DE2508041A1

DE2508041A1 - Abwickelsteuertrommel mit veraenderlicher geschwindigkeit

Info

Publication number: DE2508041A1
Application number: DE19752508041
Authority: DE
Inventors: Dinesh Gulabrai Punater
Original assignee: Harris Corp
Current assignee: Harris Corp
Priority date: 1974-02-27
Filing date: 1975-02-25
Publication date: 1975-08-28
Also published as: FR2261957B1; GB1482367A; JPS50122307A; CA1029702A; FR2261957A1; US3938437A

Description

55 Public Square Cleveland/Ohio/USA

ABWICKELSTEUERTROMMEL MIT VERÄNDERLICHER GESCHWINDIGKEIT

Priorität vom 27. Februar 197** in USA, Ser. No. kh6 1 38

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Bearbeitung einer Bahn und bezieht sich insbesondere auf eine Maschine zur Herstellung kontinuierlicher Geschäftsformulare.

Die Herstellung kontinuierlicher Geschäftsformulare hat lange Zeit, besondere und schwierige Einwendungen geschaffen. Die Formulare werden in beachtlichen Längen gebildet und weisen gewöhnlich verschiedene Schichten auf (d.h. eine obere Originalschicht, eine mittlere Kohleschicht und eine Grundkopie). Jede Schicht oder Lage ist normalerweise separierbar mit den anderen verbunden, und jedes einzelne Formblatt ist an das nächste Formblatt mit der eigenen Lage durch Perforations-

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linien verbunden, so daß die Formblätter kontinuierlich benutzt werdenicönnen und dann notwendigenfalls Stück um Stück getrennt werden können. Hierzu ist eine extreme Genauigkeit bei der Herstellung dieser Formblätter erforderlich, da sich selbst kleinste Maßfehler als unannehmbar verstärkend erweisen, wenn sie über die Länge einiger hundert Formblätter wiederholt werden.

Bei dem herkömmlichen ^rucken einzelner Bögen (oder einer einzelnen Kopie) wird jede Seite (oder jeweils ein paar Seiten, wie z.B. bei einem charakteristischen Zeichen oder einem Stempel) von den anderen getrennt und an einer bestimmten Stelle einzeln auf Größe geschnitten. Bei einem typischen Druckdurchlauf sind deshalb kleine Größendifferenzen üblich und werden routinemäßig angepaßt, wenn die einzelnen Seiten auf Größe eingestellt werden.

Dies ist jedoch bei kontinuierlichen Geschäftsformpapieren nicht der Fall. Wenn die obere (Original)-Kopie eines Geschäft sformulares etwa 0,025^ mm (0,001 Zoll) langer ist als das entsprechende "Duplikat" (das darunter anzuordnende), dann wird eine kontinuierliche Rolle von tausend solcher Formblätter das letztere obere (Original-) Formblatt um 25» ^ mm (1 Zoll) aus dem Register mit seinem entsprechenden unteren (Duplikat-) Formblatt herausgeschoben finden. Die Toleranzen müssen tatsächlich viel enger als die genannten sein, und es war deshalb in der Industrie übliche Praxis, nicht

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gewöhnliche Druckpressenverfahren anzuwenden, da sie nicht die erforderlichen Genauigkeiten hervorbringenο

Ein Großteil der Schwierigkeit liegt im Papier selbst: Es ist ein Naturstoff und hat deshalb einen Elastizitätsmodul. Es längt sich, wenn es unter Zug gelangt und kehrt bei Entlastung wieder zurücko Die Längung ist klein, kann aber über die Länge einer Rolle kontinuierlicher Formblätter gesehen erheblich sein_o Auch die Änderungen des Feuchtigkeitsgehalts von einem Papierteil zum anderen macht die feuchteren Teile länger. Es ist typisch, daß die Kanten einar Papierrolle oder Papierwickel während der Lagerung Feuchtigkeit absorbieren, und dann laufen die Kanten mit Durchhang oder locker in der Druckerpresse. Auch der Druck auf das Papier im Walzenspalt der Druckerpresse macht das Papier quer (kreuzweise) länger.

Bei herkömmlichen Pressen zum Drucken einzelner Seiten werden gewöhnlich Spannungen von 0,907 bis h_f^h kg (2 bis 10 Pfund) pro 25,4 mm (pro Zoll) verwendet, um die Schlaffheit der Bahnkanten aufzunehmen und die gewünschte Bahnsteuerung vorzusehen. Bei der Freigabe solcher Spannungen ist das Kürzen der Bahn kein Problem, da die Seiten einzeln auf Maß geschnitten werden. Die Spannungen werden auch bei der Herstellung kontinuierlicher Geschäftsformulare verwendet, sind aber gewöhnlich auf 0,227 bis 1,36 kg (1/2 bis 3 Pfund) pro 25t4 mm (pro Zoll) begrenzt, um das elastische Zusammenziehen zu begrenzen, wenn die Bahn freigegeben oder entlastet wird. _ 2| _

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Es sind zusätzliche Vorsichtsmaßnahmen getroffen worden, um festzustellen, daß die Bahn sich -von einer Stufe zur nächsten beim Drucken kontinuierlicher Geschäftsformulare gleich verhält. Hierzu ist es notwendig, in der Druckerpresse sorgfältig die Spannung von Stufe zu Stufe zu verändern, die Bahnrollen unter präzisen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedinguiipn zu lagern, an einem einzigen Tag einen gesamten Druckbetrieb zu durchlaufen, um sich verändernde Umgebungseinflüsse zu vermindern, usw. Wo es zweckmäßig ist, werden die verschiedenen Lagen des Mehrfachlagengeschäftsformulares aus demselben Teil der Papierzuführrolle genommen (d.h. die Rolle hat oft doppelte oder dreifache Breite, so daß alle auf Papier gedruckten Formulare, die von rechts von der Rolle abgezogen sind, mit Formularen verglichen oder zusammengebracht werden, die von der rechten Seite abgezogen werden, solche von links mit von links abgezogenen anderen zusammengebracht werden, usw₀) Infolge dieser Vorsorgemaßnahmen kann die Bahn normalerweise mit einem hohen Grad an Genauigkeit gesteuert werden. In den US-Patentschriften 3 249 316 und 3 592 133, die auch auf die Anmelderin dieser Anmeldung zurückgehen, sind Maschinen beschrieben, die zur genauen Bahnsteuerung während des Druckverfahrens verwendet werden.

