[0001] Die Erfindung betrifft einen Schlaufenpuffer mit variabler Schleifenlänge für eine
Transportvorrichtung für Bandmaterial, insbesondere aus einzelnen Abschnitten zu einem
kontinuierlichen Band zusammengesetztes fotografisches Filmmaterial, mit je einer
eingangsseitigen und einer ausgangsseitigen, ggf. motorisch angetriebenen Umlenkrolle
und einer zwischen diesen im wesentlichen vertikal beweglich gelagerten Schlaufenrolle,
deren relative Höhenlage zu den Umlenkrollen die Schlaufenlänge bestimmt
[0002] Schlaufenpuffer dieser Art werden in Bandtransportvorrichtungen zur Entkopplung asynchroner
Transportgeschwindigkeiten in verschiedenen Stationen des Transportwegs eingesetzt.
Ein besonderes Anwendungsgebiet stellen allgemein als Printer bezeichnete Bearbeitungsanlagen
für fotografisches Filmmaterial dar, in deren einzelnen Bearbeitungsabschnitten sehr
unterschiedliche Geschwindigkeitsverhältnisse herrschen. So gibt es dort Abschnitte,
in denen das Bandmaterial im wesentlichen gleichförmig kontinuierlich vorgeschoben,
und andere Abschnitte (z.B. die Kerbstation und die Belichtungsstation), in denen
das Bandmaterial in grösseren oder kleineren Schritten weitertransportiert wird.
[0003] Bei den bisher bekanntgewordenen Schlaufenpuffern der gattungsgemässen Art ist die
Schlaufenrolle entweder relativ schwer ausgebildet oder mittels einer Feder abwärts
belastet, wobei der Federweg den gesamten Hubbereich der Schlaufenrolle abdeckt. Dadurch
ist eine sichere Führung des Bandmaterials gewährleistet. In der Praxis kommt es bei
diesen Schlaufenpuffern aber bei starken bzw. abrupten Geschwindigkeitsänderungen
des Bandvorschubs, wie sie z.B. bei intermittierendem Vorschub vorliegen, zu starken
Schlägen und Spannungsspitzen im Bandmaterial, welche eine grosse Beschädigungsgefahr
für das Bandmaterial darstellen und/oder zu Störungen in den benachbarten Stationen
führen und daher höchst unerwünscht sind.
[0004] Durch die vorliegende Erfindung soll nun ein Schlaufenpuffer der gattungsgemässen
Art dahingehend verbessert werden, dass das Bandmaterial einerseits einwandfrei geführt
wird und dass anderseits unzulässige Spannungen im Bandmaterial auch bei abrupten
Geschwindigkeitsänderungen sicher vermieden werden. Insbesondere soll der Schlaufenpuffer
dabei für aus einzelnen kurzen Streifen zusammengesetztes und eventuell auch mit seitlich
angesetzten Papierstreifen versehenes fotografisches Filmmaterial geeignet sein.
[0005] Der erfindungsgemässe Schlaufenpuffer, der dieser Aufgabenstellung genügt, ist dadurch
gekennzeichnet, dass die Schlaufenrolle über eine relativ weiche Feder durch einen
im wesentlichen vertikal frei beweglich geführten Ballastkörper gewichtsbelastet ist.
Insbesondere weisen die Schlaufenrolle und ihre mit ihr zusammen beweglichen Lagerelemente
zusammen eine möglichst geringe träge Masse von vorzugsweise nur einigen wenigen Gramm
auf. Durch die Wahl einer relativ weichen Feder kann die Schlaufenrolle kleineren
aber schnellen Veränderungen der Transportgeschwindigkeit sehr leicht und schnell
folgen, wobei durch die geringe träge Masse der beweglichen Teile die Beschleunigungskräfte
sehr niedrig bleiben. Grössere Driftbewegungen der Schlaufenrolle aufgrund länger
andauernder Geschwindigkeitsunterschiede zwischen Zu- und Abtransport des Bandmaterials
bewirken dagegen eine Verschiebung des Ballastkörpers, wobei die Gewichtsbelastung
der Schlaufenrolle und damit die auf das Bandmaterial ausgeübte Zugspannung stets
konstant bleibt. Die Schlaufenrolle bleibt stets in gutem Kontakt zum Bandmaterial
und führt dieses einwandfrei. Das bei bekannten Schlaufenpuffern berüchtigte Hüpfen
der Schlaufenrolle in der Bandmaterialschlaufe und die dadurch bedingten Schläge auf
das Bandmaterial treten auch unter extremen Bedingungen praktisch nicht auf.
