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Die
Erfindung betrifft eine Bahnführungsvorrichtung zum Führen
einer sich in einer Transportrichtung bewegenden, aus einem flexiblen
Flachmaterial bestehenden Materialbahn, mit mindestens einer Bahnumlenkeinheit,
die von der extern angetriebenen Materialbahn unter Ausführung
wenigstens einer Transportrichtungsänderung durchlaufen
wird und die herzu wenigstens ein von der Materialbahn teilweise
umschlungenes Materialbahn-Umlenkelement enthält, wobei
wenigstens ein zu der Transportrichtung schräges Materialbahn-Umlenkelement vorhanden
ist, das auch ein Verdrehen der Materialbahn um ihre Längsachse
hervorruft.
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Bahnführungsvorrichtungen
dieser Art werden vor allem in der Druckindustrie eingesetzt, um
in Form von Materialbahnen vorliegendes dünnes Flachmaterial
möglichst verschleißarm zwischen unterschiedlichen
Bearbeitungsstationen zu transportieren. Während dieses
Transportes kann die Notwendigkeit bestehen, die Ausrichtung der
Materialbahn zu verändern, sei es zur Vornahme einer Änderung
der Transportrichtung und/oder zur Veränderung ihrer bezüglich
der Längsachse eingenommenen winkelmäßigen
Ausrichtung. Beispielsweise kann es erforderlich sein, die Transportrichtung
ein- oder mehrfach um 90° zu verändern. Bestimmte
Bearbeitungsvorgänge erfordern außerdem ein Wenden
der Materialbahn, also ein Verdrehen um 180° um ihre Längsachse.
Vorrichtungen, die ein Wenden einer Materialbahn ermöglichen,
werden auch als Wendeeinheiten bezeichnet.
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Aus
der
DE 25 20 746 A1 ist
eine die eingangs genannten Merkmale aufweisende Wendeeinheit bekannt,
die von einer extern, beispielsweise durch mehrere Druckeinheiten
angetriebenen Materialbahn durchlaufen wird, und zwar derart, dass
ihre eintrittsseitig vorhandene Eintritts-Transportrichtung mit
der im Austrittsbereich vorhandenen Austritts-Transportrichtung übereinstimmt,
durch mehrfaches Umlenken innerhalb der Wendeeinheit jedoch ein
Wendevorgang stattfindet, so dass eine zuvor oben liegende Außenfläche
der Materialbahn nach unten weist. Kernkomponenten der bekannten
Wendeeinheit sind zwei kreuzförmig angeordnete, schräg zur
Transportrichtung der Materialbahn ausgerichtete stangenförmige
Materialbahn-Umlenkelemente, die von der Materialbahn unter Ausführung
einer Richtungsänderung teilweise umschlungen werden. Ein Nachteil
dieser Anordnung besteht darin, dass die Materialbahn beim Umlaufen
um die kreuzförmig schräg angeordneten Materialbahn-Umlenkelemente einer
hohen Reibungsbeanspruchung ausgesetzt ist. Diese rührt
daher, dass auf Grund der Schrägstellung der Materialbahn-Umlenkelemente
keine geradlinige Umlenkung der Materialbahn stattfindet, sondern auch
eine überlagerte Querbewegung in der Längsrichtung
des betreffenden Materialbahn-Umlenkelementes. Für empfindliche
Materialbahnen oder insbesondere für beidseits zu bedruckende
oder auf sonstige Weise zu behandelnde Materialbahnen ist diese
als Wendeeinheit ausgebildete Bahnumlenkeinheit daher weniger geeignet.
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Zur
Herabsetzung der Reibungsbeanspruchung von schnelllaufenden Materialbahnen
ist es als solches bereits bekannt, Materialbahn-Umlenkelemente
zu verwenden, die über eine gasdurchlässige Wandung
verfügen, durch die ein Druckgas, insbesondere Druckluft,
hindurchgepresst werden kann, um ein eine Berührung zwischen
Materialbahn und Materialbahn-Umlenkelement verhinderndes Gaspolster
zu erzeugen. Besonders zweckmäßig ist es hierbei,
wenn die gasdurchlässige Wandung gemäß beispielsweise
dem Vorbild der
DE
10 2007 058 405 A1 aus einem mikroporösen Material
besteht. Wie sich jedoch gezeigt hat, kann das sich aufbauende Gaspolster
in Fällen, in denen die zu transportierende Materialbahn
mit gleichzeitigem Wendevorgang umzulenken ist und außerdem
diese Materialbahn über eine verhältnismäßig
große Wandstärke verfügt, keinen durchgängigen
Abstand zwischen der Materialbahn und dem Materialbahn-Umlenkelement
gewährleisten. Die Materialbahn kann der Krümmung der
Leitfläche des Materialbahn-Umlenkelementes nicht konstant
folgen, so dass insbesondere im Einlaufbereich und Auslaufbereich
Berührungen auftreten können, die um so gravierender
sind, als die Materialbahn in der Regel unter einer hohen Zugvorspannung
steht. Schon kleinste Unregelmäßigkeiten an der
Oberfläche des Materialbahn-Umlenkelementes oder auch schon
die Ablagerung feiner Abriebspartikel können hier zu irreparablen
Schäden und folglich zu einem Ausschuss der Materialbahn
führen.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bahnführungsvorrichtung
so auszubilden, dass auch von außen her bewegungsangetriebene
und unter einer Vorspannung sehende Materialbahnen beim Umlenken
um einen Wendevorgang hervorrufende Materialbahn-Umlenkelemente keiner
erhöhten Beschädigungsgefahr unterliegen.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangs
genannten Merkmalen vorgesehen, dass die Bahnumlenkeinheit mehrere
Trägerband-Umlenkelemente aufweist sowie mindestens ein
um diese Trägerband-Umlenkelemente herumgeschlungenes,
endlos in sich geschlossenes flexibles, gasundurchlässiges
Trägerband,
dass das wenigstens eine Materialbahn-Umlenkelement
von einem der Trägerband-Umlenkelemente gebildet ist und
die Materialbahn beim Hindurchlaufen durch die Bahnumlenkeinheit
an der von den Trägerband-Umlenkelementen abgewandten Außenfläche
des Trägerbandes derart kraftschlüssig anliegt, dass
sie das Trägerband mit gleicher Geschwindigkeit schlupffrei
mitnimmt und dadurch zu einer Umlaufbewegung um die Trägerband-Umlenkelemente antreibt,
und
dass zumindest ein das wenigstens eine schräge Materialbahn-Umlenkelement
bildendes schräges Trägerband-Umlenkelement zur
Erzeugung eines das Trägerband berührungslos tragenden
Gaspolsters mit einer gasdurchlässigen, von eifern Druckgas durchströmbaren
Wandung ausgebildet ist.
