WO1991016258A1 - Warenbahnführer mit proportionalsteuerung des walzendrucks - Google Patents

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WO1991016258A1
WO1991016258A1 PCT/EP1991/000741 EP9100741W WO9116258A1 WO 1991016258 A1 WO1991016258 A1 WO 1991016258A1 EP 9100741 W EP9100741 W EP 9100741W WO 9116258 A1 WO9116258 A1 WO 9116258A1
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web
roller
force
control
length limit
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PCT/EP1991/000741
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English (en)
French (fr)
Inventor
Herbert Oberstaller
Wolfgang Krauth
Original Assignee
Erhardt & Leimer Gmbh
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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

Definitions

  • the invention relates to a device of the type specified in the preamble of claim 1 and a method according to the preamble of claim 16.
  • the guiding effect is based on the clamping force between the control roller and the counter-roller which, because of the inclined position, generates a web offset correction force acting transversely to the web running direction.
  • Signals generated when the edge positions are scanned control the force transmitter for the control roller. If the scanned edge moves outwards, the clamping force is released and the control roller is lifted off. If, on the other hand, the edge strives inwards, the control roller is pressed against the counter roller with the set clamping force.
  • the opposite web guide works accordingly. The control roller is either pressed with the set clamping force or completely relieved.
  • the invention has for its object to provide a device and a method of the type mentioned with which a gentle, jump and flutter-free guiding and holding a running web is made possible, and with which one standing web can be kept wide.
  • the device is also expediently designed such that, in a limit case of the web offset when the roll engagement length limit is undershot for one web guide, the clamping force on the opposite web guide is completely eliminated in order to make it easier for the web guide to correct the web misalignment.
  • the undesired pressure markings are omitted, because when the clamping force is reinstated, it is gradually increased and there is no sudden pressing of the rollers. If the length limit is reached, at which the rollers of this web guide are only partially in engagement with the web, then under certain circumstances even the full clamping force may no longer be sufficient to overcome the counter-pull of the other web guide, which acts with minimal clamping force. However, as soon as the clamping force on the opposite and fully engaged web guide is released, the slight intervention of one web guide with full clamping force is usually sufficient to correct the web offset.
  • the embodiment according to claim 6, which has two web guides.
  • the falling below the roll engagement length limit value can easily be determined by the scanning devices.
  • the control devices react and adjust the force transmitter towards zero, the web operator of which is still fully engaged.
  • the other web guide alone corrects the web offset.
  • the force transmitter it is easily possible for the force transmitter to be adjustable continuously or in several predetermined steps until a minimum length and maximum force value is reached for a web train operator until the permissible roller engagement length limit is reached. With continuous adjustment, the cross elasticity of the web is optimally used. If, on the other hand, adjustment is made in several predetermined stages, this means a simplification in terms of control technology with a reliable Bah offset correction.
  • the embodiment according to claim 8 is expedient because a broadband proportional sensor has a large active proportional range and generates clear signals that can be converted into unambiguous control signals for the force transmitters.
  • a closed control loop is achieved via the goods path.
  • Proportional magnets can be obtained inexpensively with exactly known and constant characteristics. They are functionally reliable and precisely adjustable. Such proportional magnets are characterized in that the magnetic force generated is directly proportional to the current applied, so that the proportional magnet fulfills the function of a spring which is adjustable in its spring hardness without changing the characteristic curve. Proportional magnets can be easily Control via a current regulator.
  • the window comparator monitors the position of the web for the proportional control of the two proportional magnets.
  • the first timing element is used to switch off the current regulator of the proportional magnet, in whose web guide there is still full engagement when the roller engagement length limit value is reached in the other web guide.
  • the timer is activated as soon as the window comparator detects this critical web offset. If the web offset remains for the period of time set on the first timing element, the current controller is switched off in order to enable the web guide to make the correction with the lesser roller intervention.
  • the embodiment according to claim 12 is advantageous because the components provided here help to avoid damage to the web or the device. If, in spite of the currentless current regulator, the web guide operating with little intervention is not able to correct the web offset, for which the first time element provides him with time, then the second time element actuates a warning signal after the set time period has elapsed , which indicates an error to the machine operator or even a switch that stops the web.
  • the force transmitter used is a pneumatic diaphragm cylinder with an actuating force proportional to the compressed air supply for the control roller or a prestressed spring element which is adjustable in the prestress.
  • Pneumatic membrane cylinders which are particularly useful in potentially explosive atmospheres or in the case of wet material webs, can be adjusted very sensitively by modulating the application pressure or by means of an inlet or outlet regulator. Although a change in the characteristic curve can hardly be avoided in the case of a spring element when the pretension is changed, it is nevertheless a continuous adjustment of the clamping force in a simple manner, for example. by means of a spindle or lever drive which adjusts the spring preload.
  • the clamping force is gradually increased in order to avoid undesired pressure markings.
  • Very slight tension fluctuations in the transverse direction of the material web are achieved with certainty in a method variant if the clamping force at one edge area is changed in inverse proportion to the clamping force at the other edge area until the roller engagement length limit value is reached for a web guide.
  • the method variant according to claim 15 is also advantageous because the two proportional magnets generate their magnetic forces in strict dependence on the position of the web in the scanning area.
  • the current supply that is preferably specified is intended for a customary size of a web guide. With a considerable change in the size and the actuation mechanism, the range of suitable current application changes.
  • the method variant according to claim 16 is particularly advantageous because the guiding and spreading of the web is carried out with high security against damage. No edge area is completely released within a normal web offset area.
  • the clamping force on the other web guide is released after a predetermined first period of time only after falling below the roller engagement in one web guide in order to increase the corrective effect. If, nevertheless, the web offset is not corrected, a warning signal is generated after a further second period of time or the web is stopped in order to avoid serious damage.