[0006] Gemäss einer besonders vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Schlaufenrolle des
erfindungsgemässen Schlaufenpuffers zwei oder drei parallele, koaxiale Schlaufenräder
geringfügig unterschiedlicher Durchmesser, die an das Dickenprofil des Bandmaterials
quer zur Längsrichtung angepasst sind. Dadurch ist der Schlaufenpuffer besonders auch
für fotografisches Filmmaterial geeignet, das aus einzelnen kürzeren Streifen zusammengesetzt
ist und eventuell auch noch mit seitlich angesetzten Papierstreifen versehen ist.
Solches Filmmaterial liegt üblicherweise bei der Verarbeitung von Nachbestellungsaufträgen
vor und ist bekannt dafür, dass es besondere Anforderungen an Transportvorrichtungen
stellt, da die Steifigkeit des Bandmaterials über die Bandlänge häufig wechselt und
es leicht zur Ablösung der seitlichen Papierstreifen kommen kann.
[0007] Weitere vorteilhafte und besonders zweckmässige Ausgestaltungen und Weiterbildungen
des erfindungsgemässen Schlaufenpuffers ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen
und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der
Zeichnung. In dieser zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Prinzip-Skizze der erfindungswesentlichen Elemente des
Schlaufenpuffers,
Fig. 2 einen Schrägriss der wesentlichsten Elemente einer praktischen Ausführungsform
des erfindungsgemässen Schlaufenpuffers,
Fig. 3 einen weiteren Schrägriss analog Fig.2, jedoch in anderer Blickrichtung und
Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch die wesentlichsten Elemente der praktischen Ausführungsform
des Schlaufenpuffers gemäss den Figuren 2 und 3, wobei sich die Schlaufenrolle in
Einfädelstellung befindet.
[0008] Der prinzipielle Aufbau und die Funktionsweise des erfindungsgemässen Schlaufenpuffers
sind am besten aus Fig.1 ersichtlich. Der Schlaufenpuffer umfasst im wesentlichen
zwei parallele Umlenkrollen 1 und 2 und eine zwischen den beiden Umlenkrollen vertikal
auf und ab beweglich geführte Schlaufenrolle 3. Ein von einer nicht gezeigten ersten
Bearbeitungsstation ankommendes Bandmaterial B, hier in Form eines aus einzelnen kürzeren
Streifen B1 mit seitlich angesetzten Papier- oder Kunststoffstreifen B2 mittels eines
durchgehenden Trägerbands B3 zu einem längeren Band zusammengesetzten fotografischen
Filmbands, läuft unter Bildung einer vertikalen Schlaufe über die drei Umlenk- und
Schlaufenrollen 1,2 bzw. 3 zu einer ebenfalls nicht gezeigten zweiten Bearbeitungsstation.
Der Vorschub des Bandmaterials B erfolgt eingangs- und ausgangsseitig asynchron durch
unabhängige motorische Vorschubmittel, beispielsweise etwa dadurch, dass die eingangs-
und die ausgangsseitige Umlenkrolle 1 bzw. 2 motorisch antreibbar ausgebildet ist.
Selbstverständlich können die Umlenkrollen 1 und 2 auch frei laufen, und dafür andere
bekannte Vorschubmittel für das Bandmaterial vorgesehen sein.
[0009] Die Schlaufenrolle 3 ist drehbar an einem Lagerschlitten 4 gelagert, der selbst an
einer vertikalen Gleitstange 5 auf und ab verschiebbar geführt ist. Der Lagerschlitten
4 und damit indirekt auch die Schlaufenrolle 3 ist über eine Schraubenfeder 6 durch
einen Ballastkörper 7 gewichtsbelastet, der ebenfalls an der Gleitstange 5 geführt
und längs dieser frei auf und ab beweglich ist. Zusätzlich ist ein hier nur durch
den Doppelpfeil 8 symbolisierter Lift vorgesehen, mittels welchen der Lagerschlitten
4 und damit die Schlaufenrolle 3 in eine über dem Niveau der beiden Umlenkrollen 1
und 2 liegende Einfädelposition (Fig.6) verfahren werden kann.
