DE3608182C2 - - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
- B65H23/04—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
- B65H23/06—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by retarding devices, e.g. acting on web-roll spindle
- B65H23/063—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by retarding devices, e.g. acting on web-roll spindle and controlling web tension
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- B65H2403/70—Clutches; Couplings
- B65H2403/72—Clutches, brakes, e.g. one-way clutch +F204
- B65H2403/725—Brakes
- B65H2403/7253—Brakes pneumatically controlled
Landscapes
- Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
- Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)
- Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Eine derartige Vorrichtung ist aus der
DE-PS 30 44 462 bekannt. Abgesehen davon, daß bei dieser
bekannten Anordnung neben der auf dem Dornpaar des Rollenträgers
angeordneten Kernbremse weitere Bremsen benötigt werden, was mit
den dazu erforderlichen Steuermitteln einen erheblichen
Materialaufwand bedeutet, ist es dort nicht möglich, einen
geregelten Schnellstopp in Gefahrensituationen bzw. im
Bedarfsfall durchzuführen. Ein weiterer Nachteil ist darin zu
sehen, daß durch die Verwendung von elektrischen bzw.
elektromagnetischen Bremsen die Ansprechzeit sowohl während des
Regelvorganges im Normalbetrieb als auch beim Notstopp
verhältnismäßig hoch ist.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zum Regeln der Spannung einer Druckträgerbahn
aufzuzeigen, die neben einer kompakten preiswerten Bauweise weniger
Steuerelemente benötigt, die sowohl im Normalbetrieb als auch bei
einem auszuführenden Notstopp schneller reagiert, mit der ein
geregelter Notstopp durchführbar ist und mit der gewünschtenfalls
durch die Hinzufügung nur zweier Schaltelemente ein schneller
Stopp bei Spannungsausfall sowie die Verwendung der vorhandenen
Bremsen als Restrollenbremse bei einem Rollenwechsler möglich
ist.
Diese Aufgabe wird durch die Anwendung der Merkmale gemäß dem
kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Verbindung mit den
Zeichnungen. Aus der europäischen Patentschrift 00 13 368 ist es
zwar bereits bekannt, einen Notstopp durchzuführen, der an die
gerade herrschenden Betriebsbedingungen angepaßt, also geregelt
ist, jedoch wird dafür eine aufwendige Steuer- und Regelschaltung
benötigt, die u.a. wegen der verwendeten Drosselstellen das
System dämpft und die somit besonders bei starken
Bahnzugschwankungen eine zu große Totzeit im Regelkreis und damit
eine zu späte Reaktion erwarten läßt. Außerdem ist eine
elektropneumatische Not-Stopp-Einrichtung aus der DE-Zeitschrift
"Papier und Kunststoff-Verarbeiter", 1982, Nr. 5, Seiten 44 bis
48 bekannt. Mit dieser wird bei sich veränderndem
Rollendurchmesser die Bahnspannung stets konstant gehalten. Die
Einrichtung umfaßt einen Impulsgeber, eine Bahnspannungswaage,
eine pneumatische Bremse und eine Steuer-/Recheneinheit. Auch
hier werden Drossel-Ventile eingesetzt, so daß der zuvor
erwähnte Nachteil bezüglich der Reaktionsverzögerung ebenfalls
vorhanden ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
beschrieben, wobei Bezug auf die Zeichnungen
genommen wird. In diesen zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Abschnittes
der zu regelnden Druckträgerbahn mit einem
Meßwertaufnehmer hinter einem Rollenwechsler und
Fig. 2 ein elektro-pneumatisches Schaltbild zur
Durchführung der normalen Regelung und des Notstopps.
