CH659233A5

CH659233A5 - Vorrichtung zum aufwickeln eines schuppenstromes aus papierbogen.

Info

Publication number: CH659233A5
Application number: CH348/83A
Authority: CH
Inventors: Hans Mueller
Original assignee: Grapha Holding Ag
Priority date: 1983-01-21
Filing date: 1983-01-21
Publication date: 1987-01-15
Also published as: DE3302905A1; DE3302905C2; GB2134083A; GB2134083B; JPS59143839A; JPH0422823B2; GB8401124D0; DE3345191A1; GB2134084B; DE3345191C2; GB2134084A; GB8401125D0; US4651941A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufwickeln eines Schuppenstromes aus Papierbogen zu einem Wickel mit einem Wickelkern und einem auf den Wickelkern wirkenden Antrieb, wobei ein Wickelband von einer Vorratsrolle unter der Wirkung einer Bandbremsvorrichtung zusammen mit dem Schuppenstrom unterschlächtig auf den Wickelkern aufwickelbar ist, und wobei die Bandbremsvorrichtung während des Aufwickeins eine Kraft auf das Wickelband und damit ein Bremsmoment auf den Wickel ausübt.

Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise in der DE-PS 25 44 135 und in der DE-OS 31 23 888 beschrieben.

Bei dieser Vorrichtung nach der ersten Druckschrift wird der Schuppenstrom über eine schwenkbare Fördereinrichtung unterschlächtig an die Schuppenbandrolle herangeführt. Ein am Wickelkern befestigtes, von einer Vorratsrolle abgezogenes Halte- oder Wickelband durchläuft eine Bandbremsvorrichtung, wird anschliessend unterhalb des Schuppenstromes über die schwenkbare Fördereinrichtung geleitet und umspannt beim Aufwickeln den Schuppenstrom von aussen her. Weiter ist bei dieser Vorrichtung vorgesehen, dass ein über die schwenkbare Fördereinrichtung geführtes, endloses Förderband die Schuppenbandrolle noch teilweise umschlingt und antreibt.

Diese Vorrichtung zeigt den Nachteil, dass bei kompressiblen Werkstücken, wie dies bei frisch gedruckten Bögen der Fall ist, nur eine geringe Anzahl Windungen übereinandergeschichtet werden kann, da sonst die inneren Windungen, durch die sich mit jeder neuen Windung um denselben Betrag vergrössernde Druckkraft, weiter komprimiert werden, dadurch sinkt die Spannung des Haltebandes im inneren Teil der Schuppenbandrolle bis hin zum völligen Spannungsverlust.

Die lose gewordenen Druckbögen können sich verschieben und durch die nun ebenfalls beginnende Walkbewegung beschädigt werden.

Die in der zweitgenannten Druckschrift beschriebene Vorrichtung ist in ihrer geometrischen Wirkungsweise identisch mit der ersten.

Auch hier wird mit konstanter Zugspannung im Wickelband während des Aufwickeins gearbeitet.

