Derartige Wendestangen kommen z. B. zum Einsatz, um durch Längsschneiden einer bedruckten Papierbahn erhaltene Einzelbahnen um 90° umzulenken, um sie übereinander legen und in dieser Weise einer Falzeinrichtung zuführen zu können. Um bei der Umlenkung einen Reibkontakt zwischen der Oberfläche der Wendestange und der darauf ablaufenden Materialbahn zu vermeiden, ist es bekannt, einen Innenraum einer solchen Wendestange mit Druckluft zu beaufschlagen, die aus einer Mehrzahl von Löchern im Mantel der Wendestange ausströmt, um auf diese Weise ein Luftkissen zwischen dem Mantel der Wendestange und der darauf ablaufenden Materialbahn zu erzeugen. Um ein solches Luftkissen zuverlässig erzeugen zu können, ist es wichtig, das Ausströmen der Druckluft durch die Löcher auf diejenigen Löcher beschränken zu können, die tatsächlich von der Materialbahn überdeckt werden, da anderenfalls ein großer Teil der Druckluft durch unverdeckte Löcher ungenutzt entweicht oder es durch Spannungsschwankungen in der umgelenkten Materialbahn sogar zu einem Aufsetzen der Materialbahn auf die Wendestange kommen kann.

Um das Ausströmen der Druckluft auf diejenigen Löcher zu beschränken, die von der Materialbahn abgedeckt werden, ist z. B. in DE 43 11 438 C2 vorgeschlagen worden, an einer schwenkbaren Wendestange, die zwei um 90° gegeneinander verschwenkte Arbeitspositionen einnehmen kann, in der sie eine Materialbahn in jeweils entgegengesetzte Richtungen umlenkt, im Innenraum der Wendestange einen Hohlzylinder verschiebbar anzuordnen, der je nachdem, in welcher der zwei Arbeitsstellungen sich die Wendestange befindet, eine von zwei Stellungen einnimmt, wobei in einer dieser Stellungen Bohrungen des inneren Zylinders jeweils mit Löchern auf einer ersten Hälfte des Umfangs der Wendestange fluchten, während die Löcher auf der gegenüberliegenden zweiten Umfangshälfte versperrt sind, und in der anderen Stellung Bohrungen des inneren Zylinders mit Löchern der zweiten Umfangshälfte fluchten, während die der ersten Umfangshälfte versperrt sind.

Die DE 196 37 674 A1 offenbart eine Wendestange, deren Luftaustrittsöffnungen mittels eines Ventils verschließbar sind. Das Ventil wird durch Bedecken der Öffnungen mit der Bahn betätigt (Staudruckprinzip).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Wendestangen zu schaffen, die einfach zu fertigen sind.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1,4 oder 5 gelöst.

Wenn das Ventil an seinem Steuerfluideingang und seinem Hauptfluideingang mit dem Druck der der Wendestange zugeführten Druckluft beaufschlagt wird, so fließt, unabhängig davon, in welcher der zwei Positionen sich der Ventilkörper befindet, ein Druckluftstrom vom Steuerfluideingang zum Fluidausgang.

Wenn der Fluidausgang von einer die Wendestange umschlingenden Materialbahn abgedeckt ist, die ein Abfließen des Luftstroms vom Fluidausgang behindert, so baut sich an dem Fluidausgang ein Überdruck auf, der auf die erste Fläche des Ventilkörpers wirkt.

Wenn der Ventilkörper in seiner ersten Position ist, in der er den Hauptfluideingang sperrt, so bewirkt der sich am Fluidausgang aufbauende Druck eine Verschiebung des Ventilkörpers in die zweite Position und damit eine Öffnung des Hauptfluiddurchgangs.

Dadurch setzt ein starker Luftstrom durch das Ventil ein, der ausreicht, um zwischen der Wendestange und der Materialbahn ein Luftkissen aufzubauen, gleichzeitig behindert aber die Materialbahn weiterhin das Abfließen des nun verstärkten Luftstroms, so dass im Bereich des Fluidausgangs ein Überdruck bestehen bleibt, der das Ventil geöffnet hält.

Wenn jedoch der Fluidausgang nicht von der Materialbahn abgedeckt ist, kann sich an ihm kein Überdruck aufbauen, und das Ventil bleibt bis auf den kleinen Luftstrom vom Steuerfluideingang zum Fluidausgang geschlossen.

