WO2023079045A1

WO2023079045A1 - Spreizvorrichtung

Info

Publication number: WO2023079045A1
Application number: PCT/EP2022/080756
Authority: WO
Inventors: Hans-Peter Bauer
Original assignee: Goebel Schneid- Und Wickelsysteme Gmbh
Priority date: 2021-11-05
Filing date: 2022-11-03
Publication date: 2023-05-11
Also published as: EP4177194A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spreizvorrichtung (1) für mehrere von einer Materialbahnschneidvorrichtung aus einer Materialbahn (5) aufgetrennte Materialbahnstreifen (4). Die Materialbahnstreifen (4) werden entlang eines Transportwegs der Spreizvorrichtung (1) zugeführt, um anschließend parallel versetzt zueinander zu einer Wickelwelleneinrichtung transportiert und auf einer gemeinsamen Wickelwelle aufgewickelt werden zu können. Die Spreizvorrichtung (1) weist zwei jeweils quer zu dem Transportweg verlaufende Umlenkelemente (2, 3) auf, die derart ausgebildet und angeordnet sind, dass ein Streifenabstand (9) zwischen zwei benachbart zueinander entlang eines Transportwegs nacheinander über das erste und zweite Umlenkelement (2, 3) geführten Materialbahnstreifen (4) vergrößert wird. Die Umlenkelemente (2, 3) sind drehfest angeordnet. Jedes Umlenkelement (2, 3) weist in einem von den darüber hinweg transportierten Materialbahnstreifen (4) bedeckten Transportkontaktbereich (13) einer Umlenkmantelfläche (12) des Umlenkelements (2, 3) eine Anzahl von Öffnungen (15) auf, durch welche hindurch Druckluft ausgeblasen werden kann, um in dem Transportkontaktbereich (13) eine reibungsreduzierende Luftschicht zwischen den Materialbahnstreifen (4) und den Umlenkmantelflächen (12) der Umlenkelemente (2, 3) erzeugen zu können.

Description

Sprei z Vorrichtung

Die Erfindung betri f ft eine Sprei zvorrichtung für mehrere von einer Materialbahnschneidvorrichtung aus einer Materialbahn aufgetrennte Materialbahnstrei fen, wobei die Materialbahnstrei fen entlang eines Transportwegs in einer Zuführebene der Sprei zvorrichtung zugeführt werden und in einer Abführebene die Sprei zvorrichtung verlassen, um anschließend parallel versetzt zueinander zu einer Wickelwelleneinrichtung transportiert und auf einer gemeinsamen Wickelwelle aufgewickelt werden zu können, wobei die Sprei zvorrichtung zwei j eweils quer zu dem Transportweg verlaufende Umlenkelemente aufweist , die derart ausgebildet und angeordnet sind, dass ein Strei fenabstand zwischen zwei benachbart zueinander entlang eines Transportwegs nacheinander über das erste und zweite Umlenkelement geführten Materialbahnstrei fen in der Abführebene größer als in der Zuführebene ist .

Aus der Praxis sind zahlreiche Materialbahnschneidvorrichtungen bekannt , mit welchen aus einer Materialbahn, die beispielsweise aus einem Papiermaterial oder aus einer Kunststof f folie besteht , mehrere nebeneinander angeordnete Materialbahnstrei fen erzeugt werden können, die dann j eweils auf eine Wickelwelle aufgewickelt und für eine spätere Verwendung bereitgehalten werden . Dabei muss sichergestellt werden, dass zwei nebeneinander angeordnete und aus der gemeinsamen Materialbahn stammende Materialbahnstrei fen während und nach dem Aufwickeln ausreichend voneinander getrennt sind, sodass j ede einzelne auf gewickelte Materialbahnstrei fenrolle von einer benachbarten Materialbahnstrei fenrolle getrennt werden kann, und dass die derart hergestellten Materialbahnstrei fenrollen unabhängig voneinander gelagert und einer anschließenden Verwendung zugeführt werden können .

Es sind Schneidanlagen bekannt , die eine Wickelwelleneinrichtung mit zwei oder mehr Wickelwellen aufweisen . Dabei werden nach dem Schneidvorgang auf getrennte benachbarte Materialbahnstrei fen j eweils unterschiedlichen Wickelwellen zugeführt und darauf auf gewickelt . Da benachbarte Materialbahnstrei fenrollen auf verschiedene Wickelwellen aufgewickelt werden kann ein ausreichender Abstand ohne großen Aufwand vorgegeben werden . Falls gleichzeitig eine größere Anzahl von Materialbahnstrei fenrollen erzeugt werden und deshalb mehrere ursprünglich nicht unmittelbar benachbarte Materialbahnstrei fen auf eine gemeinsame Wickelwelle aufgewickelt werden, entspricht ein Abstand zwischen zwei nebeneinander auf der selben Wickelwelle auf gewickelten Materialbahnstrei fenrollen mindestens einem Abstand von einer Breite eines ursprünglich dazwischen befindlichen und in der Wickelwelleneinrichtung auf eine andere Wickelwelle auf gewickelten Materialbahnstrei fens . Es wird j edoch als nachteilig empfunden, dass die von einer Materialbahn stammenden Materialbahnstrei fen auf zwei oder mehr verschiedene Wickelwellen auf gewickelten werden müssen .

