DE2305249C2

DE2305249C2 - Vorrichtung für das gesteuerte Zuführen von Bandmaterial zu Druckmaschinen

Info

Publication number: DE2305249C2
Application number: DE2305249A
Authority: DE
Inventors: James N. New London Conn. Crum; Robert H. Schaffer
Original assignee: Harris Corp
Current assignee: Harris Graphics Corp
Priority date: 1972-02-03
Filing date: 1973-02-02
Publication date: 1984-10-04
Also published as: JPS5712776B2; FR2170775A5; CA993000A; DE2305249A1; US3724733A; JPS4883907A

Description

Die F.rfindung betrifft cine Vorrichtung nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Derartige Vorrichtungen zum Vorschub einer Bahn von Bandmaterial (US-PS 35 39 085) sind nvit Spannungswcllcngctrieben verschen, welche in einer Drehrichtung arbeiten, d. h., daß die Gasgeschwindigkeit der Bandzuführung bei Anlagen dieser Art notwendigerweise etwas versetzt gegenüber der erwünschten Geschwindigkeit er zu beschickenden Einrichtung ist. Diese zusätzliche Geschwindigkeit wird durch das Spannungswellengetriebe erzeugt Es ist also eine große Korrektur erforderlich, selbst dann, wenn die sogenannte Tänzerwalze sich in einer Gleichgewichtslage befindet. Die zu beschickende Einrichtung, so die Druckmaschine, kann also bei derartigen Anlagen nicht arbeiten, solange das Spannungswellengetriebe nicht in Setrieb genommen ist. Da mit großen Korrekturen gearbeitet wird, sind außerdem verhältnismäßig große Bewegungen der Antriebs- und Abtriebsteile und starke Abnutzung derselben in Kauf zu nehmen.

Bei einer weiteren Anlage (US-PS 30 87 663) vergleichbarer Konstruktion wird ein Spannungswellengetriebe oder vergleichbares Überlagerungsgetriebe in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit einer Druckmaschine und in Abhängigkeit von der Position einer Spannwalzc betrieben. Das Steuersignal einer derartigen Anlage wird durch Summierung zweier Einzelsignale gewonnen, d. h., daß das Steuersignal nicht direkt proportional zur Geschwindigkeit der Druckmaschine ist, solange sich das durch die Spannwalzenposition gewonnene Signal nicht auch gemäß der Geschwindigkeit der Druckmaschine ändert. Somit ändert sich die Position der Spannwulze als Funktion der Druckmaschinengeschwindigkeit.

Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Vorrichtung der in Rede stehenden Art so auszubilden, daß die Zugspannung des Bandmaterials unabhängig von der Antriebsgeschwindigkeit der zu beschickenden Anlage und unabhängig von sich verändernden physikalischen Eigenschaften des Bandes konstant gehalten werden kann. Insbesondere soll erreicht werden, daß die Ansprechzeit auf sich verändernde Zug- bzw. Bandspannungen auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird.

■so Die Lösung dieser Aufgabe besteht aus den Merkmalen des Kcnnzeichnungsteilsdes Patentanspruch I.

Das Spannungswellengetriebe ist bewegungsumkehrbar, wobei das System so wirkt, daß das Getriebe im Ruhezustand ist, wenn sich die Tänzer- oder Spannwalze in der jeweils erwünschten Gleichgewichtslage befindet. Diesem Merkmal kommen wesentliche Vorteile zu: Da die Basis- oder Grundgeschwindigkeit der Bandzuführung sehr nahe an die erwünschte Bandgeschwindigkeit gelegt wird, kann die zu beliefernde Einbo richtung, also die Druckmaschine, sogar dann betätigt werden, wenn das Spannungswellengetriebe nicht wirkt, also sich in Ruhelage befindet. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Steueranlage zu überwachen oder zu warten ist. Das Spannungswellengetriebe ist h'i zudem nur erforderlich, um sehr kleine Korrekturen an der (Jii sis - oder Grundgcschwindigkcit vorzunehmen, d. h.. das Getriebe arbeitet mit einer verhältnismäßig geringen Geschwindigkeit und mit kleinen Wegen, was

einen betrachtlichen Vorteil hinsichtlich !anger Standzeit mit sich bringt.

Die als Hohlzylinder geringer Masse ausgebildete Tänzer- oder Spannwalze spricht sehr schnell an. Dies hat zur Folge, daß der die Spannwalze tragende Arm auf Änderungen der Zugspannung entsprechend schneller anspricht und entsprechend Korrekturen sofort vorgenommen werden können.

Das Steuersignal des Spannungswellcngetriebes wird durch das multiplikative Produkt zweier Ein/.elsignale gebildet, d. h„ das Steuersignal ist direkt proportional zur Geschwindigkeit der Druckmaschine. Die Tänzeroder Spannwalze nimmt infolge der multiplikativen Kombination der zwei Einzelsignale unabhängig von der Geschwindigkeit dpr Druckmaschine einen konstanten Gleichgewichtszustand ein. Falls die Geschwindigkeit der Druckmaschine verdoppelt wird, wird automatisch das Steuersignal verdoppelt, und zwar unabhängig von der jeweiligen Position der Spann walze.

