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Vorrichtung zum Steuern der Bahngeschwindigkeit einer Verarbeitungsmaschine
für Papier
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für Maschinen, die
zur Verarbeitung von Papier und verarbeitungsmäßig papierähnlichen Stoffen, wie
z. B. Zellglas, Filme und Folien, dienen. Diese im allgemeinen zu Rollen aufgewickelte
Stoffe werden durch Walzen od. dgl. der Verarbeitungsmaschine zugeführt und in dieser
durch eine Sdneidvorrichtung zu einzelnen Bogen oder Werkstücken vereinzelt.
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Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf eine Steuervorrichtung
für den Fall, daß die zu verarbeitende Stoffbahn in einem besonderen vorherigen
Arbeitsgang mit Druckbildern bedruckt und wieder zur Rolle aufgewickelt wurde. Bei
der Verarbeitung in der Verarbeitungsmaschine soll nun auf jedem Bogen oder Werkstück
ein Druckbild an ganz bestimmter Stelle erscheinen.
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Dies bedingt, daß der Trennschnitt während der Verarbeitung stets
in genau gleichem Abstand von jedem Druckbild erfolgt, was wiederum bedeutet, daß
die Länge des abgetrennten Bogens oder Werkstückes genauestens mit dem Abstand der
Druckbilder voneinander übereinstimmt. Ist dies nicht der Fall, so verschiebt sich
das Druckbild entsprechend der Größe der Differenz mehr und mehr auf dem abgetrennten
Bogen oder Werkstück, d. h. es wandert.
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Diese Übereinstimmung zwischen Abschnittlänge und Druckabstand ist
ohne eine besondere Steuervorrichtung nicht erreichbar. Die Steuervorrichtung wirkt
dabei verändernd auf die Geschwindigkeit der Werkstoffbahn ein, indem die Vorzugwalzen,
welche die Bahn der Schneidvorrichtung zuführen, gegenüber der Schneidvorrich-
tung
schneller oder langsamer angetrieben werden, wodurch das abgetrennte Stück länger
oder kürzer wird.
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Es sind Antriebe für Querschneider bekannt, bei denen die Bahngeschwindigkeit
mittels eines Wechselgetriebes mit stufenlos veränderlichem Übersetzungsverhältnis
einstellbar ist. Das Wechselgetriebe ist dabei direkt in den Antrieb der Vorzugeinrichtung
eingeschaltet, so daß das Getriebe die gesamte Antriebsleistung zu übertragen hat.
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Erfindungsgemäß ist demgegenüber das stufenlos veränderliche Getriebe
nicht in die Antriebsübertragung der Vorzugeinrichtung, sondern in den Steuertrieb
zwischen Steuerhebel und den Steg eines in der Antriebsübertragung liegenden Differentialgetriebes
eingeschaltet. Infolgedessen hat das stufenlos veränderlicheGetriebe nur die geringfügige
Steuerleistung zu iibertragen und ist daher nur sehr schwach belastet. Hierdurch
sind ein geringer Verschleiß und ein leichtes feinfühliges Einsteuern gewährleistet.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt gegenüber den bekannten Antrieben darin,
daß sich der gesamte Regelbereich des stufenlos veränderlichen Getriebes auf einen
geringen Differenzbetrag der Bewegung beschränkt, da nur die Stegbewegung eines
Differentialgetriebes und nicht die gesamte Arbeitsbewegung eingesteuert zu werden
braucht. Hierdurch wird ein feinfühliges Einsteuern um kleinste Beträge ermöglicht
und gleichzeitig die Auswirkung eventueller Schwankungen im Ubersetzungsverhältnis
des Regulierbetriebes praktisch ausgeschaltet.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung dieser Art
und besteht im wesentlichen darin, daß ein vorzugsweise als Kegelraddifferential
ausgebildetes Differentialgetriebe vorgesehen ist, dessen Abtrieb die Bahngeschwindigkeit
beeinflußt, wobei die Drehzahl des Abtriebs über ein Reibradgetriebe von Hand und/oder
selbsttätig einstellbar ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Abb. 1 die Seitenansicht eines Gesamtschemas einer Papierverarbeitungsmaschine,
für die die erfindungsgemäße Steuervorrichtung beispielsweise in Betracht kommt,
während Abb. 2 eine Seitenansicht und Abb. 3 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen
Steuervorrichtung wiedergeben.
