DE4302189A1 - Elektrisches Zugwerk - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Zugwerk für eine
Druckmaschine mit einem zentralen Leitstand und einem zentralen
Leitstandsrechner, wobei das Zugwerk eine von einem eigenen
Motor angetriebene Zugwalze zum Ziehen einer Bedruckstoffbahn aus
einem Rollenwechsler, eine Presseurwalze zum Andrücken der
Bedruckstoffbahn gegen die Zugwalze und eine der Zugwalze in
Laufrichtung der Bedruckstoffbahn nachgeordnete Schwingwalze zum
Ausgleich von Schwankungen der Bahnspannung aufweist.
Jede Druckmaschine zum Bedrucken einer Bedruckstoffbahn besitzt ein
Zugwerk, um die Bedruckstoffbahn aus dem Rollenwechsler den
Druckwerken zuzuführen. Ein elektrisches Zugwerk der eingangs
genannten Art ist aus der Zeitschrift "zeitungstechnik", Oktober
1992, S. 65 bis 66, bekannt. Über eine erste Leitwalze wird eine
Bedruckstoffbahn einer Zugwalze zugeführt und durch eine
Presseurwalze gegen sie gedrückt. Anschließend umschlingt die
Bedruckstoffbahn eine Schwingwalze und wird über eine zweite
Leitwalze aus dem Zugwerk herausgezogen. Die Zugwalze hat einen
eigenen Motor; eine mechanische Verbindung zur Antriebswelle der
Druckmaschine fehlt, wodurch eine Plazierung des Zugwerks an
jeder Stelle im Unterbau der Druckmaschine und eine beliebige
Zuordnung zu unterschiedlichen Produktionsverbänden innerhalb der
Druckmaschine ohne Hilfswellen und Kupplungen möglich sein soll. Es
wird nicht erläutert, wie ein für den Druckvorgang optimaler
konstanter Bahnzug vor dem ersten Druckwerk erzeugt wird.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zugwerk der
eingangs genannten Art zu schaffen, das einen gleichmäßigen Bahnzug
der Bedruckstoffbahn und höhere Flexibilität gewährleistet.
Die Aufgabe wird, wie in Patentanspruch 1 angegeben, gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Vorteilhaft ist insbesondere, daß das Zugwerk modulartig aufgebaut
ist; es besteht aus einer Fülle von leicht einzeln zusammenbaubaren
Bestandteilen. Das Zugwerk bietet die Möglichkeit, an ein
Stahlgerüst, einen Betonstuhl oder an einen Rollenwechsler angebaut
zu werden. Da die Bohrungen in seinen Seitenwänden spiegelbildlich
angeordnet sind, läßt es sich für einen Papiereinlauf von rechts
oder von links ohne konstruktive Anpassung verwenden.
Als Motor für den Antrieb der Zugwalze wird vorzugsweise ein
Drehstrommotor verwendet, der auch rückwärts laufen kann und beim
Abbremsen Strom in das elektrische Netz zurückspeist. Er treibt die
Zugwalze vorzugsweise über einen Keilriemen an, wodurch der
Schallpegel reduziert wird. Alle Maschinenteile, die eine
regelmäßige Wartung erfordern, wie z. B. der Keilriemen oder die
Schmierversorgung der Lagerstellen, sind so angeordnet, daß sie von
außen leicht zuganglich sind. Insgesamt zeichnet sich das Zugwerk
durch einen geringen Platzbedarf, einen konstanten Bahnzug der
Bedruckstoffbahn und eine präzise, schnelle Regelung aus. Die
Bedruckstoffbahn läßt sich durch den Motor ohne eine mechanische
Bremse abbremsen.
Das Zugwerk ist auch unabhängig von den übrigen Teilen der
Druckmaschine ansprechbar, z. B. durch Tastschalter für den
Tippbereich. In Laufrichtung der Bedruckstoffbahn sind vor und
hinter der Zugwalze Bahntrennvorrichtungen angeordnet, um bei Abriß
der Bedruckstoffbahn das Aufwickeln der restlichen Bedruckstoffbahn
auf die Zugwalze in Grenzen zu halten.
