[0001] Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Förderung von Bahnen von dünnen Materialien
wie Papier, Folien, etc. Sie bezieht sich auf eine Umlenkvorrichtung für ein Bahntransportsystem
gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
[0002] Bei der Förderung von Bahnen von dünnen Materialien wie Papier, Folien u. dgl., beispielsweise
in der Papierherstellung, Druckereien, Verpackungsindustrie, Laminierungs- und Beschichtungsanlagen
etc. stellt sich die Aufgabe, eine geförderte Materialbahn umzulenken, beispielsweise
um eine Richtungsänderung der Bahn oder ein Wenden der Bahn zu bewirken. Beim Umlenken
um eine Rolle stellt sich das Problem, dass wenn die Rollenachse nicht senkrecht zur
Bewegungsrichtung der Bahn verläuft, Querkräfte auf die Bahn auftreten, die zur Beanspruchung
und Beschädigung der Bahn führen können. Zum Wenden der Bahn, das heisst, um ihre
Unterseite nach oben und die Oberseite nach unten zu bringen, können die Aussenseiten
der Bahn entlang einer Schraubenlinie geführt werden. Dabei legen sie aber längeren
Weg als die Mitte der Bahn zurück, was dazu führt, dass das Material in der Mitte
nicht gespannt ist. Bei hohen Fördergeschwindigkeiten kann daher das Material in der
Mitte flattern und dadurch belastet und beschädigt werden.
[0003] Aus
WO 2016/037182 A1 sind Gaslager zur Umlenkung von Bahnen in einem Bahntransportsystem beschrieben.
Diese weisen einen Aussenmantel aus porösem Material auf, welcher mit Luft unter Überdruck
oder Unterdruck beaufschlagt werden kann, um einen Luftfilm zwischen dem Mantel und
einer darüber gleitenden Bahn zu bilden und bei Bedarf die Bahn kontrolliert zu bremsen.
[0004] Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Umlenkvorrichtung für ein Bahntransportsystem
der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die oben genannten Nachteile behebt.
[0005] Diese Aufgabe löst eine Umlenkvorrichtung für ein Bahntransportsystem mit den Merkmalen
des Patentanspruches 1.
[0006] Die Umlenkvorrichtung für ein Bahntransportsystem weist auf: mindestens eine erste
Umlenkung mit einem Gaslager, wobei die erste Umlenkung dazu angeordnet ist, eine
Materialbahn, welche in einem ersten Abschnitt in einer ersten Förderrichtung gefördert
ist, in einen zweiten Abschnitt mit einer zweiten Förderrichtung umzulenken. Dabei
lenkt die erste Umlenkung die Materialbahn um eine Umlenkachse um, und der Winkel
zwischen der Umlenkachse und der ersten Förderrichtung ist von 90° verschieden.
[0007] Die Förderrichtung in einem Abschnitt kann durch einen Vektor beschrieben werden,
welcher parallel zu Geschwindigkeitsvektoren von Materialpunkten in der Materialbahn
verläuft. Wenn die Materialbahn in einem Abschnitt eben ist, sind die Geschwindigkeitsvektoren
aller Materialpunkte in diesem Abschnitt identisch.
[0008] Indem ein Gaslager verwendet wird, kann dieser Winkel von 90° verschieden sein, ohne
dass - wie bei Verwendung einer drehenden Rolle, mit welcher die Bahn in Kontakt steht
- aufgrund Kräfte auf die Bahn auftreten, welche die Bahn in Richtung der Umlenkachse
wegtreiben und dadurch eine unerwünschte Verschiebung oder Beschädigung der Bahn verursachen
können.
[0009] Eine Umlenkung weist eine
Umlenkfläche auf, welche aus Geraden gebildet ist, die zueinander parallel sind. Die
Umlenkachse verläuft parallel zu diesen Geraden. Die Richtung der Umlenkachse ist dieselbe wie
die Richtung der Achse einer Umlenkrolle, an deren Stelle die Umlenkung mit Gaslager
tritt.
[0010] Naturgemäss verläuft die Umlenkachse parallel zur den Ebenen der Abschnitte der Materialbahn,
die durch die Umlenkung verbunden sind. Die Ebenen dieser beiden Abschnitte verlaufen
oft ebenfalls parallel zueinander, jedoch nicht immer.
[0011] Der Winkel zwischen der Umlenkachse und der Förderrichtung der Materialbahn in einem
bestimmten Abschnitt ist jeweils in der Projektion der Umlenkachse auf die Ebene der
Materialbahn in diesem Abschnitt definiert.
