DE756492C

DE756492C - Vorrichtung zum Regeln der Spannung von laufenden Werkstoffbahnen, insbesondere der Papierbahnen in Rotationsdruckmaschinen

Info

Publication number: DE756492C
Application number: DEV36937D
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl-Ing Pondorf
Original assignee: VOMAG VOGTLAENDISCHE MASCHINEN
Current assignee: VOMAG VOGTLAENDISCHE MASCHINEN
Priority date: 1940-08-18
Filing date: 1940-08-18
Publication date: 1952-07-21

Abstract

Spannungsregelung von laufenden Werkstoffbahnen (Papierbahnen in Rotationsmaschinen). Die schwingend aufgehängte Spannwalze beeinflußt eine hydraulische Hilfskraftvorrichtung mit selbsttätiger Rückstellung; bei Verstellung der Spannwalze bewirkt die Hilfskraftvorrichtung eine Verstellung des Getriebes für den Papierrollenantrieb und der Papierrollenbremse.

Description

Vorrichtung zum Regeln der Spannung von laufendenWerkstoffbahnen,insbesondereder Papierbahnen in Rotationsdruckmaschinen An den laufenden Bahnen von papierverarbeitenden Maschinen, beispielsweise Rotationsdruckmaschinen, treten infolge von Schwankungen der Lufttemperatur und -feuchtigkeit sowie durch die Einwirkung der mit der Papierbahn in Berührung kommenden Maschinenteile oder der auf sie aufgebrachten Flüssigkeiten Spannungsschwankungen auf, die sich als sog. Registerverschiebungen auf die Güte des Druckerzeugnisses auswirken. Diesen Nachteil hat man beispielsweise durch eine von der Papierbahn selbst.beeinflußte Schwingwalze zu beseitigen versucht, die bei Veränderung der. Papierbahnspannung auf hydraulischem Wege die Beaufschlagung einer auf die Papierrolle einwirkenden Bremse verändert. Nach einem anderen Vorschlag wird die von der Papierbahn beeinfluBte Schwingwalze zum Regeln der Antriebsgeschwindigkeit von Zylindern benutzt, über die die Papierbahn läuft. . Beide Anordnungen 17ettütigell jedoch eine beträchtliche Zeit, bis der Spannungsausgleich sich über die gesamte, jeweils in der Maschine befindliche Papierbahnstrecke ausgewirkt hat. so daß infolge Überregclun,;-häufig ein Pendeln der Ausgleichsvorrichtung eintritt. Das Pendeln sollte bei einer- bekannten Vorrichtung dadurch vermieden werden, daß durch eine schwingende, in einer Schleife an der Papierbahn anliegende Walze ein an der Drehachse der Walze aufgehängtes Band verlängert oder verkürzt wird. Dieses wirkt mit seinem gewichtsbelasteten Ende auf ein zweites, ebenfalls gewichtsbelastetes Band, das an einer mit dem Getriebe für den Papierrollenantriell verbundenen Bandscheibe aufgehängt ist und mittels einer in einer Schleife angeordneten, * an einem Kontaktlieber befestigten Walze bei Veränderung der Papierbahnspannung einen von zwei gegenüberliegenden Kontakten betätigt, die den Vor-oder Rücklauf des Motors zum Regeln des stufenlos regelbaren Getriebes einschalten.
Aber auch diese Vorrichtung weist infolge der langen Regelwege eine erhebliche Trägheit auf. Ebenso ist das Pendeln der Vorrichtung nicht zu vermeiden, da die beiden Kontakte für. das Einschalten des Motors ziemlich nahe an dem Kontakthebel angeordnet werden müssen, wenn die Vorrichtung schon bei geringen Spannungsschwankungen ansprechen soll. In diesem Falle Nx;ird aber infolge der Bewegungsenergie der verstellten Massen jeweils nach - einzelnen Steilvorgängen die Normallage des Kontakthebels überfahren werden, so daß auch hier die erwähnte Pendelwirkung eintritt. Ferner besteht bei dieser Anordnung auch noch die 'vlöglichkeit des Auftretens von Regelfehlern, die durch Längenänderungen der zur Übertragung der 12egelvorgänge verwendeten, verhältnismäßig langen Bandleitungen hervorgerufen werden können.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung wird zum Regeln der Papierbahnspannung eine hydraulische Hilfckraftvorrichtung verwendet. Bei dieser Vorrichtung wird die durch die Spannung der Papierbahn auf eine Spannrolle ausgeübte Zugkraft mittels einer gewichtsbelasteten Kette auf die hydraulische llilfskraftvorrichtung zum Betätigen der l'apierrollenbremse übertragen. Zu diesem Zweck greift an der Kette ein ortsfest gelagerter Hebel an, der die Verstellllewegungen der Spanmvalze auf einen doppelarmigen Hebel überträgt, an dessen einem Hebelarm die Kolbenstange eines die Bremsvorrichtung teetätigenden Kolbens und an dessen anderem Nebelarm die Steilstange des Steuerschiebers für das den Bremskolben beaufschlagende Druckmittel angreift. Der- ßreinszylinder so-