Die Zugwalze läßt sich durch optische Sensoren auf Zugwalzenwickler
überwachen. Die Sensoren sind vorzugsweise selbstreinigend. Das
Zugwerk hat vorzugsweise eine massearme Schwingwalze.
Die Presseurwalze läßt sich elektropneumatisch an- und abstellen;
ihre Auflagekraft ist einstellbar. Die Zugwalze hat vorzugsweise
einen Vier-Quadranten-Drehstrom-Servoantrieb. Ein an sie angebauter
Drehzahlgeber gibt ihre Drehzahl an den Rollenwechsler weiter.
Dadurch, daß die Schwingwalze der Zugwalze nachgeordnet ist, lassen
sich Bahnspannungsspitzen, die bei Anschwenken der Presseurwalze
gegen die Zugwalze und bei Beginn des Druckbetriebs entstehen,
leicht abbauen; der Bahnzug läßt sich sehr genau vorgeben. Wickler
auf der Zugwalze lassen sich einfach im Tippbereich entfernen,
wodurch Maschinenstillstandszeiten minimiert werden. Die Zugwalze
und die Schwingwalze sind so angeordnet, daß die Papierbahn bei einem
Riß nach unten wegfällt, ohne in andere bewegliche Teile des
Zugwerks gelangen zu können. Die Presseurwalze ist so angeordnet,
daß sie bei Druck- oder Stromausfall durch ihr Eigengewicht von der
Zugwalze abgestellt wird, wodurch ein Aufwickeln der Papierbahn um
die Presseurwalze verhindert wird. Während des Einziehvorganges
sowie beim Hochfahren der Druckmaschine, wird die Schwingwalze des
Zugwerks mit dem Druck beaufschlagt, der dem im Leitstand gewählten
Bahnzug entspricht. Da der Bahnzug zu diesem Zeitpunkt kleiner als
der vorgewählte ist, nimmt die Schwingwalze die obere Endlage ein
und verhält sich wie eine fest installierte Leitwalze.
Dies hat folgende Vorteile:
- - Das Einziehen erfolgt bei sehr geringem Bahnzugniveau, das von dem Rollenwechsler vorgegeben wird.
- - Nach dem Aktivieren der Bahnzugregelung wird die Papierbahn nicht plötzlich gespannt und abgerissen, sondern linear bis zum Erreichen des Sollwerts angespannt.
- - Während des Einziehvorganges geht beim Verfahren der Schwingwalze der Bahnzug nicht verloren, so daß ein Papierriß durch plötzliches Straffen der Papierbahn verhindert wird.
Auf seiner Oberseite weist das Zugwerk ein Schutzgitter auf, das
das Einwickeln von Papierbahnen verhindert, die von oben
herabfallen. Durch den Drehzahlgeber, der die Drehzahl der Zugwalze
mißt, läßt sich auch die Länge der bereits abgewickelten Papierbahn
bestimmen, wenn der Durchmesser der Zugwalze mit der Anzahl der
Umdrehungen multipliziert wird. Dieser Wert läßt sich am Leitstand
permanent anzeigen.
Das Gerüst des Zugwerks besteht vorzugsweise aus steifen
Seitenwänden und Traversen, die das Zugwerk für die Sektionsmontage
sowie für den Versand ausreichend versteifen. Es ist möglich, alle
Einzelteile des Zugwerks zwischen den Seitenwänden nachträglich
ein- und auszubauen, insbesondere auch die Zugwalze. Das Zugwerk ist
in stapelbarer Modulbauweise aufgebaut, so daß es für den
Containerversand geeignet ist und einen niedrigeren Flächenbedarf als
bekannte Zugwerke hat. Das Zugwerk hat vorzugsweise auch
Aufstellfüße, so daß es sich in angenehmer Höhe montieren läßt. Auch
der Keilriemen zwischen dem Motor und der Zugwalze läßt sich von
außen montieren. Dadurch läßt er sich leicht entfernen; die
Keilriemenspannung läßt sich mit einem Einstellgerät einstellen.
