DE2216773A1

DE2216773A1 - Positioniervorrichtung

Info

Publication number: DE2216773A1
Application number: DE19722216773
Authority: DE
Inventors: Robert Toulouse Haute Garonne Regipa (Frankreich)
Original assignee: Centre National dEtudes Spatiales CNES
Current assignee: Centre National dEtudes Spatiales CNES
Priority date: 1971-04-09
Filing date: 1972-04-07
Publication date: 1972-10-19
Also published as: FR2136840B1; US3779443A; GB1336963A; FR2136840A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Positionieren oder Herstellen einer Sollage für wenigstens einen Rand eines flexiblen oder schmiegsamen Filmes, einer Folie od.dgl., der unter der Wirkung von Antriebsmitteln kontinuierlich bewegbar ist, insbesondere, um einer bestimmten Arbeitsoperation oder Behandlung unterworfen zu werden. Diese Vorrichtung ist in allen denjenigen Fällen verwendbar, in denen es erforderlich ist, dem Rand eines Filmes od.dgl. eine genau bestimmte Lage bei einem natürlichen Spannungszustand ohne nennenswerte Dehnung oder Längenänderung zu erteilen.

Eine solche Vorrichtung kann insbesondere auf dem Gebiet des Verpackens oder EinhÜllens mit Kunststoff-Filmen oder -Folien Anwendung finden. Auf diesem Gebiet kommen häufig Operationen und Arbeitsgänge wie das Siegeln der Ränder eines Filmes, Doppeln derselben durch Versteifungsbänder, Verbinden mit einem anderen Element usw. vor. Die Vorrich-

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tung kann weiterhin von Vorteil sein für die Herstellung, von Ballons aus synthetischem Material, insbesondere von Ballons natürlicher Form, die durch Zusammenfügen mehrerer Bahnen gebildet werden. In diesem letzteren Fall wird die Posit.ioniervorrichtung es ermöglichen, die zur Verbindung der Bahnen dienenden Köpfe oder ggfs. der Einfaßsysteme, die dazu dienen, die Ränder solcher Bahnen zum Zweck der Versteifung durch ein Band zu verstärken, unter einwandfreien Bedingungen zu beschicken.

Die herkömmlichen Vorrichtungen zum Positionieren von Filmrändern bestehen generell aus komplizierten mechanischen Systemen, die insbesondere auf elastischen Teilen montierte Walzen aufweisen, um den Film durch Ausüben eines Drukkes auf denselben festzuhalten. Solche Systeme haben insbesondere zwei wesentliche Nachteile. Der eine, der sich aus ihrer Kompliziertheit ergibt, bezieht sich auf die Herstellungskosten, auf den Raumbedarf und die Sperrigkeit sowie auf ihre Empfindlichkeit und Störungsanfälligkeit. Der andere Nachteil liegt darin, daß man gezwungen ist, die genannten Walzen mit einem verhältnismäßig großen Druck auf den Film einwirken zu lassen, um eine unbeabsichtigte Lageänderung zu verhindern. Dieser Druck bedingt eine Erhöhung der erforderlichen Antriebsleistung für das Bewegen des Filmes und bringt die ernsthafte Gefahr von Dehnungen des Filmes mit sich, die für die Qualität und die Regelmäßige keit des Arbeitsvorganges nachteilig sind, dem der Film

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unterwerfen werden soll. DieserCletstgenannte Nachteil ist besonders schwerwiegend bei Filmen von hohem Elastizitätsmodul.

Ein erstes Ziel der Erfindung ist es, eine Positioniervorrichtung von einfachem Aufbau zu schaffen, die kein bewegliches, auf einer elastischen Feder montiertes Element benötigt und die sich durch einen günstigen Herstellungspreis sowie durch Robustheit und ünanfälligkeit gegen Stö·³ rungen auszeichnet.

Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, die üblicherweise angewendeten, auf den Film einwirkenden Drücke herabzusetzen und zugleich die Gefahren von seit liehen Auslenkung©*! desselben zu verringern.

