DE2329177A1

DE2329177A1 - Vorrichtung zur registerhaltigen abstimmung von walzen auf eine durchlaufende werkstoffbahn

Info

Publication number: DE2329177A1
Application number: DE2329177A
Authority: DE
Inventors: Richard Feldkaemper
Original assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Current assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Priority date: 1973-06-07
Filing date: 1973-06-07
Publication date: 1975-01-02
Also published as: DE2329177C2

Description

15 604 Go/wo 6. Juni 1973

Firma Windmöller ft Hölscher, 4540 Lengerich

Vorrichtung zur registerhaltigen Abstimmung von Walzen auf eine durchlaufende WerkStoffbahn

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur registerhaltigen Abstimmung von an einer laufenden Werkstoffbahn in Abstand voneinander angreifenden Walzen oder Walzenpaaren, die miteinander über ein Differentialgetriebe in Antriebsverbindung stehen, auf auf dieser Bahn vorgesehene Marken, vorzugsweise einer Messerwalze auf eine von einem Vorzugswalzenpaar bewegte bedruckte Bahn, wobei zwei Aus- oder Eingänge des Differentialgetriebes mit je einer der Walzen oder einem der Walzenpaare in formschlüssiger Verbindung stehen und über den dritten Eingang eine zusätzliche Antriebsbewegung einspeisbar ist.

Aus dem DT-Gbm 1 937 165 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Schlauchstücken aus einer oder mehreren einlagig auf Vorratsrollen aufgewickelten Werkstoffbahnen bekannt, bei welcher ausser dem in Transportrichtung hinter der Schlauchbildestation vorgesehenen Vorzugswalzenpaar mindestens ein weiteres Vorzugswalzenpaar zwischen der Vorratsstation und der Schlauchbildestation angeordnet ist, die über zwei Einbzw. Ausgänge eines Kegelraddifferentialgetriebes zum Einhalten einer gewünschten Bahnspannung durch entsprechende Zuordnung der Umfangsgeschwindigkeiten der beiden Vorzugswalzenpaare in formschlüssiger Antriebsverbindung stehen, wobei der dritte Eingang des Differentialgetriebes mit dem

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Ausgang eines stufenlos verstellbaren Reibradgetriebes verbunden ist, dessen eines, als Planrad ausgebildetes Reibrad mit dem Ausgangssonnenrad des Differentialgetriebes verbunden ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird eine dauernde Verstellung des Verhältnisses der Drehzahlen der beiden Vorsugswalzenpaare durch Verstellung des stufenlos verstellbaren Reibradgetriebes erreicht* Das in der bekannten Vorrichtung verwendete Getriebe gestattet einen schnellen Moment-Ausgleich plötzlich auftretender Bahnspannungsänderungen nicht« Weiterhin sind sogenannte Fotozellengetriebe bekannt, die aus· zwei hintereinandergeschalteten Differentialgetrieben bestehen, die jeweils durch von Fotosellen gesteuerten Stellmotoren gesteuert werden und von denen das eine der Grobverstellung und das andere der Feinverstellung dient.

Bei einem anderen bekannten fotoelektrischen Schnittregisterregler ist zwischen das angetriebene Vorzugswalzenpaar und den Messerzylinder ein Differentialgetriebe geschaltet, wobei ein Stellmotor über das Differentialgetriebe die Phasenlage des Schnittes zum Druck Ändert und zwischen den Zugwalzen und den Messerwalzen ein stufenlos veränderliches Stellgetriebe angeordnet ist, das über den Stellmotor die Obersetzung des Getriebes und damit das Format ändert (Dauerverstellung).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die bekannten Vorrichtungen abzuwandeln und zu vereinfachen, so dass das Verhältnis der Drehzahlen der an der durchlaufenden Werkstoffbahn angreifenden Walzen unabhängig von der Dauerverstellung bei Bedarf nur mit einem Differentialgetriebe schnell verstellbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, dass der Eingang für die

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zusätzliche Antriebsbewegung mit einem Hydromotor verbunden ist, der von einer von dem Walzenantrieb angetriebenen Hydropumpe gespeist wird, deren Fördermenge durch eine Dauerverstelleinrichtung auf die jeweilige zwischen den Marken liegende Bahnabschnittlänge einstellbar ist, und dass eine Einrichtung zur Momentverstellung der Fördermenge bei plötzlichen Bahnabschnittlängenschwankungen vorgesehen ist. Sowohl die Dauerverstelleinrichtung als auch die Momentverstel!einrichtung können durch die auf der Werkstoffbahn angebrachten Marken abtastenden Fototaster gesteuert sein. Bleibt der Abstand der Marken im wesentlichen konstant und sind nur unregelmässige Schwankungen dieser Marken zu befürchten, kann die Dauereinstellung fixiert werden, so dass nur noch die durch einen Fototaster gesteuerte Momentverstellung zum Ausgleich plötzlich auftretender Druckmarkenabweichungen wirksam wird.