Das komplette Modul des Zugwerks umfaßt einen Pneumatikanschluß
und eine elektrische Vorinstallation. Die Wälzlager für die
Papierführung sind lebensdauergeschmiert. Das Zugwerk weist bei
manueller Schmierung zentral zusammengefaßte Schmiernippel auf,
vorzugsweise auch eine äußerst wartungsarme automatische
Zentralschmierung mit einer Füllstandsanzeige des Schmiermittels am
Leitstand. Alle Wartungseinrichtungen für die elektrischen und
pneumatischen Einrichtungen des Zugwerks lassen sich von einer
einzigen Seitenwand aus durchführen. Von der anderen Seitenwand
werden Wartungsarbeiten für mechanische Bestandteile des Zugwerks
durchgeführt.
Nachstehend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand
der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Funktionsdiagramm einer Druckmaschine mit einem
Zugwerk und einem Rollenwechsler,
Fig. 2 eine seitliche Schnittansicht des Zugwerks,
Fig. 3 eine Draufsicht des Zugwerks, teilweise geschnitten,
und
Fig. 4 eine weitere Draufsicht auf das Zugwerk.
Eine Druckmaschine weist einen Leitstand 1 (Fig. 1) mit einem
Leitstandsrechner 1′ auf, von dem aus eine Bedienungsperson die
gewünschten Produktionsvorgaben für die Druckmaschine,
beispielsweise die Anzahl von Druckexemplaren pro Stunde und den
Bahnzug für ein Zugwerk und die Druckwerke der Druckmaschine
vorgibt.
Der Leitstandsrechner 1′ gibt den Bahnzug-Sollwert unmittelbar an
einen elektropneumatischen Wandler 2 weiter, der Teil eines
Zugwerks 10 ist. Neben dem Zugwerk 10 weist die Druckmaschine
einen dem Zugwerk 10 vorgelagerten Rollenwechsler 16 und
mindestens ein Druckwerk oder mehrere Druckwerke auf.
Aufgrund der Produktionsvorgabe der Bedienungsperson ermittelt der
Leitstandsrechner 1′ die Solldrehzahl eines Leitmotors 5, der Teil
eines Hauptantriebs 50 der Druckmaschine ist, und übergibt diesen
Wert einem Produktionsrechner 3, der dem Leitstandsrechner 1′
nachgeordnet ist. Der Produktionsrechner 3 leitet diesen Wert an
eine Steuer- und Regeleinheit 4 des Leitmotors 5 weiter.
Wenn beim Einziehvorgang der Papierbahn aus dem Rollenwechsler oder
bei Beginn des Druckbetriebs der Leitmotor 5 gemäß einer entweder in
dem Leitstandsrechner 1′ oder in dem Produktionsrechner 3
abgespeicherten Hochlaufkurve auf die Solldrehzahl hochgefahren
wird, so wird die Drehzahl des Leitmotors 5 in festen Zeitabständen
durch einen Drehzahlgeber 6 Über die Steuereinheit 4 an den
Produktionsrechner 3 gemeldet. Dieser setzt die so erhaltenen
Drehzahlwerte des Leitmotors 5 in Drehzahl-Sollwerte für das
Zugwerk 10 um und gibt sie über eine Datenleitung 31 an eine
Steuer- und Regeleinheit 7 des Zugwerks 10 weiter. Falls außer dem
Zugwerk 10 weitere Zugwerke vorhanden sind, gibt der
Produktionsrechner 3 die Drehzahl-Sollwerte über weitere
Datenleitungen 32, 33 an die weiteren Zugwerke weiter.
Darüber hinaus gibt der Leitstandsrechner 1′ den Bahnzug-Sollwert
unmittelbar der Steuer- und Regeleinheit 7 sowie einem
elektropneumatischen Wandler 2 weiter. Der elektropneumatische
Wandler 2 setzt das elektrische Signal in einen dazu proportionalen
Luftdruck um, der an einer Schwingwalze 100 während des
Druckbetriebs anliegt. Die Schwingwalze 100 schwingt während des
Druckbetriebs zwischen zwei Anschlägen 109, 110 (Fig. 2) hin und
her; den Drehwinkel, den sie, bezogen auf eine Nullage, gerade
einnimmt, gibt ein Winkelgeber 11 an die Steuer- und Regeleinheit 7
weiter. Diese regelt die Drehgeschwindigkeit eines Zugwerksmotors 8.
