DE102005028333A1 - Dancing roller system for use in e.g. printing machine, has guide frame with two parallel running levers, where system is dimensioned so that sum of all web tension forces affecting mass moment of inertia of system is equal to zero - Google Patents

Dancing roller system for use in e.g. printing machine, has guide frame with two parallel running levers, where system is dimensioned so that sum of all web tension forces affecting mass moment of inertia of system is equal to zero Download PDF

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Abstract

The system has a guide frame with two parallel running levers (01) and a cross bar. A dancing roller (02) is rotatably supported between the levers at free ends of the levers around a longitudinal axis (03). The opposite lever ends are supported at a stationary axis (06) in a flexible manner. The system is dimensioned so that sum of all web tension forces (F2) affecting the mass moment of inertia of the system is equal to zero. An independent claim is also included for a method for dimensioning of a moment neutral dancing roller system.

Description

Die Erfindung betrifft ein Tänzerwalzensystem und ein Verfahren zur Dimensionierung eines momentneutralen Tänzerwalzensystems gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 8.The The invention relates to a dancer roller system and a method for dimensioning a moment-neutral dancer roll system according to the generic term of claim 1 or 8.

Tänzerwalzensysteme werden zur Regulierung von Bahnspannungsschwankungen eingesetzt. Eine Tänzerwalze ist dazu drehbar an einem Hebelende gelagert, wobei das zweite Hebelende schwenkbar gelagert ist. Der Hebel ist durch Aufbringen einer Kraft um das zweite Hebelende schwenkbar. Eine Materialbahn ist um die Tänzerwalze herumgeführt und wird durch eine bahnverarbeitende Anlage durch das System hindurchgezogen, wodurch die Tänzerwalze in eine Drehbewegung versetzt wird.Dancer roller systems are used to regulate web tension fluctuations. A dancer roller is rotatably mounted on a lever end, wherein the second end of the lever is pivotally mounted. The lever is by applying a force pivotable about the second end of the lever. A material web is around the dancer roll entrained and is pulled through the system by a web processing facility, causing the dancer roller is put into a rotary motion.

Durch die DE 101 58 985 A1 ist eine Dehnungssteuerung im Einzug einer Druckmaschine bekannt. Eine Materialbahn wird um eine Tänzerwalze geführt. Die Tänzerwalze ist über eine Hebel-Anordnung mit einer Kolben-Zylinder-Anordnung verbunden, welche zur Steuerung der Position der Tänzerwalze der Einstellung der Bahndehnung dient.By the DE 101 58 985 A1 is a strain control in the collection of a printing press known. A material web is guided around a dancer roller. The dancer roller is connected via a lever arrangement with a piston-cylinder arrangement which serves to control the position of the dancer roller of the adjustment of the web elongation.

Die DE 195 20 955 A1 beschreibt eine Regelanordnung für Abwickeleinrichtungen für Bahnen. Hier ist ebenfalls eine Tänzerwalze über eine Hebelanordnung vorgesehen. Die Lage der Tänzerwalze wird überwacht und abhängig davon ein Vierquadrantenantrieb gesteuert. Die Tänzerwalze wird bevorzugt in der Mittellage gehalten.The DE 195 20 955 A1 describes a control arrangement for unwinding devices for webs. Here, a dancer roller is also provided via a lever arrangement. The position of the dancer roller is monitored and controlled depending on a four-quadrant drive. The dancer roller is preferably held in the middle position.

Ein gleichartiges Tänzerwalzensystem ist in der DE 197 12 689 A1 und in der EP 14 96 002 A2 beschrieben.A similar dancer roll system is in the DE 197 12 689 A1 and in the EP 14 96 002 A2 described.