[0012] Die Umlenkfläche kann eine zusammenhängende Fläche aufweisen, entlang welcher die
gesamte Umlenkung stattfindet. Beispielsweise ist dies eine Umlenkung um 180°, d.h.
dass die Förderrichtung nach der Umlenkung der Förderrichtung vor der Umlenkung entgegengesetzt
ist. Alternativ kann die Umlenkfläche mehrere Flächen aufweisen, welche auf separaten
Umlenkelementen ausgebildet sind, und zusammen die Funktion der Umlenkung realisieren.
Beispielsweise ist dies eine Folge von zwei Umlenkelementen, welche jeweils eine Umlenkung
um 90° bilden.
[0013] Die Materialbahn weist eine erste und eine gegenüberliegende zweite Seite auf. Die
Orientierung der Materialbahn bezieht sich auf die Lage dieser beiden Seiten im Raum. Durch die
Umlenkungen verändert sich die Orientierung: beispielsweise ist die erste Seite im
ersten Abschnitt die obere Seite, nach einer oder mehr Umlenkungen ist sie die untere
Seite. Ihre Orientierung ist damit der Orientierung im ersten Abschnitt entgegengesetzt,
mit anderen Worten, um 180° gedreht. Die Orientierung der Materialbahn kann auch durch
die Flächennormalen einer ausgewählten Seite der Materialbahn ausgedrückt werden,
beispielsweise stets der ersten Seite. Die Orientierung zweier Abschnitte der Materialbahn
ist dieselbe, wenn die Flächennormalen der jeweils ersten Seite in diesen Abschnitten
in die gleiche Richtung zeigen.
[0014] Wenn die Orientierung der Materialbahn in zwei Abschnitten dieselbe ist, verlaufen
die jeweiligen Förderrichtungen in parallelen Ebenen.
[0015] Wenn die Orientierungen der Materialbahn in zwei Abschnitten einander entgegengesetzt
sind, verlaufen die jeweiligen Förderrichtungen ebenfalls in parallelen Ebenen, jedoch
sind die Abschnitte bezüglich einander gewendet.
[0016] Gemäss Ausführungsformen beträgt der spitze Winkel zwischen der Umlenkachse und der
ersten Förderrichtung maximal 80°, oder maximal 70°, und insbesondere mindestens annähernd
45°. Der Winkel kann auch kleiner sein, beispielsweise bis zu 20°. Jedoch verläuft
bei zunehmend kleinerem Winkel die Umlenkachse zunehmend fast parallel zur Förderrichtung
und muss die Umlenkung zunehmend länger gestaltet werden. Für Winkel gegen 90° nähert
man sich dem trivialen Fall, bei dem keine seitlichen Kräfte auftreten und auch eine
drehende Rolle eingesetzt werden kann.
[0017] Gemäss Ausführungsformen bildet die Umlenkvorrichtung eine
Richtungsänderungsstation, aufweisend eine zweite Umlenkung, welche dazu angeordnet ist, die Materialbahn vom
zweiten Abschnitt in einen dritten Abschnitt mit einer dritten Förderrichtung umzulenken,
wobei die Ebene der Materialbahn im dritten Abschnitt parallel zur Ebene der Materialbahn
im ersten Abschnitt ist und die Orientierung der Materialbahn im ersten und dritten
Abschnitt dieselbe ist.
[0018] Damit kann die Materialbahn von der ersten Förderrichtung in eine im wesentlichen
beliebige andere Förderrichtung (insbesondere in einer parallelen Ebene) gelenkt werden.
Der Winkel zwischen den beiden Förderrichtungen ist durch Wahl des Winkels zwischen
der Umlenkachse und der ersten Förderrichtung bestimmbar.
[0019] Die zweite Umlenkung kann, wie bereits beschrieben, ein einzelnes Umlenkelement,
beispielsweise um einen Winkel von 180°, oder eine Folge von zwei Umlenkelementen
um beispielsweise einen Winkel von jeweils 90° aufweisen.
[0020] Gemäss Ausführungsformen weist die Umlenkvorrichtung auf:
- eine zweite Umlenkung, welche dazu angeordnet ist, die Materialbahn vom zweiten Abschnitt
in einen dritten Abschnitt mit einer dritten Förderrichtung umzulenken,
- eine dritte Umlenkung, welche dazu angeordnet ist, die Materialbahn vom dritten Abschnitt
in einen vierten Abschnitt mit einer vierten Förderrichtung umzulenken, wobei die
dritte Umlenkung die Materialbahn um eine dritte Umlenkachse umlenkt, und der Winkel
zwischen der dritten Umlenkachse und der dritten Förderrichtung von 90° verschieden
ist.
