EP0298267A1 - Vorrichtung zum Auf- und Abwickeln von in Form eines Schuppenstromes mittels eines Förderers zu- bzw weggeführten Druckereiprodukten - Google Patents
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- EP0298267A1 EP0298267A1 EP88109223A EP88109223A EP0298267A1 EP 0298267 A1 EP0298267 A1 EP 0298267A1 EP 88109223 A EP88109223 A EP 88109223A EP 88109223 A EP88109223 A EP 88109223A EP 0298267 A1 EP0298267 A1 EP 0298267A1
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Definitions
- the present invention relates to a device according to the preamble of patent claim 1.
- Such a device is known from DE OS 3 123 888.
- An essential element of the known device is the deflection roller, via which the winding tape runs from the supply reel to the winding or vice versa.
- this deflecting roller is driven positively so that its peripheral speed is equal to the conveying speed of the shingled stream, this deflecting roller determining the peripheral speed of the roll and, consequently, its speed both during winding and during unwinding.
- the winding core is driven during winding via a winding gear, which tends to drive the winding core in such a way that the peripheral speed of the winding leads the conveying speed of the shingled stream. The result of this is that the winding tape between the deflection roller and the run-up point on the winding is under a tensile stress, which causes a slight, if any, expansion of the winding tape and is wound up in this state.
- the winding core is driven by an electric control motor, the speed of which is calculated from the feed rate of the shingled stream and the current winding diameter.
- the winding tape is advanced (with braking) in such a way that its speed is continuously adapted to the feeding speed without the tension in the winding tape changing during the acceleration or deceleration phases.
- the proposed device has the features specified in the characterizing part of patent claim 1.
- the fact that the circumferential speed of the winding - measured on the winding belt - corresponds exactly to the conveying speed of the shingled stream is remarkable in the proposed device, since the winding belt in its entirety is stretched between the supply reel and the winding, that is to say it runs onto the deflection roller in the stretched state .
- the actual "tape consumption” represents the actual size, in particular when winding up, and a desired consumption of winding tape is sought via the speed of the control motor, the constriction of the winding caused by the winding tape is compensated for by a corresponding increase in the drive speed of the winding core.
- the end section (or initial section) of a conveyor 10, shown as a conveyor belt 11, can be seen, which conveys printed products 12, such as newspapers, magazines and the like, in a shed stream 13.
- the conveyor belt 11 wraps around a deflection roller 14, the speed and direction of rotation of which is detected by a schematically illustrated sensor 15, for example a tachometer generator.
- an infeed or removal conveyor 16 Connected to the conveyor 10 is an infeed or removal conveyor 16, which is formed, for example, by a ribbon conveyor with two conveyor belts 17, 18 running alongside one another at a lateral distance.
- the conveyor belts 17, 18 loop around deflecting rollers 19, 20, which are rotatably mounted at the ends of a frame 21, which in turn is arranged pivotably about the axis of rotation of the deflecting roller 19.
- the "deflection roller 19" consists of a set of three coaxial deflection rollers of the same diameter, of which the outer two are assigned to the conveyor belts 17, 18.
- FIG. 1 a winding core 22 which is rotatably mounted in non-illustrated fixed bearings and onto which a winding 23 of the printed products 12 is wound.
- the winding core 22 is directly coupled to a control motor 25.
- This control motor 25 which can also be a geared motor with a fixed gear ratio, can be a reversible, frequency-controlled asynchronous machine or a reversible DC machine, in any case a reversible electric motor, the speed of which can be regulated continuously electrically.
- a feed circuit 26 is connected upstream of the control motor 25, which can be connected to the network via connections 27 and which gives the energy obtained from the network the parameters determining the speed of the control motor, for example voltage, frequency and possibly rectification.
- a supply spool 29 of a winding belt 30 is arranged below the infeed conveyor 16.
- This winding belt 30 wraps around the middle of the deflection rollers 19 between the conveyor belts 17, 18 and runs from there onto the winding 23, the beginning of the winding belt 30, not shown, being fastened to the winding core 22.
- winding (arrow 31)
- the winding tape 30 is thus wound up with the shingled stream 13 and conversely, when winding (arrow 32), the winding tape 30 is released in order to return to the supply spool 29 via the assigned deflection roller 19.
- the core of the supply coil 29 is directly coupled to a rotating electrical machine 34, which is expediently a reversible DC machine that can be switched as a generator or as a motor.
- This DC machine 34 is fed by a rectifying supply circuit 35, which can be connected to the mains via connections 36 and which, when winding the winding 23 (arrow 31), switches the machine 34 as a generator, the braking torque exerted on the supply reel in accordance with its instantaneous diameter is regulated, which in turn is scanned by an encoder 37 connected to the feed circuit 35.
