DE2411238A1

DE2411238A1 - Verfahren und vorrichtung zur fuehrung des anfanges einer materialbahn

Info

Publication number: DE2411238A1
Application number: DE2411238A
Authority: DE
Inventors: Walter Howard Bossons
Original assignee: Masson Scott Thrissell Engineering Ltd
Current assignee: Masson Scott Thrissell Engineering Ltd
Priority date: 1973-03-09
Filing date: 1974-03-08
Publication date: 1974-09-12
Also published as: JPS5040812A; US3976237A; GB1461572A

Description

M 822 Masson Scott Thrissell Engineering Ltd, Bristol, GR13. Verfahren und Vorrichtung zur Führung de3 Anfanges einer Materialbahn

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Unterstützung der Führung des Anfanges einer sich vorwärts bewegenden nachgiebigen Materialbahn, z.B. aus Papier, Pappe, Folie oder dergleichen.

Beim Herstellen von Abschnitten aus fortlaufenden Bahnen, beispielsweise aus Papier oder Pappe, in einer Schneidemaschine muß der Anfang der Bahn durch eine Vielzahl von Rollen, Walzen, Schneidmessern und Fördermitteln hindurchgeführt werden. Diese Arbeit ist zeitraubend, unangenehm und oftmals gefährlich. Eine Maschine, in welche die Bahn auf diese Weise eingefädelt werden muß, hat oftmals eine Ausfall- oder Stillstandszeit von fast 50*.

Es sind Systeme bekannt, um das Ende einer Bahn mit dem Anfang einer neuen Bahn au verbinden. Dies kann auf verschiedene Weise erfolgen, beispielsweise, indem der Anfang der neuen Bahn die alte Bahn einen kurzen Abstand von dem Ende derselben überlappt, wobei das Ende nach der Überlappung weggeschnitten werden kann. Die Bahnen können auch mit ihren Anfängen bzw. Enden stumpf aneinander stoßen und durch ein die Stoßeteile überdeckendes Band miteinander verbunden werden. Alle diese Methoden erfordern jedoch, daß die Maschinengeschwindigkeit verringert

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wird, wenn nicht Sanunelvorrichtungen vorgesehen sind, die eine bestimmte Bahnlänge aufnehmen, so daß die Maschine mit ihrer normalen Arbeitsgeschwindigkeit weiterlaufen kann. Oftmals bereiten die Überlappungen oder Verbindungsstreifen Schwierigkeiten, wenn sie durch die Haschine geführt werden. Selbstverständlich ist bei diesen bekannten Verfahren da3 erstmalige Einfädeln einer Bahn nicht gelöst, und obgleich seit langem Mittel bekannt sind, um eine neue Bahn durch Pührungs- oder Vorschubrollen hindurchzuziehen, wie dies bei Papiermaschinen der Fall ist, ist das allgemeine Problem der Einfädelung einer Bahn in eine Schneideoder Aufwickelmaschine noch nicht zufriedenstellend gelöst.

Eine mechanische Selbsteinfädelung ist zwar beispielsweise bei Filmprojektoren bekannt, jedoch ist in diesem Fall das von dem Transportzahnrad angetriebene Vorspannband so steif, daß der Anfang des Filmstreifens eine bestimmte Lage und Richtung beibehält, auch wenn er zeitweise nicht direkt geführt ist. Außerdem erfolgt der EinfädlungsVorgang nur mit einer relativ geringen Geschwindigkeit. . Eine Papierbahn mit beispielsweise 1 m Breite und weicherer Konsistenz ist mit einem Filmstreifen nicht vergleichbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Anfang einer . nachgiebigen Materialbahn schnell durch eine Maschine hindurchzufadeln, ohne daß es notwendig ist, die Bahn an des Ende einer vorhergehenden Bahn oder an irgendwelchen anderen Einzugsmitteln zu befestigen oder den Anfang der Bahn zu versteifen. Wenn eine solche Selbsteinf ädelung erreicht ist, so ist es, abgesehen von den vorher erwähnten Vorteilen, möglich, daß eine vorhergehende Bahn alt voller Geschwindigkeit durchlaufen kann. Wenn die neue Bahn eingeführt ist, hängt die Geschwindigkeit der Maschine von

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den Beschleunigungsiaitteln für die neue Bahn ab.

