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Bahnsp annungsregler, insbesondere für Rotationsdruckmaschinen Die
Erfindung betrifft einen Bahnspannungsregler, insbesondere für Rotationsdruckmaschinen,
mit einem die Bahn fördernden Zugwalzenpaar, das über ein Riemenwechselgetriebe
antreibbar ist, dessen Ubersetzungsverhältnis selbsttätig in Abhängigkeit von der
Bahnspannung stetig veränderbar ist.
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Es ist bereits ein stufenlos steuerbares Riemenwechselgetriebe für
den Zugwalzenantrieb von Papierbahnförderungen bekannt, bei dem jedoch die Geschwindigkeit
der Papierbahnen zum Zweck der Registerhaltung von Hand eingeregelt werden muß,
was nicht nur eine sehr erfahrene Fachkraft erfordert, sondern auch bei den ständig
steigenden Geschwindigkeiten neuzeitlicher Druckmaschinen nur eine unvollkommene
Registerhaltung gewährleistet.
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Ferner sind Bahnspannungsregler mittels Penldelwalzen (Tänzerwalzen)
bekannt. Bei den bekannten Reglern dieser Gattung ist jedoch die Pendelwalze frei
laufend, d. h. nicht angetrieben. Die Steuerbewegungen der Pendelwalze werden bei
diesen Bahnspannungsreglern somit nur dazu ausgenutzt, um über Steuerelemente die
Fördergeschwindigkeit der Bahn vor der Pendelwalze zu ändern. Dieser Vorgang ist
aber mit einer gewissen Trägheit behaftet, so daß solche Bahnspannungsregler für
die mit sehr hohen Bahngeschwindigkeiten arbeitenden modernen Rotationsdruckmaschinen
nicht brauchbar sind.
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Im Gegensatz hierzu besteht die erfindungsgemäße Ausführung des Bahnspannungsreglers
darin, daß das von der Bahn in an sich bekannter Weise S-förmig umschlungene, mit
dem Maschinenantrieb gekuppelte Zugwalzenpaar an einem unter der Wirkung einer vorzugsweise
einstellbaren Gegenfeder stehenden Pendelrahmen angeordnet ist, durch dessen Pendelbewegung
die Veränderung des tSbersetzungsverhältnisses des Riemenwechselgetriebes steuerbar
ist.
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Im Gegensatz zu den bekannten Bahnspannungsreglern mit Pendelwalze
wird beim Erfindungsgegenstand die die Bahnspannung abfühlende Einrichtung unmittelbar
angetrieben und hierzu mit dem Maschinenantrieh gekuppelt. Hierdurch werden etwa
auftretende Uahnspannungsänderungen so rechtzeitig, d. h. gewissermaßen im Status
nascendi, kompensiert, daß sie sich nicht in Längenänderungen der Bahn auswirken
können. Hierdurch ist es möglich, Registerfehler weitgehend zu verhindern. Ferner
besteht dadurch die Möglichkeit, in bezug auf Längenänderungen empfindliche Werkstoffe
zu behandeln.
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Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstands
wieder, und zwar ist Fig. 1 eine Aufsicht auf einen Bahnspannungsregler gemäß der
Erfindung mit einigen Teilen im Schnitt und Fig. 2 eine Seitenansicht des Bahnspannungsreglers.
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Mit 10 ist die Bahn, etwa aus Papier, bezeichnet, deren Spannung
bei der Zufuhr von der (nicht gezeigten) Vorratsrolle zu einer Druckmaschine oder
ähnlichen Maschine eingestellt wird. 12 ist eine Welle, die in Übereinstimmung mit
der Drehzahl dieser Druckerpresse läuft. Die Welle 12 kann eine Hauptantriebswelle
der Druckerpresse oder eine mit ihr synchron laufende Hilfswelle sein, so daß das
an der Welle 12 befestigte Antriebszahnrad 14 benutzt werden kann, um die Einstellvorrichtung
für die Bahnspamlung gemäß der Erfindung zu betätigen. Die Laufrichtung der Bahn
10 ist in Fig. 1 und 2 durch Richtungsp feile angedeutet und geht im allgemeinen
von links nach rechts, obwohl diese Richtung während eines Teils des Durchlaufs
durch den Regler umgekehrt wird.
