Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln insbesondere zum
Trocknen einer einseitig beschichteten, bedruckten oder anderweitig
bearbeiteten Materialbahn, die deshalb nur auf dieser Seite berührungsempfindlich
ist. Solche Bahnen werden bei ihrer anschließenden Behandlung häufig über eine
Reihe von mit ihren Achsen in einer Ebene liegenden und die unempfindliche
Rückseite
der Bahn berührenden
Leerlauf-Rollen geführt.
Zur Sicherstellung einer ausreichenden Umschlingung dieser Rollen
durch die gespannte Substratbahn wird dabei meist ein Unterdruck
auf der Rückseite
der Bahn eingesetzt. Dies wird auch zur Übertragung von Reibungskräften für den dabei
notwendigen Antrieb dieser Rollen durch die lineare Bahnbewegung
benötigt. Zur
Durchführung
eines solchen Prozesses wurden bereits mehrere Vorrichtungen vorgeschlagen,
die sich nicht nur durch die individuellen Methoden der Erzeugung
des Unterdrucks sondern teilweise auch im Hinblick auf den jeweiligen
Verwendungszweck dieses Prozesses voneinander unterscheiden.The
The invention relates to a device for treating in particular for
Dry a one side coated, printed or otherwise
machined material web, which is therefore sensitive to touch only on this page
is. Such webs are often used in their subsequent treatment
Row of lying with their axes in one plane and the insensitive
back
touching the train
Idler rollers led.
To ensure a sufficient wrap around these roles
Due to the stretched substrate web is usually a negative pressure
on the back side
the railway used. This will also translate frictional forces into it
necessary drive of these roles by the linear path movement
needed. to
execution
Several devices have already been proposed for such a process.
not only by the individual methods of production
the negative pressure but partly also with regard to the respective
Purpose of this process differ from each other.
Eine
häufige
Anwendung betrifft die Trocknung von einseitig beschichteten Substratbahnen, die
dabei zu einer starken allgemein unter dem Begriff "Curl" bekannten Deformation
neigen. Eine Vorrichtung für
eine diesbezügliche
Anwendung des Behandlungsprozesses wird in US 3 738 018 ( CH 5 22 900 ) in Verbindung mit der
Trocknung von einseitig frisch beschichteten fotografischen Fihnmaterialien beschrieben.
Hier läuft
die Bahn über
mehrere im Abstand zueinander angeordnete Module, die jeweils aus
einem in einem einseitig offenen Gehäuse untergebrachten Rollenpaar
bestehen, wobei zwischen den Rollen ein Unterdruck erzeugt wird.
Mit Hilfe der dadurch erzielten großen Rollenumschlingung wird ein
Glättungseffekt
bei einem unter Curl leidenden Produkt erreicht und gleichzeitig
ein schlupffreies Antreiben der Rollen durch die Bahn sichergestellt.A frequent application concerns the drying of single-sided coated substrate webs, which tend to a strong generally known under the term "curl" deformation. A device for a related application of the treatment process is described in US 3,738,018 ( CH 5 22 900 ) in connection with the drying of one-side freshly coated photographic film materials. Here, the web runs over a plurality of mutually spaced modules, each consisting of a housed in a housing open on one side pair of rollers, wherein between the rollers, a negative pressure is generated. With the help of the large role wrap achieved thereby, a smoothing effect is achieved in a product suffering from curl and at the same time ensures a slip-free driving of the rollers through the web.
Das
Patent US 4 231 164 hat
ebenfalls die Trocknung von einseitig beschichteten fotografischen Produkten
zum Inhalt, wobei der Wärmetransfer
von der Rückseite
der Bahn im Vordergrund dieser Erfindung steht. Die Erzeugung des
Unterdrucks zwischen zwei benachbarten Führungsrollen erfolgt dementsprechend
nach einer erfindungsmäßigen Idee.
Die Luftführung
auf der Saugseite des hierfür eingesetzten
Gebläses
ist dabei so konzipiert, dass temperierte Luft zunächst zum
Zweck eines Wärmetransfers
an die rückseitige
Bahnoberfläche
herangeführt
wird um dann wieder aus diesem Bereich entfernt zu werden. Optional
werden auch die Rollen temperiert und am Wärmetransfer beteiligt.The patent US 4,231,164 also involves the drying of one-side coated photographic products, with heat transfer from the back of the web in the foreground of this invention. The generation of the negative pressure between two adjacent guide rollers is accordingly according to an inventive idea. The air guide on the suction side of the blower used for this purpose is designed so that tempered air is first introduced for the purpose of heat transfer to the back surface of the web to then be removed from this area again. Optionally, the rolls are tempered and involved in the heat transfer.
Bei US 5 179 908 A und DE 196 36 868 A1 werden ähnliche
Vorrichtungen zum Trocknen von einseitig beschichteten Bahnmaterialien
beschrieben, wobei der Wärmetransfer
zur Bahn ausschließlich über die
nicht beschichtete Rückseite
erfolgt. Durch diese Vorgehensweise soll eine zu frühe Austrocknung
der oberflächennahen
Lagen der Beschichtung, die sogenannte „Hautbildung", vermieden werden.
Bei diesen beiden Vorrichtungen werden zwischen den Führungsrollen
platzierte Saugdüsen
zur Erzeugung des Unterdrucks auf der rückseitigen Bahnoberfläche verwendet.at US 5 179 908 A and DE 196 36 868 A1 describe similar devices for drying single-coated web materials, wherein the heat transfer to the web takes place exclusively on the uncoated back. This procedure is intended to avoid over-drying of the near-surface layers of the coating, the so-called "skin formation." In these two devices, suction nozzles placed between the guide rollers are used to generate the negative pressure on the rear surface of the web.
Das
Prinzip der Führung
der Bahn über
mehrere mit ihren Achsen in einer Ebene angeordnete Führungsrollen
hat den großen
Vorteil der einfachen Bauweise. So kann jede gewünschte Länge einer Behandlungsstrecke
dadurch erhalten werden, dass eine entsprechende Anzahl von kürzeren und
einfach zu handhabenden Modulen dieser Art entlang einer geraden
Strecke aneinandergereiht werden. Der große Nachteil dieser Vorgehensweise
besteht jedoch darin, dass die horizontale Abmessung einer solchen Anlage
mindestens so groß sein
muss, wie die Länge der
Behandlungstrecke. Dies hat schwerwiegende Konsequenzen, denn bei
moderneren Produktionsanlagen mit ihrem ständigen Bedarf nach immer höheren Laufgeschwindigkeiten
der Bahn steigt meist auch die Länge
der benötigten
Behandlungsstrecke entsprechend an. Um trotzdem den Platzbedarf
einer solchen Anlage in vertretbaren Grenzen zu halten wird in US 3 738 018 ( CH 5 22 900 ) eine mäanderförmige Anordnung mehrerer geradliniger
Behandlungsstrecken für
einen solchen Prozess vorgeschlagen.The principle of guiding the web over several with its axes arranged in a plane guide rollers has the great advantage of simple construction. Thus, any desired length of a treatment line can be obtained by arranging a corresponding number of shorter and easy-to-use modules of this type along a straight line. The major disadvantage of this approach, however, is that the horizontal dimension of such a system must be at least as large as the length of the treatment route. This has serious consequences, because in modern production plants with their constant demand for ever higher running speeds of the train, the length of the required treatment section usually increases accordingly. Nevertheless, in order to keep the space requirement of such a system within acceptable limits US 3,738,018 ( CH 5 22 900 ) proposed a meandering arrangement of a plurality of rectilinear treatment lines for such a process.
Je
nach Form eines Mäanders
können
die geradlinigen Behandlungsstrecken horizontal oder vertikal ausgerichtet
aber auch unter einem beliebigen Winkel im Raum angeordnet sein.
Jedoch nur wenn die Bahnstrecken eines Mäanders exakt vertikal ausgerichtet
sind, ist eine einfache Art der Führung dieser Bahnstrecken möglich. Um
bei einer Abweichung von der vertikalen Orientierung ein Durchhängen der
Bahn aufgrund des Eigengewichts zu vermeiden, muss die Bahnstrecke
mit Rollen oder Luftstrahlen abgestützt werden. Bei einem Prozess der
eingangs genanten Art wird eine solche Einwirkung allerdings nur
von der unempfindlichen Rückseite
der Bahn zugelassen. Wenn die Konfiguration der Bahn im Mäander derart
ist, dass die Bahn streckenweise unterhalb der dieser Strecke zugeordneten
Führungsrollen
verläuft,
entsteht entlang solcher Strecken das Problem der fehlenden Abstützung dieser
Bahnabschnitte. Auch solche Bahnstrecken werden zwar im normalen
Betriebszustand durch die Differenz-Druckkräfte in ständigem Kontakt mit den Führungsrollen
gehalten und abgestützt,
aber sobald die Unterdruck-Versorgung des Systems unterbrochen wird,
löst sich
ein solcher Bahnabschnitt von den Führungsrollen ab und hängt durch.
Ausgehend von einer solchen Situation wird der erneute Übergang
in den normalen Betriebszustand meist dadurch erschwert, dass das
System der Unterdruck-Versorgung
einer solchen Vorrichtung in der Regel nicht imstande ist, einen
stark durchhängenden
Bahnabschnitt durch die ausschließliche Wirkung von Differenz-Druckkräften in
die normale Betriebsposition in Kontakt mit den Führungsrollen
zu bringen. Hierzu muss die Bahn wieder in den Wirkungsbereich des
Unterdrucksystems gehoben werden, so dass die dann auf die Bahn
wirkenden Differenz-Druckkräfte
die Bahn wieder in ihrer normalen Betriebsposition stabilisieren.
Dies erfordert einen Eingriff seitens des Bedienpersonals oder den
Einsatz von Zusatzvorrichtungen mit entsprechenden Zusatzkosten.
Außerdem
sind solche Maßnahmen meist
mit einer Beschädigung
der empfindlichen Bahnoberfläche
an dieser Stelle verbunden.Depending on the shape of a meander, the rectilinear treatment sections can be aligned horizontally or vertically, but can also be arranged at any angle in space. However, only if the railroad tracks of a meander are aligned exactly vertically, a simple way of guiding these railroad tracks is possible. In order to avoid sagging of the web due to its own weight in the event of a deviation from the vertical orientation, the railway line must be supported by rollers or air jets. In a process of the type mentioned above, however, such an effect is only permitted by the insensitive back of the web. If the configuration of the web in the meander is such that the web extends in sections below the guide rollers associated with this route, the problem of the lack of support of these web sections arises along such routes. Even such railway lines are indeed held and supported in the normal operating state by the differential pressure forces in constant contact with the guide rollers, but as soon as the negative pressure supply of the system is interrupted, such a track section separates from the guide rollers and hangs through. outgoing from such a situation, the re-transition to the normal operating condition is usually made more difficult by the fact that the system of negative pressure supply of such a device is usually unable, a strong sagging track section by the exclusive effect of differential pressure forces in the normal operating position in To bring contact with the leadership roles. For this purpose, the web must be lifted back into the effective range of the vacuum system, so that then acting on the web differential pressure forces stabilize the web back to its normal operating position. This requires an intervention by the operator or the use of additional devices with corresponding additional costs. In addition, such measures are usually associated with damage to the sensitive web surface at this point.