[0021] Gemäss Ausführungsformen beträgt der spitze Winkel zwischen der dritten Umlenkachse
und der dritten Förderrichtung maximal 80°, oder maximal 70°, und insbesondere mindestens
annähernd 45°. Der Winkel kann auch kleiner sein, beispielsweise bis zu 20°.
[0022] Gemäss Ausführungsformen ist die Orientierung der Materialbahn im vierten Abschnitt
der Orientierung im ersten Abschnitt entgegengesetzt.
[0023] Gemäss Ausführungsformen bildet die Umlenkvorrichtung eine Wendestation, wobei die
vierte Förderrichtung in einem Winkel von weniger als 40° oder weniger als 30° oder
weniger als 20° und insbesondere parallel zur ersten Förderrichtung verläuft. Für
zunehmend grössere Winkel zwischen den Förderrichtungen kann eine solche Wendestation
durch eine einzige Umlenkung realisiert sein.
[0024] Damit ist eine Wendestation gebildet, in dem Sinne, dass die Materialbahn im Wesentlichen
in dieselbe Richtung aber gewendet weiterläuft, d.h. dass die beiden Seiten vertauscht
sind. Liegt die Materialbahn im ersten und vierten Abschnitt in horizontalen Ebenen,
so werden durch die Wendestation Ober- und Unterseite vertauscht.
[0025] Mit einer solchen Wendestation können alle Bereiche der Materialbahn unter Spannung
gehalten werden, im Gegensatz zu einer schraubenartigen Förderung der Materialbahn.
[0026] Gemäss Ausführungsformen weist die Umlenkvorrichtung eine vierte Umlenkung auf, welche
dazu angeordnet ist, die Materialbahn vom vierten Abschnitt in einen fünften Abschnitt
umzulenken, wobei die Förderrichtung im vierten und fünften Abschnitt dieselbe ist
und die Ebene der Materialbahn im fünften Abschnitt bezüglich der Ebene im vierten
Abschnitt in Richtung der Normalen zu den beiden Ebenen verschoben ist.
[0027] Die Orientierung der Materialbahn ist in den beiden Abschnitten dieselbe. Mit der
vierten Umlenkung kann ein Höhenversatz bezüglich des ersten Abschnitts, der durch
die Anordnung der dazwischenliegenden Umlenkungen bedingt ist, ausgeglichen werden,
so dass die Ebene im fünften Abschnitt gleich der Ebene im ersten Abschnitt ist.
[0028] Gemäss Ausführungsformen beträgt ein erster spitzer Winkel zwischen der Umlenkachse
der ersten Umlenkung und der ersten Förderrichtung weniger als 45°, insbesondere 30°,
und beträgt ein zweiter spitzer Winkel zwischen der Umlenkachse der dritten Umlenkung
und der dritten Förderrichtung weniger als 45°, insbesondere 30°,. Insbesondere weisen
der erste und der zweite spitze Winkel denselben Betrag auf. Damit kann eine besonders
flache Wendestation realisiert werden.
[0029] Gemäss Ausführungsformen beträgt ein erster spitzer Winkel zwischen der Umlenkachse
der ersten Umlenkung und der ersten Förderrichtung mehr als 45°, insbesondere 60°,
und beträgt ein zweiter spitzer Winkel zwischen der Umlenkachse der dritten Umlenkung
und der dritten Förderrichtung mehr als 45°, insbesondere 60°. Insbesondere weisen
der erste und der zweite spitze Winkel denselben Betrag auf. Damit kann eine in Förderrichtung
besonders kurze Wendestation realisiert werden.
[0030] Gemäss Ausführungsformen bildet die Umlenkvorrichtung eine Umkehrstation, aufweisend
eine weitere vierte Umlenkung welche dazu angeordnet ist, die Materialbahn vom vierten
Abschnitt in einen weiteren fünften Abschnitt mit einer weiteren fünften Förderrichtung
umzulenken, wobei die weitere fünfte Förderrichtung in einer Richtung von mehr als
140° oder mehr als 150° oder mehr als 160° und insbesondere entgegengesetzt zur ersten
Förderrichtung verläuft. Für zunehmend kleinere Winkel zwischen den Förderrichtungen
kann eine solche Wendestation mit nur zwei Umlenkungen realisiert sein
[0031] Mit dieser Umkehrstation kann also die Förderrichtung der Materialbahn umgekehrt
werden, ohne dass beispielsweise Ober- und Unterseite vertauscht werden.