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Hauptträger für die Teile der Einstellungsvorrichtung ist ein Paar
fester Seitenrahmen 16 und 18, die in manchen Fällen aus den bereits vorhandenen
Seitenrahmen der üblichen Bearbeitungsmaschinen für Bahnen bestehen können. Zwischen
den Seitenrahmen 16 und 18 erstreckt sich ein Paar Querwalzen 20 und 22, die in
den Seitenrahmen drehbar sind und direkt innerhalb der Seitenrahmen ein Paar hochstehender
Arme haben, die auf die entsprechenden Querwellen aufgekeilt sind. Die Querwelle
20 trägt aufgekeilte hochstehende Arme 24 und 26, und die Welle 22 tragt aufgekeilte
hochstehende Arme 28 und 30. Die oberen Teile der Arme 24 und 26 sind durch eine
gegebenenfalls den entsprechenden Armen mittels Keilen befestigte
Querwelle
32 verbunden. In gleicher Weise sind die oberen Teile der Arme 28 und 30 durch eine
gegebenenfalls auch mittels Keilen an diesen Armen befestigte Querwelle 34 verbunden.
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Ein Paar paralleler Seitenplatten 36 und 38, die einen Pendelrahmen
bilden, sind mit ihren entsprechenden Enden auf den Querwellen 32 und 34 gelagert,
und zwischen diesen Seitenplatten ist ein Paar paralleler Bahnführungsrollen 40
und 42 drehbar angeordnet.
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Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß sich die Rollen
40 und 42 als Ganzes nach links oder nach rechts, wie in Fig. 2 gesehen, bewegen
können, wobei die hochragenden Arme 24 und 28 während dieser Bewegungen der Rollen
paralIel zueinander bleiben. Eine Zugfeder 44 ist an einem der hochstehenden Arme,
hier dem Arm 24, mittels eines an einem nach oben ragenden Ende des Arms angeordneten
Zapfens 46 befestigt, an dem ein Ende der Feder eingehakt ist. Das andere Ende der
Feder 44 ist mittels eines durch eine Öffnung im Rahmen 18 verlaufenden Augbolzens
48 an dem Rahmen 18 befestigt.
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Auf dem hinteren Gewindeteil des Augbolzens ist eine Einstellmutter
50 angeordnet, so daß die Spannung der Feder 44 die Gruppe der Bahnführungsrollen
nach links zu ziehen trachtet.
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Die Rollen 40 und 42 sind in einem genügenden Abstand angeordnet,
so daß die Bahn 10 (Fig. 2) nach oben um die Rolle 42 und von dort abwärts und wieder
nach oben um die Rolle40 in einer Schlangenlinie verlaufen kann, wobei sie die Rolle
40 nach rechts in der Richtung verläßt, in der sie links zu Rolle42 lief. Die Rollen
40 und 42 haben an ihren Bahnträgerteilen vorzugsweise gleiche Durchmesser, und
um einen Reibungskontakt zwischen den Teilen des Bahnmaterials, das nebeneinander
in entgegengesetzten Richtungen verläuft, zu vermeiden, sind die Mittellinien der
Rollen 40 und 42 in senkrechter Richtung leicht gegeneinander versetzt. Diese Versetzung
ist in Fig. 2 durch die Pfeile 52 dargestellt.
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Die Rolle 42 liegt mit ihrer Mittellinie in diesem Falle leicht unter
der Mittellinie der Rolle 40.