Die Mittenlage der Schwingwalze 100 ist in der Steuer- und
Regeleinheit 7 als Winkelsollwert "Null" definiert.
Mit Erhalt des ersten "Schneller-Kommandos wird die
Mittenlagenregelung der Schwingwalze 100 aktiviert. Ab diesem
Zeitpunkt wird die Drehzahlvorgabe vom Produktionsrechner 3 vom
Drehzahlkorrekturwert der Schwingwalzenregelung überlagert. Da der
Bahnzug bis Erhalt des ersten "Schneller"-Kommandos kleiner als
gefordert ist, befindet sich die Schwingwalze 100 in der oberen
Endlage. Damit der richtige Bahnzug herrscht, muß sich die
Schwingwalze 100 in waagrechter Lage (Mittenlage) befinden. Da die
Zugwerksteuerung über den Winkelgeber 11 eine Winkeldifferenz
feststellt, wird die Motordrehzahl des Zugwerks 10 gegenüber der
Sollwertvorgabe vom Produktionsrechner 3 solange verringert, bis der
Winkelsollwert erreicht ist. Über einen Drehzahlgeber 9 meldet der
Zugwerksmotor 8 seine momentane Drehzahl an die Steuer- und
Regeleinheit 7 zurück.
Der Zugwerksmotor 8 treibt über einen Keilriemen 80 eine Zugwalze
120 an. Diese wird von einer Papierbahn teilweise umschlungen, und
während des Druckbetriebs drückt eine Presseurwalze 130 die
Papierbahn mit einem festen vorgegebenen Druck gegen die Zugwalze
120, um der Papierbahn eine bestimmte Bahnspannung aufzuprägen.
Die Presseurwalze 130 wird zeitversetzt zur Aktivierung der
Schwingwalzenregelung an die Zugwalze 120 angestellt. Dies hat
den Vorteil, daß der durch das Anstellen der Presseurwalze 130
resultierende Bahnzugsprung durch die bereits aktivierte
Schwingwalzenregelung gedämpft wird.
Damit die Papierbahn auch eingangsseitig an der Zugwalze 120 eine
ausreichende Bahnspannung aufweist, wird die Drehzahl der Zugwalze
120 Über einen Drehzahlgeber 12 an eine Steuer- und Regeleinheit 13
des Rollenwechslers 16 weitergegeben. Die Steuer- und Regeleinheit
13 wandelt die durch das Zugwerk 10 vorgegebene Zugwalzendrehzahl
in einen Drehzahlsollwert für einen Motor 14 um, der die jeweils
abzuwickelnde Papierrolle dreht. Über einen Drehzahlgeber 15 gibt er
seinen Drehzahl-Istwert an die Steuer- und Regeleinheit 13 weiter.
Der Rollenwechsler 16 weist eine Schwingwalze 160 auf, die ihren,
auf eine Nullage bezogenen Winkel-Istwert über einen Winkelgeber 18
an die Steuer- und Regeleinheit 13 weitergibt. Um den gewünschten
Bahnzug zu erreichen, wird der von der Steuer- und Regeleinheit 13
ermittelte Drehzahl-Sollwert durch einen von der
Schwingwalzenregelung ermittelten Korrekturwert überlagert.
Der Ablauf der Schwingwalzenregelung im Rollenwechsler 16 ist
identisch mit der im Zugwerk 10.
Ein von der Steuer- und Regeleinheit 13 erzeugtes elektrisches
Signal wird in einem elektropneumatischen Wandler 19 in ein
pneumatisches Signal umgewandelt. Dann liegt ein dem gewünschten
Bahnzug entsprechender Druck an den Membranzylindern 105 an.
Das Zugwerk 10 (Fig. 2) weist Seitenwände aus Gußeisen auf, die
durch Traversen und Versteifungen 101 miteinander verbunden sind.