Unterschiedlich ist der Antrieb des Wickelkernes, der über ein Wickelgetriebe erfolgt. Hier werden ebenfalls die inneren Windun-5 gen mit zunehmender Windungszahl weiter komprimiert. Hinzu kommt, dass sich das erforderliche Drehmoment am Wickeldorn proportional mm Durchmesser vergrössert. Diese beiden Ursachen bewirken nun, dass sich ein uhrfederartiges Aufziehen des Wickels einstellt. Dadurch kann zwar verhindert werden, dass die inneren io Wickellagen lose werden, jedoch wird beim uhrfederartigen Aufziehen des Wickels jeweils von zwei benachbarten Haltebandlagen die innenliegende Haltebandlage an der jeweils aussenliegenden Halte-bandlage voreilend vorbeigezogen. Beim uhrfederartigen Aufziehen des Wickels werden die beiden Schenkel jedes sich zwischen den be-15 nachbarten Haltebandlagen liegenden Druckbogens unterschiedlich verschoben und die Bögen erhalten eine neue, an einem falschen Ort liegende Falzkante. Besonders stark wird sich dieser Nachteil ausprägen, wenn, wie ebenfalls vorgeschlagen, ein aus adhäsivem Material bestehendes Halteband verwendet wird. Auch wenn ein nur ein-20 seitig adhäsives Halteband eingesetzt wird, kann sich dieser Nachteil einstellen, da die Druckbögen öfters, bedingt durch die Farbgebung, in sich unterschiedliche Haftverhältnisse aufweisen. Sollte sich dieser Nachteil bei gewissen Bögen nicht einstellen, ist zumindest Streifenbildung auf dem frischen Druckgut zu erwarten. 25 Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Wickelvorrichtung mit grosser Speicherkapazität, unter Beseitigung der erwähnten Mängel zu schaffen, d.h., Massnahmen vorzuschlagen, welche verhindern, dass beim Aufwickeln die einzelnen Lagen auch nur zeitweise locker werden.

30 Die vorstehende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass während des Wickelvorganges auf die Bandbremsvorrichtung wirkende Mittel zum Verkleinern der Kraft mit zunehmendem Wickelradius vorhanden sind, derart, dass das auf den Wickelkern wirkende Bremsmoment näherungsweise konstant ist und dass die von der Kraft am 35 Wickelband erzeugte Dehnung während des Wickelvorganges grösser als 0,1% ist.

Anhand der beiliegenden schematischen Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung, 40 Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Funktionserläuterung der Vorrichtung gemäss Fig. 1, und

Fig. 3 und 4 je eine Druckbogenlage innerhalb eines Wickels ausschnittweise und in vergrösserter Darstellung.

In Fig. 1 bezeichnet die Hinweisziffer 1 das Ende eines endlosen, 45 angetriebenen Förderbandes, auf dem Druckbögen 2 in geschuppter Form herantransportiert werden. Die Fördergeschwindigkeit des Förderbandes 1 wird am Abgabeende mittels eines Geschwindigkeitsmessers 3 abgegriffen, der über einen Riementrieb getrieblich mit der Umlenkwelle 4 des Bandes 1 verbunden ist. An das Abga-50 beende des Förderbandes 1 schliesst ein zweites, mit gleicher Geschwindigkeit angetriebenes Förderband 5 an, das über die Umlenkrollen 6 und 7 geführt ist, die auf Achsen bzw. Wellen 8,9 gelagert sind. Die Achse 9 bildet mit zwei parallelen Längshebeln eine Wippe 10, die in Richtung des eingezeichneten Doppelpfeiles verschwenk-55 bar an der Welle 8 gelagert ist. An der Wippe 10 greifen eine Zylinderkolbeneinheit 11 und ein Schiebepotentiometer 12 an. Die Zylinderkolbeneinheit 11 drückt die Wippe 10 mit konstanter Kraft nach oben und das Schiebepotentiometer 12 detektiert deren Verschwenk-lage. In einem nicht dargestellten Lagerbock ist ein Wickelkern 13 60 drehbar gelagert, der mittels eines Keilriemens 14 durch einen Drehstrommotor 15 antreibbar ist. Auf den Wickelkern 13 wird ab einer Bandvorratsrolle 16 ein Wickelband 17 aufgewickelt. Das Wikkelband 17 wird über die Umlenkrollen 6 und von dort parallel mit dem oberen Trum des zweiten Förderbandes 5 tangential an den «5 Wickelkern 13 bzw. den Wickel 18 herangeführt. Das zweite Förderband 5 übernimmt zusammen mit dem Wickelband 17 die vom ersten Förderband 1 ankommenden Druckbögen und führt sie unterschlächtig an den Wickelkern 13 bzw. den Wickel 18 heran, wo