  • Figure 1 is a schematic plan view of a device for guiding and spreading a web
  • Figure 2 shows a specific embodiment of a web guide in and 3 two mutually associated views.
  • a device V for guiding and spreading a web B running in the direction of an arrow 8 consists of two web guides W a. and W 2 , which act on the edge regions K x and K-.
  • the two web guides W 1 ⁇ W 2 are inclined at an angle ⁇ against the right angle to the web direction 8.
  • Each web guide W 1 ⁇ W 2 includes a control device S 1 5 S 2 , which are expediently combined in a common control device R, which also contains an amplifier A.
  • a window comparator F is provided in the control unit R, which is connected to the current regulator SR a , SR 2 .
  • Each current regulator SR 1 ⁇ SR 2 can be switched off via a first, preferably adjustable, timer Z_ which can be activated by the window comparator F.
  • a warning signal generator G With a second timer Z 2 , which is connected to the window comparator F like the first timer Z x , a warning signal generator G can be actuated, or a main switch (not shown) for the
  • Each web guide W 1 ⁇ W 2 has ( Figures 2 and 3) a lower control roller 1 and an approximately parallel upper counter roller 2.
  • the rollers 1, 2 enclose the respective edge area K a , K 2 of the web B between them.
  • a scanning device 4 is arranged in the web running direction 8 behind the rollers 1, 2.
  • the control roller 1 is movably mounted on a power transmitter 3 relative to the counter roller 2. Both rollers 1, 2 are either freely rotatable or can be driven to rotate at the speed of the web B by means of an additional drive (not shown).
  • Each force generator 3 of a control roller 1 is continuously adjustable in such a way that the clamping force between the two rollers 1, 2 can be continuously changed without releasing the web.
  • a proportional magnet 14 is connected via a line 5 to the control device S a or Sz, as are the scanning devices 4 via lines 6.
  • a line 7 links the two control devices S ⁇ , S 2 . In the direction of travel behind the web guides Wi, W 2 , the web B is guided over a deflection roller 9.
  • both web guides Wi, W 2 apply a clamping force to their edge areas K_ K 2 .
  • the goods- railway B is being spread out. If the material web B runs to the right in the running direction 8 in FIG. 1, for example, the scanning device 4 generates a signal corresponding to the edge position.
  • the force transmitter 3 is adjusted to a lower force value, so that, thanks to the clamping force in the web guide W 2, the web B is pulled to the other side and the web run is thus corrected again. With a course in the reverse direction, these processes take place in reverse.
  • the clamping forces in both edge areas K_ K 2 can be changed synchronously in opposite directions.
  • a proportional magnet 14 is provided as the force generator 3, the magnetic force of which is proportional to that of the current regulator SRa. or SR 2 controlled current strength changed continuously.
  • a proportional magnet 14 instead of a proportional magnet 14, however, a pneumatic diaphragm cylinder could also be provided, the actuating force of which for the control roller 1 can be directly varied in proportion to the pressurization.
  • a force element 3 it is also conceivable for a force element 3 to be a spring element, for example. to use a helical spring, the pretension of which is changed continuously and in stages or continuously. Electric motors or similar proportionally adjustable power transmitters could also be used.
  • the two rollers 1, 2 are mounted approximately parallel to one another in a holder 13.
  • the control roller 1, which must be adjustable, is seated on a support part 12 on which the force generator 3 acts.
  • the scanning device 4 is a broadband proportional sensor with a lower part 10 and an upper part 16, which are likewise fastened to the holder 13.
  • the bracket 13 can be fixed by means of a support 15 in the desired inclined position (angle ⁇ ) relative to the track on a frame, not shown.
  • the control device can be attached directly to one of the two web guide or integrated and connected to the other web guide via appropriate cable connections.
  • the window comparator F is used for proportional control of the proportional magnets 14 of the two web guides W x and W 2 via the current regulators SR X , SR 2 . If a normal web offset occurs, in which the rollers 1, 2 of the web guide are in engagement with the edge region at least up to 60 or 70% of their length L, the clamping force on a web guide is never completely eliminated, but rather the Clamping forces changed proportionally to the web position. However, if there is a web offset at which a roller engagement length limit value Q (FIG.
  • the timer Z ⁇ switches after lapse Chen the period of time, the current regulator SR ⁇ or SR 2 of the proportional magnet 14, in whose rollers 1, 2 there is full engagement. The clamping force is completely eliminated there, if necessary the control roller 1 is lifted off completely.
  • the second timer Z 2 is then activated.
  • the window comparator F monitors over the period of the second timer Z 2 whether the material web B is corrected properly and in the positive case then turns off the second timing element Z 2 and the previously switched off current regulator SR ⁇ , SR 2 again to the minimum current value (150 mA).
  • the signal generator G is actuated to warn the machine operator or the main switch is actuated to stop the web B and prevent further damage.
  • the complete removal of the clamping force on both web guides W 1 ⁇ W 2 can also be set arbitrarily for threading the web B when starting up or after a shutdown. In normal operation with a normal web offset, the method described at the outset is used.
  • the device is designed so that it serves to guide the center of the web B and has two web guides Wi, W 2 .
  • the control roller 1 is pivotally mounted on its support part 12, so that it is able to apply exactly parallel to the counter roller 2.
  • this position of the control roller 1 it is achieved that when the clamping force is increased, it is initially highest near the free edge and lower toward the center.