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Auf
diese Weise kann verhindert werden, dass die Materialbahn beim Hindurchlaufen
durch die Bahnumlenkeinheit mit einem der sie führenden
Materialbahn-Umlenkelemente in Kontakt gelangt. Das in die Bahnumlenkeinheit
integrierte Endlos-Trägerband fungiert als Schutzschicht,
die zwischen die Materialbahn und deren Materialbahn-Umlenkelemente eingelegt
ist. Dort wo sich die Materialbahn beim Hindurchlaufen durch die
Bahnumlenkeinheit bewegt, liegt sie auf dem Trägerband,
wobei es nunmehr das Trägerband ist, das direkt mit den
Materialbahn-Umlenkelementen kooperiert, was insofern unproblematisch
ist, als sich eventuelle Beschädigungen des Trägerbandes
nicht auf die Qualität der Materialbahn auswirken. Damit
nicht durch unerwünschte Relativbewegungen zwischen der
Materialbahn und dem Trägerband Beeinträchtigungen
an der dem Trägerband zugewandten Oberfläche der
Materialbahn auftreten, verzichtet man auf einen individuellen Eigenantrieb
des Trägerbandes und nutzt die Materialbahn als Antriebselement,
indem diese auf Grund ihrer Vorspannung so an das Trägerband
angepresst wird, dass sie das Trägerband auf Grund der
auftretenden Haftreibung mitnimmt und somit beide Komponenten synchron
bewegt werden. In diesem Zusammenhang bietet die zu Erzeugung eines
Gaspolsters erfolgte Ausbildung des mindestens einen schrägen
Trägerband-Umlenkelementes den Vorteil, dass die Reibung
zwischen besagtem Trägerband-Umlenkelement und dem Trägerband
herabgesetzt wird und somit auch der der Umlaufbewegung des Trägerbandes entgegengesetzte
Widerstand, mit der Folge, dass selbst bei einer im Betrieb eventuell
nachlassenden Vorspannung der Materialbahn deren Kontakt zum Trägerband
ausreicht, um die angestrebte schlupffreie Mitnahmeverbindung zu
gewährleisten.
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Aus
der
DE 603 14 136
T2 ist es zwar bereits bekannt, eine Materialbahn mit Hilfe
einer Fördereinrichtung zu transportieren und zu wenden,
wobei die Fördereinrichtung einen mit der Materialbahn
in Kontakt stehenden Wendeförderriemen aufweist. Da hier die
Materialbahn durch den Wendeförderriemen gefördert
wird, selbiger also über einen eigenen Antrieb verfügen
muss, dürfte sich ein gewisser Schlupf zwischen dem Wendeförderriemen
und der Materialbahn nicht vermeiden lassen, aus dem unerwünschte Beeinträchtigungen
der Oberfläche der Materialbahn resultieren können.
Auch ist bei dem hier beschriebenen Wendeförderriemen keine
Luftlagerung möglich, wenn gemäß dem
bevorzugten Anwendungsfall eine Unterdruckquelle zum Festhalten
der Materialbahn eingesetzt werden soll, die einen luftdurchlässigen Wendeförderriemen
erforderlich macht.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
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Soll
die Materialbahn nur einmal umgelenkt werden, beispielsweise eine
Umlenkung um 90° mit gleichbleibender Ausrichtung der Bahnebene
und verbunden mit einem Wendevorgang, genügt ein einziges
Materialbahn-Umlenkelement, bei dem es sich um ein bezüglich
der Transportrichtung um 45° geneigtes schräges
Materialbahn-Umlenkelement handelt. Dieses schräge Materialbahn-Umlenkelement ist
normalerweise nicht für eine eigene Rotationsbewegung ausgelegt
und ist mit einer gasdurchlässigen Wandung versehen, durch
die hindurch im Betrieb der Bahnführungsvorrichtung ein
Druckgas, insbesondere Druckluft, ausgeblasen wird, um zwischen der
Umfangsfläche des schrägen Materialbahn-Umlenkelementes
und der dieser zugewandten Innenfläche des Trägerbandes
ein Gaspolster auszubilden.
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Andererseits
besteht auch die Möglichkeit, mehrere Trägerband-Umlenkelemente
vorzusehen, die eine Doppelfunktion ausüben und auch als
Materialbahn-Umlenkelemente fungieren, so dass eine mehrfache Umlenkung
der Materialbahn beim Hindurchlaufen durch die Bahnumlenkeinheit
realisierbar ist. Hierbei können mehrere oder auch sämtliche als
Materialbahn-Umlenkelemente fungierenden Trägerband-Umlenkelemente
als insbesondere mit einer 45°-Schrägstellung
bezüglich der Transportrichtung angeordnete schräge
Materialbahn-Umlenkelemente ausgebildet sein.
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Mindestens
ein gleichzeitig ein Materialbahn-Umlenkelement bildendes Trägerband-Umlenkelement
kann in einer zur Transportrichtung der Materialbahn rechtwinkeligen
Ausrichtung angeordnet sein, wobei ein derartiges Umlenkelement
als „orthogonales” Umlenkelement bezeichnet werden
soll. Beim Umlauf um ein derart orthogonales Materialbahn-Umlenkelement
wird die Materialbahn derart umgelenkt, dass ihre in der Bahnlängsrichtung
verlaufende und zur Bahnebene rechtwinkelige Normalenebene ihre
räumliche Ausrichtung nicht verändert. Folglich
findet hierbei in der Längsrichtung des orthogonalen Trägerband-Umlenkelementes
keine Relativbewegung statt, so dass als Umlenkelement auch eine
frei drehbare, keinen Eigenantrieb aufweisende Umlenkwalze einsetzbar
ist.
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Ungeachtet
dessen ist es möglich, sämtliche jeweils ein Materialbahn-Umlenkelement
bildende Trägerband-Umlenkelemente und vorzugsweise die Gesamtheit
aller Trägerband-Umlenkelemente derart auszubilden, dass
sie über eine die Erzeugung eines das Trägerband
berührungslos tragenden Gaspolsters ermöglichende
gasdurchlässige Wandung verfügen.
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Die
gasdurchlässige Wandung lässt sich beispielsweise
mittels die Wandung durchsetzender, insbesondere spanabhebend eingebrachter
Bohrungen realisieren. Als besondere vorteilhaft wird allerdings
die Realisierung der Gasdurchlässigkeit mittels einer zumindest
teilweise aus einem mikroporösen Material bestehenden Wandung
angesehen, wobei das mikroporöse Material zweckmäßigerweise
unmittelbar die als Leitfläche bezeichenbare äußere Oberfläche
des Umlenkelementes bildet, entlang der sich das Trägerband
bewegt. Wird ein Druckgas durch das mikroporöse Material
hindurchgepresst, bildet sich zwischen dem Umlenkelement und dem Trägerband
ein zwar sehr dünnes, gleichwohl jedoch extrem tragfestes
und filmartig dünnes Gaspolster aus, das eine zuverlässige
und extrem reibungsarme Führung des Trägerbandes
gewährleistet.
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Zumindest
die zur Erzeugung eines Gaspolsters ausgebildeten Trägerband-Umlenkelemente können
stangenförmig ausgebildet sein, wobei sie vorzugsweise
rohrförmig gestaltet sind und im Innern mindestens einen
internen Gasverteilraum enthalten, von dem aus das Druckgas die
gasdurchlässige Wandung durchdringt. Die Verwendung mehrerer voneinander
abgeteilter Gasverteilräume ermöglicht es, verschiedene
Abschnitte der gasdurchlässigen Wandung mit unterschiedlichem
Gasdruck zu beaufschlagen, um dadurch die Strömungs- und
Druckverhältnisse innerhalb des zu erzeugenden Gaspolsters bereichsweise
zu beeinflussen. Beispielsweise kann in den Einlauf- und Auslaufzonen
wegen des hier vermehrt abströmenden Gases ein Betrieb
mit einem höheren Gasdruck vorgenommen werden. Trägerband-Umlenkelemente,
die zur Erzeugung eines Gaspolsters genutzt werden, sind üblicherweise
in nicht rotierender Weise ortsfest fixiert.