[0010] Längs des Verschiebewegs der Schlaufenrolle 3 bzw. des Lagerschlittens 4 sind drei
optoelektronische Positionsfühler (Lichtschranken) 9a, 9b und 9c angeordnet, welche
vertikale Grenzpositionen für die Schlaufenrolle 3 definieren und mit einer Steuerung
10 zusammenwirken, welche in Abhängigkeit von der Position der Schlaufenrolle 3 Steuersignale
10a und 10b an die Vorschubmittel (hier die Umlenkrollen 1 und 2) für den Bandmaterialzu-und
abtransport zum Schlaufenpuffer abgeben, um die Schlaufenlänge im Schlaufenpuffer
innerhalb vorgegebener Minimal- und Maximalwerte zu halten. Eine derartige Regelung
der Schlaufenlänge ist auch schon bei herkömmlichen Schlaufenpuffern bekannt und bedarf
daher keiner näheren Erläuterung. Ferner dienen die Positionsfühler noch zur Steuerung
des Verfahrens der Schlaufenrolle 3 in die genannte Einfädelposition und zurück in
die normale Arbeitsposition, was durch die Signalleitung 10c symbolisch angedeutet
ist. Auch eine derartige Anordnung und Steuerung ist bei herkömmlichen Schlaufenpuffern
bekannt, so dass sich auch dazu eine nähere Erläuterung erübrigt.
[0011] Zum Einfädeln des Bandmaterials B wird die Schlaufenrolle 3 mittels des Lifts 8 über
die beiden Umlenkrollen 1 und 2 angehoben und das Bandmaterial mittels hier nicht
dargestellter Führungsorgane über den Zwischenraum zwischen den beiden Umlenkrollen
vorgeschoben, bis es von den ausgangsseitigen Vorschubmitteln erfasst wird. Daraufhin
wird die Schlaufenrolle 3 mittels des Lifts 8 in eine Arbeitsstellung abgesenkt, wobei
sich die Pufferschlaufe bildet. Wenn sich nun während des Betriebs Geschwindigkeitsdifferenzen
zwischen eingangsseitigem und ausgangsseitigem Bandvorschub ergeben, so verkleinert
oder vergrössert sich die Schlaufenlänge, wobei die Schlaufenrolle 3 entsprechend
folgt, d.h. angehoben oder abgesenkt wird. Wenn die Schlaufenrolle dabei vorgegebene
Grenzpositionen über- bzw. unterschreitet, bremst oder stoppt die Steuerung 10 je
nach Fall vorübergehend den eingangs- oder den ausgangsseitigen Bandvorschub, bis
die Schlaufenrolle wieder innerhalb der vorgegebenen Grenzpositionen ist.
[0012] Kurzzeitige, schnelle Geschwindigkeitsänderungen und dadurch bedingte abrupte Auslenkungen
der Schlaufenrolle 3 werden durch die relativ weich dimensionierte Schraubenfeder
6 aufgenommen. Der Ballastkörper 7 bleibt dabei aufgrund seiner Trägheit praktisch
stationär. Länger andauernde Geschwindigkeitsdifferenzen führen (innerhalb der vorgegebenen
Grenzen) zu einer Driftbewegung der Schlaufenrolle 3 auf- oder abwärts, wobei der
Ballastkörper 7 der Bewegung der Schlaufenrolle 3 folgt.
[0013] Für eine sichere Führung des Bandmaterials B ist es von Bedeutung, dass die Schlaufenrolle
3 stets in engem Kontakt mit der Bandmaterialschlaufe steht. Dazu ist eine gewisse
Mindestbelastung der Schlaufenrolle erforderlich, welche aus dem Gewicht (der Masse)
des Ballastkörpers 7 resultiert und die je nach Bandmaterial B durch einige Versuche
ermittelt werden muss. Für das genannte fotografische Filmmaterial, wie es bei der
Bearbeitung von fotografischen Nachbestellungsaufträgen vorliegt, ist im allgemeinen
eine Ballastmasse von etwa 150 bis etwa etwa 400 Gramm geeignet, wobei die, wie aus
Nachstehendem erhellt, vernachlässigbare Masse der Schlaufenrolle 3 selbst und der
mit ihr fest verbundenen und mitbeweglichen Teile (Lagerelemente etc.) nicht mit eingerechnet
ist. Um anderseits die durch abrupte Geschwindigkeitswechsel, wie sie insbesondere
bei intermittierendem Vorschub auftreten, bewirkten Beschleunigungskräfte möglichst
gering zu halten, muss die Masse der Schlaufenrolle 3 und der mit ihr mitbewegten
Teile (Lagerblock 4 etc.) insgesamt möglichst gering sein. Durch entsprechend einfachen
Aufbau und Wahl speziell leichter Konstruktionsmaterialien, wie z.B. Kunststoff, lässt
sich dies ohne weiteres erreichen. Für den genannten Einsatzfall haben sich z.B. Gesamtmassen
von etwa 50 bis etwa 70 Gramm als praxistauglich erwiesen. Eine wesentliche Bedeutung
kommt auch der den Ballastkörper 7 mit der Schlaufenrolle 3 koppelnden Schraubenfeder
6 zu. Sie muss einerseits ausreichend weich dimensioniert sein, um rasche Auslenkungen
der Schlaufenrolle sicher und schnell auffangen zu können, und darf anderseits aber
nicht zu weich sein, um "Durchschläge" zu vermeiden. In der Praxis haben sich für
den genannten Einsatzfall Federn mit einer Federkonstante im Bereich von etwa 0,2
bis etwa 0,6 N/cm bewährt.