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

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Führen und Breithalten einer Warenbahn mit wenigstens einem schräg zur Warenbahnlaufrichtung angeordneten Warenbahnführer, der eine drehbare Steuerwalze (1) und eine zu dieser in etwas parallele, drehbare Gegenwalze (2) aufweist, der einen Kantenbereich (K1, K2) zwischen sich aufnimmt, die ferner einen an der Steuerwalze angreifenden Kraftgeber (3) zum Anpressen der Steuerwalze an die Gegenwalze, eine der Kantenposition proportionalen Korrektursignale erzeugende Abtastvorrichtung und eine von den Korrektursignalen beeinflußbare Steuervorrichtung zum Verstellen des Kraftgebers aufweist, um einen Bahnversatz zu korrigieren, ist der Kraftgeber (3) bis zu einer für eine Bahnversatzkorrektur gerade noch zulässigen Walzeneingriff-Längengrenzwert (Q) unter Variieren der Klemmkraft ohne vollständiges Abheben der Steuerwalze kontinuierlich verstellbar. Erst ab Unterschreiten des Längengrenzwertes (Q) ist der Kraftgeber (3) bis zu einer Aufhebung der Klemmkraft verstellbar.

Description

Warenbahnführer mit Proportionals teuerung des Walzendrucks
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Pa¬ tentanspruches 1 angegebenen Art sowie ein Verfahren gemäß Ober¬ begriff von Anspruch 16.
Bei einer aus der Praxis bekannten Warenbahn-Führungsvorrichtung mit schräg zur Bahn liegenden Steuer- und Gegenwalzen beruht der Führungseffekt auf der Klemmkraft zwischen der Steuerwalze und der Gegenwalze, die wegen der Schräglage eine quer zur Bahnlauf¬ richtung wirkende Bahnversatz-Korrekturkraft erzeugt. Beim Abta¬ sten der Kantenpositionen erzeugte Signale steuern den Kraftgeber für die Steuerwalze. Bewegt sich die abgetastete Kante nach außen, so wird die Klemmkraft aufgehoben und die Steuerwalze abgehoben. Strebt die Kante hingegen nach innen, wird die Steuerwalze mit der eingestellten Klemmkraft gegen die Gegenwalze gepreßt. Der gegen¬ überliegende Warenbahnführer arbeitet entsprechend. Die Steuer¬ walze ist entweder mit der eingestellten Klemmkraft angepreßt oder vollständig entlastet. Bei dieser Auf/Zu-Arbeitsweise neigt die Wa¬ renbahn zum Springen oder Flattern, weil die Klemmkraft jeweils unmittelbar und schlagartig einsetzt bzw. aussetzt. Beim schlagarti¬ gen Einsetzen der Klemmkraft entsteht eine unerwünschte Druckmar¬ kierung im Kantenbereich. Ferner wird beim schlagartigen Einsetzen und Aussetzen der Klemmkraft die Warenbahn taktweise auseinander¬ gezogen und dann wieder sich selbst überlassen und schmaler, was die Kantenabtastung erschwert. Ein permanentes Breithalten der Wa¬ renbahn ist nicht möglich. Vielmehr läuft beim Öffnen des Waren- bahnführers die Warenbahn seitlich aus, so daß sie angehalten und für den neuerlichen Anlauf erst wieder eingefädelt werden muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit denen ein schonendes, sprung- und flatterfreies Führen und Breithalten einer laufenden Warenbahn ermöglicht wird, und mit denen auch eine stehende Warenbahn breitgehalten werden kann.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungs gemäß mit den im kennzeich¬ nenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen bzw. mit den Verfahrensschritten gemäß Anspruch 16 gelöst.
Bei dieser Ausbildung der Vorrichtung und mit der Anwendung des Verfahrens wird praktisch bis zum Erreichen des für eine Bahnver¬ satz-Korrektur noch zulässigen Walzeneingriff-Längengrenzwertes bei einem Warenbahnführer kein Kantenbereich mehr vollständig freige¬ geben. Es bleibt stets eine minimale Klemmkraft im Kantenbereich aufrechterhalten, so daß mit zwei Warenbahnführern die Warenbahn auch im Stillstand in ihrer Breite gespannt bleibt. Die jeweils wir¬ kende Klemmkraft wird bei der Bahnführung kontinuierlich so modu¬ liert, wie es zur Korrektur eines Bahnversatzes gerade erforderlich ist. Da die Klemmkraft kontinuierlich verändert wird, unterbleiben Druckmarkierungen durch die Walzen. Ein Flattern oder Schlagen der Warenbahn ist ausgeschlossen. Auch die Abtastung der Kanten¬ positionen gestaltet sich einfacher, weil die Bahn zu keiner Zeit sich selbst überlassen wird. Eine Pendeltendenz beim Regeln unterbleibt. Ein Verlust der Warenbahn, auch im Stillstand, wird praktisch da¬ durch verhindert. Die Warenbahn wird schonend und mit ruhigem Lauf geführt. Diese schonende und trotzdem feinfühlig modulierbare Behandlung der Bahn erfolgt innerhalb eines Bahnversatzbereiches, bei dem sichergestellt ist, daß der Bahnversatz auch tatsächlich noch korrigiert wird.
Gemäß Anspruch 2 ist die Vorrichtung jedoch ferner zweckmäßiger¬ weise so ausgebildet, daß in einem Grenzfall des Bahnversatzes bei Unterschreiten des Walzeneingriff-Längengrenzwertes bei einem Wa¬ renbahnführer die Klemmkraft beim gegenüberliegenden Warenbahn¬ führer gänzlich aufgehoben wird, um es dem einen Warenbahnführer leichter zu machen, den Bahnversatz zu korrigieren. Die uner¬ wünschten Druckmarkierungen unterbleiben aber trotzdem, weil bei Wiedereinsetzen der Klemmkraft diese allmählich erhöht wird und kein schlagartiges Anpressen der Walzen erfolgt. Ist nämlich der Längengrenzwert erreicht, bei dem die Walzen dieses Warenbahnfüh- rers nur mehr zum Teil in Eingriff mit der Warenbahn stehen, dann reicht unter Umständen selbst die volle Klemmkraft nicht mehr aus, den Gegenzug des anderen mit minimaler Klemmkraft angreifenden Warenbahnführers zu überwinden. Sobald die Klemmkraft aber beim gegenüberliegenden und in vollem Eingriff stehenden Warenbahnfüh¬ rer aufgehoben ist, reicht der geringe Eingriff des einen Waren¬ bahnführers bei voller Klemmkraft zumeist aus, den Bahnversatz zu korrigieren.
Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 3 ergibt sich eine sehr saubere Bahnkorrektur mit kontinuierlicher Breithaltewirkung, weil die Klemmkraft in einem Kantenbereich umgekehrt verändert wird wie im anderen Kantenbereich, sofern die Warenbahn nicht bis zum Grenzbereich versetzt ist.
Alternativ ist es auch möglich, gemäß Anspruch 4 die Klemmkraft an einer Seite asynchron zur Änderung der Klemmkraft an der anderen Seite und gegensinnig zu verstellen. Damit wird ein zu rascher Kor¬ rektureffekt und eine Pendelneigung unterdrückt.
Alternativ ist es gemäß Anspruch 5 zweckmäßig, nur einen der bei¬ den Kraftgeber kontinuierlich zu verstellen, während der andere die gerade vorliegende Klemmkraft aufrechterhält oder - bei einer Un¬ terschreitung des Längengrenzwertes - keine Klemmkraft aufbringt.
Besonders zweckmäßig ist die Ausführungsform gemäß Anspruch 6, die zwei Warenbahnführer aufweist. Das Unterschreiten des Walzen- eingriff-Längengrenzwerts läßt sich einfach durch die Abtastvor¬ richtungen feststellen. Die Steuervorrichtungen reagieren und ver¬ stellen den Kraftgeber gegen Null, bei dessen Warenbahnführer nach wie vor der volle Eingriff besteht. Der andere Warenbahnführer korrigiert den Bahnversatz allein. Es ist ohne weiteres möglich, daß der Kraftgeber bis zum Erreichen des noch zulässigen Walzeneingriff-Längengrenzwerts bei einem Wa¬ renbahnführer zwischen einem Minimal- und einem Maximalkraftwert stufenlos oder in mehreren vorbestimmten Stufen verstellbar ist. Bei einer stufenlosen Verstellung wird die Querelastizität der Warenbahn optimal ausgenutzt. Wird hingegen in mehreren vorbestimmten Stufen verstellt, dann bedeutet dies eine steuerungstechnische Vereinfa¬ chung bei trotzdem zuverlässiger Bah versatzkorrektur.
Günstig ist es ferner, gemäß Anspruch 7 vorzugehen. Innerhalb ei¬ nes Eingriffsbereiches von 100 % bis 60 % oder 70 % reicht die von den Walzen erzeugte Korrekturkraft noch zum Beseitigen des Bahn¬ versatzes aus. Darüberhinaus ist es unter Umständen schwierig, den Bahnversatz noch zu korrigieren, wenn der andere Bahnführer auch nur mit minimaler Klemmkraft arbeitet. Allerdings können die Ein¬ griff sbereiche auch verändert werden, wenn ein andersgriffiger Wal¬ zenbelag gewählt wird oder die Warenbeschaffenheit anders ist oder gar die Winkelstellung der Walzen anders ausgerichtet ist.
Die Ausführungsform gemäß Anspruch 8 ist zweckmäßig, weil ein Breitband-Proportionalfühler einen großen aktiven Proportionalbe- reich besitzt und deutliche Signale erzeugt, die zu eindeutigen Stellsignalen für die Kraftgeber umwandelbar sind.
Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 9 wird ein über die Wa¬ renbahn geschlossener Regelkreis erreicht.
Von besonderem Vorteil ist die Ausführungsform gemäß Anspruch 10. Proportionalmagneten sind mit exakt bekannten und gleichblei¬ benden Charakteristika preisgünstig erhältlich. Sie sind funktionssi¬ cher und präzise einjustierbar. Solche Proportionalmagneten zeichnen sich dadurch aus, daß die erzeugte Magnetkraft direkt der Strombe¬ aufschlagung proportional ist, so daß der Proportionalmagnet die Funktion einer in ihrer Federhärte ohne Veränderung der Kennlinie verstellbaren Feder erfüllt. Proportionalmagneten lassen sich einfach über einen Stromregler ansteuern.
Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform geht weiterhin aus Anspruch 11 hervor. Der Fensterkomparator überwacht die Lage der Warenbahn für die Proportionalansteuerung der beiden Proportional¬ magneten. Das erste Zeitglied dient zum Abschalten des Stromreglers des Proportionalmagneten, in dessen Warenbahnführer bei Erreichen des Walzeneingriff-Längengrenzwertes im anderen Warenbahnführer noch voller Eingriff besteht. Das Zeitglied wird aktiviert, sobald der Fensterkomparator diesen ggfs. kritischen Bahnversatz feststellt. Bleibt der Bahnversatz über die am ersten Zeitglied eingestellte Zeitdauer erhalten, dann wird der Stromregler abgeschaltet, um dem Warenbahnführer mit dem geringeren Walzeneingriff die Korrektur zu ermöglichen.
Weiterhin ist die Ausführungsform gemäß Anspruch 12 vorteilhaft, weil die hierbei vorgesehenen Komponenten einen Schaden für die Warenbahn bzw. die Vorrichtung vermeiden helfen. Ist nämlich trotz stromlosem Stromregler der mit geringem Eingriff arbeitende Waren¬ bahnführer nicht in der Lage, den Bahn versetz zu korrigieren, wozu ihm das erste Zeitglied Zeit zur Verfügung stellt, dann betä¬ tigt das zweite Zeitglied nach Verstreichen der eingestellten Zeit¬ dauer ein Warnsignal, das dem Maschinenführer einen Fehler anzeigt oder sogar einen Schalter, mit dem die Warenbahn stillgesetzt wird.
