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Die Erfindung betrifft eine Bahnfangvorrichtung zum Fangen einer ganz oder teilweise gerissenen Papierbahn, insbesondere einer eine Rollenrotationsdruckmaschine durchlaufenden Bedruckstoffbahn, mit einer Klemm- und/oder Transporteinrichtung, die mittels einer die Papierbahn beobachtenden Bahnrissmeldeeinrichtung aktivierbar ist.
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Aus der
EP 703 077 B1 ist eine Bahnfangvorrichtung zum Fangen einer ganz oder teilweise gerissenen Bedruckstoffbahn oben genannter Art bekannt. Die Erfahrung mit derartigen Anordnungen zeigt, dass die Bahn auch während eines ungestörten Betriebs nicht in einer Ebene bleibt, sondern auf- und abschwingt und insbesondere im Bereich ihrer Längskanten flattert. Auslöser für diese Unruhe der Bahn sind bei einer Rollenrotationsdruckmaschine die Spannkanäle zur Aufnahme der Enden der Gummitücher der Übertragungszylinder, zwischen denen die Bedruckstoffbahn durchgeführt wird.
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Die genannten Bewegungen der Bedruckstoffbahn können zu einer fehlerhaften Auslösung der Bahnrissmeldeeinrichtung führen, insbesondere wenn diese vergleichsweise scharf eingestellt ist, das heißt bereits auf kleinere Verlagerungen der Bahn aus der theoretischen Transportebene reagiert. Um Fehlschaltungen dieser Art zu vermeiden, muss die Bahnrissmeldeeinrichtung auf ein vergleichsweise großes Toleranzband eingestellt bzw. mit vergleichsweise großer Entfernung von den seitlichen Randkanten der Bahn positioniert werden. Dies führt jedoch zu einer erhöhten Trägheit und damit zu einer Verlängerung der Ansprechzeit, was aus Sicherheitsgründen unerwünscht ist.
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Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung eingangs erwähnter Art mit einfachen und kostengünstigen Mitteln so zu verbessern, dass eine zu kurzen Ansprechzeiten führende Einstellung und/oder Positionierung der Bahnrissmeldeeinrichtung möglich ist und dennoch Fehlschaltungen weitestgehend vermieden werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Bahnlaufstabilisierungseinrichtung vorgesehen ist und dass die Bahnrissmeldeeinrichtung im Wirkbereich der Bahnlaufstabilisierungseinrichtung angeordnet ist.
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Durch die Bahnlaufstabilisierungseinrichtung werden Schwingungs- bzw. Flatterbewegungen der Bahn in einem zugeordneten Bahnabschnitt verhindert. Es ist daher in vorteilhafter Weise möglich, die im Wirkbereich der Bahnlaufstabilisierungseinrichtung angeordnete Bahnrissmeldeeinrichtung sehr scharf einzustellen bzw. sehr nahe bei der jeweils zugeordneten Bahnkante zu positionieren, so dass eine kleine Auslenkung der Bahn genügt, um die Bahnfangvorrichtung auszulösen. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass die sehr nahe bei der zugeordneten Bahnkante positionierte Bahnrissmeldeeinrichtung auch bereits sehr kleine seitliche Einrisse der Bahn erkennen kann. Die Stabilisierung der Bahn führt in vorteilhafter Weise auch dazu, dass die Bahn auch bei kleiner Spaltweite berührungsfrei durch die Klemm- und/oder Transporteinrichtung durchgeführt werden kann. Die erforderliche Spaltweite kann daher minimiert werden, was sich ebenfalls vorteilhaft auf die Erzielung kurzer Ansprechzeiten auswirkt.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben. So kann die Bahnfangvorrichtung ein mit einem Einlassschlitz und einem Auslassschlitz versehenes Gehäuse aufweisen, wobei die Bahnlaufstabilisierungseinrichtung zweckmäßig dem Einlassschlitz des Gehäuses zugeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, dass die Bahnlaufstabilisierungseinrichtung stromaufwärts von der Klemm- und Transporteinrichtung angeordnet ist und gleichzeitig als Eingriffsschutz ausgebildet sein und fungieren kann. Die Bahnrissmeldeeinrichtung ist zweckmäßig der Klemm- und/oder Transporteinrichtung nachgeordnet und kann daher vorteilhaft im Bereich des Auslassschlitzes des Gehäuses vorgesehen sein. Dieses fungiert dementsprechend als Träger für sämtliche Aggregate der erfindungsgemäßen Vorrichtung, was eine einfache Montage ermöglicht.