Es ist aus der Praxis auch bekannt , dass eine noch nicht in mehrere Materialbahnstrei fen aufgetrennte Materialbahn beispielsweise mit Hil fe einer Breitstreckwal ze vor dem Schneiden quer zu einer Richtung des Transportwegs auseinandergezogen wird . Die Materialbahn wird dann mit einer durch die Breitstreckwal zen vorgegebenen Querspannung der Materialbahnschneidvorrichtung zugeführt und in mehrere Materialbahnstrei fen aufgetrennt . Die einzelnen auf getrennten Materialbahnstrei fen verlieren nach dem Schneidvorgang die Querspannung und ziehen sich deshalb etwas zusammen, wodurch zwischen zwei benachbart angeordneten Materialbahnstrei fen ein kleiner Spalt entsteht . Mit einer zunehmenden Anzahl von einzelnen Materialbahnstrei fen, die aus der Materialbahn aufgetrennt werden, werden die zwischen zwei benachbarten Materialbahnstrei fen erzeugten Einzelspalte immer kleiner und eine unerwünschte Neigung zum Aneinanderstoßen oder zum Ineinanderlaufen der nebeneinander transportierten und auf gewickelten Materialbahnstrei fen wird unvermeidbar größer .

Es ist zudem bereits bekannt , dass nach der Materialbahnschneidvorrichtung eine Sprei zvorrichtung angeordnet ist , mit welcher die nebeneinander entlang des Transportwegs transportierten Materialbahnstrei fen aufgesprei zt werden, bevor sie in der Wickelwelleneinrichtung aufgewickelt werden . Drehbar gelagerte Breitstreckwal zen, mit welchen die angestrebte Aufsprei zung der Materialbahnstrei fen bewirkt werden soll , weisen oftmals eine Anzahl von einzelnen Wal zensegmenten auf , über welche die einzelnen Materialbahnstrei fen umgelenkt und dadurch auf gesprei zt , beziehungsweise voneinander getrennt werden und dadurch der Strei fenabstand zwischen zwei benachbarten Materialbahnstrei fen vergrößert wird . Insbesondere bei Schmalschnitten, bei denen aus einer Materialbahn eine große Anzahl von vergleichsweise schmalen Materialbahnstrei fen erzeugt werden, können herkömmliche Breitstreckwal zen nicht mehr für j eden einzelnen Materialbahnstrei fen ein zugeordnetes Einzelsegment aufweisen, sodass die Materialbahnstrei fen bei dem Transport über die Breitstreckwal ze verzerrt werden, was zu unerwünschten Querspannungen innerhalb eines Materialbahnstrei fens und einem seitlichen Versatz entlang des weiteren Transportwegs des Materialbahnstrei fens führen kann . Es hat sich ebenfalls gezeigt , dass eine Sprei zwirkung und damit ein durch das Aufsprei zen erzeugter Abstand zwischen zwei benachbarten Materialbahnstrei fen abhängig von einer längs des Transportwegs erzeugten Bahnspannung ist , die für den Transport der Materialbahnstrei fen entlang des Transportwegs notwendig ist . Insbesondere bei Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgängen, wie sie während des Betriebs derartiger Anlagen auftreten, kann diese entlang der Transportrichtung erzeugte Bahnspannung nicht zuverlässig konstant gehalten werden, was wiederum zu einem seitlichen Versatz der einzelnen Materialbahnstrei fen führen kann . Ein unerwünschter Versatz kann auch auf eine während des Transports der einzelnen Materialbahnstrei fen über die Breitstreckwal ze erzeugte Reibung zurückgeführt werden . Bedingt durch die Reibung sowie eine durch Verschleiß verursachte Abnutzung der Sprei zvorrichtung über deren Nutzungsdauer hinweg können zusätzliche Abweichungen bei der mit der Sprei zvorrichtung bewirkten Umlenkung der einzelnen Materialbahnstrei fen entstehen, die ihrerseits eine zuverlässige Separation der einzelnen Materialbahnstrei fen beeinträchtigen kann .