Wenn eine gegebene Länge Papier in eine Presse eingemessen wird, folgt daraus, daß eine entsprechende Papierlänge aus der Presse ausgegeben wird» Die Präzisionsabwickeltrommeln,

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die in den oben erwähnten Patentschriften beschrieben sind, messen das Papier in die Druckerpresse mit genau gesteuerten Raten bzw. Geschwindigkeiten ein_o Bei einigen Tätigkeiten kann eine Abwickeltrommel entsprechend ausgewählt werden, um bruchteilig mehr Papier als erwünscht zu liefern, und ein einstellbarer Anschlagpuffer bzw. eine Dämpferstrebe wird dann verwendet, um das Papier dadurch zu kürzen, daß man es unter Spannung setzt, wenn es auf die Trommel zugeführt wird. Durch das Spannen des Papiers wird es durch den Anschlagpuffer etwas gestreckt, während es von der Trommel gedehnt wird, so daß die tatsächliche Länge des Papiers vermindert wird, wenn die Spannung später entlastet wird. Durch Einstellen des Anschlagpuffers können extrem kleine Veränderungen der Geschwindigkeit, mit welcher das Papier in die Presse eingeführt wird (und damit die Länge des Papiers), vorgenommen werden.

Gelegentlich verändern sich die Betriebsbedingungen so stark, daß normale Einstellungen der Maschine die Bahn nicht mit der zweckmäßigen Geschwindigkeit zuführen. Beispielsweise können jahreszeitlich bedingte Veränderungen der Temperatur und Feuchtigkeit so zusammenwirken, daß die Bahn durch keine vernünftige Einstellung des Anschlagpuffers geeignet eingestellt wird.

Um dieses Problem zu verstehen, muß man bemerken, daß Dicken-Veränderungen der Bahn die Geschwindigkeit, mit welcher die Bahn von der Abwiekeltrommel zugeführt wird, beeinflussen

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können, Das heißt, die Geschwindigkeit der Papierbahn ist eine Funktion des "effektiven Radius" der Abwickeltrommel (für eine gegebene Drehgeschwindigkeit). Der"effektive Radius" der Trommel ist derjenige Trommelradius, der bezüglich der "neutralen Achse" der Papierbahn gemessen wird. Diese Achse weist im allgemeinen etwa die Hälfte der Dicke des Papiers auf, da sie die Achse in der Bahn ist (in der Richtung ihrer Dicke), in welcher die Bahn sich weder verkürzt,(zusammenzieht) noch längt (dehnt), wenn sie auf die Abwickeltrommel gewickelt wird. Unter der Annahme einer gekrümmten Gestalt um die Trommel wird offensichtlich die innere Oberfläche der Bahn notwendigerweise kürzer als ihre äußere Fläche sein, so daß eine gewisse Kürzung oder Längung der einen oder der anderen Oberfläche stattfinden muß. An einer gewissen Stelle in der Bahn (zwischen oder auf einer Oberfläche) erfolgt weder eine Kürzung noch eine Längung, und dies ist die neutrale Achse der Bahn. Da die neutrale Achse der Bahn gewöhnlich mit Veränderungen der Bahndicke sich verändert, kann sich die Geschwindigkeit, mit welcher das Papier von der Abwickeltrommel zugeführt wird, mit Veränderungen in der Bahndicke sowie mit Veränderungen des Trommeldurchmessers verändern» Je größer der "effektive Radius" ist, umso schneller wird die Bahn zugeführt.

Bei einem Versuch, Umgebungsveränderungen zu kompensieren, wurden elektrische Heizer in einer Abwickeltrommel verwendet, um mittels der thermischen Expansion ihren effektiven Durchmesser zu vergrößern. Nach einem anderen Versuch hat man

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die Trommel in der Hälfte gespalten und zur Veränderung des Trommeldurchmessers eine Hebeschraube oder Schraubspindel verwendet. Bei einem weiteren anderen Versuch hat man drei Trommeln verwendet, die jede eine halbe Größe und einen etwas anderen Durchmesser hatte, so daß für die bestehenden Bedingungen die geeignete Trommel verwendet werden konnte. Nach einem weiteren früheren Versuch verwendete man einen stufenlos vorand er liehen Antrieb für eine Trommel mit erheblicher Größe. Keiner dieser Vorschläge arbeitete. Die Trommel konnte nicht zufriedenstellend erwärmt werden; sie konnte nicht genau gespalten werden; Dreifachtrommeln zeigten sich als teuer und nicht praktisch; und die stufenlos veränderlichen Antriebe waren zu grob und neigten zum Nachlaufen, Pendeln bzw. Überschwingen, wenn sie für den Antrieb großer Abwickeltrommeln verwendet wurden.

Es besteht ein Bedürfnis für die Veränderung des effektive! Durchmessers der Abwickeltrommel, ggf. um einen extrem genauen undpräzise gesteuerten, doch sehr kleinen Betrag, und zur Verminderung der Empfindlichkeit der Abwickeltrommel auf Veränderungen der Dicke der mit ihr zugeführten Papierbahnen.