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In weiterer Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen kann die Bahnlaufstabilisierungseinrichtung wenigstens zwei über die Breite der Bahn durchgehende, mit Druckluft beaufschlagbare Düsenbalken aufweisen, von denen einer oberhalb und einer unterhalb der Bahn angeordnet ist und die in Bahnlaufrichtung gegeneinander versetzt sind. Die gegeneinander versetzten Düsenbalken bewirken eine Knickbewegung der Bahn und dementsprechend gegenläufige Auslenkungen der Bahn aus der theoretischen Transportebene. Auf diese Weise kann die Energie eines Schwingungsimpulses der Bahn verbraucht werden, was zu einer Beruhigung der Bahn führt.
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Zweckmäßig entspricht die durch die Knickbewegung verbrauchte Energie in etwa der Energie des Schwingungsimpulses, der bei einer Rollenrotationsdruckmaschine durch die Spannkanäle der Übertragungszylinder erzeugt wird.
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Vorteilhaft kann jeder Düsenbalken wenigstens zwei parallele Düsenreihen aufweisen, deren Düsen in Strahlrichtung konvergierend gegeneinander angestellt sind. Hierdurch wird erreicht, dass sich zwischen den Düsenreihen ein Luftpolster ausbilden kann, das eine zuverlässige Abstützung und Führung der Bahn mit einer großen Fläche bewirkt. Infolge der vergleichsweise großen Fläche der Luftpolster kann der zur Anwendung kommende Druck der den Düsenbalken zugeführten Druckluft vergleichsweise gering sein, so dass auch der hierdurch verursachte Energieverbrauch vergleichsweise gering bleibt.
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Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Maßnahme sind die Düsenbalken in Laufrichtung der Bahn zumindest um den Abstand der Düsenreihen gegeneinander versetzt. Hierdurch wird eine zuverlässige Knickbewegung der Bahn ohne Bahnbeschädigung erreicht.
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Der Höhenabstand der Düsenbalken zueinander beträgt vorteilhaft höchstens 19 mm, vorzugsweise nur 8–10 mm. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass sich ein zuverlässiger Eingriffsschutz ergibt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der übergeordneten Maßnahmen kann wenigstens ein Düsenbalken auf einem vor der Inbetriebnahme einstellbaren Schlitten aufgenommen sein. Dies ermöglicht eine für jeden Einzelfall optimale Voreinstellung des gegenseitigen Versatzes und Abstands der Düsenbalken. Zweckmäßig kann auch der Druck der den Düsenbalken zugeführten Luft einstellbar sein, so dass sich insgesamt optimale Verhältnisse verwirklichen lassen.
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Vorteilhaft enthält jeder Bahnrissmelder der Bahnrissmeldeeinrichtung eine Auslenkeinrichtung, mittels der eine bei störungsfreiem Betrieb vom Bahnzug überwindbare, die Bahn beaufschlagende Auslenkkraft erzeugbar ist, und eine im Falle einer unzulässigen Ortsveränderung der Bahn ein Signal erzeugende Abtasteinrichtung. Hiermit lassen sich bei einer Position nahe dem Bahnrand sehr kurze Reaktionszeiten erreichen, da nur eine geringe Auslenkung der Bahn erforderlich ist.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben und aus der nachstehenden Beispielsbeschreibung anhand der Zeichnung näher entnehmbar.