Ein
weiterer Nachteil des Herabfallens eines nicht mehr durch die Differenz-Druckkräfte getragenen
Bahnabschnitts entsteht durch die dabei erfolgende Berührung von
etwaigen tiefer positionierten Anlagenkomponenten, wie Messfühler, Luftdüsen, Heizstrahler
usw., wodurch nicht nur die berührungsempfindliche
Bahnoberfläche
sondern auch diese Komponenten beschädigt werden können. Wenn dies
im ungünstigsten
Fall unvorhergesehenerweise während
des Laufs der Bahn geschieht, kann dies bei dünnen und mechanisch wenig belastbaren
Produkten zu einem Bahnriss mit entsprechend schwerwiegenden Konsequenzen
für den
Betrieb der Anlage führen.
Der Verzicht auf die Installation von solchen Anlagenkomponenten
in der Nähe
der berührungsempfindlichen
Bahnoberfläche
würde andererseits eine
erhebliche Einschränkung
der Möglichkeiten
der Prozessführung
darstellen.One
Another disadvantage of falling a no longer borne by the differential pressure forces
Track section is created by the thereby taking place touch of
any lower positioned plant components such as sensors, air nozzles, radiant heaters
etc., which is not only the touch-sensitive
web surface
but these components can also be damaged. If this
in the worst case
Case unpredictably during
the course of the web is done, this can be done with thin and mechanically less resilient
Products to a web tear with correspondingly serious consequences
for the
Operating the system.
The abandonment of the installation of such plant components
near
the touch-sensitive
web surface
would otherwise be a
significant restriction
the possibilities
the litigation
represent.
In DE 1 753 589 B wird
ebenfalls eine Vorrichtung zum Behandeln von einseitig berührungsempfindlichen
Bahnmaterialien beschrieben, die sich besonders für den Einsatz
in Verbindung mit Materialbahnen mit geringer mechanischer Festigkeit
eignet. Dabei wird die Bahn in Form einer langgestreckten und im
wesentlichen horizontal ausgerichteten Schleife durch eine Trocknervorrichtung
geführt. Während die
Führung
der Bahn in der oberen Hälfte der
Bahnschleife mittels Leitwalzen erfolgt, die die unempfindliche
Bandseite berühren,
werden entlang der tieferliegenden Schleifenhälfte mehrere im wesentlichen
in einer Ebene und im Abstand zueinander angeordnete Halterungen
in Form von Saugtüchern zur
Abstützung
der Bahn eingesetzt. Um die Bahn beim Einfädeln in Berührung mit den Saugtüchern zu bringen
wird eine Trageinrichtung eingesetzt, die hierfür jedoch die berührungsempfindliche
Bahnoberfläche
berühren
muss. Auch nach einer Betriebsunterbrechung müsste die durchhängende Bahn
mit Hilfe dieser Trageinrichtung in Berührung mit den Saugtüchern gebracht
werden. Im Falle einer unvorhergesehenen Lösung der Bahn von den Saugtüchern während des
Bahnlaufs ist auch bei dieser Vorrichtung mit den oben diskutierten
schwerwiegenden Problemen zu rechnen.In DE 1 753 589 B Also described is an apparatus for treating one-way touch-sensitive sheet materials that is particularly suitable for use in conjunction with low mechanical strength webs. In this case, the web is guided in the form of an elongated and substantially horizontally oriented loop through a drying device. While the guide of the web in the upper half of the web loop by means of guide rollers which touch the insensitive band side, a plurality of substantially in a plane and spaced supports in the form of suction cloths are used along the deeper loop half to support the web. In order to bring the web in contact with the suction cloths during threading, a carrying device is used, which however has to touch the touch-sensitive web surface for this purpose. Even after a business interruption, the sagging web would have to be brought into contact with the suction cloths with the aid of this carrying device. In the event of an unforeseen solution of the web from the blankets during web travel, the serious problems discussed above are also to be expected in this device.
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine mäanderförmige Vorrichtung
zur Behandlung einer einseitig berührungsempfindlichen Bahn so
zu gestalten, dass bei einer Unterbrechung der Unterdruck-Versorgung
einer solchen Vorrichtung ein starkes Herabfallen der nicht durch
Führungsrollen
abgestützten
Bahnabschnitte und die damit verbundenen Nachteile für den Betrieb
einer solchen Vorrichtung vermieden werden können. Diese Aufgabe wird mit
einer Vorrichtung nach den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.Of the
The invention is therefore the object of a meandering device
for treating a one-sided touch-sensitive web so
to make that in case of interruption of the vacuum supply
such a device does not fall through strongly
guide rollers
supported
Railway sections and the associated disadvantages for operation
Such a device can be avoided. This task is with
a device according to the features of the main claim dissolved.
Die
Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:The
The invention will be explained in more detail with reference to the drawings. Hereby show:
1 die
Darstellung eines horizontal ausgerichteten Mäandermoduls I mit zwei flachen
Behandlungsstrecken für
die Materialbahn nach dem Stand der Technik, 1 the representation of a horizontally oriented meander module I with two flat treatment sections for the material web according to the prior art,
2 die
Darstellung der erfindungsmäßigen Vertikalverschiebung
der oberen Reihe der Führungsrollen, 2 the representation of the inventive vertical displacement of the upper row of guide rollers,
3 die
Darstellung eines ersten erfindungsmäßigen Mäandermoduls J mit geringfügiger Umschlingung
der oberen Reihe der Führungsrollen, 3 the representation of a first inventive Meander module J with slight wrap around the upper row of guide rollers,
4 die
Darstellung eines Mäandermoduls wie
in 3 mit einer Maßnahme zur Erweiterung des
Korridors zwischen den zwei Behandlungsstrecken des Moduls, 4 the representation of a meander module as in 3 with a measure to extend the corridor between the two treatment sections of the module,
5 die
Darstellung eines weiteren erfindungsmäßigen Mäandermoduls mit kettenlinienförmiger Anordnung
der Führungsrollen
und ohne Bahnberührung
im Wartezustand, 5 the representation of another inventive meander module with a chain-line arrangement of the guide rollers and without web contact in the waiting state,
6 die
Darstellung eines Mäandermoduls wie
in 5 aber mit einer ersten Maßnahme zur Erweiterung des
Korridors zwischen den zwei Behandlungsstrecken des Moduls, 6 the representation of a meander module as in 5 but with a first measure to extend the corridor between the two treatment sections of the module,
7 die
Darstellung eines Mäandermoduls wie
in 6 mit einer weiteren Maßnahme zur Vergrößerung des
Korridors jedoch mit Bahnberührung durch
die Führungsrollen
im Wartezustand, 7 the representation of a meander module as in 6 with a further measure to enlarge the corridor but with rail contact by the guide rollers in the waiting state,
8 die
Darstellung eines weiteren erfindungsmäßigen Mäandermoduls bestehend aus zwei gegenüber der
Vertikalen etwas geneigt angeordneten Behandlungsstrecken für die Bahn,
wobei die Bahnumlenkung unten mittels Walzen und oben mit einer
berührungslosen
Umlenk-Vorrichtung erfolgt, 8th the representation of another inventive meander module consisting of two slightly inclined relative to the vertical arrange treatment pathways for the web, wherein the web deflection takes place at the bottom by means of rollers and at the top with a non-contact deflection device,
9 die
Darstellung einer Serienanordnung von zwei Mäandermodulen nach 8. 9 the representation of a series arrangement of two meander modules after 8th ,
Bei
allen Darstellungen wurde von der Vorstellung eines Mäanders ausgegangen,
bei dem die in den Modul eintretende Bahn nach kontaktbehafteten
Umlenkungen an den Walzen W1 und W2 und einer berührungslosen
Richtungsänderung
mit Hilfe einer Umlenkvorrichtung UV wieder in der ursprünglichen
Orientierung aus dem Modul heraustritt. Bei der Kennzeichnung von
Einzelkomponenten mit Nummern und Abkürzungen wurde nach der folgenden Konvention
verfahren:
- 1. Zwecks eindeutiger Kennzeichnung
sind die unterschiedlichen Ausführungsformen
des Mäandermoduls
bzw. die in ihm befindliche Bahnschleife jeweils mit Grossbuchstaben
I, J, K, L, M, N, P versehen. Diese sollen zugleich als Laufindizes zur
Durchnummerierung der Module in einem Mäander aufgefasst werden, womit
der modulare Charakter einer solchen Einheit unterstrichen werden
soll. Die Kennzeichnung der Umlenkelemente W1, W2, und UV bei jedem
individuellen Modul erfolgt dementsprechend mit Angabe in Klammern
des Moduls, dem sie jeweils zugeordnet sind. Die Laufrichtung der
Bahn ist für
die beschriebene Funktionsweise der Module unerheblich. Alle Aussagen
gelten für
beide Laufrichtungen und sind aber auch für eine bewegungslose Bahn gleichermaßen gültig. Deshalb
wurde in den Zeichnungen auf die Angabe einer Laufrichtung für die Bahn
verzichtet. Aus gleichen Überlegungen
sind auch die Nummerierungen 1 und 2 bei den Umlenkwalzen nicht
etwaigen spezifischen Funktionen oder Positionen der Umlenkwalzen zugeordnet
und sie wurden willkürlich
festgelegt.
- 2. Die Nummerierung der Einzelkomponenten eines Mäandermoduls
basiert auf deren Zugehörigkeit
zu einer sogenannten Behandlungsstrecke: Bei einem Mäandermodul
der hier beschriebenen Art sind nur die freien Bahnstrecken zwischen
einer Umlenkwalze und der dem gleichen Modul zugeordneten Umlenkvorrichtung
für eine
Behandlung der Bahn zugänglich.
Die Gesamtheit aller Komponenten, die an einem solchen Bahnabschnitt
angeordnet sind, bilden deshalb eine Behandlungsstrecke und ein
Mäandermodul
der hier beschriebenen Art besteht deshalb aus zwei solcher Strecken,
die gleich aber auch unterschiedlich aussehen können. Die vier Typen von Behandlungsstrecken,
die in dieser Anmeldung als Ausführungsbeispiele
dargestellt sind, sind mit den Zahlen 20, 30, 40, 50 gekennzeichnet.
Die Einzelkomponenten dieser Behandlungsstrecken sind ebenfalls
mit zweistelligen Zahlen versehen, deren Zehnerstelle mit der der
zugehörigen
Strecke übereinstimmt.
Die Einerstelle der Zahl richtet sich nach der spezifischen Funktion
der jeweiligen Einzelkomponente. Die in 2–7 dargestellten
Mäander-Konfigurationen
sind aus der Anwendung von erfindungsmäßigen Ideen auf einen in 1 dargestellten
Mäandermodul
hervorgegangen. In 2–7 wurden
deshalb die Nummern von 1 übernommen, sofern die Komponenten
in den verschiedenen Konfigurationen gleiche Funktionen erfüllen.