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In Abb. I bezeichnet 1 die Rolle des zu verarbeitenden papierenen
oder papierähnlichen Stoffes, der beispielsweise mit einer Folge von sich wiederholenden
Druckbildern bedruckt ist. Von der Rolle I wird die Bahn 2 in beliebiger Weise,
z. B. über eine Walze 3 und einen Schlauchbildner 4, durch die Vorzugwalzen 5 und
6 abgezogen und einer Schneidvorrichtung 7, 8 zugeführt. 9 ist die Antriebswelle
der Maschine. Das rotierende Messer 8 der Schneidvorrichtung wird über die Zahnräder
in und II im Verhältnis 1 : I von der Antriebswelle 9 aus angetrieben.
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Die Vorzugwalzen 5, 6 werden über die Zwischen räder I2, 13 14-15,
16 ebenfalls von der Antriebswelle g mittels des auf ihr befestigten, auswechselbaren
Zahnrades I7 angetrieben. Da die Umfangsgeschwindigkeit der Vorzugwalzen 5, 6 im
vorliegenden Fall reiner Abwicklung aller Zwischen räder aufeinander gleich derjenigen
des Wechselrades I7 ist, wird während einer Umdrehung des MessersS ein Stück der
Bahn 2 vorgezogen, das dem Teilkreisumfang des Wechselrades I7 entspricht.
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Wählt man den Teilkreisumfang des Rades I7 so, daß" er dem gegenseitigen
Abstand der Druckbilder auf der Bahn 2 entspricht, so würde theoretisch bei jedem
Schnitt ein Bogen bzw. ein Werkstück mit je einem Druckbild darauf abgetrennt. Praktisch
wird aber infolge des Schlupfes der Stoffbahn zwischen den Vorzugwalzen sowie infolge
von Abweichungen des wirklichen Druckabstandes vom theoretischen die Abschnittlänge
nie genau mit dem Druckabstand übereinstimmen, so daß das Druckbild im Verlauf der
Fertigung seinen vorgeschriebenen Platz auf den abgetrennten Bogen oder Werkstücken
verlassen wird, besonders da diesbezügliche Fehler nicht wieder ausgeglichen werden
und sich demgemäß also addieren.
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Um diesen Fehlerquellen entgegenzuarbeiten und so eine eindeutige
Lage des Druckbildes zu erhalten, werden Steuervorrichtungen angewandt, die die
Vorzuggeschwinditc,rl;eit des Papierbandes in gewissen kleinen Grenzen regeln. In
Abb. I ist eine solche Steuervorrichtung mit IS angedeutet.
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Sie ist mit den Zahnrädern 14 und 15 in den Antrieb der Vorzugwalzen
5, 6 vom Zahnrad I7 aus eingeschaltet. Das Zahnrad 14 steht nach Abb. 1 und 2 mit
dem Zahnrad 13 im Eingriff und übernimmt so den Antrieb der Steuervorrichtung.
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Durch das Zahnrad I5, das in das Zahnrad 16 eingreift, ist der Abtrieb
der Steuervorrichtung auf die Vorzugwalzen 5 und 6 geschaltet.
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Nach Abb. 2 ist das Zahnrad 14 mit dem Eingangssonnenrad 19 eines
Kegelr.addifferentialgetriebes fest verbunden. Die Planetenräder 20 und 21 dieses
Differentialgetriebes werden von dem zu einem Schneckenrad ausgebildeten Steg 22
getragen. 23 ist das Ausgangssonnenrad des Getriebes.
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Die Räder 14 und 19 sowie der Steg 22 sind auf der Welle 24 drehbar
gelagert, während das Rad 23 durch Einlegekeil fest mit der Welle 24 verbunden ist.
Die Welle 24 überträgt den Abtrieb vom Rad 23 auf das ebenfalls festgekeilte Zahnrad
15, das das Zahnrad I6 und über dieses die Vorzugwalzen 5, 6 antreibt.