Zur Momentverstellung kann eine pneumatische oder hydraulische Kolbenzylindereinheit vorgesehen werden, bei der die durch den Kolben getrennten Zylinderräume mit einer Druckausgleichsleitung verbunden sind, wobei eine den Kolben auf die der Dauereinstellung entsprechende Stellung zurückführende Einrichtung vorgesehen ist. Wird eine Momentverstellung notwendig, führt die Hydropumpe dem Hydromotor eine entsprechend vermehrte oder verminderte Schluckmenge von Druckflüssigkeit zu. Bleiben plötzliche Schwankungen des Abstandes der Druckmarken aus, so stellt sich die Hydropumpe von selbst wieder auf die der Dauereinstellung entsprechende Fördermenge von Druckflüssigkeit ein, dia dem normalen Druckmarkenabstand entspricht. Erst wenn dauernde Abweichungen von dem der Dauereinstellung entsprechende Druckmarkenabstand erfolgen, ist eine entsprechende Nachstellung der Dauereinstellung notwendig.

Die Momentverstellung der Fördermenge der Hydropumpe erfolgt zweckmässigerweise gegen die Kraft zweier im Angriffspunkt

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der Momentverstellkraft auf dem Stellhebel der Hydropumpe verbundener Federn, wobei die Ruhelage der Federn der Dauereinstellung entspricht.

Da die Hydropumpe von dem Walzenantrieb angetrieben wird, kann es vorkommen, dass von dieser durch Momentverstellung bei plötzlich auftretenden grossen Druckmarkenabweichungen die zur Verstellung der Walzendrehzahlen von dem Hydromotor benötigte Schluckmenge nicht gefördert werden kann, wenn beispielsweise die Walzendrehzahl zu gering ist, um die Hydropumpe mit einer der plötzlich benötigten Fördermenge entsprechenden Drehzahl anzutreiben. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine beliebige Momentverstellung unabhängig von der Walzendrehzahl zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass für die Momentverstellung eine zusätzliche Hydropumpe mit eigenem Motor vorgesehen ist, die die der Momentverstellung entsprechende Menge von Druckflüssigkeit über ein Steuerventil in die Druckleitung der der Dauerverstellung dienenden Hydropumpe einspeist. Eine Momentverstellung im entgegengesetzten Sinne kann über ein Steuerventil erfolgen, durch das Druckflüssigkeit von der Druckleitung in die Saugleitung der der Dauerverstellung dienenden Hydropumpe zurückgeleitet wird. Damit wird die Momentverstellung von dem Walzenantrieb unabhängig, so dass auch bei stillstehenden oder langsamlaufenden Walzen ein Momentausgleich in dem gewünschten Ausmass herbeigeführt werden kann.

Die genannten Teilaufgaben können in anderer Ausgestaltung der Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art, bei der zwei Ein- bzw. Ausgänge des Differentialgetriebes miteinander über ein stufenlos verstellbares Getriebe verbunden sind, auch dadurch gelöst werden, dass die Dauerverstellung zur Einstellung auf die jeweilige zwischen den Marken liegenden Bahnabschnittlänge durch entsprechende Ein-

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stellung des stufenlos verstellbaren Getriebes erfolgt und dass zur Momentverstellung zwischen einem Ausgang des stufenlos verstellbaren Getriebes und einem Eingang des Differentialgetriebes ein umlaufender Bremsgetriebemotor, dem über Schleifringe Strom zugeführt wird, angeordnet ist. Der gewünschte Momentausgleich wird durch entsprechenden Vor- oder Rücklauf des Bremsgetriebemotors erreicht, wobei eine Drehrichtungsumkehr durch Phasenumschaltung erfolgen kann. Durch kurzfristige Einschaltung des Bremsmotors lassen sich unabhängig von dem Walzenantrieb sowie unabhängig von der gewählten Dauerverstellung plötzliche Abstandsschwankungen der Marken oder Druckmarken schnell ausgleichen.

