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Die
Erfindung betrifft eine Bahnfangvorrichtung zum Fangen einer ganz
oder teilweise gerissenen Papierbahn, insbesondere einer eine Rollenrotationsdruckmaschine
durchlaufenden Bedruckstoffbahn, mit einer Klemm- und/oder Transporteinrichtung, die
mittels einer die Papierbahn beobachtenden Bahnrissmeldeeinrichtung
aktivierbar ist.
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Aus
der
EP 703 077 B1 ist
eine Bahnfangvorrichtung zum Fangen einer ganz oder teilweise gerissenen
Bedruckstoffbahn oben genannter Art bekannt. Die Erfahrung mit derartigen
Anordnungen zeigt, dass die Bahn auch während eines ungestörten Betriebs
nicht in einer Ebene bleibt, sondern auf- und abschwingt und insbesondere
im Bereich ihrer Längskanten
flattert. Auslöser
für diese
Unruhe der Bahn sind bei einer Rollenrotationsdruckmaschine die
Spannkanäle
zur Aufnahme der Enden der Gummitücher der Übertragungszylinder, zwischen
denen die Bedruckstoffbahn durchgeführt wird.
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Die
genannten Bewegungen der Bedruckstoffbahn können zu einer fehlerhaften
Auslösung der
Bahnrissmeldeeinrichtung führen,
insbesondere wenn diese vergleichsweise scharf eingestellt ist,
das heißt
bereits auf kleinere Verlagerungen der Bahn aus der theoretischen
Transportebene reagiert. Um Fehlschaltungen dieser Art zu vermeiden,
muss die Bahnrissmeldeeinrichtung auf ein vergleichsweise großes Toleranzband
einge stellt bzw. mit vergleichsweise großer Entfernung von den seitlichen
Randkanten der Bahn positioniert werden. Dies führt jedoch zu einer erhöhten Trägheit und
damit zu einer Verlängerung
der Ansprechzeit, was aus Sicherheitsgründen unerwünscht ist.
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Hiervon
ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Anordnung eingangs erwähnter
Art mit einfachen und kostengünstigen
Mitteln so zu verbessern, dass eine zu kurzen Ansprechzeiten führende Einstellung
und/oder Positionierung der Bahnrissmeldeeinrichtung möglich ist und
dennoch Fehlschaltungen weitestgehend vermieden werden.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass eine Bahnlaufstabilisierungseinrichtung vorgesehen ist und
dass die Bahnrissmeldeeinrichtung im Wirkbereich der Bahnlaufstabilisierungseinrichtung
angeordnet ist.
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Durch
die Bahnlaufstabilisierungseinrichtung werden Schwingungs- bzw.
Flatterbewegungen der Bahn in einem zugeordneten Bahnabschnitt verhindert.
Es ist daher in vorteilhafter Weise möglich, die im Wirkbereich der
Bahnlaufstabilisierungseinrichtung angeordnete Bahnrissmeldeeinrichtung
sehr scharf einzustellen bzw. sehr nahe bei der jeweils zugeordneten
Bahnkante zu positionieren, so dass eine kleine Auslenkung der Bahn
genügt,
um die Bahnfangvorrichtung auszulösen. Ein weiterer Vorteil ist darin
zu sehen, dass die sehr nahe bei der zugeordneten Bahnkante positionierte
Bahnrissmeldeeinrichtung auch bereits sehr kleine seitliche Einrisse
der Bahn erkennen kann. Die Stabilisierung der Bahn führt in vorteilhafter
Weise auch dazu, dass die Bahn auch bei kleiner Spaltweite berührungsfrei
durch die Klemm- und/oder Transporteinrichtung durchgeführt werden
kann. Die erforderliche Spaltweite kann daher minimiert werden,
was sich ebenfalls vorteilhaft auf die Erzielung kurzer Ansprechzeiten
auswirkt.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen
der übergeordneten
Maßnahmen sind
in den Unteransprüchen
angegeben. So kann die Bahnfangvorrichtung ein mit einem Einlassschlitz und
einem Auslassschlitz versehenes Gehäuse aufweisen, wobei die Bahnlaufstabilisierungseinrichtung zweckmäßig dem
Einlassschlitz des Gehäuses
zugeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, dass die Bahnlaufstabilisierungseinrichtung
stromaufwärts
von der Klemm- und Transporteinrichtung angeordnet ist und gleichzeitig
als Eingriffsschutz ausgebildet sein und fungieren kann. Die Bahnrissmeldeeinrichtung
ist zweckmäßig der
Klemm- und/oder
Transporteinrichtung nachgeordnet und kann daher vorteilhaft im
Bereich des Auslassschlitzes des Gehäuses vorgesehen sein. Dieses
fungiert dementsprechend als Träger
für sämtliche
Aggregate der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
was eine einfache Montage ermöglicht.