Die bei der Vorrichtung verwendeten Spannungswellengetriebe sind im Sinne von an sich bekannien Überlagerungs- oder Summengetriebcn aufgebaut, bei welchen zwei Antriebe, ein Hauptantrieb und ein steuernder bzw. korrigierender Antrieb, und ein Abtrieb vorgesehen sind. Der steuernde Antrieb ist in Abhängigkeil von Steuersignalen wiricsam und kann — im Eingriff mit dem Abtriebsteil befindlich — Geschwindig.kcitskorrekturen an diesem vornehmen, während der Hauptantrieb mit konstanter Geschwindigkeit weiterläuft.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. In den Zeichnungen ist

Fig. 1 eine schematische Darstellung, in der das Verhältnis zwischen einer Bahnvorratswalze, einem erfindungsgemäßen ausgebildeten Bahnvorschub- und Zufuhrgerät und den Aufnahmcwalzcn einer Druckpresse gezeigt ist,

Fig. 2 eine schematischc Darstellung des in Fig. 1 gezeigten Bahnvorschub- und Zufuhrgeräts, in der das Verhältnis zwischen einer Bahnantriebswal/.c, einer Spannwalze und der Steuereinrichtung gezeigt ist. die den Betrieb eines Spannungswellcngetriebes dahingehend beeinflußt, die Drehzahl der Bahnantriebswal/.e in Abhängigkeit von Bewegungen der Spannwal/e zu ändern,

Fi g. 2 eine vergrößerte Tcilansic'it entlang der Linie 3-3 in F i g. 2 in der das Verhältnis zwischen der Bahnantriebswalze, dem Spannungswellengetriebe und einer Walze gezeigt ist, die dazu dient, die Bahn an die Bahnantriebswalze anz.udrücl-'cn,

Fig.4 eine Schnittansicht im wesentlichen entlang der Linie ⁴-4 in Fig. 3, in der die Ausbildung des Spannungswellengetriebes weiter veranschaulicht ist,

Fig. 5 eine Aufrißansicht entlang der Linie 5-5 in Fig. 2, in der daj Verhältnis zwischen einer hohlen Spannwalze und einem Gerät veranschaulichi ist, das dazu dient, Änderungen in der Stellung der Spannwalze zu fühlen,

Fig. 6 eine Draufsicht im wesentlichen cnilang der Linie 6-6 in F i g. 2, in der die gelenkige Halterung für die hohle Spannwalze veranschaulicht ist, und

F i g. 7 eine schematischc Darstellung einer Steuerschaltung, mittels derer der Betrieb des Spannungswellcngetriebes dahingehend beeinflußt wird, die Drehzahl der Bahnantriebswalze als eine Funktion von Änderungen der Drehzahl der Prcsscnwal/en und der Stellung der Spannwalze zu ände ·η.

Ein verbessertes Bahnvorschub- und Zufuhrgerät 20 hall eine im wesentlichen konstante Zugspannung in einem Teil 22 einer Bahn 23 aufrecht. Der Teil 22 der Bahn 23 mit konstanter Zugspannung erstreckt sich von ι dem Vorschub- und Zufuhrgeräi 20 zu Aufnahmewalz.en 24 und 26 einer Druckpresse. Das Bahnvorschubgerät 20 (siehe Fi g. 2) umfaLit eine Stahlantriebswalze 36. die die Bahn 23 einer U-förmigcn Schleife 38 zuführt, die einen alisgebuchteten Teil 40 aufweist, an dem eine hoh-H) Ie Spannwalze 42 angreift. Die hohle Spannwalze 42 wird mit einem konstanten Druck an die Bahn 23 angedrückt und bewegt sich um eine Halterung44 nach oben und unten, wenn sich die Länge der Schleife 38 ändert.

Um die Länge der Schleife 38 im wesentlichen kon- |-> slant zu hallen, wird eine Tastvorrichtung 48 betätigt, um der Moiorsteuerschaliung 52 ein Steuersignal zuzuführen, wenn sich die Spannwalze 42 aus ihrer Mittelstellung herausbewegt. Die Motorsteuerschaltung 52 erregt einen umkehrbaren, dauermagnelischen Steuer- _>o motor 56. um einen Keilricmenantrieb 58 zu betätigen und ein Wellengeiricbe 60 (F i g. 4) '<,- sinem SpannungswellengeiHebe 62 (F ■ g. 2) an/utreicc.",. Das Spannungswellengetriebe 62 weist ein Antricbsteii 65 auf (F i g. 3). das durch einen Kettenantrieb 70 von einer Hauptan-2^r) triebswelle 74 der Druckpresse angetrieben wird (Fig. 2). Die Betätigung des Wcllengeiriebes 60 durch den Duucrmagnetmotor 56 in einer von beiden Richtungen erhöht oder verringert die Drehgeschwindigkeit der Bahnaniriebswalze 36. um die Länge der Schleife 38 j« im wesentlichen konstant zu halten.

Die Bahnantriebswalze 36 (Fig. 2) wird normalerweise von der Hauptantriebswellc 74 der Druckpresse über den Kettenantrieb 70 und das Spannungswellengetriebe 62 mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrier> ben. die geringer isi. als die Umfangsgeschwindigkeit der Bahnaufnahmewalzen 24 und 26 der Druckpresse. Dieser Unterschied eier Umfangsgeschwindigkeiten reicht aus. um die Bahn zwischen der Antriebswalze 36 und den Aufnahmewalzen 24 und 26 in Zugspannung zu hallen. Infolge von Änderungen in den Betriebsbedingungen und in den physischen Eigenschaften der Bahn 23 St es jedoch unmöglich, eine konstante Zugspannung in dem Stück 22 der Bahn 23 für längere Zeit aufrechtzuerhalten, während gleich/eilig die Umfangsgeschwin-■r, digkeil der Bahnantriebswal/e 36 konstant gehalten wird. Daher wird die Aniriebswalze 36 von der Hauptaniriebswelle 74 der Druckpresse über das Spannungswcllengeiricbe 62 angetrieben, das dahingehend betätigt werden kann, die Drehgeschwindigkeit der Bahnr,n- vi iriebswalzc 36 durch Betätigung des Motors 56 zu ändern.

