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Einrichtung zum registergleichen Verbinden einer vorbedruckten, ablaufenden
Bahn mit einer vorbedruckten Ersatzrolle Die Erfindung betrifft eine Einrichtung
zum registergleichen Verbinden einer vorbedruckten, ablaufenden Bahn mit einer vorbedruckten
Ersatzrolle unter Verwendung einer Vorrichtung zu deren Beschleunigung auf die Laufgeschwindigkeit
der ablaufenden Bahn sowie mit Registerausgleich durch Abtastung von der Bahn und
der Ersatzrolle zugeordneten Registermarken und Steuerung des Registerausgleichs
nach Maßgabe der Abtastung mittels eines auf die Ersatzrolle einwirkenden Umlaufrädergetriebes.
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Es ist schon eine derartige Einrichtung bekannt, bei der im Anschluß
an die Beschleunigung der Ersatzrolle auf die Geschwindigkeit der ablaufenden Bahn
die Registergleichheit unter Verwendung von Registermarken eingesteuert wird, die
an der ablaufenden Bahn und an der Ersatzrolle vorgesehen sind.
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Eine Voraussetzung hierfür ist aber, daß der Umfang der Ersatzrolle
genau gleich einem ganzen Vielfachen einer Registerlänge ist. Diese Bedingung ist
aber schwer einzuhalten. Zunächst einmal werden Papiers rollen von den Papierfabriken
nicht in dieser Form geliefert. Selbst wenn man sie liefern würde, würde sich die
Rolle unter dem Einfluß von Temperaturänderungen und Feuchtigkeitsänderungen verändern,
so daß ihr Umfang von einem ganzen Vielfachen einer Registerlänge abweicht. Außerdem
werden oft beim Transport die äußeren Lagen der Rollen beschädigt, so daß man gezwungen
ist, einige Lagen abzuwickeln. Hierdurch würde die Umfangslänge verändert. Man kann
also praktisch nur so vorgehen, daß man jede Rolle zunächst so weit abwickelt, bis
ihr verbleibender Umfang ein ganzes Vielfaches der Registerlänge ist. Dieser Vorgang
ist zeitraubend und führt zu unnötigem Materialverschleiß.
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Demgegenüber wird durch die Erfindung erreicht, daß man mit Ersatzrollen
von beliebigem Durchmesser arbeiten kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht,
daß die der Ersatzrolle zugeordneten Registermarken auf einem Registerband mit gleicher
Registerteilung wie die Bahnen angeordnet sind und daß das Registerband mit einem
Ende mit der auf der Ersatzrolle aufgewickelten Bahn in einer der Registergleichheit
entsprechenden Lage und mit dem anderen Ende mit einer mit einem steuerbaren Antrieb
versehenen Aufwickelrolle verbunden ist.
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Sobald die Ersatzrolle durch die eingangs erwähnte Vorrichtung auf
die Laufgeschwindigkeit der ablaufenden Bahn beschleunigt ist, werden die Registermarken
der ablaufenden Bahn und des Registerbandes abgetastet. Dementsprechend wird die
Beschleunigungsvorrichtung für die Ersatzrolle mit Hilfe
des Umlaufrädergetriebes
beeinflußt, bis die Ersatzrolle in registergleichem Lauf mit der ablaufenden Bahn
gebracht ist.
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Es ist zwar schon vorbekannt, ein umlaufendes endloses Band mit Durchbrechungen
verschiedener Formen zum Steuern von Regel- oder Schaltvorgängen zu verwenden, wobei
die Lochungen durch einen Lichtstrahl, der auf eine Fotozelle fällt, abgetastet
werden. Dieser bekannten Vorrichtung ist aber nicht die Anweisung zu entnehmen,
ein Band endlicher Länge mit einer Teilung zu versehen, die der Teilung der Bahn
entspricht, und es auf die Ersatzrolle aufzuwickeln.
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Bei der eingangs erwähnten vorbekannten Einrichtung ist die Beschleunigungsvorrichtung
für die Ersatzrolle als schwenkbarer Hilfsantrieb ausgebildet.
