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Vorrichtung zum Regeln der Papierbahnspannung in Rotations druckmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Regeln der Bahnspannung in Rotationsdruckmaschinen
mit Zufuhr des Papiers von der Rolle, um die Spannungen der Papierbahn beim Durchlaufen
durch die verschiedenen Stationen gleichmäßiger zu gestalten.
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Bei den genannten Druckmaschinen läuft die Papierbahn über zahlreiche
Walzen und Zylinder, Umlenkstangen, Trockentrommeln und andere Hilfseinrichtungen.
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Beispielsweise läuft die Papierbahn, wenn sie in die Druckmaschine
gelangt, um den Druckzylinder, wobei sie einseitig bedruckt wird, und dann über
einen Trockenzvlinder. Soll die Papierbahn beidseitig bedruckt werden, wird sie
nach Verlassen des Trockenzylinders gewendet und einem zweiten Druckzylinder zum
Bedrucken der Rückseite zugeführt.
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Das Wenden der Papierbahn erfolgt üblicherweise durch zwischengeschaltete
Wendestangen, die zusätzlich auch zum seitlichen Versetzen der Papierbahn und zum
Ausrichten der Randstreifen dienen können.
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Die Haupttrommeln und -zylinder, über die die Papierbahn läuft, werden
gewöhnlich von außen angetrieben. Es ist aber daneben üblich, die Papierbahn über
eine Anzahl von dazwischengeschalteten Spannrollen zu führen, die durch die Reibung
zwischen der Papierbahn und dem Walzenmantel mitgenommen werden und sich dann drehen.
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Dementsprechend unterliegt die Papierbahn beim Durchgang durch die
Druckmaschine und besonders beim Umlaufen der Umlenkstangen einem erheblichen Reibungswiderstand,
der dazu beiträgt, daß die Papierbahn an den verschiedenen Stationen längs ihres
Weges einer ungleichmäßigen Beanspruchung und Spannung ausgesetzt wird.
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Es wurden schon verschiedenartige Maßnahmen vorgeschlagen, um die
Reibung und die ungleiche Spannung der Papierbahn zu verringern. So wurden z. B.
Einrichtungen vorgesehen, um ein Luftpolster zwischen der Papierbahn und den Umlenkwalzen
zu bilden, damit der Reibungswiderstand an den Stellen, an denen die Papierbahn
über Umlenkstangen läuft, verringert wird. Diese Maßnahme hat aber die ungleiche
Spannung nicht beseitigt.
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Auch ist es bekannt, die Papierbahn iiber mehrere innerhalb der Druckmaschine
angeordnete, mit Hilfe von Getrieben angetriebene Transportrollen zu führen, wobei
die Papierbahn in Laufrichtung fortschreitend höhere Geschwindigkeiten erhält; jedoch
sind bei diesen Getrieben die Ubersetzungsverhältnisse nicht stetig veränderbar.
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Weiter ist eine Anordnung bei Druckmaschinen mit Zufuhr der Bahn
von der Rolle bekannt, bei der zum Ausgleich von Registerfehlern die Papierbahn
beim Verlassen der Rolle zwischen einem Förderwalzen-
paar geführt wird, das durch
ein unabhängig von der Maschinendrehzahl steuerbares Regelgetriebe angetrieben wird.
Durch eine solche Anordnung kann jedoch die Papierbahn nur vor den Druckwerken beeinflußt
werden. Das gleiche gilt für die bekannten Vorrichtungen zum Regeln der Bahnspannung
in Druckmaschinen oder anderen Bahnen verarbeitenden Maschinen, bei denen die Veränderung
der Übersetzungsverhältnisse von Getrieben, welche die Bahnen fördernde Riemen oder
Walzen antreiben, mittels die Bahnen abtastender Geräte gesteuert wird. Bei den
modernen Rotationsdruckmaschinen, bei denen der innerhalb des Maschinenaggregats
befindliche Bahnabschnitt eine große Länge aufweist und die Bahn beim Umlaufen der
zahlreichen Walzen, Umlenkstangen, Trockentrommeln usw. Spannungsänderungen erleidet,
ist ein Konstanthalten der Bahnspannung allein bei der Zufuhr von der Rolle nicht
genügend.