Es wird deshalb als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen, eine aus dem Stand der Technik bereits bekannte Sprei zvorrichtung so aus zugestalten, dass nebeneinander durch die Sprei zvorrichtung hindurch transportierte Materialbahnstrei fen möglichst zuverlässig aufgesprei zt werden und danach einen ausreichenden Abstand zueinander aufweisen, um anschließend auf eine gemeinsame Wickelwelle aufgewickelt werden zu können, ohne dass sich benachbarte auf gewickelte Materialbahnstrei fenrollen berühren .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst , dass die Umlenkelemente drehfest angeordnet sind, und dass j edes Umlenkelement in einem von den darüber hinweg transportierten Materialbahnstrei fen bedeckten Transportkontaktbereich der Umlenkmantel fläche eine Anzahl von Öf fnungen aufweist , durch welche hindurch Druckluft ausgeblasen werden kann, um in dem Transportkontaktbereich eine reibungsreduzierende Luftschicht zwischen den Materialbahnstrei fen und den Umlenkmantel flächen der Umlenkelemente erzeugen zu können . Durch die drehfeste Anordnung der Umlenkelemente kann auch über eine lange Nutzungsdauer der Sprei zvorrichtung hinweg eine präzise definierte Geometrie der die einzelnen Materialbahnstrei fen umlenkenden Umlenkmantel flächen der Umlenkelemente relativ zu den darüber hinweg transportierten und dabei umgelenkten Materialbahnstrei fen vorgegeben werden, ohne dass diese Geometrie durch eine herkömmlicherweise bekannte Rotationsbewegung der Umlenkelemente oder eine nicht ausreichend präzise Lagerung der rotierenden Umlenkelemente beeinträchtigt werden könnte . Durch die Ausbildung einer Luftschicht zwischen den Transportkontaktbereichen der Umlenkmantel flächen der Umlenkelemente einerseits und den darüber hinweg transportierten Materialbahnstrei fen andererseits kann eine Reibung zwischen den Materialbahnstrei fen einerseits und den feststehenden Umlenkmantel flächen der Umlenkelemente andererseits weitestgehend reduziert werden . Ein unerwünschter reibungsbedingter Abrieb und Verschleiß der Umlenkelemente kann dadurch derart reduziert werden, dass über die bestimmungsgemäße Nutzungsdauer der Sprei zvorrichtung hinweg keine nennenswerte Veränderung der Formgebung der Umlenkmantel flächen erfolgt , beziehungsweise eine durch Abrieb oder Verschleiß der Umlenkelemente begrenzte Nutzungsdauer erheblich verlängert werden kann .

Durch die reibungsreduzierende Luftschicht zwischen den Umlenkmantel flächen der Umlenkelemente und den darüber hinweg transportierten und dabei entlang der Umlenkmantel flächen umgelenkten Materialbahnstrei fen werden auch unerwünschte Querspannungen und Verzerrungen einzelner Materialbahnstrei fen reduziert , sodass nach dem Verlassen der Sprei zvorrichtung ein deutlich verringerter unerwünschter seitlicher Versatz einzelner Materialbahnstrei fen auftritt .

Um eine möglichst homogene und die gewünschte Umlenkung der einzelnen Materialbahnstrei fen nicht beeinträchtigende Luftschicht ausbilden zu können ist zweckmäßigerweise eine große Anzahl von Öf fnungen innerhalb der Transportkontaktbereiche in den Umlenkmantel flächen der Umlenkelemente vorgesehen . Die einzelnen Öf fnungen können dabei regelmäßig oder unregelmäßig über die Transportkontaktbereiche verteilt angeordnet und ausgebildet sein . Ein Luftdruck der einem j eden Umlenkelement zugeführten Druckluft wird zweckmäßigerweise so vorgegeben, dass sich einerseits über den gesamten Transportkontaktbereich der Umlenkmantel fläche hinweg eine reibungsreduzierende Luftschicht ausbildet , andererseits j edoch ein möglichst geringer Abstand zwischen der Umlenkmantel fläche und den darüber hinweg transportierten Materialbahnstrei fen erzeugt wird, um eine durch die Geometrie der Umlenkmantel flächen bewirkte Umlenkung und seitliche Verlagerung der Materialahnstrei fen nicht zu beeinträchtigen .

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die Umlenkmantel flächen der Umlenkelemente aus einem porösen und luftdurchlässigen Material hergestellt sind . Ein geeignetes poröses Material kann beispielsweise aus einem Pulver oder aus einem Granulat durch einen Sintervorgang hergestellt werden . Es ist ebenfalls denkbar, dass das poröse Material durch Aufschäumen einer Keramik oder eines geeigneten Kunststof f- oder Metallmaterials hergestellt ist . Für j edes Umlenkelement können ein Mantelelement oder mehrere Mantelelemente aus dem porösen und luftdurchlässigen Material hergestellt werden und vorgesehen sein, wobei eine Außenseite des Mantelelements oder der mehreren Mantelelemente die Umlenkmantel fläche des betref fenden Umlenkelements bildet . Zumindest die j eweilige Transportkontakt fläche innerhalb der Umlenkmantel flächen ist aus dem porösen und luftdurchlässigen Material hergestellt , falls j e nach Anordnung und Verwendung der Umlenkelemente die Materialbahnstrei fen nicht über die gesamte Umlenkmantel fläche , sondern lediglich in einem Teilbereich der Transportkontakt fläche an dem Umlenkelement anliegen bzw . daran vorbei transportiert und dadurch umgelenkt werden .