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In
weiterer Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen
kann die Bahnlaufstabilisierungseinrichtung wenigstens zwei über die
Breite der Bahn durchgehende, mit Druckluft beaufschlagbare Düsenbalken
aufweisen, von denen einer oberhalb und einer unterhalb der Bahn
angeordnet ist und die in Bahnlaufrichtung gegeneinander versetzt
sind. Die gegeneinander versetzten Düsenbalken bewirken eine Knickbewegung
der Bahn und dementsprechend gegenläufige Auslenkungen der Bahn
aus der theoretischen Transportebene. Auf diese Weise kann die Energie
eines Schwingungsimpulses der Bahn verbraucht werden, was zu einer
Beruhigung der Bahn führt.
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Zweckmäßig entspricht
die durch die Knickbewegung verbrauchte Energie in etwa der Energie des
Schwingungsimpulses, der bei einer Rollenrotationsdruckmaschine
durch die Spannkanäle
der Übertragungszylinder
erzeugt wird.
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Vorteilhaft
kann jeder Düsenbalken
wenigstens zwei parallele Düsenreihen
aufweisen, deren Düsen
in Strahlrichtung konvergierend gegeneinander angestellt sind. Hierdurch
wird erreicht, dass sich zwischen den Düsenreihen ein Luftpolster ausbilden kann,
das eine zuverlässige
Abstützung
und Führung der
Bahn mit einer großen
Fläche
bewirkt. Infolge der vergleichsweise großen Fläche der Luftpolster kann der
zur Anwendung kommende Druck der den Düsenbalken zugeführten Druckluft
vergleichsweise gering sein, so dass auch der hierdurch verursachte
Energieverbrauch vergleichsweise gering bleibt.
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Gemäß einer
weiteren zweckmäßigen Maßnahme sind
die Düsenbalken
in Laufrichtung der Bahn zumindest um den Abstand der Düsenreihen gegeneinander
versetzt. Hierdurch wird eine zuverlässige Knickbewegung der Bahn
ohne Bahnbeschädigung
erreicht.
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Der
Höhenabstand
der Düsenbalken
zueinander beträgt
vorteilhaft höchstens
19 mm, vorzugsweise nur 8–10
mm. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass sich ein zuverlässiger Eingriffsschutz
ergibt.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der übergeordneten Maßnahmen
kann wenigstens ein Düsenbalken
auf einem vor der Inbetriebnahme einstellbaren Schlitten aufgenommen sein.
Dies ermöglicht
eine für
jeden Einzelfall optimale Voreinstellung des gegenseitigen Versatzes
und Abstands der Düsenbalken.
Zweckmäßig kann
auch der Druck der den Düsenbalken
zugeführten
Luft einstellbar sein, so dass sich insgesamt optimale Verhältnisse
verwirklichen lassen.
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Vorteilhaft
enthält
jeder Bahnrissmelder der Bahnrissmeldeeinrichtung eine Auslenkeinrichtung, mittels
der eine bei störungsfreiem
Betrieb vom Bahnzug überwindbare,
die Bahn beaufschlagende Auslenkkraft erzeugbar ist, und eine im
Falle einer unzulässigen
Ortsveränderung
der Bahn ein Signal erzeugende Abtasteinrichtung. Hiermit lassen
sich bei einer Position nahe dem Bahnrand sehr kurze Reaktionszeiten
erreichen, da nur eine geringe Auslenkung der Bahn erforderlich
ist.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen
sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben und aus der
nachstehenden Beispielsbeschreibung anhand der Zeichnung näher entnehmbar.