Die Versteifungen oder Traversen 101 sind zur Aufnahme von
elektrischen Leitungen oder von Druckleitungen in ihrem Innern
vorzugsweise hohl ausgebildet. Ein Schutzgitter 102 schützt das
Zugwerk 10 gegen von oben herabfallendes Papier. Es ist ein
Druckausgleichbehälter 103 (Fig. 2-4) vorhanden, der über
Druckleitungen 104 (Fig. 3) mit Membranzylindern 105 (Fig. 2, 3)
verbunden ist. Die Schwingwalze 100 ist über Halterungen 106 an
einer drehbaren Stange 107 befestigt ist. Der Winkel, mit dem die
Schwingwalze 100 jeweils ausschwingt, wird über den Winkelgeber 11
(Fig. 3) an die Regel- und Steuereinheit 7 weitergemeldet. Die
Presseurwalze 130 wird durch einen fest einstellbaren
Pneumatik-Zylinder 131 gegen die Zugwalze 120 gedrückt.
Eine Papierbahn 140 (Fig. 2) wird aus dem Rollenwechsler 16 über
Leitwalzen 141, 142 zwischen der Zugwalze 120 und der Presseurwalze
130 hindurch um die Schwingwalze 100 herum und über weitere
Leitwalzen 143, 144 aus dem Zugwerk heraus in das erste (hier
nicht gezeigte) Druckwerk der Druckmaschine hineingezogen. Zwischen
den Leitwalzen 141 und 142 sowie zwischen den Leitwalzen 143 und 144
ist jeweils eine Abschlagvorrichtung 145 bzw. 146 für das Abschlagen
der Papierbahn 140 im Falle eines Bahnrisses angeordnet.
Um zu überwachen, daß sich die Papierbahn 140 im Falle eines
Bahnrisses nicht auf die Zugwalze 120 aufwickelt, weist das Zugwerk
10 Sensoren 151 bis 154 auf. Sie überwachen die Oberfläche der
Zugwalze 120 optisch und bewirken im Falle eines Zugwalzenwicklers,
daß die Abschlagvorrichtungen 145, 146 die Papierbahn 140
durchtrennen und der Zugwerksmotor 8 schnellstmöglich gestoppt wird.
Es sind vorzugsweise diese vier Sensoren 151 bis 154 vorhanden, so
daß jede von ihnen ein Viertel der Papierbahn 140 überwacht. Sie
reagieren auf einen Bahnriß innerhalb eines Bruchteils einer Sekunde.
Die Papierbahn 140 unterscheidet sich durch ihre Oberfläche von der
Oberfläche der blanken Zugwalze 120. Die Sensoren 151 bis 154 weisen
beispielsweise Lichtsender und Lichtempfänger auf. Die Lichtsender
erzeugen einen Lichtfleck auf der Oberfläche der Zugwalze 120. Durch
die Oberflächenbeschaffenheit entsteht ein bestimmtes
Kontrastverhältnis, durch das mehr oder weniger in die Lichtempfänger
in den Sensoren 151 bis 154 zurückgestreut wird. Die Lichtempfänger
in den Sensoren 151 bis 154 erzeugen beispielsweise eine zur Intensität
des in sie hineingelangenden Lichts proportionale Spannung. Da zur
Erkennung der Papierbahn 140 der Kontrastunterschied zwischen der
Oberflächenbeschaffenheit der metallischen Zugwalze 140 und dem
Papier nicht ausreicht, werden die Sensoren 151 bis 154 unter einen
spitzen Winkel, d. h. schräg zur Oberfläche der Zugwalze 120,
angeordnet, so daß die Lichtempfänger erst dann Licht empfangen,
wenn die Zugwalze 120 die Papierbahn 140 um sich aufzuwickeln
begonnen hat, wobei durch die Oberflächenbeschaffenheit des Papiers
soviel Licht zu den Lichtempfängern zurückgestreut wird, daß nunmehr
ein Spannungssignal zum Auslösen der Abschlagvorrichtungen 145, 146
erzeugt wird. Solange die Sensoren 151 bis 154 Licht auf die
metallische Oberfläche der Zugwalze 120 strahlen, wird dieses nicht
zurückgestreut, sondern reflektiert.
Um Verschmutzungen der Sensoren 151 bis 154, hervorgerufen durch
Papierstaub oder Fussel, wieder zu entfernen, werden sie entweder
während des Betriebs oder vorzugsweise bei Abstellung der
Presseurwalze 130 durch Druckluft gereinigt. Durch die Sensoren 151
bis 154 werden die nachteiligen Wirkungen von Zugwerkswicklern
während des Einziehvorgangs der Papierbahn 140 oder während der
Produktion verringert; ein Signal, das von den Sensoren 151 bis 154
ausgeht, macht einen Zugwalzenwickler an dem Leitstand 1 für das
Bedienungspersonal erkennbar.