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Wird ein solcher schwenkbarer Hilfsantrieb auch zur Realisierung der
vorliegenden Erfindung verwendet, so liegt eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung
darin, daß zwischen den Hauptantrieb der Einrichtung und den Hilfsantrieb der Ersatzrolle
eine Induktionskupplung mit veränderbarer Erregung eingeschaltet wird. Der schwenkbare
Hilfsantrieb besitzt umlaufende endlose Riemen, die in ruhendem Zustand gegen den
Umfang der noch ruhenden Ersatzrolle geschwenkt werden. Dann wird durch wachsende
Stromzuführung zur Induktionskupplung die Geschwindigkeit der Riemen des Hilfsantriebes
bis zur Geschwindigkeit der ablaufenden Bahn gesteigert.
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Für eine Einrichtung zum Ankleben einer Ersatzrolle an eine ablaufende
Papierbahn, die aber in anderer Weise arbeitet als die Einrichtung nach der Erfindung
und auch nicht zum registergleichen Ankleben dient, wurde schon vorgeschlagen, in
einem schwenkbaren Hilfsantrieb zusammen mit einer
Bremse eine Kupplung
zu \ verwenden, wobei nach dem Vorschlag Kupplung und Bremse als elektromagnetische
Rutschkupplungen, insbesondere Magnetpulverkupplungen ausgebildet sind. Die Bremse
dient dabei zum Aufrechterhalten der Bahnspannung nach dem Ankleben der Ersatzrolle
;n einem Übergangsstadium, bis die Rolle gegen die Riemen einer Spannvorrichtung
geschwenkt ist.
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Demgegenüber wird durch die erwähnte vorteilhafte Weiterbildung der
vorliegenden Erfindung eine Induktionskupplung zum Antrieb des Hilfsantriebes unabhängig
von einer Bremsvorrichtung verwendet.
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In den Figuren der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Einrichtung schematisch dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Darstellung der Anordnung
der erfindungsgemäßen Einrichtung, F i g. 2 eine Funktionskurve des zeitlichen Ablaufs
der Herstellung der Registergleichheit und F i g. 3 eine perspektivische Darstellung
der an das ablaufende Band anzuklebenden Papierrolle mit dem aufgewickelten Registerband
in der Anklebestellung.
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In F i g. 1 ist 1 die Hauptantriebswelle der gesamten Vorrichtung.
Diese Hauptantriebswelle kann beispielsweise mit dem Antrieb der Druckmaschine,
die nicht dargestellt ist, verbunden sein. Die Hauptantriebswelle 1 treibt eine
Antriebsrolle 2 für den Hauptantriebsriemenen 3 an. Der Hauptantriebsriemen 3 dient
zum Antrieb einer Papierrolle 4, von der die ablaufende Papierbahn 5 entnommen wird.
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Der Hauptantriebsriemen 3 ist über die Antriebsrolle 2 und über die
Umlenkrollen 6, 7 und 8 geführt.
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Wie Fig. 3 zeigt, kann der Hauptantriebsriemen 3 aus mehreren zueinander
parallelgeführten Antriebsriemen bestehen. Da der Hauptantriebsriemen 3 dem abnehmenden
Durchmesser der ablaufenden Papierrolle 4 während des Betriebes angepaßt werden
muß, kann eine der Umlenkrollen 7, beispielsweise mittels elastischen Zuges 9, als
Ausgleichsrolle ausgebildet sein. Die ablaufende Papierbahn 5 wird über Umlenkrollen
10 und 11 geführt und läuft in die Druckmaschine.
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Auf der Welle 12, auf welcher die Hauptantriebsrolle 2 sitzt, ist
eine Riemenscheibe 13 angeordnet.
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Diese Riemenscheibe 13 ist über einen Treibriemen 14 mit einer Antriebsvorrichtung
gekuppelt, die auf der Welle 15 sitzt. Auf der Welle 15 sitzt weiterhin eine Riemenscheibe
17, die über eine Induktionskupplung 16 mit der Welle 15 kuppelbar ist. Die Riemenscheibe
17 ist über einen Treibriemen 18 mit dem Antrieb für die mit der ablaufenden Papierbahn
zu verbindenden Papierrolle 19 gekuppelt. Die Induktionskupplung 16 ist über eine
Leitung 20 mit einer Steuerung 21 verbunden.