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In der nachstehend beschriebenen Zeichnung zeigen:
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1 eine Seitenansicht einer Bahnfangvorrichtung mit Bahnrissmeldeeinrichtung und Bahnlaufstabilisierungseinrichtung,
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2 eine schematische Darstellung des Wirkprinzips der Bahnrissmeldeeinrichtung,
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3 eine vergrößerte Seitenansicht der Bahnlaufstabilisierungseinrichtung,
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4 eine vergrößerte Teildraufsicht auf einen Düsenbalken der Bahnlaufstabilisierungseinrichtung,
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5 eine schematische Darstellung des Wirkprinzips der Bahnlaufstabilisierungseinrichtung und
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6 eine Seitenansicht einer anderen Ausführung der Bahnlaufstabilisierungseinrichtung.
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Hauptanwendungsgebiet der Erfindung sind Rollenrotationsdruckmaschinen, auf denen eine von einer Rolle abwickelbare Bedruckstoffbahn bedruckt wird. Der Aufbau und die Wirkungsweise derartiger Anordnungen sind an sich bekannt.
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Dabei ist in der Regel nach dem letzten Druckwerk und vor dem Trockner eine Bahnfangvorrichtung der in 1 dargestellten Art vorgesehen, die im Falle eines Bahnrisses aktiviert wird, um zu verhindern, dass die in Folge des Risses spannungslos gewordene Bahn, die durch die Adhäsionswirkung der Farbe an den Gummizylindern haftet, auf einen der Gummizylinder aufgewickelt wird. Die in 1 gezeigte Bahnfangvorrichtung 1 enthält eine permanent angetriebene Transportwalze 2 und eine dieser zugeordnete, mehrere Rollen enthaltende Andrückeinrichtung 3, die im Falle eines Bahnrisses durch eine Bahnrissmeldeeinrichtung 4 aktiviert wird und die Bahn 5 an die Transportwalze 2 andrückt. Die Transportwalze 2 und die Andrückeinrichtung 3 bilden dementsprechend eine Klemm- und Transporteinrichtung.
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Hiermit wird erreicht, dass der Bahnzug, das heißt die in der Bahn vorhandene Spannung, erhalten bleibt und die Bahn trotz der Adhäsionswirkung der Farbe nicht auf einen der Gummizylinder aufgewickelt wird. Die Transportwalze 2 wird zweckmäßig mit einer über der regulären Bahngeschwindigkeit liegenden Umfangsgeschwindigkeit angetrieben, so dass die innerhalb der Totzeit zwischen dem Auftreten des Bahnrisses und der Aktivierung der Klemm- und Transporteinrichtung locker gewordene Bahn schnell wieder gestrafft wird.
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Die Bahnrissmeldeeinrichtung 4 enthält, wie aus 2 entnehmbar ist, wenigstens einen, vorzugsweise zwei parallel geschaltete, jeweils einer seitlichen Randkante der Bahn 5 zugeordnete Bahnrissmelder, die jeweils eine als Auslenkeinrichtung fungierende, mit Druckluft beaufschlagbare Blasdüse 6 und eine dieser zugeordnete Lichtschranke 7 enthalten. Mit Hilfe der Blasdüse 6 wird eine auf den zugeordneten Randbereich der Bahn 5 wirkende Kraft erzeugt, die bei störungsfreiem Betrieb vom Bahnzug überwunden wird und die bei locker gewordener Bahn 5 eine Auslenkung des zugeordneten Randbereichs der Bahn 5 bewirkt, wie in 2 mit einer unterbrochenen Linie angedeutet ist.
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Die Lichtschranke 7 ist so angeordnet, zweckmäßig unter 45° zur Bahnebene geneigt, dass die Bahn 5 bei normalem Betrieb den Lichtstrahl unterbricht und dass dieser im Falle einer Auslenkung des zugeordneten Randbereichs der Bahn 5 freigegeben wird, wie in 2 rechts angedeutet ist. Je näher ein derartiger Bahnrissmelder am Rand der Bahn 5 positioniert ist, um so schneller erfolgt im Falle eines Bahnrisses eine Reaktion. Andererseits können aber auch durch leichte Schwingungen bzw. Schwankungen der Bahn 5 Fehlschaltungen passieren.
