzen 3, der vorzugsweise mit dem Schwerpunkt des Oberrahmens 5 zusammenfällt. Die Lage der Drehachse 8 kann aber auch jede andere Position innerhalb und außerhalb des Oberrahmens 5 ein nehmen. Zwischen der Bahnleitvorrichtung 1 und einer außerhalb von dem Oberrahmen 5 angeordneten weiteren Umlenkwalze 10 ist eine Sensoreinrichtung 1 1 mit wenigs tens einem Sensor angeordnet. Der Sensor bestimmt die Ist-Lage der lateralen Po sition des bahnförmigen Materials 2. Weicht die Ist-Lage von einer für den Trans- port- oder Verarbeitungsprozess des bahnförmigen Materials 2 erforderlichen Soll- Lage des bahnförmigen Materials 2 ab oder soll einen entsprechende Soll-Lage eingestellt werden, wird durch eine nicht dargestellte Regel- und Steuerungsein richtung ein entsprechender Stellbefehl zu einer ebenfalls nicht dargestellten Stel leinrichtung des schwenkbaren Oberrahmens 5 gesendet. Die Stelleinrichtung be- wirkt eine Schwenkbewegung bzw. Drehung des schwenkbaren Oberrahmens 5 um den feststehenden Unternahmen 7, so dass durch Verstellung der Bahnleitwal zen 3 relativ zu den Umlenkwalzen 6, 10 ein bestimmter lateraler Versatz des bahnförmigen Materials 2 erzeugt wird. Die Brecheinrichtung 4 weist ein Brechwerkzeug 12 in Form einer Brechleiste auf. Das bahnförmige Material 2 umschlingt beim Materialtransport die Bahnleitwalze 3, wobei die Materialbahn über die Walzen 3 eingespannt ist. Eine Richtfläche 13 des Brechwerkzeugs 12 taucht dabei in die Ebene der Materialbahn ein. Dabei wird das Material von dem Brechwerkzeug 12 aus der Ebene gedrückt und nimmt mit der Brech- bzw. Richtfläche 13 des Brechwerkzeuges 12 einen Brech- bzw. Umschlin gungswinkel 14 ein. Beim Ziehen des bahnförmige Materials 2 über die Brechflä che 13 wird das Material gebrochen, was beispielsweise zu einer Glättung der Ma terialbahn führt. Grundsätzlich ist es aber durch Ziehen des bahnförmigen Materials 2 über die Brechfläche 13 auch möglich, eine bestimmte Spannung in der Material- bahn aufzubauen und so eine bestimmte Krümmung der Materialbahn zu errei chen.
Durch die gemeinsame Anordnung des Brechwerkzeugs 12 und der Bahnleitwal zen 3 auf dem schwenkbaren Oberrahmen 5 ist eine stets parallele Ausrichtung der Richtfläche 13 zu den Bahnleitwalzen 3 gewährleistet. Somit kann die Richtfläche 13 optimal zur Transportrichtung 9 des bahnförmigen Materials 2 angepasst wer den. Zudem wird eine platzsparende und konstruktiv einfache sowie kostengünsti ge Möglichkeit geschaffen, die Funktionen "Bahnlaufregelung" und "Brechen" in ei ne Baueinheit zu integrieren.
Der Brechwinkel 14 kann durch eine in Fig. 1 dargestellte vertikale Flöheneinsteil barkeit des Brechwerkzeuges 12 (gekennzeichnet durch Pfeile 15 in Fig. 1 ) verän dert werden. Bei der Flöhenverstellung wird das Brechwerkzeug 12 senkrecht zu einer durch die Drehachsen der beiden Bahnleitwalzen 3 definierten Ebene ver schoben.
Durch Veränderung des Brechwinkels 14 lässt sich gezielt Einfluss nehmen auf ei- ne bestimmte Glättung des bahnförmigen Materials 2 beim Ziehen über die Richt fläche 13 oder gegebenenfalls auch auf das Einbringen einer bestimmten Span nung bzw. Krümmung. Je größer der Brechwinkel 14 ist, desto geringer ist bei spielsweise die beim Ziehen über die Richtfläche 13 erreichte Glättung des bahn förmigen Materials 2. Beträgt der in Fig. 1 dargestellte Brechwinkel 14 beispiels- weise ca. 180°, so findet keine Glättung bzw. Brechung mehr statt. Die Material bahn 2 kommt dann nicht mehr unter Spannung mit der Richtfläche 13 des Brech werkzeugs 12 in Berührung. Analog führt ein kleiner Brechwinkel 14 zu einem ho hen Glättungs- bzw. Krümmungsgrad. Die Position des Brechwerkzeugs 12 kann manuell oder auch automatisch verän dert und/oder eingestellt werden. Zur automatischen Höhenverstellung kann eine elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betriebene Stelleinrichtung vorgesehen sein. Die Position des Brechwerkzeuges 12 kann auch in Abhängigkeit von der Spannung im bahnförmigen Material 2 verstellt werden, vorzugsweise automatisch. Zu diesem Zweck kann eine entsprechend ausgebildete Mess-, Steuer- und/oder Regelungseinrichtung vorgesehen sein (nicht dargestellt in Fig. 1 ).
