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Bahnspannungsregler, insbesondere für Rotationsdruckmaschinen Die
Erfindung betrifft einen Bahnspannungsregler, insbesondere für Rotationsdruckmaschinen,
mit einer Spannrolle, die zwischen zwei angetriebenen Förderwalzen auf die Bahn
drückt und. mit ihren bei Spannungsänderungen eintretenden Bewegungen über eine
elektrische Schaltvorrichtung mittelbar auf eine mechanische Scha.ltvorrichtung
einwirkt, die das stufenlos einstellbare Übersetzungsverhältnis des den Antrieb
auf eine: der Förderwalzen übertragenden Getriebes verändert.
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Es sind bereits verschiedene Bahnspannungsregler vorgeschlagen worden.,
die den Vortranspoft der einer Rotaticnsdruckmaschine zugeführten Papierbänder regeln.
Bei einer bekannten Ausführung dient zur stufenlosen Regelung ein ILeilrieme71getriebe,
wobei die Papierspannung nicht unter einen bestimmten Mindestwert sinken darf, wenn
der Riemen des Getriebes nicht durchrutschen - und damit der Vortransport der Papierbahn
aufhören - soll. Damit die erforderliche Mindestspannung nicht kleiner als die zulä.ssige
Spannung des Papiers wird, ist die richtige Funktion dieser Bahnspannvo.rrichtung
also an eine bestimmte Mindestfestigkeit des Papiers gebunden.
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Ein weiterer Mangel dieser und der übngen bekannten Bahuspaunvorrichtungen
liegt darin, daß sie nicht genügend stoß frei arbeiten. Solche bei der Regelung
auftretend.en Stöße verursachen zusätzliche Spannungen des Papiers, die leicht zum
Zerreißen des Bandes ihren können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Mängel
zu beheben und eine solche Regelung der Bahuspannung zu schaffen, daß am Papier
weder vorübergehend noch dauernd höhere Spannungen auftreten können, die zu einem
Zerreißen der Papierbahn führen würden.
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Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch
gelöst, daß die mechanische Schaltvorrichtung als umsteuerbares, einen Sperrklinkenmechanismus
aufweisendes Schrittschaltwerk ausgebildet ist. Durch ein solches Schrittschaltwerk
wird die Änderung der Bahnspannung selbst bei großen Änderungsimpulsen in einzelne
Stufen aufgeteilt, die für sich leicht so bemessen werden können, daß durch sie
keine unzulässig hohen Spannungen entstehen. Das Schrittschaltwerk wirkt sich dabei
so aus, daß die die Bahnspanniing regelnde Spaunrolle jeweils nur um kleine Einzel
schritte gehoben oder gesenkt werden kann. Weiterhin läßt sich die Arbeit des Schrittschaltwerkes
leicht so regeln, daß ein Pendeln der Regelung mit Sicherheit ausgeschlossen wird.
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Ausgestaltungen der Erfindung betreffen eine Reihe konstruktiver
Einzelheiten des erfindungsgemäBen Bahnspannungsreglers.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise
dargestellt, und
zwar an dem Beispiel einer Band-Zuführeinrichtung an einer Druckmaschine; es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht desjenigen Teiles der Maschine, der die Vorrichtung gemäß
der Erfindung enthält, Fig. 2 eine Stirnansicht des in. Fig. 1 dargestellten Mechanismus,
von der linken Seite her gesehen, wo bei jedoch die Vorratsrolle für das Band fortgelassen
ist, Fig. 3 einen. waagerechten Schnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 1, Fig. 4 eine
teilweise geschnittene Ansicht des regelbaren Riemenscheibenmechanismus, mit dessen
Hilfe die konstante Spannung in dem Band erzeugt wird, und Fig. 5 eine Seitenansicht
des in Fig. 4 im Schnitt gezeichneten Getriebes, von der rechten Seite aus gesehen.