Die Dauereinstellung des stufenlos verstellbaren Getriebes erfolgt zweckmässigerweise durch einen Steuermotor, der von einem die Druckmarken abtastenden Fototaster gesteuert wird. Während die Dauerverstellung über den die Ausgleichsräder tragenden Steg erfolgen kann, ist der umlaufend* Bremsgetriebemotor zweckmässigerweise in der von der Messer- oder der Vorzugswalze angetriebenen Getriebewelle angeordnet. Da der Bremsmotor in der Regel nicht laufen wird, so dass er bei angezogenen Bremsen eine starre Verbindung darstellt, ist er zweckmässigerweise in der Antriebsseite des Differentialgetriebes angeordnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 ein die Vorzugswalzen mit der Messerwalze verbindendes Differentialgetriebe mit einer den Hydromotor speisenden Hydropumpe,

Fig. 2 einen von zwei Hydropumpen gespeisten Hydromotor und

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Flg. 3 ein mit dem Differentialgetriebe verbundenes

stufenlos verstellbares Getriebe mit Bremsmotor.

Eine mit Druckmarken versehene Schlauchbahn S wird von dem aus den Walzen 1 und 2 bestehenden Vorzugswalzenpaar, die über die Zahnräder 3,4 miteinander in Antriebsverbindung stehen, vorgezogen. Im Abstand beispielsweise einer aus der Schlauchbahn S herzustellenden Schlauchabschnittlänge ist hinter dein Vorzugswalzenpaar 1,2 eine Messerwalze 5 angeordnet. Die Welle 33 dieser Messerwalze wird von dem Maschinenhauptantrieb A angetrieben und trägt an ihrer dem Antrieb gegenüberliegenden Seite das Zahnrad 8, das mit dem auf der Welle 26 des Differentialgetriebes 9 befestigten Zahnrad 7 in Antriebsverbindung steht, wobei diese über eine Kette oder Zahnräder hergestellt werden kann, falls die Zahnräder 7,8 nicht unmittelbar miteinander kämmen. Auf der Getriebewelle 26 ist das Eingangssonnenrad 32 befestigt, das mit dem in dem als Gehäuse 27 ausgebildeten Steg gelagerten Planetenrad 23, das mit dem Planetenrad verbunden ist, kämmt. Das Planetenrad 29 kämmt seinerseits mit dem Ausgangssonnenrad 30, auf dessen aus dem Steggehäuse 27 herausgeführter Nabe 34 das Zahnrad 31 befestigt ist, das mit dem Antriebsrad 6 für das Vorzugswalzenpaar 1,2 in Antriebsverbindung steht. Das Steggehäuse 27 ist einerseits mit dem auf der Getriebewelle 26 drehbar aber axial unverschieblich gelagerten Zahnrad 35 verbunden und andererseits auf der Nabe 34 des Ausgangsplanetenrades 30 gelagert, Das Ausgangsplanetenrad 30 ist ebenfalls drehbar, aber axial unverschieblich auf der Getriebewelle 26 gelagert.

Mit dem auf der Messerwalzenwelle 33 befestigten Zahnrad steht weiterhin das Antriebszahnrad 11 der Hydropumpe 10 in Antriebsverbindung. Die Hydropumpe 10 speist über die Druckleitung 13 den Hydromotor 12, mit dem sie weiterhin über die Rückleitung 14 verbunden ist. Die Fördermenge der

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Hydropumpe 1O wird durch Verschwenken des Hebels 15 geregelt. An dem Stellhebel 15 sind im Punkte 36 die vorgespannten Schraubenzugfedern 18,19 befestigt, deren andere Enden in auf der Zahnstange 16 angeordneten Zapfen 20,21 eingehängt sind. Die in einer nicht dargestellten Führung längsverschieblich angeordnete Zahnstange 16 kann durch den Motor über ein mit der Zahnstange 16 kämmendes Ritzel verstellt worden. An dem freien Ende des Stellhebuls 15 ist die Kolbenstange einer pneumatischen oder hydraulischen Kolben-Zylindereinheit 22 angelenkt, die ihrerseits gelenkig mit dem Maschinengestell verbunden ist.

