Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ablegen einer flexiblen Materialbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
Zum Ablegen einer Materialbahn sind grundsätzlich zwei verschiedene Varianten bekannt, um eine flexible Materialbahn in mehrere übereinander liegende Materiallagen zu führen. Bei einer ersten Variante wird die Materialbahn durch eine stationäre Zuführeinrichtung einer Ablagestelle zugeführt. Der stationären Zuführeinrichtung sind Verlegemittel zugeordnet, durch welche die Materialbahn zwischen zwei sich gegenüberliegenden Enden der Ablagestelle hin- und hergeführt wird.
Aus der
Ein anderes Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung gehen beispielsweise aus der
Demgegenüber wird bei einer zweiten Verfahrensvariante zum Ablegen einer flexiblen Materialbahn die Zuführeinrichtung beweglich gehalten, und oberhalb der Ablagestelle zwischen den Enden der Ablagestelle hinund hergeführt. Damit lassen sich sehr große Ablegelängen zur Erzeugung der Materiallagen realisieren. Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind beispielsweise aus der
Derartige Verfahren und Vorrichtungen besitzen jedoch den Nachteil, dass sämtliche Energieanschlüsse und -zuführungen flexibel gestaltet werden müssen, um die Beweglichkeit der Zuführeinrichtung zwischen den Enden der Ablagestation zu gewährleisten.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, um eine Materialbahn über eine relativ große Ablegelänge mit einfachen Mitteln ablegen zu können.
Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, mit welchem bzw. welcher die Materialbahn besonders schonend ablegbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 9 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
Die Erfindung nutzt die kontaktlose Führung der Materialbahn mittels einer Anblasung, wobei zur Überbrückung der großen Ablegelängen die Anblasung durch mehrere nacheinander aktivierte Luftdüsen erzeugt wird. Damit lässt sich zum einen die durch jeweils eine Luftdüse erzeugte Anblasung in ihrer Förderwirkung auf ein für normale Druckluft zulässigen Funktionsbereich einschränken. Zum anderen lässt sich über die Anzahl der in einer Blasrichtung hintereinander angeordnete Luftdüsen beliebige Ablegelängen realisieren.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zumindest eine der Blasvorrichtungen durch mehrere entlang einer der Ablagerichtungen angeordneten Luftdüsen gebildet, die jeweils in Ablagerichtung ausgerichtet sind und nacheinander aktivierbar sind. Mechanische Mittel zur Führung und Ablage der Materialbahn lassen sich zumindest auf ein Minimum reduzieren. Die Zick-Zackförmige Ablage der Materialbahn wird ausschließlich durch die wechselseitige Aktivierung der Blasvorrichtungen erreicht.
Für den Fall, dass die Materialbahn im mittleren Bereich der Ablagestelle durch eine ortsfeste Zuführeinrichtung zugeführt wird, ist die Verfahrensvariante besonders vorteilhaft, bei welcher auch die entgegengerichtete Anblasung ebenfalls durch mehrere nacheinander aktivierte Luftdüsen erzeugt wird, die in die entgegengerichtete Ablagerichtung blasen. Damit wird das Hin- und Herführen der Materialbahn zwischen den Enden der Ablagestelle ausschließlich durch die wechselweise aktivierten Anblasungen durchgeführt. Jede der Anblasungen weist somit mehrere zeitlich nacheinander aktivierte Luftdüsen auf, so dass die Materialbahn in große Ablegelängen gelegt werden kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist hierzu die im mittleren Bereich der Ablagestation angeordnete Zuführeinrichtung auf, wobei die zweite Blasvorrichtung mehrere entlang der zweiten Ablagerichtung angeordnete Luftdüsen aufweist, die jeweils in Ablagerichtung ausgerichtet und nacheinander aktivierbar sind.
Um eine kontinuierliche Führung und sichere Ablage der Materialbahn zu gewährleisten, werden gemäß einer bevorzugten Verfahrensvariante die Luftdüsen zur Erzeugung einer der Anblasungen in Abhängigkeit von einer Lage der Materialbahn zwischen den Enden der Ablagestelle aktiviert. So können die zeitlichen Abstände zur Aktivierung der in eine Ablagerichtung blasenden Luftdüsen auf die Zuführgeschwindigkeit der Materialbahn abgestimmt werden, so dass keine negativen Überlagerungseffekte entstehen können.
