DE4029366A1 - Verfahren und vorrichtung zum fangen einer gerissenen bedruckstoffbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft gemäß einem ersten Erfindungsge­ danken ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 und geht gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken auf ei­ ne zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrich­ tung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 2.

Aus der DE-OS 38 22 496 ist eine gattungsgemäße Vorrich­ tung bekannt. Hierbei wird die Walze mit der Maschinen­ geschwindigkeit angetrieben. Sofern die Bahn sich nicht auf die Walze aufwickelt, was bei einer unbedruckten oder nur wenig bedruckten Bahn vorkommt, ist es bei die­ ser bekannten Anordnung nicht möglich, die infolge des Risses der Bahn zum Fangzeitpunkt zwangsläufig bereits locker gewordene Bahn durch die Fangvorrichtung wieder zu straffen. Es besteht daher die Gefahr eines Flatterns der Bahn und/oder daß die Bahn an einem benachbarten Druckwerkszylinder hochsteigt, was zu einem sogenannten Wickler führen kann. Sofern sich die Bahn auf die Walze aufwickelt, was bei einer stärker bedruckten Bahn zu er­ warten ist, wird zwar infolge des dabei zunehmenden Walzendurchmessers eine zunehmende Voreilung der Walze gegenüber der Maschinengeschwindigkeit erreicht, so daß die zunächst lockere Bahn gestrafft wird. Die auf die Bahn wirkende Zugkraft ist hierbei jedoch nicht begrenzt. Vielmehr besteht die Gefahr, daß die Bahn nach erfolgter Straffung zu stark gespannt wird und daher nochmals ab­ reißt, was wiederum zu einem sogenannten Wickler führen kann. Die aus der DE-OS 38 22 496 entnehmbare Anordnung erweist sich daher als nicht sicher genug.

Aus der DE-PS 32 15 473 ergibt sich eine gattungsgemäße Anordnung, bei der die Walze mit der Bahngeschwindigkeit oder geringfügig darüber angetrieben werden soll. Die der Walze zugeordnete Antriebseinrichtung ist jedoch in sich starr, so daß bis zum Stillstand der Anordnung das­ selbe Geschwindigkeitsverhältnis zwischen Bahn und Walze vorliegt. Auch hierbei besteht daher die Gefahr, daß die Bahn zu stark gestrafft und dementsprechend nochmals ab­ gerissen wird, sofern die die Bahn verarbeitende Druck­ maschine nicht schnell genug abgebremst wird.

Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorlie­ genden Erfindung, das gattungsgemäße Verfahren unter Vermeidung der obigen Nachteile so zu verbessern, daß die Sicherheit und Zuverlässigkeit erhöht wird, sowie eine hierfür geeignete, einfache und kostengünstige Vor­ richtung zur Verfügung zu stellen.

Der erste Teil der Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Maßnähmen des Anspruchs 1 gelöst.

Diese Maßnahmen stellen sicher, daß der zum Fangzeitpunkt vorhandene Spannungsabfall der Bahn schnell aufgeholt, das heißt die Bahn schnell gestrafft wird, ohne daß diese nochmals abgerissen werden kann. In vorteilhafter Weise wird hierbei innerhalb des an der Walze angrei­ fenden Kräftesystems eine gewisse Elastizität erreicht, die eine Selbststeuerung derart ermöglicht, daß die Bahn über den Bahnzug die wirksame Geschwindigkeit der Walze reguliert.

Der zweite Teil der Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Maßnahmen des Anspruchs 2 gelöst.

Diese Maßnahmen ergeben im Bereich des ein einstellbares Übertragungsmoment aufweisenden Organs die erwünschte Elastizität der Antriebseinrichtung die erforderlich ist, um die Bahn schnell auf Spannung zu bringen und zu hal­ ten, ohne den zulässigen Bahnzug zu überschreiten.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbil­ dungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteran­ sprüchen angegeben. So kann es besonders zweckmäßig sein, das Drehmomentübertragungsorgan mit einstellbarem Drehmoment als elektrisches Element mit magnetischer Kraftübertragung auszubilden. Diese Maßnahmen ermögli­ chen eine einfache Steuerung.