Die Durchlässigkeit des Ventils hängt also davon ab, ob sein Fluidausgang durch ein Hindernis verdeckt ist oder nicht. Dabei ist zum Erfassen der Anwesenheit dieses Hindernisses kein Kontakt zwischen dem Ventil und dem Hindernis erforderlich ; die Materialbahn, die ein solches Hindernis darstellt, kann also auf einer Wendestange, die mit derartigen Ventilen ausgestattet ist, völlig berührungslos gewendet werden.

Das Ventil arbeitet also nach dem Staudruckprinzip.

Vorzugsweise umschließen das Gehäuse und der Ventilkörper eine der dem Druck am Fluidausgang ausgesetzten ersten Fläche des Ventilkörpers gegenüberliegende Kammer, die auf einem niedrigerem Druck haltbar ist als dem Druck der Druckluft im Innern der Wendestange, der am Steuerfluideingang anliegt. Dies erlaubt beim Öffnen des Ventils eine Verdrängung des Ventilkörpers in die Kammer hinein, sobald der an der ersten Fläche einwirkende Druck genügt, um den Innendruck der Kammer und einer eventuell darin angeordneten Feder zu überwinden.

Einer ersten Ausgestaltung des Ventils zufolge kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse und der Ventilkörper die Kammer luftdicht umschließen, so dass eine ursprünglich darin eingeschlossene Luftmenge, die z. B. Atmosphärendruck bei geschlossenem Zustand des Ventils entsprechen kann, dauerhaft erhalten bleibt.

Einer zweiten Ausgestaltung zufolge kommuniziert die Kammer über einen Druckausgleichsdurchgang mit der Umgebung des Ventils. Dies ermöglicht es, einen Druckanstieg in der Kammer, der bei einer hermetisch geschlossenen Kammer beim Öffnen des Ventils resultieren würde, zu vermeiden und erleichtert so ein weites Öffnen des Ventils.

Die Druckausgleichsleitung kann an einer Stelle aus dem Mantel der Wendestange herausgeführt sein, die dem Loch des Mantels, dessen Luftdurchfluss das Ventil steuert, im wesentlichen diametral gegenüberliegt. Da eine Materialbahn allenfalls die Hälfte des Umfangs einer Wendestange berührt, ist so sichergestellt, dass jedes Ventil, das an einem von der Materialbahn verdeckten Loch des Mantels angeordnet ist, einen nicht von der Bahn verdeckten Druckausgleichsdurchgang hat.

Es ist aber auch möglich, den Druckausgleichsdurchgang in unmittelbarer Nachbarschaft zum Hauptfluidausgang des Ventils auf den Mäntel der Wendestange herauszuführen.

Das Ende eines solchen Druckausgleichsdurchgangs wird nämlich, wenn das Ventil offen ist, von dem von ihm erzeugten Luftkissen schnell überstrichen, woraus durch Strahlpumpeneffekt ein Unterdruck in dem Druckausgleichsdurchgang resultieren kann, der das Öffnen des Ventils noch zusätzlich unterstützt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen : Fig. 1 einen axialen Schnitt durch ein in einer Mantelöffnung einer Wendestange installiertes Ventil gemäß der Erfindung ; Fig. 2 einen axialen Schnitt durch eine zweite Ausgestaltung des Ventils in einer um 90° gegen die Ebene der Fig. 1 gedrehten Ebene ; Fig. 3 einen axialen Schnitt analog dem der Fig. 1 durch ein Ventil gemäß einer dritten Ausgestaltung der Erfindung ; Fig. 4 einen Querschnitt durch eine mit Ventilen gemäß Fig. 3 ausgestattete Wendestange.

Fig. 1 zeigt ein in eine Öffnung 02 im Mantel 01 einer Wendestange eingelassenes Ventil 03 gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung. Das Ventil 03 hat ein im wesentlichen zylinderförmiges Gehäuse 04, mit zwei im Zylindermantel diametral gegenüberliegend ausgebildeten Hauptfluideingängen 06 und einem Fluidausgang 07 an einer Stirnseite des Zylinders. Das Gehäuse 04 ist in die Öffnung 02 von außen eingefügt und dort z. B. durch Klebung befestigt, wobei eine die Stirnseite umgebende Krempe 08 zusammen mit einer komplementären Schulter an der Öffnung 02 einen Anschlag für die Positionierung des Gehäuses 04 bildet.