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung des

Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die

Umlenkmantel flächen oder die Transportkontakt flächen der Umlenkelemente aus einem gelochten Blech oder aus einer gelochten dünnwandigen Materialschicht hergestellt sind . Es sind aus der Praxis Verfahren bekannt , mit deren Hil fe sehr kleine Löcher mit einem kleinen Öf fnungsdurchmesser in ein Blech oder in einer Materialschicht eingebracht oder ausgebildet werden können . So können beispielsweise mit einem hochenergetischen Laser kleine Löcher in ein dünnes Blech oder in eine Kunststof f schicht eingebracht werden . Mit einem gepulst betriebenen Laser kann eine große Anzahl von Löchern in kurzer Zeit erzeugt werden . Geeignete Laserbohrvorrichtungen sind aus der Praxis bekannt . Die Umlenkmantel flächen oder die Transportkontakt flächen der Umlenkelemente können statt aus einem Blech auch aus einem anderen geeigneten Material wie beispielsweise aus einem Kunststof f oder aus einem Materialverbund aus mehreren übereinander oder nebeneinander angeordneten Materialschichten hergestellt werden . Dabei sollte das Material eine möglichst glatte und reibungsarme Oberfläche aufweisen und während des Betriebs einen möglichst geringen Abrieb erzeugen, damit die Umlenkelemente über eine lange Nutzungsdauer hinweg mit einer geringen Abnutzung betrieben werden können und die die Materialbahnstrei fen mit einer hohen Bahngeschwindigkeit über die Umlenkmantel flächen oder die Transportkontakt flächen hinweg gleiten können .

In vorteilhafter Weise ist optional vorgesehen, dass die Umlenkmantel flächen oder die Transportkontakt flächen der Umlenkelemente eine Anzahl von Löchern mit einem

Öf fnungsdurchmesser von weniger als 0 , 5 mm, vorzugsweise von weniger als 0 , 2 mm aufweisen . Es hat sich gezeigt , dass durch eine möglichst hohe Anzahl von besonders kleinen Löchern eine über den gesamten Transportkontaktbereich der Umlenkmantel fläche besonders homogene und präzise kontrollierbare Luftschicht erzeugt werden kann, mit deren Hil fe die Reibung der darüber hinweggeführten Materialbahnstrei fen besonders wirkungsvoll reduziert wird . Eine Querschnitts fläche der Löcher kann näherungsweise kreis förmig oder aber oval , elliptisch oder polygonal vorgegeben sein . Durch eine geeignete Ausrichtung von nicht kreis förmigen Querschnitts flächen relativ zu dem Transportweg, die für eine Anzahl von Löchern oder für alle Löcher vorgegeben wird, können relevante Eigenschaften der davon ausgebildeten Luftschicht beeinflusst und möglichst günstig vorgegeben werden .

Eine für die Umlenkung der Materialbahnstrei fen gewünschte Formgebung und Geometrie der Umlenkmantel fläche kann entweder bereits während der Herstellung der Mantelelemente oder aber nachträglich durch eine formgebende Bearbeitung der einzelnen Mantelelemente erzeugt und dadurch äußerst präzise vorgegeben werden . Durch die drehfeste Anordnung der einzelnen Umlenkelemente kann dann eine Anordnung und Ausrichtung der Umlenkelemente und damit auch der einzelnen Umlenkmantel flächen äußerst präzise vorgegeben werden, um eine möglichst ideale , verzerrungs freie Umlenkung der einzelnen Materialbahnstrei fen durch die Sprei zvorrichtung bewirken zu können .

In vorteilhafter Weise ist optional vorgesehen, dass die beiden Umlenkelemente so angeordnet und ausgebildet sind, dass die Zuführebene und die Abführebene parallel versetzt zueinander sind . Je größer der Versatz der Zuführeben und der Abführebene für die entlang des Transportwegs transportierten Materialbahnstrei fen ist , umso größer kann ein Abstand zwischen benachbarten Materialbahnstrei fen vorgegeben werden . Es hat sich j edoch gezeigt , dass bereits ein Versatz zwischen der Zuführebene und der Abführebene von weniger als 20 Zentimeter ausreicht , um auch bei einer großen Anzahl von Materialbahnstrei fen, die aus einer gemeinsamen Materialbahn aufgetrennt wurden, einen ausreichenden Abstand erzeugen zu können . Die Umlenkelemente sind dabei zweckmäßigerweise so ausgebildet , dass die Materialbahnstrei fen zwischen den beiden Umlenkelementen zumindest näherungsweise in einem rechten Winkel relativ zu der Zuführebene und der Abführebene transportiert werden . In Abhängigkeit von einer ursprünglichen Breite der Materialbahn und der Anzahl der aus dieser Materialbahn auf getrennten Materialbahnstrei fen kann auch eine weniger stark ausgeprägte Umlenkung ausreichend und zweckmäßig sein .