- 3. Bei allen Darstellungen werden mit 12 und 11 die
berührungsempfindliche
Bahnoberfläche
bzw. die unempfindliche Rückseite
der Bahn 10 gekennzeichnet.
All representations were based on the idea of a meander, in which the web entering the module emerges from the module in the original orientation after contacting deflections on the rollers W1 and W2 and a non-contact change of direction with the aid of a deflection device UV. When labeling individual components with numbers and abbreviations, the following convention was used: - 1. For the purpose of unambiguous identification, the different embodiments of the meander module or the track loop located in it are respectively provided with capital letters I, J, K, L, M, N, P. At the same time, these are to be understood as run indices for the numbering of the modules in a meander, which underlines the modular character of such a unit. The identification of the deflection elements W1, W2, and UV in each individual module is accordingly given in brackets of the module to which they are assigned. The direction of travel of the web is irrelevant to the described operation of the modules. All statements apply to both directions of running and are equally valid for a motionless track. Therefore, in the drawings, the indication of a running direction for the web has been omitted. For the same reasons, the numbering 1 and 2 in the guide rollers are not assigned any specific functions or positions of the guide rollers and they were arbitrarily determined.
- 2. The numbering of the individual components of a meander module based on their affiliation to a so-called treatment section: In a meander module of the type described here only the free rail lines between a guide roller and the same module associated with the deflection device for treatment of the web are accessible. The totality of all components that are arranged on such a track section, therefore, form a treatment route and a meander module of the type described here therefore consists of two such routes, which may look the same but also different. The four types of treatment lines shown as embodiments in this application are the numbers 20 . 30 . 40 . 50 characterized. The individual components of these treatment lines are also provided with two-digit numbers, whose tens corresponds with that of the associated route. The one-digit number depends on the specific function of the individual component. In the 2 - 7 meander configurations shown are from the application of inventive ideas to an in 1 emerged meander module emerged. In 2 - 7 were therefore the numbers of 1 provided the components in the different configurations perform the same functions.
- 3. In all representations are with 12 and 11 the touch-sensitive web surface or the insensitive back of the web 10 characterized.
Die
konkrete Aufgabenstellung und die erfindungsmäßigen Ideen zu deren Lösung lassen
sich am besten anhand eines Mäanders
mit flachen im wesentlichen horizontal ausgerichteten Behandlungsstrecken
erläutern.
Ein einzelner Modul I eines solchen Mäanders bestehend aus den Behandlungsstrecken 20 und 30 der
Länge l0 ist in 1 schematisch
dargestellt. Mäander
dieses Typs werden bevorzugt verwendet, wenn die horizontale Dimension des
Installationsraumes nicht sehr stark begrenzt ist. Durch Zusammenfügen von
einer kleineren Anzahl von längeren, übereinander
angeordneten Modulen dieser Art lässt sich dann mit relativ geringem
technischen Aufwand ein Mäander
mit einer großen
Gesamtlänge
der Behandlungsvorrichtung aufbauen. Diese Vorgehensweise empfiehlt
sich besonders dann, wenn eine einzelne horizontale Behandlungsstrecke
konventioneller Art durch eine mäanderförmige Vorrichtung
mit mehrfach vergrößerter Gesamtlänge zu ersetzen
ist. In 1A sind die Achsen 26, 36 der
Führungsrollen 22 bzw. 32 der
Behandlungsstrecken 20 bzw. 30 auf zwei Horizontalebenen 23 bzw. 33 angeordnet.
Die Umlenkung der auf ihrer Oberfläche 12 berührungsempfindlichen
Bahn 10 erfolgt im Mäandermodul
I mit Hilfe einer berührungslosen
Umlenk-Vorrichtung UV(I) und. den Umlenkwalzen W1(I) und W2(I).
Um UV(I) wird die Bahn mit einem Radius R umgelenkt. Stellvertretend
für alle denkbaren
technischen Möglichkeiten
der Unterdruck-Erzeugung auf der Bahnseite 11, die eingangs in
Verbindung mit einigen Patentschriften zum Teil bereits erwähnt wurden,
sind hier symbolisch zwei Unterdruckkästen 21 und 31 schematisch
dargestellt, in denen auch die Führungsrollen 22 bzw. 32 der
beiden Behandlungsstrecken 20 und 30 gelagert
sind. Über
die Anschlüsse 25 bzw. 35 sind
die Kästen 21, 31 mit
einer Unterdruckquelle z.B. einem Gebläse verbunden, das hier jedoch
nicht dargestellt wurde. Wenn bei bestimmten Konfigurationen eine
Unterdruck-Versorgung des Systems über diese oder andere funktionsgleiche
Anschlüsse
erfolgt, wird in der betreffenden Zeichnung mit einem Pfeil U in
dem betreffenden Stutzen jeweils darauf hingewiesen. Bei 1A erfolgt jedoch keine Unterdruck-Versorgung, so
dass auch keine Differenz-Druckkräfte auf die Bahn 10 wirken.
Bei der nachfolgenden Diskussion werden Zustände und Phasen, bei denen keine
Unterdruck-Versorgung des Systems erfolgt, kurz Wartezustände bzw.
Wartephasen genannt. Die Richtung der Erdbeschleunigung g, die bei
den Diskussionen ebenfalls eine sehr wichtige Rolle spielt, ist
in den Darstellungen immer entgegen der y-Achse des x-y Koordinatensystems
gerichtet. Als eine charakteristische vertikale Abmessung des Moduls
I ist hier die Höhendifferenz
H(I) der Achsen der beiden Umlenkwalzen eingezeichnet. Diese Abmessung
wird in den nachfolgenden Diskussionen als ein Maß für die Bauhöhe eines
Moduls betrachtet und auf etwaige Änderungen dieser Größe bei unterschiedlichen
Modultypen wird ausdrücklich
hingewiesen.The specific task and the inventive ideas for their solution can best be explained by means of a meander with flat substantially horizontally oriented treatment sections. A single module I of such a meander consisting of the treatment lines 20 and 30 the length l 0 is in 1 shown schematically. Meanders of this type are preferably used when the horizontal dimension of the installation space is not very limited. By joining a smaller number of longer, stacked modules of this type can then build a relatively large technical effort a meander with a large overall length of the treatment device. This procedure is particularly recommended when a single horizontal treatment section of conventional type is to be replaced by a meander-shaped device with several times the total length. In 1A are the axes 26 . 36 the leadership roles 22 respectively. 32 the treatment routes 20 respectively. 30 on two horizontal levels 23 respectively. 33 arranged. The redirection of the on its surface 12 touch-sensitive web 10 takes place in Meander Module I using a non-contact deflection device UV (I) and. the guide rollers W1 (I) and W2 (I). To UV (I), the web is deflected by a radius R. Representing all conceivable technical possibilities of negative pressure generation on the web side 11 , which have already been mentioned in part at the beginning in connection with some patents, here are symbolically two vacuum boxes 21 and 31 shown schematically, in which also the guide rollers 22 respectively. 32 the two treatment routes 20 and 30 are stored. About the connections 25 respectively. 35 are the boxes 21 . 31 connected to a vacuum source such as a blower, which has not been shown here. If, in certain configurations, the system is supplied with negative pressure via these or other functionally equivalent connections, an arrow U in the respective connection will be indicated in the relevant drawing. at 1A However, there is no vacuum supply, so that no differential pressure forces on the train 10 Act. In the discussion that follows, states and phases in which there is no negative pressure supply of the system are briefly called wait states or waiting phases. The direction of the gravitational acceleration g, which also plays a very important role in the discussions, is always directed in the representations opposite to the y-axis of the xy coordinate system. As a characteristic vertical dimension of the module I, the height difference H (I) of the axes of the two deflection rollers is shown here. This dimension is considered in the following discussions as a measure of the height of a module and any changes of this size in different module types is explicitly noted.
In 1A also in einer Phase ohne Unterdruck-Versorgung,
legt sich der untere Bahnabschnitt 34 entlang der Behandlungsstrecke 30 aufgrund
des Eigengewichts auf die Führungsrollen 32 nieder.
Der obere Bahnabschnitt 24 entlang der Behandlungsstrecke 20 hängt jedoch
trotz der Wirkung der Bahnspannung S etwas nach unten durch. Aufgrund
der gekrümmten
Form entfernt sie sich dabei in einem lokal unterschiedlichem Maß h(x) von
den Rollen 22, die mit ihren Achsen 26 in einer
Ebene 23 angeordnet sind. Der Durchhang h(x) des Bahnabschnitts 24 nimmt
mit der Länge
l0 und dem Flächengewicht der Materialbahn
zu und nimmt mit der Bahnspannung S ab. In den Darstellungen lassen
sich die verschiedenen Bahnabschnitte als stetige Kurven darstellen, weil
sie keine Abhängigkeit
in Richtung der Bahnbreite aufweisen. Ihre Projektionen auf die
vertikale x-y Ebene also die Zeichenebene werden in der nachfolgenden
Diskussion kurz als deren Konturen bezeichnet. Um gewisse Zusammenhänge zeichnerisch
besser veranschaulichen zu können,
wurden in 1A und in den nachfolgenden
Zeichnungen, die h(x) Kurven von durchhängenden Bahnabschnitten etwas übertrieben
dargestellt. Mit S wird jeweils die Bahnspannung in einer Wartephase
bezeichnet. Sie kann je nach Produkt unterschiedlich hoch eingestellt
werden um eine für
die jeweilige Anwendung günstige Durchhangsform
bzw. Position des Bahnabschnitts 24 in dieser Phase zu
erreichen. In der Regel weicht S von der Bahnspannung SB in
einer Betriebsphase ab, die für
einen Zustand der Umschlingung der Führungsrollen durch die Bahn 10 gilt,
weil SB normalerweise nach ganz anderen Überlegungen
optimiert und festgelegt wird.In 1A So in a phase without negative pressure supply, the lower track section sets 34 along the treatment route 30 due to the dead weight on the guide rollers 32 low. The upper track section 24 along the treatment route 20 However, in spite of the effect of the web tension S depends somewhat down. Due to the curved shape, it moves away from the rollers in a locally different amount h (x) 22 that with their axes 26 in a plane 23 are arranged. The sag h (x) of the track section 24 increases with the length l 0 and the basis weight of the web and decreases with the web tension S. In the illustrations, the different track sections can be represented as continuous curves because they have no dependence in the direction of the web width. Their projections onto the vertical xy plane, that is, the plane of the drawing, are briefly referred to as their contours in the following discussion. In order to be able to better illustrate certain contexts graphically 1A and in the following drawings, the h (x) curves of sagging track sections are somewhat exaggerated. S denotes the web tension in a waiting phase. It can be set to different heights depending on the product to a favorable for each application sag shape or position of the web section 24 to reach in this phase. As a rule, S deviates from the web tension S B in an operating phase which is responsible for a state of the looping of the guide rollers through the web 10 is true, because S B is normally optimized and determined according to completely different considerations.