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Bei der in den Zeichnungen dargestellten Spannvorrichtung für ein
dünnes Band wird dieses Band a von der Rolle b abgewickelt und über mehrere Zwischenwalzen
zu einer (nicht dargestellten) Druckmaschine geführt. Selbstverständlich kann die
Vorrichtung gemäß der Erfindung auch an anderen Maschinen als Band-Spannvorrichtung
verwendet werden. Das von der Rolleb abgewickelte Band a läuft zunächst über eine
angetriebene Walze c, die die Abzugsgeschwindigkeit des Bandes a von der Vorratsrolle
b bestimmt. Diese Walze c wird weiterhin als Geschwindigkeitsregelwalze bezeichnet
werden.
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Damit das Band von der angetriebenen Geschwindigkeitsregelwalze
c
einwandfrei mitgenommen wird, ist eine auf den Umfang der Walze c drückende Anpreußwalze
d vorgesehen.
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Nach dem Verlassen der Geschwindigkeitsregelwalze c läuft das Band
n unter einer Spannrolle e hindurch und dann über leer laufende Führungswalzen f
und f zu den besonders angetriehenen Einziehrollen (bzw. Einziehwalzen) der Druckmaschine,
die in den Figuren nicht dargestellt ist.
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Die Walzen c, f und ft sind so angeordnet, daß die Spannrollee in
einer nach unten hängenden Schlaufeal des Bandes a liegt; die Spannrolle e ist in
Lagergleitböcken g geführt, die zwischen den senkrecht und parallel zueinander angeordneten
Führungsrohren h der Vorrichtung auf- und abgleiten können. Das Gewicht - oder wenigstens
ein teil des gewichtes -der Spannrolle e drückt dabei auf die Schlaufe a1 des Bandes
a und hält so dieses Band stets unter einer bestimmten Spannung. Die Lagergleitböcke
g sind über zwei endlose Ketten j miteinander gekuppelt, in die einen Teil des Gewichtes
der Spannrolle e ausgleichende, veränderbare Gegengewichte j' eingeschaltet sind;
diese Ketten laufen oben und unten über auf gemeinsamen Wellen sitzende Kettenräder
k und kl, deren Wellen in fest an den Rohren h befestigten Haltestücken 1 und 1'
gelagert sind. Durch die Kupplung der beiden Ketten über die Kettenräder wird eine
gleichmäßige Bewegung der beiden Lagergleitböcke g und damit ein paralleles Verschiehen
der Spannrolle e gesichert Wenn die LTmfangsgeschwindigkeit der Geschwindigkeitsregelwalze
c voll der Umfangsgeschwindigkeit der in der Druckmaschine sitzenden Einziehwalzen
abweicht, wird die Länge des eine Schlaufe bildenden Teiles a1 des Bandes a zwischen
den beiden Walzen c und f1 verändert und dadurch die Spannrolle e infolge der Längenveränderung
der Schlaufe al, in der diese Spannrolle liegt. gehoben oder gesenkt. An einem der
beweglichen Lagergleitböcke g sitzt ein seitlich herausragender Zapfengl, der mit
zwei Anschlägen m, m1 zusammenarheitet. Diese Anschläge sind an den einander gegenüberliegenden
Armen eines in der Lagerung w1l an einem der Rohre 71 schwenkbar gelagerten Schwinghebels
n einstellbar befestigt. Das Ende des oberen Armes des Hebels n greift in ein drehl>ares
Kreuzglied ein, das beim Ausschwingen des Hebels gedreht wird und einen Schaltmechanismus
o betätigt. Dieser Schaltmechanismus o schaltet den elektrischen Stromkreis eines
Elektromagneten p ein, wenn das Ende des Hebels n in der einen Richtung aus seiner
Ruhelage herausgedrückt wird und dabei das Kreuzglied dreht. Der Anker des Elektromagneten
p ist über eine Betätigungsstange q mit einem Schwenkhebel r gelenkig verbunden,
dessen Wirkungsweise später noch näher erläutert werden soll.
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Die Geschwindigkeitsregelwalze c wird mit.tels eines stufenlos regelbaren
Keilriemengetriebes angetrieben. Der Keilriemen s dieses Getricbes läuft über zwei
in üblicher Weise aus gegeneinander verschiebbaren Scheibenteilen bestehenden Keilriemenscheiben
t und cl, von denen die geteilte Keilriemenscheibe t ihren Antrieb von der mit gleichmäßiger
Drehzahl durch einen Motor angetriebenen Riemenscheibe u erhält.