Das AnIriebsteil 66(F i g. 3 und 4) des Spannungswellengetriebes 62 Mehl mit der Haupiantriebswelle 74 der Druckpresse durch ein Kraftabnahmcaggregai 80 und r> eine Kelle 82 in Anlriebsverbindung. Die Kette 82 treibt ein Kettenrad 84 '^cig. 3) an. das einstüCKi;} mit dem Antnebsieil 66 des harmonischen Aniriebs ausgebildet ist. Während des Betriebes der Druckpresse treibt die Kette 82 das Kctienrad 84 und das Aniriebsteil 66 mit μ ι einer Drehzahl an. die der Drehzahl, mit der die Aufnahmewalzen 24 und 26 der Druckpresse angetrieben werden, direkt proportional ist. Das Antriebsteil 66 des .Spannungswellcngetriebes 62 wird formschlüssig von der Kelle 82 ohne Spiel oder Schlupf angetrieben, um hi ein zwangsläufiges Antriebsverhältnis zwischen der I lauptanuii'bsweile /■) und dem Antriebsteil 66 hervorzurufen. Das Antriebsteil 66 weist eine innere Zähnung 66./ auf. die in äußere Zähne 88.7 auf einem Abtriebsteil

88 eingreifen, das ein nachgiebiges Dehnungs oder Keilzahnrad ist. Das Ablriebslcil 88 isl durch geeignete Mittel starr an der Walze 36 befestigt, um bei Drehung des Teils 88 die Drehung der Walze 36 zu bewirken.

Während des Betriebes des Bahnvorsehubgeiates 20 kann sich die Bahn 23 in einem Maß dehnen oder verändern, das von den Betriebsbedingungen, den physischen Eigenschaften der Bahn und der Stärke dor in der Bahn aufrechterhaltenen Zugspannung abhängt. Daher ist es erforderlich. Verstellungen der Drehgeschwindigkeit vorzunehmen, mit der die Bahnantriebswalze 36 angetrieben wird. Diese Verstellungen werden dadurch gemacht, daß das nachgiebige Dehnungs- oder Keilzahnrad 88 (F i g. 3 und 4), das starr mit der Bahnantriebswalze 36 verbunden ist. gegenüber dem Aniriebsteil 66 durch Drehung des Wellengetriebes 60 gegenüber dem Zahnrad 88 gedreht wird. Das Wellengetriebc 60 umfaßt ein Spannungs- oder Dehnungserzeugericil 94. das IiVi wesentlichen eiiipiische Umfangsforin hat und in dem nachgiebigen Dehniings- oder Kcilzahnrad 88 sitzt. Bei Drehung des Dehnungs- oder Spannnngser/cugerteils 94 im Uhrzeigersinn (in der Ansicht der Γ ig. 4) bewegt sich das Abtriebsteil 88 im Ciegenuhrzcigersinn gegenüber dem Antriebsteil 66. um die Drehung der Bahnantricbswalze 36 gegenüber den Piessenwal/eii 24 und 26 zu verzögern und dadurch die Länge der U-förmigen Schleife 38 zu verringern Natürlich wird durch Drehung des Dehnungs- oder Spannungserzeugcrteils im Gegenuhrzeigersinn das Abtriebsteil 88 gegenüber dem Antriebsteil 66 vorgeschoben, um die Bahn 23 ge genüber den Pressen« alzcn 24 und 26 vorzuschieben und dadurch die Länge der Schleife 38 zu erhöhen.

Das Spannungs- oder Dehnungserzeugerteil 94 wird gegenüber dem nachgiebigen Ausgangs- oder Dehnungszahnrad 88 durch Betätigung des umkehrbaren dauermagnetisehen Steiiermotors 56 (Fig. 3) gedreht. Der Stellmotor 56 ist iv.ii dem Dehnung- oder Span nungserzeugerteil 94 über die Antriebsverbindung 58 verbunden, die einen nachgiebigen Riemen 100 umfaßt, der von einer Abtriebsriemenscheibe 104 des Motors 56 ausgeht. Der Riemen 100 läuft um eine Riemenscheibe 108. die starr auf einer Welle 110 angebracht ist, die auf dem Dehnungs- oder Spannungscrzeugerteil 94 aufgekeilt ist. Daher wird durch die Drehung der Abtriebsricinenscheibe 104 durch den umkehrbaren Motor 56 das Spannungs- oder Dehnungscr/eugerteil 94 dahingehend angetrieben, die Drehung der Bahnaniriebswalze 36 entw eder zu beschleunigen oder zu \ erzögern.

Wie oben erwähnt worden ist. ist das Antriebsverhältnis zwischen der Welle 74 der Druckpresse und der Bahnantriebswal/e 36 derart, daß normalerweise die Umfangsgeschwindigkeit der Bahnantriebswalze etwas geringer ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Aufnahmewalze 24 und 26 der Druckpresse. In dem besonderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Umfangsgeschwindigkeit der Bahnantriebswalze um 0.27% geringer als die Umfangsgeschwindigkeit der Aufnahmewalze. Daher wird die Bahn 23 /wischen den Pressenwalzen 24 und 26 und der Bahnantriebswalzc 36 in Zugspannung gehalten. Die natürliche Elastizität der Bahn 23 ermöglicht eine geringfügige Dehnung der Bahn, so daß der Unterschied der Umfangsgesch« indigkeit der Pressenwalzen 24 und 26 und der Bahnantriebswalze 36 nicht zu einem Bruch oder Riß der Bahn führt. ■_L;nd ein derartiger Unterschied is; üblich.

Um einen Schlupf /wischen der Bahn 23 und der Antriebswalze 36 zu verhindern, wird die Bahn durch eine mit Gummi beschichtete Druckwjl/e 116 an die Umfangsflachc der Stahlaiiinebswalzc gedrückt. Die Druckwalze 116 wird ständig durch zwei Vorspannzylinder 120 (von d'.'iien nur einer in F i g. 3 gezeigt ist) an die Aniriebswal/e 36 angedrückt. Die Vorspannzylinder 120 sind mit entgegengesetzten F.ndcn einer mittleren Welle 122 verbunden, die in axialer Richtung durch die hohle zylindrische Druckwalze 116 verläuft. Die Druckwalze 116 isl drehbar auf der Welle 122 durch Lageranordnungen 124 gelagert. Obwohl nur die linken Fnden der Bahnantriebswalze 36 und des Druckzylinders 120 in F i g. 3 gezeigt sind, ist es offensichtlich, daß die entgegengesetzten Fnden der Bahnantriebswalzc und des Druckzylinders in der gleichen Weise wie die linken Fnden angebracht sind. Natürlich ist die Anbringung des entgegengesetzten Lndes der Antricbswalze 36 insofern vereinfacht, als diesem F.nde der Antriebswalzc kein Spannungswellengetriebe zugeordnet ist.