Zu diesem Zweck sieht die Erfindung ein® Vorriohtung .vor», die für jeden zu positionierenden Rand eines Filmes, einer Folie od.dgl. folgende Merkmale aufweist;

- zwei benachbarte Führungselemente mit zwei sich gegenüberliegenden Führungsflächen, deren Abstand voneinander etwas größer als die Dicke des Filmes ist und zwischen denen der Rand des Filmes hindurchbewegbar ist;

- Anschlagmittel, die mit einem zur Fortbewegungsrichtung des Filmes parallelen Positionierbereich oder Positionierfeld versehen sind, an das sich der Rand des durch die genannten Flächen geführten Filmes anlegen und auf dem er gleiten kann;

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- wenigstens ein Paar von Rollen oder Rädchen, die symmetrisch beiderseits der Führungselemente angeordnet und mit schmiegsamen Bekleidungen oder Mänteln als Laufflächen versehen sind, zwischen denen der Rand des Filmes elastisch erfaßt werden kann, wobei die Drehebene dieser Rolen oder Rädchen gegenüber dem vorerwähnten Positionierfeld leicht geneigt ist, derart, daß die Mäntel der Rollen oder Rädchen beim Durchgang des Filmes auf diesen Kräfte ausüben, die zum Positionierfeld hin gerichtet sind und den Rand des Filmes an dasselbe anzulegen suchen.

Die Führungselemente, die einfache, einander gegenüberliegende Platten od.dgl. sein können, definieren die Lage der Ebene, in welcher der Film zu liegen kommt. Sie entfernen Falten, die eventuell an den Rändern des Films vorhanden sein können, und verhindern ein Wellen des Filmes in dem gesamten Bereich, in dem dieser durch die Elemente geführt ist. Mit anderen Worten gesagt, verleihen diese Elemente dem Film in dem betreffenden Bereich eine künstliche Steifigkeit .

Weiterhin bewirken die mit schmiegsamen Mänteln ausgestatteten Rollen oder Rädchen infolge der Neigung ihrer Drehebenen, indem sie auf den Film einen schwachen Druck ausüben, eih ständiges Anlegen des Randes des Films an das Positionierfeld, welches in der Ebene des Filmes die Lage des Randes definiert.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung weist der schmiegsame Mantel jeder Rolle eine konische, sich zum PositionierfeId hin erweiternde Form auf. Infolge dieser Konizität haben die zu jedem Zeitpunkt auf den Film auftreffenden Mantellinien der Rollenaußenfläche oder Rollenbekleidung eine bestimmte Neigung mit Beaug auf eine Lotrechte zur Ebene desselben. Bei einer zufälligen· Verlagerung des Filmrandes in einer dem Positionierfeld entgegengesetzten Richtung beginnt der konische Mantel der Rolle infolge eines sich aus seiner Verformung ergebenden Einzwängeffektes einen Druck auszuüben, der höher als derjenige im Normalzustand ist. Dieser Druck wirkt einem Ausweichen oder Zurückgehen des Filmes entgegen und bleibt bis zum Verschwinden der Ursache des Ausweichens bestehen. Bereits vor dem Wegfall einer solchen Ursache nimmt der Rand des Filmes wieder eine einwandfreie Position ein, in der er sich gegen das Positionierfeld abstützt, und zwar wegen der Schrägstellung der Drehebenen der Rollen, die, wie bereits erwähnt, den Film immer zum Positionierfeld zurückzuführen suchen.

Eine solche Vorrichtung übt deshalb im normalen Betrieb nur sehr geringe Drücke auf den Film aus, besitzt jedoch die Fähigkeit, automatisch wesentlich höhere Querdrücke dann zu erzeugen, wenn solche zu einem wirksamen Zurückhalten des Filmes erforderlich werden.

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Der schmiegsame Mantel jeder Rolle kann zur Erhöhung seiner Wirksamkeit vorteilhaft durch einen Satz von konischen Scheiben oder Ronden aus elastischem Material gebildet sein, die einander benachbart angeordnet sind. Eine solche Ausbildung erhöht das Verformungsvermögen des Mantels und verstärkt den Einzwängeffekt beim Festhalten bzw. Zurückführen des Filmes.

