DE4029366C2 - Vorrichtung zum Fangen und Halten einer gerissenen Bedruckstoffbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß den Ober­ begriffen der nebengeordneten Ansprüche 1 und 2.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der DE 32 15 473 C2 bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung wird die antreib­ bare Walze mit festem Übersetzungsverhältnis vom Maschi­ nenhauptantrieb aus mit Voreilung gegenüber der Bahnge­ schwindigkeit angetrieben. Hierbei ist es zwar möglich, die infolge eines Risses zum Fangzeitpunkt bereits locker gewordene Bahn durch die Fangvorrichtung wieder zu straf­ fen. Es besteht jedoch die Gefahr, daß die Bahn zu stark gestrafft und dementsprechend nochmals abgerissen wird, sofern die die Bahn verarbeitende Druckmaschine nicht schnell genug abbremst.

Eine ähnliche Anordnung zeigt die DE-OS 38 22 496. Im Ge­ gensatz zum gattungsgemäßen Stand der Technik wird hier­ bei die antreibbare Walze mit der Bahngeschwindigkeit an­ getrieben. Hierbei ist eine Straffung der zum Fangzeit­ punkt bereits locker gewordenen Bahn nur möglich, wenn sich diese auf die angetriebene Walze aufwickelt, was je­ doch nur bei einer stärker bedruckten Bahn zu erwarten ist. In diesem Falle ist jedoch die auf die Bahn wirkende Zugkraft nicht begrenzt. Vielmehr besteht auch hier die Gefahr, daß die Bahn zu stark gespannt und dann nochmals abgerissen wird, was dann mit hoher Wahrscheinlichkeit zu einem sogenannten Wickler führt.

Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegen­ den Erfindung, die gattungsgemäßen Vorrichtungen mit ein­ fachen und kostengünstigen Mitteln jeweils so zu verbes­ sern, daß eine hohe Sicherheit und Zuverlässigkeit er­ reicht werden.

Diese Aufgabe wird jeweils durch die kennzeichnenden Merkmale der nebengeordneten Ansprüche 1 oder 2 gelöst.

Die Maßnahmen stellen sicher, daß zu Beginn des Fang­ vorgangs an der antreibbaren Walze die eingestellte Vor­ eilung sowie ein hohes Drehmoment noch vorhanden sind, wodurch die Rolle ohne Geschwindigkeitseinbruch beschleu­ nigt wird und eine schnelle Straffung der Bahn gewährlei­ stet ist, und daß beim Erreichen des gestrafften Zu­ stands der Bahn das wirksame Antriebsdrehmoment unterhalb der zulässigen Bahnspannung ist. Infolge der innerhalb des an der antreibbaren Walze angreifenden Kräftesystems geschaffenen Elastizität wird gewährleistet, daß beim Erreichen des gestrafften Zustands der Bahn selbsttätig eine Angleichung der Geschwindigkeit der Klemmeinrichtung an die Bahngeschwindigkeit stattfindet. Die erfindungs­ gemäßen Maßnahmen ergeben daher in vorteilhafter Weise eine Selbststeuerung derart, daß die Bahn über den Bahn­ zug die wirksame Geschwindigkeit der antreibbaren Walze reguliert, ohne jedoch den zulässigen Bahnzug zu über­ schreiten.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildun­ gen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteransprü­ chen angegeben.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfin­ dungsgemäßen Bahnfangvorrichtung,

Fig. 2 ein Spannungs- Zeitdiagramm bezüg­ lich der Motorspannung,

Fig. 3 ein Drehmoment-Zeitdiagramm bezüg­ lich des Motordrehmoments und

Fig. 4 ein Geschwindigkeit-Zeitdiagramm bezüglich der Bahn- bzw. Walzen­ geschwindigkeit.