Die Spannwalze 42 wird ständig an den ausgebuchteten Teilen 4ö eier ü-formigen Schleife 38 durch zwei Mcmbran-Luftzylinder llOund 1 32 angedrückt (F i g. 5). Die l.uft/ylinder 130, 132 sind mit einer konstanten Druckluftciuelle verbunden, wie zum Beispiel einen Druckspeichei tank mit einem Druckregelventil. Der Luftdruck, mit dem die Zylinder 130 und 132 beaufschlagt werden, ist verstellbar, um die Zugspannung zu verstellen, die in dem Teil 22 der Bahn 23 mit konstanter Zugspannung aufrechterhalten wird.

Infolge von sich verändernden Betriebsbedingungen und physischen Eigenschaften der Bahn 23 verändert sich die Länge der Schleife 38 während des Betriebes des Bahnvorschubgeräts 20. Daner bewegt sich die Spannrolle 42 in senkrechter Richtung um die Halterungswelle 44 aus der in Fig. 2 gezeigten Mittel- oder Ausgangsstellung, wenn sich die Länge der Schleife 38 ändert. Die Spannwalze 42 ist verhältnismäßig leicht und umfaßt einen hohlen Stahlzylinder 138 (F i g. 5), der in Lagern 142 Unu J44 auf einer" Welle !46 drehbar gelagert isl, die eine Mittelachse aufweist, die mit der Mittelachse des hohlen Stahlzylindcrs zusammenfällt. Der hohle Zylinder 38 ist mit einer äußeren Gummischichl 152 versehen, durch die ein Schlupf zwischen der Bahn und der Spannwalze 42 verhindert wird. Aufgrund dieser Ausbildung ist die Spannwalze 42 verhältnismäßig leicht, so daß die Bahnvorschub- und Zufuhreinrichtung 20 eine verhältnismäßig hohe natürliche Frequenz hat. Die verhältnismäßig hohe natürliche Frequenz der Bahnvorschubeinrichtung 20 führt dazu, daß in der Bahn 23 hochfrequente Zugspannungsschwankungen hervorgerufen werden. Diese hochfrequenten Zugspannungs-Schwankungen werden in wesentlichem Maß lurch Spannweiten der Bahn 23 abgeschwächt. Ferner ermöglicht es die verhältnismäßig leichte Spannwalze 42. daß die Zylinder 130 und 132 einen verhältnismäßig geringen Druck an der Halterungsweile 146 hervorrufen, um unerwünschte Zugspannungsschwankungen in der Bahn 23 so gering wie möglich zu halten. Ferner bewirkt es die Spannwai/.e aufgrund ihrer hohlen Ausbildung, daß jede Zugspannungsänderung im wesentlichen an der F.ingangsseite der Schleife 38 gegenüber der Ausgangsscitc der Schleife 38 isoliert wird. Dies kann mathematisch aufgrund des Ortes des Drehradius der Spannwalze gegenüber dem Umfang der Walze gezeigt werden.

Die Spannwaize 42 ist in vorteilhafter Weise um die

, liaiierungsweile 44 drehbar angebracht (siehe Fig. 5 und 6). Wenn also die Kolbenstangen 156 und 158 der Zylinder 130 und 132 ausgefahren oder eingezogen werden, bewegt sich die Spannwalze 42 über einen kleinen

Teil eines Kreisbogens, dessen Mittelpunkt gleichachsig mit der Längsachse der Halterungswelle 44 isi. Die Spanriwal/e 42 ist durch zwei Anne 162 und IM mit der Halteriingswelle 44 verbunden, die starr mil der Mittelwelle 146 verbunden sind und auf die I lalterungsnelle 44 aufgekeilt sind. Diese in Absland voneinander befindlichen Arme verringern das Klemmen der Spann«al/e 42 auf ein Mindestmaß. Die Hnltcrungswelle 44 ist in Lager-. 166 und 168 (Fig. b) drehbar gelagert, die in Seitenrdhmenteilen 170 und 172 angeordnet sind. Daher kann die Spannwalze 42 frei um die Langsachse der Halterungswelle 44 geschwenkt werden, v/enn sie sich aus ihrer in F i g. 2 gezeigten Mittel- oder Ausgangsstellung bewegt.

Wie oben erwähnt worden ist. bewegt sich bei einer Zugspannungsändcrung in der Bahn die Spannwalze 42 in senkrechter Richtung entweder nach oben oder unten, je nachdem, ob die Spannung /unimmi oder abnimmt. Bei einer derartigen Bewegung wird das Spannungs^l.ve!!enge!r:cbe 62 dahingehend beiinigi. die umfangsgeschwindigkeit der ßahnantriebswalze 36 und damit die Geschwindigkeit, mit der die Bahn 23 in die Schleife 38 vorgeschoben wird, zu andern. Wenn also die Spannwalze 42 aus ihrer in F i g. 2 gezeigten Ausgangsstellung nach unten bewegt wird, wird der Motor 56 nach vorn angetrieben, um das Wcüengctricbc 60 anzutreiben und die Umfangsgeschwindigkeit der Antriebswalze 36 zu erhöhen. Dadurch wird natürlich die Geschwindigkeit erhöht, mit der die Bahn 23 der Schleife 38 zugeführt wird, und die Länge der Schleife wird dadurch vergrößert, so daß die Luftzylinder I 30 und 132 die Spannwalze 42 nach oben bewegen können. In entsprechender Weise wird, wenn die Spannwalze 42 sich aus der in Fig. 2 gezeigten Ausgangsstellung nach oben bewegt, der Motor 46 in umgekehrter Richtung betätigt, um das Wellengetriebe 60 dahingehend anzutreiben, die Umfangsgeschwindigkeit der Aniriebswalze 36 und damit die Geschwindigkeit herab/uset/er;. tv.\\ der die Bahn in die Schleife 38 vorgeschoben wird. Dadurch wird die Länge der Schleife 38 verringert, um den ausgebuchteten Teil 40 der Schleife nach unten gegen die konstante Spannkraft zu ziehen, die von den Zylindern 130 und 132 auf die Bahn 23 ausgeübt wird.