Allen vorbekannten Tänzerwalzensystemen ist gemeinsam, dass die nicht zu vernachlässigenden Massenträgheitsmomente der Tänzerwalzen immer wieder zu Schwierigkeiten bei der Dimensionierung solcher Tänzersysteme und der zugehörigen Regelkreise führen. Eine besondere Schwierigkeit besteht darin, dass das Trägheitsmoment der Tänzerwalze zu langen Regelzeiten führt, dass immer wieder nachgeregelt werden muss, oder dass es zum Aufschwingen der Regelkreise kommt.all previously known dancer roller systems is common that the non-negligible moments of inertia the dancer rollers time and again to difficulty in sizing such dancers systems and the associated Lead control loops. A particular difficulty is that the moment of inertia the dancer roller leads to long control times, that always has to be readjusted, or that it is to swing up the control circuits is coming.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tänzerwalzensystem und ein Verfahren zur Dimensionierung eines momentneutralen Tänzerwalzensystems zu schaffen.Of the Invention is based on the object, a dancer roll system and a method for dimensioning a torque-neutral dancer roller system.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 und 8 gelöst.The Task is achieved by the features of claim 1 and 8 solved.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass es möglich ist, einfache Regeleinrichtungen zu verwenden, da die Bahnzugkraft am Auslauf der Anlage, insbesondere Druckmaschine nicht mehr großen Schwankungen aufgrund der wirkenden Massenträgheitsmomente des Tänzerwalzensystems unterlegen ist. Vorteilhafterweise ist die Bahnzugkraft und damit die Bahnspannung in Bezug auf das Tänzerwalzensystem einzig von dessen Geometrie und von den auf die Hebel wirkenden Kräften abhängig.The particular advantages of the invention are that it is possible is to use simple control devices, since the web traction at the outlet of the plant, especially printing machine no longer large fluctuations due to the moment of inertia acting of the dancer roller system is inferior. Advantageously, the web tensile force and thus the web tension with respect to the dancer roll system solely by its geometry and the forces acting on the levers.

Erfindungsgemäß wird ein Tänzerwalzensystem, welches in bekannter Weise aus einer Tänzerwalze und einem die Tänzerwalze tragenden Rahmen besteht, so dimensioniert, dass sich die Massenträgheitsmomente von Tänzerwalze und Rahmen gegenseitig aufheben.According to the invention is a Dancer roller system which in a known manner from a dancer roller and a dancer roller carrying frame is dimensioned so that the moments of inertia of dancer roller and frame each other.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.One embodiment The invention is illustrated in the drawings and will be described below described in more detail.

Es zeigen:It demonstrate:

1 ein Tänzerwalzensystem in Seitenansicht; 1 a dancer roll system in side view;

2 das Tänzerwalzensystem während einer Ausgleichsbewegung unter der Bedingung „Materialbahn zu lose"; 2 the dancer roller system during a compensatory movement under the condition "web too loose";

3 das Tänzerwalzensystem während eine Ausgleichsbewegung unter der Bedingung „Materialbahn zu straff". 3 the dancer roller system during a compensatory movement under the condition "material web too tight".

In 1 ist ein Tänzerwalzensystem dargestellt. Ein Führungsrahmen wird gebildet aus zwei in der Bildebene hintereinander liegenden Hebeln 01 und einer nicht dargestellten Traverse zur Stabilisierung. Zwischen den oberen Enden der Hebel 01 ist eine Tänzerwalze 02 um ihre Achse 03, z. B. Längsachse 03 drehbar gelagert. Die Hebel 01 sind an ihrem unteren Ende in einem Gestell 04 gelenkig an einer Achse 06, z. B. Schwenkachse 06 gelagert.In 1 a dancer roller system is shown. A guide frame is formed from two levers one behind the other in the image plane 01 and a cross member, not shown, for stabilization. Between the upper ends of the lever 01 is a dancer roller 02 around its axis 03 , z. B. longitudinal axis 03 rotatably mounted. The levers 01 are at their lower end in a frame 04 hinged to one axle 06 , z. B. pivot axis 06 stored.

Ein Stellglied 07, z. B. ein Pneumatik- oder Hydraulikzylinder 07 ist als krafteinprägende Vorrichtung vorgesehen. Über einen Kolben 08 wird eine Zylinderkraft FZ auf den Hebel 01 eingeprägt. Bei abgewandelten Ausführungsformen kann die Zylinderkraft FZ auch durch andere Stelleinheiten, beispielsweise einen elektromotorischen Antrieb aufgebracht werden. Eine Materialbahn 09, z. B. Papierbahn 09 ist, ausgehend von einer nicht dargestellten Materialrolle um die Tänzerwalze 02 herumgeführt und wird mit einer Bahnzugkraft F2 zu einem nicht dargestellten Einzugswerk oder Druckwerk gezogen. Die Tänzerwalze 02 dreht sich in Richtung des Bewegungspfeils 11, in welcher sich auch die Materialbahn 09 bewegt. Am Einlauf der Tänzerwalze 02 wirkt eine Gegenkraft F1 von der sich abwickelnden Materialrolle.An actuator 07 , z. B. a pneumatic or hydraulic cylinder 07 is intended as a force-impressing device. About a piston 08 is a cylinder force F Z on the lever 01 imprinted. In modified embodiments, the cylinder force F Z can also be applied by other actuators, such as an electric motor drive. A material web 09 , z. B. paper web 09 is, starting from a roll of material, not shown around the dancer roller 02 guided around and is pulled with a web tension F 2 to a feed unit or printing unit, not shown. The dancer roller 02 turns in the direction of the movement arrow 11 , in which also the material web 09 emotional. At the inlet of the dancer roller 02 acts a counterforce F 1 of the unwinding roll of material.