Weiterhin können die Rollen gegenüber öffnungen oder Fenstern angeordnet sein, die sich in den Führungselementen für den Film vorsehen lassen. Die schmiegsamen Mäntel als Laufflächen kommen daher durch die genannten Öffnungen hindurch in der Mitte der geführten und infolgedessen versteiften Fläche des Filmes zur Berührung mit diesem.

Bei einer besonderen Form der Vorrichtung, die zum Positionieren zweier Filme Rand an Rand dient, insbesondere im Hinblick auf ein Verbinden derselben, sind vorteilhaft die beiden einem Film zugeordneten Führungsflächen jeweils koplanar den dem anderen Film zugeordneten Führungsflächen, so daß sie jeweils in einer Ebene liegen, während die den beiden Filmen zugeordneten Positionierfelder jeweils durch die beiden Seiten einer Folie, eines Blattes, einer dünnen Platte, einer feinen Lamelle od.dgl. gebildet sind, die zwischen den jeweiligen Führungselementen des einen und des anderen Filmes angebracht ist. Mit anderen Worten, die jeden Film positionierenden Mittel sind identisch und symmetrisch mit Bozug auf die genannte Platte, Lamelle od.dgl.

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angeordnet« Die beiden Seiten derselben, die wegen ihrer geringen Dicke sehr nahe zusammenliegen, ergeben eine Positionierung der Filme im wesentlichen Rand an Rand« Eine derart ausgebildete Vorrichtung besitzt besondere praktische Bedeutung, weil es sehr häufig "vorkommt, daß die Ränder von Filmen od.dgl. in derselben Ebene gegeneinander angeordnet werden müssen, meist zu dem Zweck, sie miteinander zu verbinden, insbesondere mit Hilfe eines Anschluß- oder Verbindung®⁰ bandes, -Streifens od.dgl. .

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in fester Lage unmittelbar vor denjenigen Organen angebracht sein, die an dem Film einen Arbeitsvorgang vollziehen sollen., für dessen Durchführung er positioniert wird. Weiterhin kann die Vorrichtung aber auch von- einem Arm gehalten g®in_s der ait @i~ ner Halterung, einem Gestell od.4gl<. durch - Zwischenschaltung von gelenkigen Elementen verbunden ist, di© ihm di@.Möglich·» keit geben, sich in einem bestimmten Raum nach allen Rieh·" tungen hin zu verstellen. In einem solchen Fall gestattet die Vorrichtung 2.B. eine einleitende oder vorausgehende Positionierung des Films, der dann ggfs. noch eine genauere Positionierung mit Hilfe von fest angeordneten Positioniermitteln folgen kann. Sine solche Anordnung ist besonders vorteilhaft, wenn der zu positionierende Film in ungeordnetem oder verschlungenem Zustand vorliegt.

Weiterhin, namentlich- in dem letztgenannten Fall, kann die Vorrichtung zweckmäßig auch mit einem Hilfsantriebs- oder

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-transportsystem für den PiIm ausgestattet sein, das den Hauptantriebsorganen für denselben untergeordnet ist.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung an Hand von Beispielen, nicht in einschränkendem Sinne, mit Bezugnahme auf die Zeichnung weiter erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 eine Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in perspektivischer Darstellung,

Pig. 2 einen Schnitt nach der Linie A - A in Pig. I und

Pig. 3 in perspektivischer Ansicht eine Vorrichtung zum Positionieren zweier Filme Rand an Rand im Hinblick auf ein Verbinden derselben.

Die in den Pig. 1 und 2 dargestellte Positioniervorrichtung enthält zwei U-förmige Teile 1 und 2, die durch eine Platte 3 derart verbunden sind, daß ihre sich gegenüberliegenden Schenkel oder Flanschen k und 5 einen Abstand-voneinander haben, der etwas größer alsi.die Dicke des zu positionierenden Filmes 6 ist. Bei dem erläuterten Beispiel ist das zu positionierende Material ein aus Polyäthylen bestehender Film mit einer Dicke von einigen zehn Mikron, wobei die Planschen 4 und 5 im Abstand von einigen zehntel Millimetern stehen.