Während des Betriebs des Zugwerks 10 lassen sich mehrere Fälle
von Zugwerkswicklern unterscheiden: wenn die Sensoren 151 bis 154
auf der Zugwalze 120 Papier detektieren, reicht es aus, wenn die
Abschlagvorrichtung 145 die Papierbahn 140 trennt und der
Zugwerksmotor 8 abgestellt wird, ohne daß die Papierbahn 140 reißt.
Wenn sich der Papierriß im Bereich zwischen dem Rollenwechsler 16
und dem Zugwerk 10 ereignet, so wird er durch die Schwingwalze 160
in dem Rollenwechsler 16 detektiert; ein entsprechendes Signal wird
an die Steuer- und Regeleinheit 13 weitergeleitet, so daß diese den
Motor 14 abschaltet. Wenn der Papierriß jedoch zwischen dem Zugwerk
10 und dem ersten Druckwerk der Druckmaschine eintritt, wird er durch
die Schwingwalze 100 registriert, die Abschlagvorrichtungen 145, 146
durchtrennen beide die Papierbahn 140. Der Zugwerksmotor 8 wird durch
einen Schnell-Stop zum Stillstand gebracht. Sofern es infolge eines
Bahnrisses der Papierbahn 140 zu einem Zugwalzenwickler während des
Druckbetriebs kommt, wird, wie oben beschrieben, der
Zugwalzenwickler durch die Sensoren 151 bis 154 registriert. Auch in
diesem Fall trennen beide Abschlagvorrichtungen 145, 146 die
Papierbahn 140; der Zugwerksmotor 8 wird wiederum durch einen
Schnell-Stop angehalten. Wenn eine Papierabschlagvorrichtung in
einem der Druckwerke oder zwischen den Druckwerken anspricht, so
wird dies durch die jeweilige Papierreißsicherung erkannt, beide
Abschlagvorrichtungen 145, 146 sprechen an, trennen die Papierbahn
140, und der Zugwerkmotor 8 wird durch einen Schnell-Stop
angehalten. Ein Spannungsausfall wird dadurch erkannt, daß der
Schütz abfällt; der Zugwerksmotor 8 wird durch einen
Schnell-Stop angehalten; die Abschlagvorrichtungen 145, 146 sprechen
nicht an.
Wenn in die Druckmaschine eine neue Papierbahn 140 eingezogen werden
soll, so muß die Maschine aus dem Stillstand auf eine
Einzugs-Drehzahl hochgefahren werden. Dabei wird durch die Steuer-
und Regeleinheit des Rollenwechslers 16 an die Schwingwalze 160 ein
Schwebedruck angelegt, so daß sie in einer Mittenlage verbleibt.
Aufgrund eines Signals aus dem Leitstandsrechner 1′ wird an der
Schwingwalze 100 des Zugwerks 10 demgegenüber ein dem vorgewählten
Bahnzug proportionaler Druck angelegt, so daß sie in ihrer oberen
Endlage verriegelt ist. Sie verhält sich somit wie eine fest
installierte Leitwalze. Dies hat den Vorteil, daß beim Anfahren der
Schwingwalze 100 während des Einziehvorganges der Bahnzug nicht
verlorengeht und ein Papierriß durch eine plötzliche Straffung der
Papierbahn verhindert wird. Während des Einziehvorgangs bleibt die
Presseurwalze 130 abgestellt; Über den Produktionsrechner 3 wird die
Drehzahl des Leitmotors 5 an die Steuer- und Regeleinheit 7 und von
hier an den Zugwerkmotor 8 weitergegeben.
Das Anfahren der Druckmaschine für den Druckbetrieb geschieht unter
denselben Bedingungen, bis eine Geschwindigkeit erreicht wird, bei
der die Bedienungsperson ein Schneller-Kommando gibt. Dann wird an
die Schwingwalze 160 bereits der Betriebsdruck angelegt, wobei sie
aber noch in der Mittenlage verbleibt. Die Mittenlagenregelung der
Schwingwalze 100 des Zugwerks 10 wird durch den Leitstandsrechner
1′ aktiviert. Zeitversetzt zur Aktivierung der Mittenlagenregelung
wird die Presseurwalze 130 an die Zugwalze 120 angestellt.