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Der Treibriemen 18 führt über eine Riemenscheibe, die auf der Welle
22 sitzt. Zwischen dieser Riemenscheibe und der Antriebsrolle 23 für den Antrieb
der Riemen 24 der Antriebsvorrichtung 25 für die an die ablaufende Papierbahn 5
anzuklebende Papierrolle 19 ist ein Differentialgetriebe 26 zwischengeschaltet.
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Der Antrieb 25 für die Rolle 19 ist in Pfeilrichtung verschwenkbar
ausgebildet. Die Schwenkung erfolgt um die Achse 22.
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Die Verschwenkung hat den Zweck, den Antrieb von der Papierrolle
19 abzuheben und auf diese aufzusetzen und ferner eine Bewegung der Papierrolle
19 zum Hauptantriebsriemen 3 hin mitzumachen.
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Die Verschwenkung erfolgt über eine schematisch dargestellte Schwenkvorrichtung
27, die über eine Leitung 28 mit der Steuervorrichtung 21 verbunden ist. Der Außenkranz
des Differentialgetriebes 26 ist über einen Riemen 29 mit einem Antrieb 30 verbunden.
Auf den Antrieb 30 wirkt der Registermotor 31 ein, der iiber eine Leitung 32 mit
der Steuerung 21 verbunden ist.
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Gegenüber der vorgesehenen Anklebestelle der anzuklebenden Papierrolle
19 an die ablaufende Papierbahn 5 sind in Pfeilrichtung verschwenkbare Bürsten 33
angeordnet. Der Antrieb 34 der Bürsten 33 ist über eine Leitung 35 mit der Steuerung
21 verbunden.
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36 ist ein Rollenwächter, welcher der Rolle 4 zugeordnet ist und
der über eine Leitung 37 mit der Steuerung 21 verbunden ist. 38 ist ein Registerband,
welches als Verlängerung der auf die Rolle 19 aufgewickelten Papierbahn 39 mit aufgewickelt
ist.
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Dieses Registerband 38 weist die gleiche Registerteilung 40 wie die
ablaufende Papierbahn 5 auf. Das Registerband 38 wird an die Papierbahn der Ersatzrolle
19 derart angeklebt, daß sich zwei Registerpunkte decken. Das Registerband 38 ist
über Führungen 41 gelegt und mit einer Aufwickelrolle 42 verbunden. Diese Aufwickelrolle
42 ist über eine Induktionskupplung 43 mit einem Antriebsmotor 44 verbunden. Die
Induktionskupplung 43 und der Antriebsmotor 44 sind über Leitungen 45 und 46 mit
der Steuerung 21 verbunden.
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Über der ablaufenden Papierbahn 5 ist ein Registerabtaster47 angeordnet,
der das Register, beispielsweise die Produktenlänge der ablaufenden Papierbahn 5,
abtastet. Dieser Registerabtaster 47 ist über eine Leitung 48 mit der Steuerung21
verbunden.
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Ein weiterer Registerabtaster 49 ist über dem Registerband 38 angeordnet.
Der Registerabtaster 49 ist über eine Leitung 50 mit der Steuerung 21 verbunden.
Beide Registerabtaster 47 und 49 dienen zur Steuerung des Registermotors 31.
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51 ist ein Schneidmesser zum Abschneiden der ablaufenden Papierbahn
5 nach der Anklebung. Dieses Schneidmesser wird über eine Leitung 52 von der Steuerung
21 her gesteuert.
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Sowohl die ablaufende Papierrolle 4 als auch die Ersatzrolle 19 sitzen
im dargestellten Ausführungsbeispiel auf einem Rollenträger 53, der während des
Betriebes in Pfeilrichtung geschwenkt werden kann.