Ein Ventilkörper 09 wird in einer Längsbohrung des Gehäuses 04 von einer Feder 16, z. B. eine Schraubenfeder 16 gegen einen Sperrring 12 gedrückt gehalten. Der Sperrring 12 kann gleichzeitig die Funktion eines Ventilsitzes für den Ventilkörper 09 haben, der im geschlossenen Zustand des Ventils 03 einem Druckluftstrom von den Hauptfluideingängen 06 zum Fluidausgang 07 unterbindet. Eine für die Zwecke des Ventils 03 ausreichende Dichtwirkung kann aber auch bereits dadurch erreicht werden, dass der Durchmesser des Ventilkörpers 09 mit geringer Toleranz dem der Längsbohrung entspricht, in der er untergebracht ist.

Der Ventilkörper 09 ist an einer in der Fig. 1 oben liegenden Fläche 13 dem Druck am Fluidausgang 07 ausgesetzt ; eine der Ffäche 13 gegenüberliegende Fläche des Ventilkörpers 09 begrenzt zusammen mit dem Gehäuse 04 eine Kammer 14 an dem vom Fluidausgang 07 abgewandten Ende des Gehäuses 04. In der Kammer 14 ist die Schraubenfeder 16 untergebracht, die den Ventilkörper 09 gegen den Sperrring 12 gedrückt hält. Ein an den Ventilkörper 09 angeformter Stutzen 17 erstreckt sich durch die Kammer 14 und durch eine Bohrung des Gehäuses 04. Das Ende des Stutzens 17 bildet den Steuerfluideingang 18 einer Steuerfluidleitung 19, die sich durch den Ventilkörper 09 hindurch erstreckt. Die Kammer 14 ist bei dieser Ausgestaltung hermetisch abgeschlossen.

Wenn das Innere der Wendestange mit Druckluft beaufschlagt wird, so steht diese an den Hauptfluideingang 06 und Steuerfluideingang 18 des Ventils 03 an und strömt durch die Steuerfluidleitung 19 zum Fluidausgang 07. Wenn dieser, wie in der Fig. 1 angedeutet, durch eine Materialbahn 21 verdeckt ist, so kann sich am Fluidausgang 07 ein Druck aufbauen, der zwischen dem Luftdruck im Innern der Wendestange und dem umgebenden Atmosphärendruck liegt. Diese Druckzunahme führt zu einer Zunahme der auf die Fläche 13 des Ventilkörpers 09 wirkenden Druckkraft, die schließlich ausreicht, um den Ventilkörper 09 in Richtung der Kammer 14 zu verdrängen. Dadurch öffnet sich schließlich ein Durchgang von den Hauptfluideingängen 06 zum Fluidausgang 07, über den ein starker Druckluftstrom aus dem Ventil 03 ausströmen kann, der ausreicht, um ein Luftkissen zwischen dem Mantel 01 und der Materialbahn 21 aufzubauen. Da auch dieser Luftstrom von der Materialbahn 21 am freien Abfließen gehindert wird, bleibt im Bereich des Fluidausgangs 07 auch bei offenem Ventil 03 ein Überdruck bestehen, der den Ventilkörper 09 zurückgedrängt und damit das Ventil 03 offen hält.

Da der auf den Stutzen 17 einwirkende Innendruck der Wendestange im Betrieb immer höher ist als der Druck am Fluidausgang 07, ist es wichtig, dass die Querschnittsfläche des Stutzens 17, auf die dieser Innendruck einwirkt, deutlich kleiner ist als die Fläche 13.

Der freie Querschnitt der Steuerfluidleitung 19 kann z. B. 1 mm betragen, bei einem Durchmesser der Fläche 13 von 3 mm und einer Wandstärke des Stutzens 17 von wenigen Zehntel mm.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch ein in den Mantel 01 einer Wendestange eingelassenes Ventil 03 gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung. Ein Schnitt durch dieses Ventil 03 in einer zur Ebene der Fig. 2 senkrechten Ebene ist identisch mit der Fig. 1.

Gleiche Elemente der Ventile 03 gemäß erster und zweiter Ausgestaltung sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Bei dem Ventil 03 der Fig. 2 ist die Kammer 14 nicht notwendigerweise hermetisch abgedichtet. Sie kommuniziert über eine Druckausgleichsleitung 22 mit der Umgebung des Ventils 03, wobei diese Druckausgleichsleitung 22 sich durch das Gehäuse 04 erstreckt und neben dem Fluidausgang 07 an der Außenfläche der Wendestange mündet.