In Abhängigkeit von der tatsächlichen Bahnspannung kann sich die Tänzerwalze 02 mit den Hebeln 01 in Richtung des Bewegungspfeils 12 bewegen. Ist die Bahnspannung zu gering (Material zu lose), so verringert sich die Gegenkraft F1 kurzzeitig und an der Tänzerwalze 02 wirkt eine Rollenumfangskraft FU, welche die Differenz zwischen der Bahnzugkraft F2 und der Gegenkraft F1 darstellt. Über den Pneumatikzylinder 07 und den Kolben 08 wird die Zylinderkraft FZ als Schubkraft auf den Hebel 01 eingeprägt. Der Hebel 01 bewegt sich nach rechts und der Bahneinzugweg wird verlängert, dadurch die Materialbahn 09 gestrafft. Wird aber die Bahnspannung zu hoch (Materialbahn zu straff), so erhöht sich die Gegenkraft F1 um den Betrag der Rollenumfangskraft FU. Die Tänzerwalze 02 mit dem Hebel 01 wird durch die wirkende Gegenkraft F1 nach links gezogen, der Bahneinzugweg wird wieder verkürzt. Diese Bewegung kann durch eine negative Zylinderkraft FZ unterstützt werden.Depending on the actual web tension, the dancer roll can 02 with the levers 01 in the direction of the movement arrow 12 move. If the web tension is too low (material too loose), the counterforce F 1 is reduced for a short time and on the dancer roller 02 acts a roller circumferential force F U , which represents the difference between the web tension F 2 and the counterforce F 1 . About the pneumatic cylinder 07 and the piston 08 is the cylinder force F Z as a thrust on the lever 01 imprinted. The lever 01 moves to the right and the Bahneinzugweg is extended, thereby the material web 09 streamlined. However, if the web tension becomes too high (material web too tight), the counterforce F 1 increases by the amount of the roller circumferential force F U. The dancer roller 02 with the lever 01 is pulled by the opposing force F 1 to the left, the Bahneinzugweg is shortened again. This movement can be assisted by a negative cylinder force F Z.

Es ist ebenso möglich, durch eine ständige Positionsüberwachung der Tänzerwalze 02 und Übergabe der Tänzerposition an ein Regelsystem den Rollenantrieb zum Ausregeln der Bahnspannung zu nutzen.It is also possible by constantly monitoring the position of the dancer roller 02 and transfer of the dancer position to a control system to use the roller drive for regulating the web tension.

Bei diesen Stellmechanismen wirken auch immer Massenträgheitsmomente sowohl der Tänzerwalze 02, als auch des Führungsrahmens. Diese wirken sich insbesondere negativ auf die Regelantwortzeiten aus. Besonders problematisch kann dies bei hohen Bahneinzugsgeschwindigkeiten und großen Massenträgheitsmomenten der Materialrollen werden. Der Abstand IW der Achsen 03 und 06 voneinander ist die Länge des Hebels 01. Die Zylinderkraft FZ wird im Abstand IZ von der Schwenkachse 06 auf den Hebel 01 eingeprägt.With these adjusting mechanisms, mass moments of inertia also always act on the dancer roller 02 , as well as the management framework. These have a negative effect on the rule response times. This can be particularly problematic at high web feed speeds and high mass moments of inertia of the rolls of material. The distance I W of the axes 03 and 06 apart from each other is the length of the lever 01 , The cylinder force F Z is at a distance I Z from the pivot axis 06 on the lever 01 imprinted.