Da die Zuführgeschwindigkeit zum Ablegen einer Materialbahn vorzugsweise während des Ablegevorganges konstant gehalten wird, ist die Verfahrensvariante besonders vorteilhaft, bei welcher die Luftdüsen in Abhängigkeit einer zeitlichen Einschaltfolge aktiviert werden, die in Abhängigkeit von der Zuführgeschwindigkeit der Materialbahn bestimmt ist. So lässt sich beispielsweise jeder Einstellung einer Zuführgeschwindigkeit eine bestimmt Einschaltfolge zuweisen, die dann die Aktivierung der Luftdüsen zur Erzeugung der Anblasungen vornimmt.
Die Verfahrensvariante lässt sich noch dadurch verbessern, in dem die Zuführgeschwindigkeit der Materialbahn aus einer Umfangsgeschwindigkeit einer Förderwalze erfasst wird, durch welche Förderwalze die Materialbahn zugeführt wird. Damit können auch innerhalb eines Ablegevorganges Korrektureinstellungen vorgenommen werden, um beispielsweise Abweichungen der Zuführgeschwindigkeit unmittelbar in der Einschaltfolge zu berücksichtigen.
Um Materialbahnen mit möglichst großer Streifenbreite ablegen zu können, ist die Verfahrensvariante besonders geeignet, bei welcher die Anblasungen durch mehrere sich an beiden Längsseiten der Ablagestelle gegenüberliegenden Luftdüsen erzeugt werden. Damit lässt sich jeder Längsseite der Ablagestelle eine auf die Materialbahn gerichtete Anblasung erzeugen. Die Materialbahn lässt sich über die gesamte Streifenbreite gleichmäßig führen und ablegen.
Hierbei bilden die sich unmittelbar an den Längsseiten gegenüberliegenden Luftdüsen vorzugsweise ein Luftdüsenpaar, das synchron aktiviert und deaktiviert wird. Damit lassen sich Schiefstellungen der Materialbahn innerhalb der Ablagestelle durch ungleichmäßige Anblasungen an den Längsseiten der Materialbahn vermeiden.
Zur Befestigung und Fixierung der Materiallagen werden diese gemäß einer vorteilhaften Verfahrensvariante bevorzugt an den Enden der Ablagestelle durch zwei bewegliche Niederhalter geglättet und gehalten. Die Materiallagen können so eng gefaltet sehr kompakt als Stapel fixiert werden.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Luftdüsen zur Erzeugung der Anblasung bevorzugt gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung mit einem Steuerventil ausgeführt, das mit einer Steuereinrichtung verbunden ist und unabhängig voneinander zur Aktivierung der Luftdüsen steuerbar ist. Damit ist jeder der Luftdüsen zum Aktivieren und Deaktivieren unmittelbar über eine Steuereinrichtung steuerbar.
Um ggf. Korrekturen bei der Einschaltfolge der Steuerventile zur Führung und Ablage der Materialbahn vornehmen zu können, ist die Steuereinrichtung gemäß einer Vorrichtungsvariante mit einer Sensoreinrichtung verbunden, durch welche eine momentane Lage der Materialbahn zwischen den Enden der Ablagestation direkt oder indirekt erfassbar ist. Damit lassen sich sogar Online-Steuerungen zum Aktivieren und Deaktivieren der Luftdüsen ausführen.
Da die Lage der Materialbahn in der Ablagestelle im wesentlichen durch die Zuführgeschwindigkeit und damit die zugeführte Materiallange zwischen Ablagestation und Zuführeinrichtung bestimmt ist, weist die Sensoreinrichtung bevorzugt einen Drehzahlsensor auf, welcher zur Erfassung der Umfangsgeschwindigkeit einer Förderwalze der Zuführeinrichtung zugeordnet ist. Damit lässt sich die pro Zeiteinheit zugeführte Materiallänge der Materialbahn, die unmittelbar die Lage der Materialbahn beeinflusst, bestimmen.