Die beschriebene Anlage unterscheidet sich von einer Anlage, bei der ein Motor ständig mit hohen Dreh/ahlen angetrieben wird, um die Vorschubgeschwindigkeit der Bahn zu steuern. Bei einer Anlage, in der die Bahngeschwindigkeit durch einen ständig laufenden Motor gesteuert wird, tritt ein übermäßiger Verschleiß der Teile auf und es sind bei einer derartigen Anlage für die Korrektur von Zugspannungsänderungen in der Bahn hohe Motordrehzahlen im Vergleich zu der erfindungsgemäßen Anlage erforderlich, die Änderungen der Zugspannung und der Schleifenlänge mit geringeren Motordrehzahlen korrigieren kann und die auch wirksam sein kann, ohne daß die korrigierende Antriebseinrichtung ständig laufen muß.

Während, wie bereits erwähnt, die Spannwalze 42 eine anfängliche oder neutrale Stellung hat und sich aus dieser Stellung in einer Richtung bewegt, wird der Motor 56 in einer Richtung angetrieben, und wenn sich die Spannwalze in der anderen Richtung bewegt, wird der Motor 56 in der umgekehrten Richtung angetrieben. Der Motor 56 ist ferner ein Motor mit veränderlicher Drehzahl, so daß die Drehzahl des Motors umso größer ist, je weiter sich die Spann walze bewegt. Wenn sich die Spannwalze in einer bestimmten, betätigten Stellung gegenüber der neutralen Ausgangsstellung befindet und

sich aus dieser bestimmten Stellung bewegt, kann sich die Motor.Irehzalil uhi.'C Richtungsumkehr erhöhen oder verringern.

Falls die lieincbshedingimgen und die physischen Ligenschafleii der Hahn 2 3 zufällig der,in sind. daß. wenn die Zugspannung m der Hahn die gew. ünschte Stärke hat und die Hahn sieh in einem Mali dehnt, das der Unterschied der Drehgeschwindigkeit /wischen der Bahnanlriebswal/e 36 und den Druckwalzen 24 und 26 die gewünschte Zugspannung aufrechterhält, wird der umkehrbare dauermagnciische Sieuermotor nicht erregt, und die Hahnaninebswalze 36 würde nur unter dem Finfluß der Kräfte angetrieben, die von der Hauptantricbswelle 74 der Druckpresse übertragen werden. Es ist jedoch möglich, dal unter vielen Betriebsbedingungen, wenn auf bestimmte Bahnen die gewünschte Zugspannung ausgeübt wird, diese Bahnen sich in einem Maß dehnen, das es erforderlich macht, die Umfangsgeschwindigkeit tier Hahnantriebswalze 36 gegenüber den Druckpreiiwaizcn 24 und 26 herabzusetzen. Unter diesen Betriebsbedingungen wird der umkehrbare Motor ■56 ständig in riickuärisgerichteter Richtung angetrieben, um ständig das Wellengetricbe 60 in dem Spannungswellengetriebe 62 dahingehend zu betätigen, die Drehung der Antriebswalzc 36 abzubremsen. Bestimmte andere Hahnen können verhältnismäßig unelastisch sein, und die Umfangsgeschwindigkeit der Bahnaniricbswalze 36 muß in diesen Fällen gegenüber der Umfangsgeselnwndigkeit der Druckpresscnwalzen 24 und 26 erhöht werden. Unter diesen Betriebsbedingungen wird der umkehrbare Motor 56 ständig in seiner Vorwärtsrichtung angetrieben, um das Wellengetriebe 60 anzutreiben und die I 'mfangsgeseh windigkeil der Bahnaniriebswalze 36 zu erhöhen. Es sei bemerkt, daß der Unterschied der Drehgeschwindigkeit zwischen der Hahnantriebswalzc 36 und den Druckpressenwalzen 24 und 26 es ermöglicht, die verschiedenen Bahnen in Zugspannung zu hüllen, ohne das Weiiengetriebe 60 mit überschüssigen Geschwindigkeiten anzutreiben. Ferner ermöglicht die Hahnantricbswalze 36 die Aufrechterhaltung von verschiedenen Zugspannungswerten je nach den Bedingungendes Druckpressenbetriebes.

Das Spannungswellengetriebe 62 wird, wie bereits erwähnt, von der Tasianordnung 48 betätigt, die die Stellung abtastet, in die die Spannwalze 42 unter dem Einfluß einer bestimmten konstanten Kraft bewegt wird, die auf die Spannwalze durch die Luftzylinder 130 und 132 ausgeübt wird. Wenn sich die Spannwalze 42 unter dem Einfluß der von den Zylindern 130 und 132 ausgeübten Vorspannkrfat nach oben bewegt, überträgt die Tastanordnung 48 ein Fchlcrsignal auf die Motorsteuersch: >ltung 52. um eine ständige Erregung des dauermagnetischen Motors 56 in Rückwärtsrichtung zu bewirken und dadurch die Umfangsgeschwindigkeit des Bahnantriebszylinders 36 herabzusetzen. Wenn die Bahn die Spannwalze 42 nach unten zieht, überträgt die Tastanordnung 48 in entsprechender Weise ein Signal zu der Motorstcuerschaltung 52. um eine Erregung des Motors in Vorwärtsrichtung zu bewirken und dadurch die Umfangsgeschwindigkeit der Bahnantriebswalze 36 zu erhöhen.

