DE1574420C2

DE1574420C2 - Vorrichtung zum Abrollen einer Bahn

Info

Publication number: DE1574420C2
Application number: DE1574420A
Authority: DE
Inventors: Stevan Celebonovic; Jean Prof. Karamata
Original assignee: ROLPA Sarl CAROUGE-GENF (SCHWEIZ)
Current assignee: ROLPA Sarl CAROUGE-GENF (SCHWEIZ)
Priority date: 1967-04-28
Filing date: 1967-04-28
Publication date: 1974-08-08
Also published as: DE1574420B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abrollen einer Bahn, insbesondere Papierbahn, von einer Spule mit einer Bremse für die Spule, einer von der Bahn umlaufenen Rolle, die an einem mit der Bremse zusammenwirkenden Hebel sitzt, wobei die Bahnspannung zur Erzeugung einer Bremskraft, die proportional dem Produkt aus der Bahnspannung und dem beim Abrollen sich verändernden Spulenradius ist, auf den Hebel eine von dem Spulenradius abhängige Kraft ausübt, die einer konstanten auf die Bremse wirkenden Kraft entgegengerichtet ist.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (s. deutsches Bundespatent 1 072 668) liegen die Achse der Rolle, die Achse der Spule und die Drehachse des Hebels nicht in einer Ebene; die Drehachse befindet sich vielmehr in einem beträchtlichen Abstand von der Verbindungslinie zwischen der Achse der Spule und der Achse der Rolle. Außerdem ist kein Zusammenhang zwischen den beiden Armen des Hebels, der Bremskonstanten und dem Abstand der Achse der Rolle von der Achse der Spule angegeben. Man will mit dieser bekannten Vorrichtung eine Konstanthaltung der Spannung der Bahn bei abnehmendem Spulenradius erreichen. Diese Konstanthaltung gelingt aber nur annäherungsweise.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs erwähnten Art derart auszubilden, daß die Bahnspannung besser konstant gehalten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Achse der Rolle, die Achse der Spule und die Drehachse des Hebels in einer Ebene liegen und daß das Verhältnis zwischen dem Hebelarm zwischen dem Punkt, an dem das Bremsgestänge angreift, und der Drehachse des Hebels einerseits und dem Hebelarm zwischen der Achse der Rolle und der Drehachse des Hebels andererseits proportional zur Bremskonstanten und umgekehrt proportional zu dem Abstand zwischen der Achse der Rolle und der Achse der Spule ist.

Auf diese Weise wird erreicht, daß — sieht man von Bearbeitungsungenauigkeiten, Verschleißerscheinungen usw. ab — die Bahnspannung bei abnehmendem Spulenradius exakt konstant gehalten wird. Für die Praxis bedeutet das, daß die Regelung der Bahnspannung in Abhängigkeit vom abnehmenden Spulenradius beim Gegenstand gemäß der Erfindung besser ist als bei dem bekannten Gegenstand.

Die Zeichnung zeigt schematisch und beispielshaft eine Ausführungsform der Erfindung.

is F i g. 1 zeigt eine Ansicht, teilweise geschnitten, dieser Ausfuhrungsform;

F i g. 2 zeigt ein Schema der Vorrichtung gemäß Fig. 1.

Die Vorrichtung besteht aus einem Rahmen mit zwei Wänden 1 und 2, die über Stangen 3 miteinander verbunden sind. Eine Spule 4 wird von einer Welle 5 getragen, die sich in zwei Lagern 6 bzw. 7 dreht, die in den Wänden 1 und 2 sitzen.

Die Bahn 8 (z. B. Papier) läuft von der Spule 4 über eine Rolle 9 und eine Rolle 35, so daß die Bahn beim Ablaufen von der Rolle 9 einen spitzen Winkel a mit der Horizontalen bildet. Die Bahn wird von einer Vorrichtung, die nicht dargestellt ist, gezogen.

Die Rolle 9 ist auf dem Ende eines Armes 10, 13 eines Hebels gelagert, der seinerseits in den Wänden 1 und 2 in Lagern 11 und 12 gelagert ist. Der andere Arm 14 des Hebels wirkt auf einen Kolben 29 eines Doppelkolbens 15 ein.

Als Bremse 16 dient eine Scheibenbremse, bestehend aus einer Scheibe 17, die am Ende der Welle 5 befestigt ist und durch einen Schlitz eines Bremslagers 18 läuft. Das Bremslager 18 ist so montiert, daß es auf einem Stab 19 gleitet, und seine Lage kann in paralleler Richtung zur Achse der Spule 4 mit Hilfe einer Schraube 20 geregelt werden, die einen Drehkopf 21 besitzt. Indem man auf die Lage der Bremse 16 einwirkt, kann man die Achslage der Spule 4 mit großer Genauigkeit einstellen.

F i g. 2 zeigt die Einzelheiten der hydraulischen Bremsvorrichtung 16. Diese umfaßt einen ersten Zylinder 22, der durch eine Leitung 23 mit einem zweiten Zylinder 24 in Verbindung steht. Der Zylinder 22 wird durch einen Kolben 25 geschlossen, der auf Grund eines Gewichtes 26, das am Ende eines Hebels

so 27 befestigt ist, einen konstanten Druck auf die in den Zylindern 22 und 24 und in der Leitung 23 enthaltene Flüssigkeit ausübt. Der im Zylinder 24 herrschende Druck wird auf einen dritten Zylinder 28 mittels eines Doppelkolbens 29 übertragen. Die dem Druck des Kolbens 29 unterworfene Flüssigkeit übt eine Kraft auf die Bremsbacken aus, die in Ausdehnungen 30 gelagert sind. Letztere sind mit dem Zylinder 28 über eine Leitung 31 verbunden, die auch noch mit einem Zylinder 32 in Verbindung steht, der von einem

do mittels einer Schraube 34 verstellbaren Kolben 33 geschlossen ist.