Es ist vorteilhaft, wenn der verwendete Kraftgeber ein pneumati¬ scher Membranzylinder mit einer der Druckluftbeaufschlagung pro¬ portionalen Betätigungskraft für die Steuerwalze oder ein vorge¬ spanntes und in der Vorspannung verstellbares Federelement ist. Pneumatische Membranzylinder, die insbesondere in explosionsge- fährdeter Umgebung oder bei nassen Warenbahnen zweckmäßig sind, lassen sich durch Modulieren des Beaufschlagungsdrucks oder mit¬ tels eines Zulauf- oder Ablauf reglers sehr feinfühlig verstellen. Ob¬ wohl sich bei einem Federelement bei Veränderung der Vorspannung eine Veränderung der Kennlinie kaum vermeiden läßt, wird trotzdem eine kontinuierliche Verstellung der Klemmkraft auf einfache Weise, z.B . mittels eines die Federvorspannung verstellenden Spindel- oder Hebeltriebs, erreicht.
Bei dem in Anspruch 13 hervorgehobenen Verfahren wird eine wün¬ schenswerte Proportionalität zwischen den Positionen der Kantenbe¬ reiche und den in den Kantenbereichen wirksamen Klemmkräften erreicht. Die Bahn wird bei normalem Versatz zu keiner Zeit voll¬ ständig freigegeben, sondern wird - selbst bei Stillstand - in Quer¬ richtung gespannt. Wird die Bahn durch Steigern der Klemmkraft an einer Seite zu dieser Seite gezogen, dann bewirkt die an der gegen¬ überliegenden Seite weiterhin wirksame, ggfs. aber verringerte, Klemmkraft einen Rückhalteeffekt, der die Korrekturbewegung der Bahn dämpft und für die Breithaltung sorgt. Erst wenn bei einem Kantenbereich der Walzeneingriff so gering wird, daß ein ordnungs¬ gemäßes Korrigieren fraglich wird, wird der gegenüberliegende Kantenbereich vollständig freigegeben, um den mit verringertem Wal¬ zeneingriff arbeitenden Warenbahnführer die Korrektur zu erleich¬ tern. Beim Wiedereinsetzen der zuvor ausgesetzten Klemmkraft wird die Klemmkraft allmählich erhöht, um unerwünschte Druckmarkierun¬ gen zu vermeiden. Sehr geringe Spannungsschwankungen in Quer¬ richtung der Warenbahn werden bei einer Verfahrensvarianten mit Sicherheit erreicht, wenn die Klemmkraft an einem Kantenbereich bis zum Erreichen des Walzeneingriff -Längengrenzwertes bei einem Wa¬ renbahnführer umgekehrt proportional zur Klemmkraft am anderen Kantenbereich verändert wird.
Alternativ kann es auch zweckmäßig sein, gemäß Anspruch 14 die Klemmkraft in einem Kantenbereich stärker zu verändern als im an¬ deren Kantenbereich. Damit wird zwar eine Spannungsänderung in Querrichtung vorgenommen. Im Hinblick auf einen ruhigen Bahnlauf und eine feinfühlige Korrektur kann diese Verfahrensvariante jedoch vorteilhaft sein. Es wäre auch vorteilhaft, insbesondere bei einem geringen Versatz und vollem Eingriff beider Warenbahnführer, die Klemmkraft an einem Kantenbereich auf einen festen Wert zu halten und am anderen Kantenbereich zu verändern.
Vorteilhaft ist ferner die Verfahrensvariante gemäß Anspruch 15. weil die beiden Proportionalmagneten ihre Magnetkräfte in strikter Abhängigkeit von der Position der Warenbahn im Abtastbereich er¬ zeugen. Die bevorzugt angegebene Strombeaufschlagung ist für eine übliche Baugröße eines Warenbahnführers gedacht. Mit erheblicher Veränderung der Baugröße und der Betätigungsmechanik verändert sich auch der Bereich der geeigneten Strombeaufschlagung.
Die Verfahrens Variante gemäß Anspruch 16 ist besonders vorteilhaft, weil das Führen und Breithalten der Bahn mit hoher Sicherheit ge¬ gen Schäden durchgeführt wird. Innerhalb eines normalen Bahnver¬ satzbereiches wird kein Kantenbereich vollständig freigegeben. Erst nach Unterschreiten des Walzeneingriffs bei einem Warenbahnführer wird nach einer vorbestimmten ersten Zeitdauer die Klemmkraft beim anderen Warenbahnführer aufgehoben, um die Korrekturwirkung zu verstärken. Tritt trotzdem keine Korrektur des Bahnversatzes ein, dann wird nach einer weiteren zweiten Zeitdauer ein Warnsignal er¬ zeugt oder die Warenbahn stillgesetzt, um gravierende Schäden zu vermeiden.
Anhand der Zeichnung wird eine Ausführungsform der Vorrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben.
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Führen und Ausbreiten einer Warenbahn und
Figur 2 eine konkrete Ausführungsform eines Warenbahnführers in und 3 zwei einander zugeordneten Ansichten.