Darüber hinaus ist eine Ausführungsform nicht ausgeschlossen, bei der das Brechwerkzeug 12 in der durch die Drehachsen der beiden Bahnleitwalzen 3 defi- nierten Ebene entlang der Pfeile 16 verstellt wird. Durch die Verstellung des Brechwerkzeuges 12 in oder entgegen der Transportrichtung 9 der Materialbahn kann der Brechwinkel 14 ebenfalls verändert werden.
In Fig. 2 ist schematisch eine andere Ausführungsform einer Bahnleitvorrichtung 1 gezeigt. Gleiche Bezugszeichen der in den Fign. 1 und 2 gezeigten Ausführungs formen kennzeichnen bau- und/oder funktionsgleiche Bauteile oder Baugruppen.
Zur Veränderung der lateralen Position eines bahnförmigen Materials 2 weist die in Fig. 2 gezeigte Bahnleitvorrichtung 1 vier Bahnleitwalzen 17, 18 auf. Zum mehrfa- chen Brechen der Materialbahn sind zwei Brecheinrichtungen 19, 20 vorgesehen. Jede Brecheinrichtung 19, 20 weist ein Brechwerkzeug 22 auf. Art und Aufbau der Brecheinrichtungen 19, 20 kann der Art und dem Aufbau der in Fig. 1 gezeigten und oben beschriebenen Brecheinrichtung 4 entsprechen. Die Bahnleitwalzen 17, 18 und die Brecheinrichtungen 19, 20 sind auf einem Ober rahmen 5 angeordnet. Der Oberrahmen 5 ist um eine Drehachse 8 schwenkbar mit einem feststehenden Rahmen 7 verbunden. Durch Schwenken des Oberrahmens 5 lässt sich ein bestimmter lateraler Versatz des bahnförmigen Materials 2 erreichen. Die Drehachse 8 kann bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform im Bereich des Materialeinlaufs in die Bahnleitvorrichtung 1 liegen, das heißt in Transportrichtung 21 der Materialbahn vor der ersten Bahnleitwalze 17. Zwischen den in Transportrichtung 21 vorderen Bahnleitwalzen 17 ist die erste, vordere Brecheinrichtung 19 angeordnet. Zwischen den beiden nachfolgend ange ordneten Bahnleitwalzen 18 ist eine zweite Brecheinrichtung 20 angeordnet. Damit ist jedem Brechwerkzeug 22 jeweils ein Paar Bahnleitwalzen 17, 18 zugeordnet, wobei das jeweilige Brechwerkzeug 22 und die diesem Brechwerkzeug 22 zuge- ordneten Bahnleitwalzen 17, 18 unterschiedlichen Flachseiten des bahnförmigen
Materials 2 zugewandt sind. Das bahnförmige Material 2 umschlingt beim Material transport das jeweilige Walzenpaar, wodurch die Materialbahn über die Bahnleit walzen 17, 18 eingespannt ist. Eine Richtfläche des jeweiligen Brechwerkzeugs 22 taucht dabei in die Ebene der Materialbahn zwischen den Bahnleitwalzen 17, 18 ein.
Die beiden Brechwerkzeuge 22 wirken jeweils auf entgegengesetzte Flachseiten des bahnförmigen Materials 2. Auf diese Weise kann eine Glättung von beiden Sei ten erfolgen. Alternativ ist es auch möglich, von beiden Seiten Spannungen und damit eine Krümmung in das bahnförmige Material 2 einzubringen.
Zur Veränderung des Brechwinkels 14 lassen sich die Brechwerkzeuge 22 senk recht zu den jeweils durch die angrenzenden Bahnleitwalzen 17, 18 gelegten Ebe nen, das heißt in Fig. 2 nach links und/oder nach rechts, verstellen. Die Brechein- richtungen 19, 20 können hierzu manuell oder automatisch verstellt werden.
Zur Veränderung, insbesondere zur Steuerung und/oder Regelung, der lateralen Position des bahnförmigen Materials 2 ist eine nicht gezeigte Steuer- und/oder Re gelungseinrichtung vorgesehen. Erkennt ein Sensor 11 der Steuer- und/oder Rege- lungseinrichtung eine Abweichung der lateralen Ist-Position von einer geforderten Soll-Position des bahnförmigen Materials 2 beim Austritt aus der Bahnleitvorrich tung 1 , so wird ein entsprechender Steuer- bzw. Regelbefehl generiert und an eine nicht dargestellte Stelleinrichtung gesendet. Die Stelleinrichtung verschwenkt den Oberrahmen 5 derart, dass die laterale Position des bahnförmigen Materials 2 im gewünschten Maße verändert wird.