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Es
besteht die vorteilhafte Möglichkeit, ein Trägerband
einzusetzen, das an der der Materialbahn zugewandten Bandaußenseite über
eine andere Beschaffenheit als an der den Trägerband-Umlenkelementen
zugewandten Bandinnenseite verfügt. Beispielsweise kann
das Trägerband an seiner Außenfläche
aus einem besonders gute Hafteigenschaften bestehenden Material
oder einer entsprechenden Beschichtung bestehen, um den schlupffreien
Antriebskontakt der dem Antrieb des Trägerbandes dienenden
Materialbahn zu begünstigen. Die Innenfläche kann
aus einem über einen besonders geringen Reibungskoeffizient
verfügenden Material bestehen oder entsprechend beschichtet
sein, insbesondere auch mit einer Nanobeschichtung, um eine besonders
gute Gleitfähigkeit bezüglich den Trägerband-Umlenkelementen
zu erreichen.
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Es
besteht auch die Möglichkeit, das Trägerband insbesondere
an der Bandaußenseite aus verschiedenen Materialien zu
realisieren, um eine individuelle Auslegung in Bezug auf den Anwendungszweck
zu erreichen. Insbesondere wenn das Trägerband auch zu
einer wie auch immer gearteten Behandlung der Materialbahn genutzt
werden soll, kann die Bandaußenseite in Abschnitte unterschiedlicher Beschaffenheit
eingeteilt sein, wobei beispielsweise die eine Art von Abschnitten
für eine optimierte Haftverbindung sorgt und die andere
Art von Abschnitten in Bezug auf den Behandlungszweck optimiert
ist, beispielsweise für den Zweck, eine zuvor vom Trägerband
aufgenommene Substanz auf die Materialbahn zu übertragen,
beispielsweise zum Auftragen eines Klebemittels und/oder zum Befeuchten.
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Aber
auch unabhängig vom konkreten Aufbau des Trägerbandes
und insbesondere auch dann, wenn es aus einem einheitlichen Material
besteht, kann das Trägerband im Kontaktbereich mit der
Materialbahn dazu genutzt werden, die Materialbahn chemisch oder
physikalisch zu beeinflussen. Dies kann beispielsweise ein Materialauftrag
sein und/oder eine Befeuchtung und/oder eine Temperierung, letzteres
sowohl zum Erwärmen als auch zum Abkühlen.
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Insbesondere
in Verbindung mit einer Behandlung der vorgenannten Art kann die
Bahnumlenkeinheit mindestens eine im oder neben dem Umlaufweg des
Trägerbandes angeordnete Einrichtung aufweisen, die das
vom Trägerband auf die Materialbahn zu übertragende
Material auf das Trägerband aufträgt und/oder
die das Trägerband in der gewünschten Weise temperiert.
In gleicher Weise kann eine Reinigungseinrichtung vorhanden sein,
die das Trägerband während ihres Umlaufes von
Zeit zu Zeit oder kontinuierlich reinigt.
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Die
mindestens eine vorgenannte Einrichtung ist insbesondere so angeordnet,
dass sie mit dem als Rücklaufabschnitt bezeichenbaren Längenabschnitt
der Trägerband kooperiert, welcher sich an den momentan
jeweils in Kontakt mit der Materialbahn stehenden und als Antriebsabschnitt
bezeichenbaren Längenabschnitt des Trägerbandes
anschließt.
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Insgesamt
besteht die Möglichkeit, als zum Tragen und zum gleichzeitigen
Schützen der Materialbahn genutzte bandartige Mittel entweder
nur ein einziges Endlos-Trägerband zu nutzen oder gleichzeitig
mehrere solcher Endlos-Trägerbänder, die dann
nebeneinander angeordnet sind und zweckmäßigerweise
um die gleichen Trägerband-Umlenkelemente umlaufen. Diese
mehreren Trägerbänder können identisch
sein oder sich in ihrer Beschaffenheit voneinander unterscheiden.
Sie könnten jeweils eine riemenartige Struktur aufweisen.
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Soweit
die Bahnumlenkeinheit über schräge Trägerband-Umlenkelemente
verfügt, sind selbige vorzugsweise in einem Winkel von
45° zur Transportrichtung des auf das besagte Trägerband-Umlenkelement
zulaufenden Bahnabschnittes der Materialbahn ausgerichtet, wobei
die Längsachse des Umlenkelementes zweckmäßigerweise
parallel zur Bahnebene des ankommenden Bahn-Längenabschnittes
verläuft. Je nachdem, wie viele solche schrägen
Trägerband-Umlenkelemente vorhanden sind und zugleich als
Materialbahn-Umlenkelemente genutzt werden, kann die Transportrichtung
der Materialbahn vom Eintrittsbereich bis zum Austrittsbereich der
Bahnumlenkeinheit insbesondere um 90°, um 180° oder
um 270° geändert werden, wobei zweckmäßigerweise
die Bahnebene im Austrittsbereich parallel zur Bahnebene im Eintrittsbereich
ausgerichtet ist
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Durch
eine entsprechende Anordnung und Ausgestaltung der Trägerband-Umlenkelemente kann
außerdem erreicht werden, dass die Materialbahn entweder
ungewendet oder gewendet im Austrittsbereich aus der Bahnumlenkeinheit
austritt. Eine bevorzugte Bauform der Bahnumlenkeinheit ist diejenige
einer Wendeeinheit, bei deren Durchlaufen die Materialbahn zwischen
einem Eintrittsbereich und einem Austrittsbereich um 180° bezüglich
ihrer Längsachse verdreht wird, d. h. gewendet wird, wobei
die im Eintrittsbereich vorliegende Eintritts-Transportrichtung
der Materialbahn in der gleichen Ebene liegt wie die im Austrittsbereich
vorliegende Austritts-Transportrichtung und wobei zweckmäßigerweise
diese beiden Transportrichtungen übereinstimmen.
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Die
Bahnführungsvorrichtung kann auch mindestens eine Bahnumlenkeinheit
aufweisen, die über vier entlang den vier Seiten eines
Rechteckes und insbesondere eines Quadrates ausgerichtete schräge
Trägerband-Umlenkelemente verfügt, die derart
von dem endlosen Trägerband umschlungen sind, dass auf
beiden Seiten der gemeinsam von den vier Trägerband-Umlenkelementen
aufgespannten Hauptebene jeweils zwei zueinander parallele Trägerband-Längenabschnitte
nebeneinander verlaufen. Bei ihrem Umlauf um die Trägerband-Umlenkelemente
läuft das Trägerband somit abwechselnd oberhalb
und unterhalb der von zwei jeweils benachbarten Trägerband-Umlenkelementen
aufgespannten Eckbereiche. Die von dem Trägerband getragene und
gleichzeitig zum synchronen Antrieb des Trägerbandes dienende
Materialbahn erstreckt sich zweckmäßigerweise
wenigstens entlang eines Trägerband-Längenabschnittes
der einen Seite der von den vier Trägerband-Umlenkelementen
aufgespannten Hauptebene und anschließend entlang eines
sich daran anschließenden, auf der anderen Seite der Hauptebene
angeordneten weiteren Trägerband-Längenabschnittes.
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Die
vier schrägen Trägerband-Umlenkelemente können
insbesondere von den Randbereichen einer rechteckigen und hierzu
insbesondere quadratischen Umlenkplatte oder sonstigen Plattenförmig flachen
Umlenkstruktur gebildet sein, so dass sich eine Bahnumlenkeinheit
mit extrem geringer Bauhöhe ergibt.
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Die
Bahnumlenkeinheit kann in einer weiteren Ausführungsform
auch als Abzugsvorrichtung für von einem Extruder hergestellte
Schlauchbahnen ausgebildet sein, insbesondere in einer reversierenden
Ausführung, wie sie beispielsweise grundsätzlich in
der
EP 0 873 846 B1 beschrieben
ist.
