Bogenbremse

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf eine Bogenbremse zum Abbremsen vorlaufender Bogen (4) aus Papier od. dgl. mit einer quer zur Vorlaufrichtung angeordneten Einrichtung (3), an deren Oberfläche (5, 22) die Bogen (4) mit Reibung andrückbar sind. Um eine Bogenbremse zu schaffen, die im Energieverbrauch sparsam, geräuscharm und leicht herstellbar ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß im Bereich der Oberfläche (5, 22) wenigstens eine, an eine elektrische Hochspannungsquelle (11) angeschlossene Elektrode (6, 7) vorgesehen ist, deren Feld (13) den vorlaufenden Bogen (4) derart elektrisch auflädt, daß er an der Oberfläche (5, 22) haftet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Bogenbremse zum Abbremsen vorlaufender Bogen aus Papier od. dgl. mit einer quer zur Vorlaufrichtung angeordneten Einrichtung, an deren Oberfläche die Bogen mit Reibung andrückbar sind.

[0002] Bekannte Bogenbremsen, bei denen die quer zur Vorlaufrichtung angeordnete Einrichtung eine umlaufende Walze oder auch eine ortsfeste Leiste ist, vollziehen das Andrücken des Bogens an die Oberfläche der Einrichtung durch Ansaugung aufgrund eines in der Nähe der Oberfläche erzeugten Unterdruckes (DE-AS 24 53 753). Die zur Erzeugung des Unterdrucks benötigten Pumpen haben einen erheblichen Energieverbrauch, sind geräuschvoll und in der Herstellung aufwendig.

[0003] Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Bogenbremse zum Abbremsen vorlaufender Bogen zu schaffen, die im Energieverbrauch sparsam, geräuscharm und leicht herstellbar ist.

[0004] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Bereich der Oberfläche wenigstens eine an eine elektrische Hochspannungsquelle angeschlossene Elektrode vorgesehen ist, deren Feld den vorlaufenden Bogen derart elektrisch auflädt, daß er an der Oberfläche haftet.

[0005] Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Stirnansicht einer ersten Ausführungsform einer elektrostatischen Bogenbremse;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der Bogenbremse aus Fig. 1;

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer Bogenbremse;

Fig. 4 eine weiterhin abgewandelte Ausführungsform einer Bogenbremse und

Fig. 5 eine weitere modifizierte Ausgestaltung einer Bogenbremse gemäß der Erfindung.

[0006] Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist an einer in Richtung des Pfeiles A umlaufenden Welle 1 freitragend der Mantel 2 einer mit der Welle 1 umlaufenden Walze 3 angeordnet. Gegen die Walze 3 wird in Richtung der durch den Pfeil B angegebenen Vorlaufrichtung ein Bogen 4 aus Papier od. dgl. mit relativ hoher Geschwindigkeit vorgeschoben. Um den Bogen 4 mit Reibung an der Oberfläche 5 der rotierenden Walze 3 abzubremsen, muß der Bogen 4 mit ausreichender Kraft gegen diese Oberfläche angedrückt werden.

[0007] Dies erfolgt erfindungsgemäß auf elektrostatischem Wege aufgrund des sogenannten Johnson-Rabbeck Effektes. Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, ragen in das Innere des vom Mantel 2 umschlossenen Raumes zwei (in nicht näher dargestellter Weise) einseitig gelagerte, stabförmige Elektroden 6, 7 hinein, die durch eine Trennwand 8 aus Isoliermaterial voneinander getrennt sind. Die Elektroden 6, 7 sind über Leitungen 9 an Hochspannungsquellen entgegengesetzter Polarität angeschlossen. Die Elektroden 6, 7 bestehen in an sich bekannter Weise aus quer zur Vorlaufrichtung B angeordneten Stäben, die an ihrer Oberseite Längsnuten aufweisen. In diesen Längsnuten ist jeweils eine Reihe von Metallspitzen 12 angeordnet. An diesen Spitzen bilden sich Koronaentladungen aus, deren Feldverteilung in Fig. 1 durch die Feldlinien 13 dargestellt ist. Die Feldlinien 13 greifen durch den aus elektrisch isolierendem Material gefertigten Mantel 2 der Walze 3 hindurch. Der vorlaufende Bogen 4 gelangt durch Bereiche starker Feldlinienkonzentration, die zu einer Ladungserzeugung und Aufladung des Bogens 4 führen. Aufgrund des erwähnten Johnson-Rabbeck-Effektes haftet dabei der Bogen 4 an der Oberfläche 5 mit Reibung und wird hierdurch in der gewünschten Weise abgebremst.

[0008] Die beschriebene Einrichtung funktioniert grundsätzlich bereits dann, wenn die Elektrode 7 an Gleichspannung einer bestimmten Polarität und die Elektrode 6 an Gleichspannung der entgegengesetzten Polarität angelegt wird. Bessere Ergebnisse erzielt man, wenn beide Spitzenreihen der Elektroden 6 und 7 jeweils an elektrische Wechselspannungen angelegt werden und diese Wechselspannungen gegenseitig um 180^o phasenverschoben sind. Günstige Ergebnisse erzielt man auch, wenn die Spitzen 12 der einen Elektrode, beispielsweise der Elektrode 6, an Wechselspannung liegen und die Spitzen 12 der anderen Elektrode, beispielsweise der Elektrode 7, geerdet oder an Masse angelegt sind.