[0032] Gemäss Ausführungsformen verläuft die dritte Förderrichtung parallel zu ersten Förderrichtung
und in die gleiche Richtung aber seitlich versetzt.
[0033] Gemäss Ausführungsformen verläuft die dritte Förderrichtung parallel zu ersten Förderrichtung
und in die entgegengesetzte Richtung und seitlich versetzt.
[0034] Weitere bevorzugte Ausführungsformen gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor.
[0035] Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen,
welche in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen
jeweils schematisch:
- Figur 1
- eine Richtungsänderungsstation eines Bahntransportsystems;
- Figur 2a-c
- eine Wendestation eines Bahntransportsystems;
- Figur 3
- eine Umkehrstation eines Bahntransportsystems;
- Figur 4
- eine Umlenkung, deren Achse um einen von 45° verschiedenen Winkel zur Förderrichtung
verläuft;
- Figur 5-6
- Varianten von Wendestationen;
- Figur 7
- eine Variante einer Umkehrstation; und
- Figur 8
- eine Station zum Realisieren eines seitlichen Versatzes.
[0036] Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche oder gleich wirkende Teile mit gleichen
Bezugszeichen versehen.
[0037] Für alle Ausführungsformen gilt:
- Die Umlenkungen, welche schräg zur Förderrichtung der Bahn verlaufen, sind jeweils
als Gaslager, insbesondere Luftlager ausgeführt. Dabei werden insbesondere Lager mit
porösen Materialien eingesetzt. Die anderen Umlenkungen können auch als Gaslager ausgeführt
sein, um bei Verwendung von konventionellen Rollen hohe Drehzahlen zu vermeiden.
- Die Umlenkungen sind der Einfachheit halber als Rotationszylinder gezeichnet. In einer
realen Ausführung genügt es, wenn die von der Bahn umschlungene Fläche (Umlenkfläche)
entsprechend gekrümmt und als Gaslager ausgebildet ist. Die Umschlingung der Umlenkungen
ist in der Regel als 180° gezeichnet, kann aber auch kleiner sein.
- In den flachen Abschnitten zwischen den Umlenkungen können flächige Gas- oder Luftlager
angeordnet sein, in welchen die Bahn entweder durch austretendes Gas oder Luft gestützt
oder durch Ansaugen von Luft stabilisiert oder abgebremst werden kann.
- In den flachen Abschnitten und/oder in den Umlenkungen kann durch Zufuhr von heisser
oder gekühlter Luft und/oder durch andere Gase auf die Bahn eingewirkt werden.
- Die Förderrichtung der Materialbahn ist in einzelnen Abschnitten jeweils mit einem
Pfeil eingezeichnet. Gleichzeitig wird mit der Lage des Pfeils auf der Materialbahn
deren Orientierung erkennbar, indem der Pfeil jeweils nahe derselben Kante der Materialbahn
eingezeichnet ist. In den Figuren 4-6 ist eine Seite der Materialbahn gemustert und
ist die eine Kante durch gestrichelte Linien markiert.
- Eine Achsrichtung einzelner Umlenkungen ist mit einem Doppelpfeil angezeigt.
- Die Begriffe "oberhalb", "unterhalb", "nach oben", etc. beziehen sich jeweils auf
eine Ansicht auf den ersten Abschnitt der Materialbahn, wobei die Figuren 1-3 jeweils
Ansichten von schräg oben und die Figuren 4-8 Ansichten genau von oben entsprechen.
[0038] Figur 1 zeigt eine
Richtungsänderungsstation 1 eines Bahntransportsystems für Winkel bis 180°. Darin wird die Förderrichtung innerhalb
einer Ebene gedreht (in einer Projektion der Förderrichtungen auf eine Ebene betrachtet,
welche parallel zu beiden Förderrichtungen liegt), wobei die Oberseite der Bahn nach
der Station weiterhin oben ist. Ein erster Abschnitt 11 der Materialbahn 9 mit einer
ersten Förderrichtung wird durch eine erste Umlenkung 21 in einen zweiten Abschnitt
12 umgelenkt, mit einer zweiten Förderrichtung im Winkel von 90° zur ersten Förderrichtung.
Der zweite Abschnitt 12 wird durch eine zweite Umlenkung 22 in einen dritten Abschnitt
13 umgelenkt, mit einer dritten Förderrichtung entgegengesetzt zur zweiten Förderrichtung.