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Des
Weiteren kann die Bahnumlenkeinheit in einer weiteren Ausführungsform
auch als Falzeinrichtung zum Falzen von Materialbahnen ausgebildet sein,
beispielsweise mit dem grundsätzlichen Aufbau gemäß
DE 10 2005 001 518
A1 .
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Ferner
kann die Bahnumlenkeinheit in einer weiteren Ausführungsform
als Bahnspreizeinrichtung ausgebildet sein, in der durch Längsteilung
einer breiteren Materialbahn erzeugte schmälere Materialbahnen
auseinandergespreizt werden.
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Die
Bahnführungsvorrichtung kann beispielsweise in Verbindung
mit jeglichen Maßnahmen eingesetzt werden, in denen eine
aus einem flexiblen Flachmaterial bestehende Materialbahn erzeugt und/oder
verarbeitet wird. Vorteilhafte Anwendungsgebiete sind Maschinen
zur Herstellung oder Bearbeitung von aus Papier, Pappe, Kunststoffen,
Vliesen oder Textilien gebildeten Materialbahnen, wobei als Beispiel
Druckmaschinen, Papiermaschinen, Vliesmaschinen, Beschichtungsmaschinen,
Laminiermaschinen, Kaschiermaschinen, Verpackungsmaschinen, Wickelanlagen,
Schneidanlagen und Trockner zu erwähnen sind.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher
erläutert. In dieser zeigen:
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1 eine
bevorzugte Ausführungsform einer als Wendeeinheit ausgebildeten
Bahnumlenkeinheit der erfindungsgemäßen Bahnführungsvorrichtung
in einer perspektivischen Ansicht mit Blick auf den Eintrittsbereich
der Materialbahn,
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2 eine
Schrägansicht der Vorrichtung aus 1 aus einem
anderen Blickwinkel mit Blick auf den Austrittsbereich der Materialbahn,
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3 eine
Draufsicht auf die Vorrichtung aus 1 und 2 mit
Blickrichtung gemäß Pfeil III aus 1,
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4 eine
Seitenansicht der Vorrichtung mit Blickrichtung gemäß Pfeil
IV aus 3,
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5 eine
Rückansicht der Vorrichtung aus 1 bis 4 mit
Blickrichtung gemäß Pfeil V aus 3 und 4,
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6 eine
Einzeldarstellung des Verlaufes des endlosen Trägerbandes
innerhalb der aus 1 bis 5 ersichtlichen
Wendeeinheit,
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7 den
Verlauf der Materialbahn beim Durchlaufen der Wendeeinheit aus 1 bis 5 in
einer Einzeldarstellung,
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8 eine
weitere Ausführungsform der Bahnführungsvorrichtung
mit einer zweckmäßig ausgebildeten, bei Bedarf
auch als Wendeeinheit nutzbaren Bahnumlenkeinheit in einer Draufsicht
mit Blickrichtung gemäß Pfeil VIII aus 9 und 10,
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9 eine
Seitenansicht der Bahnumlenkeinheit aus 8 mit Blickrichtung
gemäß Pfeil IX, wobei ein von einem Umlenkelement
gebildeter Randbereich zusätzlich vergrößert
abgebildet ist, und
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10 eine
Schrägansicht der Bahnumlenkeinheit aus 8 und 9.
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Sowohl
das Ausführungsbeispiel der 1 bis 7 als
auch das Ausführungsbeispiel der 8 bis 10 zeigen
eine Bahnführungsvorrichtung 1, die als wesentlichen
Bestandteil eine Bahnumlenkeinheit 2 enthält,
die von einer während ihrer Erzeugung und/oder Bearbeitung
umzulenkenden Materialbahn M durchlaufen wird. Die Materialbahn
M wird beispielsweise von einem Wickelkörper abgewickelt
oder kommt unmittelbar von einer sie erzeugenden Herstellungsvorrichtung,
beispielsweise eine Extrudiervorrichtung oder Webevorrichtung und durchläuft
dann die Bahnführungsvorrichtung 1, wobei sie
mehrere Behandlungen oder Verarbeitungen erfahren kann. In der Zeichnung
sind exemplarisch eine erste Arbeitseinheit 3 und eine
zweite Arbeitseinheit 4 angedeutet, zwischen denen die
Bahnumlenkeinheit 2 platziert ist, durch die die Materialbahn M
hindurchtritt, wenn sie von der ersten Arbeitseinheit 3 zu
der zweiten Arbeitseinheit 4 gefördert wird. Mindestens
eine der Arbeitseinheiten 3, 4 enthält
dabei nicht weiter abgebildete Antriebsmittel, um die Materialbahn
M zu einer unidirektionalen Transportbewegung in einer allgemein
durch Pfeile 5 angedeuteten Transportrichtung anzutreiben.
Die Materialbahn M tritt in einem Eintrittsbereich 6 mit
einer Eintritts-Transportrichtung 5a in die Bahnumlenkeinheit 2 ein,
aus der sie in einem Austrittsbereich 7 mit einer Austritts-Transportrichtung 5b wieder
austritt.
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Die
Materialbahn M ist streifenförmig ausgebildet und besteht
beispielsweise aus Papier, Pappe, Kunststoff, Vliesmaterial oder
Textilmaterial. Es kann sich auch um ein Verbundmaterial handeln.
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Die
Materialbahn M verfügt über zwei großflächige
Seitenflächen, diesseits und jenseits der Bahnebene. Die
eine, erste Seitenfläche ist in der Zeichnung mit „Ma” gekennzeichnet,
die entgegengesetzte zweite Seitenfläche mit „Mb”.
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Die
Materialbahn M hat eine Längsachse 9, die während
des Transportes der Materialbahn M ihre räumliche Ausrichtung
verändern kann. Eine in der Bahnlängsrichtung 9 verlaufende
und gleichzeitig zur Bahnebene rechtwinkelige Ebene sei im Folgenden
als „Normalenebene” der Materialbahn bezeichnet.
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Im
Folgenden werden Richtungsangaben wie „oben”, „unten”, „links”, „rechts”,
usw. verwendet, die sich auf die abgebildete, im Betrieb üblicherweise vorliegende
Ausrichtung der Bahnumlenkeinheit 2 beziehen. Es sei jedoch
darauf hingewiesen, dass die Bahnumlenkeinheit 2 auch mit
anderer räumlicher Ausrichtung betreibbar ist, beispielsweise
derart, dass die Oberseite nicht vertikal nach oben, sondern horizontal
seitwärts orientiert ist.
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Beim
Durchlaufen der Bahnumlenkeinheit 2 wird die Materialbahn
M mindestens einmal umgelenkt, wobei sich ihre Transportrichtung 5 ändert. Beim
Ausführungsbeispiel der 1 bis 7 findet eine
mehrfache Richtungsänderung statt, so dass letztlich die
Austritts-Transportrichtung 5b wieder mit der Eintritts-Transportrichtung 5a übereinstimmt. Beim
Ausführungsbeispiel der 8 bis 10 erfolgt
insgesamt nur eine einmalige Änderung der Transportrichtung
um 90°, so dass die Austritts-Transportrichtung 5b um
90° bezüglich der Eintritts-Transportrichtung 5a verdreht
ist. Optional ermöglicht die Vorrichtung gemäß 8 bis 10 auch
eine mehrfache Umlenkung, so dass beispielsweise, wie dies strichpunktiert
angedeutet ist, die Austritts-Transportrichtung 5b um 180° zu
der Eintritts-Transportrichtung 5a verändert ist.
Bei einer nochmaligen Umlenkung um weitere 90° könnte
insgesamt eine Transportrichtungsänderung von 270° stattfinden,
was letztlich aber wiederum eine absolute Richtungsänderung
zwischen Eintritt und Austritt um nur 90° zur Folge hätte,
wobei aber die Austrittsrichtung bezüglich der insgesamt
um nur 90° umgelenkten Materialbahn M gerade entgegengesetzt
orientiert wäre.