In 1B ist der Zustand der Bahnschleife I unter
normalen Betriebsbedingungen dargestellt. Er ist dadurch gekennzeichnet,
dass in den Kästen 21 und 31 ein
Druck pu niedriger als der Umgebungsdruck
p∞ herrscht
und die Bahnabschnitte 24 und 34 entlang der Behandlungsstrecken 20 bzw. 30 durch die
Wirkung des Differenzdrucks p∞ – pu in
einer stabilen Lage in Kontakt mit den Führungsrollen 22 bzw. 32 gehalten
werden. Bei der nachfolgenden Diskussion wird ein solcher Zustand
bzw. eine solche Phase kurz Betriebszustand bzw. Betriebsphase genannt. Das Überführen des
in 1A gezeigten durchhängenden
Bahnabschnitts 24 im Wartezustand in die in 1B dargestellte Position im Betriebszustand
würde in
den meisten Situationen einen Eingriff seitens des Bedienpersonals
oder den Einsatz von zusätzlichen
Vorrichtungen erfordern. Dies ist darin begründet, dass die Anlagen-Komponenten,
die zum Aufbau des Drucks pu auf der Rückseite 11 der
Bahn 10 eingesetzt werden, wie z.B. hier der Unterdruckkästen 21 im
Zusammenwirken mit der nicht dargestellten Unterdruck-Quelle, gewöhnlich für den normalen Betriebszustand
konzipiert und ausgelegt werden. Bei einer unzulässig großen Entfernung der Bahn von
dieser Position, wie es in 1A für den durchhängenden
Bahnabschnitt 24 dargestellt ist, sind sie nicht mehr imstande
an der Bahnoberfläche 11 einen so
niedrigen Druck pu zu erzeugen, wie dies
für ein selbsttätiges Ansaugen
der Bahn 10 an die Führungsrollen 22 erforderlich
wäre. Obwohl
der Durchhang h(x) der Bahn 10 mit der Bahnspannung S abnimmt,
ist dieser Parameter allein meist nicht imstande den Durchhang h(x)
in einem dafür
ausreichendem Maß zu
reduzieren. Dies ist besonders bei einer größeren Länge l0 der
Behandlungsstrecke 20 der Fall.In 1B the state of the web loop I is shown under normal operating conditions. He is characterized in that in the boxes 21 and 31 a pressure p u lower than the ambient pressure p ∞ prevails and the web sections 24 and 34 along the treatment routes 20 respectively. 30 by the effect of the differential pressure p ∞ - p u in a stable position in contact with the guide rollers 22 respectively. 32 being held. In the following discussion, such a state or such a phase is briefly called the operating state or operating phase. The transfer of the in 1A shown sagging track section 24 in the waiting state in the in 1B shown position in the operating state would require in most situations, an intervention by the operator or the use of additional devices. This is due to the fact that the plant components used to build up the pressure p u on the back 11 the train 10 be used, such as here the vacuum boxes 21 in cooperation with the vacuum source, not shown, usually designed and designed for normal operating conditions. At an inadmissibly large distance of the course from this position, as in 1A for the sagging track section 24 are shown, they are no longer able to the web surface 11 to generate such a low pressure p u , as for an automatic suction of the web 10 to the leadership roles 22 would be required. Although the sag h (x) of the web 10 With the web tension S decreases, this parameter alone is usually not able to reduce the sag h (x) to a sufficient extent. This is especially true for a larger length l 0 of the treatment line 20 the case.
Entsprechend
der erfindungsmäßigen Idee werden
die oberen Führungsrollen 22 individuell
unterschiedlich nach unten verschoben, wie es in 2A dargestellt
ist. Hierbei sind V die Verschiebungsvektoren der einzelnen Rollen.
Sie werden so gewählt,
dass die folgenden zwei Bedingungen erfüllt werden:
- 1.
Die Führungsrollen 22 und
die Umlenkwalze W1 tangieren eine tiefer als sie liegende Fläche F. Diese
Fläche
ist die von unten betrachtet konvex gekrümmt und wird auf dieser Seite
auch durch einen Zylinder mit einem Radius R tangiert, der die räumliche
Position der über
der Umlenk-Vorrichtung schwebenden Bahn darstellen soll. Eine etwas
präzisere
Beschreibung der gekrümmten
Fläche
F lässt
sich anhand einer näheren
mathematischen Charakterisierung der Kurve y(x) geben, die aus der
Projektion von F auf die vertikale x-y Ebene also die Zeichenebene
hervorgeht:
Die Steigung dy/dx der y(x) Funktion nimmt entlang
der gesamten Länge
l0 der Behandlungsstrecke 20 stetig
zu, bzw. die zweite Ableitung d2y/dx2 dieser Funktion ist überall positiv.
- 2. Zur Formulierung dieser zweiten Bedingung wird von einem
in 2B ersichtlichen Spitzwinkel ω, ausgegangen,
den die Ebenen Tn–1, n und Tn,
n+1 einschließen.
Gemäss
einer seriellen Nummerierung der Führungsrollen 22 mit
einem Laufindex n sind Tn–1, n und Tn,
n+1 jeweils die unterhalb der Rollen liegenden gemeinsamen
Tangenteebenen der Rollen n – 1
und n bzw. n und n + 1. In einem idealisierten Fall einer massenlosen
also nicht durchhängenden
Bahn ist der Winkel ω einer
Rolle n zugleich der Umschlingungswinkel dieser Rolle in einem Zustand
ohne Unterdruck Anwendung. Nach der erfindungsmäßigen Idee sind die Führungsrollen 22 so
zu positionieren, dass der arithmetische Mittelwert der ω-Winkel kleiner
als 2,5° ist.
According to the inventive idea, the upper guide rollers 22 individually shifted differently down, as it is in 2A is shown. Here, V are the displacement vectors of the individual roles. They are chosen to meet the following two conditions: - 1. The guide rollers 22 and the deflection roller W1 tangent to a deeper than lying surface F. This surface is the convexly curved viewed from below and is also affected on this page by a cylinder with a radius R, which represent the spatial position of the hovering over the deflection device web should. A more precise description of the curved surface F can be given on the basis of a more detailed mathematical characterization of the curve y (x), which results from the projection of F on the vertical xy plane, that is the plane of the drawing: The slope dy / dx of the y (x) function takes along the entire length l 0 of the treatment section 20 steadily increasing, or the second derivative d 2 y / dx 2 of this function is positive everywhere.
- 2. To formulate this second condition, an in 2 B apparent peak angle ω, which includes the planes T n-1 , n and T n, n + 1 . According to a serial numbering of the guide rollers 22 with a running index n, T n-1 , n and T n, n + 1 are respectively the common tangent planes of the rollers n-1 and n or n and n + 1 below the rollers. In an idealized case of a massless one non-sagging trajectory is the angle ω of a roll n at the same time the wrap angle of this role in a state without negative pressure application. According to the idea according to the invention, the guiding roles are 22 position so that the arithmetic mean of the ω angles is less than 2.5 °.
Nach
der erfindungsmäßigen Idee
brauchen die obigen zwei Bedingungen allerdings nicht für alle Führungsrollen
eines Behandlungsabschnitts zu gelten und die beschriebene Form
der Fläche
F und der arithmetische Mittelwert der ω – Winkel braucht dann nur für einen
Teil der Rollen gültig
zu sein. So können eine
oder mehrere Führungsrollen 22 so
weit zurückversetzt
angeordnet sein, so dass sie oberhalb der Fläche F placiert sind aber sie
nicht tangieren. Die zwei Bedingungen gelten dann nur für solche
Führungsrollen,
die bei einem theoretischen Fall des Umspannens der Rollen durch
eine massenlose also nicht durchhängende Bahn durch diese Bahn
umschlungen oder berührt
würden.
In einer solchen Situation werden mit dem Laufindex n nur diese
betroffenen Rollen nummeriert und auch die Tangenteebenen T und
der arithmetische Mittelwert der ω -Winkel beziehen sich ausschließlich auf
solche Rollen. Wenn sich in der Art zurückversetzt angeordnete Rollen
in der Wartephase jedoch in einem geringen Abstand zur Bahnoberfläche befinden,
können
sie bei Wiederaufnahme der Unterdruck-Versorgung trotzdem durch
die Bahn umschlungen und am Prozess beteiligt werden. So bleibt
die Funktionstüchtigkeit der
Behandlungsstrecke voll erhalten, obwohl einige der Rollen nicht
der ersten Bedingung genügen.
In 2B ist eine Rolle Q dargestellt,
die der ersten Bedingung nicht genügt, weil die Fläche F an
dieser Stelle eine von unten betrachtet konkave Form einnehmen müsste um
auch von der Rolle Q tangiert zu werden. Die Rolle Q wird deshalb
bei der Nummerierung der Rollen und bei der Bildung der Tangenteebenen
T bzw. der Mittelwertbildung von ω nicht berücksichtigt.However, according to the inventive idea, the above two conditions need not apply to all guide rollers of a treatment section, and the described shape of the surface F and the arithmetic mean of the ω-angles need only be valid for a part of the rollers. So can one or more leadership roles 22 so far set back, so that they are placed above the surface F but they do not affect. The two conditions then apply only to such leadership roles that would be embraced or touched by a massless so not sagging path through this track in a theoretical case of the rewinding of the roles. In such a situation, only the affected rolls are numbered with the running index n and also the tangent planes T and the arithmetic mean of the ω-angles relate exclusively to such roles. However, when retarded rolls are in the waiting phase at a small distance from the surface of the web, they can still be looped around the web and re-involved in the process when the vacuum supply is resumed. Thus, the functionality of the treatment section is fully maintained, although some of the roles do not meet the first condition. In 2 B a role Q is shown, which does not satisfy the first condition, because the surface F would have to occupy a concave form viewed from below in order to be affected by the roll Q as well. The role Q is therefore not considered in the numbering of the roles and in the formation of the tangent planes T or the averaging of ω.