Eine weitere, besonders zu bevorzugende Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen kann darin bestehen, daß das Drehmomentübertragungsorgan mit einstelllbarem Drehmoment als unter Last abbremsbarer Antriebsmotor, vorzugsweise in Form eines Gleichstrom- Servomotors, aus­ gebildet ist, dessen Geschwindigkeit auf Voreilung gegen­ über der Bahngeschwindigkeit eingestellt ist und dessen Drehmoment durch die Wirkung des Sensors reduzierbar ist. Hierbei können in vorteilhafter Weise die Geschwindig­ keit des Motors mit Hilfe der Stromspannung und das Drehmoment des Motors mit Hilfe der Stromstärke ge­ steuert werden. Die Verwendung eines eigenen Antriebs­ motors stellt zudem sicher, daß ein nachträglicher Ein­ bau der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich ist, ohne in den Druckmaschinenantrieb eingreifen zu müssen. Die nachträgliche Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist daher schnell und kostengünstig durchzuführen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht ei­ ner erfindungsgemäßen Bahnfangvor­ richtung,

Fig. 2 ein Spannungs- Zeitdiagramm bezüg­ lich der Motorspannung,

Fig. 3 ein Drehmoment-Zeitdiagramm bezüg­ lich des Motordrehmoments und

Fig. 4 ein Geschwindigkeit-Zeitdiagramm bezüglich der Bahn- bzw. Walzen­ geschwindigkeit.

Die der Fig. 1 zugrundeliegende, von einer in einer nicht dargestellten Rollen-Rotations-Druckmaschinen be­ druckten Papierbahn 1 durchlaufene Bahnfahngvorrichtung kann zwischen dem letzten Druckwerk und einem diesem nachgeordneten Trockner angeordnet sein. Es wäre aber auch denkbar, nach jedem Druckwerk eine derartige Bahn­ fangvorrichtung vorzusehen. Die vorliegende Bahnfangvor­ richtung besteht aus einem Gestell 2, auf dem eine von der Bahn 1 übergriffene Walze 3 drehbar gelagert ist. Die Walze 3 wird durch einen zugeordneten Antriebsmotor 4 mit nachgeordnetem Getriebe 5 in Richtung des in Fig. 1 erkennbaren Richtungspfeils abgetrieben. Oberhalb der Bahn ist ein schwenkbar auf dem Gestell gelagerter Bügel 6 angeordnet, der mehrere, auf einer walzenparallelen Achse frei drehbar aufgenommene, massearme Rollen 7 auf­ weist.

Der Bügel 6 ist im Falle eines Bahnrisses von der mit durchgezogenen Linien angedeuteten Wartestellung in die mit gestrichelten Linien angedeutete Arbeitsstellung schwenkbar, in welcher die Rollen 7 zum Eingriff mit der Walze 3 kommen, wodurch die dazwischen sich befindende Bahn 1 an die angetriebene Walze 3 angedrückt wird. Die Bahn 1 wird dementsprechend entweder auf die Walze 3 auf­ gewickelt oder unter der Walze 3 abgelegt. Der Bügel 6 ist mittels einer durch einen Bahnreißschalter 8 aus­ lösbaren Anstellvorrichtung 9, etwa in Form einer vorge­ spannten Feder, schlagartig verschwenkbar. Das Ausgangs­ signal des Bahnreißschalters 8 wird hier, wie durch die Signalleitung 10 angedeutet ist, in eine Steuereinrich­ tung 11 eingegeben, durch welche die Anstelleinrichtung 9 ansteuerbar ist, wie durch die Signalleitung 12 ange­ deutet ist. Gleichzeitig wird mittels der Steuereinrich­ tung 11 die Druckmaschine abgebremst, so daß sich ab dem Ansprechzeitpunkt des Bahnreißschalters 8 eine fallende Maschinengeschwindigkeit ergibt. Die dem Abbremsvorgang zugeordnete Signalleitung ist bei 13 angedeutet. Die Aktivierung der Steuereinrichtung 11 bei Betriebsbeginn bzw. beim Wiederanfahren der Maschine kann über eine Signalleitung 14 erfolgen.

Der Bahnreißschalter 8 kann eine den Rand der Bahn 1 ab­ tastende Lichtschranke 15 und eine dieser zugeordnete Auslenkeinrichtung 16, beispielsweise in Form einer Blasdüse, zum Auslenken des von der Lichtschranke 15 abgetasteten Rands der Bahn bei wegfallendem Bahnzug aufweisen. Ein derart aufgebauter Bahnreißschalter spricht sehr schnell an und erzeugt elektrische Aus­ gangssignale, die leicht weiterverarbeitbar sind.