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Die wechselnde Spannung der Papierbahn an verschiedenen Stellen ihres
Weges durch die Rotationsdruckmaschine infolge des Reibungswiderstandes kann durch
Schrumpfen noch erhöht werden. Die Größe der Schrumpfung und der Reibung wechseln
in erheblichem Maße je nach der Papierart. So besteht z. B. ein beträchtlicher Unterschied
zwischen dem nach englischer Art behandelten Papier mit rauher Oberfläche und einem
satinierten Papier mit glänzender Oberfläche. In ähnlicher Weise wechselt die Festigkeit
der Papierbahn erheblich bei den verschiedenen
Papierarten. Das
Problem, eine gleichmäßige Spannung der Papierbahn aufrechtzuerhalten, wird noch
komplizierter. wenn mehrere verschiedene Papierarten innerhalb eines einzigen Tages
durch die Presse laufen sollen.
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Wenn die Spannung der Papierbahn zu gering ist, hängt die Papierbahn
dadurch und kann abspringen oder reißen. Ist die Spannung der Papierbahn zu hoch.
dann rutschen viele Papiere auf den Rollen zur Seite oder wandern zwischen den Pressenrahmen
hin und her. Es ist deshalb wichtig. daß die Spannung in der Papierbahn überall
in der Druckmaschine so gleichmäßig wie möglich gehalten wird und daß Vorrichtungen
eingehaut werden, um die Spannung an den verschiedenen Punkten zu regulieren und
um sie an die jeweilige Art des zu bedruckenden Papieres anzupassen.
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Die Erfindung bringt eine neuartige und vorteilhafte Druclimaschinenkonstruktioll
und Betriebsmethode, wobei überall in der Maschine eine praktisch gleichmäßige Spannung
der Papierbahn unabhängig von den Eigenschaften des zu bedruckenden Papiers erreicht
werden kann.
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Zu diesem Zweck weist bei einer Vorrichtung zum Regeln der Papierbahnspannung
in einer Rotationsdruckmaschine, welche eine oder mehrere Wendestangen enthält,
hinter denen jeweils von der Papierbahn umschlungene. mittels eines Getriebes angetriebene
Walzen angeordnet sind, gemäß der Erfindung dieses Getriebe ein stetig veränderbares
Übersetzungsverhältnis auf, das unabhängig vom Maschinenantrieb einstellbar ist.
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Die Drehzahl der jeweiligen Walzen kann von Hand eingestellt werden.
Jedoch ist auch eine automatische Regelung möglich auf Grund der Angaben von Spannungsmessern
oder anderer Vorrichtungen zum Messen der Papierbahnspannung, die vor oder hinter
kritischen Stellen, insbesondere vor und hinter den Umlenkstangen und den angetriebenen
Walzen angeordnet sind.
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Diese verschieden schnell laufenden Walzen werden vorteilhafterweise.
wie es an sich bekannt ist, paarweise eingesetzt. um eine gute Umschlingung zu erreichen:
sie sind gekoppelt, so daß sie mit gleichen Umfangsgeschwindigkeiten laufen. Gelegentlich
ist es erwünscht. eine größere Anzahl von gekoppelten, einstellbaren Walzen zu verwenden;
im allgemeinen braucht man aber nicht mehr als drei Walzen. In vielen Fällen kommt
man mit einer einzigen einstellbaren Walze aus, wenn man eine entsprechend große
Umschlingung erreichen kann, die einen Schlupf verhindert.
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Jede solche Walze oder jeder so zusammenwirkende Walzensatz wird
unabhängig von den anderen von einem Regelgetriele angetrieben. welches seinerseits
vom Hauptantrieb der Maschine angetrieben werden kann. Das Regelorgan soll stufenlos
verstellbar sein. so daß die Geschwindigkeit sehr genau eingestellt werden kann.