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die Umlenkelemente in einer längs des Transportwegs verlaufenden Querschnitts fläche kreissegment förmig ausgebildet sind . Für eine Umlenkung eines Materialbahnstrei fens um etwa 90 Grad wird lediglich ein entsprechend großes Segment einer beispielsweise kreisbogenförmig ausgebildeten Umlenkmantel fläche benötigt , die sich über einen Kreisbogenwinkel von etwas mehr als 90 Grad erstreckt . Da die Umlenkelemente drehfest angeordnet sind, ist es nicht notwendig, die Umlenkelemente wal zenförmig aus zubilden . Es wird lediglich der für die Umlenkung der Materialbahnstrei fen und die dafür erforderlichen Umlenkmantel flächen vorgesehene Transportkontaktbereich benötigt . Die kreissegment förmige Ausgestaltung führt zu einer gleichmäßigen Umlenkung der Materialbahnstrei fen über den Transportkontaktbereich der Umlenkmantel fläche hinweg, und dadurch zu einer möglichst gleichmäßigen Beanspruchung der Materialbahnstrei fen während des Transports durch die Sprei zvorrichtung . Die kreissegment förmig ausgebildeten Umlenkelemente können auch raumsparend innerhalb einer größeren Anlage angeordnet sein, mit welcher eine Materialbahn von einer Materialbahnrolle abgewickelt und in einzelne Materialbahnstrei fen aufgetrennt werden können, um anschließend die einzelnen Materialbahnstrei fen auf Materialbahnstrei fenrollen wieder auf zuwickeln . An Stelle einer kreisbogenförmig gekrümmten Umlenkmantel fläche kann auch eine andere Formgebung wie beispielsweise eine ovale oder elliptische Formgebung zweckmäßig sein .

Es hat sich als besonders vorteilhaft für die Aufsprei zung der einzelnen Materialbahnstrei fen herausgestellt , dass eine Umlenkmantel fläche eines j eden Umlenkelements j eweils längs des Transportwegs eines Materialbahnstrei fens eine Umlenkkrümmung aufweist und quer zu dem Transportweg eine sich über alle Materialbahnstrei fen hinweg erstreckende Sprei z krümmung aufweist . Die Sprei z krümmung kann quer zu dem Transportweg konstant ausgebildet sein . Die längs des Transportwegs vorgegebene Umlenkkrümmung kann ebenfalls für alle Materialbahnstrei fen konstant und übereinstimmend vorgegeben sein . Es ist auch denkbar, dass für j eden Materialbahnstrei fen eine gesonderte Umlenkkrümmung vorgegeben wird . Die Umlenkkrümmung kann sich in Abhängigkeit von einer Breite der Materialbahnstrei fen und einem Material der Materialbahnstrei fen auch innerhalb eines Materialbahnstrei fens voneinander unterscheiden, falls dadurch eine zuverlässige Aufsprei zung der einzelnen Materialbahnstrei fen relativ zueinander begünstigt wird und ein anschließender unerwünschter seitlicher Versatz reduziert werden kann . Die gewünschte Geometrie und Formgebung der Umlenkmantel fläche kann insbesondere bei einer Herstellung der Umlenkmantel fläche aus einem porösen und luftdurchlässigen Material durch eine formgebende Bearbeitung des porösen und luftdurchlässigen Materials sehr präzise vorgegeben und hergestellt werden .