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Die Rollen 40 und 42 sind mittels Stirnräder 54 und 56 miteinander
verbunden, so daß sie mit gleichen Geschwindigkeiten in entgegengesetzten Richtungen
laufen. Die Welle der Rolle 42 ist bei 58 verlängert, und diese Verlängerung trägt
eine Riemenscheibe 60 für den Keilriemen 62, der um eine Keilriemenscheibe 64 mit
veränderlichem Durchmesser üblicher Art läuft. So kann die Riemenscheibe 64 mit
veränderlichem Durchmesser einen Teil 66 haben, der an einer Antriebswelle 68 befestigt
ist, die zwischen den Seitenrahmen 16 und 18 gelagert ist. Der andere Teil 70 der
Riemenscheibe 64 ist an der Welle 68 aufgekeilt, kann aber axial daran entlanggleiten
und wird durch eine Schraubendruckfeder 72 auf den Teil 66 zu gepreßt, deren äußeres
Ende gegen eine Platte 74 drückt.
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Diese Platte ist ebenfalls fest an der Welle 68 angebracht, etwa mittels
der Mutter 76. Derartige Riemengetriebe, deren Übersetzungsverhältnisse selbsttätig
allein durch den von den Riemen auf die Riemenscheiben ausgeübten Zug veränderbar
sind, sind an sich bekannt.
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Die Welle 68 wird von der mit ihr verbundenen Maschine zur Bearheitung
oder Behandlung der Bahn, etwa einer Druckmaschine, durch ein übliches Mittel synchron
angetrieben. Zur Vereinfachung kann diese Verbindung aus einem Zahnrad 78 bestehen,
das an der Welle 68 angeordnet ist und mit dem vorstehend bereits beschriebenen
Zahnrad 44 im Eingriff steht,
das sich synchron mit der Maschine zum Bearbeiten oder
Behandeln des Bands bewegt, mit der die Vorrichtung nach der Erfindung zusammenarbeitet.
Selbstverständlich kann jeder übliche direkte Antrieb für die Welle 68 von der Druckmaschine
her benutzt werden, wobei es klar ist, daß das erforderliche Kraftübertragungsverhältnis
einfach auf Grund der bekannten Geschwindigkeit der Maschine und der wirksamen Durchmesser
der Bahnführungsrollen 40 und 42 berechnet werden kann.
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Die Wirkungsweise der Maschine wird nachstehend beschrieben. Es wird
angenommen, daß dem Zahnrad 78 durch das Zahnrad 14 und die Welle 12 eine Drehung
entgegen dem Uhrzeigersinn vermittelt wird, wodurch die Welle 68 und damit die Riemenscheibe
64, der Treibriemen 62 und die Riemenscheibe 60 angetrieben werden, so daß die Rolle
42 in Richtung des gebogenen Pfeils in Fig. 2 gedreht wird. Durch die Zahnräder
54 und 56 wird die Rolle 40 im Uhrzeigersinn angetrieben. Dadurch ergibt sich ein
Verlauf der Bahn 10 in der Zeichnung von links nach rechts, so daß die Bahn der
Druckmaschine oder einem anderen dahinter angeordneten Gerät zugeführt wird.
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Es ist offensichtlich, daß der Pendelrahmen mit den Seitenplatten
36 und 38 sowie den Rollen 40 und 42 durch die eingestellte Spannung der Feder 44
nach links und durch die Spannungskraft in dem Keilriemen nach rechts gezogen wird,
da die Schraubendruckfeder 72 normalerweise die Riemenscheibenteile 66 und 70 aufeinander
zu preßt, um einen höchstmöglichen wirksamen Durchmesser für die veränderliche Riemenscheibe
64 zu schaffen. Fernerhin unterliegt der Pendel rahmen noch der Einwirkung einer
weiteren, von der Bahn 10 gelieferten Kraft, die ihn in einer der Richtungen bewegen
kann, je nachdem, ob die Bahn im Augenblick zu schnell oder zu langsam von der Vorratsrolle
zur Druckmaschine geführt wird.