Die Ebenen der Materialbahn in den drei Abschnitten sind parallel zueinander. Die
zweite Umlenkung kann einteilig mit einer Umschlingung von ca. 180° oder wie gezeichnet
mehrteilig mit zwei Umschlingungen von zusammen ca. 180° realisiert sein.
[0039] In der gezeichneten Ausführungsfonn ist ein Einlaufwinkel zwischen der ersten Förderrichtung
und einer Umlenkachse der ersten Umlenkung rund 45°. Dieser Winkel kann auch kleiner
gewählt werden. Bei kleiner werdendem Winkel wird die Anordnung zu einer Umkehrstation,
in welcher die Förderrichtung des letzten Abschnitts - hier des dritten Abschnitts
13 - zunehmend der Gegenrichtung zur Förderrichtung des ersten Abschnitts 11 annähert.
[0040] Figur 2a-c zeigt eine
Wendestation 2 eines Bahntransportsystems in verschiedenen Ansichten. Darin gelangt die Oberseite
der Bahn nach unten und die Unterseite nach oben, wobei die Förderrichtung beibehalten
wird. Bis zum dritten Abschnitt 13 ist der Verlauf derselbe wie bei der Ausführungsform
der Figur 1. Anschliessend wird die Materialbahn 9 vom dritten Abschnitt 13 durch
eine dritte Umlenkung 23 in einen vierten Abschnitt 14 mit einer vierten Förderrichtung
umgelenkt, welche parallel zur ersten Förderrichtung ist, wobei aber die Materialbahn
9 gewendet ist. Mit einer vierten Umlenkung 24 kann optional die Ebene der Materialbahn
9 in einem fünften Abschnitt 15 in die Ebene des ersten Abschnitts 11 geführt werden.
[0041] Figur 3 zeigt eine
Umkehrstation 3 eines Bahntransportsystems. Darin wird die Förderrichtung um 180° gedreht, die
Ausgangsrichtung der Bahn verläuft also entgegengesetzt zur Eingangsrichtung, wobei
die Oberseite der Bahn nach der Station weiterhin oben ist. Bis zum vierten Abschnitt
14 ist der Verlauf gleich wie bei der Ausführungsform der
Figur 2. Anstelle der vierten Umlenkung 24 tritt eine weitere vierte Umlenkung 24', welche
die Materialbahn 9 wendet und in einen weiteren fünften Abschnitt 15' mit einer der
vierten Förderrichtung entgegengesetzten fünfte Förderrichtung weiterführt. Damit
kann die vierte Förderrichtung der ersten entgegengesetzt und parallel über oder unter
dieser verlaufen, aber ohne Umkehr der Orientierung der Materialbahn 9.
[0042] Allgemein gilt: Bei den vorgängig gezeigten Umlenkungen, welche schräg zur Förderrichtung der Bahn
verlaufen, verläuft die Umlenkachse beispielhaft jeweils in einem Winkel von 45° zu
den Förderrichtungen des einlaufenden und des auslaufenden Abschnittes zu dieser Umlenkung,
wodurch sich ein Winkel von 90° zwischen der Förderrichtungen der beiden Abschnitte
ergibt (in der Projektion auf eine Ebene parallel zu den beiden Abschnitten). Es können
aber in allen Ausführungsformen auch andere Winkel vorliegen, um entsprechend einen
anderen Verlauf der Materialbahn bei gleichem oder gegebenenfalls auch andere Winkel
zwischen der ersten Förderrichtung
din und der letzten Förderrichtung
dout (je nach Ausführungsform jene des dritten, vierten oder fünften Abschnitts) zu erzielen.
[0043] Figur 4 zeigt eine Umlenkung 21, deren Umlenkachse (Richtung mit Doppelpfeil angezeigt) um
einen solchen von 45° verschiedenen Winkel zur Förderrichtung (mit Pfeil angezeigt)
verläuft, in einer Aufsicht in Richtung der Flächennormalen der beiden Abschnitte
11, 12 vor und nach der Umlenkung. Die Richtung der Umlenkachse und der Förderrichtung
bilden, in der Projektion auf die Ebene eines der Abschnitte, insbesondere des einlaufenden
Abschnittes, gesehen, einen spitzen Winkel α (Einlaufwinkel). Dies ist der Winkel
zwischen der Förderrichtung in diesem Abschnitt und der Umlenkachse. Wenn die Ebenen
der Materialbahn 9 in den beiden Abschnitten parallel zueinander verlaufen, so ist
der Winkel β zwischen den Förderrichtungen
din vor und
dout nach der Umlenkung das Doppelte, also 2α = β.