Als
eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsmäßigen Idee ist bei dem in 3 dargestellten
Modul J die y(x) Funktion unter Beachtung der obigen zwei Bedingungen
so gewählt
worden, dass bei der Höhe
der eingestellten Bahnspannung S auch in einer Wartephase alle den
obigen Bedingungen genügenden
Führungsrollen 22 durch
den Bahnabschnitt 24 geringfügig umschlungen werden. Es
können
aber auch einige Rollen wie die Rolle Q von 2B dabei
sein, die etwas zu hoch angeordnet sind und deshalb, nicht von der
Bahn umschlungen bzw. berührt
werden. Die Verschiebevektoren V der Rollen, die zur Erreichung
eines solchen Zustandes erforderlich sind, sind dabei umso länger je
stärker gekrümmt die
in 1 dargestellte Durchhangsfunktion h(x) bei dieser
Bahnspannung S ist. Da bei einer solchen Ausführung auch in den Wartephasen
eine gewisse Rollenumschlingung durch die Bahn erhalten bleibt und
die Form des Unterdruckkastens 21 der erfindungsmäßigen Positionierung
der Führungsrollen
angepasst ist, wird hier sichergestellt, dass im Gegensatz zu 1 auch
der obere Bahnabschnitt 24 sich in den Wartephasen nicht
von dem Unterdruckkasten 21 entfernen kann. Im Hinblick
auf das Ansaugverhalten der Bahn unterscheiden sich die Behandlungsstrecken 20 und 30 also
nicht mehr wesentlich voneinander.As an advantageous embodiment of the inventive idea is in the in 3 shown module Y the y (x) function, taking into account the above two conditions have been chosen so that at the height of the set web tension S in a waiting phase all the above conditions sufficient leadership roles 22 through the track section 24 be slightly entwined. But there may also be some roles like the Q role of 2 B be there, which are a little too high and therefore, not be embraced by the track or touched. The displacement vectors V of the rollers, which are required to achieve such a state, are the longer the more strongly curved in 1 shown sag function h (x) at this web tension S is. Since in such an embodiment, even in the waiting phases a certain Rollenumschlingung is retained by the web and the shape of the vacuum box 21 the erfindungsmäßigen positioning of the guide rollers is adjusted, it is here ensured that, in contrast to 1 also the upper track section 24 not in the wait phases from the vacuum box 21 can remove. With regard to the intake behavior of the web, the treatment distances differ 20 and 30 so not much different from each other.
3B zeigt den Modul J im Betriebszustand.
Durch die Verschiebung der Rollen 22 nach unten verengt
sich der Korridor 13 zwischen den Behandlungsstrecken 20 und 30 gegenüber Modul
I. Aus diesem Grund wird bei der Festlegung der Positionen der Rollen 22 beim
Modul J von einer möglicht flachen
Form der Durchhangsfunktion h(x) ausgegangen, die sich bei allen
in der jeweiligen Vorrichtung zu behandelnden Materialbahnen bei
Anwendung von möglichst
hohen und dennoch von den Produkten tolerierbaren Bahnspannungen
S einstellen lässt. 3B shows the module J in the operating state. By shifting the roles 22 down the corridor narrows 13 between the treatment routes 20 and 30 compared to module I. For this reason, when determining the positions of the roles 22 in the case of the module J, an optionally flat shape of the sag function h (x) is assumed, which can be set for all web webs to be treated in the respective device using high web tension S which is nevertheless tolerable by the products.
Die
Verengung des Korridors 13 hat eine schlechtere Zugänglichkeit
der Anlagenkomponenten in diesem Bereich zur Folge. Auch die Möglichkeit der
Installation von einigen eventuell für den Behandlungsprozess benötigten Anlagenkomponenten
wie Luftdüsen,
Heizstrahlern, Messgeräten
usw. in diesem Bereich wird dadurch beeinträchtigt. Aus gleichen Überlegungen
wird auch der maximale Wert der Länge l0 eines
Mäanders
nach dem Vorbild von Modul J maßgeblich
durch den Durchmesser der Umlenkvorrichtung UV(J) bestimmt, weil
dies eine praktische obere Grenze für die Querabmessung QA der Behandlungsstrecke 20 darstellt.
Mit der Querabmessung QA wird dabei die durch die Verschiebung V
der Rollen 22 verursachte Zunahme der Abmessung einer erfindungsmäßigen Behandlungsstrecke 20 quer
zu ihrer Hauptorientierungsrichtung, also in der Richtung y in diesem
Fall, bezeichnet, wie es in 3 gezeigt
ist.The narrowing of the corridor 13 leads to a poorer accessibility of the system components in this area. Also, the possibility of installing some possibly required for the treatment process system components such as air jets, radiant heaters, meters, etc. in this area is affected. For the same reasoning, the maximum value of the length l 0 of a meander according to the model of module J is also decisively determined by the diameter of the deflection device UV (J), because this is a practical upper limit for the transverse dimension QA of the treatment section 20 represents. With the transverse dimension QA is thereby the by the displacement V of the rollers 22 caused increase in the size of an inventive treatment line 20 transverse to its main orientation direction, that is, in the direction y in this case, denotes, as in 3 is shown.
Das
Problem der Verengung des Korridors 13 wird durch eine
weitere in 4 dargestellte vorteilhafte
Ausgestaltung der erfindungsmäßigen Idee gelöst. Sie
wird dadurch erhalten, dass W2(K) um einen Betrag ΔyW2 höher
angeordnet wird als W2(J,). Die Positionen der Führungsrollen 22 werden
entsprechend dieser Position von W2(K) und unter Beachtung der obigen
Vorschrift bezüglich
des ω Mittelwertes
neu festgelegt. Dadurch kann eine von der Größe von ΔyW2 abhängige Erweiterung
des Korridors 13 bei der Schleife K erreicht werden aber
auch die Höhe
H(K) des Moduls K steigt entsprechend an. In 4 wurde ΔyW2 gerade so groß gewählt, dass der Bahnabschnitt 24 horizontal
in die Umlenk-Vorrichtung UV(K) einläuft und hier eine 180° Umlenkung
der Bahn stattfindet. Bei hiervon abweichenden ΔyW2 Einstellungen
ergeben sich hier andere Umlenkwinkel und dies muss bei der Umlenk-Vorrichtung UV(K)
entsprechend berücksichtigt
werden. Als Vergleich ist auch die relative Position von W2(J) in 4 gestrichelt
wiedergegeben.The problem of narrowing the corridor 13 will be through another in 4 illustrated advantageous embodiment of the inventive idea solved. It is obtained by placing W2 (K) higher than W2 (J,) by an amount Δy W2 . The positions of the guide rollers 22 are redefined according to this position of W2 (K) and in compliance with the above rule regarding the ω average. As a result, an extension of the corridor that depends on the size of Δy W2 can occur 13 at the loop K are reached but also the height H (K) of the module K increases accordingly. In 4 Δy W2 was just chosen so large that the track section 24 horizontally enters the deflection device UV (K) and takes place here a 180 ° deflection of the web. In case of deviating Δy W2 settings result here other deflection angle and this must be taken into account in the deflection device UV (K) accordingly. As a comparison, the relative position of W2 (J) in 4 dashed lines reproduced.
In
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsmäßigen Idee,
dargestellt in 5, werden die Verschiebevektoren
V so gewählt, dass
die Kontur der Fläche
F die Form einer Kettenlinie KL1 hat. Eine
Kette zeichnet sich dadurch aus, dass sie keine Biegesteifigkeit
besitzt und deshalb nur Zugkräfte übertragen
kann. Eine Kettenlinie ist eine mathematisch genau definierte Form,
die eine an ihren zwei Enden getragene Kette unter dem Einfluss
des Eigengewichts einnimmt.In a particularly advantageous embodiment of the inventive idea, shown in FIG 5 , the shift vectors V are chosen such that the contour of the surface F has the shape of a chain line KL 1 . A chain is characterized by the fact that it has no bending stiffness and therefore can only transmit tensile forces. A catenary is a mathematically well-defined shape that takes a chain carried at its two ends under the influence of its own weight.
Eine
Kettenlinie lässt
sich mathematisch nur dann in einer expliziten Form darstellen,
wenn der Ursprung des x-y Koordinatensystems an die Stelle des maximalen
Durchhangs der Kette gelegt und die Zugkraft Z an dieser Stelle
zur mathematischen Darstellung der Kettenlinie herangezogen wird.
Die Gleichung der Kettenlinie lautet: y(x) =
Z/GL·(cosh((GLx/Z) – 1))wobei
Z:
Zugkraft an der Stelle des maximalen Durchhangs
GL:
das Längengewicht
der Kette
x und y: die Achsen eines Koordinatensystems sind, dessen
Ursprung sich an der Position des maximalen Durchhangs der Kette
befindet.A chain line can only be mathematically represented in an explicit form if the origin of the xy coordinate system is superimposed on the maximum sag of the chain and the tensile force Z at this point is used to mathematically represent the chain line. The equation of the catenary is: y (x) = Z / G L · (Cosh ((G L x / Z) - 1)) in which
Z: tensile force at the point of maximum sag
G L : the length weight of the chain
x and y: are the axes of a coordinate system whose origin is at the maximum sag position of the chain.
Je
nach Größe des Parameters
Z/GL wird also für die Kettenlinie eine Kurvenschar
erhalten. Je größer das
Verhältnis
Z/GL ist, desto flacher verläuft dabei
die Kettenlinie. Bahnmaterialien dagegen besitzen eine endliche
Biegesteifigkeit und unterscheiden sich in diesem Punkt deutlich
von einer Kette. Überraschenderweise
erweist sich jedoch die oben beschriebene Art der Positionierung
der Führungsrollen
entlang einer Kettenlinie als besonders vorteilhaft. Versuche haben
nämlich
ergeben, dass auch viele Bahnmaterialien, die in einem Behandlungsprozess
der eingangs beschriebenen Art häufig
Verwendung finden, unter Voraussetzungen wie bei einer durchhängenden
Kette, jeweils die Form einer gekrümmten Fläche annehmen, deren Kontur
in guter Annäherung
mit einer Kettenlinie dargestellt werden kann. Entsprechend dem
Wert eines Parameters S0/GA wird
deshalb für
die Durchhangsfunktion h(x) von unterschiedlichen Bahnmaterialien
eine Kurvenschar erhalten, wobei So die Bahnspannung an der Position
des maximalen Durchhangs hmax der Bahn und
GA das Flächengewicht des Bahnmaterials
bedeuten. Wenn das Verhältnis
S0/GA gerade so
groß gewählt wird,
wie das Verhältnis
Z/GL bei der Kettenlinie KT1,
wird also unabhängig
vom jeweiligen Flächengewicht
des Bahnmaterials eine formgleiche Kettenlinie KL2 als
Kontur des Bahnabschnitts 24 erhalten. Wenn KL1 und
KL2 mit einem vertikalen Versatz ΔyKL1–2 angeordnet
werden, entsteht somit ein gleichmäßiger vertikaler Abstand zwischen
den Führungsrollen
und dem unter dem Einfluss des Eigengewichts durchhängenden
Bahnabschnitt 24 in den Wartephasen und diese Konstellation
wurde in 5 dargestellt. Wenn allerdings ΔyKL1–2 =
0 gewählt
wird, überlappen
sich die Kettenlinien KL1 und KL2, so dass auch in den Wartephasen eine linienförmige Berührung zwischen
dem Bahnabschnitt 24 und den Rollen 22 erhalten
bleibt. Welcher Einstellung von ΔyKL1–2 der
Vorzug zu geben ist, hängt
von der konkreten Anwendung ab. Während die Aufrechterhaltung
eines Kontaktes der Bahn mit den Führungsrollen in den Wartephasen
sich positiv auf die Stabilisierung der seitlichen Bahnlage in der
Anlage auswirkt, kann es in einigen Anwendungen sinnvoll sein in
solchen Phasen diesen Kontakt zu unterbrechen, wie dies später anhand
von 8, 9 noch diskutiert wird. Wenn
für ΔyKL1–2 Null
oder ein kleiner Wert eingestellt wird, stellt das selbsttätige Ansaugen
der Bahn beim Übergang
vom Wartezustand in den Betriebszustand kein Problem mehr dar. Die
Höhe H(L)
des Moduls ist unverändert
gegenüber
den Modulen I und J.Depending on the size of the parameter Z / G L , a set of curves is therefore obtained for the catenary. The larger the ratio Z / G L , the flatter the chain line runs. On the other hand, web materials have a finite flexural rigidity and are clearly different in this respect from a chain. Surprisingly, however, the above-described type of positioning of the guide rollers along a chain line proves to be particularly advantageous. Experiments have shown that even many web materials that are often used in a treatment process of the type described above, assuming conditions such as a sagging chain, each take the form of a curved surface, the contour can be represented in good approximation with a chain line. Corresponding to the value of a parameter S 0 / G A , therefore, a set of curves is obtained for the sag function h (x) of different web materials, where So the web tension at the position of the maximum slack h max of the web and G A the basis weight of the web material. If the ratio S 0 / G A is chosen to be just as large as the ratio Z / G L in the chain line KT 1 , that is, regardless of the respective basis weight of the web material, a shape-identical chain line KL 2 as the contour of the web section 24 receive. If KL 1 and KL 2 are arranged with a vertical offset Δy KL1-2 , thus creating a uniform vertical distance between the guide rollers and the sagging under the influence of its own weight track section 24 in the waiting phases and this constellation was in 5 shown. If, however, Δy KL1-2 = 0 is selected, the chain lines KL 1 and KL 2 overlap, so that even in the waiting phases a line-shaped contact between the track section 24 and the roles 22 preserved. Which setting of Δy KL1-2 is to be preferred depends on the specific application. While maintaining contact between the web and the guide rollers in the quiescent phases has a positive effect on the stabilization of the lateral web layer in the system, in some applications it may be useful to interrupt such contact in such phases as described later 8th . 9 is still being discussed. If Δy KL1-2 is set to zero or a small value, the automatic suction of the web during the transition from the waiting state to the operating state no longer poses a problem. The height H (L) of the module is unchanged with respect to the modules I and J.