Vorzugsweise wird die Erfindung in einer
Rollenrotationsdruckmaschine verwendet, in der Druckträgerbahnen,
beispielsweise Papierbahnen, bedruckt werden. Hierfür wird
üblicherweise ein Rollenträger (1) verwendet, um dessen Lager (2)
drehbar vorzugsweise zwei, an einem Doppelarm (3) angeordnete
Materialrollen (4, 5) positioniert werden. Von einer der Rollen,
beispielsweise von der Rolle (5) wird bei der Darstellung gemäß
Fig. 1 die zu regelnde Druckträgerbahn (14) abgezogen und einer
nicht dargestellten Rollenrotationsdruckmaschine zugeführt.
Die Materialrollen (4 und 5) sind auf jeweils einem Dornpaar bzw.
auf einem Rollenkern (6, 7) drehbar gelagert. Auf jedem der
Rollenkerne (6, 7) ist erfindungsgemäß eine Kernbremse (8 bzw. 9)
angeordnet. Jede der Kernbremsen (8, 9) weist mindestens zwei
Bremszangen (10, 11 bzw. 12, 13) auf. Es ist vorteilhaft, die
Bremszangen (11 und 13), die für den erfindungsgemäß geregelten
Notstopp benötigt werden, mit einem höheren Reibwert
auszugestalten, als die für den Normalbetrieb benötigten
Bremszangen (10 und 12) und/oder diese doppelt vorzusehen.
Die zu regelnde Druckträgerbahn (14) wird über mehrere
herkömmliche Umlenkwalzen geführt. Zwischen den Umlenkwalzen (15
und 16) ist eine auslenkbare Walze, beispielsweise eine
sogenannte Tänzerwalze (17) angeordnet, deren Position abgetastet
wird, um Regelsignale für die Bahnspannung zu erhalten.
Durch einen Pneumatikkolben (18) wird mit Hilfe einer Vorrichtung
(20) der Bahnzug bzw. die gewünschte Bahnspannung
voreingestellt. Der Pneumatikzylinder (18) läßt eine Bewegung der
Tänzerwalze (17) in Richtung des Doppelpfeiles (19) zu. Die
Auslenkung der Tänzerwalze (17) wird mittels ihres
verschwenkbaren Armes (21) ermittelt, wobei die obere und untere
maximale Auslenkung durch Anschläge (22, 23) begrenzt ist.
Hierfür wird ein elektrischer Meßwertaufnehmer (24) eingesetzt,
der die jeweilige Winkellage des Armes (21) feststellt.
Entsprechend der Winkellage wird über eine Leitung (25) ein
elektrisches Signal an eine Steuer-/Recheneinheit (28) gegeben,
die in Fig. 2 gezeigt ist. Diese kann in der Praxis beispielsweise
einen frei programmierbaren Mikroprozessor umfassen. Aus den von
dem Meßwertaufnehmer (24) kommenden elektrischen Signalen, ggf.
in Verbindung mit Voreinstellwerten von der Vorrichtung (20),
ermittelt die Steuer-/Recheneinheit (28) Steuerinformationen, die
für den Normalbetrieb und für einen geregelten Notstopp benötigt
werden. Diese gelangen über eine Leitung (27) an einen elektrisch
steuerbaren Luftdruckregler (26), der auch als
elektro-pneumatischer Wandler bezeichnet werden kann.