Jeweils an dem anderen Flansch H³ bzw* 5* jedes der ä'eile 1 und 2 ist eine Rollenhalterung 7 befestigt, in deren zylindrischem Hohlraum ein Arm 9 mittels einer Klemmschraube

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festgelegt werden kann. Der Arm 9 weist an seinem Ende eine Ausstülpung oder einen Kopf 10 mit einer Durchbrechung oder Bohrung zur Unterbringung einer Rollenachse bzw. Achslagerung 11 auf, die ebenfalls mittels einer Klemmschraube 12 festlegbar ist. Auf der Rollenachse sind zwischen starren konischen Ringscheiben' 13, die in axialer Richtung durch. Sprengringe, Klemmorgane 14 od.dgl. gehalten sind, mehrere konische Scheiben 15 aus schmiegsamem Material angeordnet, die jeweils eine Rolle bilden. Bei dem dargestellten Aus- ' führungsbeispiel weist jede Rolle vier flexible Rollenscheiben auf.

Wegen des Vorhandenseins der Klemmschrauben 8 und 12 ist die Stellung jeder Rolle regulierbar. Die Rollen können einander gegenüber durch Öffnungen oder Fenster hindurchtretend angeordnet werden, die in den Planschen 4 und 5 vorgesehen sind. Die Klemmschraube 8 ermöglicht eine Einstellung des Abstandes zwischen den beiden Rollen und infolgedessen auch eine Einstellung des Druckes, mit dem die schmiegsamen Scheiben der Rollen den Film 6 durch die Fenster der Flanschen 4 und 5 zwischen sich einklemmen. Die gleiche Klemmschraube 8 gibt außerdem die Möglichkeit, die Richtung der Drehachse jeder Rolle einzustellen. Dieser Achse wird eine Neigung mit Bezug auf eine Lotrechte zur Platte 3 erteilt, derart, "daß die Drehung der schmieg- ^; samen Rollenscheiben 15 sich in Ebenen vollzieht, die relativ zu der Platte 3 geneigt sind (Fig. 2). Diese Drehebenen

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sind im Verhältnis zur Bewegungsrichtung des Filmes gegen die Platte 3 hin leicht konvergierend, derart, daß die Ringscheiben 15 der Rollen den Film gegen den Teil der Platte 3 anzudrücken suchen, der zwischen den Führungsflanschen Α und 5 liegt.

Darüber hinaus gestattet die Klemmschraube 12 eine Einstellung des Abstandes jeder Rolle vom Rand des Filmes.

Die Verwendung und die Arbeitsweise einer solchen Vorrichtung ist leicht zu verstehen. Vor der Inbetriebnahme wird im Rahmen eines Versuchs bzw. an einer Probe die Lage und Orientierung der Rollen einreguliert. Diese Einstellungen können je nach der Art und der Dicke des jeweiligen Filmes verschieden sein. Unter der Wirkung von den Film vorwärtsziehenden Antriebsmitteln geht der Rand des Filmes zwischen den Führungsflanschen 4 und 5 hindurch und kommt durch die Einwirkung der schmiegsamen Ringscheiben 15, die ihn zwischen sich einschließen und ihn in Richtung auf die Platte 3 leiten, zur Anlage an dieser Platte. Unter dem Einfluß einer zufällig auftretenden seitlichen Kraft, die den Rand des Filmes von dieser Platte wegzubewegen sucht, verformen sich die Ringscheiben und rufen infolge ihrer Konizität eine elastische Einspannung des Filmes hervor, wobei sie auf diesen einen Druck ausüben, der mit der Gröese der zufällig auf den Film einwirkenden Kraft wachet.

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Außer dem großen Vorteil ihrer Einfachheit zeichnet sich eine solche Vorrichtung durch die sehr geringe Kraft aus, die im normalen Betrieb auf den Film ausgeübt wird. Diese Besonderheit gestattet die Anwendung der Vorrichtung auch bei Filmen mit hohem Elastizitätsmodul, ohne daß dabei merkliche Längenäriderungen derselben hervorgerufen werden.