Die vorstehend erwähnte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bahn durch ein auf mindestens eine Seite derselben wirkendes fließfähiges Medium mitgenommen wird. Vorzugsweise ist das fließfähige Medium Luft, welches in Form von Luftstrahlen auf die Bahn wirkt. Die Luftstrahlen können so angeordnet werden, daß sie die Bahn unter Ausnutzung des Bernoulli ^-Effektes tragen. Die Luftstrahlen können auch schräg auf die Bahn zu gerichtet werden, um den Anfang der Bahn vorwärts zu bewegen. Um eine elektrostatische Aufladung insbesondere bei Papierbahnen oder Folien zu vermeiden, ist es vorteilhaft, daß die Luft vor ihrer Anwendung ionisiert wird.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Schneidevorrichtung mit Zubehör für Papierrollen;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht von zwei Schneidrollen rait durch Luft betriebenen Vorschubmitteln;

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Teil der Fördervorrichtung mit Saugbändern und Vorschubvorrichtungen entsprechend der vorliegenden Erfindung;

Fig. ή A und 4 B einen Schnitt und ein Diagramm zur Veranschaulichung des Bernoui11 !-Effekts, und

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines schräg angeordneten Luftstrahlkanals.

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Bei der in Fig. 1 gezeigten Maschine wird von einer Rolle 1 eine Papierbahn durch ein Zugwalzenpaar 2, eine Drall-Korrekturvorrichtung 3, eine Prüfeinrichtung ¹I, eine Steuervorrichtung 5 für die Bahnspannung und ein Zufuhrwalzenpaar 6 Schneidwalzen 7 zugeführt und dann in Abschnitten über einen ersten Förderer 8, eine Abweisvorrichtung 9 für fehlerhafte Blätter, einen zweiten Förderer 10 und Stapelwalzen 11 einem Stapelplatz 12 zugeführt. Einige dieser Teile können weggelassen werden, jedoch sind zumindest die Rollen 6 und die Schneidwalzen 7 wesentlich, sowie irgendwelche Fördermittel vor und nach diesen. Wenn alle Einzelheiten vorhanden sind, wie es sein sollte für die Herstellung von qualitätsmäßig hochwertigen Blättern gleicher Größe und Form, ist eine große Anzahl von Rollen vorhanden, durch welche die Bahn hindurchgeführt werden muß, bevor sie zu den Schneidwalzen 7 gelangt.

In Fig. 2 ist eine mit Luft arbeitende Vorschubeinrichtung in Verbindung mit den Schneidwalzen 7 dargestellt. Diese Einrichtung besteht aus zwei gewölbten Körpern 13« 14, die oberhalb bzw. unterhalb der Bahn W angeordnet sind und in Richtung auf die Klemmstelle der Schneidwalzen 7 konvergieren. Luftstrahlen treten aus den Oberflächen dieser Körper 13,1¹J durch in Richtung des Bahnvorschubes schräg gestellte Kanäle 15 aus. Die Kanäle 15 brauchen nicht alle die gleiche Schrägstellung haben und es ist auch nicht erforderlich, daß ihre Mündungen in der Richtung der Bahnbewegung jeweils den gleichen Abstand voneinander haben. Beispielsweise können die Mündungen in Richtung auf die Klemmstelle näher beieinander liegen. Die Kanäle 15 und der allen gemeinsame Zufuhrkanal 16 können dadurch gebildet werden, daß die Körper 13,IH jeweils aus zwei aneinanderliegenden, keil-

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förmigen Teilen bestehen, wobei die aneinanderliegenden Flächen Nuten entsprechend den Kanälen 15,16 aufweisen. Wenn die Teile miteinander verbunden sind, bilden die Nuten Kanäle.

Die Körper 13»I¹J können jedoch auch mit entsprechenden Kanälen versehene Platten sein, wobei die Luftstrahldüsen hinter den Platten angebracht sind, derart, daß Luftstrahlen durch die öffnungen in Winkeln austreten, wie dies bei den schräg gestellten Kanälen 15 der Fall ist.

Die Druckluft wird von einem Kompressor 17 oder einer Druckluftflasche geliefert und zuerst durch eine Ionisieranlage 18 geführt, bevor sie zu den Kanälen 16 gelangt. Dies wirkt der elektrostatischen Aufladung entgegen, die sich auf Papierbahnen aufbauen kann und ein Kleben der Bahn an den Oberflächen der Rollen verursacht.