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Mit dem Ausgangssonnenrad 23 ist ein Planrad 25 verbunden. Dieses
Planrad 25 dient als Antrieb für das Reibrad 26, das auf der Welle 27 (Abb. 3) axial
verschiebbar, doch gegen Drehung durch eine Gleitfeder gesichert gelagert ist. Die
Welle 27 ist an ihrem einen Ende als Ritzel 28 ausgebildet. Das andere Ende der
Welle 27 ist in dem Verstellglied 29 drehbar gelagert. Von dem Ritzel 28 wird der
von dem Reibrad 26 ausgehende Antrieb über das Zahnrad 30 auf das Zahnrad 31 übertragen,
das seinerseits mit der Schnecke 32 fest verbunden ist.
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Die Schnecke 32 arbeitet auf den als Schneckeurnd
ausgebildeten
Steg 22 des Kegelraddiíderentialgetriebes.
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Durch Drehung des Steges 22 wird in bekannter NVeise die Abtriebsdrehzahl
gegenüber der Antriebsdrehzahl des Differentialgetriebes verändert. Das Reihrad
26 erhält entsprechend seinem Abstand vom Mittelpunkt des Planrades 25 verschiedene
Drehzahlen, da seine Umfangsgeschwindigkeit naturgemäß mit dem Mittelpunktabstand
wächst hzw. abnimmt. Die Veränderung des Abstandes des Reibrades 26 vom Mittelpunkt
des Planrades erfolgt mittels des V erstellgliedes 29 das mit seinem Auge 33 auf
einer Gewindespindel 34 gelagert ist.
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Durch Drehung der Spindel 34 mittels des Handrades 35 wird das Steuerglied
29 und mit diesem die Welle 27 mit dem Ritzel 28 und dem Reibrad 26 axial verschoben,
wodurch eine stufenlose Regelung der GeschwindibClieit des Reihrades 26 und auf
Grund des oben erläuterten Zusammenhanges auch der Abtriebsgeschlvinedigkeit der
Steuervorrichtung in bestimmten Grenzen erreicht werden kann.
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Zur Erzielung eines Selbststeuerbetriebes kann an Steuerglied 29
ein Elektromagnet 36 angeordnet sein, der z. B. abhängig von einer Photozellensteuerung
ein- und abgeschaltet wird. Der Anker dieses Elelitromagneten 36 ist mit einem Arm
eines doppelarmigen Hebels 37 verbunden, der um die Achse 38 des Steuergliedes 29
schwenkbar ist. Das obere Ende dieses Hebelarmes greift mit drehbaren Zapfen 39
klauenförmig in die Ausdrehung 40 der Nahe des Reibrades 26. Hierdurch wird das
Reibrad seitlich gehalten. ohne an seiner Drehung verhindert zu sein. Wird der Elektromagnet
36 eingeschaltet, so wird das Reibrad 26 um einen bestimmten Betrag aus der ursprünglich
eingestellten Stellung axial verschoben und so lange dort festgehalten wie der Elektromagnet
36 eingeschaltet ist. Die Vorzuggeschnvindigkeit der Vorzugwalzen 5 und 6 wird dadurch
gegenüber der ursprünglich von Hand eingestellten Geschwindigkeit geändert. Wird
der Elektromagnet 36 abgeschaltet, so wird das Reibrad 26 unter der Wirkung der
am Ende des zweiten Armes des Hebels 37 angreifenden Zugfeder 41 in die alte Lage
zurückgebracllt.
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PATENTANSPRSCEIE: I. Vorriclltung zum Steuern der Bahngeschwilldiglieit
einer V erarbeitungsmaschine für Papier oder mit Bezug auf die Verarbeitung papierähnlicher
Stoffe, gekennzeichnet durch die Anordnung eines vorzugsweise als Kegelraddifferentialgetriebe
ausgebildeten Differentialgetriebes (I9 bis 23), dessen Antrieb (23) die Bahngeschwindigkeit
beeinflußt, wobei die Drehzahl des Antriebs (23) über ein Reibradgetriebe (25, 26)
von Hand und/oder selbsttätig einstellbar ist.