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In
der nachstehend beschriebenen Zeichnung zeigen:
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1 eine Seitenansicht einer
Bahnfangvorrichtung mit Bahnrissmeldeeinrichtung und Bahnlaufstabilisierungseinrichtung,
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2 eine schematische Darstellung
des Wirkprinzips der Bahnrissmeldeeinrichtung,
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3 eine vergrößerte Seitenansicht
der Bahnlaufstabilisierungseinrichtung,
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4 eine vergrößerte Teildraufsicht
auf einen Düsenbalken
der Bahnlaufstabilisierungseinrichtung,
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5 eine schematische Darstellung
des Wirkprinzips der Bahnlauf stabilisierungseinrichtung und
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6 eine Seitenansicht einer
anderen Ausführung
der Bahnlaufstabilisierungseinrichtung.
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Hauptanwendungsgebiet
der Erfindung sind Rollenrotationsdruckmaschinen, auf denen eine
von einer Rolle abwickelbare Bedruckstoffbahn bedruckt wird. Der
Aufbau und die Wirkungsweise derartiger Anordnungen sind an sich
bekannt.
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Dabei
ist in der Regel nach dem letzten Druckwerk und vor dem Trockner
eine Bahnfangvorrichtung der in 1 dargestellten
Art vorgesehen, die im Falle eines Bahnrisses aktiviert wird, um
zu verhindern, dass die in Folge des Risses spannungslos gewordene
Bahn, die durch die Adhäsions wirkung
der Farbe an den Gummizylindern haftet, auf einen der Gummizylinder
aufgewickelt wird. Die in 1 gezeigte
Bahnfangvorrichtung 1 enthält eine permanent angetriebene
Transportwalze 2 und eine dieser zugeordnete, mehrere Rollen
enthaltende Andrückeinrichtung 3,
die im Falle eines Bahnrisses durch eine Bahnrissmeldeeinrichtung 4 aktiviert
wird und die Bahn 5 an die Transportwalze 2 andrückt. Die Transportwalze 2 und
die Andrückeinrichtung 3 bilden
dementsprechend eine Klemm- und Transporteinrichtung.
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Hiermit
wird erreicht, dass der Bahnzug, das heißt die in der Bahn vorhandene
Spannung, erhalten bleibt und die Bahn trotz der Adhäsionswirkung der
Farbe nicht auf einen der Gummizylinder aufgewickelt wird. Die Transportwalze 2 wird
zweckmäßig mit
einer über
der regulären
Bahngeschwindigkeit liegenden Umfangsgeschwindigkeit angetrieben,
so dass die innerhalb der Totzeit zwischen dem Auftreten des Bahnrisses
und der Aktivierung der Klemm- und Transporteinrichtung locker gewordene
Bahn schnell wieder gestrafft wird.
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Die
Bahnrissmeldeeinrichtung 4 enthält, wie aus 2 entnehmbar ist, wenigstens einen, vorzugsweise
zwei parallel geschaltete, jeweils einer seitlichen Randkante der
Bahn 5 zugeordnete Bahnrissmelder, die jeweils eine als
Auslenkeinrichtung fungierende, mit Druckluft beaufschlagbare Blasdüse 6 und
eine dieser zugeordnete Lichtschranke 7 enthalten. Mit
Hilfe der Blasdüse 6 wird
eine auf den zugeordneten Randbereich der Bahn 5 wirkende
Kraft erzeugt, die bei störungsfreiem
Betrieb vom Bahnzug überwunden
wird und die bei locker gewordener Bahn 5 eine Auslenkung
des zugeordneten Randbereichs der Bahn 5 bewirkt, wie in 2 mit einer unterbrochenen
Linie angedeutet ist.
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Die
Lichtschranke 7 ist so angeordnet, zweckmäßig unter
45° zur
Bahnebene geneigt, dass die Bahn 5 bei normalem Betrieb
den Lichtstrahl unterbricht und dass dieser im Falle einer Auslenkung des
zugeordneten Randbereichs der Bahn 5 freigegeben wird,
wie in 2 rechts ange deutet
ist. Je näher
ein derartiger Bahnrissmelder am Rand der Bahn 5 positioniert
ist, um so schneller erfolgt im Falle eines Bahnrisses eine Reaktion.
Andererseits können aber
auch durch leichte Schwingungen bzw. Schwankungen der Bahn 5 Fehlschaltungen
passieren.
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Um
dies zu verhindern ist, wie 1 weiter zeigt,
eine Bahnlaufstabilisierungseinrichtung 8 vorgesehen, die
Schwingungs- und Flatterbewegungen der Bahn 5 verhindert.