Erfindungsgemäß wird dazu vorgeschlagen, die Dimensionierung von Führungsrahmen und Tänzerwalze 02 so vorzunehmen, dass sich die Massenträgheitsmomente der beiden Komponenten gegenseitig aufheben und somit keinen Einfluss auf die Bahnzugkraft FZ haben. Dies ist genau dann der Fall, wenn gilt

Figure 00050001
wobei JP das Massenträgheitsmoment des um die Schwenkachse 06 schwenkbaren Führungsrahmens ist, JW das Massenträgheitsmoment der Tänzerwalze 02, wenn sie um ihre Längsachse 03 rotiert, IW die Länge des Hebels 01 und rW der Radius der Tänzerwalze 02 ist.According to the invention, it is proposed to dimension the guide frame and dancer roller 02 in such a way that the mass moment of inertia of the two components cancel each other out and thus have no influence on the web tension F Z. This is the case if and when
Figure 00050001
where J P is the moment of inertia of the about the pivot axis 06 pivotable guide frame, J W is the moment of inertia of the dancer roller 02 when moving around its longitudinal axis 03 rotates, I W the length of the lever 01 and r W is the radius of the dancer roller 02 is.

Die Trägheitsmomente kann der Fachmann ausrechnen oder anhand der konkreten Konstruktion von einem CAD-Programm berechnen lassen.The moments of inertia The expert can calculate or on the basis of the concrete construction calculated by a CAD program.

Zunächst muss also das Massenträgheitsmoment JP des Führungsrahmens bestimmt werden. Dieses ist in jedem Fall abhängig von IW 2, was der Fachmann erkennt, wenn er zunächst näherungsweise für JP das Massenträgheitsmoment eines dünnen Stabes, der um sein Ende senkrecht zu seiner Körperachse rotiert, annimmt. Dieses wäre nämlich JP = 13 mPl2 W (entsprechend je Hebel),wobei mP die Masse des Führungsrahmens ist.First, therefore, the mass moment of inertia J P of the guide frame must be determined. This is in any case dependent on I W 2 , which the person skilled in the art will recognize, if he first approximates to J P the mass moment of inertia of a thin rod which rotates about its end perpendicular to its body axis. This would be namely J P = 1 3 m P l 2 W (corresponding to each lever), where m P is the mass of the guide frame.

Nun kann entsprechend der oben angegebenen Formel die Tänzerwalze 02 dimensioniert werden, indem zumindest Masse und Radius, eventuell auch geometrische Parameter wie zum Beispiel Vollzylinder oder Hohlzylinder variiert werden. Es gilt dabei

Figure 00050002
wobei JP bekannt ist und mW und rW zunächst variiert werden, aber eine weitere Dimensionierung auch durch Veränderung der Tänzerwalzengeometrie möglich ist, von der bekanntlich das Trägheitsmoment abhängt.Now, according to the above formula, the dancer roller 02 be dimensioned by at least mass and radius, possibly also geometric parameters such as solid cylinder or hollow cylinder can be varied. It is true
Figure 00050002
where J P is known and m W and r W are initially varied, but further dimensioning is also possible by changing the dancer roll geometry, of which the moment of inertia is known to depend.

Es ist auch möglich, dass eine solche Dimensionierung in mehreren Annäherungsschritten ausgeführt wird, bei denen unter Umständen auch die Hebellänge variiert werden muss.It is possible, too, that such dimensioning is carried out in several approximation steps, where under circumstances also the lever length must be varied.

Es besteht weiterhin die Möglichkeit einer Dimensionierung durch spezielle Software, beispielsweise CAD-Programme.It there is still the possibility Dimensioning by special software, for example CAD programs.

Anhand der 2 und 3 werden die kinematischen und dynamischen Zusammenhänge erläutert, die der erfinderischen Problemlösung zugrunde liegen.Based on 2 and 3 explains the kinematic and dynamic relationships underlying the inventive problem solving.

2 stellt die Situation „Materialbahn zu lose" dar. Bei dieser Situation drückt der Kolben 08 den Hebel 01 nach rechts. Dadurch wird der Weg der Materialbahn 09 verlängert, somit die Materialbahn 09 wieder gestrafft. 2 represents the situation "material web too loose". In this situation, the piston pushes 08 the lever 01 to the right. This will be the path of the web 09 extended, thus the material web 09 streamlined again.