Der der Walze 3 zugeordnete, elektrische Antriebsmotor 4 ist hier als Drehstrom-Servomotor ausgebildet, dessen Drehmoment durch Einstellen der Stärke des aufgenommenen Stroms einstellbar ist und dessen Geschwindigkeit, die sich bei lastfreiem Betrieb bzw. bei bis zum eingestell­ ten Drehmoment liegender Last einstellt, durch Beein­ flussung der Spannung des aufgenommenen Stroms beein­ flußbar ist. Sobald die Last höher wird als das einge­ stellte Drehmoment wird der Motor durch die Last abge­ bremst. In diesem Fall wirkt der Motor 4 praktisch wie eine Feder.

Die Walze 3 wird durch den Motor 4 während des normalen Betriebs in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Druckmaschine und damit in Abhängigkeit von der normalen Bahngeschwindigkeit angetrieben, wobei eine Voreilung von hier 15% vorgesehen ist. Die Umfangsgeschwindigkeit der Walze 3 liegt dementsprechend während des normalen Betriebs 15% über der Bahngeschwindigkeit. Diese Vor­ eilung wird dadurch eingestellt, daß, wie das Spannungs- Zeitdiagramm gemäß Fig. 2 erkennen läßt, die hier mit einer durchgezogenen Linie 17 angedeutete Spannung des vom Motor 4 aufgenommenen Stroms gegenüber einem aus der Druckmaschinengeschwindigkeit abgeleiteten, durch eine strichpunktierte Linie angedeuteten Ausgangswert um einen konstanten, hier der gewünschten Voreilung von 15% entsprechenden Wert erhöht wird. Diese Erhöhung ist, wie Fig. 2 anschaulich erkennen läßt, auch vorhanden, wenn der Ausgangswert nach Anprechen des Bahnreißschal­ ters 8 abfällt. Der Ansprechzeitpunkt des Bahnreiß­ schalters 8 ist mit t_R bezeichnet.

Zur Bildung des durch die strichpunktierte Linie 18 angedeuteten Ausgangswerts kann ein in Fig. 1 bei 19 angedeuteter Tachogenerator Verwendung finden, der durch ein angetriebenes Element der Druckmaschine antreibbar ist. Der Ausgang des Tachogenerators 19 liegt, wie durch die Signalleitung 20 angedeutet ist, an der Steuerein­ richtung 11. Diese ist so programmiert, daß sie zu dem zur tatsächlichen Bahngeschwindigkeit analogen Span­ nungswert gemäß Linie 18 stets einen konstanten Wert da­ zuaddiert, so daß sich bezüglich des vom Motor 4 aufge­ nommenen Stroms ein Spannungsverlauf gemäß Linie 17 in Fig. 23 ergibt. Der Signalfluß von der Steuereinrich­ tung 11 zum Motor 4 ist in Fig. 1 durch eine Signallei­ tung 21 angedeutet.

Die das vom Motor 4 aufbringbare Drehmoment beeinflus­ sende Stromstärke des vom Motor 4 aufgenommenen Stroms wird von der Steuereinrichtung 11 via Signalleitung 21 zunächst so eingestellt, daß es einen Maximalwert auf­ weist, der ohne weiteres oberhalb der zulässigen Bahn­ spannung liegen kann. Beim Auftreffen der Rollen 7 auf die Walze 3 im Falle eines Bahnrisses ist somit ein ho­ hes Drehmoment vorhanden, das die Rollen 7 beschleunigen kann. Die Bahn 1 ist dabei infolge der nicht vermeidba­ ren Totzeit zwischen Bahnriß und Ansprechen der Bahn­ fangvorrichtung bereits locker, so daß das hohe Drehmo­ ment für die Bahn 1 in diesem Moment ungefährlich ist. Sobald die Rollen 7 mit der Walze 3 zusammenwirken, d. h. die Bahn 1 gefangen ist, was in den Diagrammen gemäß Fig. 3 und 4 bei t_F der Fall sein soll, wird die Stromstärke des vom Motor 4 aufgenommenen Stroms von der Steuereinrichtung 11 auf einen Wert reduziert, der, wie aus Fig. 3 erkennbar ist, zu einem Drehmoment führt, das deutlich unterhalb der in Fig. 3 durch eine strich­ punktierte Linie 22 angedeuteten, zulässigen Bahnspan­ nung liegt. Es ergibt sich dementsprechend der in Fig. 3 durch die durchgezogene Linie 23 angedeutete, stufen­ förmige Drehmomentenverlauf, der bei t_F, d. h. zum Fang­ zeitpunkt, die zulässige Bahnspannung unterschreitet. Ab dem Fangzeitpunkt t_F kann die Bahn 1 daher von der Fang­ einrichtung nicht nochmals abgerissen werden.