Gemäß der Erfindung wird dem Luftdruckregler (26) über eine
Luftleitung (29) die beispielsweise von einem Kompressor kommende
Druckluft zugeführt. In dem Luftdruckregler (26) wird
entsprechend den an diesen anliegenden elektrischen
Steuersignalen der Luftdruck geregelt, so daß am Ausgang (30)
eine proportionale Druckänderung entsprechend den elektrischen
Werten auftritt. Vorzugsweise liegt der minimale Luftdruck am
Ausgang (30) mindestens bei 0,5 bar. Der Ausgang (30) ist mit dem
Eingang eines Magnetventiles (31) verbunden, das vorzugsweise ein
Servomagnetventil ist, weshalb eine zusätzliche mit Druckluft
beaufschlagte Leitung (32) erforderlich ist. Das Magnetventil
(31) weist zwei Druckluftausgänge (35 und 35′) auf. Entsprechend
der Ansteuerung des Magnetventils (31) durch die
Steuer-/Recheneinheit (28) ist eine der Leitungen (35 oder 35′)
mit Druckluft beaufschlagt. Die Leitung (35) führt zu einem
Steuerteil (34), der der Materialrolle (5) und den
entsprechenden Bremsen (10, 11) zugeordnet ist, während die
Leitung (35′) zu den in der gleichen Weise aufgebauten
Steuerteilen (34′) und zu den Bremsen (12, 13) für die
Materialrolle (4) führt. Aus Vereinfachungsgründen wird im
nachfolgenden lediglich der rechte Teil (34) der Schaltung in
Fig. 2 beschrieben, der für die Materialrolle (5) benötigt wird,
wenn von dieser die zu regelnde Bahn (14) abgenommen wird.
Die Luftleitung (35) führt zu einem weiteren Magnetventil (36)
mit zwei Ausgängen (41 und 43) im Schaltungsteil (34) für die
Materialrolle (5). Für die Materialrolle (4) wird das zuvor
erwähnte Steuerteil (34′) benötigt. Da vorzugsweise auch das
Magnetventil (36) ein Servomagnetventil ist, wird zusätzlich eine
Druckluftleitung (37) benötigt. Einer der Ausgänge (41) des
Magnetventils (36) liegt an einem Eingang eines pneumatischen
Odergliedes (42), während der andere Ausgang (43) vorzugsweise
über ein weiteres Oderglied (44), dessen Ausgangsleitung (46)
über das Oderglied (42) mit der Bremse (10) und direkt mit der
Bremse (11) für geregelten Notstopp verbunden ist. Der Ausgang
des Odergliedes (42) ist über eine Leitung (47) mit der Bremse
(10) für Normalbetrieb verbunden. Entsprechend der Steuersignale
von der Steuer-/Recheneinheit (28) wird entweder die Luftleitung
(41) oder die Luftleitung (43) mit geregelter Druckluft
beaufschlagt. Für den Normalbetrieb führt die Leitung (41)
Druckluft, die über das Oderglied (42) an die Bremse (10) für
Normalbetrieb gelangt, so daß eine feinfühlige,
schnell reagierende Bahnspannungsregelung während des
Normalbetriebes ermöglicht wird. Wird eine Notsituation
festgestellt, so steuert die Steuer- und Recheneinheit (28) das
Magnetventil (36), so daß nunmehr über die Luftleitung (43),
das Oderglied (44) und die Luftleitung (46) direkt die Bremse
(11) für einen Notstopp mit der geregelten Druckluft
beaufschlagbar ist, und außerdem wird über das Oderglied (42) der
Ausgang des Odergliedes (44) gleichzeitig an die Bremse (10)
angelegt. Somit kann über beide Bremsen (10, 11) ein geregelter
und somit feinfühliger Notstopp durchgeführt werden. Dadurch ist
die Gefahr eines Bahnrisses weitestgehend reduziert bzw. ein
solcher kann gänzlich vermieden werden.
Über ein Servomagnetventil (38), das mit Luftleitungen (40 und
39) verbunden ist, über die ungeregelte Druckluft zugeführt wird,
gelangt beim Ausfall der elektr. Spannung und bei einem Rollenwechsel
zur Restrollenbremsung über die Leitung (45) Druckluft an das
Oderglied (44) und somit, wenn auch ungeregelt, wiederum
gleichzeitig an die Bremsen (10 und 11), so daß in diesen
Situationen, wenn auch ungeregelt, ein schnelles Anhalten bzw.
Abbremsen der jeweiligen Rolle, hier der Materialrolle (4)
gewährleistet ist. Liegt von der Steuer-/Recheneinheit (28) an
dem Magnetventil (38) eine Spannung an, so ist dieses gesperrt,
so daß die Luft nicht an den Ausgang, d.h. an die Leitung (45)
gelangt.