Abbildung a) zeigt die veränderte Stellung des Führungsrahmens. Der Hebel 01 wird durch die Zylinderkraft FZ in Richtung des Bewegungspfeils 12 bewegt. Dabei wirkt das Massenträgheitsmoment entsprechend des Pfeils 13 der Bewegung entgegen.Figure a) shows the changed position of the guide frame. The lever 01 becomes due to the cylinder force F Z in the direction of the movement arrow 12 emotional. The mass moment of inertia acts according to the arrow 13 against the movement.

Nach dem Energieerhaltungssatz gilt: FZ·lZ = JP·αP + Fachs·lW. According to the law of conservation of energy, the following applies: F Z · l Z = J P · α P + F axle · l W ,

Die Achskraft Fachs kann aus der Abbildung b) wie folgt hergeleitet werden: Wenn sich die Tänzerwalze 02 in Mittellage befindet, dann ist die Achskraft Fachs gleich der Summe der Bahnzugkraft F2 und der Gegenkraft F1.The axis force F achs can be derived from the figure b) as follows: When the dancer roller 02 is in the middle position, then the axle force F achs is equal to the sum of the web tensile force F 2 and the counterforce F 1 .

Wird die Papierbahn 09 zu lose, wird diese durch die am Bahneinlauf der Tänzerwalze 02 wirkende Rollenumfangskraft FU beschleunigt (siehe auch Erläuterung zu 1).Will the paper web 09 too loose, this is due to the at the web inlet of the dancer roller 02 acting roller peripheral force F U accelerated (see also explanation to 1 ).

Die Rollenumfangskraft FU an der Tänzerwalze 02 berechnet sich zu:

Figure 00070001
The roller circumferential force F U on the dancer roller 02 calculated to:
Figure 00070001

Daraus ergibt sich die Achskraft Fachs an der Tänzerwalze 02:

Figure 00070002
This results in the Achskraft F achs on the dancer roller 02 :
Figure 00070002

Nun wird der Energieerhaltungssatz des Systems aufgestellt und die Bahnzugkraft F2 berechnet:

Figure 00070003
Now the energy conservation law of the system is set up and the web tension F 2 is calculated:
Figure 00070003

Eine ähnliche Berechnung ergibt sich für die Bahnzugkraft F2 bei der Betrachtung der Situation „Bahnspannung zu fest", die in 3 dargestellt ist.A similar calculation results for the web tensile force F 2 when considering the situation "web tension too tight", which in 3 is shown.

Abbildung a) zeigt die veränderte Situation am Führungsrahmen. Bei dieser Situation wird die Tänzerwalze 02 von der straften Papierbahn 09 in Richtung des Bewegungspfeils 12 gezogen, entgegen der wirkenden Zylinderkraft des Pneumatikzylinder 07 (ggf. unterstützt durch eine negativ wirkende Zylinderkraft). Dadurch wird der Einzugweg der Materialbahn 09 verkürzt, die Bahnspannung nimmt ab. Der Pfeil 13 gibt die Richtung des jetzt mit verändertem Vorzeichen an der Führungsvorrichtung wirkenden Massenträgheitsmomentes an.Figure a) shows the changed situation at the management frame. In this situation, the dancer roll becomes 02 from the punished paper web 09 in the direction of the movement arrow 12 pulled, against the acting cylinder force of the pneumatic cylinder 07 (possibly supported by a negative-acting cylinder force). As a result, the Einzugsweg the material web 09 shortened, the web tension decreases. The arrow 13 indicates the direction of the moment of inertia which now acts on the guide device with an altered sign.

In Abbildung b) der 3 ist die Situation an der Tänzerwalze 02 dargestellt. Hier wirkt die Rollenumfangskraft FU addierend zur Achskraft Fachs, da die Bahngeschwindigkeit aufgrund der Verkürzung des Bahneinzugsweges herabgesetzt wird.In figure b) the 3 is the situation at the dancer roller 02 shown. Here, the roller circumferential force F U acts in addition to the axial force F achs , since the web speed is reduced due to the shortening of the Bahneinzugsweges.