- a further transmitter 38 for example a tachometer generator, is coupled to the deflecting roller 19 of the winding tape 30 and emits a signal which is characteristic with respect to the direction of rotation and speed to the feed circuit 26.
- the operation of the device shown is as follows:
- the peripheral speed of the winding 23 is transmitted via the winding belt 30 of the associated, freely rotatable deflection roller 19, which in turn outputs an actual value to the feed circuit 26 via the transmitter 38.
- this receives, via the encoder 15, a signal which is characteristic of the conveying speed of the conveyor 10 as the desired value, the feed circuit 26 then regulating the speed of the control motor 25 in such a way that the peripheral speed of the winding 23 at the run-up point (or run-off point) of the winding tape 30 corresponds to the conveying speed of the conveyor 10.
- the winding 23 is constricted, particularly in the case of larger diameters.
- the speed of the winding belt 30 is regulated according to the conveying speed of the conveyor 10 as the target variable. This applies equally to winding as well as unwinding the winding 23.
- the machine 34 operates as described above when winding the roll, ie with brake slip, while it is switched as a motor when the roll 23 is unwound (arrow 32) and works with drive slip.
- FIGS. 2 and 3 the same reference numerals are used for parts corresponding functionally to FIG. 1, but in the case of the circuit diagram indicated in a displaced superimposed manner, these reference numbers are provided with an apostrophe (').
- the hollow winding core 22 in FIGS. 2 and 3 is supported here on three supporting rollers 40, 41, 42 engaging on the inside of the winding core 22, the supporting roller 40 being coupled directly to the control motor 25 and also driving the supporting roller 41 via a chain drive 43 .
- the support roller 42 is freely rotatable and only serves to hold the winding core 22 in full contact on the driving support rollers 40, 41.
- the support rollers 40, 41, 42 project laterally from a carriage 44, on the other side of which the control motor 25 is flanged.
- the carriage 44 is slidably guided on guide rollers 45 on two vertical guide rails 46.
- the carriage 44 is provided with a nut piece 47, into which an axially immovable threaded spindle 48 is screwed.
- the threaded spindle 48 is coupled to a reversible motor 49, which will be discussed later.
- the two conveyor belts 17, 18 adjoining the conveyor belt 11 wrap around the deflection roller 20 and a deflection roller 50.
- the winding belt 30 originating from the supply reel 29 is guided around the bottom of the deflection roller 20 and only wraps around the deflection roller 19, which is located between the conveyor belts 17, 18 located.
- the conveyor belts 17, 18 are relatively limp, so that they are due to the pressing force emanating from the spring element 28 wrap part of the circumference of the wrap 23.
- the conveyor belts 17, 18 are driven by the winding circumference and set the deflection rollers 20 and 50, which are freely rotatably mounted in the frame 21, not shown here, in rotation.
- the deflection roller 19 is driven by the winding tape 30 and thus has the same peripheral speed as the winding 23 on the Auflaufl. Discharge point of the winding tape 30.
- Two sensors 51, 52 sense the momentary system of the pivotable frame carrying the deflection rollers 19, 20 and 50. The momentary installation of this frame depends on the position of the lowest point of the winding 23.
- the sensors 51, 52 are connected to an ON-OFF and switching device 53, which in turn controls the motor 49 and thus adapts the height of the carriage 44 and, with this, that of the winding core 22 to the respective diameter of the winding 23, so that the conveyor belts 17 , 18 always loop around the lowest part of the circumference of the winding 23.
- the motor 49 can also be switched on or off via a manually switchable switch in order to adjust the height of the slide so that the winding core with the winding can be removed from the support rollers or a new, empty winding core can be placed on the support rollers can.
- FIGS. 2 and 3 differs substantially in its outer structure from that of FIG. 1, the drive concept and its mode of operation are exactly the same as shown in connection with FIG. 1.