Um den Fangzeitpunkt, d. h. das Auftreffen der Rollen 7 auf die Walze 3 feststellen zu können, ist, wie Fig. 1 weiter erkennen läßt, ein im Gestell 2 aufgenommener Sensor 24 vorgesehen, der in der mit gestrichelten Li­ nien angedeuteten, abgesenkten Arbeitsstellung des die Rollen 7 tragenden Bügels 6 ein Ausgangssignal erzeugt, das über eine Signalleitung 25 der Steuereinrichtung 11 zugeführt wird. Diese ist so programmiert, daß mit Vor­ liegen des genannten Sensorsignals die Stromstärke des vom Motor 4 aufgenommenen Stroms in der oben ausgeführ­ ten Weise reduziert wird. Die programmierbare Steuerein­ richtung 11 kann mit einem Mikroprozessor versehen sein, der eine hohe Vielseitigkeit ergibt.

Die Geschwindigkeit der Druckmaschine und damit der Bahn 1 ist, wie in Fig. 4 bei 26 angedeutet ist, bis zum Zeitpunkt t_R praktisch konstant und fällt anschließend bis zum Stillstand ab. Die in Fig. 4 bei 27 angedeutete Geschwindigkeit der Walze 3 folgt zunächst über t_R hin­ aus bis zum Zeitpunkt t_F der Maschinengeschwindigkeit mit der eingestellten Voreilung entsprechender Parallel­ verschiebung. Ab dem Zeitpunkt t_F befindet sich, wie schon erwähnt, die Fangvorrichtung im Eingriff mit der Bahn 1, die dabei zunächst noch locker ist, so daß nur ein geringer, das ab dem Zeitpunkt t_F wirksame, niedri­ ge Drehmoment des Motors 4 nicht übersteigender Bahnzug an der Walze 3 angreift. Die Geschwindigkeit der Walze 3 kann daher, wie in Fig. 4 angedeutet ist, auch noch etwas über den Zeitpunkt t_F hinaus parallel zur Maschi­ nengeschwindigkeit verlaufen. Da infolge der hohen, 15% betragenden Voreilung der Walze 3 die Bahn 1 jedoch schnell gestrafft wird, beginnt die Geschwindigkeit der Walze 3 sehr schnell nach t_F sich der Bahngeschwindig­ keit anzunähern, was im Diagramm gemäß Fig. 4 bei t_S erreicht sein soll. In diesem Zeitpunkt ist die Bahn 1 auf die übliche Spannung gebracht. Ab dem in Fig. 4 bei t_B angedeuteten Zeitpunkt, ab dem die Geschwindigkeit der Walze 3 schneller abnimmt als die Geschwindigkeit der Bahn 1, wird der praktisch auf konstante Voreilung gegenüber der Bahn eingestellte Motor 4 durch den Bahn­ zug gebremst. Da das vom Motor 4 aufbringbare Drehmoment kleiner als die Bahnreißfestigkeit ist, ist kein Riß zu befürchten.

Vorstehend ist zwar ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, ohne daß jedoch hiermit eine Beschränkung verbunden sein soll. Vielmehr stehen dem Fachmann eine Reihe von Möglichkeiten zur Verfügung, um die erfindungsgemäße Lehre an die Verhältnisse des Einzelfalls anzupassen. So wäre es beispielsweise auch ohne weiteres möglich, im Falle eines vom Druckmaschinen­ antrieb abgeleiteten Antriebs der Walze 3 die erwünschte Elastizität der Antriebseinrichtung und die erwünschte Reduzierbarkeit des übertragbaren Drehmoments durch Ein­ bau einer steuerbaren Kupplung, beispielsweise einer Magnetpulverkupplung, einer Wirbelstromkupplung oder dergleichen, in den Antriebszug zwischen Antriebsquelle und Walze 3 zu erreichen.