Gleichzeitig geht die Schwingwalze 100 aus der oberen Endlage in die
Mittellage. Jetzt ist die Mittenlagenregelung der Schwingwalze 100
eingeschaltet. Dies bedeutet, daß sie entsprechend der Bahnspannung
der Papierbahn 140 aus ihrer Mittenlage ausgelenkt wird, daß diese
Ablenkung durch den Winkelgeber 11 an die Steuer- und Regeleinheit 7
weitergegeben wird und diese entsprechend der Auslenkung die
Drehgeschwindigkeit des Zugwerkmotors 8 verändert, was wiederum die
Drehgeschwindigkeit der Zugwalze 120 und somit die Bahnspannung der
Papierbahn 140 beeinflußt. Bei Erreichen einer genügend hohen
Drehzahl des Leitmotors 5 ist die Druck-An-Stellung erreicht.
Gemäß der Erfindung wird ein elektrisches Zugwerk 10 für eine
Druckmaschine geschaffen, das eine von einem eigenen Zugwerksmotor 8
angetriebene Zugwalze 120 zum Einzug einer Bedruckstoffbahn 140 aus
einem Rollenwechsler 16, eine Presseurwalze 130 zum Andrücken der
Bedruckstoffbahn gegen die Zugwalze 120 und eine der Zugwalze 120 in
Laufrichtung der Bedruckstoffbahn 140 nachgeordnete Schwingwalze 100
zum Ausgleich von Schwankungen der Bahnspannung aufweist. Das
Zugwerk 10 besitzt eine von einem Leitstandsrechner 1′ der
Druckmaschine gesteuerte Steuer- und Regeleinheit 7 zur Vorgabe der
Soll-Drehzahl des Zugwerkmotors 8 und der von ihm angetriebenen
Zugwalze 120. Die Schwingwalze wird durch die Bedruckstoffbahn 140
mit der von der Zugwalze 120 und der Presseurwalze 130 erzeugten
Bahnspannung beaufschlagt. Die Schwingwalze 100 gibt über einen
Winkelgeber 11 ihre Winkelabweichung aus der Nullage an die Steuer-
und Regeleinheit 7 weiter, damit diese die Drehzahl des Motors 8
entsprechend steuern und regeln kann. Das Zugwerk 10 ist
vorzugsweise mit Abschlagvorrichtungen 145, 146 ausgestattet, um
Zugwalzenwickler bei Riß der Bedruckstoffbahn 140 zu vermeiden. Die
Zugwalze 120 ist vorzugsweise mit optischen Sensoren 151 bis 154
ausgestattet, die aufgrund der Oberflächenbeschaffenheit der
Zugwalze 120 einen Zugwalzenwickler erkennen.
Claims (18)
1. Elektrisches Zugwerk (10) für eine Druckmaschine, wobei das
Zugwerk (10) eine von einem eigenen Zugwerksmotor (8)
angetriebene Zugwalze (120) zum Ziehen einer Bedruckstoffbahn
(140) aus einem Rollenwechsler (16), eine Presseurwalze (130)
zum Andrücken der Bedruckstoffbahn (140) gegen die Zugwalze
(120) und eine der Zugwalze (120) in Laufrichtung der
Bedruckstoffbahn (140) nachgeordnete Schwingwalze (100) zum
Ausgleich von Schwankungen der Bahnspannung in der
Bedruckstoffbahn (140) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß dem
Zugwerk (10) eine von einem Leitstandsrechner (1′) der
Druckmaschine gesteuerte Regel- und Steuereinheit (7) zur
Vorgabe der Soll-Drehzahl des Zugwerksmotors (8) und der von dem
Zugwerksmotor (8) angetriebenen Zugwalze (120) zugeordnet ist,
daß die Zugwalze (120) durch die Bedruckstoffbahn (140) mit der
von der Schwingwalze (100) erzeugten Bahnspannung beaufschlagt
ist, daß die Schwingwalze (100) über einen Winkelgeber (11) zur
Weitergabe ihres Winkel-Istwertes mit der Steuer- und
Regeleinheit (7) verbunden ist, durch die die Drehzahl des
Zugwerksmotors (8) entsprechend dem Winkel-Istwert steuerbar und
regelbar ist.