Es ist ebenfalls denkbar, dass die sich über alle Materialbahnstrei fen hinweg erstreckende Sprei z krümmung eines Umlenkelements durch eine nachträgliche Umformung eines zunächst nicht in einer Sprei zrichtung gekrümmten Umlenkelementrohlings ausgebildet wird . Für viele Anwendungen ist eine erforderliche oder zweckdienliche Sprei z krümmung relativ gering und ein Sprei zkrümmungsradius oftmals um Größenordnungen größer als eine Erstreckung des Umlenkelements quer zu dem Transportweg der Materialbahnstrei fen . Es hat sich gezeigt , dass insbesondere bei Umlenkelementen, deren Umlenkmantel fläche oder Transportkontakt fläche von einem gelochten Blech oder einer gelochten Materialschicht gebildet wird, durch eine nachträgliche Umformung eines Umlenkelementrohlings die gewünschte Sprei z krümmung erzeugt und vorgegeben werden kann . Der Umlenkelementrohling kann zunächst in dieser Richtung gradlinig verlaufend hergestellt werden, wodurch sich dessen Herstellung wesentlich vereinfacht und kostengünstig durchführen lässt . Es sind aus der Praxis Umformverfahren bekannt , mit denen auch sehr große Sprei zkrümmungsradien präzise erzeugt und für das umgeformte Umlenkelement vorgegeben werden können . Es hat sich als eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgedankens herausgestellt , dass die Umlenkmantel flächen den beiden Umlenkelemente längs des Transportwegs für j eden Materialbahnstrei fen eine gleichgroße Umschlingungsstrecke bilden . Bei einer kreissegment förmigen Ausgestaltung der Umlenkelemente setzt sich die Umschlingungsstrecke j edes Materialbahnstrei fens aus den beiden Umschlingungswinkeln zusammen, die der Transportweg für einen Materialbahnstrei fen entlang der beiden Umlenkmantel flächen der Umlenkelemente vorgibt . Durch gleichgroße Umschlingungstrecken zumindest für benachbarte , beziehungsweise für alle Materialbahnstrei fen wird eine einheitliche Bahnspannung längs des Transportwegs begünstigst und damit auch eine einfache und zuverlässige Regelung der Bahnspannung für einen möglichst gleichmäßigen und zuverlässigen Transport der Materialbahnstrei fen entlang des Transportwegs ermöglicht .

Nachfolgend werden verschiedene Aus führungsbeispiele des Erfindungsgedankens näher erläutert , die exemplarisch und schematisch in der Zeichnung dargestellt sind . Es zeigt :

Fig . 1 eine perspektivische Ansicht einer Sprei zvorrichtung mit zwei Umlenkelementen, wobei mehrere benachbart zueinander angeordnete Materialbahnstrei fen längs eines Transportwegs um die Umlenkelemente herumgeführt und dabei umgelenkt werden,

Fig . 2 eine Draufsicht auf ein Umlenkelement ,

Fig . 3 eine Schnittansicht durch das in Fig . 2 dargestellte

Umlenkelement längs einer Schnittlinie I I I - I I I in Fig . 2 , Fig. 4 eine Schnittansicht durch ein abweichend ausgestaltetes Umlenkelement,

Fig. 5 eine Schnittansicht eines wiederum abweichend ausgestalteten Umlenkelements, und

Fig. 6 eine Draufsicht auf ein durch Umformung hergestelltes und beispielsweise in Fig. 5 gezeigtes Umlenkelement.

In Figur 1 ist eine schematische Darstellung einer exemplarisch ausgestalteten Spreizvorrichtung 1 gezeigt. Die Spreizvorrichtung 1 weist ein erstes Umlenkelement 2 und ein zweites Umlenkelement 3 auf. Eine bereits in mehrere Materialbahnstreifen 4 aufgetrennte Materialbahn 5 wird in einer Zuführebene 6 der Spreizvorrichtung 1 zugeführt. Die Materialbahnstreifen 4 werden von den beiden Umlenkelementen 2, 3 jeweils umgelenkt und verlassen in einer relativ zu der Zuführebene 6 parallel versetzten Abführebene 7 die Spreizvorrichtung 1. Dabei werden die Materialbahnstreifen 4 während eines Transports entlang eines mit einem Pfeil 8 angedeuteten Transportwegs nicht nur durch die Umlenkelemente 2, 3 umgelenkt, sondern auch relativ zueinander auf gespreizt , sodass in der Abführebene 7 ein Streifenabstand 9 zwischen benachbarten Materialbahnstreifen 4 größer als der Streifenabstand in der Zuführebene 6 vor dem Eintritt in die Spreizvorrichtung 1 ist.

Jedes der beiden Umlenkelemente 2, 3 erstreckt sich quer zu dem Transportweg über eine gesamte Breite der zugeführten Materialbahn 5, bzw. über die gesamte Breite der auf gespreizten Materialbahnstreifen 4. Die Umlenkelemente 2, 3 sind in einer längs des Transportwegs verlaufenden Querschnitts fläche , wie sie auch in Figur 3 schematisch dargestellt ist , kreisbogensegment förmig ausgebildet . Dabei weist j edes Umlenkelement 2 , 3 einen Grundkörper 10 und ein Mantelelement 11 aus einem porösen und luftdurchlässigen Material auf . Eine nach außen gerichtete Außenfläche des Mantelelements 11 bildet eine Umlenkmantel fläche 12 für die über das Umlenkelement 2 , 3 hinweg transportierten Materialbahnstrei fen 4 , die innerhalb eines Transportkontaktbereichs 13 der Umlenkmantel fläche 12 lediglich durch ein schmales Luftpolster getrennt an der Umlenkmantel fläche 12 anliegen und dadurch umgelenkt werden . Als Transportkontaktbereich 13 oder Transportkontakt fläche wird derj enige Bereich der Umlenkmantel fläche 12 bezeichnet , an welchem die Materialbahnstrei fen 4 während des Transports entlang des Transportwegs anlegen . Der Transportkontaktbereich 13 kann mit der Umlenkmantel fläche 12 übereinstimmen oder ein Teilbereich der Umlenkmantel fläche 12 sein .