In Fig. 3 ist eine Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, mit der sich die Ränder zweier Filme 17 und 18 positionieren lassen. Diese Vorrichtung wird durch zwei Vorrichtungen der vorstehend erläuterten Art gebildet, die zusammengefügt und durch eine feine Lamelle oder dünne Platte 19 voneinander getrennt sind, welche die Platte 3 bei der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 ersetzt. Mit einer solchen Vorrichtung lassen sich Filme 17 und 18 Rand an Rand positionieren, wie Fig. 3 erkennen läßt, beispielsweise im Hinblick auf deren Verbindung durch thermisches Aufsiegeln oder Aufschweißen eines Bandes 16, das die beiden so positionierten Ränder überlappt*

Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten bzw. in der Zeichnung dargestellten Merkmale sollen, sofern der bekannte Stand der Technik es zuläßt, für sich allein oder auch in Kombinationen als unter die Erfindung fallend angesehen werden.

Patentansprüche 209 843/0768

Claims

Patentansprüche

1Λ Positioniervorrichtung für wenigstens einen Rand eines flexiblen oder schmiegsamen Filmes« einer Folie od.dgl., der unter der Wirkung von Antriebsmitteln kontinuierlich bewegbar ist, insbesondere um einer bestimmten Arbeitsoperation oder Behandlung unterworfen zu werden, wobei die Vorrichtung dazu bestimmt ist, den Filmrand in einer definierten Position und in einem natürlichen Spannungszustand ohne nennenswerte Dehnung oder Längung darzubieten, gekennzeichnet durch zwei benachbarte Führungselemente (4, 5) mit zwei eich gegenüberliegenden Führungsflächen, deren Abstand voneinander geringfügig größer als die Dicke des Filmes (6) ist und zwischen denen der Rand des Filmes (6) hindurchbewegbar ist, durch Anschlagmittel (3j 19) mit einem zur Fortbewegungsrichtung des Filmes parallelen Positionierfeld, auf dem der von den Führungsflächen geführte Filmrand zur Anlage kommen und gleiten kann, und durch wenigstens ein Paar von Rollen oder Rädchen, die symmetrisch beiderseits der Führungselemente (4, 5) angeordnet und mit schmiegsamen Laufmänteln (15) versehen sind, zwischen denen der Rand des Filmes (6) elastisch erfaßbar oder einklemmbar ist, wobei die Drehebene dieser Rollen oder Rädchen gegenüber dem Positionierfeld geringfügig geneigt ist, derart, daß die Mäntel (15) der Rollen oder Rädchen am durchlaufenden

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Film (6) zum Positionierfeld hin gerichtete, den Filmrand an dasselbe anzulegen suchende Kräfte entwickeln.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schmiegsame Mantel (15) jeder Rolle oder jedes Rädchens eine konische, sich zum Fositionierfeld hin erweiternde Form aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der schmiegsame Mantel jeder Rolle oder jedes Rädchens durch einen Satz von konischen Scheiben (15) aus elastischem Material gebildet ist« die einander benachbart angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (4, 5) mit öffnungen versehen sind, denen gegenüber die genannten Rollen oder Rädchen angeordnet sind, wobei die schmiegsamen Mäntel (15) der letzteren durch diese öffnungen hindurch in Berührung mit dem Film (6) gelangen·
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1,2,3 oder 4, zum Positionieren zweier Filme Rand an Rand, insbesondere im Hinblick auf ein Verbinden derselben, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden einem Film (17 bzw. 18) zugeordneten Führungsflächen jeweils koplanar den dem anderen Film (18 bzw. 17) zugeordneten Führungsflächen

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sind, während die den beiden Filmen (17, 18) zugeordneten Positionierfelder jeweils durch die beiden Seiten einer Folie, eines Blattes, einer dünnen Platte, einer feinen Lamelle (19) od.dgl, gebildet sind, die zwischen den jeweiligen Führungselementen des einen und des anderen Filmes (17 bzw. 18) angebracht ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 3» 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie von einem Arm getragen ist, der mit einem Rahmen, Gestell od.dgl. durch Gelenkmittel verbunden ist, die ihm die Möglichkeit geben, sich in einem begrenzten Kaum nach allen Richtungen zu verstellen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Hilfstransportsystem für den Film aufweist, das den Hauptantriebsmitteln für denselben untergeordnet ist.

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L e e r s e i t e