wie das Steuergeliättse sind ort:i;-#t :lth@c-

bracht. Da die zum _1u@1«:ell der I;rtm;,@-ir-

kung (licn(#n(len Mittel, nämlich I;r ltrclll#-

kolllen und der Steuer#chielx#r (-#norseit:

unmittelbar miteinander @-erllunil:It .il:@l ul@l

die von der Spannwalze au:gellctl@le kraft .unmittelbar an (lern @-erl@in@iullacil aIt-

greift, anderseits die liv(iraulische Ililf:l<raft-

vorrichtun- an drei Stellen ortsfest -ela-ert

ist. tritt beim Einregeln (1e1 I'al»eri@alulalan-

nung eine .Rückwirkung der Hilfskraftvor-

richtun- auf die Spannwalze auf, so Eiall die

Papierbahnspannung autier durch die Brerise

zusätzlich durch die Spannwalze l@eeinfltiltt

wird. Die Papierbahnspannung wird daher

leicht überregelt. Es tritt darin ein Pendeln

ein, das den Regelvorgang stört oder tunn-»ig-

lich macht.

Dem;egenüber besteht die Erfindung darin.

daß die Spannwalze in an sich bekannter

Weise finit dem Steuerschieber der Hilfskraft-

vorrichtung verbunden ist, während (las den

Steuerschieber umgebende Geliätise finit den

die Spannwalze in die Normallage zurück-

bewegenden Mitteln, beispielsweise dein be-

weglichen Steilzylinder, in fester Verhindung

st"lit, an dem außerdem die Mittel zuni lic

tätigen der Papierrollenbreinse angreifen.

Hierdurch wird erreicht, (iaß im Gegensatz zti

den bekannten Papierbalinspannungsreglern

mit Hilfe des Erfindungsgegenstandes in kür-

zester Zeit ein Ausgleich auch sehr geringer

Spannungsschwankungen der Papierbahn er-

folgt, da die bei den meisten bekannten An-

ordnungen vorhandene doppelte Beelnfit.,sung

der Papierbahnspannung durch die Spann-

walze einerseits und die Papierrollenbreinse

anderseits hierbei nicht auftritt und daher

auch kein durch Überregeln hervorgerufenes

Pendeln der Regelvorrichtung stattfindet, das

den Ausgleich der Papierbalinspannungs-

schwankungen verzögern konnte.

Zur Erhöhung der Feinfühligkeit der Vor-

richtung trägt

die Mattnahme

wesentlich bei, daß die Spannwalze utuuittel-

llar an crem sie in die Normallage zurück-

bewegenden 'Mitteln, beispielsweise denn lle-

weglichen Steilzylinder, gelagert ist. Zweck-

mäßigerweise wird ferner gemäß) (fier 1:rfin-

dung die Anordnung derart Betrotten, (IM.') der

Steuerschieber hellst Steilstange, der mit dein

Steuergehäuse aus einem Stück bestehende

Stellzylinller, die I#ührungatange und der die

S1>a11I1\wal"/.C tragende Winkelhebel eine 1I1 sich

geschlossene, kinenlatl.sChe Elementenkette

bilden, die vorzug,twei.e nur :in einem Punkt.

beispielsweise mittels der Kolbenstaue. orts-

I(#st im @la@C17lI@CI1gC@1@11 atlfgellatl,@T,t ist.

11ierdurch wird es ermöglicht, daß die aus

Alen crtw:ilultcn 'feilen lr:stclleilde Hilfskraft-

1't>I'rl('haltll<` 1X'1 1 @I"11CkIlllttC`-lb(,'altt#Chla@''t111@rde$

Stellzylinders als Ganzes verstellbar ist und bei Verstellung der Spanitwalzc (lieser sell)sttätig ohne bleibende Änderung des gegenseitigen Abstandes folgt. Auf diese Weise wird auch die an dem die Spannwalze tragenden Winkelhebel angreifende Vorspannung immer wieder auf ' die eingestellte Größe zurückgeführt. Da dieser Nachstellvorgang gleichzeitig mit dem Einregeln des Getriebes und ohne Beeinflussung der Spannwalze selbst vor sich geht, ist das Überregeln der Spannvorrichtung ausgeschlossen.