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Die Einstellung der Feder 44 geschieht so, daß während normaler Laufbedingungen
die obigen drei Kräfte im Gleichgewicht sind. Wenn jedoch die Spannung der Bahn
10 den vorher bestimmten Nominalwert überschreitet, wie er durch die Einstellung
der Feder 44 festgelegt ist, dann bewegt sich der Pendelrahmen mit den Rollen 40
und 42 nach rechts. Dadurch nimmt der Abstand von Mitte zu Mitte von der Riemenscheibe
60 zur Riemenscheibe 64 ab, und die Druckfeder 72 bewirkt, daß der Riemen 62 auf
einem größeren wirksamen Durchmesser auf der Riemen scheibe 64 Iäuft. Da die Riemenscheibe
64 die treibende der beiden Riemenscheiben ist, bewirkt dies eine Erhöhung der Geschwindigkeit
des Antriebs der Riemenscheibe 60 und damit eine Erhöhung der Geschwin,digkeit der
Rollen 40 und 42, wodurch die Bahn 10 der Druckmaschine mit einer höheren Geschwindigkeit
zugeführt und die Spannung der Bahn vermindert wird.
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Der umgekehrte Vorgang spielt sich ab, wenn die Spannung der Bahn
unter den vorher bestimmten Wert fällt, so daß Veränderungen in der Spannung in
jeder Richtung sofort und unabhängig von der Arbeitsgeschwindigkeit der folgenden,
die Bahn aufnehmenden Vorrichtung erfolgen, mit der die Wellel2 verbunden ist.
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Aus der vorstehenden Beschreibung ist offensichtlich, daß die Bewegung
des Pendelrahmens mit den Rollen 40 und 42 die gewünschte Einstellung der Spannung
der Bahn ohne eine Veränderung des Abstands bewirkt, der, entlang der Bahn gemessen,
zwiruhen Punkten der Bahn auf gegenüberliegenden Seiten
der Vorrichtung
liegt. Mit »gegenüberliegenden Seiten« ist der einlaufende Teil und der auslaufende
Teil der Bahn gemeint. Dies ergibt sich daher, daß der Abstand zwischen den Mittelpunkten
der Rollen 40 mld 42 fest ist. Durch dieses Merkmal wird die Erfindung besonders
dort wertvoll, wo die Einstellungsvorrichtung für die Spannung zwischen zwei Bearbeitungsmaschinen
angeordnet ist, deren Arbeitsgänge ein genaues fJbereinstimmen der Lage der Bahn
erfordern.
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Ein weiterer Hauptvorteil der beschriebenen Vorrichtung gegenüber
bekannten Systemen dieser Art wird nachstehend beschrieben. Es sind nur zwei Bahnführungsrollen
(40 und 42) notwendig, aber die schlangenartige Bewegung, mit der die Bahn zwischen
diesen Rollen verläuft, ermöglicht, daß die Eingangs-und Ausgangswege parallel zueinander
liegen und nur durch ungefähr den Durchmesser einer Rolle voneinander getrennt sind.
Es ist keine gesonderte Abfühlvorrichtung für die Spannung vorhanden, wie sie bei
vielen früheren Bauarten notwendig war, weil das Fühlen der Spannung von den gleichen
Rollen 40 und 42 übernommen wird, die die Spannungskorrekturbewegungen durchführen,
ohne ihre Stellung in anderer Weise zu ändern als in der allgemeinen Richtung des
Verlaufs der Bahn. Die Anordnung ist äußerst einfach, frei von irgendwelchen Instandhaltungsschwierigkeiten
und kann ohne größere Ände-
rungen einfach in bereits bestehende Vorrichtungen zur
Behandlung und Bearbeitung von Bahnen eingebaut werden.
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PATEXTANSPRUCH Bahnspannungsregler, insbesondere für Rotationsdruckmaschinen,
mit einem die Bahn fördernden Zugwalzenpaar, das über ein Riemenwechselgetriebe
antreibbar ist, dessen Übersetzungsverhältnis selbsttätig in Abhängigkeit von der
Bahnspannung stetig veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Bahn
(10) in an sich bekannter Weise S-förmig umschlungene, mit dem Maschinenantrieb
(12) gekuppelte Zugwalzenpaar (40, 42) an einem unter der Wirkung einer vorzugsweise
einstellbaren Gegenfeder (44) stehenden Pendelrahmen (36, 38) angeordnet ist, durch
dessen Pendelbewegung die Veränderung des Übersetzungsverhältnisses des Riemenwechselgetriebes
(62) steuerbar ist.