Für die Achskraft Fachs an der Tänzerwalze 02 ergibt sich:

Figure 00080001
diese wird eingesetzt in die Betrachtung der Momente:
Figure 00080002
For the axle force F ax on the dancer roller 02 surrendered:
Figure 00080001
this is used in the consideration of the moments:
Figure 00080002

Wird nun der Term in der Klammer zu Null, so gilt für beide Bewegungsrichtungen (2 und 3):

Figure 00090001
If now the term in the parenthesis becomes zero, then for both directions of movement ( 2 and 3 ):
Figure 00090001

Das heißt, die Bahnzugkraft F2 ist nur abhängig von den geometrischen Gegebenheiten und der Zylinderkraft, nicht aber von wirkenden Trägheitskräften, wenn folgende Bedingung gilt:

Figure 00090002
That is, the web tensile force F 2 depends only on the geometric conditions and the cylinder force, but not on acting inertial forces, if the following condition applies:
Figure 00090002

Wenn diese Bedingung erfüllt ist, dann heben sich die Trägheitskräfte von Tänzerwalze 02 und Rahmen gegenseitig auf. JP als Trägheitsmoment des Führungsrahmens ist ebenfalls von IW 2 abhängig, so dass dieser Term aus der Gleichung heraus fällt.When this condition is met, the inertial forces of the dancer roller cancel 02 and frame each other. J P as the moment of inertia of the guide frame is also dependent on I W 2 , so that this term falls outside the equation.

Wie der Fachmann erkennt, kann eine solche Dimensionierung durch geeignete Wahl der Massen und des Tänzerwalzendurchmessers erfolgen.As the skilled person recognizes, such dimensioning by suitable Choice of masses and dancer roll diameter respectively.

Das Verfahren kann z. B. iterativ mit Hilfe eines Computerprogramms ausgeführt sein.The Method may, for. B. iteratively using a computer program accomplished be.

Die lineare Beschleunigung des Walzenmittelpunktes ergibt sich (a = Papierbahnbeschleunigung): aW = a2 . Die Winkelbeschleunigung der Tänzerwalze 02 ergibt sich:

Figure 00100001
The linear acceleration of the roll center results (a = paper web acceleration): a W = a 2 , The angular acceleration of the dancer roller 02 surrendered:
Figure 00100001

0101
Hebellever
0202
Tänzerwalzedancer roll
0303
Achse, Längsachse (02)Axis, longitudinal axis ( 02 )
0404
Gestellframe
0505
0606
Achse, SchwenkachseAxis, swivel axis
0707
Stellglied, Pneumatikzylinder, HydraulikzylinderActuator Pneumatic cylinder, hydraulic cylinder
0808
Kolbenpiston
0909
Materialbahn, PapierbahnWeb, paper web
1010
1111
Drehrichtung der Tänzerwalzen (02) und Laufrichtung der Materialbahn (09)Direction of rotation of the dancer rolls ( 02 ) and running direction of the material web ( 09 )
1212
Bewegungsrichtung (01)Direction of movement ( 01 )
1313
Pfeil, Wirkrichtung des Massenträgheitsmomentes des FührungsrahmensArrow, Effective direction of the mass moment of inertia of the guide frame
IZ I Z
Abstand des Angriffspunktes der Zylinderkraft (FZ) von der Schwenkachse (06)Distance of the point of application of the cylinder force (F Z ) from the pivot axis ( 06 )
IW I W
Abstand der Achsen (03 und 06)Distance of the axes ( 03 and 06 )
rW r W
Radius (02)Radius ( 02 )
F1 F 1
Gegenkraft der sich abwickelnden Materialrollecounterforce the unwinding roll of material
F2 F 2
Bahnzugkraftweb tension
Fachs F ax
Achskraftaxis force
FU F U
RollenumfangskraftRoll peripheral force
FZ F Z
Zylinderkraft auf den Hebel (01)Cylinder power on the lever ( 01 )
αW α W
Winkelbeschleunigung der Tänzerwalze (02)Angular acceleration of the dancer roll ( 02 )
aW a w
lineare Beschleunigung des Walzendrehpunkteslinear Acceleration of the roller turning point
αP α P
Winkelbeschleunigung des Pendelwalzenrahmens um Schwenkachse (06)Angular acceleration of the pendulum roller frame about pivot axis ( 06 )

Claims (11)