Die der Fig. 1 zugrundeliegende, von einer in einer nicht dargestellten Rollen-Rotations-Druckmaschinen be­ druckten Papierbahn 1 durchlaufene Bahnfangvorrichtung kann zwischen dem letzten Druckwerk und einem diesem nachgeordneten Trockner angeordnet sein. Es wäre aber auch denkbar, nach jedem Druckwerk eine derartige Bahn­ fangvorrichtung vorzusehen. Die vorliegende Bahnfangvor­ richtung besteht aus einem Gestell 2, auf dem eine von der Bahn 1 übergriffene Walze 3 drehbar gelagert ist. Die Walze 3 wird durch einen zugeordneten Antriebsmotor 4 mit nachgeordnetem Getriebe 5 in Richtung des in Fig. 1 erkennbaren Richtungspfeils abgetrieben. Oberhalb der Bahn ist ein schwenkbar auf dem Gestell gelagerter Bügel 6 angeordnet, der mehrere, auf einer walzenparallelen Achse frei drehbar aufgenommene, massearme Rollen 7 auf­ weist.

Der Bügel 6 ist im Falle eines Bahnrisses von der mit durchgezogenen Linien angedeuteten Wartestellung in die mit gestrichelten Linien angedeutete Arbeitsstellung schwenkbar, in welcher die Rollen 7 zum Eingriff mit der Walze 3 kommen, wodurch die dazwischen sich befindende Bahn 1 an die angetriebene Walze 3 angedrückt wird. Die Bahn 1 wird dementsprechend entweder auf die Walze 3 auf­ gewickelt oder unter der Walze 3 abgelegt. Der Bügel 6 ist mittels einer durch einen Bahnreißschalter 8 aus­ lösbaren Anstellvorrichtung 9, etwa in Form einer vorge­ spannten Feder, schlagartig verschwenkbar. Das Ausgangs­ signal des Bahnreißschalters 8 wird hier, wie durch die Signalleitung 10 angedeutet ist, in eine Steuereinrich­ tung 11 eingegeben, durch welche die Anstelleinrichtung 9 ansteuerbar ist, wie durch die Signalleitung 12 ange­ deutet ist. Gleichzeitig wird mittels der Steuereinrich­ tung 11 die Druckmaschine abgebremst, so daß sich ab dem Ansprechzeitpunkt des Bahnreißschalters 8 eine fallende Maschinengeschwindigkeit ergibt. Die dem Abbremsvorgang zugeordnete Signalleitung ist bei 13 angedeutet. Die Aktivierung der Steuereinrichtung 11 bei Betriebsbeginn bzw. beim Wiederanfahren der Maschine kann über eine Signalleitung 14 erfolgen.

Der Bahnreißschalter 8 kann eine den Rand der Bahn 1 ab­ tastende Lichtschranke 15 und eine dieser zugeordnete Auslenkeinrichtung 16, beispielsweise in Form einer Blasdüse, zum Auslenken des von der Lichtschranke 15 abgetasteten Rands der Bahn bei wegfallendem Bahnzug aufweisen. Ein derart aufgebauter Bahnreißschalter spricht sehr schnell an und erzeugt elektrische Aus­ gangssignale, die leicht weiterverarbeitbar sind.

Der der Walze 3 zugeordnete, elektrische Antriebsmotor 4 ist hier als Drehstrom-Servomotor ausgebildet, dessen Drehmoment durch Einstellen der Stärke des aufgenommenen Stroms einstellbar ist und dessen Geschwindigkeit, die sich bei lastfreiem Betrieb bzw. bei bis zum eingestell­ ten Drehmoment liegender Last einstellt, durch Beein­ flussung des Wertes der Spannung beein­ flußbar ist. Sobald die Last höher wird als das einge­ stellte Drehmoment wird der Motor durch die Last abge­ bremst. In diesem Fall wirkt der Motor 4 praktisch wie eine Feder.

