[0001] Die Erfindung betrifft gemäß einem ersten Erfindungsgedanken ein Verfahren gemäß
Oberbegriff des Anspruchs 1 und geht gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken auf eine
zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs
2.
[0002] Aus der DE-OS 38 22 496 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt. Hierbei wird
die Walze mit der Maschinengeschwindigkeit angetrieben. Sofern die Bahn sich nicht
auf die Walze aufwickelt, was bei einer unbedruckten oder nur wenig bedruckten Bahn
vorkommt, ist es bei dieser bekannten Anordnung nicht möglich, die infolge des Risses
der Bahn zum Fangzeitpunkt zwangsläufig bereits locker gewordene Bahn durch die Fangvorrichtung
wieder zu straffen. Es besteht daher die Gefahr eines Flatterns der Bahn und/oder
daß die Bahn an einem benachbarten Druckwerkszylinder hochsteigt, was zu einem sogenannten
Wickler führen kann. Sofern sich die Bahn auf die Walze aufwickelt, was bei einer
stärker bedruckten Bahn zu erwarten ist, wird zwar infolge des dabei zunehmenden Walzendurchmessers
eine zunehmende Voreilung der Walze gegenüber der Maschinengeschwindigkeit erreicht,
so daß die zunächst lockere Bahn gestrafft wird. Die auf die Bahn wirkende Zugkraft
ist hierbei jedoch nicht begrenzt. Vielmehr besteht die Gefahr, daß die Bahn nach
erfolgter Straffung zu stark gespannt wird und daher nochmals abreißt, was wiederum
zu einem sogenannten Wickler führen kann. Die aus der DE-OS 38 22 496 entnehmbare
Anordnung erweist sich daher als nicht sicher genug.
[0003] Aus der DE-PS 32 15 473 ergibt sich eine gattungsgemäße Anordnung, bei der die Walze
mit der Bahngeschwindigkeit oder geringfügig darüber angetrieben werden soll. Die
der Walze zugeordnete Antriebseinrichtung ist jedoch in sich starr, so daß bis zum
Stillstand der Anordnung dasselbe Geschwindigkeitsverhältnis zwischen Bahn und Walze
vorliegt. Auch hierbei besteht daher die Gefahr, daß die Bahn zu stark gestrafft und
dementsprechend nochmals abgerissen wird, sofern die die Bahn verarbeitende Druckmaschine
nicht schnell genug abgebremst wird.
[0004] Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das gattungsgemäße
Verfahren unter Vermeidung der obigen Nachteile so zu verbessern, daß die Sicherheit
und Zuverlässigkeit erhöht wird, sowie eine hierfür geeignete, einfache und kostengünstige
Vorrichtung zur Verfügung zu stellen.
[0005] Der erste Teil der Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Maßnahmen
des Anspruchs 1 gelöst.
[0006] Diese Maßnahmen stellen sicher, daß der zum Fangzeitpunkt vorhandene Spannungsabfall
der Bahn schnell aufgeholt, das heißt die Bahn schnell gestrafft wird, ohne daß diese
nochmals abgerissen werden kann. In vorteilhafter Weise wird hierbei innerhalb des
an der Walze angreifenden Kräftesystems eine gewisse Elastizität erreicht, die eine
Selbststeuerung derart ermöglicht, daß die Bahn über den Bahnzug die wirksame Geschwindigkeit
der Walze reguliert.
[0007] Der zweite Teil der Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Maßnahmen
des Anspruchs 2 gelöst.
[0008] Diese Maßnahmen ergeben im Bereich des ein einstellbares Übertragungsmoment aufweisenden
Organs die erwünschte Elastizität der Antriebseinrichtung die erforderlich ist, um
die Bahn schnell auf Spannung zu bringen und zu halten, ohne den zulässigen Bahnzug
zu überschreiten.
[0009] Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen
sind in den Unteransprüchen angegeben. So kann es besonders zweckmäßig sein, das Drehmomentübertragungsorgan
mit einstellbarem Drehmoment als elektrisches Element mit magnetischer Kraftübertragung
auszubilden. Diese Maßnahmen ermöglichen eine einfache Steuerung.
[0010] Eine weitere, besonders zu bevorzugende Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen
kann darin bestehen, daß das Drehmomentübertragungsorgan mit einstelllbarem Drehmoment
als unter Last abbremsbarer Antriebsmotor, vorzugsweise in Form eines Gleichstrom-
Servomotors, ausgebildet ist, dessen Geschwindigkeit auf Voreilung gegenüber der Bahngeschwindigkeit
eingestellt ist und dessen Drehmoment durch die Wirkung des Sensors reduzierbar ist.
Hierbei können in vorteilhafter Weise die Geschwindigkeit des Motors mit Hilfe der
Stromspannung und das Drehmoment des Motors mit Hilfe der Stromstärke gesteuert werden.