Tänzerwalzensystem zur Bereitstellung einer konstanten Bahnzugkraft insbesondere in bahnverarbeitenden Anlagen, umfassend a. eine Tänzerwalze (02): b. einen Führungsrahmen, welcher zwei parallel verlaufende Hebel (01) und eine Traverse umfasst, wobei die Tänzerwalze (02) zwischen den Hebeln (01) des Führungsrahmens an den freien Hebelenden drehbar um ihre Längsachse (03) gelagert ist und die gegenüberliegenden Hebelenden gelenkig an einer ortsfesten Achse (06) gelagert sind; c. eine Vorrichtung (07) zur Einprägung einer Kraft auf die Hebel (01); dadurch gekennzeichnet, dass das Tänzerwalzensystem derart dimensioniert ist, dass die Summe aller die Bahnzugkraft (F2) beeinflussenden Massenträgheitsmomente des Tänzerwalzensystems gleich Null ist.Dancer roller system for providing a constant web tension, in particular in web-processing plants, comprising a. a dancer roller ( 02 ): b. a guide frame which has two parallel levers ( 01 ) and a traverse, wherein the dancer roller ( 02 ) between the levers ( 01 ) of the guide frame at the free ends of the lever rotatable about its longitudinal axis ( 03 ) is mounted and the opposite ends of the levers articulated on a stationary axis ( 06 ) are stored; c. a device ( 07 ) for impressing a force on the levers ( 01 ); characterized in that the dancer roller system is dimensioned such that the sum of all the web tensile force (F 2 ) influencing moments of inertia of the dancer roller system is equal to zero. Tänzerwalzensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Massenträgheitsmoment des Führungsrahmens und das Massenträgheitsmoment der Tänzerwalze (02) gegenseitig aufheben.Dancer roller system according to claim 1, characterized in that the mass moment of inertia of the guide frame and the mass moment of inertia of the dancer roller ( 02 ) cancel each other out. Tänzerwalzensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahneinzugkraft einzig bestimmt wird durch die Geometrie des Tänzerwalzensystems und die auf den Hebel (01) eingeprägte Kraft.Dancer roller system according to claim 1 or 2, characterized in that the Bahneinzugkraft is determined solely by the geometry of the dancer roller system and the lever on the ( 01 ) impressed force. Tänzerwalzensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Einprägung der Kraft ein Pneumatikzylinder (07) ist.Dancer roller system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the device for impressing the force of a pneumatic cylinder ( 07 ). Tänzerwalzensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin Mittel zur Bestimmung der Bahnspannung umfasst.Dancer roller system according to one of the claims 1 to 4, characterized in that it further comprises means for determining the web tension comprises. Tänzerwalzensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin eine Regeleinrichtung zur Bahnspannungsregelung umfasst.Dancer roller system according to one of the claims 1 to 5, characterized in that it further comprises a control device for web tension control. Tänzerwalzensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin einen Sensor zur Lageerfassung der Tänzerwalze (02) umfasst.Dancer roller system according to one of claims 1 to 6, characterized in that it further comprises a sensor for detecting the position of the dancer roller ( 02 ). Verfahren zur Dimensionierung eines momentneutralen Tänzerwalzensystems nach einem der Ansprüche 1 bis 7, folgende Schritte einfach oder mehrfach selektiv umfassend: a. Bestimmung des Massenträgheitsmomentes JP des Führungsrahmens; b. Dimensionierung des Massenträgheitsmoments JW der Tänzerwalze (02) durch geeignete Auswahl einer Tänzerwalzenmasse mW und eines Tänzerwalzenradius rW, so dass die Bedingung
Figure 00130001
erfüllt ist; c. gegebenenfalls weitere Anpassung von JW durch Änderung der Geometrie der Tänzerwalze (02).Method for dimensioning a torque-neutral dancer roller system according to one of claims 1 to 7, comprising the following steps: single or multiple selectively: a. Determination of the mass moment of inertia J P of the guide frame; b. Dimensioning of the mass moment of inertia J W of the dancer roller ( 02 ) by suitable selection of a dancer roller mass m W and a dancer roller radius r W , so that the condition
Figure 00130001
is satisfied; c. optionally further adaptation of J W by changing the geometry of the dancer roller ( 02 ). Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung des Massenträgheitsmoments JP des Führungsrahmens insbesondere der Abstandes IW von Schwenkachse (06) und Längsachse (03) der Tänzerwalze (02) variiert wird.A method according to claim 8, characterized in that in the determination of the mass moment of inertia J P of the guide frame in particular the distance I W of pivot axis ( 06 ) and longitudinal axis ( 03 ) of the dancer roll ( 02 ) is varied. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass es iterativ ausgeführt wird.Method according to claim 8 or 9, characterized that it executed iteratively becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es mit Hilfe eines Computerprogramms ausgeführt wird.Method according to one of claims 8 to 10, characterized that it is executed with the help of a computer program.
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