Der Anfang einer Papierbahn kann ^dieser pneumatischen Vorschubeinrichtung durch übliche Fördermittel 19 zugeführt werden, die sich nicht bis in die Kleramstelle der Walzen hineinerstrecken können. Die erfindungsgemäße Vorschubeinrichtung übernimmt den Anfang der Bahn und befördert ihn nach vorwärts in die Gleichgewichts- oder Druckausgleichszone, die durch die Luftstrahlen erzeugt wird.

In Fig. 3 ist das Ende eines üblichen Förderer 19 mit Saugbändern gezeigt, an das sich pneumatische Vorschubeinrichtungen 13,1¹I gemäß Fig. 2 anschließen.

Fig. 3 zeigt auch den Sandwich-Auf bau der Körper 13,1¹I. Die Saugbänder wechseln mit erfindungsgemäßen Vorschub-

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einrichtungen über die Breite der Schneidvorrichtung ab, und wenn die Bahn die Saugbänder verläßt, Übernehmen die Vorschubeinrichtungen den Anfang der Bahn ohne Unterbrechung, Dabei kann die ausströmende Luft zwischen den Vorschubeinrichtungen abströmen. Wenn das Einfädeln zu Ende ist, können die Pührungs- und Vorschubkörper 13,I¹* zurückgezogen werden, um den freien Durchgang der Bahn zu ermöglichen und eine Beschädigung; der Oberfläche zu vermeiden.

Alternativ zu den aus gegenüberliegenden Körpern austretenden Luftstrahlen Kit einer dazwischen liegenden Gleichgewicht szone können auch nur auf eine Seite der Bahn wirkende Luftstrahlen unter Ausnutzung des BernouiHi-Effektes verwendet werden. Fig. MA zeigt einen Kanal 20 für Druckluft, die senkrecht aus einer ebenen Fläche eines Körpers 21 austritt. Ein Blatt 22 aus Papier beispielsweise wird parallel zu dieser Fläche, jedoch in einem geringen Abstand von dieser, gehalten. Fig. ¹IB zeigt die verschiedenen auf das Blatt-wirkenden Kräfte in Abhängigkeit von dem Abstand von der ebenen Fläche, und zwar als Druck in Abhängigkeit von: Abstand, wobei der atmosphärische Druck durch die horizontale Linie veranschaulicht ist. Wenn das Blatt an der Fläche anliegt, wirkt auf es die größtmögliche Kraft, um es von der Fläche wegzudrücken. Diese Kraft verringert sich rapid mit größer werdendem Abstand, bis der Wirbel um die Mündung des Kanals 20 einen Unterdruck gegenüber dem atmosphärischen Druck erzeugt. Die auf das Blatt wirkende resultierende Kraft ist dann nach oben gerichtet und das Blatt kann in einer mittleren Stellung im Gleichgewicht gehalten werden, über einen bestimmten Abstand von der ebenen Fläche hinaus verschwindet der Wirbeleffekt und die resultierende Kraft ist wieder nach unten gerichtet.

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Dieser Effekt ist nur über einen begrenzten Bereich nennenswert, jedoch können die Luftstrahlen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel vervielfältigt werden, um eine beträchtliche Gleichgewichts- oder Druckausgleichszone zu schaffen. Jedoch muß der Luft die Möglichkeit gegeben werden, zu entweichen, und demzufolge ist die Anzahl der Luftstrahlen, die aus einem bestimmten Körper austreten können, begrenzt.wenn sie nicht ausschließlich linear, beispielsweise entlang eines Stabes angeordnet sind. Die Anordnung gemäß Fig. 3 beispielsweise würde für die dargestellten Luftkanäle eine ausreichende Anzahl von Wegen haben, auf denen die Luft entweichen kann.

Die beschriebene Wirkung kann auch von einem schräg gestellten Luftkanal entsprechend Fig. 5 erzielt werden. Zusätzlich wird bei dieser Ausführung ein auf Reibung beruhender Zug auf das Blatt in der Richtung, in welcher der Kanal verläuft, ausgeübt. Wenn dieser Zug auch nicht ausreichend ist, um die Papierbahn weiter zu bewegen, so hält er doch den weichen, nicht unterstützten Anfang der Bahn in der gewünschten Richtung.