Claims (9)

1. Verfahren zum Fangen einer gerissenen Bedruckstoff­ bahn (1), die hinter einem Druckwerk, vorzugsweise hinter dem letzten Druckwerk einer Rollenrotations­ druckmaschine zwischen einer angetriebenen Walze (3) und wenigstens einem auf Befehl eines Bahnreißschal­ ters (8) an die Walze (3) anschwenkbaren Rotor (7) eingeklemmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (3) zunächst mit Voreilung gegenüber der Bahn­ geschwindigkeit angetrieben wird und daß anschließend die wirksame Geschwindigkeit der Walze (3) der Bahn­ geschwindigkeit angeglichen wird, indem eine Antriebs­ einrichtung mit wenigstens einer nachgiebigen Stelle Verwendung findet und das an der nachgiebigen Stelle übertragbare Drehmoment frühestens ab dem Aufsetzen des Rotors (7) auf die Walze (3) unter die Bahnreiß­ grenze reduziert wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1 mit einer hinter einem Druckwerk, vorzugs­ weise hinter dem letzten Druckwerk einer Rollenro­ tationsdruckmaschine angeordneten Klemmeinrichtung, deren eine Seite durch eine mittels einer Antriebs­ einrichtung (4, 5) antreibbare Walze (3) gebildet wird und deren andere Seite wenigstens einen auf ei­ nem mittels einer durch einen Bahnreißschalter (8) aktivierbaren Anstelleinrichtung (9) bewegbaren Trä­ ger (6) aufgenommenen, zur Anlage an der Walze (3) bringbaren Rotor (7) enthält, dadurch gekennzeich­ net, daß die der Walze (3) zugeordnete Antriebsein­ richtung (4, 5), deren unter Last reduzierbare Ge­ schwindigkeit auf Voreilung gegenüber der Bahnge­ schwindigkeit eingestelllt ist, wenigstens ein Dreh­ momentübertragungsorgan aufweist, dessen wirksames Übertragungsmoment einstellbar ist und das durch die Wirkung eines der walzennahen Position des Rotors (7) zugeordneten Sensors (24) von einem oberen Wert auf einen Minimalwert unterhalb der Bahnreißgrenze ein­ stellbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmomentübertragungsorgan mit einstellbarem Drehmoment als elektrisches Element mit magnetischer Kraftübertragung ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmomentübertragungsorgan mit einstellbarem Drehmoment als unter Last abbremsbarer Antriebsmotor (4), vorzugsweise in Form eines Drehstrom-Servomo­ tors, ausgebildet ist, dessen Geschwindigkeit auf Voreilung gegenüber der Bahngeschwindigkeit einge­ stellt ist und dessen Drehmoment durch die Wirkung des Sensors (24) reduzierbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spannung des dem vorzugsweise durch den Antriebsmotor (4) gebildeten Drehmomentübertra­ gungsorgans mit einstellbarem Drehmoment zugeführten Stroms um einen der Voreilung entsprechenden, kon­ stanten Wert gegenüber einem aus der Bahngeschwindig­ keit abgeleiteten Spannungswert erhöht ist und daß die Stromstärke durch die Wirkung des Sensors (24) reduzierbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der Bahngeschwindigkeit ableitbare Spannungswert des dem vorzugsweise durch den Antriebs­ motor (4) gebildeten Drehmomentübertragungsorgan zu­ geführten Stroms dem Ausgang eines von der Druckma­ schine antreibbaren Tachogenerators (19) proportional ist und daß zu diesem Spannungswert (18) ein kon­ stanter Prozentbetrag addierbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die eingestellte Voreilung der Antriebseinrichtung (4, 5) mindestens 15% beträgt.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das vorzugsweise durch den Antriebsmotor (4) gebildete Drehmomentüber­ tragungsorgan mittels einer vorzugsweise einen Mikro­ prozessor enthaltenden Steuerungseinrichtung (11) steuerbar ist, die vom Tachogenerator (19), vom Sen­ sor (24) und Bahnreißschalter (8) ansteuerbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bahnreiß­ schalter (8) eine den Rand der Bahn (1) abtastende Lichtschranke (15) und eine dieser zugeordnete Aus­ lenkeinrichtung (16) zum Auslenken des Rands der Bahn (1) bei wegfallendem Bahnzug aufweist.