Zwei
weitere vorteilhafte Formen der Ausgestaltung der erfindungsmäßigen Idee
sind in 6 und 7 schematisch
dargestellt. Auch bei diesen Modulen M und N sind die Führungsrollen 22 jeweils entlang
einer Kettenlinie KL1 angeordnet. Da die
oberen Umlenkwalzen W2(M) bzw. W2(N) jeweils um einen Betrag von ΔyW2 höher positioniert
sind als beim Modul L, ergibt sich daraus eine Erweiterung des Korridors 13 in
beiden Fällen.
Aufgrund der Vertikalverschiebung von W2(M) bzw. W2(N) ergibt sich
allerdings eine modifizierte Form der Kettenlinien KL1 gegenüber Modul
L. Bei Modul M ist die Höhe
H(M) genau um den Betrag ΔyW2 größer als
beim Modul L. Bei dem Modul N, ist als eine weitere Maßnahme auch
die untere Umlenkwelle W1(N) um einen Betrag ΔyW1 nach
unten verlagert, so dass die erzielte Erweiterung des Korridors 13 noch
stärker
ausfällt
als beim Modul M aber auch die Modulhöhe H(N) ist um die Summe ΔyW1 + ΔyW2 größer als
beim Modul L. Der Umlenkwinkel an UV(N) ist kleiner als 180° und der vertikale
Versatz ΔyKL1–2 ist
auf Null eingestellt. In 6 und 7 sind als
Vergleich die Positionen der Walzen W1(L) bzw. W2(L) gestrichelt
wiedergegeben.Two further advantageous forms of embodiment of the inventive idea are in 6 and 7 shown schematically. Even with these modules M and N are the leadership roles 22 each arranged along a chain line KL 1 . Since the upper guide rollers W2 (M) and W2 (N) are each positioned higher by an amount of Δy W2 than in the module L, this results in an extension of the corridor 13 in both cases. Due to the vertical displacement of W2 (M) or W2 (N), however, there is a modified form of the chain lines KL 1 compared to module L. For module M, the height H (M) is exactly greater by the amount Δy W2 than in the module L. In the case of the module N, as a further measure, the lower deflection shaft W1 (N) is also displaced downwards by an amount Δy W1 , so that the achieved extension of the corridor 13 The module height H (N) is greater by the sum Δy W1 + Δy W2 than in module L. The deflection angle at UV (N) is less than 180 ° and the vertical offset Δy KL1-2 is set to zero. In 6 and 7 are shown as a comparison, the positions of the rollers W1 (L) and W2 (L) dashed.
Da
in einem Wartezustand bei den Modulen L, M, N im Gegensatz zu den
Modulen J und K eine Umschlingung der Führungsrollen 22 durch
die Bahn nicht benötigt
wird, lassen sich die Anzahl bzw. die Abstände der Führungsrollen 22 ähnlich wie
bei einer geradlinigen Bahnstrecke ganz nach produkt- oder prozessspezifischen
Bedürfnissen
festlegen. Welcher Wert des Verhältnisses
S0/GF bei der Ermittlung der
gemeinsamen Form von KT1 bzw. KT2 zugrungegelegt wird, hängt dabei von der Produkt-
bzw. Prozesspalette ab, die von einer gemeinsamen Vorrichtung handhabbar
sein soll. Eine stark gekrümmte Kettenlinienform,
die bei der Wahl eines kleinen S0/GF Wertes erhalten wird, gestattet die Anwendung von
niedrigeren Bahnspannungen S in der Wartephase. Dies ist als ein
Vorteil besonders in Verbindung mit Bahnmaterialien mit größeren Flächengewichten GF zu bewerten, führt aber bei einem Modul L
zu einer unnötigen
Verengung des Korridors 13 zwischen den oberen und unteren
Bahnabschnitten 23 und 24 und/oder zu einer daraus
resultierenden Begrenzung der Länge
l0, weil der maximale Durchhang hmax mit dieser Länge zunimmt. Bei den Modulen
M und N dagegen ist eine entsprechende Zunahme der Modulhöhen H(M)
bzw. H(N) die zwangsläufige
Folge einer stark gekrümmten
Kettenlinie. Eine möglichst
flache Kettenlinienform ist auch deshalb anzustreben, weil die Annäherung einer
durchhängenden
Materialbahn durch eine Kette umso zutreffender ist, je kleiner
die dabei auftretende Maximalkrümmung
der Bahn und die daraus resultierenden Biegemomente in der Bahn
sind. Eine untere Grenze für
die Krümmung
der Kettenlinie ist dann gegeben, wenn als Konsequenz dieser niedrigen
Krümmung
die Bahnspannung S so hoch eingestellt werden muss, dass dies zu
einer unzulässig
hohen mechanischen Belastung von Produkten oder beim Einsatz von
Bahnmaterialien mit großen
Flächengewichten
GF eventuell zu mechanischen Problemen mit
der Anlage führt.Since in a waiting state in the modules L, M, N, in contrast to the modules J and K, a wrap of the guide rollers 22 is not required by the web, the number or the distances of the guide rollers can be 22 similar to a straight-line railroad, set entirely according to product or process-specific needs. What value of the ratio S 0 / G F in determining the common form of KT 1 or KT 2 zugrunge is dependent, depends on the product or process range, which should be handled by a common device. A highly curved catenary shape, which is obtained by choosing a small S 0 / G F value, allows the application of lower web tension S in the waiting phase. This is to be considered an advantage especially in connection with web materials having larger basis weights G F , but leads to an unnecessary narrowing of the corridor in a module L. 13 between the upper and lower track sections 23 and 24 and / or to a resulting limitation of the length l 0 , because the maximum slack h max increases with this length. In the case of the modules M and N, on the other hand, a corresponding increase in the module heights H (M) and H (N) is the inevitable consequence of a strongly curved catenary. A flat as possible chainline shape is also desirable because the approach of a sagging material web by a chain is all the more accurate, the smaller the maximum curvature of the web occurring and the resulting bending moments in the web are. A lower limit for the curvature of the catenary line is given when, as a consequence of this low curvature, the web tension S has to be set so high that this leads to an impermissibly high mechanical loading of products or to the use of web materials with large basis weights G F Problems with the system leads.
Die
Durchhangskurve h(x) der Bahn ist die Gleichgewichtsform, die die
Bahn unter der Wirkung des Eigengewichts und der Bahnspannung annimmt. Ebenso
wichtig für
die praktische Anwendung sind jedoch auch die Zwischenzustände, die
der herabfallende Bahnabschnitt 24 vom Zeitpunkt der Loslösung von
den Führungsrollen 22 bis
zum Erreichen der endgültigen
Gleichgewichtsform h(x) durchläuft.
Dabei kann er zeitweise wesentlich tiefere Positionen erreichen
als durch die h(x) Kurve gegeben.The sag curve h (x) of the web is the equilibrium form that the web assumes under the effect of its own weight and web tension. Equally important for practical application, however, are the intermediate states, that of the falling section of track 24 from the moment of detachment from the leadership roles 22 until it reaches the final equilibrium h (x). At the same time he can achieve much lower positions than given by the h (x) curve.
Wie
weit der Bahnabschnitt 24 bis zum Erreichen des Endzustands
temporär
nach unten fällt
und welche Zwischenzustände
dabei durchlaufen werden, hängt
dabei von folgenden zwei Faktoren ab:
- 1. die
zusätzliche
Bahnlänge Δ1, die aufgrund
der Umschlingung der Führungsrollen
in einer Behandlungsstrecke gespeichert ist,
- 2. die dynamische Fähigkeit
des Systems der Bahnspannungs-Regelung der Schleife in dieser Übergangsphase
diese Extra-Bahnlänge
zu entziehen.
How far the track section 24 Temporarily falls down to the final state and which intermediate states are traversed, depends on the following two factors: - 1. the additional track length Δ1, which is stored in a treatment section due to the wrapping of the guide rollers,
- 2. The dynamic ability of the system to control the web tension control of the loop during this transitional phase to extract this extra track length.
Die
tatsächliche
in einer Betriebsphase in einer Behandlungsstrecke enthaltene Bahnlänge ist immer
um eine Differenzlänge Δ1 größer als
die Bahnlänge,
die sich aus der Durchhangskurve h(x) der Bahn in einer Wartephase
ergibt. Die Anzahl der umschlungenen Führungsrollen, deren Durchmesser und
Umschlingungswinkel bestimmen die zusätzliche Bahnlänge, die
durch die Umschlingung der Führungsrollen
verursacht wird. Eine weitere Zusatzlänge der Bahn entsteht durch
die gekrümmte
Form der Bahnabschnitte zwischen den Führungsrollen und diese Form
hängt vom
jeweiligen Verlauf der Unterdruck-Beaufschlagung auf der Rückseite 11 der Bahn 10 ab.