[0044] Figuren 5 und
6 zeigen Wendestationen 2 analog zu jener der
Figur 2a-c, jedoch mit Einlaufwinkeln α die von 45° verschieden sind (die optionale vierte Umlenkung
41 zum Ausgleichen des Höhenversatzes zwischen dem ersten 11 und dem vierten Abschnitt
14 ist nicht dargestellt). Durch Hinzufügen einer weiteren vierten Umlenkung 24' kann
aus diesen Wendestationen jeweils eine Umkehrstation gebildet werden. In der Anordnung
gemäss der
Figur 5 sind die Einlaufwinkel kleiner als 45°, in der Anordnung gemäss der Figur 6 grösser
als 45°.
[0045] In der Anordnung der
Figur 6 ist der letzte - hier der vierte - Abschnitt 14 der besseren Darstellung wegen -
in der Projektion auf die Ebene des ersten Abschnitts - 11 versetzt zum ersten Abschnitt
11 gezeichnet. Durch Verkürzen des dritten Abschnitts 13 relativ zum zweiten Abschnitt
12 kann dieser Versatz aufgehoben werden, so dass der vierte Abschnitt 14 (wiederum
in dieser Projektion) vorzugsweise exakt unter oder über dem ersten Abschnitt 11 verläuft.
Da sich der erste und der vierte Abschnitt 11, 14 in dieser Projektion zum Teil überlappen,
verlaufen sie nicht in derselben Ebene sondern in parallelen Ebenen. Mit der Anordnung
kann ein in Förderrichtung platzsparender Aufbau realisert werden.
[0046] In der Anordnung der
Figur 5 überlappen sich der erste und der vierte Abschnitt 11, 14 und insbesondere die erste
und die dritte Umlenkung 21, 23 in dieser Projektion nicht. Damit kann ein flacher
Aufbau realisiert werden. Es können daher der erste und der vierte Abschnitt 11, 14
in der gleichen Ebene angeordnet sein. Dazu sind die die erste und dritte Umlenkung
21, 23 jeweils beide von oben, oder beide von unten, oder die eine von oben und die
andere von unten tangential zu diese Ebene anliegend angeordnet. Das heisst, sie berühren
diese Ebene entlang einer Linie. Ein resultierender Höhenunterschied zwischen dem
Beginn des zweiten Abschnittes 12 und dem Ende des dritten Abschnittes 13 kann durch
leichte Schrägführung dieser Abschnitte bezüglich der Ebene des ersten und vierten
Abschnittes und oder durch die Gestaltung der zweiten Umlenkung 22 - beispielsweise
wie in den
Figuren 2 und
3 - ausgeglichen werden.
[0047] Die Förderrichtung
din des ersten Abschnittes und die Förderrichtung
dout des letzten Abschnittes sind in den
Figuren 2, 5 und
6 parallel zueinander, und die Umlenkachse der zweiten Umlenkung 22 verläuft ebenfalls
parallel zu diesen Förderrichtungen. Damit sind die Winkel α der ersten und der dritten
Umlenkung gleich. Es sind jedoch fast beliebige Variationen dieser Winkel möglich.
[0048] Allgemein gilt auch: Bei den vorgängig gezeigten Ausführungsformen gemäss den
Figuren 1-3 und
5 liegt eine bestimmte Folge der Verschiebung der Ebene der Materialbahn 9 vor, indem
diese z.B. zuerst abwärts, dann aufwärts und dann wieder abwärts um die jeweilige
Umlenkung geführt wird. Es sind, beispielsweise je nach Platzverhältnissen auch andere
Reihenfolgen möglich. Beispielsweise können alle Umlenkungen in dieselbe Richtung
erfolgen, wie in der Ausführungsform der
Figur 6.