[0014] In den Figuren 2-4 ist eine für den Einsatz in fotografischen Be- bzw. Verarbeitungslinien
besonders geeignete praktische Realisationsform des erfindungsgemässen Schlaufenpuffers
im Detail dargestellt, wobei die nicht zum eigentlichen Kern des Erfindungsgegenstands
gehörenden Elemente der Übersichtlichkeit halber weggelassen sind. Es versteht sich,
dass der Schlaufenpuffer (obwohl prinzipiell möglich) im allgemeinen nicht als körperlich
selbständige und unabhängige Einheit ausgebildet ist, sondern in der Regel in eine
Be- oder Verarbeitungslinie für das Bandmaterial bzw. in die Bandmaterial-Transportmittel
dieser Linie integriert ist.
[0015] Gemäss den Figuren 2-4 umfasst der dargestellte Teil des Schlaufenpuffers einen Rahmen
R, an dem alle mit der Lagerung der Schlaufenrolle und deren Bewegung zusammenhängenden
Elemente befestigt sind, so dass das Ganze eine mechanische Einheit bildet, die als
Ganzes zwischen den üblicherweise in der Bearbeitungslinie vorgesehenen Umlenkrollen
eingesetzt werden kann, wie dies aus Fig.4 ersichtlich ist. Selbstverständlich könnten
die Umlenkrollen ebenfalls an diesem Rahmen R angeordnet sein.
[0016] Im U-förmigen Rahmen R sind zwischen dessen beiden parallelen, in Einbaulage horizontalen
Schenkeln zwei vertikale Gleitstangen 5a und 5b stationär befestigt. Ferner sind in
zwei Lagerblökken 81 und 82 zwei Riemenscheiben 83 und 84 drehbar gelagert, von denen
die obere (83) durch einen nicht gezeigten Motor drehbar angetrieben ist. Die beiden
Riemenscheiben 83 und 84 sind von einem Transportriemen 85 umschlungen, dessen beide
Trums parallel zu den Gleitstangen 5a und 5b, d.h. vertikal verlaufen. Die beiden
Riemenscheiben 83 und 84 und der Transportriemen 85 bilden zusammen mit dem nicht
gezeigten Antriebsmotor den schon erwähnten Lift 8 für das vertikale Verfahren der
Schlaufenrolle 3.
[0017] An den beiden Gleitstangen 5a und 5b ist ein aus mehreren Kunststoffteilen zusammengesetzter,
im wesentlichen etwa L-förmiger Lagerschlitten 4 gleitend mittels dreier Lagerbüchsen
41, 42 und 43 leichtgängig geführt, wobei an der vorderen Gleitstange 5a zwei und
an der hinteren Gleitstange 5b eine Lagerbüchse vorgesehen ist. Auf dem Lagerschlitten
4 ist die hier als Ganzes mit 3 bezeichnete Schlaufenrolle frei drehbar gelagert.
Ein weiterer Lagerschlitten 44 befindet sich knapp unterhalb des erwähnten Lagerschlittens
4 und ist an dem einen Trum des Transportriemens 85 festgeklemmt. Der Lagerschlitten
44 untergreift den Lagerschlitten 4, so dass der Lagerschlitten 4 mittels des Transportriemens
aufwärts verfahren werden kann. Die Abwärtsbewegung des Lagerschlittens 4 erfolgt
antriebslos allein durch Schwerkraft.
[0018] Am Lagerschlitten 4 ist knapp unterhalb der Schlaufenrolle 3 noch ein flaches Führungselement
34 befestigt, welches in der in Fig.4 gezeigten Einfädelstellung der Schlaufenrolle
3 den Zwischenraum zwischen den beiden Umlenkrollen 1 und 2 überbrückt.