Aggregate dieser Art sind als komplette Einheiten auf dem Markt. Wie oben erwähnt,
können diese regelbaren Getriebeeinheiten von Hand oder automatisch durch einen
oder mehrere Spannungsmesser eingestellt werden, die an kritischen Punkten längs
der Papierbahn eingesetzt werden, an denen die Papierl)allll von der Regulierwalze
oder dem Walzensatz lieeintlußt werden soll.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher besdirieben und
erläutert. wobei die schematischen Figuren eine besonders vorteilhafte Ausffihrung
der Erfindung wiedergeben.
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Fig. 1 zeigt die Seitenansicht einer Rotationsdruckmaschine mit Zufuhr
der Bahn von der Rolle, ausgelegt für den Mehrfarbendruck; Fig. 2 zeigt die Aufsicht
auf eine Wendestangenanordnung mit angeschlossenen Regulierwalzen und Spannungsmessern
in etwas größerem Maßstab; Fig. 3 ist die Seitenansicht von links auf die Teile
der Fig. 2.
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In Fig. 1 wird die Papierbahn 1 beim Eintritt in die Druckmaschine
über die Spannrolle 2 den Regulierwalzen 3 und 4 zugeführt, die durch die Zahnräder
5 und 6 so gekoppelt sind, daß sie sich mit gleichen Umfangsgeschwindigkeiten drehen.
Das Zahnrad 5 wird von einem Getriebe 7 mit stetig veränderbarem Übersetzungsverhältnis
gedreht, wobei die Drehzahl entweder von Hand oder automatisch durch den Spannungsmesser
8 eingestellt wird.
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Nach dem Verlassen der Regulierwalzen wird die Papierbahn über die
Spannrollen 9, 10 und 11 der Regulierwalze 12 zugeführt, die über das Zahnradpaar
14 und 15 von dem Getriebe 13 mit stetig veränderbarem Übersetzungsverhältnis angetrieben
wird, das wiederum von den Spannungsmessern 16 und 17 automatisch gesteuert wird.
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Das richtige Anliegen der Papierbahn am Umfang der Walze 12 wird
mittels der Spannrollen 18 und 19 erreicht.
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Die Papierbahn läuft dann über den angetriebenen Druckzylinder 20
unter den Druckplatten- bzw. Tuchzvlindern 21 hindurch.
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Vor dem Druckzylinder wird die Papierbahn noch um die Spannrolle
22 und hinter dem Druckzylinder über die schon erwähnte Regulierwalze 12 und über
die Spannrollen 23 und 24 zur Trockentrommel 25 geführt, wo die Druckfarbe getrocknet
wird, um ein Verwischen oder Verschmieren des bedruckten Blattes zu vermeiden.
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Nach Verlassen der Trockentrommel läuft die Papierbahn über einen
Satz von drei Regulierwalzen 26, 27 und 28, die über die ineinander kämmenden Zahnräder
29, 30 und 31 so gekoppelt sind, daß sie sich mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit
drehen.
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Das Zahnrad 31 wird von einem Getriebe mit stetig veränderbarem tibersetzungsverhältnis
mit der vom Spannungsmesser 33 angegebenen Geschwindigkeit angetrieben.
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Die Papierbahn wird dann um die Ausgleichsspannrolle 34 geführt,
die drehbar an den beiden Enden in Schienen 35 gelagert ist, so daß man das Schrumpfen
der Papierbahn auf der Trockentrommel durch Versetzen der Rollenachse 34 in den
Schienen 35 von Hand teilweise ausgleichen kann.
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Die Papierbahn wurde bisher nur auf einer Seite bedruckt, und sie
muß nun zum Bedrucken der Rückseite gewendet werden. Wie die Fig. 2 und 3 deutlicher
zeigen. wird die Papierbahn dadurch gewendet. daß man sie über ein Paar Wendestangen
36 und 37 leitet. Eine Wendestange, z. B. 36, ist vorteilhafterweise verstellbar
angebracht, so daß die Papierbahn zum genauen Ausrichten der Seiten und zum Einstellen
der richtigen Handstreifen seitlich verschoben werden kann, was im Druckereivresen
allgemein gebräuchlich ist.
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Da diese Wendestangen sich nicht drehen, tritt zwischen ihnen und
der Papierbahn eine erhebliche Reibung auf. Außerdem wird beim Verstellen einer
Wendestange die Weglänge der Papierbahn und damit auch die Spannung der Papierbahn
verändert.
