[0001] Die Erfindung betrifft eine Breitstreckvorrichtung mit Breitstreckwalzen mit mehreren
Walzenabschnitten für laufende Werkstoffbahnen, insbesondere für Bedruckstoffbahnen.
[0002] Aus der DE-AS 21 39 159 sind bereits Walzen bekannt, die axial nebeneinander angeordnet
eine Breitstreckwalze bilden, die quer zu einer laufenden Werkstoffbahn aus Papier
oder dgl. angeordnet wird. Der Grad der Krümmung der Breitstreckwalze ist an den einzelnen
Walzen individuell einstellbar. Eine derartige aus mehreren axial nebeneinanderliegenden
Walzen zusammengesetzte Breitstreckvorrichtung ist konstruktiv aufwendig, da für die
erforderliche Verstellung der Krümmung erhebliche mechanische Mittel benötigt werden.
[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, Breitstreckwalzenpaare zu schaffen, die keine Mittel
zur Verstellung der Walzenkrümmung benötigen, die also mit starren Walzenmänteln ausgestattet
werden können, wobei dennoch unterschiedliche Breitstreckwirkungen erzielbar sein
sollen. Diese Aufgabe wird durch die Anwendung der Merkmale des kennzeichnenden Teils
des Patentanspruchs gelöst. Weiterbildungen ergeben sich aus der Beschreibung in Verbindung
mit den Zeichnungen. In diesen zeigen jeweils schematisch:
Fig.1 und 2 ein erfindungsgemäßes Breitstreckwalzenpaar in zwei Ansichten in einer
ersten Axialposition und
Fig.3 und 4 das erfindungsgemäße Breitstreckwalzenpaar in einer zweiten axial zueinander
verschobenen Position.
[0004] In den Figuren 1 und 3 ist jeweils das erfindungsgemäße Breitstreckwalzenpaar dargestellt,
wobei in den Figuren 2 und 4 Schnitte (1, 2 und 3) durch das aus den Walzen (4, 5)
bestehende Breitstreckwalzenpaar gezeigt sind. Wie die Figuren 2 und 4 erkennen lassen,
wird eine zu transportierende Werkstoffbahn, beispielsweise eine Druckträgerbahn (6)
S-förmig um die Walzen (4, 5) geführt. Die Walzen (4, 5) sind parallel zueinander
angeordnet. Mindestens eine der Walzen, aber vorzugsweise beide Walzen (4, 5) sind
axial verschiebbar. Hierfür sind diese über nicht dargestellte Walzenzapfen in entsprechender
Weise in Seitenwänden gelagert. Die axiale Verschiebbarkeit der Walzen (4, 5) muß
stufenlos und während des Laufens der - Druckträgerbahn (6) möglich sein.
[0005] Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, weisen die Walzen (4, 5) zwar kreisförmige aber
nur teilweise zylindrische Querschnitte auf. Sie verjüngen sich jeweils zum einen
Ende hin. So weist die Walze (4) einen Mantel (7) mit drei Mantelabschnitten (7a,
7b, 7c) auf. In gleicher Weise besteht auch der Mantel (8) der Walze (5) aus drei
Abschnitten (8a, 8b, 8c).
[0006] Erfindungsgemäß liegt jeweils an einem Ende eines zylindrischen Mantelabschnitts,
beispielsweise (7a) mit größtem Durchmesser (D1) ein zylindrischer Mantelabschnitt
(8a) mit kleinstem Durchmesser (dl) der anderen Walze (5) gegenüber. In der gleichen
Weise liegt dem größten Durchmesser (d3) der Walze (5) des zylindrischen Mantelabschnittes
(8c) ein zylindrischer Mantelabschnitt (7c) der Walze (4) mit dem kleinsten Durchmesser
(D3) gegenüber. Die Steigung der zwischen den genannten Mantelabschnitten liegenden
konischen oder bauchigen Abschnitte (7b und 8b) verläuft in entgegengesetzer Richtung.
[0007] Fig.1 zeigt die Walzen (4, 5) in der neutralen Mittelstellung, bei der der Umschlingungsweg
der Druckträgerbahn (6) Über die gesamte Walzenbreite gesehen an jeder Stelle gleich
lang ist. Abgesehen von unbedeutenden Differenzen, bedingt durch die sich ändernde
Tangentenlage der Druckträgerbahn (6) zwischen den Walzen (4 und 5) gilt, daß die
Summe der Durchmesser (D1 bis D3) der Walze (4) und der Durchmesser (dl bis d3) der
Walze (5) an jeder Stelle, beispielsweise an den Schnitten (1, 2, 3) gleich groß ist.
Dies ist am besten aus Fig.2 erkennbar.