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sie spiralförmig zwischen zwei Wickelbandlagen aufgewickelt werden. Die Bandvorratsrolle 16 weist eine drehbar gelagerte und von einem Drehstrommotor 19 antreibbare bzw. bremsbare Spule 20 auf. Das Wickelband 17 wird über zwei Umlenkrollen 21 und dazwischen über eine bewegliche Tänzerrolle 22 am Ende eines bei 23 schwenkbar gelagerten Tänzerarmes 24 geführt. Am Tänzerarm 24 greifen eine Zylinderkolbeneinheit 25 und ein Schiebepotentiometer

26 an. Die Zylinderkolbeneinheit 25 zieht mit einstellbarer Kraft den Tänzerarm 24 nach unten, wobei das Schiebepotentiometer 26 die der Auslenkung des Tänzerarmes 24 detektiert. Der in der Zylinderkolbeneinheit 25 herrschende Druck ist durch ein Drucksteuerventil

27 steuerbar, indem es die Druckkammer der Zylinderkolbeneinheit 25 wahlweise mit einer Unterdruckatmosphäre oder eine Überdruckquelle verbindet.

Das Wickelband 17 besteht aus gummielastischem Material. Es kann aus Gummi oder aus einem Kunststoff bestehen, dessen Elastizitätsmodul hinsichtlich seiner Grössenordnung näher bei jener des Elastizitätsmoduls von Gummi als jener von Metallegierungen liegt. Praktisch erprobte Materialien weisen bei einer Zugspannung von 1 kg/mm2 eine elastische Dehnung von mind. 0,1%, vorzugsweise 0,5 bis 1,0% auf. Noch dehnbarere Wickelbänder sind ebenfalls verwendbar, sie erfordern grössere Bandquerschnitte, was nur aus Kostengründen unerwünscht ist. Die Streckgrenze des Kunststoffes kann kleiner als jene von Gummi sein, doch sollte sie bei den auftretenden Zugspannungen nicht wesentlich überschritten werden. Stahlbänder sind ungeeignet; würden solche verwendet, müssten von den Motoren 15 und 19 so hohe Zugkräfte im Band 17 erzeugt werden, dass die Druckbögen beschädigt würden.

Zu Beginn ist das Wickelband 17 nahezu vollständig auf der Bandvorratsrolle 16 aufgewickelt und mit seinem vorausgehenden Ende am Wickelkern 13 befestigt. Die Wippe 10 wird von der Zylinderkolbeneinheit 11 nach oben gegen den Wickelkern 13 gedrückt (in Fig. 1 strichpunktiert eingezeichnet). Beginnt das Förderband 1 Druckbögen 2 heranzuführen, werden die Drehstrommotoren 15 und 19 eingeschaltet und das Wickelband 17 im Sinne des eingezeichneten Pfeiles auf den Wickelkern 13 auf- und von der Spule 20 abgewickelt. Die Drehzahldifferenz der Drehstrommotoren 15 und 19 ist derart gesteuert, dass im Wickelband 17 eine Zugspannung vorhanden ist bzw. der Motor 19 die Spule 20 bremst. Die Drehzahl des Motors 15 wird von einer Steuerung 28 in Abhängigkeit von der vom Geschwindigkeitsmesser 3 detektierten Geschwindigkeit des

Bandes 1 und von dem vom Schiebepotentiometer 12 detektierten Radius des Wickels 18 bestimmt, so dass unabhängig vom Wickelradius die Geschwindigkeit des Wickelbandes 17 im Bereich des oberen Trums des Förderbandes 5 gleich gross wie jene des Förder-5 bandes 1 ist.

Die Drehzahl des bremsenden Drehstrommotors 19 wird mittels der Steuerung 28 von der Auslenkung des Tänzerarmes 24 gesteuert.

Die Tänzerarmauslenkungen werden vom Schiebepotentiometer 26 detektiert und der Steuerung 28 zugeleitet, welche den Motor 19 io entsprechend beschleunigt oder verzögert, bis der Tänzerarm 24 wieder seine Sollstellung einnimmt.