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Jede
Bahnumlenkeinheit 2 enthält ein oder mehrere,
insbesondere über eine Längserstreckung verfügende
Materialbahn-Umlenkelemente UMS, UMO, um die die Materialbahn M
beim Durchlaufen der Bahnumlenkeinheit 2 umläuft.
Unter diesen Umlenkelementen finden sich ein oder mehrere schräge Materialbahn-Umlenkelemente
UMS, die in einem Winkel von 45° geneigt zur Transportrichtung 5 der ankommenden
Materialbahn M ausgerichtet sind, wobei sie sich gleichzeitig in
einer zur Bahnebene der Materialbahn M parallelen Ebene erstrecken.
Läuft die Materialbahn M um ein solches schräges
Materialbahn-Umlenkelement UMS um, erfährt ihre Transportrichtung 5 eine
Richtungsänderung um 90°, derart, dass die Normalenebenen
der Materialbahn M vor und nach der Umlenkung rechtwinkelig zueinander
verlaufen, wobei zweckmäßigerweise die Bahnebenen
der vor und nach der Umlenkstelle liegenden Bahnabschnitte mit Abstand
parallel zueinander verlaufen.
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Das
Herumlaufen um ein schräges Materialbahn-Umlenkelement
UMS hat automatisch auch ein Verdrehen der Materialbahn M um ihre
Längsachse zur Folge, wobei der Drehwinkel insbesondere
180° beträgt, so dass die Materialbahn M quasi
einmal gewendet wird. Eine ursprünglich nach oben weisende erste
Seitenfläche Ma weist dann nach unten.
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Folgt
auf ein 45° schräges Materialbahn-Umlenkelement
UMS ein weiteres solches 45° schräges Materialbahn-Umlenkelement
UMS, kann eine weitere Transportrichtungsänderung um 90° erzielt
werden, die wiederum mit einem Verdrehen um 180° um die
Längsachse 9 der Materialbahn M verbunden ist, so
dass die Materialbahn M insgesamt zweimal gewendet wurde, so dass
ihre anfänglich oben liegende erste Seitenfläche
Ma erneut oben zu liegen kommt.
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Die
Bahnumlenkeinheit 2 kann außer mindestens einem
schrägen Materialbahn-Umlenkelement UMS auch noch mindestens
ein rechtwinkelig zur Transportrichtung 5 der ankommenden
Materialbahn M ausgerichtetes und sich dabei in einer zur Bahnebene
parallelen Ebene erstreckendes Materialbahn-Umlenkelement enthalten,
das auf Grund seiner vorgenannten rechtwinkeligen Ausrichtung als „orthogonales
Materialbahnumlenkelement” UMO bezeichnet sei. Exemplarisch
verfügt nur das Ausführungsbeispiel der 1–7 über
mindestens ein und zweckmäßigerweise mehrere solcher
orthogonalen Materialbahn-Umlenkelemente UMO, deren Charakteristik
darin besteht, dass bei einer um sie umlaufenden Materialbahn M
die Ausrichtung der Normalenebene der Materialbahn M nicht verändert wird.
Es liegt quasi eine gerade Umlenkung vor.
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Beim
ungeschützten Umlaufen um die Materialbahn-Umlenkelemente
UMS, UMO unterläge die Materialbahn M einer nicht unerheblichen
Beschädigungsgefahr, insbesondere bedingt durch auftretende
Reibung und/oder durch zwischen der Leitfläche 15 der
Umlenkelemente und der Materialbahn M anfallende Verunreinigungen.
Die Bahnumlenkeinheiten 2 sind daher in vorteilhafter Weise
mit einem zusätzlichen, eine Schutzfunktion erfüllenden
Trägerband T ausgestattet, das aus einem endlos in sich geschlossenen
Bandkörper besteht und das über ein leichtes Biegen
ermöglichende flexible Eigenschaften verfügt.
Das Trägerband T kann beispielsweise folienartig ausgebildet
sein und über eine Materialstärke verfügen,
die sehr gering ist, wobei es insbesondere auch dünner
sein kann als die Materialbahn M.
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Während
die Materialbahn M durch die Bahnumlenkeinheit 2 hindurchtritt,
verbleibt das Trägerband T darin und führt vor
Ort eine durch Pfeile 8 angedeutete Umlaufbewegung 8 mit
der durch die Pfeile angedeuteten Umlaufrichtung aus.
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Bei
seiner Umlaufbewegung 8 wird das Trägerband T
durch mehrere mit dem Kürzel „U” gekennzeichnete
Trägerband-Umlenkelemente geführt und umgelenkt.
Diese Trägerband-Umlenkelemente U haben keinen eigenen
Antrieb, das Trägerband T erfährt seine für
die Umlaufbewegung 8 verantwortliche Antriebskraft allein
durch die Materialbahn M, die an einem als Antriebsabschnitt 12 bezeichneten
Längenabschnitt des Trägerbandes T zumindest partiell derart
mit Vorspannung anliegt, dass sich in der hierbei zusammenfallenden
Transportrichtung 5 und Umlaufrichtung 8 eine
kraftschlüssige, schlupffreie Mitnahmeverbindung einstellt.
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Hierbei
ist wesentlich, dass die Materialbahn M zur Herstellung des Antriebskontaktes
ausschließlich an einer von den Trägerband-Umlenkelementen U
abgewandten Außenfläche Ta des Trägerbandes
T anliegt. Die Materialbahn M gelangt also beim Hindurchlaufen durch
die Bahnumlenkeinheit 2 niemals in direkten Kontakt mit
einem der Trägerband-Umlenkelemente U. Mit anderen Worten
wird die Materialbahn M beim Hindurchlaufen durch die Bahnumlenkeinheit 2 von
dem Trägerband T getragen, wovon dessen Bezeichnung „Trägerband” herrührt.
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Ein
weiterhin wesentlicher Aspekt besteht darin, dass jedes der für
die Umlenkung der Materialbahn M verantwortlichen Materialbahn-Umlenkelemente
UMS, UMO unmittelbar von jeweils einem der Trägerband-Umlenkelemente
U gebildet ist. Es sind also Trägerband-Umlenkelemente
U vorhanden, die ausschließlich der Führung und
Umlenkung des Trägerbandes T bei ihrer Umlaufbewegung dienen,
und es sind darüber hinaus auch noch solche Trägerband-Umlenkelemente
U vorhanden, die eine Doppelfunktion erfüllen, indem sie
sowohl das um sie auflaufende Trägerband T umlenken als
auch mittelbar die auf der Außenfläche Ta des
Trägerbandes T liegende Materialbahn M.
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Entlang
einer Teillänge des Trägerbandes T – vorstehend
als Antriebsabschnitt 12 bezeichnet – bewegen
sich die Materialbahn M und das Trägerband T somit parallel
und gleichgerichtet. Das Trägerband T verhindert einen
Kontakt der Materialbahn M mit allen als Materialbahn-Umlenkelemente
UMS, UMO fungierenden Trägerband-Umlenkelementen U, wobei
der direkte und schlupffreie Antrieb des Trägerbandes T
durch die Materialbahn M den Effekt hat, dass zwischen der Außenfläche
Ta des Trägerbandes T und der daran anliegenden zweiten
Seitenfläche Mb der Materialbahn M keine Relativbewegung
auftritt, die Schäden an der Materialbahn M hervorrufen
könnte.