Die Zeichnung veranschaulicht die L:rtitidung in vereinfachter Darstellung. Es zeigt Abb. i eine Ausführungsbeispiel der f:rtindung in Ansicht, Abb. 2 die hydraulischen Stellmittel gemäß Abb. i bei vergrößerter Darstellung im Schnitt, -Abb. 3 ein weiteres Ausführungsbeispeil der Erfindung, und -Abb. q. die hydraulischen Stehmittel gemäß Abb. 3 im Schnitt vergrößert dargestellt.
Die Papierrolle i wird von einem umlaufenden, endlosen Band 2 angetrieben, dessen Antrieb über ein Regelgetriebe 3 erfolgt. Die von der Rolle i abgewickelte Papierbahn .4 ist über Leitwalzen 5, 6, 7 geführt, wobei sie zwischen den Leitwalzen 6, 7 unter Einschaltung einer pendelnd aufgehängten Spannwalze 8 eine Schleife bildet. Die Spannwalze 8 ist an einem Winkelhebel 9 befestigt, an dessen freiem Hebelarm die Spindel io für (las Spanngewicht i i angreift.
Bei Schwankungen der Papierbahnspannung wird die Spannwalze 8 in der Zeichnungsebene nach links oder rechts um ihren Aufhängepunkt i2 schwingend verstellt. Zwecks Wiederherstellung des eingestellten Anlagedruckes der Spannwalze 8 an der Papierbahn wird der Papierrollenantrieb je nachdem, ob die zwischen den Leitwalzen 6, 7 befindliche Paliierl)alinschleife verlängert oder verkürzt wurde, verlangsamt oder beschleunigt. . Zu diesem Zweck ist der Arm des Winkelhebels 9, der die Spannwalze 8 trägt, mittels eines Gestänges 13 mit einem Steuerschieber 1.1. verbunden. Dieser wird in einer der Verstellung der Spannwalze 8 entsprechenden Richtung verschoben und leitet das von der Pumpe 15 aus dem Behälter 16 dut:cli die biegsame Leitung 36 nach dein Steuerschiebergehäuse 17 geförderte Druckmittel über die 1_eitungen 31 bzw. 32 (.#Utb. 2) nach dem lZatun 2o bzw. 27 des mit <lein Steuergehäuse 17 verbundenen oder mit ihin aus einem Stück bestehenden hydraulischen Stellzylinders 18. Die Kolbenstange i9 des im Stellzylinder 18 angeordneten Kolbens 20 ist an dein Auge -i ini Maschinengestell axial unverschiebbar gelagert, so ((aß bei Druckinittelbeaufschlagung des Kolbens 2o der Zylinder 18 in der einen oder anderen Richtung verschoben wird.
An dem Zvlinder 18 ist ferner eine Führungsstange 22 befestigt, deren 1?tide 26 in einem Lager oder zwischen Rollen 2 3 geführt ist und die einerseits den Schwenkzapfen 12 für den Winkelhebel 9 und anderseits einen Lagerbock 2.1. für die Spindel io de's Spanngewichts i i trägt. Ein an der Führungsstange 22 angebrachter Anschlag 25 begrenzt die durch das Spanngewicht i i bedingte Lage= veränderung des Winkelhebels 9. Eine Verringerung der Papierbahnspannung äußert sich also in einer Vergrößerung der zwischen den Leitwalzen 6. 7 befindlichen Papierbalinschleife und bedingt eiri Ausweichen der Spannwalze 8 in der Zeichnungsebene nach rechts. Hierdurch wird der Steuerschieber 14 ebenfalls nach rechts verschoben, so daß der von der Pumpe 15 durch die Leitung 36 geförderte Druckmittelstrom über die Leitungen 33, 32 nach dem Zylinderraum 27 geleitet wird, während das im Zylinderraum 30 befindliche Druckmittel über die Leitungen 34 34. in die Rückflußleitung 35 abfließt. Hierdurch erfolgt eine Verschiebung des Stellzylinders 18 samt der an ihm befestigten Führungsstange 22- und dem gleichfalls an ihm befestigten Steuergehäuse 17 und dem Winkelhebel 9 so lange, bis durch Zusammenwirken der steuernden Kanten von Steuerschieber und Steuergehäuse der Druckmittelstrom nach dem Zylinderraum 27 wieder abgesperrt wird und die Spannwalze 8 sich wieder in ihrer ursprünglichen Lage gegenüber dem Stellgehäuse 9, 22, 18, 17 befindet. Durch die Verschiebung des Stellzylinders 18 und des Steuergehäuses 17 erfolgte über die an dem einen der beiden letzteren oder deren Verbindungssteg angreifende Stange 28 gleichzeitig eine Verstellung des Regelhebels 29 am Regelgetriebe 3 derart, daß der Papierrollenantrieb so lange verlangsamt wird, bis die vorgesehene Papierspannung wieder erreicht ist. Dies ist dann der Fall, wenn die Spannwalze 8 sich wieder in ihrer ursprünglichen Lage gegenüber dem Stellgestätige 9, 22, 18, 17 befindet.