Die Erfindung sorgt für ein Bahnbeschickungssystem für ein angetriebenes Bahnbearbeitungsgerät. Das System weist eine Antriebsverbindung zwischen dem Hauptwellenantrieb der Drukkerprosse und dem Antriebsgetriebe der Abwiekeltrommel auf.

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Die Antriebsverbindung hat mindestens zwei unabhängig wählbare wirksame Antriebsketten oder Antriebszüge, die wahlweise für den Antrieb des Getriebes der Abwiekeltrommel in Eingriff bringbar sind. Die Antriebsketten bzw. -züge sorgen für einen akkuraten, wirksamen und direkten Antrieb für die Abwickeisteuertrommel, unterscheiden sich aber etwas in den Geschwindigkeiten, mit denen sie die Trommel antreiben. Benachbarte Geschwindigkeiten liegen im allgemeinen innerhalb 0,05 $ voneinander, so daß der Wechsel des Antriebsverhältnisses für die Abwickeltrommel über einem schmalen Bereich kleiner als etwa 0,05 $> ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform sorgt einer der wirksamen Antriebszüge für einen "Geradeaus-Antrieb", bei welchem die Geschwindigkeit am Ausgang dieselbe wie am Eingang ist. Der andere Antriebszug sorgt für eine sehr geringe Vergrößerung der Geschwindigkeit in der Größenordnung von 0,02 $, wodurch, die Beschickungsgeschwindigkeit der Bahn vergrößert wird. Dies hat die gleiche Wirkung wie eine gleichprozentige Vergrösserung des Radius der Trommel und kann deshalb extreme Umgebungsschwankungen kompensieren.

Somit ist wie bei der in den beiden oben genannten US-Patentschriften 3 2h9 316 und 3 592 I33 beschriebenen Vorrichtung die Abwickeltrommel direkt und wirksam von der gemeinsamen Hauptwelle angetrieben, von welcher die gesamte Druckerpresse betrieben wird» Da alle Druckerpressenstufen von derselben gemeinsamen Hauptwelle wirksam angetrieben werden, sind sie mit präziser Synchronisation verklinkt bzw. festge-

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legt. Dies bedeutet, daß selbst bei extrem kleinen, erfindungsgemäß vorgesehenen Geschwindigkeitsveränderungen diese genau auf die Abwickeltrommel aufgeprägt werden. Dies ist ein erheblicher Vorteil gegenüber dem Bekannten, da hierdurch ein genauer, zuverlässiger und preiswerter Weg vorgesehen ist, den effektiven Radius der Abwickeltrommel um einen präzise gesteuerten Betrag zu verändern. Wie früher vorgeschlagen, tritt die Notwendigkeit zur Veränderung der Beschickungsgeschwindigkeit gegenüber der normalerweise vorgesehenen nicht oft auf. Wenn jedoch eine Veränderung notwendig ist, muß sie sehr klein und absolut präzise sein. Die früheren, oben erwähnten Versuche, wie z.B. die elektrische Erwärmung der Abwickeltrommel, waren teuer, schwerfällig und letztlich arbeiteten sie nicht.

Die Antriebszüge gemäß der Erfindung verwenden Mehrfach-Zwischenräder für die Komptaktheit und Wirtschaftlichkeit. Jedes Mehrfachzwischenrad ist eine einstückige Zwischenradgruppe mit zwei getrennt ai, axial versetzten Zahnrädern. Die axial versetzten Zahnräder jedes Mehrfachzwischenrades drehen sich als Einheit und haben die gleiche oder eine etwas andere Zähnezahl» Ein herkömmliches Zwischenrad erz eugt keine Geschwindigkeitsänderung. Die Mhrfachzwischenräder gemäß der Erfindung rufen Geschwindigkeitsänderungen im Verhältnis zu den geringen Unterschieden der Zähne zwischen den zwei Zahnrädern hervor. Ein Paar Mehr-

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fachzwischenräder wird dann bei jedem Antriebszug verwendet, um extrem kleine Geschwindxgkextsänderungen zu erzeugen. Ein die Geschwindigkeit vergrößerndes Mehrfachzwischenrad und ein die Geschwindigkeit verminderndes Mehrfachzwischenrad arbeiten im Tandembetrieb, d.h. eines hinter dem anderen angeordnet, wobei die Verhältnisse der zwei Mehrfachzwischenräder fast, aber nicht ganz exakt identisch sind. Die Nettovergrößerung (oder Verkleinerung) ist eine Funktion des Verhältnisses der Veränderungen, welche durch die zwei Mehrfachzwischenräder hervorgerufen sind, und ist viel Heiner als jene des jeweiligen Zwischenrades allein.

Bei der Geradeaus-Konfiguration wird ein drittes Mehrfachzwischenrad in einem weiteren Antriebszug verwendet, um genau das Umkehrverhältnis des anderen Mehifachzwischenrades vorzusehen, welches in dem Antriebszug bleibt.

Die Mehrfachzwischenräder sind neben einer gemeinsamen Zwischenradplatte angeordnet, die leicht schwenkbar angeordnet ist, um einen Antriebszug mit dem einen oder anderen der auswählbaren Mehrfachzwischenräder zur Veränderung des ggf„ gewünschten Antriebsverhältnisses zu bilden.