Eine Vorrichtung V zum Führen und Ausbreiten einer in Richtung eines Pfeiles 8 laufenden Bahn B besteht aus zwei Warenbahnführern Wa. und W2, die die Kantenbereiche Kx und K- beaufschlagen. Die beiden Warenbahnführer W1 } W2 sind unter einem Winkel α schräg gegen den rechten Winkel zur Warenbahnlaufrichtung 8 angestellt. Zu jedem Warenbahnführer W1 } W2 gehört eine Steuervorrichtung Sl 5 S2, die zweckmäßig in einem gemeinsamen Regelgerät R zusam¬ mengefaßt sind, das auch einen Verstärker A enthält. Ferner ist im Regelgerät R ein Fensterkomparator F vorgesehen, der an Strom¬ regler SRa , SR2 angeschlossen ist. Jeder Stromregler SR1 } SR2 ist über ein erstes, vorzugsweise einstellbares, Zeitglied Z_ abschalt¬ bar, das vom Fensterkomparator F aktivierbar ist. Mit einem zweiten Zeitglied Z2, das wie das erste Zeitglied Zx an den Fensterkompara¬ tor F angeschlossen ist, ist ein Warnsignalgeber G betätigbar, bzw. ein nicht dargestellter Hauptschalter für den Warenbahnlauf akti¬ vierbar.
Jeder Warenbahnführer W1 } W2 weist (Figuren 2 und 3) eine untere Steuerwalze 1 und eine dazu annähernd parallele obere Gegenwalze 2 auf. Die Walzen 1, 2 schließen den jeweiligen Kantenbereich Ka , K2 der Warenbahn B zwischen sich ein. Eine Abtastvorrichtung 4 ist in Bahnlaufrichtung 8 hinter den Walzen 1, 2 angeordnet. Die Steuer¬ walze 1 ist relativ zur Gegenwalze 2 beweglich an einem Kraftgeber 3 gelagert. Beide Walzen 1, 2 sind entweder frei drehbar oder mit¬ tels eines nicht dargestellten Zusatzantriebs mit der Geschwindigkeit der Warenbahn B zur Drehung antreibbar. Jeder Kraftgeber 3 einer Steuerwalze 1 ist kontinuierlich derart verstellbar, daß die Klemm¬ kraft zwischen den beiden Walzen 1, 2 - ohne die Bahn freizugeben - kontinuierlich veränderbar ist. Der Kraftgeber 3, z.B . ein Pro¬ portionalmagnet 14, ist über eine Leitung 5 mit der Steuervorrich¬ tung Sa bzw. S-z verbunden, wie auch die Abtastvorrichtungen 4 über Leitungen 6. Eine Leitung 7 verknüpft die beiden Steuervor¬ richtungen Sα , S2. In Laufrichtung hinter den Warenbahnführern Wi , W2 wird die Warenbahn B über eine Umlenkwalze 9 geführt.
Bei laufender Warenbahn B beaufschlagen beide Warenbahnführer Wi , W2 ihre Kantenbereiche K_ K2 mit einer Klemmkraft. Die Waren- bahn B wird ausgebreitet. Verläuft die Warenbahn B beispielsweise in Figur 1 in Laufrichtung 8 nach rechts, so erzeugt die Abtastvor¬ richtung 4 ein der Kantenposition entsprechendes Signal. Der Kraft¬ geber 3 wird auf einen niedrigeren Kraftwert verstellt, so daß dank der Klemmkraft im Warenbahnführer W2 die Warenbahn B zur ande¬ ren Seite gezogen und damit der Bahnlauf wieder korrigiert wird. Bei einem Verlauf in der umgekehrten Richtung laufen diese Vor¬ gänge umgekehrt ab . Die Klemmkräfte in beiden Kantenbereichen K_ K2 können synchron gegensinnig verändert werden. Es ist aber auch denkbar, die eine Klemmkraft auf andere Weise zu verändern wie die andere Klemmkraft oder überhaupt nur eine Klemmkraft zu verändern. Wichtig ist in jedem Fall, daß zu jeder Zeit eine Klemm¬ kraft auf einen Kantenbereich K1 } K2 aufgebracht wird. Die Klemm¬ kräfte können auch bei stillstehender Warenbahn B noch aufrechter¬ halten werden, um die Warenbahn gespannt zu halten.
Als Kraftgeber 3 ist gemäß den Figuren 1, 2 und 3 ein Proportio¬ nalmagnet 14 vorgesehen, dessen Magnetkraft sich proportional zur vom Stromregler SRa. oder SR2 gesteuerten Stromstärke kontinuier¬ lich verändert. Anstelle eines Proportionalmagneten 14 könnte aber auch ein Pneumatik-Membranzylinder vorgesehen sein, dessen Betä¬ tigungskraft für die Steuerwalze 1 direkt der Druckbeaufschlagung proportional veränderbar ist. Denkbar ist es ferner, als Kraftgeber 3 ein Federelement, z.B . eine Schraubenfeder zu verwenden, deren Vorspannung kontinuierlich und stufenweise oder stufenlos verän¬ dert wird. Auch Elektromotoren oder ähnliche proportional verstell¬ bare Kraftgeber könnten benutzt werden.
Gemäß den Figuren 2 und 3 sind die beiden Walzen 1 , 2 zueinander annähernd parallel in einer Halterung 13 gelagert. Die Steuerwalze 1 , die verstellbar sein muß, sitzt an einem Stützteil 12, an dem der Kraftgeber 3 angreift. Die Abtastvorrichtung 4 ist in der gezeigten Ausführungsform ein Breitband-Proportional-Fühler mit einem Un¬ terteil 10 und einem Oberteil 16, die ebenfalls an der Halterung 13 befestigt sind. In Bahnlaufrichtung vor den Walzen 1 , 2 ist eine Si- cherungseinrichtung 11 angebracht. Die Halterung 13 ist mittels ei¬ nes Supports 15 in der gewünschten Schrägstellung (Winkel α) rela¬ tiv zur Bahn an einem nicht dargestellten Rahmen festlegbar. Das Regelgerät kann an einem der beiden Warenbahnführer unmittelbar angebracht oder eingegliedert sein und über entsprechende Kabel¬ verbindungen mit dem anderen Warenbahnführer verbunden werden.