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- Feeding Of Articles By Means Other Than Belts Or Rollers (AREA)
Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
- Eine solche Vorrichtung ist aus der DE OS 3 123 888 bekannt. Ein wesentliches Element der bekannten Vorrichtung ist die Umlenkrolle, über die das Wickelband von der Vorratsspule zum Wickel bzw. umgekehrt verläuft. Bei der bekannten Vorrichtung wird diese Umlenkrolle positiv so angetrieben, dass ihre Umfangsgeschwindigkeit gleich der Fördergeschwindigkeit des Schuppenstromes ist, wobei diese Umlenkrolle sowohl beim Aufwickeln als auch beim Abwickeln die Umfangsgeschwindigkeit des Wickels und mithin dessen Drehzahl bestimmt. Bei der bekannten Vorrichtung ist der Wickelkern beim Aufwickeln über ein Wickelgetriebe angetrieben, das die Tendenz hat, den Wickelkern so anzutreiben, dass die Umfangsgeschwindigkeit des Wickels der Fördergeschwindigkeit des Schuppenstromes voreilt. Dadurch ergibt sich, dass das Wickelband zwischen der Umlenkrolle und der Auflaufstelle auf den Wickel unter einer eine wenn auch geringe Dehnung des Wickelbandes verursachende Zugspannung steht und in diesem Zustand aufgewickelt wird.
- Um das Wickelgetriebe der vorstehend genannten, bekannten Vorrichtung zu umgehen ist aus der DE OS 3 345 191 eine weitere, vergleichbare Vorrichtung bekannt geworden.
- Hier wird der Wickelkern durch einen elektrischen Regelmotor angetrieben, dessen Drehzahl aus der Zuführgeschwindigkeit des Schuppenstromes und dem momentanen Wickeldurchmesser errechnet wird. Dabei wird bei dieser weiteren bekannten Vorrichtung das Wickelband so vorgeschoben (mit Bremsung) dass seine Geschwindigkeit laufend der Zuführgeschwindigkeit angepasst wird, ohne dass während den Beschleunigungs- oder Verzögerungsphasen die Spannung im Wickelband ändert.
- Bei diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass eine der Länge der aufgewickelten (oder abgewickelten) Schuppenformation entsprechende Länge des Wickelbandes aufgewickelt (bzw. abgewickelt) wird, wobei diese Wickelbandlänge nicht nach einer (errechneten) Solldrehzahl des Wickels bestimmt wird, sondern umgekehrt der Wickel mit einer solchen Drehzahl angetrieben wird, dass der tatsächliche Verbrauch an Wickelband unabhängig von der durch die Spannung des Wickelbandes erzeugte Einschnürung am Umfang des Wickels erreicht wird.
- Dementsprechend weist die vorgeschlagene Vorrichtung die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale auf.
- Daraus ergibt sich, dass die vorgeschlagene Vorrichtung ausgehend von jener der DE OS 3 123 888 den diametral entgegengesetzten Weg im Vergleich zu der Vorrichtung gemäss der DE OS 3 345 191 geht.
- Ausserdem ist an der vorgeschlagenen Vorrichtung der Umstand bemerkenswert dass die Umfangsgeschwindigkeit des Wickels - gemessen an dem Wickelband - exakt der Fördergeschwindigkeit des Schuppenstromes entspricht, da das Wickelband in seiner Gesamtheit zwischen der Vorratsspule und dem Wickel gedehnt ist, also im gedehnten Zustand auf die Umlenkrolle aufläuft. Da andererseits insbesondere beim Aufwickeln der tatsächliche "Bandverbrauch" die Istgrösse darstellt und über die Drehzahl des Regelmotors ein Sollverbrauch an Wickelband angestrebt wird, kommt es zum Ausgleich der durch das Wickelband verursachten Einschnürung des Wickels durch eine entsprechende Erhöhung der Antriebsdrehzahl des Wickelkernes.
- Merkmale bevorzugter Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
- Nachstehend ist die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:
- Fig. 1 in sehr schematischer Darstellung eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsvariante,
- Fig. 2 in schematischer Darstellung eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform, wobei das elektrische Schaltschema versetzt überlagert gezeigt ist, und
- Fig. 3 eine vereinfachte Stirnansicht der Einrichtung der Fig. 2 in Richtung des Pfeiles II.
- Bei der in Fig.1 dargestellten Vorrichtung erkennt man den Endabschnitt (bzw.Anfangsabschnitt) eines als Förderband 11 dargestellten Förderers 10, der Druckereiprodukte 12, wie Zeitungen, Zeitschriften und dergleichen in einem Schuppenstrom 13 fördert. Das Förderband 11 umschlingt eine Umlenkrolle 14, deren Drehzahl und Drehrichtung durch einen schematisch dargestellten Geber 15, beispielsweise einen Tachogenerator erfasst wird.