In der zuvor erwähnten US-Patentschrift 3 2^9 316 wird eine Abwickeltrommel relativ großen Durchmessers verwendet, im Vergleich zu der Trommel, die in der oben erwähnten US-Patentschrift 3 592 133 gezeigt ist. Erfindungsgemäß ist

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auch eine große Abwickeltrommel wichtig. Infolge der extremen Präzision, mit welcher die Bahnzufuhr reguliert werden muß, sind Bahndickenveränderungen, wie oben schon erwähnt, wesentlich. Genauer gesagt, ändern Veränderungen des effektiven Radius der Abwiekeltrommel die Geschwindigkeit, mit welcher die Bahn zugeführt wird« Da der effektive Radius der Trommel der tatsächliche Trommelradius plus dem Abstand von der Trommeloberfläche zur neutralen Achse der Bahn ist, ist für eine gegebene absolute Veränderung der Bahndicke die Prozentänderung des effektiven Trommelradius umso kleiner, je größer der tatsächliche Radius der Trommel selbst ist. Je größer also die Trommel ist, umso weniger empfindlich ist sie auf Dickenänderungen der Bahn.

Beispielsweise sind Abwickeltrommeln mit einem Radius von 43,18 bis 45,72 cm (17 Zoll bis 18 Zoll) in Verbindung mit den hier beschriebenen wahlweise betätigbaren wirksamen Antriebszügen verwendet worden und verarbeiteten in zufriedenstellender Weise Papierbahnen in einem Dickenbereich von etwa 0,0254 mm (O,ÖO1 Zoll) bis 0,254 mm (0,01 Zoll). Vorzugsweise sollten die zugeführten Bahnen den effektiven Radius der Abwickeltrommel, bezogen auf die neutrale Achse der Bahn, in einem Betrag im allgemeinen weniger als 0,05 $ ändern. Das Verhältnis des Radius der Abwickelsteuertrommel zur Dicke des auf diese zugeführten Bahnmaterials sollte deshalb im allgemeinen größer als 1000:1 sein. Selbstverständlich schließt die Erfindung zusätzliche wirksame An-

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triebszüge ein, die zusätzliche Geschwindigkeitsveränderungen vorsehen, die jeweils kleiner als etwa 0,05 % sind, und diese würden sich als besonders nützlich dort erweisen, wo es notwendig wäre, kleinere Abwickeltrommeln zu verwenden. Solch eine Anordnung ist jedoch wegen der Kosten und der Komplexität nicht bevorzugt.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Bahnbeschickungssystems für eine Bahnbearbeitungsmaschine, bei welcher das Bahnbeschickungssystem eine Abwickeisteuertrommel aufweist, die mindestens von zwei unabhängig wählbaren, wirksamen Antriebszügen mit Geschwindigkeitsausgängen angetrieben ist, die sich nur sehr gering im Verhältnis zueinander unterscheiden, um gesteuerte, präzise und sehr geringe Änderungen der Geschwindigkeit zu bewirken, mit welcher die Abwickelsteuertrommel angetrieben wird, und um eine Abwickelsteuertrommel mit relativ großem Radius vorzusehen, die dabei verwendbar ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 eine abgebrochene und etwas schematische Vorderansicht einer Bahnbeschickungsanlage gemäß der Erfindung, bei welcher eine Bahn für eine lithografische Druckerpresse vorgesehen ist,

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Fig. 2 eine abgebrochene Draufsicht auf die wahlweise betätigbare Antriebsverbindung auf der Rückseite der Bahnbeschickungsanlage nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Rückansicht von Teilen der Bahnzufuhranlage der Fig» 1 unter Darstellung der Stellung des Antriebszuges für die Geschwindigkeitssteigerung,

Fig. h eine schematische Draufsicht auf den Antriebszug der Fig. 3,

Fig. 5 eine abgebrochene Ansicht ähnlich der nach Fig.

unter Darstellung der Position des Geradeaus-Antriebszuges und

Fig. 6 eine schematische Draufsicht auf den Antriebszug der Fig. 5·

In Fig, 1 ist für eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung eine Bahnbeschickungsanlage 10 für die Zuführung einer Bahn 12 zu einer Bahnbearbeitungsmaschine 15 gezeigt, wie z.B· einer Rotationsdruckerpresse. Diese weist ein Druckpaar 16 für die Durchführung wiederholter Drucktätigkeiten auf der Bahn auf. Das Druckerpaar 16 weist ein Paar von Zylindern auf, welche die Bahn unter Druck drucken und sie durch einen Spalt 17 zwischen den Zylindern hindurchführen. Eine Antriebseinrichtung 18 treibt die gesamte Bahnverarbeitungsmaschine einschließlich der Bahnzuführanlage 10 an« Die verschiedenen Stationen der Bahnverarbeitungsmaschine 15 und der Bahnzufuhranlage 10 werden vom Antrieb 18 über eine gemeinsame HauptantriebswelLe 19 angetriebene _ 14 _

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Eine Bahnzuführrolle 20 wird von einem Paar bewegbarer Rahmen 22 unterstützt, von denen einer in Fig. 1 gezeigt ist» Die Rahmen 22 können durch einen pneumatischen Zylinder 23 zum Beladen van Bahnbeschickungsrollen oder -wickeln 20 auf die Bahnbeschickungsanlage 10 gegebonenfalls angehoben oder abgesenkt werden.

Wenn sich die Bahn 12 von der Wickel 20 abwickelt, läuft sie um eine Tänzerrolle 25· Diese ist auf dem Ende der Tänzerrollenarme 2.6 gehaltert, deren einer eine Gruppe von Abwickelbremssteuerzahnräder 27 dreht. Die Tänzerrolle 25 tastet die Spannung auf der Bahn ab und betätigt, wie insbesondere anhand der oben genannten US-Patentschrift 32^9316 beschrieben ist, eine nicht gezeigte veränderbare Bremseinrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit, mit welcher die Bahn von der Bahnzuführwickel 20 zugeführt wird. Die Rolle 25 tastet Abweichungen von einer bestimmten Bahnspannung ab, und diese werden über die Abwickelbremssteuerräder 27 zur Steuerung der Geschwindigkeit übermittelt, mit welcher die Bahn zugeführt wird, so daß die Bahn auf Anforderung entsprechend den Erfordernissen des Druckerpaares abgerollt wird.