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Die Steuerungs- und Bedienungsmittel dieses Rollenträgers 53 sind
nicht dargestellt. Statt des Rollenträgers 53 können aber auch heb- oder verschiebbare
Rollenträger für die beiden Papierrollen 4 und 19 vorgesehen sein.
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Oberhalb des Registerbandes 38 ist noch ein Indikator oder Schalter
54 angeordnet, der auf eine Markierung 55 im Registerband 38 anspricht. Der Indikator
54 ist über eine Leitung 56 mit der Steuerung 21 verbunden.
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Die Antriebsvorrichtung 25 für die an die ablaufende Papierbahn anzuklebende
Rolle 19 ist in der Weise mit dem Hauptantrieb 1 gekuppelt, daß deren Antriebsriemen
24 in einer bestimmten Betriebsphase eine derartige Geschwindigkeit erteilt werden
kann, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Rolle 19 der Geschwindigkeit der ablaufenden
Papierbahn 5 entspricht.
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Die Ersatzrolle 19 wird in an sich bekannter Weise vorbereitet, d.
h., es werden Heftstellen 57 und Leimstellen
58 vorgesehen. Auf
die so vorbereitete Rolle wird das Registerband 38 derart aufgeklebt, daß sich an
der Anklebestelle sein Register mit dem Register der Ersatzrolle deckt. Die Rolle
wird dann in den Rollenträger 53 eingefahren. Das Registerband 38 wird in den Führungsweg
eingelegt und mit der Aufwickelrolle 42 verbunden. Wenn nun die Rolle 19 in die
in der F i g. 1 dargestellte Anklebestellung eingefahren wird, so wird über die
Steuerung 21 der Aufwickelmotor 44 eingeschaltet. Gleichzeitig wird die Induktionskupplung
43 für die Aufwickelrolle 42 mit einem Teilstrom beaufschlagt. Dadurch wird das
Registerband 38 leicht gestrafft und so weit aufgewickelt, daß es durch das Hochfahren
der neuen Rolle in die Anklebestellung frei wird.
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Nachdem die Rolle 19 die Anklebestellung erreicht hat, betätigt die
Steuerung 21 die Heb- und Senkvorrichtung 27 der Antriebsvorrichtung 25. Die Antriebsvorrichtung
25 wird so weit aufgesetzt, daß die Riemen 24 auf der neuen Rolle 19 fest aufsitzen.
Gleichzeitig wird über die Steuervorrichtung 21 die Verschwenkvorrichtung 34 für
die Bürsten 33 derart betätig, daß die Bürsten 33 in Wartestellung gegenüber der
Anklebestelle gehen.
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Ist die ablaufende Rolle 4 auf einen Minimaldurchmesser abgelaufen,
so gibt der Rollenwächter 36 ein entsprechendes Signal an die Steuerung 21.
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Von der Steuerung 21 wird nun die Induktionskupplung 16 eingeschaltet,
und die neue Rolle 19 wird auf Synchrongeschwindigkeit beschleunigt. Dieses Beschleunigen
geschieht unter Beaufschlagung der Induktionskupplung 16 mit einem Teilstrom. Gleichzeitig
wird in der Steuerung 21 ein Zeitrelais geschaltet. Dieses Zeitrelais beaufschlagt
die Induktionskupplung 16 nach einer gewissen Zeit mit Vollstrom.
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Die Auslegung des Zeitrelais erfolgt empirisch, und zwar je nach den
entsprechenden Betriebsdaten. Der Fachmann weiß aus der Praxis genau, wie lange
es dauert, bis die Rolle 19 auf Synchrongeschwindigkeit gebracht wird. Dementsprechend
ist das Zeitrelais bemessen.
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Über dieses Zeitrelais kann man auch die Registersteuerung, bestehend
aus den Registerabtastern 47,49 der Steuerung 21, dem Registermotor 31 und dem Differential
26, einschalten. Die eingeschaltete Registersteuerung zieht nun die neue Rolle 19
mit Hilfe des Registermotors 31 und des Differentialgetriebes 26 in den nächstliegenden
Registerpunkt der Papierbahn. Die Registergleichheit wird in kurzer Zeit in Form
einer gedämpften Schwingung eingependelt.