Wenn die Rollenumschlingung nicht mehr besteht, muss diese Zusatzlänge Δ1 des Bahnmaterials
unverzüglich
durch die Bahnspannungs-Regelung dem System entzogen werden, wenn
ein Zusammenbrechen der Bahnspannung in einer solchen Übergangsphase
vermieden werden soll. In Situationen, wenn es durch einen großen vorübergehenden
Durchhang sogar zu einer unerwünschten
Berührung
dieses Bahnabschnitts mit in diesem Bereich installierten Anlagenkomponenten kommen
kann, muss dies sogar noch während
des Herabfallens des Bahnabschnitts 24 geschehen. Somit
hängt das
dynamische Verhalten der Bahn in dieser Übergangsphase in einer komplizierten
Weise von mehreren Produkt-, Prozess- und Anlagenparametern ab.
In Situationen, bei denen ein starkes temporäres Durchhängen der Bahn aus vorher genannten
Gründen
problematisch ist, wird durch eine Kombination von folgenden zusätzlichen
Maßnahmen, das
dynamische Bahnverhalten in der Übergangsphase
verbessert:
- 1. Die Regelung der Bahnspannung
erfolgt mit einem Mechanismus mit erhöhten dynamischen Fähigkeiten.
Dies gestattet die Phase des Nachlassens der Bahnspannung im Falle
einer Loslösung von
den Führungsrollen
kurz zu halten. Die überschüssige Bahnlänge Δ1 wird dadurch
schnell dem System entzogen und kann nicht zu einem starken Durchhängen des
Bahnabschnitts 24 führen.
- 2. Die Umlenkwalzen W1 und W2 werden mit eigenen Antrieben ausgestattet
und zum Zweck der Regelung der Bahnspannung in der jeweiligen Bahnschleife
eingesetzt. Dies erweitert die oben erwähnten dynamischen Fähigkeiten
des Systems wesentlich.
- 3. Die Umlenkwalzen W1 und W2 werden als Saugwalzen konzipiert.
Dadurch wird die Bahn nach Ablösung
von den Führungsrollen 22 an
diesen Walzen fixiert und ein seitliches Verrutschen des nicht mehr
durch die Führungsrollen
abgestützten
Bahnabschnitts 24 verhindert. Darüber hinaus leistet diese Maßnahme einen
Beitrag zur Erhöhung
der Dynamik der Bahnspannungsregelung, weil durch eine Saugwalze
größere Kräfte auf
die Bahn übertragen
werden können.
- 4. Durch eine Änderung
der Schwebehöhe
der Bahn über
der Umlenk-Vorrichtung UV wird der Umlenkradius R der Bahn verändert. Dadurch wird
eine wenn auch stark limitierte Wirkung der Bahnspeicherung durch
UV erreicht. Durch eine Erhöhung
von R kann die Extra-Bahnlänge Δ1 zum Teil
in UV absorbiert werden, so dass es nicht zu einem starken Durchhängen des
Bahnabschnitts 24 kommt. Bei dieser Maßnahme ist die Bahn 10 die
einzige bewegte Komponente. Aufgrund ihrer niedrigen Massenträgheit kann
eine Änderung
der Schwebehöhe
schnell verwirklicht werden, was eine dynamische Pufferwirkung mit Hilfe
von UV erzielen lässt.
The actual path length contained in an operating section in an operating phase is always greater by a difference length Δ1 than the path length resulting from the sag curve h (x) of the path in a waiting phase. The number of looped guide rollers, their diameter and wrap angle determine the additional track length, which is caused by the wrap of the guide rollers. Another additional length of the web is caused by the curved shape of the web sections between the guide rollers and this shape depends on the respective course of the negative pressure on the back 11 the train 10 from. If the roll wrap no longer exists, this additional length Δ1 of the web material must be immediately removed from the system by the web tension control, if collapse of the web tension in such a transition phase is to be avoided. In situations where a large transient slump may even result in unwanted contact of this section of the track with installation components installed in that area, this must still be done while the track section is falling 24 happen. Thus, the dynamic behavior of the web in this transitional phase depends in a complicated manner on several product, process and equipment parameters. In situations where severe temporary sagging of the web is problematic for the reasons previously stated, a combination of the following additional measures will improve dynamic path behavior during the transition phase: - 1. The control of the web tension is done with a mechanism with increased dynamic capabilities. This allows the web tension release phase to be kept short in the event of disengagement from the guide rollers. The excess web length Δ1 is thereby quickly removed from the system and can not lead to a strong sagging of the web section 24 to lead.
- 2. The guide rollers W1 and W2 are equipped with their own drives and used for the purpose of regulating the web tension in the respective web loop. This substantially extends the above-mentioned dynamic capabilities of the system.
- 3. The guide rollers W1 and W2 are designed as suction rollers. This will cause the web to detach from the guide rollers 22 fixed to these rollers and a lateral slippage of the no longer supported by the guide rollers track section 24 prevented. In addition, this measure makes a contribution to increasing the dynamics of the web tension control, because by a suction roller larger forces can be transmitted to the web.
- 4. By changing the flying height of the web over the deflection device UV, the deflection radius R of the web is changed. This achieves an albeit highly limited effect of web storage by UV. By increasing R, the extra track length Δ1 can be partially absorbed in UV, so it does not to a strong sagging of the track section 24 comes. In this measure, the train 10 the only moving component. Due to their low mass inertia, a change in the flying height can be realized quickly, which can achieve a dynamic buffering effect with the help of UV.
Als
eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsmäßigen Idee
zeigt 8 schematisch einen Mäandermodul P bestehend aus
zwei Behandlungsstrecken, 40 und 50 die bezüglich einer durch
die Mitte der Umlenk-Vorrichtung UV(P) verlaufenden Vertikalebene
E symmetrisch angeordnet sind. Der Umlenkradius der Bahn um UV(P)
beträgt R
und die Umlenkwalzen W1(P) und W2(P) haben den Radius r. Der Abstand
D der Achsen der Umlenkwalzen W1(P) und W2(P) von der Vertikalebene
E ist größer als
die Summe r + R. Aus dieser Anordnung resultiert eine gegenüber der
Vertikalebene E geneigte Ausrichtung der Bahnabschnitte 44, 54.
Aufgrund dieser geneigten Anordnung der beiden Behandlungsstrecken 40 und 50 befinden
sich die Bahnabschnitte 44 und 54 beide in einer
geringfügig tieferen
Position als die diesen Strecken zugeordneten Reihen der Führungsrollen 42 bzw. 52.
Beim Fehlen von Differenz-Druckkräften hängen sie deshalb beide etwas
nach unten durch und entfernen sich dabei von den ihnen zugeordneten
Führungsrollen 42 bzw. 52.
Für beide
Behandlungsstrecken (40, 50) des Moduls P sind
also die Voraussetzungen für
eine erfindungsmäßige Positionierung
der Führungsrollen 42 und 52 gegeben.As a further advantageous embodiment of the inventive idea shows 8th schematically a meandering module P consisting of two treatment sections, 40 and 50 which are arranged symmetrically with respect to a through the center of the deflection device UV (P) extending vertical plane. The deflection radius of the path around UV (P) is R and the deflection rollers W1 (P) and W2 (P) have the radius r. The distance D of the axes of the guide rollers W1 (P) and W2 (P) from the vertical plane E is greater than the sum r + R. From this arrangement results in a relative to the vertical plane E inclined orientation of the web sections 44 . 54 , Due to this inclined arrangement of the two treatment routes 40 and 50 are the railway sections 44 and 54 both in a slightly lower position than the rows of guide rollers associated with these sections 42 respectively. 52 , In the absence of differential compressive forces, they therefore both hang down slightly and thereby move away from their assigned guide rollers 42 respectively. 52 , For both treatment routes ( 40 . 50 ) of the module P are therefore the prerequisites for an inventive positioning of the guide rollers 42 and 52 given.
In
einer besonders vorteilhaften Variante dieser Ausgestaltung der
erfindungsmäßigen Idee
werden die Führungsrollen 42 und 52 so
angeordnet, dass die Kontur der Fläche F eine Kettenlinie KL1 darstellt. Diese Zusatzoption ist ebenfalls
in der Darstellung in 8 berücksichtigt worden. Auch die
Konturen der Bahnabschnitte 44 und 54 stellen
sich aufgrund ihrer schwachen Krümmungen
annähernd
als Kettenlinien KL2 dar. Wenn darüber hinaus
KL1 in einem horizontalen Abstand ΔxKL1–2 von
den Kettenlinien KL2 angeordnet wird, entsteht
dadurch die Möglichkeit
die gesamte Bahnlänge,
die in den Behandlungsstrecken eines aus solchen Modulen zusammengesetzten
Mäanders
enthalten ist, in Warteperioden in einem Abstand von den Führungsrollen
zu halten. Das Überführen der
Bahn in die in 8B dargestellte normale Betriebsposition
gelingt mit Hilfe des Ausbaus des Differenzdrucks p∞ – pu allein und erfordert keine Zusatzmaßnahmen.
Dies schafft zusätzliche
Möglichkeiten
der Prozess-Steuerung. So könnte
z.B. beim des Anhalten des Bahnlaufs im Falle einer Betriebsunterbrechung
eine unerwünschte Berührung der
Produktbahn 10 mit den Führungsrollen 42, 52 vermieden
werden. Eine solche Vorgehensweise kann z.B. sinnvoll sein, wenn
in einem solchen Fall eine örtliche
Schädigung
des Produktes bei einem Weiterbestehen der Berührung mit den Rollen zu befürchten ist,
wie dies bei Benutzung von temperierten Führungsrollen der Fall sein
kann. Auch bei nicht temperierten Führungsrollen kann eine solche Trennung
u.U. sinnvoll sein um z.B. einen Rollenabdruck im Gussbild eines
frisch beschichteten Produktes zu vermeiden.In a particularly advantageous variant of this embodiment of the inventive idea, the guide rollers 42 and 52 arranged so that the contour of the surface F represents a chain line KL 1 . This additional option is also shown in the illustration in 8th been taken into account. Also the contours of the track sections 44 and 54 are due to their weak curvatures approximately as chain lines KL 2 dar. Moreover, if KL 1 is arranged at a horizontal distance .DELTA.x KL1-2 from the chain lines KL 2 , thereby creating the possibility of the entire track length, in the treatment lines one of such modules compound meander is kept in waiting periods at a distance from the guide rollers. Transferring the railway to the in 8B illustrated normal operating position succeeds with the help of the expansion of the differential pressure p ∞ - p u alone and requires no additional measures. This creates additional possibilities of process control. For example, when stopping the web run in the event of a business interruption, an undesirable contact of the product web 10 with the guide rollers 42 . 52 be avoided. Such an approach may be useful, for example, if in such a case a local damage to the product is to be feared if the contact with the rollers persists, as may be the case when tempered guide rollers are used. Even with non-tempered guide rollers such a separation may be useful, for example, to avoid a roll impression in the cast picture of a freshly coated product.