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Um dies zu verhindern ist, wie 1 weiter zeigt, eine Bahnlaufstabilisierungseinrichtung 8 vorgesehen, die Schwingungs- und Flatterbewegungen der Bahn 5 verhindert. Die Bahnlaufstabilisierungseinrichtung 8 ist so positioniert, dass sich die Bahnrissmeldeeinrichtung 4 in ihrem Wirkbereich befindet. Die Bahnlaufstabilisierungseinrichtung 8 befindet sich bezüglich der Laufrichtung der Bahn stromaufwärts von der Bahnrissmeldeeinrichtung 4 und von der durch die Transportwalze 2 und die Andrückeinrichtung 3 gebildeten Klemm- und Transporteinrichtung. Zweckmäßig befindet sich diese Einrichtung zwischen der stromaufwärts hiervon angeordneten Bahnlaufstabilisierungseinrichtung 8 und der stromabwärts hiervon angeordneten Bahnrissmeldeeinrichtung 4, so dass sie sich vorteilhaft ebenfalls im Wirkbereich der Bahnlaufstabilisierungseinrichtung 8 befindet.
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Die Bahnfangvorrichtung 1 enthält ein mit einem Einlassschlitz 9 und einem Auslassschlitz 10 für die Bahn 5 versehenes Gehäuse 11. Zweckmäßig ist die Bahnlaufstabilisierungseinrichtung 8 im Bereich des Einlassschlitzes 9 und die Bahnrissmeldeeinrichtung 4 im Bereich des Auslassschlitzes 10 des Gehäuses 11 vorgesehen. Zweckmäßig sind die genannten Einrichtungen einfach außen am Gehäuse 11 angebracht. Die dem Einlassschlitz 9 zugeordnete Bahnlaufstabilisierungseinrichtung 8 fungiert dabei gleichzeitig als Eingriffsschutz, so dass das Gehäuse 1 keine zusätzliche derartige Schutzeinrichtung benötigt.
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Die Bahnlaufstabilisierungseinrichtung 8 enthält, wie aus den 1 und 3 ersichtlich ist zwei über die Breite der Bahn 5 durchgehende, mit Druckluft beaufschlagbare Düsenbalken 12, von denen einer oberhalb und einer unterhalb der Bahn angeordnet ist und die in Laufrichtung der Bahn gegeneinander versetzt Sind. Im dargestellten Beispiel ist der untere Düsenbalken 12 in Laufrichtung der Bahn weiter vorne angeordnet als der obere Düsenbalken 12. Die hier kastenförmig ausgebildeten Düsenbalken 12 sind jeweils im Bereich ihrer der Bahn 5 zugewandten Seite, wie aus den 3 und 4 ersichtlich ist, mit zwei parallelen Düsenreihen 13 versehen, deren zweckmäßig durch Bohrungen gebildete Düsen 14 in Strahlrichtung konvergierend gegeneinander angestellt sind, wie anhand der in 3 schematisch angedeuteten Strahlen 15 erkennbar ist.
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Der gegenseitige Abstand der Düsenreihen 13 eines Düsenbalkens 12 liegt im Bereich zwischen 40–60 mm und kann vorzugsweise 50 mm betragen. Der seitliche Abstand einander benachbarter Düsen 14 liegt im Bereich zwischen 25–35 mm und beträgt vorzugsweise 30 mm. Zweckmäßig sind die Düsen 14 der beiden Düsenreihen 13 eines Düsenbalkens 12, wie 4 weiter zeigt, um den halben Düsenabstand gegeneinander versetzt. Der lichte Strömungsquerschnitt der Düsen 14 kann im Bereich von 3–6 mm liegen und vorzugsweise 5 mm betragen. Der Druck der den Düsenbalken 12 zugeführten Druckluft liegt zweckmäßig im Bereich zwischen 10–100 mbar und beträgt vorzugsweise 50 mbar.
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Die aus den Düsen 14 in Form der Strahlen 15 austretende, die Bahn 5 beauflschlagende Luft bildet in 3 angedeutete, an der Ober- und Unterseite der Bahn 5 anliegende Luftpolster 16, welche die Bahn 5 pneumatisch führen und stabilisieren. Durch die Luftpolster 16, die entsprechend der gegenseitigen Versetzung der beiden Düsenbalken 12 in Bahnlaufrichtung gegeneinander versetzt sind, werden auf die Bahn 5 in deren Laufrichtung gegeneinander versetzte, in 5 durch Pfeile 17 angedeutete, gegenläufige Kräfte ausgeübt, durch welche die Bahn 5, wie in 5 anschaulich dargestellt ist, aus ihrer durch eine strichpunktierte Linie angedeuteten, theoretischen Transportebene T gegenläufig ausgelenkt wird.