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In
der Zeichnung sind die einzelnen Trägerband-Umlenkelemente
jeweils noch zusätzlich zu dem Kürzel „U” mit
einer Zahl bezeichnet, um ihre Unterscheidung zu vereinfachen. Außerdem
werden die Trägerband-Umlenkelemente U auch als „schräge” oder „orthogonale” Trägerband-Umlenkelemente bezeichnet,
je nachdem, ob sie schräg und hierbei insbesondere um 45° geneigt
zur Transportrichtung 5 ausgerichtet sind oder rechtwinkelig
dazu.
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Das
Ausführungsbeispiel der 1–7 beinhaltet
mehrere schräge Trägerband-Umlenkelemente, die
mit U1, U4, U6 und U9 bezeichnet sind. Von diesen bilden die beiden
schrägen Trägerband-Umlenkelemente U1 und U4 zugleich
ein schräges Materialbahn-Umlenkelement UMS.
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Beim
Ausführungsbeispiel der 8–10 sind
alle Trägerband-Umlenkelemente U als schräge Trägerband-Umlenkelemente
U1, U2, U3, U4 ausgebildet, von denen ein, zwei oder drei Stück
zugleich als schräge Materialbahn-Umlenkelemente UMS nutzbar
sind. Abgebildet ist in durchgezogenen Linien die ausschließliche
Nutzung eines schrägen Trägerband-Umlenkelementes
U1 als schräges Materialbahn-Umlenkelement UMS, wobei zur
Realisierung des strichpunktiert angedeuteten Materialbahnverlaufes
auch noch das sich anschließende schräge Trägerband-Umlenkelement
U2 als schräges Materialbahn-Umlenkelement UMS genutzt
wird.
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Die
schrägen Trägerband-Umlenkelemente U sind ortsfest
angeordnet, wobei sie im Falle der 1–7 an
einem Vorrichtungsgestell 13 befestigt sind, während
sie gemäß 8–10 randseitig
an einer Tragplatte 14 fixiert sind, die ihrerseits an einem
nicht weiter abgebildeten Vorrichtungsgestell angebracht sein kann.
Die schrägen Trägerband-Umlenkelemente U verfügen
an ihrer insbesondere entsprechend einem Zylindermantel oder einem Zylindermantelabschnitt
gebildeten Außenfläche über eine Leitfläche 15 für
das umzulenkende Trägerband T. Die Besonderheit dieser
Leitfläche 15 besteht darin, dass sie eine äußerst
feinporöse Oberfläche aufweist, die daraus resultiert,
dass die Wandung 16 des schrägen Trägerband-Umlenkelementes
U zumindest teilweise aus einem mikroporösen Material besteht.
Diese Wandung 16 begrenzt einen nur in 2 und 9 ersichtlichen,
im Innern des betreffenden schrägen Trägerband-Umlenkelementes
U ausgebildeten Hohlraum 17, der einen Gasverteilraum bildet,
welcher mit einer Druckgasleitung 18 in Verbindung steht.
Im Betrieb der Bahnführungsvorrichtung 1 wird
dem Gasverteilraum 17 unter atmosphärischem Überdruck
stehendes Druckgas zugeführt, das dann gemäß Pfeilen 22 durch
das mikroporöse Material hindurchtritt und zwischen der
Leitfläche 15 und der dieser gegenüberliegenden
Innenfläche Tb des Trägerbandes T ein das Trägerband
T berührungslos tragendes Gaspolster generiert.
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Abgesehen
von einem mikroporösen Material könnte die Gasdurchlässigkeit
der Wandung 16 auch durch andere Maßnahmen realisiert
werden, beispielsweise durch das Einbringen von die Wandung 16 durchsetzenden
Bohrungen.
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Zweckmäßigerweise
wird man die zur Generierung des Gaspolsters dienende Leitfläche 15 nur
in denjenigen Umfangsbereichen der Trägerband-Umlenkelemente
U vorsehen, die auch tatsächlich vom Trägerband
T umschlungen werden. Die übrigen Bereiche können
gasundurchlässig sein, um den Gasverbrauch zu minimieren.
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Bei
dem Druckgas handelt es sich insbesondere um Druckluft. Alternativ
oder zusätzlich kann es sich aber auch um Wasserdampf handeln,
wenn eine Befeuchtung des Trägerbandes T aus bestimmten Gründen
gewünscht ist, oder um ein sonstiges gasförmiges
Medium.
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Durch
das Gaspolster wird eine unmittelbare Berührung zwischen
dem Trägerband T und dem Trägerband-Umlenkelement
U vermieden, so dass die Umlaufbewegung des Trägerbandes
T sehr leichtgängig ist und der durch Reibung übertragenen Antriebskraft
der Materialbahn M kein erhöhter Widerstand entgegengesetzt
wird.
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Prinzipiell
können auch die orthogonalen Trägerband-Umlenkelemente
U, beim Ausführungsbeispiel der 1–7 sind
dies die Trägerband-Umlenkelemente U2, U3, U5, U7, U8,
U10 und U11, zur Generierung eines Gaspolsters ausgebildet sein.
Da das Trägerband T beim Umlenken um die orthogonalen Trägerband-Umlenkelemente
U jedoch keine Querbewegung in der Längsrichtung der Trägerband-Umlenkelemente
U ausführt, lässt sich eine widerstandsarme Umlenkung
auch bereits dann realisieren, wenn wie gemäß 1–7 die
orthogonalen Trägerband-Umlenkelemente in Form von bezüglich
des Vorrichtungsgestells 13 um ihre Längsachse 23 frei
drehbar gelagerten, antriebslosen Umlenkwalzen gebildet sind.
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Gemäß 1 bis 7 sind
die zur Erzeugung eines Gaspolsters ausgebildeten Trägerband-Umlenkelemente
U zweckmäßigerweise stangenförmig ausgebildet,
wobei zur einfachen Realisierung des Gasverteilraumes 17 eine
rohrförmige Struktur bevorzugt wird.
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In 6 sind
die Anfangs- und Endbereiche des bevorzugt durchgehend mit der Materialbahn
M in flächigem Kontakt stehenden Antriebsabschnittes 12 des
Trägerbandes T durch eine stichpunktierte Linie 24 kenntlich
gemacht. Der restliche Längenabschnitt des Trägerbandes
T wird im Folgenden als Rücklaufabschnitt 25 bezeichnet
und wird auch in geeigneter Weise durch Trägerband-Umlenkelemente U
umgelenkt, ohne jedoch mit der Materialbahn M in Kontakt zu stehen.
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In 5 ist
strichpunktiert eine Einrichtung 26 angedeutet, die im
Bereich des Rücklaufabschnittes 25 angeordnet
ist und bei der es sich beispielsweise um eine Reinigungseinrichtung
handelt, die das Trägerband T während ihres Umlaufes
ständig von Verschmutzungen säubert.
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Alternativ
könnte die Einrichtung 26 auch eine Materialauftragseinrichtung
sein, um beliebige Materialien bzw. Substanzen auf das Trägerband
T aufzubringen, die das Trägerband T dann im Kontaktbereich
mit der Materialbahn M auf diese Materialbahn M überträgt.
Ebenso möglich wäre eine Ausgestaltung der Einrichtung 26 als
Temperiereinrichtung, beispielsweise als Kühleinrichtung
oder als Heizeinrichtung. Auch eine beliebige Kombination der vorgenannten
Arten von Einrichtungen 26 ist möglich.
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Prinzipiell
kann das Trägerband T aus einem einzigen Material bestehen.