Die Bahnlaufstabilisierungseinrichtung 8 ist so positioniert,
dass sich die Bahnrissmeldeeinrichtung 4 in ihrem Wirkbereich
befindet. Die Bahnlaufstabilisierungseinrichtung 8 befindet sich
bezüglich
der Laufrichtung der Bahn stromaufwärts von der Bahnrissmeldeeinrichtung 4 und
von der durch die Transportwalze 2 und die Andrückeinrichtung 3 gebildeten
Klemm- und Transporteinrichtung. Zweckmäßig befindet sich diese Einrichtung zwischen
der stromaufwärts
hiervon angeordneten Bahnlaufstabilisierungseinrichtung 8 und
der stromabwärts
hiervon angeordneten Bahnrissmeldeeinrichtung 4, so dass
sie sich vorteilhaft ebenfalls im Wirkbereich der Bahnlaufstabilisierungseinrichtung 8 befindet.
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Die
Bahnfangvorrichtung 1 enthält ein mit einem Einlassschlitz 9 und
einem Auslassschlitz 10 für die Bahn 5 versehenes
Gehäuse 11.
Zweckmäßig ist die
Bahnlaufstabilisierungseinrichtung 8 im Bereich des Einlassschlitzes 9 und
die Bahnrissmeldeeinrichtung 4 im Bereich des Auslassschlitzes 10 des
Gehäuses 11 vorgesehen.
Zweckmäßig sind
die genannten Einrichtungen einfach außen am Gehäuse 11 angebracht.
Die dem Einlassschlitz 9 zugeordnete Bahnlaufstabilisierungseinrichtung 8 fungiert
dabei gleichzeitig als Eingriffsschutz, so dass das Gehäuse 1 keine
zusätzliche
derartige Schutzeinrichtung benötigt.
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Die
Bahnlaufstabilisierungseinrichtung 8 enthält, wie
aus den 1 und 3 ersichtlich ist zwei über die
Breite der Bahn 5 durchgehende, mit Druckluft beaufschlagbare
Düsenbalken 12,
von denen einer oberhalb und einer unterhalb der Bahn angeordnet
ist und die in Laufrichtung der Bahn gegeneinander versetzt sind.
Im dargestellten Beispiel ist der untere Düsenbalken 12 in Laufrichtung
der Bahn weiter vorne angeordnet als der obere Düsenbalken 12. Die
hier kastenförmig
ausgebildeten Düsenbalken 12 sind
jeweils im Bereich ihrer der Bahn 5 zugewandten Seite, wie
aus den 3 und 4 ersichtlich ist, mit zwei
parallelen Düsenreihen 13 versehen,
deren zweckmäßig durch
Bohrungen gebildete Düsen 14 in
Strahlrichtung konvergierend gegeneinander angestellt sind, wie
anhand der in 3 schematisch
angedeuteten Strahlen 15 erkennbar ist.
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Der
gegenseitige Abstand der Düsenreihen 13 eines
Düsenbalkens 12 liegt
im Bereich zwischen 40–60
mm und kann vorzugsweise 50 mm betragen. Der seitliche Abstand einander
benachbarter Düsen 14 liegt
im Bereich zwischen 25–35
mm und beträgt vorzugsweise
30 mm. Zweckmäßig sind
die Düsen 14 der
beiden Düsenreihen 13 eines
Düsenbalkens 12,
wie 4 weiter zeigt,
um den halben Düsenabstand
gegeneinander versetzt. Der lichte Strömungsquerschnitt der Düsen 14 kann
im Bereich von 3–6 mm
liegen und vorzugsweise 5 mm betragen. Der Druck der den Düsenbalken 12 zugeführten Druckluft liegt
zweckmäßig im Bereich
zwischen 10–100
mbar und beträgt
vorzugsweise 50 mbar.
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Die
aus den Düsen 14 in
Form der Strahlen 15 austretende, die Bahn 5 beaufschlagende
Luft bildet in 3 angedeutete,
an der Ober- und Unterseite der Bahn 5 anliegende Luftpolster 16,
welche die Bahn 5 pneumatisch führen und stabilisieren. Durch die
Luftpolster 16, die entsprechend der gegenseitigen Versetzung
der beiden Düsenbalken 12 in
Bahnlaufrichtung gegeneinander versetzt sind, werden auf die Bahn 5 in
deren Laufrichtung gegeneinander versetzte, in 5 durch Pfeile 17 angedeutete,
gegenläufige
Kräfte
ausgeübt,
durch welche die Bahn 5, wie in 5 anschaulich dargestellt ist, aus ihrer durch
eine strichpunktierte Linie angedeuteten, theoretischen Transportebene
T gegenläufig
ausgelenkt wird.