Die Tastanordnung 48 stellt das Maß der Bewegung der Spannwalze 42 aus der in F i g. 2 gezeigten mittleren oder neutralen Stellung fest. Wenn sich also die Länge der Schleife 38 vergrößert, bewegt sich die Spannwalze 42 nach oben und die Tastanordnung 48 ruft ein Signal zu der Motorstcucrschaliung 52 hervor, dessen Größe proportional der Aufwärtsbewegung der Spannwalze

ist. Wenn die Länge der Schleife 38 sich verringert, ruft die Tiistanordnung 48 in entsprechender Weise ein Signal eiiier Größe hervor, die proportional der Abwärtsbewegung der Spannwiil/c 42 ist. Das Signal, das die Aufwiirtsbewegung der Spannwnl/.c 42 an/.cigt, bewirkt, daß die Motorsieuersehaltiing ein Signa! mit einem Vor/eichen bildet, das dem Vor/eichen des Signals entgcgcngcsc;Jl i.sl, das die Abwärtsbewegung der Spannwalze anzeigt. Natürlich bestimmt das Vor/eichen des von der Motorstcuerschaliiing 52 hervorgerufenen Signals die Richtung, in der der Motor 56 angetrieben wird. Beispielsweise bewirkt die Aufwärtsbewegung der Spannwalzc. daß die Tastanordnung 48 ein negatives Spannungssignal hervorruft, um den Motor 56 in Rückwärtsrichtung anzutreiben. Bei diesem Beispiel würde die Abwärtsbewegung der Spannwal/e bewirken, daß die Tastanordnung 48 ein positives Spannungssignal hervorruft, um den Motor 56 in Vorwärlsriehtung anzutreiben.

geschwindigkeit der Bahnantricbswalze 36 zu verringern oder zu erhöhen, sowohl für den schnellen ah auch für den langsamen Betrieb der Druckpresse die gleiche. Infolge der verhältnismäßig hohen Bewegungsgeschwindigkeit der Bahn 23 ist es jedoch wünschenswert, bei dem Betrieb der Druckpresse mit hoher Geschwindigkeit das Ansprechvermögen des Motors 56 auf eine Änderung der Stellung der Spannwalze 42 zu erhöhen.

Um ein erhöhtes Anspreehvermögen während eines Druckprcssenbctricbes mit hoher Geschwindigkeit zu ermöglichen, vervielfältigt die Motorstcuerschaltung 52 das von der Tastanordnung 48 gebildete Signal mit einem I-aklor. der sich als eine direkte Funktion von Änderungen der Betriebsgeschwindigkeit der Druckpresse ändert. Dies wird dadurch erzielt, daß an die Brückenschaltung 190 (F i g. 7) eine Spannung angelegt wird. d^;" der Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle 74 der Druckpresse proportional ist. Zu diesem Zweck wird ein

T;irhnmptiT 194

Hijrrh Hi»> Antriebswelle 74

Die Tastanordnung 48 fühlt die Stellung der Spannwalze 42 durch Abtastung des Maßes, um das ein biegsames Tast- oder Federelement 180 (siehe F i g. 2 und 4) durch Drehung der Welle 44 umgebogen wird, wenn die Spannwalze 42 sich aus der in I i g. 2 gezeigten Ausgangsstellung bewegt. Wenn sich also die Spannwalzc y, 42 in der Ausgangsstellung befindet, wird das Fcderieil 180 gegen einen Anschlag 182 gedruckt, der an dom Seitenrahmen 172 angebracht ist, und wird in einem bestimmten Maß durchgebogen. Bei Aufwärtsbcwegung der Spannwalze 42 wird das Fedcrclemcnt 180 noch weiter durchgebogen, da die Hallcrungswellc 44 im Gegenuhrzeigersinn in der Ansicht der F i g. 2 gedreht wird. Bei der Abwärtsbewegung der Spannwalzc 42 wird die Haltcrungswelle 44 im Uhrzeigersinn gedreht, um das Maß zu verringern, um das das Federcle- ιϊ ment 180durchgebogen wird.

Mehrere Dehnungsmeßstreifen 184 sind an dem Federclement 180 angebracht und ändern ihren Widerstand bei einer Änderung der Durchbiegung des Federtcils 180. um dadurch ein elektrisches Signal zu verän- 4i> dem. das der Motorsteuerschaliung 52 zugeführt wird. Die Dehnungsmeßstreifen 184 sind in ein einer bekannten Brückenschaltung 190. siehe F i g. 7. geschaltet, die abgeglichen ist. wenn das Federteil 180 in einem Maß durchgebogen ist. das der Ausgangsstellung der Spann- 4^r> walze 42 (F'ig. 2) entspricht. Bei einer Rewegung der Spannwalze 42 aus der Ausgangsstellung, ändert sich der Widerstand der Dehnungsmeßstreifen 184 im Verhältnis zu der Bewegung. Dadurch kann die Brückenschaltung ein Ausgangssignal erzeugen, dessen Größe >n sich in einem Maß ändert, das proportional zu der Bewegung der Spannwalze 42 aus ihrer Ausgangsstellung ist.