Das Mantelelement 11 ist derart an dem Grundkörper 10 des Umlenkelements 2 , 3 festgelegt , dass zwischen dem Mantelelement 11 und dem Grundkörper 10 ein Innenraum 14 ausgebildet ist . In den Innenraum 14 kann Druckluft zugeführt werden, die dann durch die große Anzahl der einzelnen Öf fnungen 15 das poröse Material des Mantelelements 11 ausgeblasen wird und entweicht . Dadurch bildet sich in dem Transportkontaktbereich 13 zwischen der Umlenkmantel fläche 12 und den darüber hinweg transportierten Materialbahnstrei fen 4 eine reibungsreduzierende Luftschicht aus .

Die von dem Mantelelement 11 gebildete Umlenkmantel fläche 12 des Umlenkelements 2 , 3 weist quer zu dem Transportweg eine sich über alle Materialbahnstrei fen 4 hinweg erstreckende Sprei z krümmung auf , die bei einer in Figur 2 gezeigten Draufsicht auf ein Umlenkelement 2 , 3 als Außenkontur 16 des Mantelelements 11 erkennbar ist . Bei dem in den Figuren dargestellten Aus führungsbeispiel ist die Sprei z krümmung über die gesamte Erstreckung des Umlenkelements 2 , 3 quer zu dem Transportweg hinweg konstant . In der Praxis ist ein Krümmungsradius von vielen Metern oftmals ausreichend und die Sprei z krümmung in der Abbildung gemäß Figur 2 nur zur Veranschaulichung deutlich überhöht dargestellt .

In den Figuren 4 und 5 sind exemplarisch weitere Varianten eines Umlenkelements 2 , 3 dargestellt . Bei der in Figur 4 dargestellten Ausgestaltung weist das Umlenkelement 2 , 3 ein kreisbogensegment förmig ausgebildetes Mantelelement 11 aus einem porösen Material auf , welches auf den Grundkörper 10 aufgesetzt ist . Die Formgebung des Grundkörpers 10 ist in den an das Mantelelement 11 angrenzenden Bereichen so vorgegeben, dass ein kontinuierlicher und näherungsweise stufen- und fugenloser Verlauf der Oberfläche bei dem Übergang von dem Grundkörper 10 in die von dem Mantelelement 11 gebildete Umlenkmantel fläche 12 gebildet wird .

In dem Grundkörper 10 sind angrenzend an das Mantelelement 11 mehrere trichterförmige Innenräume 14 ausgebildet , welche eine dem Grundkörper 10 zugewandte Kontakt fläche 17 des Mantelelements 11 nahezu vollständig abdecken . Durch diese Innenräume 14 kann groß flächig Druckluft in das Mantelelement 11 eingeblasen werden, die nach einem Austritt durch das poröse Material des Mantelelements 11 eine reibungsreduzierende Luftschicht für die darüber hinweggleitenden Materialbahnstrei fen 4 ausbildet . Die Druckluft kann beispielsweise über Druckluftleitungen 18 zugeführt werden, die in Druckluf tkanäle 19 eingepasst und eingepresst sind, die in dem Grundkörper 10 ausgebildet sind .

Bei einer in Figur 5 schematisch dargestellten Aus führungsvariante weist das Umlenkelement 2 , 3 ein entlang des Transportwegs längs eines Viertelkreises verlaufend gekrümmtes Lochblech 20 auf . Das Lochblech 20 ist aus einem dünnen Blech hergestellt , in welches nachträglich mit einer Laserbohreinrichtung eine große Anzahl von beabstandet zueinander angeordneten Löchern 21 eingebracht wurde . Ein Öf fnungsdurchmesser der Löcher 21 ist vorzugsweise deutlich kleiner als 0 , 5 mm . Das Lochblech 20 ist entlang eines Umfangsrands 22 mit dem Grundkörper 10 verbunden . Ein Übergang von dem Grundkörper 10 zu dem Lochblech 20 ist möglichst reibungsarm vorgegeben .

Der Grundkörper 10 kann beispielsweise eine Formgebung aufweisen, wie sie exemplarisch in Figur 5 lediglich schematisch angedeutet ist . Es ist ebenfalls möglich, dass der Grundkörper 10 eine röhrenförmige Formgebung mit einem in Längsrichtung verlaufenden Schlitz aufweist , in welchen das Lochblech 20 eingepasst ist .