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Die
Bahn 5 erfährt
dabei eine Knickbewegung, wie in 5 bei 18 ange deutet
ist. Durch diese Knickbewegung wird Energie verbraucht, wodurch die
in Form eines Schwingungsimpulses etc. in die Bahn eingebrachte
und zu Schwingungs- und Flatterbewegung der Bahn führende Energie
kompensiert werden kann. Zweckmäßig wird
der Knick 18 so durchgeführt, dass eine nahezu vollständige Kompensation
der Schwingungsenergie erreicht wird, wodurch die Bahn 5 vollständig ruhig
gestellt wird.
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Um
einen zuverlässigen
Knick der Bahn 5 zu bewirken entspricht der gegenseitige
Versatz der beiden Düsenbalken 12 in
Längsrichtung
der Bahn 5 zumindest dem gegenseitigen Abstand der Düsenreihen 13.
Hierdurch wird erreicht, dass die Luftpolster 16 sich nicht
gegenseitig behindern. Der gegenseitige Höhenabstand der beiden Düsenbalken 12 beträgt vorzugsweise
8–10 mm,
höchstens
jedoch 19 mm. Auf diese Weise wird neben einer zuverlässigen Bahnstabilisierung
auch ein zuverlässiger
Eingriffsschutz erreicht.
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Zur
Erzielung einer optimalen Wirkung ist der gegenseitige Versatz der
beiden Düsenbalken 12 in Längsrichtung
der Bahn und vorzugsweise auch der gegenseitige Höhenabstand
veränderbar.
Hierzu ist wenigstens ein Düsenbalken 12 auf
einem in 1 lediglich
angedeuteten Schlitten 19 aufgenommen, der einstellbar
in einem zugeordneten, am Gehäuse 1 angebrachten
Traggestell 20 aufgenommen ist. Die Einstellung kann in
besonderen Fällen
während
des Betriebs erfolgen. In der Regel ist es ausreichend, wenn lediglich
vor Inbetriebnahme eine Voreinstellung erfolgt, die den Verhältnissen
des Einzelfalls Rechnung trägt.
Dasselbe gilt für
den Volumenstrom der die Düsenbalken 12 beaufschlagenden
Druckluft. Auch hier ist eine Einstellbarkeit zweckmäßig, was einfach
durch Veränderung
der Drehzahl des Verdichterrads eines die Druckluft erzeugenden
Verdichters bewerkstelligt werden kann. Dies ist leicht auch während des
Betriebs möglich.
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Die
Düsenbalken 12 können, wie
oben bereits erwähnt
wurde, kastenförmig
ausgebildet sein. Dabei ergibt sich für beide Düsenreihen 13 ein gemeinsamer,
mit Druckluft beaufschlagbarer Vorlageraum. Der Luftanschluss befindet
sich zweckmäßig im Bereich
der Antriebsseite der Fangvorrichtung 1.
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Eine
andere Ausführung
liegt der 6 zugrunde.
Dabei enthält
jeder Düsenbalken
zwei parallele, jeweils einer Düsenreihe
zugeordnete Rohre 21, die miteinander verbunden und an
eine gemeinsame Druckluftversorgung angeschlossen sein oder einzeln
mit Druckluft beaufschlagt werden können. Auch hier befindet sich
der Druckluftanschluss in jedem Fall auf der Antriebsseite der Fangvorrichtung 1.
Die Rohre 21 können
durch PVC-Rohre
gebildet werden, was eine vergleichsweise leichte Bauweise ergibt. Die
einander benachbarten Rohre 21 liegen, wie 6 zeigt, mit den einander zugewandten
Umfangsabschnitten aneinander an. Infolge des kreisförmigen Rohrquerschnitts
ergibt sich dabei im Bereich der der Bahn 5 zugewandten
Seite eine im Querschnitt etwa dreieckige Rinne 22, die
ein seitlichen Abströmen
der überschüssigen Luft
erleichtert.