Die 5 zeigt jedoch in dem etwas vergrößerten
Ausschnitt 27, dass das Trägerband T beispielsweise
auch einen mehrschichtigen und insbesondere zweischichtigen Aufbau
haben kann, wobei die die Außenfläche Ta bildende äußere
Materialschicht 28 insbesondere in Bezug auf optimierte
Hafteigenschaften ausgelegt ist und die die Innenfläche
Tb bildende innere Materialschicht 32 in Bezug auf einen
minimierten Reibkoeffizienten.
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Es
besteht auch die Möglichkeit, das Trägerband T
einseitig oder beidseitig aus verschiedenen Materialien zu realisieren.
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Des
Weiteren könnte anstelle nur eines Trägerbandes
T eine Mehrzahl von parallel nebeneinander verlaufenden Trägerbändern
zum Tragen und Schützen der Materialbahn M vorhanden sein,
wie dies in 4 strichpunktiert angedeutet
ist.
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Im
Folgenden soll der vorteilhafte konkrete Aufbau der in 1 bis 7 abgebildeten,
als Wendeeinheit fungierenden Bahnumlenkeinheit 2 erläutert
werden. Die beste Übersicht verleihen dabei die 6 und 7,
die das Trägerband T und die Materialbahn M jeweils einzeln
zeigen, wobei die Bereiche, in denen sich normalerweise die Trägerband-Umlenkelemente
U befinden, mit den entsprechenden Bezugsziffern der Trägerband-Umlenkelemente
U versehen sind. Die im Betrieb vorhandene Zuordnung zwischen dem
Trägerband T und der Materialbahn M lässt sich
leicht vorstellen, wenn man die beiden Band- bzw. Bahnverläufe
gedanklich so in Überdeckung bringt, dass die identisch
bezeichneten Trägerband-Umlenkelemente beider Figuren an
der gleichen Stelle liegen.
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Die
Umlenk- bzw. Wendeeinheit 2 gemäß 1 bis 7 besitzt
ein sich an den Eintrittsbereich 6 der Bahnumlenkeinheit 2 anschließendes schräges
erstes Trägerband-Umlenkelement U1, das in einer beim Ausführungsbeispiel
horizontalen ersten Ebene E1 verläuft und um 45° bezüglich
der Eintritts-Transportrichtung 5a geneigt ist.
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Seitlich
neben diesem ersten Trägerband-Umlenkelement U1 in demjenigen
Seitenbereich, der dem in der Eintritts-Transportrichtung 5a weiter
vorne liegenden Endabschnitt des ersten Trägerband-Umlenkelementes
U1 zugeordnet ist, verläuft ein ebenfalls in der ersten
Ebene E1 angeordnetes orthogonales zweites Trägerband-Umlenkelement
U2, dessen Längsachse parallel zur Eintritts-Transportrichtung 5a ausgerichtet
ist. Das Trägerband T umschlingt von oben her das schräge
erste Trägerband-Umlenkelement U1 um 180°, um
dann im rechten Winkel zur Eintritts-Transportrichtung 5a von
unten her um 90° um das orthogonale zweite Trägerband-Umlenkelement
U2 herumzugreifen.
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Daran
anschließend greift das Trägerband T um 90° um
ein orthogonales drittes Trägerband-Umlenkelement U3 herum,
das parallel zu dem orthogonalen zweiten Trägerband-Umlenkelement
U2 angeordnet ist und sich in einer zu der ersten Ebene nach oben
hin parallel versetzten zweiten Ebene E2 erstreckt.
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Anstelle
der beiden zweiten und dritten Trägerband-Umlenkelemente
könnten auch ein einziges, einen entsprechend größeren
Durchmesser aufweisendes Trägerband-Umlenkelement vorgesehen sein.
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Nach
Verlassen des dritten Trägerband-Umlenkelementes U3 erstreckt
sich das Trägerband T in einer zu der zweiten Ebene E2
parallelen Ebene, bis es von oben her ein mit Abstand oberhalb des
schrägen ersten Trägerband-Umlenkelementes U1
angeordnetes schräges viertes Trägerband-Umlenkelement
U4 um 180° umschlingt. Letzteres ist um 90° verdreht
zu dem schrägen ersten Trägerband-Umlenkelement
U1 angeordnet, so dass sich in der Draufsicht eine kreuzförmige
Konfiguration ergibt.
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Das
Trägerband T verlässt das schräge vierte
Trägerband-Umlenkelement U4 an seiner Unterseite und verläuft
dann gleichgerichtet mit der Eintritts-Transportrichtung 5a bis
in den Austrittsbereich 7, wo es von unten her um 180° um
ein rechtwinkelig zu der Eintritts-Transportrichtung 5a ausgerichtetes orthogonales
fünftes Trägerband-Umlenkelement U5 herumgeschlungen
ist. Letzteres erstreckt sich in der zweiten Ebene E2.
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Nach
einer Umschlingung um 180° verlässt die Trägerbahn
T das orthogonale fünfte Trägerband-Umlenkelement
U5 mit der Eintritts-Transportrichtung 5a entgegengesetzter
Richtung, um anschließend von unten her ein schräges
sechstes Trägerband-Umlenkelement U6 um 180° zu
umschlingen, das in einer oberhalb der zweiten Ebene E2 parallel
zu dieser angeordneten dritten Ebene E3 verläuft und parallel
zu dem schrägen vierten Trägerband-Umlenkelement
U4 ausgerichtet ist.
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Das
Trägerband T verlässt das sechste Trägerband-Umlenkelement
U6 im oberen Bereich und verläuft dann rechtwinkelig zur
Eingangs-Transportrichtung 5a seitwärts nach außen,
wo es ein in der dritten Ebene E3 angeordnetes orthogonales siebtes Trägerband-Umlenkelement
U7 von oben her um 90° umschlingt, welches zu der Eintritts-Transportrichtung 5a parallel
ausgerichtet ist.
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Von
dort aus erstreckt sich das Trägerband T vertikal nach
unten, wobei es mit Abstand an demjenigen Längenabschnitt
des Trägerbandes T vorbeiläuft, der sich in vertikaler
Richtung zwischen den beiden orthogonalen zweiten und dritten Trägerband-Umlenkelementen
U2, U3 erstreckt.
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Auf
diese Weise gelangt das Trägerband T zu einem in einer
zu der ersten Ebene E1 parallelen vierten Ebene E4 angeordneten
orthogonalen achten Trägerband-Umlenkelement U8, das zu
dem orthogonalen siebten Trägerband-Umlenkelement U7 parallel
ausgerichtet ist. Es liegt außerdem unterhalb des orthogonalen
zweiten Trägerband-Umlenkelementes U2.
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Nach
einer Umschlingung um 90° des achten Trägerband-Umlenkelementes
U8 verläuft das Trägerband T rechtwinkelig zur
Eintritts-Transportrichtung 5a wieder nach innen, um ein
ebenfalls in der vierten Ebene E4 angeordnetes und zu dem ersten
schrägen Trägerband-Umlenkelement U1 paralleles
schräges neuntes Trägerband-Umlenkelement U9 von
unten her um 180° zu umschlingen.
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Derart
umgelenkt verläuft das Trägerband T entgegen der
Eintritts-Transportrichtung 5a in Richtung zum Eintrittsbereich 6,
wo es von unten her ein zur Eintritts-Transportrichtung 5a rechtwinkeliges
orthogonales zehntes Trägerband-Umlenkelement U10 von unten
her umschlingt, das in einer zwischen der vierten Ebene E4 und der
ersten Ebene E1 platzierten fünften Ebene E5 angeordnet
ist.