Der in der Zylinderkolbeneinheit 25 herrschende Druck wird mit zunehmendem Wickelradius R, d.h. mit zunehmender Auslenkung der Wippe 5, durch eine Betätigung des Drucksteuerventils 27 ver-15 kleinert. Je grösser der vom Schiebepotentiometer 12 der Steuerung 28 signalisierte Wickelradius R ist, um so stärker wird von der Steuerung 28 der Druck in der Zylinderkolbeneinheit 25 über das Ventil 27 gesenkt, wobei die Zugkraft im Wickelband abnimmt. Der Steuerkreis, welcher in Abhängigkeit vom Wickelradius die auf den 20 Tänzerarm 24 wirkende Kraft steuert, bewirkt, dass die auf das Wickelband 27 wirkende Kraft beim Auflaufen auf den Wickel 18 (Punkt 31) mit zunehmendem Wickelradius R kleiner wird (Fig. 2). Zu Beginn des Wickeins wird die Zylinderkolbeneinheit 25 (wenn die Wippe 10 am Wickelkern 13 anliegt) mit hohem Druck beauf-25 schlagt.

Mit zunehmendem Wickelradius wird die Wippe 10 nach unten gedrückt und das Schiebepotentiometer 12 bewirkt über die Steuerung 28 und das Dracksteuerventil 27 ein Senken des Druckes in der Zylinderkolbeneinheit 25. Die Kraft im Wickelband 17 sinkt allmäh-30 lieh ab. Während des ganzen Wickelvorganges muss aber das vom Wickelband 17 bei 31 auf den Wickel beim Punkt 31 übertragene Bremsmoment (P x R) wenigstens in grober Näherung konstant bleiben. Das gummielastische Wickelband 17 muss weiter derart dimensioniert sein, dass am Ende des Wickelvorganges die elastische 35 Dehnung noch mindestens 0,1% beträgt, damit es die Schwindung der im Wickel 18 radial gepressten Druckbögen elastisch ausgleichen kann.

Damit wird beim Aufwickeln der Druckbögen ein Uhrfedereffekt vermieden und die Falzkante 29 der Druckbögen 2 bleibt, wie Fig. 3 40 zeigt, unverändert und wird nicht, wie Fig. 4 zeigt, gegen die äussere Lage des Wickelbandes 17 gedreht.

2 Blätter Zeichnungen

Claims

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1. Vorrichtung zum Aufwickeln eines Schuppenstromes aus Papierbogen (2) zu einem Wickel mit einem Wickelkern (13) und einem auf den Wickelkern (13) wirkenden Antrieb (15), wobei ein Wickelband (17) von einer Vorratsrolle (16) unter der Wirkung einer Bandbremsvorrichtung (19) zusammen mit dem Schuppenstrom unter-schlächtig auf den Wickelkern (13) aufwickelbar ist, und wobei die Bandbremsvorrichtung (19) während des Aufwickeins eine Kraft (P) auf das Wickelband (17) und damit ein Bremsmoment (P x R) auf den Wickel ausübt, dadurch gekennzeichnet, dass während des Wik-kelvorganges auf die Bandbremsvorrichtung (19) wirdende Mittel (10 bis 12, 21 bis 28) zum Verkleinern der Kraft (P) mit zunehmendem Wickelradius (R) vorhanden sind, derart, dass das auf den Wickelkern (13) wirkende Bremsmoment (P x R) näherungsweise konstant ist und dass die von der Kraft (P) am Wickelband (17) erzeugte Dehnung während des Wickelvorganges grösser als 0,1% ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel einen Fühler (10,11,12) zum Detektieren und Signalisieren des Wickelradius aufweisen.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bandbremsvorrichtung (19) eine Tänzerrolle (22) zugeordnet ist, dass die Tänzerrolle (22) durch das Wickelband (17) einerseits und eine steuerbare Kraft (25) anderseits im Gleichgewicht gehalten ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wickelband aus gummielastischem Material besteht.