Die Walze 3 wird durch den Motor 4 während des normalen Betriebs in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Druckmaschine und damit in Abhängigkeit von der normalen Bahngeschwindigkeit angetrieben, wobei eine Voreilung von hier 15% vorgesehen ist. Die Umfangsgeschwindigkeit der Walze 3 liegt dementsprechend während des normalen Betriebs 15% über der Bahngeschwindigkeit. Diese Vor­ eilung wird dadurch eingestellt, daß, wie das Spannungs- Zeitdiagramm gemäß Fig. 2 erkennen läßt, die hier mit einer durchgezogenen Linie 17 angedeutete Spannung am Motor 4 gegenüber einem aus der Druckmaschinengeschwindigkeit abgeleiteten, durch eine strichpunktierte Linie 18 angedeuteten Ausgangswert um einen der gewünschten Voreilung von hier 15% entsprechenden Wert erhöht wird. Diese Erhöhung ist, wie Fig. 2 anschaulich erkennen läßt, auch vorhanden, wenn der Ausgangswert nach Ansprechen des Bahnreißschal­ ters 8 abfällt. Der Ansprechzeitpunkt des Bahnreiß­ schalters 8 ist mit t_R bezeichnet.

Zur Bildung des durch die strichpunktierte Linie 18 angedeuteten Ausgangswerts kann ein in Fig. 1 bei 19 angedeuteter Tachogenerator Verwendung finden, der durch ein angetriebenes Element der Druckmaschine antreibbar ist. Der Ausgang des Tachogenerators 19 liegt, wie durch die Signalleitung 20 angedeutet ist, an der Steuerein­ richtung 11. Diese ist so programmiert, daß sie zu dem zur tatsächlichen Bahngeschwindigkeit analogen Span­ nungswert gemäß Linie 18 stets einen konstanten Faktor da­ zuaddiert, so daß sich bezüglich des vom Motor 4 aufge­ nommenen Stroms ein Spannungsverlauf gemäß Linie 17 in Fig. 2 ergibt. Der Signalfluß von der Steuereinrich­ tung 11 zum Motor 4 ist in Fig. 1 durch eine Signallei­ tung 21 angedeutet.

Der vom Motor 4 aufnehmbare Strom wird von der Steuereinrichtung 11 via Signalleitung 21 zunächst so eingestellt, daß er einen Maximalwert auf­ weist, wobei das abgebbare Drehmoment dann ohne weiteres oberhalb der zulässigen Bahn­ spannung liegen kann. Beim Auftreffen der Rollen 7 auf die Walze 3 im Falle eines Bahnrisses ist somit ein ho­ hes Drehmoment vorhanden, das die Rollen 7 beschleunigen kann. Die Bahn 1 ist dabei infolge der nicht vermeidba­ ren Totzeit zwischen Bahnriß und Ansprechen der Bahn­ fangvorrichtung bereits locker, so daß das hohe Drehmo­ ment für die Bahn 1 in diesem Moment ungefährlich ist. Sobald die Rollen 7 mit der Walze 3 zusammenwirken, d. h. die Bahn 1 gefangen ist, was in den Diagrammen gemäß Fig. 3 und 4 bei t_F der Fall sein soll, wird die Stromstärke des vom Motor 4 aufgenommenen Stroms von der Steuereinrichtung 11 auf einen Wert reduziert, der, wie aus Fig. 3 erkennbar ist, zu einem Drehmoment führt, das deutlich unterhalb der in Fig. 3 durch eine strich­ punktierte Linie 22 angedeuteten, zulässigen Bahnspan­ nung liegt. Es ergibt sich dementsprechend der, in Fig. 3 durch die durchgezogene Linie 23 angedeutete, stufen­ förmige Drehmomentenverlauf, der bei t_F, d. h. zum Fang­ zeitpunkt, die zulässige Bahnspannung unterschreitet. Ab dem Fangzeitpunkt t_F kann die Bahn 1 daher von der Fang­ einrichtung nicht nochmals abgerissen werden.

Um den Fangzeitpunkt, d. h. das Auftreffen der Rollen 7 auf die Walze 3 feststellen zu können, ist, wie Fig. 1 weiter erkennen läßt, ein im Gestell 2 aufgenommener Sensor 24 vorgesehen, der in der mit gestrichelten Li­ nien angedeuteten, abgesenkten Arbeitsstellung des die Rollen 7 tragenden Bügels 6 ein Ausgangssignal erzeugt, das über eine Signalleitung 25 der Steuereinrichtung 11 zugeführt wird. Diese ist so programmiert, daß mit Vor­ liegen des genannten Sensorsignals die Stromstärke für den Motor 4 in der oben ausgeführ­ ten Weise reduziert wird. Die programmierbare Steuerein­ richtung 11 kann mit einem Mikroprozessor versehen sein, der eine hohe Vielseitigkeit ergibt.