Für die oben
beschriebene Betriebsweise des Moduls P brauchen die beiden Behandlungsstrecken 40 und 50 jedoch
nicht symmetrisch zu sein. Sie können
auch individuell unterschiedlich gestaltet werden, wenn anwendungsspezifische
Gesichtspunkte dafür
sprechen. So können
unterschiedlich stark gekrümmte
Durchhangsformen der Bahnstrecken 44 und 54 und
dementsprechend individuell angepasste Kettenlinien KL1 an
beiden Behandlungsstrecken eines Moduls miteinander kombiniert werden.For the above-described operation of the module P, the two treatment lines need 40 and 50 however, not to be symmetrical. They can also be individually designed differently if application-specific aspects speak for it. Thus, differently curved curved forms of the railroad tracks can be used 44 and 54 and accordingly individually adapted chain lines KL 1 are combined with one another on both treatment sections of a module.
Aus
einem Mäander
bestehend aus einer seriellen Anordnung von mehreren P Modulen zeigt 9 zwei
benachbarte Module P und P + 1. Eine oder beide der Umlenkwalzen
W2(P) und W1(P + 1) zwischen diesen Modulen können dabei mit eigenen hier
nicht dargestellten Antrieben ausgestattet werden. Dadurch lassen
sich die Bahnspannungen in den Modulen P und P + 1 individuell einstellen.
In einem solchen Fall muss die Differenz zwischen den Bahnkräften dieser
Schleifen durch die mit dem Antrieb ausgestattete Walze(n) W1(P)
und/oder W2(P) aufgenommen werden. Im Falle von stark unterschiedlichen
Bahnspannungsniveaus in den Bahnschleifen P und P + 1 kann dies
die Benutzung von Saugwalzen notwendig machen. In dem hier gezeigten
Beispiel ist im Modul P eine niedrigere Betriebsspannung SB(P) eingestellt als die Spannung SB(P + 1) im Modul P + 1. Bei sonst gleichen
Voraussetzungen in beiden Modulen resultiert daraus ein größerer Umschlingungswinkel β(P) der Führungsrollen
im Modul P als der entsprechende Winkel β(P + 1) im Modul P + 1. Über diese
Möglichkeit
der individuellen Veränderung
der Rollenumschlingung in den unterschiedlichen Modulen eines solchen
Mäanders
lässt sich
z.B. der Mechanismus einer Kontakt-Wärmeübertragung zwischen der Bahn 10 und
den Führungsrollen
jedes Moduls schnell und individuell steuern, wenn diese zum Zweck
einer Kontakt-Wärmeübertragung
temperiert werden. Eine ähnlich
effiziente Beeinflussung des Wärmeübergangs über die
Veränderung
der Temperatur solcher Führungsrollen
würde wesentlich
größeren technischen
Aufwand erfordern. Auch die dynamischen Eigenschaften eines solchen
Systems würden
sehr stark unter der großen Wärmeträgheit dieser
Rollen leiden. In gleicher Weise lassen sich auch andere Mechanismen
der Bahnbehandlung, wie z.B. der Glättungseffekt bei einer gecurlten
Bahn durch diese Möglichkeit
der individuellen Einstellung der Rollenumschlingung besser den spezifischen
Bedürfnissen
der Produkte und/oder Prozesse anpassen.Showing a meander consisting of a serial arrangement of several P modules 9 two adjacent modules P and P + 1. One or both of the guide rollers W2 (P) and W1 (P + 1) between these modules can be equipped with its own drives not shown here. This allows the web tension in modules P and P + 1 to be set individually. In such a case, the difference between the web forces of these loops must be taken up by the drive-equipped roller (s) W1 (P) and / or W2 (P). In the case of very different web tension levels in the web loops P and P + 1, this may necessitate the use of suction rolls. In the example shown here, a lower operating voltage S B (P) is set in the module P than the voltage S B (P + 1) in the module P + 1. Otherwise, assuming the same conditions in both modules, a larger wrap angle β (P) results. the guide rollers in the module P as the corresponding angle β (P + 1) in the module P + 1. This possibility of individual change of Rollenumschlingung in the different modules of such a meander can be, for example, the mechanism of a contact heat transfer between the web 10 and control the guide rollers of each module quickly and individually as they are tempered for the purpose of contact heat transfer. A similarly efficient influence on the heat transfer via the change in the temperature of such guide rollers would require much greater technical effort. Also, the dynamic properties of such a system would suffer greatly from the large thermal inertia of these roles. In the same way, other mechanisms of the web treatment, such as the smoothing effect of a curled web, can be better adapted to the specific needs of the products and / or through this possibility of individual adjustment of the roll wrapping Adapt processes.
Unabhängig von
der angewandten Methode der Unterdruck-Erzeugung auf der Rückseite
der Bahn, ist die erfindungsmäßige Idee
bei jeder beliebigen Konfiguration anwendbar, bei der die Bahn durch eine
mäanderförmige Behandlungsvorrichtung
geführt
und dabei mit Hilfe eines Unterdrucks auf der Rückseite gegen mehrere die Bahn
führende
Rollen gepresst wird. Dabei können
auch verschiedene Technologien zur Bahnbehandlung zur Anwendung kommen,
die zusätzlich
Luftdüsen,
Wärmestrahler oder
sonstige Anlagenkomponenten auf einer oder auf beiden Seiten der
Bahn einsetzen. Dabei können optional
auch die Führungsrollen
alle oder teilweise temperiert und dadurch zusätzlich zum Zweck des Wärmetransfers
von bzw. zur Bahn eingesetzt werden. Da diese Behandlungsarten je
nach Anwendung sehr unterschiedlich sein können, wurden sie hier nicht
in die Betrachtung einbezogen. Außerdem bezieht sich die erfindungsmäßige Idee
nicht auf den Einsatz von einigen speziellen Technologien für Bahnbehandlung
oder dafür
benötigten
Anlagenkomponenten sondern ausschließlich auf eine vorteilhafte
Art der Bahnführung
im Mäander,
die natürlich auch
den Vorteil hat günstige
Voraussetzungen für den
Einsatz von solchen Technologien sicherzustellen. Alle beschriebenen
Maßnahmen
zur Erweiterung des Korridors 13 zwischen den zwei Behandlungsstrecken
eines Mäanders
sind zumindest teilweise vor diesem Hintergrund zu sehen.Regardless of the applied vacuum generation method on the back of the web, the inventive concept is applicable to any configuration in which the web passes through a meandering treatment device and is pressed against a plurality of web-carrying rollers by means of negative pressure on the backside becomes. Various technologies for web treatment may be used, which additionally use air nozzles, heat radiators or other system components on one or both sides of the web. Optionally, the guide rollers can be tempered all or partially and thereby additionally used for the purpose of heat transfer from or to the web. Since these types of treatment can vary greatly depending on the application, they were not included here. In addition, the erfindungsmäßige idea does not relate to the use of some special technologies for railway treatment or equipment components required for it but exclusively on an advantageous type of web guide in the meander, which of course has the advantage of ensuring favorable conditions for the use of such technologies. All described measures to extend the corridor 13 between the two treatment lines of a meander are at least partially seen against this background.
Die
Vorstellung eines Mäandermoduls
bestehend aus einer berührungslosen
Umlenk-Vorrichtung und
zwei Umlenkwalzen, ist ebenfalls nicht zwingend für die Erfindung.
Den Beschreibungen wurde jedoch diese Vorstellungsweise zugrunde
gelegt, weil sie hilft die Module als einfache, eigenständige (stand – alone)
und miteinander vergleichbare Einheiten mit gleicher Bahnorientierung
an den Ein- und Austrittspositionen der Module darzustellen. So
könnte
beispielsweise die 180° Bahnumlenkung
an einer Umlenkvorrichtung auch durch eine serielle Anordnung von
zwei 90° Vorrichtungen
realisiert werden, wodurch auch der Korridor 13 in 3–7 beliebig erweitert
werden könnte. Ähnliche Überlegungen
gelten auch für
die beiden Umlenkwalzen. Die Verwendung von zwei Umlenkwalzen bei
jedem Modul gibt die Möglichkeit
zwei Module in beliebiger Entfernung und Winkelanordnung zueinander
aufzustellen. Die Anzahl und die Umschlingungsverhältnisse
der Umlenkwalzen werden jedoch in der Praxis nach der Form des jeweils
verwendeten Mäandertyps
und entsprechend den spezifischen Bedürfnissen des jeweiligen Prozesses
festgelegt. So können
beispielsweise bei einer seriellen Anordnung der Module, wie in 9,
die zwei Walzen zwischen benachbarten Modulen durch eine einzelne
Walze mit einem entsprechend großen Umschlingungswinkel ersetzt
werden, wie dies in 9 durch eine gestrichelt gezeichnete Walze
W(P, P + 1) als Ersatz für
W2(P) und W1(P + 1) angedeutet wurde. Als ein weiteres Beispiel
lässt sich
ein einfacher Mäander
mit drei Behandlungsstrecken bereits durch Einsatz von einer einzigen Umlenkvorrichtung
und einer einzigen Umlenkwelle aufbauen, wenn die Umlenkwinkel an
diesen Umlenkelementen jeweils etwa 180° betragen. Der technische Aufwand
eines solchen Mäanders
ist relativ gering, und die dabei erzielte dreifache Vergrößerung der
Gesamtlänge
der Behandlungsstrecken gegenüber
einer einfachen geradlinigen Vorrichtung konventioneller Art rechtfertigt
den zusätzlichen
technischen Aufwand eines solchen Mäanders in den meisten Situationen.The idea of a meander module consisting of a non-contact deflection device and two guide rollers, is also not mandatory for the invention. However, the descriptions were based on this conception because it helps to present the modules as simple, stand-alone and comparable units with the same orbital orientation at the entry and exit positions of the modules. For example, the 180 ° path deflection on a deflection device could also be realized by a serial arrangement of two 90 ° devices, whereby the corridor 13 in 3 - 7 could be extended as desired. Similar considerations apply to the two guide rollers. The use of two guide rollers in each module gives the possibility of placing two modules at any distance and angle with each other. However, the number and the Umschlingungsverhältnisse of the guide rollers are determined in practice according to the shape of each type of meander used and according to the specific needs of each process. For example, in a serial arrangement of the modules, as in 9 the two rollers between adjacent modules are replaced by a single roller with a correspondingly large wrap angle, as shown in FIG 9 was indicated by a dashed line W (P, P + 1) as a replacement for W2 (P) and W1 (P + 1). As a further example, a simple meander with three treatment sections can already be constructed by using a single deflection device and a single deflection shaft, if the deflection angles at these deflection elements are each about 180 °. The technical complexity of such a meander is relatively small, and the achieved thereby threefold increase in the total length of the treatment lines over a simple linear device conventional type justifies the additional technical effort of such a meander in most situations.