Der Fensterkomparator F dient zur Proportionalansteuerung der Pro¬ portionalmagneten 14 der beiden Warenbahnführer Wx und W2 über die Stromregler SRX, SR2. Tritt ein normaler Bahnversatz auf, bei dem die Walzen 1 , 2 des Warenbahnführers mindestens bis zu 60 oder 70 % ihrer Länge L in Eingriff mit dem Kantenbereich stehen, wird zu keiner Zeit die Klemmkraft bei einem Warenbahnführer gänz¬ lich aufgehoben, sondern es werden die Klemmkräfte entsprechend proportional der Warenbahnlage verändert. Kommt es jedoch zu ei¬ nem Bahn versatz, bei dem ein Walzeneingriff -Längengrenzwert Q (Figur 3) erreicht wird, d.h. daß die Walzen 1 , 2 dieses Waren¬ bahnführers W1 } W2 nur noch zu 60 bzw. 70 % im Eingriff sind, be¬ steht die Gefahr, daß dieser Warenbahnführer W1 ( Wz mit verrin¬ gertem Walzeneingriff selbst bei maximalem Magnetstrom (ca. 500 mA) keine ausreichende Korrekturkraft mehr zu erzeugen vermag, weil der andere Warenbahnführer W2, Wα selbst mit minimalem Magnet¬ strom (ca. 150 mA) aber maximalem Walzeneingriff zu stark zieht. Diesen kritischen Versatz stellt der Fensterkomparator F mittels der Signale der Abtastvorrichtungen 4 fest. Er aktiviert das erste Zeit¬ glied Zα . Innerhalb der durch das erste Zeitglied Zα eingestellten Zeitdauer wird abgewartet, ob eine Korrektur des Bahn Versatzes eintritt. Ist dies der Fall, dann wird das Zeitglied Zx wieder abge¬ schaltet. Ist dies hingegen nicht der Fall, dann schaltet das Zeit¬ glied ZΛ nach Verstreichen der Zeitdauer den Stromregler SRα oder SR2 des Proportionalmagneten 14 ab, bei dessen Walzen 1 , 2 der volle Eingriff herrscht. Die Klemmkraft wird dort gänzlich aufgeho¬ ben, ggfs. wird die Steuerwalze 1 vollständig abgehoben. Gleichzei¬ tig wird dann das zweite Zeitglied Z2 aktiviert. Der Fensterkompa¬ rator F überwacht über die Zeitdauer des zweiten Zeitgliedes Z2, ob die Warenbahn B ordnungsgemäß korrigiert wird und stellt im posi¬ tiven Fall dann das zweite Zeitglied Z2 ab und den vorher abge¬ schalteten Stromregler SRα , SR2 wieder auf den minimalen Stromwert (150 mA) . Tritt keine Korrektur des Bahn Versatzes ein, dann wird nach Ablauf der Zeitdauer des zweiten Zeitgliedes Z2 der Signalge¬ ber G betätigt, um den Maschinenführer zu warnen bzw. wird der Hauptschalter betätigt, um die Warenbahn B anzuhalten und weitere Schäden zu vermeiden. Die vollständige Aufhebung der Klemmkraft an beiden Warenbahnführern W1 } W2 läßt sich auch zum Einfädeln der Warenbahn B bei Betriebsaufnahme oder nach einer Betriebs¬ stillsetzung willkürlich einstellen. Im normalen Betrieb bei normalem Bahnversatz wird nach dem eingangs beschriebenen Verfahren gear¬ beitet .
In Figur 1 ist die Vorrichtung zwar so ausgebildet, daß sie zur Mittenführung der Warenbahn B dient und zwei Warenbahnführer Wi , W2 aufweist. Es sind jedoch auch Einsatzfälle denkbar, wo nur ein Warenbahnführer in einem Kantenbereich vorgesehen ist. Ferner ist es zweckmäßig, wenn die Steuerwalze 1 an ihrem Stützteil 12 schwenkbar gelagert ist, so daß sie sich jeweils exakt parallel an die Gegenwalze 2 anzulegen vermag. Außerdem wird mit dieser Lage¬ rung der Steuerwalze 1 erreicht, daß beim Erhöhen der Klemmkraft diese zunächst nahe der freien Kante am höchsten und zur Mitte hin geringer ist.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Führen und Breithalten einer Warenbahn, mit wenigstens einem schräg zur Warenbahnlaufrichtung angeordneten Warenbahnführer, der eine drehbare Steuerwalze und eine zu dieser in etwa parallele, drehbare Gegenwalze aufweist, die einen Kanten¬ bereich der Warenbahn zwischen sich aufnehmen, mit einem an der Steuerwalze angreifenden Kraftgeber zum Anpressen der Steuerwalze an die Gegenwalze, mit einer der Kantenposition proportionale Kor¬ rektursignale erzeugenden Abtastvorrichtung und mit einer von den Korrektursignalen beeinflußten Steuervorrichtung zum Verstellen des Kraftgebers, um einen Bahn ersatz zu korrigieren, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Kraftgeber (3) mindestens bis zu einem für eine Bahnversatz-Korrektur gerade noch zulässigen Walzeneingriff-Län- gengrenzwert (Q) unter Variieren der Klemmkraft ohne vollständiges Abheben der Steuerwalze (1) kontinuierlich verstellbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der bis zum Walzeneingriff -Längengrenzwert (Q) kontinuierlich verstell- bare Kraftgeber (3) ausschließlich ab Unterschreiten des Walzenein¬ griff -Längengrenzwertes (Q) bis zu einer Aufhebung der Klemmkraft verstellbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei an beiden Kantenbereichen ein Warenbahnführer angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuervorrichtungen (Sa , S2) für beide Kraftgeber (3) derart verknüpft sind, daß die beiden Kraftgeber (3) bis zum noch zuläs¬ sigen Walzeneingriff- Längengrenzwert (Q) bei einem Warenbahnfüh¬ rer (Wi oder W2) synchron gegensinnig verstellbar sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei an beiden Kantenbereichen ein Warenbahnführer angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuervorrichtungen (Sj , Sa) für beide Kraftgeber (3) derart verknüpft sind, daß die beiden Kraftgeber (3) bis zum zulässigen Walzeneingriff-Längengrenzwert (Q) bei einem Warenbahnführer (Wα , W2) asynchron gegensinnig verstellbar sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei an beiden Kantenbereichen ein Warenbahnführer vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuervorrichtungen (S1 ( S2) für beide Kraftgeber (3) derart verknüpft sind, daß bis zum Erreichen des zulässigen Walzenein - griff-Längengrenzwerts (Q) bei einem Warenbahnführer (Wa , W2) nur jeweils einer der beiden Kraftgeber (3) kontinuierlich verstell¬ bar ist.