[0008] Wenn die Walzen (4, 5) axial auseinanderbewegt werden, wie durch die Pfeile (9, 10)
in Fig.3 angedeutet ist, bleiben die Umschlingungen an den zylindrischen Mantelabschnitten
(7a, 8a, 7c, 8c) unverändert gleich groß. Die mittleren Walzenabschnitte (7b und 8b)
sind jedoch in der Summe kleiner geworden, so daß die Umschlingung in diesem Bereich
für die Druckträgerbahn (6) ebenfalls kleiner geworden ist. Dies bewirkt, daß in der
Druckträgerbahnmitte ein kürzerer Umweg und somit eine geringere Spannung als in den
äußeren Mantelabschnitten herrscht. Durch eine größere Voreilung im Antrieb kann nun
bekanntlich die Spannung in der Bahnmitte konstant gehalten werden, so daß am Bahnrand
eine Spannungserhöhung erzeugt wird.
[0009] Bei umgekehrter Axialbewegung der Walzen (4, 5), bezogen auf die Richtung der Pfeile
(9, 10), wird das Gegenteil bewirkt, nämlich eine Spannungserhöhung in der Mitte der
Druckträgerbahn (6) gegenüber den Randzonen.
[0010] Damit während der Führung der Druckträgerbahn diese seitlich nicht abdriften kann,
muß der Tangens des Kegelwinkels der Walzenverjüngungen in den mittleren Mantelabschnitten
(7b, 8b) stets ausreichend kleiner als der Reibungskoeffizient zwischen den Walzen
(4, 5) und der Druckträgerbahn (6) sein. Eine Optimierung des Glätteffektes der durch
die Breitstreckwalzen (4, 5) laufenden Druckträgerbahn (6) kann dadurch erreicht werden,
daß man einen harten Obergang von den zylindrischen Mantelabschnitten (7a, 8a und
7c, 8c) zu den konischen Mantelabschnitten (7b, 8b) vermeidet. Durch eine mathematisch
bestimmte Kurvenform, z.B. nach einer Sinusfunktion, kann dieser Obergang fließend
geformt werden, so daß die Walzen (4, 5) in Form ähnlich der von Flaschen entstehen.
[0011] Durch Beobachten der Laufruhe der Druckträgerbahn (6) während des Betriebes kann
mit dem erfindungsgemäßen Breitstreckwalzenpaar (4, 5) ein Spannungsoptimum für jede
Papiersorte eingestellt werden, die als Druckträger verarbeitet wird.
[0012] Mit der erfindungsgemäßen Breitstreckwalzenancrdnung können somit Einflüsse, wie
unterschiedliche Papierstärken oder materialbedingte Elastizitätsmodulschwankungen,
in ihrer Auswirkung über die Druckträgerbahnbreite eliminiert werden. Insbesondere
kann die unterschiedliche Dehnung zwischen Druckträgerbahnmitte und deren Randzone
mit den erfindungsgemäßen Breitstreckwalzen (4, 5) eliminiert werden. Dadurch wird
auch vermieden, daß die Bahn zu flattern anfängt oder zur Faltenbildung neigt. Es
versteht sich, daß das erfindungsgemäße Breitstreckwalzenpaar (4, 5) beliebig oft
in Rotationsdruckmaschinen, beispielsweise zwischen dem ersten Druckwerk und dem Einzugswerk
und zwischen einzelnen Druckwerken oder im Falzaufbau, angeordnet werden kann.
Breitstreckvorrichtung mit Breitstreckwalzen mit mehreren Walzenabschnitten für laufende
Werkstoffbahnen, insbesondere für Bedruckstoffbahnen, dadurch gekennzeichnet, daß
quer zur Laufrichtung der Werkstoffbahn (6) im Abstand voneinander ein von der Werkstoffbahn
(6) S-förmig umschlungenes Walzenpaar (4, 5) angeordnet ist, dessen Walzenmäntel (7,
8) jeweils mindestens drei Mantelabschnitte (7a, b, c, 8a, b, t) aufweisen, von denen
die äußeren zylindrischen Mantelabschnitte (7a, c) mit einem großen und einem kleinen
Durchmesser (01, 03) der einen Walze (4) den äußeren zylindrischen Mantelabschnitten
(8a, c) mit einem kleinen und großen Durchmesser (dl, d3) der anderen Walze (5) gegenüberliegen
und die genannten Mantelabschnittt (7a, 7c, 8a, 8c) jeweils durch einen kontinuierlich
verlaufenden Mantelabschnitt (7b, 8b) verbunden sind, die so ausgebildet sind, daß
die Summen der einander gegenüberliegenden Umfänge in jedem Punkt der Walzenpaarung
bei neutraler Stellung (Fig.l) gleich groß sind und daß mindestens eine Walze (z.B.
5) axial und parallel zu der anderen Walze (z.B. 4) verschiebbar ist.