Wenn die Papierbahnspannung sich vergrößert, verringert sich die Länge der zwischen den Leitwalzen 6, 7 liegenden l'apierbalinschleife. Die Spannwalze 8 wird in der Zeichnungsebene nach links gezogen und bewegt den Steuerschieber i.t ebenfalls nach links. 1)er I)ruckniittelstroni wird nunmehr von der 1)rticl;ntittelfiirclerpunilte 15 aus über die Leitungen 36, 31 stach dem Zylinderratini 30 geleitet, während das Druckmittel aus <lern lylinclerratim 27 über die Leitung 32 in die hücl;flul.lleitun;@ 35 abfließt. Der Stellzvlinder 18 samt hiihrungsstattge 22, Stetiergeliäuse 17 und WÜikelhebel g werden jetzt so lauge nach links bewegt, his durch gegenseitige Oberdeckung der steuernden Kanten von Steuerschieber und Steuergehäuse der Druckmittelzufluß nach dem Zylinderraum 30 wieder unterbrochen ist. Während dieses Verstellvorganges wurde gleichzeitig über die Stange . 28 der Hebel 29 betätigt und der Papierrollenantrieb so lange beschleunigt, bis die Papierbahnspannung wieder auf das erforderliche Maß gesunken ist, das Stellgestänge also wieder seine Ausgangsstellung gegenüber der Spannwalze 8 erreicht hat.
Die beschriebene, vollkommen selbsttätig arbeitende Vorrichtung zum Regeln der Papierbahrnspannung ist außer für Rotationsdruckmaschinen auch für alle anderen, laufende Papier- oder Werkstoffbahnen verarbeitenden Maschinen verwendbar, bei denen eine gleichbleibende Spannung der laufenden Bahn erforderlich ist. Das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel kann ohne Beeinträchtigung der Wirkungsweise der Vorrichtung, auch wie in Abt). 3 und q. dargestellt, derart abgewandelt werden, daß der Stellzylinder 18' axial unv erschiebbar im Maschinengestell gelagert ist, während der Kolben 2o' nebst Kolbenstange i9' verschiebbar ist und die letztere einerseits die Spannwalze 8 mit dem dazugehörigen Gestänge trägt und anderseits fest mit dem Steuergehäuse 17' verbunden ist. Das Betätigungsgestänge 28, 29 für das Regelgetriebe 3 greift hierbei am Gehäuse 17' der Steuervorrichtung an. Die Ausbildung der Steuervorrichtung ist im übrigen die gleiche wie bei dem zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel. Selbstverständlich müssen bei dieser Anordnung die an den Zylinderraum 30' angeschlossenen Leitungen 31', 34' und die an den Zylinderraum 27' angeschlossenen Leitungen 32', 33' ebenso wie die Verbindungsleitung 36' zwischen Druckmittelförderpumpe 15 und Steuervorrichtung 17' biegsam ausgebildet werden, da die an der Kolbenstange ig' befestigte . Steuervorrichtung gegenüber der Pumpe 15 und dem Druckzylinder 18' bewegt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zum Regeln der Spannung von laufenden Werkstoffbahnen, insbesondere der Papierbahnen in liotationsdruckmaschinen, bei der Schwankungen der Papierbalinspannung durch eine an der Papierbahn anliegende, unter einer einstellbaren Vorspannung stehende Walze und eine von ihr beeinflußte, auf den i'apierrollenantrieb bzw. die Papierrollenbremse wirkende, hydraulische Hilfskraftvorrichtung ausgeglichen werden, die aus einem Stellkolben sowie einem die Beaufschlagung desselben, unter der erzeugten Stellbewegung selbsttätig rückstellenden Steuerschieber .besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannwalze (8) in an sich bekannter Weise mit dem Steuerschieber (14) der Hilfskraftvorrichtung verbunden ist, während das den Steuerschieber (14) umgebende Gehäuse (17) mit den die Spannwalze (8) in die Normallage zurückbewegenden Mitteln, beispielsweise dem beweglichen Stellzylinder (18), in fester Verbindung steht, an dem außerdem die Mittel (28) zum Betätigen der Papierrollenbremse angreifen.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannwalze (8) unmittelbar an den sie in die Normallage zurückbewegenden Mitteln, beispielsweise dem beweglichen Stellzylinder (18), gelagert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (14) nebst Stellstange (13), der mit dem Steuergehäuse (17) aus einem Stück bestehende Stellzylinder (18), die Führungsstange (22) und der die Spannwalze (8) tragende Winkelhebel (g) eine in sich geschlossene kinematische Elementenkette bilden, die vorzugsweise nur an einem Punkt (21), beispielsweise mittels der Kolbenstange (ig), ortsfest im Maschinengestell aufgehängt ist. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 655 199, 645 416, 563 554, 471 090; USA.-Patentschrift `r. i 67o 637.