Die Achse der Rolle 9 liegt in einer Ebene, die durch die Achse 11, 12 des Hebels 10, 13, 14 und die Achse der Spule 4 geht.

<>.s Die beschriebene Vorrichtung erlaubt es, eine konstante Spannung der Bahn 8 zu erhalten, wenn die Spule 4 sich abwickelt, wie das aus den folgenden Betrachtungen hervorgeht:

Die folgenden Kräfte wirken auf den Kolben 29:

1. Die Kraft F auf Grund des vom Kolben 25 ausgeübten Druckes, die den Kolben 29 nach rechts drückt,

2. die Resultierende der durch das Band 8 auf die Rolle 9 ausgeübten Kräfte wird auf Kolben 29 über den Hebel 13, 14 übertragen, dessen Armlängen mit b und α bezeichnet sind. Die Spannung

des Bandes 8 ist durch X dargestellt. Die Ent- io daß fernung zwischen der Achse der Welle 5 und derjenigen der Rolle 9 ist c.

' Die durch den Arm 14 auf den Kolben 29 ausgeübete Kraft P ist derjenigen entgegengesetzt, die durch den Druck des Kolbens 25 ausgeübt wird, und steht in folgender Beziehung zur Spannung X:

P = X fcos a - —^ - ,
\ c) a

(1)

wobei r' = r — s ist. r ist der Radius der Spule 4, s der Radius der Rolle 9.

Die resultierende Kraft Y, die auf den Kolben 29 wirkt, ist

Y = F-X fcos a - —^) - .
V j

(2)

Das Bremsmoment M ist proportional zu Y und zur Entfernung d, die die radiale Entfernung zwischen der Achse der Welle 5 und der Bremsgarnitur 16 bezeichnet :

M = KYd,

wobei K eine Konstante ist, die unter anderem von den Flächen der Bremsbeläge, der wirksamen Fläche des Kolbens 29 und dem Reibungskoeffizienten der Bremse abhängt. Das Bremsmoment ist gleich dem Moment, das auf die Welle 5 durch die Spannung X des Bandes unter Berücksichtigung des Radius r der Spule 4 ausgeübt wird:

Xr=KYd = Kd\p - Jf (cos a ■")£]·

X ist dann

X =

KF

„b s\ (\ Kb\

K- [cosa+-) + r[~.

α \ cj \d ac J

(3)

(4)

In der Gleichung (4) ist r die einzige Variable, so daß die Spannung X konstant bleibt, wenn man den Faktor von r annulliert, d. h.

setzt. Man muß also die Vorrichtung so konstruieren,

ist. Wenn das Produkt aus der Konstanten K und dem Bremsabstand d einer Bremskonstanten K' gleichgesetzt wird, lautet die Gleichung

K' ~c~

Wenn die Bedingung (5) erfüllt ist, wird die Gleichung (4)

X-"

X--

COS a + C

oder auch bei Berücksichtigung der Gleichung (6)

35

c , s

COS a + - C

Man sieht, daß es genügt, die Anfangskraft F festzusetzen, die sich aus em Druck des Kolbens 25 ergibt, um die Spannung X der Bahn 8 zu bestimmen. Ansonsten steuert die Veränderung des Radius der Spule 4 automatisch die für die Bremsung notwendigen Veränderungen, um die Spannung X des Bandes konstant zu erhalten. Die Rolle 9 bewegt sich übrigens nicht merkbar. Wenn die Abnutzung, die sich nach längerer Zeit auf der Bremse 16 zeigt, eine zu große Verschiebung der Rolle 9 in bezug auf ihre ideale Lage bewirkt, ist es leicht, die Rolle in die gewünschte Lage zurückzuführen, indem man die Schraube 34 anzieht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zum Abrollen einer Bahn, insbesondere Papierbahn, von einer Spule mit einer Bremse für die Spule, einer von der Bahn umlaufenen Rolle, die an einem mit der Bremse zusammenwirkenden Hebel sitzt, wobei die Bahnspannung zur Erzeugung einer Bremskraft, die proportional dem Produkt aus der Bahnspannung und dem beim Abrollen sich verändernden Spulenradius ist, auf den Hebel eine von dem Spulenradius abhängige Kraft ausübt, die einer konstanten auf die Bremse wirkenden Kraft entgegengerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Rolle (9), die Achse der Spule (4) und die Drehachse (11, 12) des Hebels (13, 14) in einer Ebene liegen und daß das Verhältnis zwischen dem Hebelarm (a) zwischen dem Punkt, an dem das Bremsgestänge angreift, und der Drehachse (11, 12) des Hebels (13, 14) einerseits und dem Hebelarm (b) zwischen der Achse der Rolle (9) und der Drehachse (11, 12) des Hebels (13, 14) andererseits proportional zur Bremskonstanten (K') und umgekehrt proportional zu dem Abstand (c) zwischen der Achse der Rolle (9) und der Achse der Spule (4) ist.