Von der Tänzerrolle 25 läuft die Bahn weiter zu einer Meßtrommel, z_oB. einer Abwickeisteuertrommel 30. Die Trommel 30 hat einen großen Durchmesser, bezogen auf die Dicke des Bahnmaterials, das normalerweise auf der Trommel zugeführt wird. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis des Radius der

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Trommel 30 zur Dicke des Bahninaterials 12 im allgemeinen mehr als 1000 : 1. Der Bahndickenbereich, den man am häufigsten antrifft, liegt etwa zwischen 0,0254 bis 0,254 mm (0,001 Zoll bis 0,01 Zoll), und die Trommel hat einen ausreichend großen Durchmesser, so daß Veränderungen der Stoffdicke überlesen Bereich den effektiven Radius der Trommel 30, bezogen auf die neutrale Achse der Bahn 12, um einen Betrag im allgemeinen kleiner als 0,05 Ί° ändern = Man fand, daß Abwickeltrommein mit einem Radius im Bereich von 40,64 bis 43,18 cm (16 Zoll bis 17 Zoll) zufriedenstellend sind.

Die Bahn 12 wird fest gegen die Abwiekelsteuertrommel 3° durch verschiedene federbelastete Greifer 32 gedrückt und gegen sie gehalten. Die Mitnehmer oder Greifer 32 stellen in ausreichender ¥eise einen Reibkontakt zwischen der Bahn und der Trommel so her, daß die Bahn keinen Schlupf hat, wenn sie um die Trommel herum zugeführt wird.

Die Bahn bleibt mit der Oberfläche der Tranmel 30 fast über den gesamten Umfang in Berührung, um den Reibkontakt maximal zu machen und die bestmögliche Steuerung der Bahn sicher zu stellen. Nach Freigabe von der Trommel 30 läuft die Bahn weiter zu der bahnverarbeitenden Anlage 15» wo die gewünschten wiederholten Tätigkeiten durchgeführt werden.

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Für den Antrieb der Abwickeisteuertrommel JO haltert eine Plattform 34 eine Rechtwinkel transmission 35 auf der Rückseite des Bahnbeschickungssystems 10_o Die Transmission bzw. das Wechselgetriebe 35 werden durch die Hauptwelle 19 angetrieben, um ein auf dieser unterstütztes erstes Antriebszahnrad 40 zu drehen. Die Abwickelsteuertummel 30 selbst wird von einem Abwickeltrommelantriebszahnrad 43 angetrieben, welches in der Nähe des ersten Antriebszahnrades 40 an der Trommel angebracht ist, und das Zahnrad 40 und das Antriebszahnrad 43 für die Abwiekeltrommel sind durch eine wählbare Antriebsverbindung 45 verbunden. Da die Abwickelsteuertrommel 30 somit wirksam von demselben Antrieb 18 und der Hauptwelle 19 angetrieben ist, welche die übrige Anlage 15 antreibt, ist die Trommel 30 synchron mit der gesamten Linie der Bahnverarbeitungsanlage festgelegt.

Die Antriebsverbindung 45 weist zwei unabhängig wählbare wirksame Antriebsketten oder -züge mit Geschwindigkeitsausgängen auf, die sich nur etwas zueinander unterscheiden, im allgemeinen innerhalb 0,05 $. Diese Antriebszüge verwenden wählbare Gruppen von Mehrfachzwischenrädern, welche das Antriebsverhältnis vom Antrieb 18 und der Welle 19 zur Abwickeltrommel 30 über diesen engen Bereich verändern, ■während eine genaue, begrenzte und wirksam bestimmte Einstellung der Zuführgeschwindigkeit des Bahnmaterials 12 durch die Abwiekelsteuertrommel 3° vorgesehen ist.

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Die Figuren 3 und 4 zeigen einen ersten Antriebszug, der gemäß dieser Ausführungsform ein leichtes Geschwindigkeitssteigerungsverhältnis von etwa 1,000229 für die Abwickelsteuertrommel 30 vorsieht. Figuren 5 und 6 stellen den zweiten Antriebszug dar, der keine Steigerung oder Verminderung der Antriebsgeschwindigkeit der Trommel vorsiehto

Die Antriebsverbindung 45 weist somit ein erstes Mehrfach-Zwischenrad 50 auf, das zur Drehung auf der Hinterseite der Bahnbeschickungsanlage 10 befestigt ist. Das Leerlaufbzw. Zwischenrad 50 weist ein erstes Zahnrad 50a auf, welches neben dem Abwickeltrommelantriebsrad 43 befestigt ist und mit diesem zum Antrieb kämmt, und ein zweites Zahnrad 5°b auf, welches frei von der Antriebsberührung mit dem Abwickeltrommelantriebszahnrad 4-3 ist.

Eine Zwischenradplatte 54 ist neben dem Mehrfach-Zwischenrarl 50 zur Drehb'iv?gung auf derselben Drehachse wie das Zwischenrad 50 befestigt« Die Platte 54 haltert ein zweites Mehrfach- Zwischenrad 55· Dieses hat ein erstes Zahnrad 55a und ein zweites Zahnrad 55b und ist auf der Platte 54 so befestigt, daß das erste Zahnrad 55a antriebsmäßig mit dem zweiten Zahnrad 50b des ersten Mehrfachzwischenrades 50 kämmt.