[0049] Ferner können die Ebenen der verschiedenen Abschnitte 11, 12, 13, 14, 15 nicht parallel
sondern schräg zueinander liegen. Damit kann ein Abstand zwischen den Ebenen des ersten
und des vierten Abschnittes erreicht werden. Dazu sind die Umlenkachsen nicht mehr
in der gleichen Ebene (wie in der
Figur 5) oder nahe beieinander (wie in der
Figur 6) angeordnet, sondern in grösseren Abständen. Eine Umschlingung der Umlenkungen durch
die Materialbahn ist dabei kleiner als 180° und damit ist die Beanspruchung der Materialbahn
durch die Umlenkung (bei gleichem Radius der Umlenkung) kleiner. Beispielsweise kann
dabei die Projektion des Verlaufs der Materialbahn in eine Ebene parallel zum ersten
Abschnitt 11 gleich aussehen wie in den
Figuren 4 bis
6, jedoch verläuft beispielsweise der zweite Abschnitt 12 in einer Ebene schräg zur
Ebene des ersten Abschnitts 11 und bewegt sich die Bahn im zweiten Abschnitt 12 von
der Ebene des ersten Abschnitts 11 weg. In der Anordnung der Umlenkungen gemäss der
Figur 5 könnte die Materialbahn 9 bei der zweiten Umlenkung 22 zuerst über die zweite Umlenkung
22 und dann um diese herum (umgekehrt zu der Anordnung, wie sie in der
Figur 5 gezeichnet ist) nach unten weitergeführt werden, also weiter von der Ebene des ersten
Abschnittes weg. Dann kann die dritte Umlenkung 23 die Materialbahn in den vierten
Abschnitt 14 überführen, welcher gewendet ist und parallel und nach unten versetzt
bezüglich des ersten Abschnitts 11 ist.
[0050] Figur 7 zeigt eine Variante einer
Umkehrstation 3, bei welcher die letzte - hier die dritte - Förderrichtung der ersten entgegengesetzt
ist, und ohne Umkehr der Orientierung der Materialbahn 9. Hier verläuft jedoch die
Materialbahn im letzten - hier dem dritten - Abschnitt 13 parallel
neben der Materialbahn im ersten Abschnitt 11, insbesondere in derselben Ebene. Die erste
Umlenkung 21 ist mit einem Einlaufwinkel von 45° zum ersten Abschnitt 11 angeordnet,
und die zweite Umlenkung 22 ist mit einem Einlaufwinkel von 45° zum zweiten Abschnitt
12 angeordnet. Die beiden Umlenkungen realisieren eine Drehung der Förderrichtung
in dieselbe Richtung.
[0051] Figur 8 zeigt eine Station zum Realisieren eines seitlichen Versatzes der Materialbahn innerhalb
derselben Ebene. Dabei ist die letzte - hier die dritte - Förderrichtung parallel
zur ersten, und ohne Umkehr der Orientierung der Materialbahn 9. Es verläuft die Materialbahn
im letzten - hier dem dritten - Abschnitt 13 parallel
neben der gedachten Weiterführung der Materialbahn im ersten Abschnitt 11, und insbesondere
in derselben Ebene. Die erste Umlenkung 21 ist mit einem Einlaufwinkel von 45° zum
ersten Abschnitt 11 angeordnet, und die zweite Umlenkung 22 ist mit einem Einlaufwinkel
von 45° zum zweiten Abschnitt 12 angeordnet. Die beiden Umlenkungen realisieren eine
Drehung der Förderrichtung in entgegengesetzte Richtungen.
[0052] Durch Variation der Einlaufwinkel der beiden Umlenkungen kann die Richtung
dout gewählt werden. Beispielsweise kann dadurch die Anordnung in jene der
Figur 1 überführt werden.
1. Umlenkvorrichtung für ein Bahntransportsystem, aufweisend mindestens eine erste Umlenkung
(21) mit einem Gaslager, wobei die erste Umlenkung (21) dazu angeordnet ist, eine
Materialbahn (9), welche in einem ersten Abschnitt (11) in einer ersten Förderrichtung
gefördert ist, in einen zweiten Abschnitt (12) mit einer zweiten Förderrichtung umzulenken,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Umlenkung (21) die Materialbahn (9) um eine Umlenkachse umlenkt, und der
Winkel zwischen der Umlenkachse und der ersten Förderrichtung von 90° verschieden
ist.
2. Umlenkvorrichtung gemäss Anspruch 1, wobei der spitze Winkel zwischen der Umlenkachse
und der ersten Förderrichtung maximal 80°, oder maximal 70°, und insbesondere mindestens
annähernd 45° beträgt.
3. Umlenkvorrichtung gemäss Anspruch 1 oder 2, welche eine Richtungsänderungsstation
bildet, aufweisend eine zweite Umlenkung (22), welche dazu angeordnet ist, die Materialbahn
(9) vom zweiten Abschnitt (12) in einen dritten Abschnitt (13) mit einer dritten Förderrichtung
umzulenken, wobei die Ebene der Materialbahn (9) im dritten Abschnitt (13) parallel
zur Ebene der Materialbahn (9) im ersten Abschnitt (11) ist und die Orientierung der
Materialbahn (9) im ersten und dritten Abschnitt dieselbe ist.