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Die Bahn 5 erfährt dabei eine Knickbewegung, wie in 5 bei 18 angedeutet ist. Durch diese Knickbewegung wird Energie verbraucht, wodurch die in Form eines Schwingungsimpulses etc. in die Bahn eingebrachte und zu Schwingungs- und Flatterbewegung der Bahn führende Energie kompensiert werden kann. Zweckmäßig wird der Knick 18 so durchgeführt, dass eine nahezu vollständige Kompensation der Schwingungsenergie erreicht wird, wodurch die Bahn 5 vollständig ruhig gestellt wird.
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Um einen zuverlässigen Knick der Bahn 5 zu bewirken entspricht der gegenseitige Versatz der beiden Düsenbalken 12 in Längsrichtung der Bahn 5 zumindest dem gegenseitigen Abstand der Düsenreihen 13. Hierdurch wird erreicht, dass die Luftpolster 16 sich nicht gegenseitig behindern. Der gegenseitige Höhenabstand der beiden Düsenbalken 12 beträgt vorzugsweise 8–10 mm, höchstens jedoch 19 mm. Auf diese Weise wird neben einer zuverlässigen Bahnstabilisierung auch ein zuverlässiger Eingriffsschutz erreicht.
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Zur Erzielung einer optimalen Wirkung ist der gegenseitige Versatz der beiden Düsenbalken 12 in Längsrichtung der Bahn und vorzugsweise auch der gegenseitige Höhenabstand veränderbar. Hierzu ist wenigstens ein Düsenbalken 12 auf einem in 1 lediglich angedeuteten Schlitten 19 aufgenommen, der einstellbar in einem zugeordneten, am Gehäuse 1 angebrachten Traggestell 20 aufgenommen ist. Die Einstellung kann in besonderen Fällen während des Betriebs erfolgen. In der Regel ist es ausreichend, wenn lediglich vor Inbetriebnahme eine Voreinstellung erfolgt, die den Verhältnissen des Einzelfalls Rechnung trägt. Dasselbe gilt für den Volumenstrom der die Düsenbalken 12 beaufschlagenden Druckluft. Auch hier ist eine Einstellbarkeit zweckmäßig, was einfach durch Veränderung der Drehzahl des Verdichterrads eines die Druckluft erzeugenden Verdichters bewerkstelligt werden kann. Dies ist leicht auch während des Betriebs möglich.
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Die Düsenbalken 12 können, wie oben bereits erwähnt wurde, kastenförmig ausgebildet sein. Dabei ergibt sich für beide Düsenreihen 13 ein gemeinsamer, mit Druckluft beaufschlagbarer Vorlageraum. Der Luftanschluss befindet sich zweckmäßig im Bereich der Antriebsseite der Fangvorrichtung 1.
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Eine andere Ausführung liegt der 6 zugrunde. Dabei enthält jeder Düsenbalken zwei parallele, jeweils einer Düsenreihe zugeordnete Rohre 21, die miteinander verbunden und an eine gemeinsame Druckluftversorgung angeschlossen sein oder einzeln mit Druckluft beaufschlagt werden können. Auch hier befindet sich der Druckluftanschluss in jedem Fall auf der Antriebsseite der Fangvorrichtung 1. Die Rohre 21 können durch PVC-Rohre gebildet werden, was eine vergleichsweise leichte Bauweise ergibt. Die einander benachbarten Rohre 21 liegen, wie 6 zeigt, mit den einander zugewandten Umfangsabschnitten aneinander an. Infolge des kreisförmigen Rohrquerschnitts ergibt sich dabei im Bereich der der Bahn 5 zugewandten Seite eine im Querschnitt etwa dreieckige Rinne 22, die ein seitlichen Abströmen der überschüssigen Luft erleichtert.