Die Geschwindigkeit der Druckmaschine und damit der Bahn 1 ist, wie in Fig. 4 bei 26 angedeutet ist, bis zum Zeitpunkt t_R praktisch konstant und fällt anschließend bis zum Stillstand ab. Die in Fig. 4 bei 27 angedeutete Geschwindigkeit der Walze 3 folgt zunächst über t_R hin­ aus bis zum Zeitpunkt t_F der Maschinengeschwindigkeit mit der eingestellten Voreilung entsprechender Verschiebung. Ab dem Zeitpunkt t_F befindet sich, wie schon erwähnt, die Fangvorrichtung im Eingriff mit der Bahn 1, die dabei zunächst noch locker ist, so daß nur ein geringer, das ab dem Zeitpunkt t_F wirksame, niedri­ ge Drehmoment des Motors 4 nicht übersteigender Bahnzug an der Walze 3 angreift. Die Geschwindigkeit der Walze 3 kann daher, wie in Fig. 4 angedeutet ist, auch noch etwas über den Zeitpunkt t_F hinaus proportional zur Maschi­ nengeschwindigkeit verlaufen. Da infolge der hohen, 15% betragenden Voreilung der Walze 3 die Bahn 1 jedoch schnell gestrafft wird, beginnt die Geschwindigkeit der Walze 3 sehr schnell nach t_F sich der Bahngeschwindig­ keit anzunähern, was im Diagramm gemäß Fig. 4 bei t_S erreicht sein soll. In diesem Zeitpunkt ist die Bahn 1 auf die übliche Spannung gebracht. Ab dem in Fig. 4 bei t_B angedeuteten Zeitpunkt, ab dem die Geschwindigkeit der Walze 3 schneller abnimmt als die Geschwindigkeit der Bahn 1, wird der praktisch auf konstante Voreilung gegenüber der Bahn eingestellte Motor 4 durch den Bahn­ zug gebremst. Da das vom Motor 4 aufbringbare Drehmoment dann kleiner als die zulässige Bahnspannung ist, ist kein Riß zu befürchten.

Dem Fachmann stehen eine Reihe von Möglichkeiten zur Verfügung, um die erfindungsgemäße Lehre an die Verhältnisse des Einzelfalls anzupassen. So wäre es beispielsweise auch ohne weiteres möglich, im Falle eines vom Druckmaschinen­ antrieb abgeleiteten Antriebs der Walze 3 die erwünschte Elastizität der Antriebseinrichtung und die erwünschte Reduzierbarkeit des übertragbaren Drehmoments durch Ein­ bau einer steuerbaren Kupplung, beispielsweise einer Magnetpulverkupplung, einer Wirbelstromkupplung oder dergleichen, in den Antriebszug zwischen abgeleitetem Antrieb und Walze 3 zu erreichen.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Fangen und Halten einer gerissenen Bedruckstoffbahn mit einer hinter einem Druckwerk, vorzugsweise hinter dem letzten Druckwerk einer Rol­ lenrotations-Druckmaschine angeordneten Klemmein­ richtung für die Bedruckstoffbahn, deren eine Seite als eine mittels eines aus der Druckmaschine abge­ leiteten Antriebs antreibbare Walze ausgebildet ist, wobei die Walze eine Voreilung gegenüber der durch die Druckmaschine vorgegebenen Bahngeschwindigkeit aufweist, und deren andere Seite wenigstens eine auf einem mittels einer durch einen Bahnreißschalter aktivierbaren Anstelleinrichtung bewegbaren Träger aufgenommene, mit Vorspannung zur Anlage an die Walze bringbare Rolle enthält, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen Antrieb und Walze (3) eine Kupp­ lung angeordnet ist, deren wirksames Übertragungs­ moment durch Änderung eines ein Magnetfeld beein­ flussenden Erregerstroms veränderbar ist, der mit­ tels einer Steuereinrichtung (11) in Abhängigkeit von einem Sensor (24), der die Lage der Rolle (7) relativ zur Walze (3) erfaßt, in zwei Stufen derart steuerbar ist, daß eine höhere Stufe, die bei Beginn des Fangvorgangs ein Beschleunigen der Rolle (7) und der Bedruckstoffbahn bewirkt, dann eingestellt wird, wenn der Sensor (24) erkennt, daß die Rolle (7) von der Walze (3) abgehoben ist und daß eine niedere Stufe, die einen Wert der Zugkraft der Klemmeinrich­ tung auf die Bedruckstoffbahn bewirkt, der deutlich kleiner ist als die zulässige Bahnspannung, dann eingestellt wird, wenn der Sensor (24) erkennt, daß die Rolle (7) auf der Walze (3) aufliegt, so daß die Umfangsgeschwindigkeit der Walze (3) im Verlauf des Fang- und Haltevorgangs unter Reduzierung der Voreilung gegenüber der Bahngeschwindigkeit an diese angleichbar ist.