Wenn der Fluidausgang 07 durch eine Materialbahn 21 verdeckt ist, so ist in den allermeisten Fällen auch die Mündung der Druckausgleichsleitung 22 verdeckt. Dies wirkt sich in der Praxis jedoch nicht störend aus. Da die Leckrate von Luft, die z. B. an dem Stutzen 17 entlang oder von einem der Hauptfluideingänge 06 aus an der Außenseite des zylindrischen Ventilkörpers 09 entlang die Kammer 14 erreicht, deutlich kleiner ist als der Luftstrom durch die Steuerfluidleitung 19, können solche Leckluftströme keinen Druckausgleich zwischen sich am Fluidausgang 07 unter der Materialbahn 21 stauender Luft und der Kammer 14 bewirken. So lange das Ventil 03 geschlossen ist, bleibt der Druck in der Kammer 14 zuverlässig unterhalb des Drucks am Fluidausgang 07, so dass, wenn der Luftabfluss vom Fluidausgang 07 durch ein Hindernis wie besagte Materialbahn 21 behindert wird und der Druck am Fluidausgang 07 über den Atmosphärendruck ansteigt, die auf die Fläche 13 einwirkende Druckkraft. in der Lage ist, den Ventilkörper 09 zurückzudrängen. Wenn unter diesen Umständen das Ventil 03 öffnet und ein starker Luftstrom hindurchfließt, so überstreicht ein Teil von diesem auch die Mündung der Druckausgleichsleitung 22. Diese Strömung bewirkt durch Strahipumpeneffekt eine zusätzliche Absenkung des Drucks in der Druckausgleichsleitung 22, die das Öffnen des Ventils 03 noch zusätzlich fördert.

Um in den Genuss möglichst hoher Strömungsgeschwindigkeiten an der Mündung der Druckausgleichsleitung 22 zu kommen, die einen starken Unterdruck in der Druckausgleichsleitung 22 bewirken, ist es zweckmäßig, die Mündung der Druckausgleichsleitung 22 bezogen auf die durch einen Pfeil 23 bezeichnete Laufrichtung der Materialbahn 21 stromabwärts vom Fluidausgang 07 anzuordnen, da in diesem Fall die Laufbewegung der Materialbahn 21 die Strömungsgeschwindigkeit der Luft im Bereich der Mündung zusätzlich steigert.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt analog dem der Fig. 1 durch eine dritte Ausgestaltung eines Ventils 03 gemäß der vorliegenden Erfindung. Auch bei dieser Ausgestaltung sind Elemente des Ventils 03, die denen der ersten oder zweiten Ausgestaltung entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Bei dieser dritten Ausgestaltung ist der Stutzen 17 am Ventilkörper 09 entfallen, statt dessen dient eine radiale Bohrung 24 im Gehäuse 04 als Steuerfluidleitung 19. Das Gehäuse 04 ist an seiner vom Fluidausgang 07 abgewandten Stirnseite durch ein Rohr 26 verlängert, durch das sich eine Druckausgleichsleitung 22 für die Kammer 14 erstreckt.

Einer nicht zeichnerisch dargestellten, vereinfachten vierten Ausgestaltung zufolge kann als Steuerfluidleitung 19 eine beabsichtigte Undichtigkeit zwischen Hauptfluideingang 06 und Fluidausgang 07 dienen, z. B. in Form einer Rille in der Innenwand der Längsbohrung oder der Mantelfläche 21 des Ventilkörpers 09 oder in Form eines Spiels zwischen der Innenwand der Längsbohrung und der Mantelfläche des Ventilkörpers 09.

Fig. 4 zeigt einen (nicht maßstäblichen) Querschnitt einer Wendestange, die mit Ventilen 03 nach Fig. 3 ausgestattet ist. Das Rohr 26 dieser Ventile 03 erstreckt sich jeweils im wesentlichen mittig durch die Wendestange und mündet an deren Mantel 01 jeweils an einem Ort 27, der der mit dem Ventil 03 ausgestatteten Öffnung 02 diametral gegenüberliegt. Da eine an der Wendestange umzulenkende Materialbahn 21 nie mehr als die Hälfte von deren Umfang abdecken kann, sind die Mündungen der Druckausgleichsleitung 22 der von einer Materialbahn 21 abgedeckten Ventile 03 bei dieser Anordnung stets frei, so dass in der Kammer 14 Atmosphärendruck herrscht.

Bezugszeichenliste 01 Mantel 02 Öffnung 03 Ventil 04 Gehäuse 05- 06 Hauptfluideingang 07 Fluidausgang 08 Krempe 09 Ventilkörper 10 11- 12 Sperrring 13 Fläche 14 Kammer 15- 16 Feder, Schraubenfeder 17 Stutzen <BR> <BR> 18 Steuerfluideingang<BR> 19 Steuerfluidleitung 20- 21 Materialbahn 22 Druckausgleichsleitung 23 Pfeil 24 Bohrung 25- 26 Rohr 27 Ort