Zur registerhaltigen Abstimmung der Messerwalze 5 auf die auf der von dem Vorzugswalzenpaar 1,2 vorgezogenen Schlauchbahn S angeordneten Druckmarken sind nicht dargestellte Fototaster vorgesehen, die auf die Druckmarken einstellbar sind und den Antriebsmotor 17 im Sinne einer Dauerverstellung und die Kolbenzylindereinheit 25 über ein nicht dargestelltes Magnetventil im Sinne einer Momentverstellung beeinflussen. Zwischen den Zylinderräumen 2 4 und 2 5 der Kolbenzylin dereinheit 22 ist eine ggf. auch in dem Kolben 23 angeordnete Ausgleichsleitung vorgesehen, die eine langsame Verschiebung des Kolbens 23 in dem Zylinder gestattet. Ist eine Verschiebung der Zahnstange 16 zur Herbeiführung einer Dauerverstellung oder durch Verschiebung des Kolbens 2 3 eine Moraentverstellung erfolgt, so bewegen die Federn 18,19 den Stellhebel 15 in die zwischen den Zapfen 20,21 befindliche Mittellage, in der sich die Federkräfte aufheben. In dieser Mittellage wirkt sich nur die durch den Motor 17 eingestellte Dauereinstellung aus, in der dem Hydromotor 12 eine konstante Schluckmenge zugeführt wird. Der Hydromotor 12 treibt sodann über das Zahnrad 37 das mit dem Steg 27 verbundene Zahnrad 35 mit konstanter Drehzahl an, so dass im konstanten Bahnabstand die Einschnitte durch die Messerwalze 5 erfolgen.

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Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zu der nur der Dauereinstellung dienenden Hydropurape 10 eine weiteronur der Momentverstellung dienende Hydropumpe 3C vorgeshen, die über das Zahnrad 43 von einem nicht dargestellten Motor dauernd angetrieben wird. Erfolgt keine Momentverstellung, wird die von der Hydropumpe 3s geförderte Druckflüssigkeit im Kreislauf geführt. Im Falle einer Momentverstellung wird die von dem Motor 12 benötigte zusätzliche Schluckmenge über die Leitung 41 sowie das Steuerventil39 in die Druckleitung 13 des Hydromotors 12 eingespeist.

Eine Momentverstellung in entgegengesetztem Sinne erfolgt dadurch, dass über das Steuerventil 40 aus der Druckleitung 13 Druckflüssigkeit entnommen und in die Saugleitung 14 eingeleitet wird. Da der Stellhebel 15 der Hydropumpe 10 nur der Dauerverstellung dient, ist dieser fest an die Zahnstange 44 angelenkt, die von dem Motor 17 entsprechend der gewünschten Dauerverstellung verschoben wird.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Vorzugswalzenpaar 1,2 über die von dem Maschinenantrieb A angetriebene Messerwalzenwelle 33 unter Zwischenschaltung des Differentialgetriebes 9 angetrieben. Hierbei kömmt das auf der Messerwalzenwelle 33 fest angeordnete Zahnrad 8 mit dem Zwischenzahnrad 50, das seinerseits das mit der Getriebewelle 26 verbundene Zahnrad 7 antreibt. Mit der Getriebewelle 26 ist die Statorwelle des Bremsmotors 51 festverbunden, während der Stator des Bremsmotors 51 auf dem Flansch 63 das stufenlos verstellbaren Getriebes 53 über Kugellager 62 gelagert ist. Der Rotor des Bremsmotors 51 weist weiterhin einen zentralen Wellenstummel 61 auf, der über das Kupplungsstück 59 mit der Ausgangswelle 56 des stufenlos verstellbaren Getriebes 53 verbunden ist. Der andere Ausgang bzw. Eingang 57 des stufenlos verstellbaren

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Getrfebes 53 ist über das Kupplungsstück 58 mit der Welle verbunden, die an ihrem Ende das Zahnrad 54 trägt, das mit dem Stegzahnrad 35 des Differentialgetriebes 9 in Antriebsverbindung steht. Als stufenlos verstelibaresGetriebe 53 kann ein übliches PIV-Getriebe Verwendung finden, dessen Drehzahl über den Steuermotor 55 einstellbar ist. Der Steuermotor 55 wird von einem nicht dargestellten Fototaster gesteuert und dient der Dauereinstellung des Drehzahlverhältnisses zwischen Messerwalze und Vorzugswalzenpaar 1,2. Da zur Momentverstellung nur geringe Drehzahlen erforderlich sind, ist der Bremsmotor 51 mit einem nicht dargestellten Getriebe versehen, das zweckmässigerweise aus einem Planetengetriebe besteht, dessen Antrieb- und Antriebswelle miteinander fluchten und das mit geringer axialer Baulänge hohe Übersetzungsverhältnisse zulässt.