Ein drittes Mehrfach-Zwischenrad 60 ist ebenfalls zur Drehung auf der Zwischenradplatte ^h befestigt. Das Zwischenrad 6O

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weist ein erstes Zahnrad 6Oa und ein zweites Zahnrad 6Ofo auf und ist auf der Platte %h so angebracht, daß das erste •Zahnrad 6Oa mit dem zweiten Zahnrad 50*> des ersten Mehrfach-Zwischenrades ^O kämmt» Das zweite und dritte Mehrfach-Zwischenrad 55 und 6θ sind jedoch voneinander auf der Platte 5^· so versetzt, daß sie frei außer Antriebsberührung miteinander sind. Sie sind auch auf der Platte 5^ relativ nahe an dem ersten Antriebszahnrad 40 angebracht, so daß eine kleine Drehbewegung der Leerlauf- bzw. Zwischenradplatte 5^ um die Achse des ersten Mehrfach-Zwischenrades 50 wahlweise entweder mit dem Zahnrad 5O*³ des zweiten Mehrfachzwischenrades 55 oder dem zweiten Zahnrad 6Ofo des dritten Mehrfach-Zwischenrades 60 antriebsmäßig mit dem ersten Antriebszahnrad 40 kämmt„

Die Figuren 3 und k veranschaulichen die Gestalt des Antriebszuges, der sich ergibt, wenn die Zwischenradplatte 5^· in Uhrzeigerrichtung gedreht ist, wie man in den Fig. 3-6 sieht (in Fig. 1 im Gegenuhrzeigersinn). Dies bildet eine erste Stellung, bei welcher das zweite Zahnrad 551» des zweiten Mehrfachzwischenrades 55 von dem ersten Antriebszahnrad hO angetrieben wird, welches seinerseits von dem Hauptantrieb 18 über die Hauptwelle 19 und die Rechtwinkeltransmission 35 angetrieben ist,

D±e Figuren 5 und 6 veranschaulichen eine zweite Antriebsstellung, bei welcher die Zwischenradplatte 5^ i^m Gegenuhr-

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zeigersinn gedreht ist, um das zweite Zahnrad 55b des zweLten Mehrfachzwischenrades außer Eingriff zu bringen und das zweite Zahnrad 6Ob des dritten Mehrfachzwischenrades zum antriebsmäßigen Kämmen mit dem ersten Antriebszahnrad hO zu bringen, wobei ein zweiter Antriebszug vervollständigt wird, der die Abwickelsteuertrommel 30 mit dem Antrieb 18 verbindet.

Die Zwischenradplatte 5k wird zwischen der ersten und zweiten Stellung durch Drehen eines Handrades 65 bewegt, das auf einem Spannband 66 gehalten ist und ein Schraubgewinde 67 aufweist, das in der Mitte des Handgriffs 65 durch Gewinde aufgenommen ist. Eine Schelle 68 ist durch einen Stift 75 an der Schraubspindel 67 angebracht. Die Schelle 68 ist an der Platte ^h an einer Schwenkstelle 69 so befestigt, daß bei der Drehung des Handrades 65 die Schelle 68 die Schratfee 67 durch ihren Mittelpunkt so schraubt, daß die Platte 54, wie in Fig. 3 gezeigt ist, im Gegenuhrzeigorsinn gedreht wird. Die umgekehrte Drehung des Handrades 65 dreht die Schraube 67 durch das Handrad zurück und dreht die Platte 54 in der Uhrzeigerrichtung. Einstellbare Anschläge 7I sind voreingestellt und begrenzen die Bewegung der Platte 54, so daß die zweiten Zahnräder 55b und 6Ob der zweiten und dritten Mehrfach zwischenräder genau in die geeigneten Eingriffsstellungen mit dem ersten Antriebszahnrad 4o gebracht werden. Eine Lochschraube 73 kann in einem Schlitz Jk in der Platte 5k festgezogen werden, um die Platte festzulegen, nachdem sie in die oritß oder zweite Position bewegt worden ist, - 2D -

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Bei der dargestellten Ausfiihrungsform haben das erst« und zweite Zahnrad 50a und 50b des dritten Mehrfachzwischenrades 50 eine Anzahl von 66 bzw_o 67 Zähnen (in den Zeichnungen durch 66 T und 67 T gezeigt). Die Zahnräder 55a und 55b des zweiten Mehrfachzwischenrades haben 66 und 65 Zähne, und Zahnräder 6Oa und 60b des dritten Mehrfachzwischenrades haben 67 bzw. 66 Zähne. Somit sieht der erste Antriebszug zwischen dem ersten Antriebszahnrad kO und dem Antriebszahnrad 43 der Abwickeltrommel gemäß Darstellung in den Fig. 3 und 4 eine Geschwindigkeitssteigerung zwischen den Zahnrädern 4o und 43 von etwa 1,000229 vor<> Der zweite Antriebszug, de^in den Fig. 5 und 6 dargestellt wird, ist der "Geradeaus"-Zug und sieht keinen Geschwindigkeitsanstieg oder -verminderung- vor. Beide Antriebszüge legen die Abwickeisteuertrommel 30 präzise auf den Antrieb 18 so fest, daß die Geschwindigkeit der Abwickeltrommel 30 in wirksamer Weise und genau gesteuert wird. Die durch den ersten Antriebszug vorgesehene Geschwindigkeit s erhöhung ist äußerst klein, sie ist jedoch genau und bestimmt. Venn die Zwischenradplatte 54 aus der zweiten, in den Fig. 5 und 6 gezeigten. Stellung in die erste Position bewegt wird, ist die bruchteilige Zunahme der Bahnzufuhr, welche durch die Abwickelsteuertrommel vorgesehen ist, konstant und zuverlässig, ohne daß man irgendeine weitere Einstellung vornehmen oder besonders achtgeben müßte. Dies ist äquivalent einer sehr kleinon Erhöhung des effektiven Radius der Trommel 30, bezogen auf die neu-

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trale Achse der Bahn 12 und stand zuvor niemals zur Vei»· fügung.