Während des Betriebes der Bahnvorschubanordnung 20 kann die Beiriebsgeschwindigkeit der zugeordneten v> Druckpresse und der Druckpressenwalzen 24 und durch Änderung der Drehgeschwindigkeit der Hauptantriebswellc 74 der Druckpresse geändert werden. Natürlich führt dies zu einer Änderung der Geschwindigkeit, mit der die Bahnantriebswalze 36 durch die Ketten- bo antriebsanordnung 70 und das Spannungswellengetriebe 62 angetrieben wird. Wenn das von der Motorsteuerschaltung 52 hervorgerufene Drehzahländerungssigna! nur eine Funktion der Stellung der Spannwalze 42 ist. würde das gleiche Drehzahländerungssignal sowohl ir während schneller als auch während langsamer Bewegung der Bahn 23 hervorgerufen. Daher wäre die Zeit. für die den Motor 56 erforderlich ist. um die Umfangs-Druckprcssc angetrieben, so daß die Ausgangsspannung von dem Tachometer sich als eine direkte Funktion von Änderungen der Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle ändert. Der Betrieb des Tachometers 194 führt dazu, das an dem Knotenpunkt 1% ein positiver Spannungspegel und an dem Knotenpunkt 1% ein positiver Spannungspegel und an dem Knotenpunkt 198 ein negativer Spanmingspegel anliegt. Daher ändert sich die Spannung an einem Ausgangsknotenpunkt 202 der Brückenschaltung 190 sowohl hinsichtlich ihrer Größe als auch ihres Vorzeichens als ein direktes Produkt eines Signals, das die Aniriebsgeschwindigkeit der Druckpresse anzeigt, und eines anderen Signals, das die Stellung der Spannwalzc anzeigt. Da der Widerstand der Dehnungsmeßstreifen 184 sich als eine direkte Funktion von Änderungen der Stellung der Spannwalze 42 ändert, ist die Ausgangsspannung an dem Knotenpunkt 202 eine Funktion der Betriebsgeschwindigkeit der Druckpresse und der Stellung der Spannwalze.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß. wenn die Antriebsgeschwindigkeit der Druckpresse konstant gehalten und die Spannwalze 42 bewegt wird, das Maß. um das das Federteil IW) durchgebogen wird, und der Widerstand der Dehnungsmeßstreifen 184 sich in direktem Verhältnis zu der Bewegung der Spannwalze ändern. Dies führt zu einer Erhöhung oder Herabsetzung der Spannung an dem Ausgangsknotenpunkt 202 um ein Maß. das dem Maß und der Richtung der Bewegung der Spannwalze 42 direkt proptional ist, und mit einem Vorzeichen, das durch das Ausmaß und die Richtung der Bewegung der Spannwalze 42 bestimmt wird. Wenn die Geschwindigkeit der Druckpresse geändert wird, wird die Ausgangsspannung von dem Tachometer 194 um ein entsprechendes Maß geändert, um dadurch die Ausgangsspannung an dem Knotenpunkt 202 um das gleiche Maß zu ändern. Da die Spannung von dem Tachometer 194 quer zu der Brücke 190 angelegt ist, die durch die Dehnungsmeßstreifen 184 gebildet wird, ändert sich die Spannung an dem Ausgangsknotenpunkt 202 sowohl hinsichtlich ihres Vorzeichens als auch ihrer Größe als eine Funktion des Produktes der Druckpressengeschwindigkeit und der Spannwalzenstellung.

Die Ausgangsspannung an dem Knotenpunkt kann durch folgende Gleichung ausgedrückt werden.

c = LkS

wobei

c ure Ausgangsspannung an dem Knotenpunkt 202

ist,
E die Spannung ist. die von dem Tachometer 194 der Druckpresse quer an ilen Konienpunklesi 196 und

198 angelegt wird.
k ein Meßfaktor ist. der durch die physischen Ligensehaflen der Dehnungsmeßstreifen 184 bestimmt

wird und
5 die Durchbiegung pro Längeneinheit des Federteils 180 ist.

Die Ausgangsspanniing an dem Knotenpunkt 202 isi also das Produkt von zwei Faktoren, Liner dieser Faktoren ändert sich als eine Funktion von Änderungen der Druckpressengeschwindigkeit. Der andere l-akior anden sich als eine Funktion von Änderungen der Stellung der Spannwalze 42. F.in Spannungsverstärker 208 mit konstantem Verstärkungsgrad führt dem Anker des dü'icrmagnetischen Motors eine Spannung /u. die eine Funktion der Spannung an dem Knotenpunkt AiZ ist.

Infolge der Drehmoment-Betriebseigenschaften des Dauermagi.itmotors 56 wird eine negative Rückkopplung gebildet, um das gewünschte Drehmoment von dem Motor zu erhalten. Das Drehmoment von dem Dauerniagnetmotor 56 sollte über einen groUen Bereich j veränderlich sein. Unter bestimmten Betriebsbedingungen kann der Motor praktisch als eine Bremse wirken. Der Motor muß also in der Lage sein, in allen vier Quadranten seiner Drehzahl-Drehmomcnteigcnschaften zu wirken. Um zu gewährleisten, daß der Motor eine Drehzahl liefert, die der Ausgar.gsspannung an dem Knotenpunkt 202 proportional ist. wird negative Rückkopplung verwendet. Um diese negative Rückkopplung hervorzurufen, wird das Ausgangssignal von einem Tachometer 212, der von dem Dauermagnetmoior 56 angetrieben wird, über einen Widerstand 214 zu der summierenden Verbindung des Verstärkers 208 übertragen.

Aus der vorangehender. Beschreibung is; ersichiücn. daß die Bahnvorschub- und Zufuhranordnung 20 eine Bahnantriebswalze 36 für den Vorschub einer Hahn 21 zu Druckpressen- oder Aufnahmewal/en 24 und 26 umfaßt. Die Bahnantriebswalzc 36 wird durch ein Spannungswellengetriebe 62 angetrieben, das ein Antriebsteil 66 aufweist, das von einer Kettenantriebsanordnung 70 von der Antriebswelle 74 der Druckpresse mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die der Drehgeschwindigkeit der Prcssenwalzen 24 und 26 proportional ist. Ein Wellengetriebe 60 weist ein Spannungs- oder Dehnungserzeugerteil 94 auf. das dahingehend betätigbar ist, eine relative Bewegung zwischen einem Abtriebsteil 88 des Spannungswellcngctriebcs 62 und dem Antriebsteil 66 zu bewirken, um dadurch die Drehgeschwindigkeit des Abtriebstcils 88 und der Bahnantriebswalze 36 gegenüber der Drehgeschwindigkeit der Pressenwalze 24 und 26 zu ändern.