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Claims

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Patentansprüche

/1.!Vorrichtung zur registerhaltigen Abstimmung von an einer laufenden Werkstoffbahn in Abstand voneinander angreifenden Walzen oder Walzenpaaren, die miteinander über ein Differentialgetriebe in Antriebsverbildung stehen, auf auf dieser Bahn vorgesehene Marken, vorzugsweise einer Messerwalze auf eine von einem Vorzugswalzenpaar bewegte bedruckte Bahn, wobei zwei Aus- oder Eingänge des Differentialgetriebes mit je einer der Walzen oder einem der Walzenpaare in formschlüssiger Verbindung stehen und über den dritten Eingang eine zusätzliche Antriebsbewegung einspeisbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang (35) für die zusätzliche Antriebsbewegung mit einem Hydromotor (12) verbunden ist, dir von einer von dem Walzenantrieb angetriebenen Hydropumpe (10) gespeist wird, deren Fördermenge durch eine Dauerverstelleinrichtung (15,16,17) auf die jeweilige, zwischen den Marken liegende Bahnabschnittlänge einstellbar ist, und dass eine Einrichtung zur Momentverstellung (22) der Fördermenge bei plötzlichen Bahnabschnittlängenschwankungen vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Momentverstellung eine pneumatische oder hydraulische Kolbenzylindereinheit (23,25) vorgesehen ist, bei der die durch den Kolben (2 3) getrennten Zylinderräume (24, 25) mit einer Druckausgleichsleitung verbunden sind, und dass eine den Kolben (23) auf die der Dauereinstellung entsprechende Stellung zurückführende Einrichtung (18,19,20,21) vorgesehen ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mor.ientverstellung gegen die Kraft zweier im Angriffspunkt (36) der Momentverstellkraft verbundener Federn (18,19) erfolgt, wobei die Ruhelage der Federn (11,19) der vorhandenen. Dauereinstellung entspricht.
•1. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Momentverstellung eine zusätzliche Hydropumpe (38) mit eigenem Motor vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydromotor (10) mit dem die Ausglaichsräder (2?, 29) tragenden Steg (27) des Differentialgetriebes (9) verbunden ist.
6. Vorrichtung zur registerhaltigen Abstimmung von an einer laufenden Werkstoffbahn in Abstand voneinander angreifenden Walzen oder Walzenpaaren, die miteinander über ein Differentialgetriebe in Eintriebsverbindung stehen, auf auf dieser Bahn vorgesehene Marken, vorzugsweise einer Messer-walze auf eine von einem Vorzugswalzenpaar bewegte bedruckte Bahn, wobei zwei Aus- oder Eingänge des Differentialgetriebes mit je einer der Walzen oder einem der Walzenpnare in formschlüssiger Verbindung stehen und über den dritten Eingang eine zusätzliche Antriebsbewegung einspeisbar ist und zwei Ein- bzw. Ausgänge des Differentialgetriebes miteinander über ein stufenlos verstellbares Getriebe verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauerverstallung zur Einstellung auf die jeweilige, zwischen den Marken liegende Bahnabschnittlänge durch entsprechende Einstellung des stufenlos verstellbaren Getriebes (53) erfolgt und dass zur Momentverstellung zwischen einem Ausgang (56.) des stufenlos verstellbaren Getriebes (53) und einem Eingang (26) des Differentialgetriebes (9) ein umlaufender Bremsgetriebemotor (51), dem über Schleifringe Strom zugeführt wird, angeordnet ist.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauereinstellung durch das stufenlos verstellbare Getriebe (53) über einen Steuermotor (55) erfolgt.

B. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der umlaufende Bremsgetriebemotor (51) in der von der Messerwalze (5) oder der Vorzugswalze (1) angetriebenen Getriebewelle (26) angeordnet ist.

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