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Nach
einer Umschlingung des orthogonalen zehnten Umlenkelementes U10
von 90° erstreckt sich das Trägerband T vertikal
nach oben, um sodann ein zu dem zehnten Trägerband-Umlenkelement
U10 paralleles, in dem Eintrittsbereich 6 in der ersten
Ebene E1 angeordnetes orthogonales elftes Trägerband-Umlenkelement
U11 um wiederum 90° oben herum zu umschlingen. Von dort
nun verläuft das Trägerband in der Eintritts-Transportrichtung 5a bis
zu dem schrägen ersten Umlenkelement U1, womit sich der
Kreislauf geschlossen hat.
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Eine
Besonderheit dieser Anordnung besteht darin, dass das erste, zweite,
dritte und vierte Trägerband-Umlenkelement U1, U2, U3 und
U4 jeweils gleichzeitig ein Materialbahn-Umlenkelement UMS, UMO
bildet, wobei die Materialbahn M an der von diesen Trägerband-Umlenkelementen
abgewandten Außenfläche Ta des Trägerbandes
T anliegt. Die Zufuhr der Materialbahn M in die Bahnumlenkeinheit und
auf das Trägerband T erfolgt in dem Eintrittsbereich 6 auf
den sich zwischen dem orthogonalen elften Trägerband-Umlenkelement
U11 und dem schrägen ersten Trägerband-Umlenkelement
U1 verlaufenden Längenabschnitt der Trägerbahn
T.
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Der
Austritt der Materialbahn M aus der Bahnumlenkeinheit 2 findet
in dem Austrittsbereich 7 statt, und zwar durch einen Austrittsspalt
hindurch, der zwischen dem orthogonalen fünften Trägerband-Umlenkelement
U5 und einer hierzu parallelen, in der ersten Ebene E1 angeordneten
Ausgabewalze A definiert ist.
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Besonders
kompakt ist die Bahnumlenkeinheit 2 insbesondere auch dadurch,
dass das schräge erste und neunte Trägerband-Umlenkelement
U1, U9 gemeinsam in einer zu der ersten Ebene E1 rechtwinkeligen
ersten Orthogonalebene O1 angeordnet sind und das schräge
vierte und sechste Trägerband-Umlenkelement U4, U6 gemeinsam
in einer zu der ersten Ebene E1 ebenfalls parallelen zweiten Orthogonalebene
O2, die rechtwinkelig zu der ersten Orthogonalebene O1 verläuft
und selbige unter Bildung einer Kreuzstruktur schneidet.
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Durch
den geschilderten Aufbau der Bahnumlenkeinheit 2 gemäß 1–7 wird
erreicht, dass der in dem Austrittsbereich 7 aus der Bahnumlenkeinheit 2 austretende
Austrittsabschnitt 33 der Materialbahn M im Vergleich zu
dem in dem Eintrittsbereich 6 in die Bahnumlenkeinheit 2 eintretenden
Eintrittsabschnitt 34 der Materialbahn M um 180° um
die Bahnlängsachse verdreht ist, insgesamt also eine Wendung
vorliegt, wobei die Transportrichtung 5 weiterhin mit derjenigen
im Eintrittsbereich 6 zusammenfällt.
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Nachfolgend
soll das Ausführungsbeispiel der 8 bis 10 näher
beschreiben werden. Dieses zeichnet sich besonders dadurch aus,
dass es über insgesamt vier schräge Trägerband-Umlenkelemente
U1–U4 verfügt, die entlang den vier Seiten eines
quadratischen Rechteckes ausgerichtet sind und hierbei in einer
gemeinsamen Hauptebene HE verlaufen. Die vier schrägen
Trägerband-Umlenkelemente U1–U4 sind insbesondere
von den Randbereichen einer quadratischen Umlenkplatte 35 gebildet, wobei
die Möglichkeit besteht, aus den vier schrägen Trägerband-Umlenkelementen
U1–U4 einen Rahmen zu bilden, der von einer plattenartigen
Füllung ausgefüllt ist.
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Jedenfalls
definieren die vier schrägen Trägerband-Umlenkelemente
U auf diese Weise eine flache, vorzugsweise plattenförmige
Umlenkstruktur 36 mit einer großflächigen
ersten Seite 37 und einer diesbezüglich entgegengesetzten
großflächigen zweiten Seite 38, die also
diesseits und jenseits der Hauptebene HE liegen.
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Das
Trägerband T ist nun ebenfalls einem quadratischen Verlauf
entsprechend um die Umlenkstruktur 36 herumgeschlungen,
wobei es in den in der Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Eckbereichen 42 der
Umlenkstruktur 36 abwechselnd auf der ersten Seite 37 und
der zweiten Seite 38 verläuft.
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Auf
diese Weise ergibt sich ein Längsverlauf des Trägerbandes
T mit je zwei zueinander parallelen Trägerband-Längenabschnitten 43, 44, 45, 46 auf beiden
Seiten 37, 38, wobei die beiden Trägerband-Längenabschnitte 43, 45 auf
der ersten Seite 37 rechtwinkelig zu den beiden Trägerband-Längenabschnitten 44, 46 der
zweiten Seite 38 verlaufen.
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Somit
ergibt sich ein sich über die erste Seite 37 erstreckender
erster Trägerband-Längenabschnitt 43,
ein sich nach Umlenkung um das erste schräge Trägerband-Umlenkelement
U1 daran anschließendes, auf der zweiten Seite 38 verlaufender
zweiter Trägerband-Längenabschnitt 44,
ein sich nach Umlenkung um das zweite Trägerband-Umlenkelement U2
daran anschließender, wiederum auf der ersten Seite 37 verlaufender
dritter Trägerband-Längenabschnitt 45,
und schließlich ein sich daran nach Umlenkung um das dritte
Trägerband-Umlenkelement U3 anschließender, neuerlich
auf der zweiten Seite 38 verlaufender vierter Trägerband-Längenabschnitt 46.
An letzteren schließt sich dann nach Umlenkung um das vierte
Trägerband-Umlenkelement U4 wieder der erste Trägerband-Längenabschnitt 43 an.
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Exemplarisch
ist der Eintrittsbereich 6 dem schrägen vierten
Trägerband-Umlenkelement U4 zugeordnet. Dort wird die Materialbahn
M eingeführt und liegt sodann auf dem ersten Trägerband-Längenabschnitt 43 und,
nach Umlenkung um das schräge erste Trägerband-Umlenkelement
U1, auf dem zweiten Trägerband-Längenabschnitt 44 an
der der ersten Seite 37 entgegengesetzten zweiten Seite 38.
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Durch
den auf Grund von Reibung haftenden Kontakt zwischen der Materialbahn
M und dem jeweils ersten und zweiten Trägerband-Längenabschnitt 43, 44 wird
das Trägerband T zu der kontinuierlichen Umlaufbewegung 8 angetrieben.
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Je
nachdem, ob der Austrittsbereich 7 wie abgebildet dem schrägen
zweiten Trägerband-Umlenkelement U2 zugeordnet oder aber
dem schrägen dritten oder vierten Trägerband-Umlenkelement
U3, U4, verlässt die Materialbahn M die Umlenkstruktur 36 mit
einer Austritts-Transportrichtung 5b die rechtwinkelig
oder gleichachsig zur Eintritts-Transportrichtung 5a verläuft.
Dementsprechend hat sich die Transportrichtung, wenn man sämtliche
Winkeländerungen addiert, um 90°, um 180° oder
um 270° geändert.
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Zweckmäßigerweise
ist die Bahnebene der Materialbahn M in jedem gewählten
Austrittsbereich 7 parallel zur Bahnebene im Eintrittsbereich 6 angeordnet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 2520746
A1 [0003]
- - DE 102007058405 A1 [0004]
- - DE 60314136 T2 [0008]
- - EP 0873846 B1 [0026]
- - DE 102005001518 A1 [0027]