Grundsätzlich ist es möglich, dass die Bahnleitvorrichtung 1 auch mehr als zwei Brecheinrichtungen 19, 20 mit jeweils zugeordneten Walzenpaaren aufweist.
Bezugszeichenliste:
1 Bahnleitvorrichtung 15 13 Richtfläche
2 Material 14 Brechwinkel 3 Bahnleitwalze 15 Pfeil
4 Brecheinrichtung 16 Pfeil
5 Oberrahmen 17 Bahnleitwalze
6 Umlenkwalze 20 18 Bahnleitwalze
7 Unternahmen 19 Brecheinrichtung 8 Drehachse 20 Brecheinrichtung
9 Transportrichtung 21 Transportrichtung
10 Umlenkwalze 22 Brechwerkzeug
1 1 Sensoreinrichtung 25
12 Brechwerkzeug

Claims

Patentansprüche:
1. Bahnleitvorrichtung (1 ) zur Veränderung der lateralen Position eines bahnför migen Materials (2) bei der Be- oder Verarbeitung von bahnförmigen Materialien (2), vorzugsweise bei der Be- oder Verarbeitung einer Papier-, Papp-, Kunststoff-,
Verbundmaterial- oder Stoffbahn, mit wenigstens einer schwenkbar angeordneten Bahnleitwalze (3, 17, 18), wobei die Bahnleitwalze (3, 17, 18) beim Materialtrans port wenigstens teilweise von dem bahnförmigen Material (2) umschlungen wird und wobei die laterale Position des bahnförmigen Materials (2) durch Schwenken der Bahnleitwalze (3, 17, 18) verändert wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Streckenbereich des bahnförmigen Materials (2) zwischen der schwenkbaren Bahnleitwalze (3, 17, 18) und einer weiteren Bahnleitwalze (3, 17, 18) wenigstens ein Brechwerkzeug (12, 22 ) vorgesehen ist.
2. Bahnleitvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das
Brechwerkzeug (12, 22 ) bewegbar, vorzugsweise schwenkbar angeordnet, ist.
3. Bahnleitvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnleitwalze (3, 17, 18) und das Brechwerkzeug (12, 22) synchron schwenkbar sind.
4. Bahnleitvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Brechwerkzeug (12, 22) zwischen zwei in Transportrich tung (9, 21 ) des Materials (2) aufeinanderfolgenden schwenkbar angeordneten Bahnleitwalzen (3, 17, 18) vorgesehen ist.
5. Bahnleitvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnleitwalze (3, 17, 18) und das Brechwerkzeug (12, 22) sowie, vorzugsweise, die weitere Bahnleitwalze (3, 17, 18) auf einem schwenk- baren Rahmen (5) angeordnet sind oder dass die Bahnleitwalze (3, 17, 18) und, vorzugsweise, die weitere Bahnleitwalze (3, 17, 18) auf einem schwenkbaren Rahmen (5) angeordnet sind, wobei der Rahmen (5) gegenüber einem ortsfest an geordneten Brechwerkzeug (12, 22) schwenkbar ist.
6. Bahnleitvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Brechwerkzeuge (12, 22) vorgesehen sind, wobei, vorzugsweise, jedem Brechwerkzeug (12, 22) jeweils zwei Bahnleitwalzen (17, 18) zugeordnet sind und wobei, weiter vorzugsweise, die Brechwerkzeuge (12, 22) auf unterschiedlichen Flachseiten des bahnförmigen Materials (2) angeordnet sind.
7. Bahnleitvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Brechwerkzeug (12, 22) zur Veränderung des Brechwin kels (14) zwischen dem bahnförmigen Material (2) und einer Richtfläche (13) des Brechwerkzeugs (12, 22) relativ zur Bahnleitwalze (3, 17, 18) verstellbar ist.
8. Bahnleitvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen einer Richtfläche (13) des Brechwerk zeugs (12, 22) und einer von der Bahnleitwalzen (3, 17, 18) definierten Ebene durch Verschieben und/oder Versetzten des Brechwerkzeuges (12, 22) verstellbar ist.
9. Bahnleitvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Brechwerkzeug (12, 22) und den beiden Bahnleitwalzen (3, 17, 18) in einer von den Bahnleitwalzen (3, 17, 18) defi nierten Ebene unverstellbar ist.
10. Bahnleitvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Brechwerkzeug (12, 22) wenigstens eine Brechleiste, ei ne Brechwalze oder eine Brechrolle vorgesehen ist.
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