- An den Förderer 10 schliesst ein Einlauf- bzw. Wegförderer 16 an, der beispielsweise durch einen Bändchenförderer mit zwei im seitlichen Abstand nebeneinander verlaufenden Förderbändern 17,18 gebildet ist. Die Förderbänder 17, 18 umschlingen Umlenkrollen 19,20, die an den Enden eines Rahmens 21 drehbar gelagert sind, der seinerseits um die Drehachse der Umlenkrolle 19 schwenkbar angeordnet ist. Wie sich noch zeigen wird, besteht die "Umlenkrolle 19" aus einem Satz von drei gleichachsigen Umlenkrollen gleichen Durchmessers, von denen die äusseren beiden den Förderbändern 17,18 zugeordnet sind.
- Ferner erkennt man in Fig.1 einen in nicht dargestellten ortsfesten Lagerungen drehbar gelagerten Wickelkern 22, auf den ein Wickel 23 der Druckereiprodukte 12 aufgewikkelt ist. Wie mit den Linien 24 angedeutet, ist der Wickelkern 22 unmittelbar an einen Regelmotor 25 gekoppelt. Dieser Regelmotor 25, der auch ein Getriebemotor mit festem Uebersetzungsverhältnis sein kann, kann eine reversierbare, frequenzgesteuerte Asynchronmaschine oder eine reversierbare Gleichstrommaschine sein, auf alle Fälle ein reversierbarer Elektromotor, dessen Drehzahl elektrisch stufenlos regelbar ist. Dem Regelmotor 25 ist eine Speiseschaltung 26 vorgeschaltet, die über Anschlüsse 27 an das Netz anschaltbar ist und die der vom Netz bezogenen Energie die die Drehzahl des Regelmotors bestimmenden Parameter, beispielsweise Spannung, Frequenz, evt.Gleichrichtung verleiht.
- Der Fig. 1 ist weiterhin zu entnehmen, dass der Rahmen 21 und damit der Einlaufförderer 16 unter der Wirkung eines Federelementes 28 steht, das bestrebt ist, die förderaktive Seite des Einlaufförderers 16 an den Umfang des Wickels 23 zu drängen.
- Unterhalb des Einlaufförderers 16 ist eine Vorratsspule 29 eines Wickelbandes 30 angeordnet. Dieses Wickelband 30 umschlingt die mittlere der Umlenkrollen 19 zwischen den Förderbändern 17,18 und läuft von da auf den Wickel 23 auf, wobei der nicht dargestellte Anfang des Wickelbandes 30 am Wickelkern 22 befestigt ist. Beim Aufwickeln (Pfeil 31) wird somit das Wickelband 30 mit dem Schuppenstrom 13 aufgewickelt und umgekehrt wird beim Abwickeln (Pfeil 32) das Wickelband 30 freigegeben, um über die zugeordnete Umlenkrolle 19 wieder zur Vorratsspule 29 zu gelangen.
- Wie mit den Linien 33 angedeutet, ist der Kern der Vorratsspule 29 unmittelbar an eine drehende elektrische Maschine 34 gekoppelt, die zweckmässigerweise eine reversierbare, als Generator oder als Motor schaltbare Gleichstrommaschine ist. Diese Gleichstrommaschine 34 ist von einer gleichrichtenden Speiseschaltung 35 gespeist, die über Anschlüsse 36 an das Netz anschaltbar ist und die beim Aufwickeln des Wickels 23 (Pfeil 31) die Machine 34 als Generator schaltet, wobei deren auf die Vorratsspule ausgeübtes Bremsmoment nach Massgabe deren momentanen Durchmessers geregelt wird, der seinerseits durch einen an die Speiseschaltung 35 angeschlossenen Geber 37 abgetastet wird. An die Umlenkrolle 19 des Wickelbandes 30 ist ein weiterer Geber 38, beispielsweise ein Tachogenerator gekoppelt, der ein bezüglich Drehrichtung und Drehzahl charakteristisches Signal an die Speiseschaltung 26 abgibt.
- Die Arbeitsweise der dargestellten Einrichtung ist folgende: Die Umfangsgeschwindigkeit des Wickels 23 wird über das Wickelband 30 der zugeordneten, an sich frei drehbaren Umlenkrolle 19 übertragen, die ihrerseits über den Geber 38 einen Ist-Wert an die Speiseschaltung 26 abgibt. Diese erhält andererseits über den Geber 15 ein für die Fördergeschwindigkeit des Förderers 10 charakteristisches Signal als Soll-Wert, wobei dann die Speiseschaltung 26 die Drehzahl des Regelmotors 25 derart regelt, dass die Umfangsgeschwindigkeit des Wickels 23 an der Auflaufstelle (bzw. Ablaufstelle) des Wickelbandes 30 der Fördergeschwindigkeit des Förderers 10 entspricht. An der Auflauf- bzw. Ablaufstelle des Wickelbandes 30 ist der Wickel 23, namentlich bei grösseren Durchmessern eingeschnürt. Mit anderen Worten: Geregelt wird die Geschwindigkeit des Wickelbandes 30 nach der Fördergeschwindigkeit des Förderers 10 als Sollgrösse. Dies gilt gleichermassen für das Aufwickeln wie auch für das Abwickeln des Wickels 23.