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, wobei an beiden Kantenbereichen ein Warenbahnführer vorgesehen ist, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Steuervorrichtungen (Sa , S2) für beide Kraftgeber (3) derart miteinander verknüpft sind, daß ab Unter¬ schreiten des Walzeneingriff-Längengrenzwerts (Q) bei einem Waren¬ bahnführer (W1 } W2) der Kraftgeber (3) für die Steuerwalze (1) des gegenüberliegenden Warenbahnführers (W2, WA) bis zum vollständi¬ gen Aufheben der Klemmkraft, ggfs. bis zum Abheben der Steuer¬ walze (1) von der Warenbahn (B) , verstellbar ist.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Walzeneingriff -Längengrenzwert (Q) bei etwa 60 bis 70 % der von der Warenbahn noch überdeckten Walzenlänge (L) liegt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Abtastvorrichtung (4) einen Breitband-Proportional-Fühler (10, 16) aufweist, und daß in der Steuervorrichtung (S1 5 S2) ein Verstärker (A) vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die verknüpften Steuervorrichtungen (S1 } S2) in einem Regelgerät (R) zusammengefaßt sind, an das die Abtastvor¬ richtungen (4) und die Kraftgeber (3) angeschlossen sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Kraftgeber (3) ein Proportionalmagnet (14) mit einer der Strombeaufschlagung proportionalen Magnetkraft ist, und daß in der Steuervorrichtung (SX i S2) ein verstellbarer Strom¬ regler (SRX, SR2) für die Strombeaufschlagung vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromregler (SRα , SR2) des Proportionalmagneten (14) über einen Fensterkomparator (F) zur Überwachung der Kantenlage und wenigstens ein erstes Zeitglied (Z_) abschaltbar ist, sobald eine durch den Walzeneingriff-Längengrenzwert (Q) repräsentierte unzu¬ lässige Abweichung der Warenbahn (B) aus der Mittellage über eine durch das erste Zeitglied (Za) einstellbare Zeitdauer festgestellt wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum ersten Zeitglied (Zi) ein zweites, auf eine Verlängerung der Zeitdauer des ersten Zeitgliedes (Za) oder auf eine längere Zeitdauer eingestelltes Zeitglied (Z2) vorgesehen ist, mit dem ein Warnsignalgeber (G) oder ein Bahnlauf abschalter betätigbar ist, so¬ bald nach Abschalten des Stromreglers die unzulässige Abweichung der Warenbahn (B) aufrechterhalten bleibt.
13. Verfahren zum Führen und Ausbreiten einer laufenden Waren¬ bahn mit an beiden Kantenbereichen schräg zur Warenbahn angeord¬ neten Warenbahnführern, in denen jeweils eine Steuerwalze mittels eines Kraftgebers unter Einklemmen eines Kantenbereichs gegen eine Gegenwalze andrückbar ist, wobei die Position der Kanten durch signalerzeugende Abtastvorrichtungen abgetastet und die Kraftgeber in Abhängigkeit von den Signalen betätigt werden dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Klemmkraft an jedem Kantenbereich bis zu einem für eine Bahnversatz- Korrektur gerade noch zulässigen Walzenein¬ griff- Längengrenzwert (Q) ohne vollständige Freigabe der Waren¬ bahn (B) proportional zu den Signalen erhöht oder verringert wird, und daß die Klemmkraft ab Unterschreiten des Walzeneingriff-Län- gengrenz werts (Q) bei einem Kantenbereich (Wa , W2) im gegenüber¬ liegenden Kantenbereich (K2, Ka) vollständig aufgehoben wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmkraft an einem Kantenbereich (Ka , K2) stärker verändert wird als die Klemmkraft am anderen Kantenbereich (K2, Ka) .
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß beide Kraftgeber (3) Proportionalmagneten (14) mit in Abhängigkeit von der Strombeaufschlagung veränderbarer Magnetkraft sind, und daß die Strombeaufschlagung der Proportio¬ nalmagneten (14) über Stromregler bis zum Erreichen eines gerade noch zulässigen Walzeneingriff -Längengrenzwerts (Q) in Abhängig¬ keit von den Positionen der Kanten in den Abtast Vorrichtungen, vorzugsweise zwischen 500 mA und 150 mA, moduliert wird.
16. Verfahren nach den Ansprüchen 13 bis 15, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß bei Erreichen des Walzeneingriff-Längengrenzwerts (Q) bei einem Warenbahnführer (Wa , W2) die Strombeaufschlagung des Proportionalmagneten (14) des anderen Warenbahnführers (W2, Wa) nach einer vorbestimmten ersten Zeitdauer abgeschaltet wird, und daß nach Abschalten der Strombeaufschlagung nach einer zwei¬ ten vorbestimmten Zeitdauer ein Warnsignal erzeugt oder die Waren¬ bahn (B) stillgesetzt wird, falls ein unzulässiger Bahnversatz auf¬ rechterhalten bleibt.
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