2. Zugwerk (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem
Zugwerksmotor (8) ein erster Drehzahlgeber (9) zugeordnet ist,
der seinen Drehzahl-Istwert an die Steuer- und Regeleinheit (7)
weiterleitet.
3. Zugwerk (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zugwalze (120) ein zweiter Drehzahlgeber (12) zugeordnet
ist, der ihre Drehzahl an den Rollenwechsler (16) weiterleitet.
4. Zugwerk (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zugwerksmotor (8) ein Vier-Quadranten-Drehstrom-Motor
ist, der bei Abbremsen als Generator wirkt und dessen dabei
erzeugter Strom in das elektrische Netz rückspeisbar ist.
5. Zugwerk (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zugwerksmotor (8) die Zugwalze (120)
über einen Keilriemen (80) antreibt.
6. Zugwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß es unabhängig von der Druckmaschine im
Tippbetrieb betreibbar ist.
7. Zugwerk (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß es unterhalb des Stahlunterbaus oder des
Betonstuhls der Druckmaschine und neben dem Rollenwechsler (16)
angeordnet ist.
8. Zugwerk (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Presseurwalze (130) unterhalb der
Zugwalze (120) angeordnet ist.
9. Zugwerk (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß sie Seitenwände aufweist, von denen eine
für die pneumatischen Anschlüsse und die elektrischen Anschlüsse
vorgesehen ist.
10. Zugwerk (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß sie auf ihrer Oberseite durch ein
Schutzgitter gegen von oben herabfallendes Papier geschützt ist.
11. Zugwerk (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß es zentral zusammengefaßte Schmiernippel,
insbesondere eine Zentralschmierung, mit einer Füllstandsanzeige
an einem Leitstand (1) der Druckmaschine aufweist.
12. Zugwerk (10), insbesondere nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Sensoren (151 bis 154)
zur Überwachung der Oberfläche der Zugwalze (120) vorgesehen
sind.
13. Zugwerk (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Sensoren (151 bis 154) jeweils einen Lichtsender und einen
Lichtempfänger aufweisen, wobei der Sender Licht auf die
Oberfläche der Zugwalze (120) strahlt und der Sender von der
Oberfläche der Zugwalze (120) zurückgestrahltes Licht empfängt.
14. Zugwerk (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die
Sensoren (151 bis 154) unter einem spitzen Winkel auf eine
Oberfläche der Zugwalze (120) gerichtet sind und daß nur, wenn
die Oberfläche der Zugwalze (120) bei einem Zugwalzenwickler von
Papier bedeckt wird, Licht von ihrer Oberfläche zu den
Lichtempfängern der Sensoren (151 bis 154) zurückgestreut wird.
15. Zugwerk (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß Abschlagvorrichtungen (145, 146) zum
Durchtrennen der Bedruckstoffbahn (140) durch die Sensoren (151
bis 154) aktivierbar sind.
16. Zugwerk (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sensoren (151 bis 154) durch Druckluft
säuberbar sind.
17. Verfahren zum Betreiben des Zugwerks (10) nach einem der
Ansprüche 1 bis 16 beim Einziehen einer Bedruckstoffbahn (140),
dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingwalze (100) des
Zugwerks (10) pneumatisch in ihrer oberen Endlage verriegelt
wird.
18. Verfahren zum Einleiten des Druckvorgangs bei dem Zugwerk
(10) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwingwalze (100) zunächst in ihrer oberen Endlage
verriegelt wird, daß anschließend ihre Mittenlagenregelung durch
den Leitstandsrechner (1′) aktiviert wird, daß sie bei
Erreichen einer höheren Geschwindigkeit ihre Mittenlage
einnimmt, wobei die Mittenlagenregelung eingeschaltet wird, und
daß die Presseurwalze (130) zeitversetzt zur Aktivierung der
Mittenlagenregelung an die Zugwalze (120) angestellt wird.
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