Um den Betrieb des Wellengetriebes 60 zu bewirken, ist ein Dauermagnet-Steuermotor 56 entweder in Vorwärtsrichtung oder in Rückwärtsrichtung betätigbar, um einen Riemen 100 anzutreiben, der mit dem Dehnungs- oder Spannungserzeugerteil 94 des Funktionsgenerator verbunden ist. Der umkehrbare Motor 56 ist durch die Motorsteuerschaltung 52 in Abhängigkeit von der Bewegung der hohlen Sp'nnwalzc 42 aus ihrer in F i g. 2 gezeigten neutralen Stellung erregbar. Bei Bewegung der Spannwalze 42 und einer Änderung der Länge der Schleife 38 stellt die Tastanordnung 48 das maß fesi. um das die Spannwalze 42 um die Halterungswclle gedreht wird, um ein Signal zu erzeugen, das dem Mau

dieser Bewegung direkt proportional ist. Dieses Signal wird mit einem Faktor multipliziert, der der Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle 74 der Druckpresse direkt proportional ist. um dem Motor 5h eine Ausgangs

, spannung /u/iiluhren. Diese Ausgangsspanniing isi das Produkt von Faktoren, die durch die Stellung der Spannwalze 42 und die Drehgeschwindigkeit der Druckpressen/v linder 24 und 26 bestimmt werden. Daher bewirkt die Ausgangsspanniing. daß der Daucrma

hi gnetmotor 56 das Wellengetriebe 60 mit einer Geschwindigkeit antreibt, die dem Produkt der Prcsscngeschwindigkeit und der Spannwal/enstellung proportional ist. um die Umfangsgeschwindigkeit der Bahnanlriebswal/e 36 entweder zu erhöhen oder herabzuset-

i) /en.

Ilier/u4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung für das gesteuerte Zuführen von Bandmaterial zu Druckmaschinen, mil einem motorischen, durch Rollen gebildeten Bandantrieb, mit einer bewegungsaufwärts des Bandaniriebes befindlichen Führungswalze, von welcher das Band abläuft, mit einer gleichfalls bewcgungsaufwäris des Bandantriebes angeordneten, als Tänzerwalze ausgebildeten Spannwalze, und mit einer in Abhängigkeit der Bandspannung Ist- und Sollwert-Signale verwendenden Regclanordnung zum korrigierenden Antrieb der Führungswalze, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungswalze (36) mit einem bewegungsumkehrbaren, bei Gleichgewichtslage der Spannwalze (42) inaktiven Spannungswellengetriebe (62) gekoppelt ist. wobei das Spannungswellengetriebe (62) ein Antriebsteil (66) aufweist, das von einen: der Führungswalze zugeordneten Hauptantrieb (741 mit einer Geschwindigkeit antreibbar ist, welche eine direkte Funktion der Drehgeschwindigkeit der Rollen (24,26) des Bandaniriebes ist. daß das Spannungswellengetriebe (62) ferner ein Abtriebsteil (88) aufweist, welches mit der durch den Hauptantrieb (74) drehbaren Führungswalze (36) verbunden und mit einer Geschwindigkeit antreibbar ist, die eine Funktion der Geschwindigkeit des Antriebsteils (66) ist, derart, daß die Drehgeschwindigkeit des Abtriebsteils (88) und der Führungswalze (36) im Verhältnis zur Drehgeschwindigkeit des Antriebsisils (66) und der Rollen (24, 26) änderbar ist. wobei zu diesem Zweck das Spannungswellengetriebe (62) mit einem in Vurv/ärts- und Rüekwärtsrichtung wirkenden Motor (56) v_vrbundcn ist. daß die Spannungswalze (42). bewcgungsabwärts der Führungswalze (36) befindlich, als hohler Zylinder geringer Masse ausgebildet und am freien Ende eines schwenkbaren Arms (164) gelagert ist. dessen in Abhängigkeit von der ßandspannung sich vollziehende Schwenkbewegungen durch eine Abtasteinrichtung (180,184) abgreifbar sind, wobei die Spannwalzc (42) mittels einer Spanneinrichtung(130,132) zum Zwekke der Erzeugung einer konstanten Zugspannung an das Band (23) andrückbar ist. und daß die Abtasteinrichtung (180, 184) an eine Steuereinrichtung (52) für den Motor (56) des Spannungswellengeiriebcs (62) angeschlossen ist, wobei die Steuereinrichtung ein Steuersignal erzeugt, welches dem multiplikativen Produkt zweier Signale entspricht, von welchen das eine Signal durch die Geschwindigkeit der durch das Band zu beschickenden Einrichtung (Druckmaschine) gebildet ist, während das zweite Signal der Position der Spannwalze (42) bezüglich einer vorbestimmten Gleichgewichtslage entspricht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung mit einem drehfest mit dem schwenkbaren Arm (164) verbundenen Federkörper (180) versehen ist. welcher an einen neben dem Arm angeordneten Anschlug (182) unter Durchbiegung andrückbar ist. und daß am Federkörper (180) mehrere entsprechend der Biegung des Federkörpers Signaliiiiderungcn auslösende DeIinungsmeßclcmcnie (184) befestigt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß clic Spanneinrichtung aus zwei Druckluftzylindern (130, 132) besieht, welche mit ihren Kolbenstangen ;in den beiden Enden der die Spann

walzc (42) tragenden Welle (146) angreifen.