Das erfindungsgemäße Prinzip ist auch anwendbar, um Bahnen auf andere als gerade Pfade zwischen Rollen oder Walken zu führen. Es kann auch zur Änderung der Vorschub-/richtung der Bahn verwendet werden. Beispielsweise sei ( angenommen, daß.der Anfang einer Materialbahn aus der Richtung W*in Fig. 3 ankommt. Durch den vorher beschriebenen Effekt wird der Anfang der Bahn um den Körper 13 herum in die Klemmstelle der Schneidwalzen geführt.

Der Bernouilli-Effekt wird dazu verwendet, um eine Materialbahn mit Hilfe einer nach unten gerichteten Luft-

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strömung zu tragen, die eine Unterdruckzone schafft, um die Schwerkraft zu überwinden. Es sei darauf hingewiesen, daß Bahnen oder Blätter auch durch nach oben gerichtete Luftstrahlen getragen werden, jedoch ist in diesem Fall die Gleichgewichtslage in einem anderen Abstand von der Oberfläche, aus welcher die Luftstrahlen austreten.

Alle Rollen- oder Walzenpaare oder andere Maschinenteile, welche den freien Durchgang der Bahn in solchen Vorrichtungen behindert, können mit diesen erfindungsgemäßen Vorschubeinrichtungen versehen werden. Diese Einrichtungen können auch dazu verwendet werden, um die einzelnen Papierblätter hinter der Schneidvorrichtung zu befördern bzw. zu leiten. '

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf den Vorschub von Papier oder Pappe beschränkt, sondern auch für dünne Kunststoffilme oder Folien, Geweben oder Metallfolien verwendbar.

0 9 8 3 7 / 0 3 7 8 " ^PatentansP^rüche "

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Unterstützung der Führung des Anfanges einer sich vorwärts bewegenden, nachgiebigen Materialbahn, z.B. aus Papier, Pappe, oder dergl., dadurch gekennzeichnet , daß die Bahn durch ein auf mindestens eine Seite derselben wirkendes, fließfähiges Medium mitgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn durch Luftstrahlen mitgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstrahlen die Bahn unter Ausnutzung des bernouilli-Effekts .tragen.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstrahlen schräg auf die Bahn gerichtet werden, um den Anfang der Bahn vorwärts zu bewegen. ^

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft vor ihrer Anwendung ionisiert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn über eine glatte Oberfläche geführt wird, von der die Luftstrahlen austreten.

7. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auf die Einführung oder Herausführung des Anfanges einer nachgiebigen Materialbahn in die bzw. aus der Klemmsteile eines Rollenpaares, Schneidwalzenpaares oder dergleichen, wob^i der Anfang aus-

4 Γ: 9 B j V ■■' ü 1 7 8

-τ-

schließlich durch das fließfähige Medium über den Spalt zwischen üblichen Fördermitteln und dem' Rollen-. paar oder dergleichen geführt ist.

8. Vorrichtung zur Unterstützung der Führung des Anfanges einer sich vorwärts bewegenden, flexiblen Materialbahn, gekennzeichnet durch eine auf mindestens eine Seite der Bahn wirkende, mit einem fließfähigen Medium arbeitende Vorschubeinrichtung.

9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung Austrittsöffnungen (15) für Luftstrahlen aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen im Bezug auf den Weg der Materialbahn so angeordnet sind, daß die Bahn durch den Bernouilli-Effekt getragen wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn zeichnet, daß die Luftstrahlen in Richtung der Bahn bewegung schräg auf die Bahn gerichtet sind (Fig.5)·

12. Vorrichtugg nach einem der Ansprüche 9 bis H» ge~ kennzeichnet durch eine Ionisiereinriehtung (18) für die Luft, bevor sie zu den Austrittsöffnungen strömt.

13. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung mindestens einen Körper (13,1²O mit einer glatten Stützfläche aufweist, von der die Luftsfcrahlen austreten

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstrahlen ungleichmäßig verteilt sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige der Luftströine sich hinsichtlich ihres Winkels und oder ihrer Lage zur Materialbahn voneinander unterscheiden.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung in Verbindung mit üblichen Fördermitteln, z.B. Saugbändern, angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung in Verbindung mit Rollenpaaren verwendet ist, in dessen Klemmstelle die Bahn eingeführt wird.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch Mittel zum Ausschalten oder Entfernen der Vorschubeinrichtung, wenn der Anfang der Bahn die Vorschubeinrichtung passiert hat.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis l8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung bei Schneidevorrichtungen verwendet wird, die kontinuierliche Materialbahnen in Abschnitte zerschneiden.

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