Das lediglich schematisch in Figur 6 dargestellte Umlenkelement 2 , 3 ist ausgehend von einem gradlinig ausgebildeten Umformrohling durch eine die Sprei z krümmung erzeugende Umformung hergestellt . Dabei wird der Umformrohling zunächst in einer Längsrichtung des Umlenkelements 2 , 3 , welche senkrecht zu einer in den Figuren 3 bis 5 gezeigten Querschnitts fläche des Umlenkelements 2 , 3 verläuft , gradlinig verlaufend hergestellt , was im Hinblick auf den Grundkörper 10 beispielsweise durch Strangextrusion oder durch ein geeignetes kostengünstiges Umformverfahren bewirkt werden kann . Anschließend kann durch einen geeignet durchgeführten Umformschritt der zunächst gradlinig verlaufend hergestellte Umlenkelementrohling verformt und mit der erforderlichen Sprei z krümmung versehen werden . Auch dieser Umformschritt kann sehr präzise und gleichzeitig kostengünstig durchgeführt werden, sodass eine in wirtschaftlicher Hinsicht besonders vorteilhafte Herstellung des Umlenkelements 2 , 3 möglich ist .

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Spreizvorrichtung (1) für mehrere von einer Materialbahnschneidvorrichtung aus einer Materialbahn (5) aufgetrennte Materialbahnstreifen (4) , wobei die Materialbahnstreifen (4) entlang eines Transportwegs in einer Zuführebene (6) der Spreizvorrichtung (1) zugeführt werden und in einer Abführebene (7) die Spreizvorrichtung (1) verlassen, um anschließend parallel versetzt zueinander zu einer Wickelwelleneinrichtung transportiert und auf einer gemeinsamen Wickelwelle aufgewickelt werden zu können, wobei die Spreizvorrichtung (1) zwei jeweils quer zu dem Transportweg verlaufende Umlenkelemente (2, 3) aufweist, die derart ausgebildet und angeordnet sind, dass ein Streifenabstand (9) zwischen zwei benachbart zueinander entlang eines Transportwegs nacheinander über das erste und zweite Umlenkelement (2, 3) geführten Materialbahnstreifen (4) in der Abführebene (7) größer als in der Zuführebene (6) ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkelemente (2, 3) drehfest angeordnet sind, und dass jedes Umlenkelement (2, 3) in einem von den darüber hinweg transportierten Materialbahnstreifen (4) bedeckten Transportkontaktbereich

(13) einer Umlenkmantelfläche (12) des Umlenkelements (2, 3) eine Anzahl von Öffnungen (15) aufweist, durch welche hindurch Druckluft ausgeblasen werden kann, um in dem Transportkontaktbereich (13) eine reibungsreduzierende Luftschicht zwischen den Materialbahnstreifen (4) und den Umlenkmantelflächen (12) der Umlenkelemente (2, 3) erzeugen zu können. 2. Spreizvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkmantelflächen (12) oder die Transportkontakt flächen (13) der Umlenkelemente (2, 3) aus einem porösen und luftdurchlässigen Material hergestellt sind .

3. Spreizvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkmantelflächen (12) oder die Transportkontakt flächen (13) der Umlenkelemente (2, 3) aus einem gelochten Blech oder aus einer gelochten dünnwandigen Materialschicht hergestellt sind.

4. Spreizvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkmantelflächen (12) oder die Transportkontakt flächen (13) der Umlenkelemente (2, 3) eine Anzahl von Löchern mit einem Öf fnungsdurchmesser von weniger als 0,5 mm, vorzugsweise von weniger als 0,2 mm aufweisen.

5. Spreizvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Umlenkelemente (2, 3) so angeordnet und ausgebildet sind, dass die Zuführebene (6) und die Abführebene (7) parallel versetzt zueinander sind.

6. Spreizvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkelemente

(2, 3) in einer längs des Transportwegs verlaufenden Querschnittsfläche kreissegment förmig ausgebildet sind.

7. Spreizvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umlenkmantelfläche (12) eines jeden Umlenkelements (2, 3) jeweils längs des Transportwegs eines Materialbahnstreifens (4) eine Umlenkkrümmung aufweist und quer zu dem Transportweg eine sich über alle Materialbahnstreifen (4) hinweg erstreckende Spreiz krümmung aufweist.

8. Spreizvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die sich über alle Materialbahnstreifen (4) hinweg erstreckende Spreiz krümmung eines Umlenkelements (2, 3) durch eine nachträgliche Umformung eines zunächst nicht in einer Spreizrichtung gekrümmten Umlenkelementrohlings ausgebildet wird.

9. Spreizvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkmantelflächen (12) der beiden Umlenkelemente (2, 3) längs des Transportwegs für jeden Materialbahnstreifen (4) eine gleichgroße Umschlingungsstrecke bilden.