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Die Keilriemenscheibe t umfaßt die beiden konischen Scheibenteile
t1 und t5; ihr wirksamer Durchmesser kann durch eine axiale Verschiebung des Teiles
t5 relativ zu dem Teil t1 verändert werden.
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Durch Entfernen des Teiles t5 in axialer Richtung von dem Teil t1
wird der Abstand zwischen den bei-
den Scheibenteilen t5 und tl größer, so daß der
Keilriemen s tiefer zwischen die konischen Scheibenteile t5 und tl eindringt und
die Keilriemenscheibe mit einem kleineren Halbmesser umschlingt. In ähnlicher (nicht
besonders dargestellter) Weise verstellen sich die beiden Scheibenhälften der Riemenscheibe
cl in Anpassung an die Stellung der Scheibenhälften der Riemenseheibe t jeweils
im umgekehrten Sinne; wodurch der Keilriemen s bei den tDbersetzungsänderungen stets
gespannt bleibt. Die beiden Scheibenteile t1 und t5 der Riemenscheibe t sind über
Zapfen t2 gekuppelt, die in axialer Richtung verschiehbar in Führungen einer mit
dem Teil t1 der Riemenscheibe verbundenen Trommel sitzen.
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Auf die Zapfenteile t2 lose aufgewickelte Schraubenfedern t3 dienen
dazu, die beiden konischen Scheibenteile t1 und t5 auseinanderzudrücken. Der gegenseitige
Abstand der beiden Teiles und t5 wird durch eine mit Gewinde versehene Scheibe v
festgelegt, die auf einem mit entsprechendem Außengewinde versehenen Teil w1 der
die Lagerung des verschiebbaren Teiles t5 der Riemenscheibe bildenden Welle w gedreht
werden kann. Ein Wälzlager t4 liegt zwischen dem gegenüber der Welle w axial verschiebbaren
Teil t5 der Riemenscheibe und der Scheibe v.
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Die Scheibe v ist in begrenzten Teilen ihres Umfanges mit Sperrzähnen
v2 versehen, die sich an einem glatten. in der Ruhestellung (Mi.ttelstellung) der
Scheibe am höchsten Punkt der Scheibe liegenden und nach rechts und links von dem
höchsten Punkt sich über je einen Bogen von etwa 100 nach beiden Seiten hin erstreckenden
glatten Umfangsteil vt anschließen, während der Rest des Scheibenumfaiiges wieder
glatt ist.
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Die Zähne der beiden Gruppen von Sperrzähnen v2 sind einander entgegengesetzt
gerichtet, die ste.ilen Flanken der Sperrzähne weisen nach dem kurzen glatten Stück
v1 des Umfanges der Scheibe v hin.
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Über der Scheibe v sind zwei gleiche, aber entgegengesetzt zueinander
gerichtete Sperrklinken. x unabhängig voneinander auf der gleichen Achse kl in einem
zweiarmigen Hebel y schwenkbar gelagert. Der Hebel v ist mit seinem freien Hebelende
über eine Kurbelstange z mit dem Motor für den Antrieb der Geschwindigkeitsregelwalze
c verbunden. Unmittelbar neben der Steuerscheibe v und schwenkbar um die Achse dieser
Scheibe liegt der bereits vorher erwähnte Schwenkarm r. Die obere Kante dieses Schwenkarmes
r ist kreisförmig gebogen und ragt etwas über den Umfang der Scheibev hinaus, während
das untere Ende des Schwenkarmes r mit dem Anker des Elektromagneten p über die
Kuppelstange q gekuppelt ist. Wie aus der Fig. 5 hervorgeht, bestimmt die Lage des
Schwenkarmes r das Wirksamwerden der Sperrklinken x. Ist der Schwenkarm mit seinem
unteren Ende nach links gedrückt (was seiner Lage bei unerregtem Elektromagneten
entspricht). so hebt seine obere kreisförmig gebogene Kante die rechte Sperrklinke
an, so daß sie nicht in die ihr zugeordneten Sperrzähne eingreifen kann. Wirksam
ist daml nur die linke der beiden Sperrklinken, die bei dem Hin- und Herschwingen
des zweia.rmigen Hebels y die Scheibe v entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn drehen
kann, bis sie in den letzten Sperrzahn der linken Sperrzahngruppe v2 eingegriffen
hat.