2. Vorrichtung zum Fangen und Halten einer gerissenen Bedruckstoffbahn mit einer hinter einem Druckwerk, vorzugsweise hinter dem letzten Druckwerk einer Rollenrotations-Druckmaschine angeordneten Klemmein­ richtung für die Bedruckstoffbahn, deren eine Seite als mit Voreilung gegenüber der durch die Druckma­ schine vorgegebenen Bahngeschwindigkeit antreibbare Walze ausgebildet ist und deren andere Seite wenigstens eine auf einem mittels einer durch einen Bahnreißschalter aktivierbaren Anstelleinrichtung bewegbaren Träger aufgenommene, mit Vorspannung zur Anlage an die Walze bringbare Rolle enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (3) durch einen mit einer Steuereinrichtung (11) steuerbaren Elektro­ motor (4) angetrieben wird, daß durch die Steuerein­ richtung (11) die Drehzahl des Elektromotors (4) auf die Voreilung der Walze (3) eingestellt wird und daß die Steuereinrichtung (11) das Drehmoment des Elek­ tromotors (4) in Abhängigkeit von einem Sensor (24), der die Lage der Rolle (7) relativ zur Walze (3) erfaßt, in zwei Stufen derart einstellt, daß eine höhere Stufe, die zu Beginn des Fangvorgangs ein Beschleunigen der Rolle (7) und der Bedruckstoffbahn bewirkt, dann eingestellt wird, wenn der Sensor (24) erkennt, daß die Rolle (7) von der Walze (3) abgeho­ ben ist und daß eine niedere Stufe, die einen Wert der Zugkraft der Klemmeinrichtung auf die Bedruck­ stoffbahn bewirkt, der deutlich kleiner ist als die zulässige Bahnspannung, dann eingestellt wird, wenn der Sensor (24) erkennt, daß die Rolle (7) auf der Walze (3) aufliegt, so daß die Umfangsgeschwindig­ keit der Walze (3) im Verlauf des Fang- und Halte­ vorgangs unter Reduzierung der Voreilung gegenüber der Bahngeschwindigkeit an diese angleichbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (4) ein Drehstrom-Servomotor ist, dessen Drehzahl durch die Spannung und dessen Drehmoment durch den Motorstrom vorgebbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Druckmaschine antreibbarer Tachoge­ nerator (19) eine der Bahngeschwindigkeit proportio­ nale Ausgangsspannung liefert, die der Steuerein­ richtung (11) zugeführt wird, die zu diesem Spannungs­ wert einen konstanten Prozentbetrag addiert und den so erhaltenen Wert dem Elektromotor (4) für die Voreilung der Walze (3) zuführt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die eingestellte Voreilung der Walze (3) mindestens 15% der durch die Druckma­ schine vorgegebenen Bahngeschwindigkeit aufweist.