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Zweckmäßigerweise wird die Länge des Meßbandes 38 entsprechend der
Einpendelung der Rolle 19 in die Registergleichheit ausgelegt.
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Das Registerband 38 läuft nun von der Rolle 19 ab und reißt schließlich
ab.
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Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Registerband 38 mit
einer Markierung 55 versehen.
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Diese Markierung 55 schaltet über einen Indikator 54 und die Steuerung
21 den Anklebevorgang ein.
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Die Markierung 55 ist dabei derart am Registerband 38 angeordnet,
daß die Anklebung nach Durchlauf des Vorgabewinkels x erfolgt. Hierbei reißt ebenfalls
nach vollzogener Anklebung das Registerband 38 ab.
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Im Moment der Anklebung werden über die Steuerung 21 die schematisch
dargestellten Schneidmesser 51 betätigt, welche die ablaufende Papierbahn 5 von
der Rolle 4 trennen. Diese Messer 51 können zweckmäßigerweise im Rollenträger angeordnet
sein.
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Nach diesem Vorgang bewirkt die Steuerung21, daß die Bürsten 33 gehoben
werden. Der Rollenträger 53 wird nun derart verschwenkt, daß die Rolle 19 nunmehr
mit den Hauptantriebsriemen 3 in Kontakt kommt.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel in Fig. 1 sind die ablaufende
Papierbahn 5 und die Hauptantriebsriemen 3 im Bereich der Anklebestelle weit voneinander
entfernt dargestellt. Dies erfolgte, um eine bessere Übersicht in der Darstellung
zu erreichen.
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Bei praktischen Ausführungsformen ist die Anklebestelle nur um eine
kurze Strecke von den Hauptantriebsriemen 3 entfernt.
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Sobald die neue Rolle 19 Kontakt mit den Antriebsriemen 3 hat, wird
die Induktionskupplung 16 ausgeschaltet und die Antriebsvorrichtung 25 gehoben.
Weiterhin werden Antriebsmotor 44 und Induktionskupplung 43 der Aufwickelrolle 42
für das Registerband 38 ausgeschaltet.
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In der F i g. 1 ist zum Zwecke der besseren Darstellung der Antrieb
der Vorrichtung 25 in mehrere Elemente zerlegt worden. Zweckmäßigerweise können
die Achsen 15 und 22 zusammenfallen, so daß der Riemenantrieb 18 wegfällt.
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F i g. 2 zeigt den zeitlichen Ablauf der mit der erfindungsgemäßen
Einrichtung bewirkten Registersteuerung.
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Zur Zeit t = 0 werden die beiden Induktionskupplungen 16 und 43 eingeschaltet.
Es erfolgt nunmehr bis zur Zeit t = a eine Beschleunigung der Rolle 19, bis die
Umfangsgeschwindigkeit der Rolle 19 der Ablaufgeschwindigkeit der Papierbahn 5 entspricht.
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Zur Zeit t = b wird die Induktionskupplung 16 voll beaufschlagt. Zur
Zeit t = c wird die Registersteuerung. bestehend aus den Abtastköpfen 47, 49 der
Steuerung 21, dem Registermotor 31 und dem Differentialgetriebe 26, eingeschaltet.
Es erfolgt nun das Einziehen der Rolle 19 in den Registerpunkt. Bis zur Zeit t=
d ist das Einpendeln beendet und die Registergleichheit hergestellt. Die Zeitdifferenz
zwischen den Punkten t= c und t= d kann etwa zwanzig Rollenumdrehungen entsprechen.
Zum Zeitpunkt t d wird der Anklebevorgang ausgelöst und die Registersteuerung ausgeschaltet.
Im Zeitpunkt t= e ist die Anklebung vollendet.
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Durch die erfindungsgemäße Einrichtung wird die Registergenauigkeit
bis zur Anklebung dauernd kontrolliert. Die Rollengröße hat keinen Einfluß mehr
auf den Anklebevorgang. Ein vorhergehendes Messen der Rollen und ein entsprechendes
Einstellen der Steuerungswinkel fallen fort.