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Es wurden schon zahlreiche Vorrichtungen vorgeschlagen, um solche
Spannungswechsel in der Nähe
der ATendestangen auszuschalten. An
Stelle dieser oder auch in Verbindung mit diesen Vorrichtungen sieht die Erfindung
eine unabhängig regulierbare Walze oder ein Walzenpaar vor, die der verstellbaren
Wendestange und vorteilhafterweise auch jeder anderen Wendestange nachgeschaltet
wird, wie aus Fig. 2 deutlicher hervorgeht. Dementsprechend wird die Papierbahn
hinter der Wendestange 36 um die Regulierwalzen 38 und 39 geführt, die durch die
ineinandergreifenden Zahnräder 40 und 41 in der schon genannten Weise gekoppelt
sind und die von dem Getriebe 42 mit stetig veränderbarem übersetzungsverhältnis
über die Welle 43 und die Kupplung 44 angetrieben werden. Die Drehzahl des Getriebes
42 kann in Abhängigkeit von der Papierbahn spannung, auf deren Veränderungen der
Spannungsmesser 45 anspricht, gesteuert werden.
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Hinter der Walze 39 läuft die Papierbahn über die Spannrolle 46 und
die Wendestange 37 zu den Regulierwalzen 47 und 48, die über die ineinandergreifenden
Zahnräder 49 und 50 in der beschriebenen Weise gekoppelt sind. Der Antrieb erfolgt
wiederum von einem Getriebe 51 mit stetig veränderbarem Übersetzungsverhältnis über
die Welle 52 und die Kupplung 53. Die Drehzahl des Getriebes 51 wird in Abhängigkeit
von der Spannung der Papierbahn gesteuert, auf deren Veränderung die Spannungsmesser
54 und 55 oder auch nur eines von beiden ansprechen.
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Nachdem nun die Papierbahn für das Bedrucken der Rückseite vorbereitet
ist, kann sie in der gleichen Druckmaschine oder in einer weiteren Druckmaschine
über einen zweiten Druckzylinder geleitet werden, wobei vorteilhafterweise, wie
oben beschrieben, Regulierwalzen eingebaut sind.
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In der Beschreibung wurden zwar besondere Einbaustellen für die Spannungsmesser
zum Regeln der Drehzahl der jeweiligen Regulierwalzen oder Regulierwalzenpaare angegeben;
jedoch können die Reguliereinheiten selbstverständlich auch von irgendeinem anderen
geeigneten Punkt oder von verschiedenen Stellen aus entsprechend den Spannungen
gesteuert werden. Außerdem können die Drehzahlen mehrerer vor oder hinter einer
kritischen Stelle eingebauter Reguliereinheiten gemeinsam von einem Spannungsmesser
oder mehreren örtlich getrennten Spannungsmessern gesteuert werden.
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Eine unabhängige Steuerung der Reguliereinheiten ist jedoch insofern
vorteilhaft, als dann die Unterschiede in der Reibung und im Schrumpfen bei den
verwendeten Papieren ausgeglichen werden können.
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Wenn Drehzahlen durch die Spannungsmesser automatisch eingestellt
werden sollen, können die jeweiligen Spannungsmesser mit einer oder mehreren Reguliereinheiten
elektrisch zusammengeschaltet werden, wobei die Spannungsmesser elektrische Impulse
an die Reguliereinheiten geben und diese auf Grund der aufgefallgenen Impulse die
Drehzahl der nachgeschalteten Walzen durch allgemein in der Technik bekannte Schaltelemente
ändern.
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PATENT ANS II 1 II 1. Vorrichtung zum Regeln der Papierbahnspannung
in einer Rotationsdruckmaschine, welche eine oder mehrere Wendestangen enthält,
hinter denen jeweils von der Papierbahn umschlungene, mittels eines Getriebes angetriebene
Walzen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Getriebe (42, 51) ein
stetig veränderbares über setzungsverhältnis aufweist, das unabhängig vom Maschinenantrieb
einstellbar ist.