[0009] Bei der in Fig. 3 dargestellten, abgewandelten Ausführungsform einer Bogenbremse ist eine stationäre, aus elektrisch isolierendem Werkstoff gefertigte, quer zur Vorlaufrichtung B des Bogens 4 angeordnete Leiste 21 vorgesehen, deren Oberfläche 22 im Gegensatz zur Oberfläche 5 der Walze 3 aus Fig. 1 und 2 unbeweglich ist. Unter der Oberfläche sind wiederum zwei Elektroden 6 und 7 mit metallischen Spitzen 12 angeordnet, die (in nicht dargestellter Weise) mit Hochspannungsquellen verbunden sind, so daß sich die Feldverteilung 13 ergibt. Die Polarität der Elektroden 6, 7 in Fig. 3 kann ebenso gewählt werden, wie im Zusammenhang mit der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 beschrieben.

[0010] Fig. 4 zeigt als Bogenbremse wiederum eine rotierende Walze 23 mit einem Mantel 24 aus elektrisch isolierendem Material. Innerhalb der Walze ist eine erste, stabförmige Elektrode 26 mit Spitzen 12 angeordnet, die an eine erste Hochspannungsquelle 27 angeschlossen ist. Eine zweite, außerhalb des Mantels 24 gelegene Hochspannungsquelle 28 ist mit einer zweiten, stabförmigen Elektrode 29 mit Spitzen 12 verbunden. Auch bei dieser Ausführungsform sind die Hochspannungsquellen 27, 28 Wechselstromquellen, deren Spannungen um 18₀° phasenverschoben sind. Zwischen den Metallspitzen 12 der Elektroden 26 und 29 bildet sich eine Koronaentladung aus. Die hierdurch erzeugten Ladungen dienen aufgrund des Johnson-Rabbeck-Effektesder Abbremsung eines vorlaufenden Bogens, welcher aufgrund elektrostatischer Aufladung an der Oberfläche des Mantels 24 haftet.

[0011] Die Ausführungsform gemäß Fig. 5 unterscheidet sich dadurch von derjenigen der Fig. 4, daß lediglich eine einzige, stabförmige Elektrode 31 mit Spitzen 12 vorgesehen ist, die vorzugsweise an Wechselspannung angelegt ist. Grundsätzlich funktioniert die Anordnung jedoch auch mit einer Gleichstrom-Hochspannungsquelle. Weiterhin ist im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 4 in Fig. 5 der Mantel 32 der Walze 33 nicht aus elektrischem Isolierstoff, sondern aus Metall ausgebildet. Der metallische Mantel 32 ist geerdet oder mit einer Wechselstrom liefernden Hochspannungsquelle verbunden, deren Spannung gegenüber der an die Elektrode 31 angeschlossenen Wechselspannung um 18₀° phasenverschoben ist. Im übrigen funktioniert die Anordnung gemäß Fig. 5 aufgrund des Johnson-Rabbeck-Effektesebenso wie die zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

[0012] Die erfindungsgemäßen Bogenbremsen eignen sich grundsätzlich für alle Anwendungsfälle, bei denen vorlaufende Bogen aus Papier od. dgl. rasch abgebremst werden müssen, beispielsweise in papierverarbeitenden Maschinen, wie Druckereimaschinen und dgl. In der Regel muß eine kräftige Abbremsung der vorlaufenden Bogen kurz vor ihrem Ablegen auf einem Stapel stattfinden. Häufig sind frisch bedruckte Papierbogen vor ihrem Ablegen auf einem Stapel mit einem die Trocknung der Druckfarbe unterstützenden Pulver, beispielsweise Stärkepulver, beschichtet. Insbesondere dann, wenn dieses Pulver auf der Unterseite des Bogens aufgebracht ist, würde durch eine Bogenbremse, die mit Absaugung oder Unterdruck arbeitet, dieses Pulver mit abgesaugt, so daß es seinen Zweck nach Ablage des Bogens auf dem Stapel nicht mehr erfüllen kann. Da die erfindungsgemäßen Bogenbremsen rein elektrostatisch wirken, ohne daß dabei eine Absaugung Anwendung findet, besteht hier keinerlei Gefahr, daß die Pulverschicht auf dem Bogen durch die Abbremsung beeinträchtigt oder gar abgesaugt wird.

Ansprüche

1. Bogenbremse zum Abbremsen vorlaufender Bogen aus Papier od. dgl. mit einer quer zur Vorlaufrichtung angeordneten Einrichtung, an deren Oberfläche die Bogen mit Reibung andrückbar sind, dadurch gekennzeichnet , daß im Bereich der Oberfläche (5,22) wenigstens eine, an eine elektrische Hochspannungsquelle (11) angeschlossene Elektrode (6,7) vorgesehen ist, deren Feld (13) den vorlaufenden Bogen (4) derart elektrisch auflädt, daß er an der Oberfläche (5,22) haftet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche die Mantelfläche (5,24,32) einer rotierenden Walze (3,23,33) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (22) an einer ortsfesten Leiste (21) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (6,7) zur Erzeugung von Koronaentladungen eine Reihe metallischer Spitzen (12) umfaßt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Oberfläche (5,22) zwei quer zur Vorlaufrichtung (B) der Bogen (4) angeordnete Elektroden (6,7) mit entgegengesetzter Polarität vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden (6,7;26,29) mit elektrischen Wechselspannungen gespeist sind, die gegeneinander um 18₀⁰ phasenverschoben sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode geerdet und die andere mit einer elektrischen Wechselspannungsquelle (11) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (5,22) aus elektrisch isolierendem Material besteht.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (32) aus elektrisch leitendem Material besteht.

Zeichnung