4. Umlenkvorrichtung gemäss Anspruch 1 oder 2, aufweisend
• eine zweite Umlenkung (22), welche dazu angeordnet ist, die Materialbahn (9) vom
zweiten Abschnitt (12) in einen dritten Abschnitt (13) mit einer dritten Förderrichtung
umzulenken,
• eine dritte Umlenkung (23), welche dazu angeordnet ist, die Materialbahn (9) vom
dritten Abschnitt (13) in einen vierten Abschnitt (14) mit einer vierten Förderrichtung
umzulenken, wobei die dritte Umlenkung (23) die Materialbahn (9) um eine dritte Umlenkachse
umlenkt, und der Winkel zwischen der dritten Umlenkachse und der dritten Förderrichtung
von 90° verschieden ist.
5. Umlenkvorrichtung gemäss Anspruch 4, wobei der spitze Winkel zwischen der dritten
Umlenkachse und der dritten Förderrichtung maximal 80°, oder maximal 70°, und insbesondere
mindestens annähernd 45° beträgt.
6. Umlenkvorrichtung gemäss Anspruch 4 oder 5, wobei die Orientierung der Materialbahn
(9) im vierten Abschnitt (14) der Orientierung im ersten Abschnitt (11) entgegengesetzt
ist.
7. Umlenkvorrichtung gemäss einem der Ansprüche 4 bis 6, welche eine Wendestation bildet,
wobei die vierte Förderrichtung in einem Winkel von weniger als 40° oder weniger als
20° und insbesondere parallel zur ersten Förderrichtung verläuft.
8. Umlenkvorrichtung gemäss Anspruch 7, aufweisend eine vierte Umlenkung (24) welche
dazu angeordnet ist, die Materialbahn (9) vom vierten Abschnitt (14) in einen fünften
Abschnitt (15) umzulenken, wobei die Förderrichtung im vierten und fünften Abschnitt
dieselbe ist und die Ebene der Materialbahn (9) im fünften Abschnitt (15) bezüglich
der Ebene im vierten Abschnitt (14) in Richtung der Normalen zu den beiden Ebenen
verschoben ist.
9. Umlenkvorrichtung gemäss einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei ein erster spitzer Winkel
zwischen der Umlenkachse der ersten Umlenkung (21) und der ersten Förderrichtung weniger
als 45° beträgt, und ein zweiter spitzer Winkel zwischen der Umlenkachse der dritten
Umlenkung (23) und der dritten Förderrichtung weniger als 45° beträgt, und insbesondere
der erste und der zweite spitze Winkel denselben Betrag aufweisen.
10. Umlenkvorrichtung gemäss einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei die Ebene der Materialbahn
(9) im ersten Abschnitt (11) dieselbe ist wie die Ebene der Materialbahn (9) im vierten
Abschnitt (14), und die erste Umlenkung (21) und die dritte Umlenkung (23) jeweils
tangential zu dieser Ebene angeordnet sind.
11. Umlenkvorrichtung gemäss einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei ein erster spitzer Winkel
zwischen der Umlenkachse der ersten Umlenkung (21) und der ersten Förderrichtung mehr
als 45° beträgt, und ein zweiter spitzer Winkel zwischen der Umlenkachse der dritten
Umlenkung (23) und der dritten Förderrichtung mehr als 45° beträgt, und insbesondere
der erste und der zweite spitze Winkel denselben Betrag aufweisen.
12. Umlenkvorrichtung gemäss einem der Ansprüche 4 bis 6, welche eine Umkehrstation bildet,
aufweisend eine weitere vierte Umlenkung (24') welche dazu angeordnet ist, die Materialbahn
(9) vom vierten Abschnitt (14) in einen weiteren fünften Abschnitt (15') mit einer
weiteren fünften Förderrichtung umzulenken, wobei die weitere fünfte Förderrichtung
in einer Richtung von mehr als 140° oder mehr als 150° oder mehr als 160° und insbesondere
entgegengesetzt zur ersten Förderrichtung verläuft.
13. Umlenkvorrichtung gemäss Anspruch 3, wobei die dritte Förderrichtung parallel zu ersten
Förderrichtung und in die gleiche Richtung aber seitlich versetzt verläuft.
14. Umlenkvorrichtung gemäss Anspruch 3, wobei die dritte Förderrichtung parallel zu ersten
Förderrichtung und in die entgegengesetzte Richtung und seitlich versetzt verläuft.