Die Zuführung der Materialbahn wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt durch eine aus einem Walzenpaar gebildeten Zuführeinrichtung vorgenommen. Hierbei liegen die Förderwalzen sich in einem Förderspalt gegenüber, wobei zumindest eine der Förderwalzen antreibbar ist. Damit lässt sich die Materialbahn im Wesentlichen ohne Schlupf der Ablagestation zuführen, so dass während des Ablegevorganges eine im Wesentlichen konstante Zuführgeschwindigkeit gewährleistet bleibt.
Die Verlegung einer Materialbahn mit größeren Materialstreifen wird bevorzugt mit der Vorrichtungsvariante ausgeführt, bei welcher zumindest eine der Blasvorrichtungen mehre an beiden Längsseiten der Ablagestation verteilt angeordnete Luftdüsen aufweist.
Die Gradführung der Materialbahn zwischen den Längsseiten der Ablagestation wird besonders dadurch erreicht, dass die sich an den Längsseiten unmittelbar gegenüberliegenden Luftdüsen ein Luftdüsenpaar bilden, deren zugeordneten Steuerventile synchron steuerbar sind.
Die Ablage der Materialbahn in einem möglichst kompakten Stapel von mehreren Materiallagen lässt sich besonders dadurch erreichen, dass an jedem Ende der Ablagestation ein separater beweglicher Niederhalter angeordnet ist, welcher über Aktoren zum Glätten und Halten der Materiallagen antreibbar ist. Diese Weiterbildung der Vorrichtung hat zudem den Vorteil, dass nach dem Umschalten der Blasvorrichtungen das abgelegte Materialstück der Materialbahn an dem Ende der Ablagestelle fixiert bleibt. Die Ablagestation führt vorzugsweise eine Querbewegung zwischen zwei Endlagen aus, um bei bandförmigen Materialbahnen eine größere Ablagefläche der Ablagestation belegen zu können. In diesem Fall bilden sich mehrere Zick-Zack-förmige Materiallagen, die nebeneinander und aufeinander zu einem Stapel verlegt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
Es stellen dar:
In den
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Ablagestelle zur Aufnahme einer Materialbahn 2 in mehrere abgelegte Materiallagen 16 durch eine Ablagestation 1 gebildet. Die Ablagestation 1 kann beispielsweise durch einen höhenverstellbaren Ablagetisch gebildet sein. Die Ablagestation 1 erstreckt sich über eine Ablegelänge zwischen zwei Enden 17.1 und 17.2. Die Ablegelänge der Ablagestation 1 ist hierbei deutlich größer als eine Ablegebreite, die durch zwei gegenüberliegende Längsseiten 18.1 und 18.2 der Ablagestation bestimmt sind. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, neben der Höhenverstellung auch einen querbeweglichen Ablagetisch zu verwenden. Damit lässt sich in der Ablagestation 1 eine überlagerte Changierbewegung quer zur Ablagerichtung ausführen, um damit größere Ablegebreiten und damit breite Stapel legen zu können.
Der Ablagestation 1 ist im mittleren Bereich eine stationäre Zuführeinrichtung 3 zugeordnet. Die Zuführeinrichtung 3 ist oberhalb der Ablagestation 1 gehalten und weist zwei Förderwalzen 4.1 und 4.2 auf, die als Walzenpaar einen Förderspalt bilden, in welchem die Materialbahn 2 zugeführt wird. Eine der Förderwalzen 4.1 oder 4.2 ist mit einem Antrieb verbunden.
Zwischen der Ablagestation und der Zuführeinrichtung 3 ist eine Legeeinrichtung 5 vorgesehen, um die zugeführte Materialbahn 2 Zick-Zack-förmig zu mehreren Materiallagen in der Ablagestation abzulegen. Die Legeeinrichtung 5 weist zwei Blasvorrichtungen 6.1 und 6.2 auf, um abwechselnd eine in eine Ablagerichtung gerichtete Anblasung zu erzeugen.