- Dagegen arbeitet die Maschine 34 beim Aufwickeln des Wickels wie vorstehend beschrieben, also mit Bremsschlupf, während sie beim Abwickeln des Wickels 23 (Pfeil 32) als Motor geschaltet ist und mit Antriebsschlupf arbeitet.
- In den Fig. 2 und 3 sind für funktionell der Fig. 1 entsprechende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet, wobei jedoch beim versetzt überlagert angedeuteten Schaltschema diese Bezugsziffern mit einem Apostroph (') versehen sind. Der in Fig. 2 und 3 hohle Wickelkern 22 ist hier auf drei an der Innenseite des Wickelkernes 22 angreifende Tragrollen 40, 41, 42 abgestützt, wobei die Tragrolle 40 unmittelbar an den Regelmotor 25 gekoppelt ist und über einen Kettentrieb 43 auch die Tragrolle 41 antreibt. Die Tragrolle 42 ist frei drehbar und dient lediglich dazu, den Wickelkern 22 in satter Auflage auf den antreibenden Tragrollen 40, 41 zu halten.
- Die Tragrollen 40, 41, 42 stehen seitlich von einem Schlitten 44 ab, auf dessen anderer Seite der Regelmotor 25 angeflanscht ist. Der Schlitten 44 ist über Führungsrollen 45 an zwei lotrechten Führungsschienen 46 verschiebbar geführt. Der Schlitten 44 ist mit einem Mutterstück 47 versehen, in die eine axial unverschiebbare Gewindespindel 48 geschraubt ist. Die Gewindespindel 48 ist an einen reversierbaren Motor 49 gekoppelt, auf den noch zurückzukommen sein wird.
- Die beiden an das Förderband 11 anschliessenden Förderbänder 17, 18 umschlingen die Umlenkrolle 20 und eine Umlenkrolle 50. Das von der Vorratsspule 29 stammende Wickelband 30 ist unten um die Umlenkrolle 20 geführt und umschlingt allein die Umlenkrolle 19, die sich zwischen den Förderbändern 17, 18 befindet. Die Förderbänder 17, 18 sind vergleichsweise schlaff, so dass sie wegen der vom Federelement 28 ausgehenden Andrückkraft einen Teil des Umfanges des Wickels 23 umschlingen. Dadurch werden die Förderbänder 17, 18 vom Wickelumfang angetrieben und versetzen die frei drehbar in dem hier nicht dargestellten Rahmen 21 gelagerten Umlenkrollen 20 und 50 in Drehung. Dagegen wird die Umlenkrolle 19 durch das Wickelband 30 angetrieben und hat somit die gleiche Umfangsgeschwindigkeit wie der Wickel 23 an der Auflaufbzw. Ablaufstelle des Wickelbandes 30.
- Zwei Sensoren 51, 52, beispielsweise in der Form von Lichtschranken oder Näherungsschalter, tasten die Momentanlage des die Umlenkrollen 19, 20 und 50 tragenden, schwenkbaren Rahmens ab. Die Momentanlage dieses Rahmens hängt von der Lage des tiefsten Punktes des Wickels 23 ab. Die Sensoren 51, 52 sind mit einem EIN-AUS- und Umschaltgerät 53 verbunden, das seinerseits den Motor 49 ansteuert und damit die Höhenlage des Schlittens 44 und mit diesem jene des Wickelkernes 22 dem jeweiligen Durchmesser des Wickels 23 anpasst, so dass die Förderbänder 17, 18 stets den untersten Teil des Umfanges des Wickels 23 umschlingen. Der Motor 49 kann auch über einen von Hand schaltbaren Schalter ein- bzw. ausgeschaltet werden, um die Höhe des Schlittens so einzustellen, dass der Wickelkern mit dem Wickel von den Tragrollen entfernt werden kann oder damit ein neuer, leerer Wickelkern auf die Tragrollen aufgesetzt werden kann.
- Obwohl die in Fig. 2 und 3 dargestellte Ausführungsform sich in ihrem äusseren Aufbau wesentlich von jener der Fig. 1 unterscheidet, ist das Antriebskonzept und dessen Arbeitsweise exakt dasselbe wie im Zusammenhang der Fig. 1 dargetan.
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