Zur Ansteuerung der Magnetventile (31, 36, 38) führen zu diesen
elektrische Leitungen (48, 49 und 50) von der Steuer- und
Recheneinheit (28). In entsprechender Weise werden über Leitungen
(49′ und 50′) die entsprechenden Magnetventile (36′ und 38′) des
Schaltungsteils (34′) für die Materialrolle (4) angesteuert.
Bei der Durchführung eines Rollenwechsels wird über die Leitung
(48) von der Steuer-/Recheneinheit (28) her das Magnetventil
(31) umgeschaltet, so daß Druckluft auf die Leitung (35′) gelangt.
Claims (6)
1. Vorrichtung zur Regelung der Spannung einer Druckträgerbahn
mit einer Notstoppeinrichtung, insbesondere für
Rollenrotationsdruckmaschinen, mit einem Rollenträger zur
Aufnahme mindestens einer Materialrolle, bei der im geregelten
Normalbetrieb mit einer Steuerbremse und bei Gefahr oder
Schnellstopp zusätzlich mit einer Notbremse die Materialrolle
abbremsbar ist, wobei die Bahnspannung durch Abtastung der
Lage einer von der Druckträgerbahn teilweise umschlungenen
auslenkbaren Walze mittels eines Meßwertaufnehmers in Form von
elektrischen Signalen ermittelt wird und letztere einer
Steuer-/Recheneinheit zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuer-/Recheneinheit (28) mit einem elektrisch
steuerbaren Luftdruckregler (26) und mit einem elektrisch
umschaltbaren Magnetventil (36) mit zwei Druckluftausgängen
(41, 43) verbunden ist, dem die geregelte Druckluft von dem
elektrisch steuerbaren Luftdruckregler (26) zuführbar ist und
daß einer der Ausgänge (41) des Magnetventils (36) über ein
pneumatisches Oderglied (42) mit der Bremse (10) für den
Normalbetrieb und für geregelten Notstopp, der andere Ausgang
(43) mit der Notbremse (11) und über das pneumatische
Oderglied (42) ebenfalls mit der Bremse (10) verbunden ist, so
daß im Normalbetrieb über das pneumatische Oderglied (42) die
Bremse (10) und beim Notstopp die Bremse (10) und die Bremse
(11) geregelt ansteuerbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bremsen (10, 11) in Form einer Kernbremse (8) mit mehreren
Bremszangen ausgebildet sind, die unterschiedliche Reibwerte
aufweisen.
3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ausgang des elektrisch steuerbaren
Luftdruckreglers (26) mit einem elektrisch umschaltbaren
Magnetventil (31) mit zwei Druckluftausgängen (35, 35′)
verbunden ist, die für die Steuerung eines Rollenwechslers (1)
mit zwei Materialrollen (4, 5) jeweils mit den zugeordneten
nachfolgenden pneumatischen Steuerelementen (36, 36′)
verbunden sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Ausgang (43) des Magnetventils (36) und der
Bremse (11) für den gesteuerten Notstopp ein weiteres
pneumatisches Oderglied (44) angeordnet ist, das bei
Spannungsausfall oder beim Rollenwechsel (Restrollenbremsung)
von einem weiteren elektrisch steuerbaren Magnetventil (38)
mit Druckluft beaufschlagt wird, so daß bei Spannungsausfall
oder Rollenwechsel über das pneumatische Oderglied (44) sowohl
die Bremse (10) für den Normalbetrieb als auch die Bremse (11)
für den Notstopp betätigbar sind, wobei das weitere
Magnetventil (38) elektrisch mit der Steuer-/Recheneinheit
(28) verbunden ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die elektrisch umschaltbaren Magnetventile
(31, 36, 38) Servomagnetventile sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der geregelte Ausgang des elektrisch
steuerbaren Luftdruckreglers (26) mindestens 0,5 bar beträgt.
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