Um die Anpassungsfähigkeit oder Vielseitigkeit des Bahnbeschickungssystems 10 zu steigern, ist es möglich, ein erstes Antriebszahnrad 40 beliebiger geeigneter Größe zu verwenden. Bei der dargestellten Ausführungsform hat

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das Zahnrad/68 Zähne ( und das Abwickeltrommel-Antriebszahnrad 43 hat 176 Zähne). Ein erstes Antriebszahnrad 4o anderer Größe kann jedoch einfach durch Verschieben der Rechtwinkeltransmission 35 und ihrer Plattform 34 horizontal entüaig der Hauptwelle 19 angebradbfc oder aufgepaßt werden, wenn es erforderlich ist, um neue Stellungen für den wahlweisen Eingriff des ersten Angriffszahnrades mit den zweiten Zahnrädern 55b und 6Ob des zweiten und dritten Mehrfachzwischenrades zu bilden. Die Anschläge f\ werden dann auf die neuen ersten und zweiten Stellungen für die Platte 54 einjustiert₀ Wie man z.B. in Fig. 5 sieht, ist der Schlitz 74 viel langer als für ein erstes Antriebszahnrad 40 mit 68 Zähnen notwendig, um die ersten AntriebsZahnräder 40 anderer Größen in Übereinstimmung zu bringen. Folglich werden durch die Erfindung zahlreiche Vorteile geschaffen. Die Einrichtung nach der Erfindung ist unkompliziert und preiswert, dennoch aber genau und äußerst zuverlässig. Sie schafft das Äquivalent einer äußerst kleinen Erhöhung des effektiven Radius der Abwickeisteuertrommel

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30 und ist weit verläßlicher und bleibender als frühere Versuche einer solchen Steuerung. Die Betriebsgeschwindigkeit der Abwickeisteuertrommel 30 ist, wie gezeigt, normalerweise ausreichend ohne Geschwindigkeitssteigerungo Bisweilen muß jedoch der effektive Radius erhöht werden, aber nur um einen äußerst kleinen Wert. Durch die Erfindung ist dies jetzt erstmals möglich,,

Weitere Vorteile der Erfindung bestehen in den erheblichen Einsparungen an Raum, der durch die Mehrfachzwischenräder bzwο -leerlaufräder vorgesehen ist Bei der dargestellten Ausführungsform gewährleistet die erste Stellung der Fig. 3 und 4 eine äußerst kleine Steigerung bei der Benutzung von insgesamt nur 26h Zähnen auf den ersten und zweiten Mehrfachzwischerädern. Dieses Ergebnis erhält man dadurch, daß man ein Geschwindigkeitssteigerungsverhältnis von 66565 verwendet und ein Geschwindigkeitsverminderungsverhältnis von 66:67 verwendet. Die Nettosteigerung ist das Produkt dieser Brüche, welches um Größenordnungen kleiner ist als wenn man sie allein nimmt.

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Claims

Pat entansprüche / 1. /Βε

1. teahnbeschickungssystem für eine angetriebene Bahnverarbeitungsmaschine, insbesondere eine Vorrichtung zur wiederholten Bearbeitung eines Bahnmaterials, welches in . der Vorrichtung einer Spannung unterworfen ist, Z₀B. eine Rotationsdruckerpresse, mit einer Bahnzufuhrrolle, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Bahnzufuhr (20) und der Bahnverarbeitungsmaschine (15) eine Meßtrommel (30) zum Abwickeln der Bahn (12) von der Zufuhr (20) und zum kontinuierlichen Messen der Bahn (12) zur Bahnverarbeitungsmaschine hin mit einer genauen und bestimmten Geschwindigkeit angeordnet ist und ein Antrieb (18, 19, k5) für die Meßtrommel (30) vom Hauptantrieb (18) der Bahnbearbeitungsmaschine (I5) vorgesehen ist, wobei die Antriebseinrichtung mindestens zwei unabhäng wählbare Antriebszüge (50» 55» 60) mit Geschwindigkeitsausgängen aufweist, die sich zueinander im allgemeinen innerhalb 0,05 /o etwas unterscheiden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Radius der Trommel (3O) zur Dicke des Bahnmaterials (12), was auf die Trommel zugeführt wird, im allgemeinen größer als 1000: 1 ist.

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3· Vorrichtung nach. Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Greifer- bzw, Mitnehmereinrichtung (32) zum festen Halten der Bahn (12) gegen die Meßtrommel (30) vorgesehen ist und die Antriebsverbindung mindestens zwei wahlweise betätigbare wirksame Antriebszüge (50» 55) aufweist und der eine Antriebszug (5°) sich vom anderen (56) etwas unterscheidet, um das Antriebsverhältnis vom Antrieb der Trommel (30) in einem engen Bereich zu verändern, der kleiner als etwa 0,05 $ ist, um eine genaue, endliche und wirksam bestimmte Einstellung der Beschickungsgeschwindigkeit des Bahnmaterials (12) durch die Meßtrommel (30) zu schaffen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3t dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Radius der Trommel (30) zur Dicke der auf diese zugeführten Bahn (12) im allgemeinen größer als 1000 : 1 ist.

5· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf der Zufuhr abgestützte Einrichtung zum Abrollen der Bahn (12) auf Anforderung entsprechend dem Bedarf des Druckerpaares (16) vorgesehen ist, die Trommel (30) einen derart großen Durchmesser hat, daß die Zufuhr der Bahn (12) Über einen Dickenbereich von etwa 0,0254 mm bis 0,254 mm (0,001 Zoll bis 0,01 Zoll) den effektiven Radius der Trommel (30), bezogen auf die neutrale Achse der Bahn (12) um einen Betrag ändert, der im allgemei-

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nen kleiner als O_tO5 Ί* ist» und daß die die Meßtrommel (30) von der Antriebseinrichtung (18) für das Druckerpaar (16) antreibende Zugeinrichtung (5°» 55» 60) mindestens zwei unabhängig wählbare wirksame Antriebszuge (5Oi ^5» 60) aufweist, die Geschwindigkeitsausgnnge haben, welche sich bezüglich des Geschwindigkeitseinganges von der Antriebseinrichtung (18) für das Druckerpaar (i6) im allgemeinen innerhalb Q_tQ5 $ voneinander¹ unterscheiden.

6· Vorrichtung nach Anspruch 5· dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (25) für das Abrollen der Bahn (12) aus der Bahnzufuhr (2O) eine die Bahnspannung zwischen der Zufuhr (2O) und der Trommel (3O) abtastende Einrichtung (25) und eine veränderbare Bremseinrichtung (27) aufweist, welche die Geschwindigkeit steuert, mit welcher die Bahn (12) von der Zufuhr (2O) zugeführt wird, und zwar unter Ansprechen auf Abweichungen von der bestimmten Bahnspannung, die von der Bahnspannungsabstasteinrichtung (25) abgetastet ist.

7· Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebszugeinrichtung (5°t 55» 60) ein erstes Antriebszahnrad (*iO), welches von der Antriebseinrichtung (18) für das Druckerpaar (i6) angetrieben ist, ein antriebsmäßig mit der Meßtronnnel (30) verbundenes Antriebszahnrad (^3) für die Meßtrommel (30), ein erstes Mehrfach-Zwischenrad (50)

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rait mindestens zwei Zahnrädern (5Oa₁, 5®fo) * welches neboi dem Antriebs zahnrad (^3) neben der Meßtronmiel (3O) angebracht ist, wobei ein erstes Zahnrad (5Oa) des Mehrfach-Zwisehenrades (50) iⁿ Antriebseingriff* mit dem Antriebszaiinrad (53) für die Meßtrommel (30) kämmt, eine Zwisehenradplatte (5^) * die neben dem ersten Mehrfach-Zwxsclienrad (50) für die Bewegung um die Drehachse des ersten. Mettrfach-Zwiscfxenrades (50) angebracht ist_f ein zweites Mefcurfaeh-Zwischenrad (55) mit mindestens zwei Zahnrädern (55a* 55b), welches auf der Zwischenradplatte (5^) befestigt ist, wobei ein erstes Zahnrad (55a) des Mehrfach-Zwisehenrades (55) mit einem zweiten Zahnrad (5®t>) des ersten Mehrfacli-Zwischenrades (5O) kämmt,, ein drittes Mehrfach-Zt^iscbenrad (60) mit mindestens zwei Zahnrädern (60a_t 60b), welches auf der Zwischenradplatte (5^) befestigt ist, wobei das erste Zahnrad (60a) des dritten Mehrfacli-Zwisehenrades (60) mit dem zweiten Zahnrad (50b) des ersten Mefaxfach-Zwischenrades (50) kämmt und das dritte Mehrfach-Zwischenrad (60) frei von Antriebsberührung mit dem zweiten Mehrfach-Zwischenrad (55) ist, eine Befestigungseinrichtung (65-69) für¹ das erste Antriebszahnrad (4o) neben der Zwischenradplatte (5^) zum Kämmen mit dem zweiten Zahnrad (55W 6€>to)r eines der zweiten (55) ^um* dritten Mehrfach-Zwischenräder (60) und eine Bewegungseinrichtung (65) für die Zwischenradplatte (54) aufweist, nämlich zwischen einer ersten Stellung, in welcher das zweite Zahnrad (55b) des zweiten Mehrfach-Zwischenrades (55) in antriebsmäßig-em Kämmeingriff mit

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dem ersten Antriebszahnrad (ho) steht, und einer zweiten Position, in welcher das zweite Zahnrad (6Ob) des dritten Mehrfach-Zwischenrades (6o) in antriebsmäßigem Kämmeingriff mit dem ersten Antriebszahnrad (4o) steht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet; daß die Anzahl der Zähne auf dem ersten Zahnrad (5°a, 55a_f 6Oa) auf einem der Mehrfach-Zwischenräder (5°» 55» 6o) sich von der Anzahl der Zähne auf dem zweiten Zahnrad (50b, 55b» 6Ob) desselben sich im allgemeinen um weniger als etwa 5 $ unterscheidet.

9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Zahnrad (5Oa) des ersten Mehrfach-Zwischenrades (50) 66 Zähne hat, das zweite Zahnrad (5O) des ersten Mehrfach-Zwischenrades (5°) 67 Zähne hat, das erste Zahnrad (55a) des zweiten Mehrfach-Zwischenrades (55) 66 Zähne hat, das zweite Zahnrad (5¹Vb) des zweiten Mehrfach-Zwiscnemrades (55) 65 Zähne hat, das erste Zahnrad (6Oa) des dritten Mehrfach-Zwischenrades (60) 67 Zähne hat und das zweite Zahnrad (6Ob) des dritten Mehrfach-Zwischenrades (6O) 66 Zähne hat.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung (65-69) für das erste Antriebszahnrad (^O) neben der Zwischenradplatte (5*0 z«*· Anpassung an erste AntriebsZahnräder (^0) verschiedener Größen für das wahlweise Kämmen mit den zweiten (55) vaad

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dritten Mehrfach-Zvrischenrädern (6o) einstellbar ist.

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