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Es dürfte klar sein, daß bei infolge Erregung des Elektromagneten
p mit seinem unteren Ende nach rechts geschwenktem Schwenkarm r die rechte Sperrklinke
freigegeben und die linke außer Eingriff gebracht wird. In Abhängigkeit von der
Erregung des
Elektromagneten p wird also bei laufendem Antriebsmotor
die Steuerscheibe v absatzweise in der einen oder anderen Richtung gedreht.
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Da die Steuerscheibev, die auf dem mit Gewinde versehenen Teil der
VVelle ax sitzt, die axiale Ein; stellung des verschiebbaren konischen Riemen.-schelbenteiles
t5 steuert, wird die Drehzahl der Geschwindigkeitsregelwalze c jeweils absatzweise
erhöht und verkleinert, entsprechend der Stellung des Ankers des Solenoids p, der
seinerseits den Arm r bewegt, der eine der beiden Sperrklinken x in die Sperrzähne
v2 an dem Umfang der Steuerscheibe v eingreifen läßt.
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Es sei vorausgesetzt, daß im Betrieb die Steuerscheibev in ihrer
in der Fig. 5 der Zeichnung dargestellten Mittelstellung ist, daß die Geschwindigkeitsregelwalze
c mit einer Umfangsgeschwindigkeit gedreht wird, die etwas größer ist als die entsprechende
Umfangsgeschwindigkeit der Einziebwalzen der Druckmaschine und daß schließlich die
Einstellung des Ankers des Solenoids P derart ist, daß die Drehzahl der Geschwindigkeitsregelwalze
c stufenweise erhöht wird. Unter diesen Bedingungen ergibt sich ohne weiteres, daß
die Schlaufe a1, in der die Spannrolle e liegt, ihre Länge stufenweise vergrößert
und die Spannrolle e nun so lange nach unten heruntergeht, bis der Zapfen gel an
dem Lagergleitbock g den Anschlag ml erreicht und den Arm n in der Weise schwenkt,
daß er den Schaltmechanismus o, der den Strom in dem Elektromagneten p steuert,
betätigt. In diesem Falle wird der Arm r um seine Achse geschwenkt, er stellt die
beiden Sperrklinken x um, bewirkt dadurch einen Wechsel in der Drehrichtung der
Steuerscheibe v und somit über die Veränderung der einstellbaren Keilriemenscheibe
t auch die Verringerung der Antriebsgeschwindigkeit der Ge schwindigkeitsregelwalze
c. Die Drehzahl der Geschwindigkeitsregelwalze c wird stufenweise heruntergesetzt,
bis d.ie Spannrollee so weit nach oben gezogen worden ist, daß der obere Anschlag
m betätigt und wiederum die Richtung der Bewegung des Ankers des Solenoids p verändert
wird.
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Zweckmäßigerweise wird das um die Führungswalze f laufende Band a
auch noch über eine Meßrollefl geführt. Diese Meßrolle liegt in einer Bandschlaufe
ähnlich wie die Spannrolle c und wird von schwenkbaren Armen f2 getragen, die mit
einer Federwaage f3 verbunden sind. Die Federwaage zeigt unmittelbar die Spannung
in dem Band a an.
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PATENTAXSPRUCHE 1. Bahnspannungsregler, insbesondere für Rotationsdruckmaschinen.,
mit einer Spannrolle, die zwischen zwei angetriebenen Förderwalzen auf die Bahn
drückt und mit ihren bei Spannungsänderungen eintretenden Bewegungen über eine elektrische
Schaltvorrichtung mittelbar auf eine mechanische 5 chaltvorrichtung einwirkt, die
das stufenlos einstellbare Übersetzungsverhältnis des den Antrieb auf eine der Förderwalzen.
übertragenden Getriebes verändert, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Schaltvorrichtung
als umsteuerbares, einen Sperrklinkenmechanismus (y, x, v) aufweisendes Schrittschaltwerk
ausgebildet ist.