[0019] An der hinteren Gleitstange 5b ist frei verschiebbar der hier zylinderförmige Ballastkörper
7 geführt. Er stützt sich über die schon erwähnte, relativ weiche Schraubenfeder 6
am Lagerschlitten 4 ab und belastet damit die Schlaufenrolle 3 indirekt mit seinem
Gewicht.
[0020] An der Rückwand des Rahmens R sind in drei unterschiedlichen vertikalen Positionen
drei Lichtschranken 9a, 9b und 9c angeordnet, welche in der schon erwähnten Weise
als Positionsfühler für die vertikale Lage der Schlaufenrolle 3 dienen. Sie arbeiten
mit einer am Lagerschlitten befestigten Lamelle 45 zusammen, welche sich zwischen
den beiden Schenkeln der Lichtschranken bewegt.
[0021] Die Schlaufenrolle 3 besteht hier aus drei parallelen Schlaufenrädern 31, 32 und
33, die auf einer gemeinsamen Welle 35 sitzen. Die beiden Schlaufenräder 31 und 32
weisen geringfügig abgestufte Durchmesser auf, das dritte Schlaufenrad 33 ist eine
einfache zylindrische Walze. Die Durchmesser der einzelnen Schlaufenräder sind auf
das Quer-Dickenprofil des zu transportierenden Bandmaterials abgestimmt, wodurch sich
eine optimale Führung ergibt. Dies ist insbesondere dann von Wichtigkeit, wenn es
sich beim Bandmaterial um ein so "schwieriges" Material wie das im Fotolabor oft vorliegende,
aus Einzelfilmstreifen mit und ohne seitlichen Informationsträgerstreifen mittels
eines durchgehenden Trägerbands zusammengesetzte Bandmaterial handelt. Vorzugsweise
sind auch die Umlenkrollen 1 und 2 analog ausgebildet. Dies hat den zusätzlichen Vorteil,
dass mit der gezeigten kammartigen Ausbildung des Führungselements 34 der Abstand
zwischen den beiden Umlenkrollen in Einfädelstellung besser überbrückt werden kann.
1. Schlaufenpuffer mit variabler Schleifenlänge für eine Transportvorrichtung für
Bandmaterial (B), insbesondere aus einzelnen Abschnitten (B1) zu einem kontinuierlichen
Band (B) zusammengesetztes fotografisches Filmmaterial, mit je einer eingangsseitigen
und einer ausgangsseitigen, ggf. motorisch angetriebenen Umlenkrolle (1,2) und einer
zwischen diesen im wesentlichen vertikal beweglich gelagerten Schlaufenrolle (3),
deren relative Höhenlage zu den Umlenkrollen (1,2) die Schlaufenlänge bestimmt, dadurch
gekennzeichnet, dass die Schlaufenrolle (3) über eine relativ weiche Feder (6) durch
einen im wesentlichen vertikal frei beweglich geführten Ballastkörper (7) gewichtsbelastet
ist.
2. Schlaufenpuffer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlaufenrolle
(3) und ihre mit ihr zusammen beweglichen Lagerelemente (4) zusammen eine möglichst
geringe träge Masse von vorzugsweise nur einigen wenigen Gramm aufweisen.
3. Schlaufenpuffer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Schlaufenrolle (3) an Gleitstangen (5a,5b) beweglich gelagert ist.
4. Schlaufenpuffer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der Ballastkörper (7) an einer Gleitstange (5) beweglich gelagert ist.
5. Schlaufenpuffer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Schlaufenrolle (3) für den Einfädelvorgang des Bandmaterials (B) über das
Niveau der Umlenkrollen (1,2) bewegbar ist.
6. Schlaufenpuffer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass motorische Antriebsmittel
(8) zum vertikalen Verstellen der Schlaufenrolle (3) vorhanden sind.
7. Schlaufenpuffer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass Positionsfühler (9a, 9b,9c) für die vertikale Lage der Schlaufenrolle (3) vorhanden
sind.
8. Schlaufenpuffer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit den Positionsfühlern
(9a,9b,9c) zusammenarbeitende Steuerung (10) vorgesehen ist, die beim Überschreiten
von vorgegebenen vertikalen Grenzpositionen Steuersignale (10a,10b,10c) für den Zu-
und Abtransport des Bandmaterials (B) erzeugt.
9. Schlaufenpuffer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Schlaufenrolle (3) zwei oder drei parallele und koaxiale Schlaufenräder (31,32,33)
umfasst.
10. Schlaufenpuffer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlaufenräder
(31,32,33) unterschiedliche Durchmesser aufweisen, wobei die Durchmesser an das Quer-Dickenprofil
des Bandmaterials (B) angepasst sind.