Wie aus der
Wie aus der
Wie aus der
Wie aus der
Die Luftdüsen 7.1 bis 7.6 der ersten Blasvorrichtung 6.1 und die Luftdüsen 8.1 bis 8.6 der zweiten Blasvorrichtung 6.2 werden bevorzugt durch eine gemeinsame Druckluftquelle versorgt. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass jeder Blasvorrichtung 6.1 und 6.2 separate Druckluftquellen zugeordnet sind.
Wie aus der Darstellung in
Um die erzeugten Materiallagen 16 an den Enden 17.1 und 17.2 der Ablagestation 1 zu glätten und zu fixieren, sind jedem Ende 17.1 und 17.2 jeweils ein Niederhalter 12.1 und 12.2 zugeordnet. Die Niederhalter 12.1 und 12.2 sind plattenförmig ausgebildet und durch einen Aktor 13.1 und 13.2 beweglich angetrieben.
Zur Erläuterung des Verfahrens sowie der Funktion der Vorrichtung wird nachfolgend zusätzlich zu den
Zunächst wird wie in
Am Ende 17.1 der Ablagestation 1 wird die Materialbahn 2 durch den Niederhalter 12.1 gefaltet und geglättet, so dass eine neue Materiallage 16 durch Führung der Materialbahn 2 in die gegenüberliegende Ablagerichtung erzeugt werden kann. Die erste Blasvorrichtung 6.1 wird deaktiviert, so dass sich die Materialbahn 2 in dem Abschnitt zwischen dem Ende 17.1 der Ablagestation und der Zuführeinrichtung 3 selbsttätig ablegt. Um bei fortschreitender Zuführung die Materialbahn 2 in die gegenüberliegende Ablagerichtung zum gegenüberliegenden Ende 17.2 zu führen, wir die erste Luftdüse 8.1 bzw. das erste Luftdüsenpaar 8.1 und 8.4 der zweiten Blasvorrichtung 6.2 aktiviert. Nun wird eine zweite Anblasung in eine gegenüberliegende Ablagerichtung Zum gegenüberliegenden Ende 17.2 erzeugt. Dieser Vorgang ist in
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel begrenzt. Grundsätzlich ist die Anzahl der Luftdüsen zur Führung der Materialbahn in eine Ablagerichtung insbesondere von der Länge der Ablagestrecke abhängig. So können je nach Ablagestation weitere Luftdüsen ergänzt werden. Zudem besteht auch die Möglichkeit, die Blasvorrichtung bei nicht mittiger Anordnung der Zuführeinrichtung mit unterschiedlicher Anzahl von Luftdüsen auszuführen. So könnte beispielsweise die Zuführung der Materialbahn auch an einem Ende der Ablagestation erfolgen, so dass nur eine der Blasvorrichtungen durch mehrere an den Längsseiten verteilte Luftdüsen gebildet wäre.
Zur Aktivierung der Luftdüsen wird der Steuereinrichtung bevorzugt eine zeitliche Einschaltfolge vorgegeben, die auf eine bestimmte Zuführgeschwindigkeit der Materialbahn abgestimmt ist. So lassen sich auch ohne kontinuierliche Überwachung der Zuführgeschwindigkeit Festeinstellungen vornehmen, die eine sichere Ablage der Materialbahn der Ablagestation gewährleisten.
Bei wechselnden Zuführgeschwindigkeiten besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die Sensoreinrichtung durch Lagesensoren gebildet wird, die entlang einer der Längsseiten verteilt angeordnet sind. Bevorzugt wird jedoch die Verfahrensvariante ausgeführt, bei welcher die Zuführgeschwindigkeit über einen Drehzahlsensor überwacht wird. Damit können die Einschaltfolgen zur Aktivierung und Deaktivierung der Luftdüsen der Blasvorrichtungen kontrolliert erfolgen.
Darüberhinaus sind die Ablagestationen in den gezeigten Ausführungsbeispielen vorzugsweise mit einem Antrieb gekoppelt, welcher eine zur Aufnahme der Materiallagen quergerichtete Bewegung zwischen zwei Endlagen ausführt. Damit können auch vorteilhaft quadratische Materialstapel gelegt werden, bei welchen die Ablagelänge gleich einer Ablagebreite ist.
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.