Die Verwendung eines eigenen Antriebsmotors stellt zudem sicher, daß ein nachträglicher
Einbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich ist, ohne in den Druckmaschinenantrieb
eingreifen zu müssen. Die nachträgliche Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist daher schnell und kostengünstig durchzuführen.
[0011] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten
Maßnahmen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben.
[0012] Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher
erläutert. Hierbei zeigen:
Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Bahnfangvorrichtung,
Figur 2 ein Spannungs- Zeitdiagramm bezüglich der Motorspannung,
Figur 3 ein Drehmoment-Zeitdiagramm bezüglich des Motordrehmoments und
Figur 4 ein Geschwindigkeit-Zeitdiagramm bezüglich der Bahn- bzw. Walzengeschwindigkeit.
[0013] Die der Figur 1 zugrundeliegende, von einer in einer nicht dargestellten Rollen-Rotations-Druckmaschinen
bedruckten Papierbahn 1 durchlaufene Bahnfahngvorrichtung kann zwischen dem letzten
Druckwerk und einem diesem nachgeordneten Trockner angeordnet sein. Es wäre aber auch
denkbar, nach jedem Druckwerk eine derartige Bahnfangvorrichtung vorzusehen. Die vorliegende
Bahnfangvorrichtung 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 Figur 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 aufweist.
[0014] 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 aufgewickelt oder unter der Walze 3 abgelegt.
Der Bügel 6 ist mittels einer durch einen Bahnreißschalter 8 auslösbaren Anstellvorrichtung
9, etwa in Form einer vorgespannten Feder, schlagartig verschwenkbar. Das Ausgangssignal
des Bahnreißschalters 8 wird hier, wie durch die Signalleitung 10 angedeutet ist,
in eine Steuereinrichtung 11 eingegeben, durch welche die Anstelleinrichtung 9 ansteuerbar
ist, wie durch die Signalleitung 12 angedeutet ist. Gleichzeitig wird mittels der
Steuereinrichtung 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.
[0015] Der Bahnreißschalter 8 kann eine den Rand der Bahn 1 abtastende 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 Ausgangssignale, die leicht weiterverarbeitbar sind.
[0016] 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 eingestellten Drehmoment liegender Last einstellt, durch Beeinflussung der
Spannung des aufgenommenen Stroms beeinflußbar ist. Sobald die Last höher wird als
das eingestellte Drehmoment wird der Motor durch die Last abgebremst. In diesem Fall
wirkt der Motor 4 praktisch wie eine Feder.
[0017] 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 Voreilung wird dadurch eingestellt,
daß, wie das Spannungs-Zeitdiagramm gemäß Figur 2 erkennen läßt, die hier mit einer
durchgezogenen Linie 17 angedeutete Spannung des vom Motor 4 aufgenommenen Stroms
gegenüber einem aus der Druckmaschinengeschwindigkeit abgeleiteten, durch eine strichpunktierte
Linie angedeuteten Ausgangswert um einen konstanten, hier der gewünschten Voreilung
von 15% entsprechenden Wert erhöht wird. Diese Erhöhung ist, wie Figur 2 anschaulich
erkennen läßt, auch vorhanden, wenn der Ausgangswert nach Anprechen des Bahnreißschalters
8 abfällt. Der Ansprechzeitpunkt des Bahnreißschalters 8 ist mit t
R bezeichnet.
[0018] Zur Bildung des durch die strichpunktierte Linie 18 angedeuteten Ausgangswerts kann
ein in Figur 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 Steuereinrichtung
11. Diese ist so programmiert, daß sie zu dem zur tatsächlichen Bahngeschwindigkeit
analogen Spannungswert gemäß Linie 18 stets einen konstanten Wert dazuaddiert, so
daß sich bezüglich des vom Motor 4 aufgenommenen Stroms ein Spannungsverlauf gemäß
Linie 17 in Figur 23 ergibt. Der Signalfluß von der Steuereinrichtung 11 zum Motor
4 ist in Figur 1 durch eine Signalleitung 21 angedeutet.
[0019] Die das vom Motor 4 aufbringbare Drehmoment beeinflussende Stromstärke des vom Motor
4 aufgenommenen Stroms wird von der Steuereinrichtung 11 via Signalleitung 21 zunächst
so eingestellt, daß es einen Maximalwert aufweist, der ohne weiteres oberhalb der
zulässigen Bahnspannung liegen kann. Beim Auftreffen der Rollen 7 auf die Walze 3
im Falle eines Bahnrisses ist somit ein hohes Drehmoment vorhanden, das die Rollen
7 beschleunigen kann. Die Bahn 1 ist dabei infolge der nicht vermeidbaren Totzeit
zwischen Bahnriß und Ansprechen der Bahnfangvorrichtung bereits locker, so daß das
hohe Drehmoment 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 Figuren 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 Figur 3 erkennbar
ist, zu einem Drehmoment führt, das deutlich unterhalb der in Figur 3 durch eine strichpunktierte
Linie 22 angedeuteten, zulässigen Bahnspannung liegt. Es ergibt sich dementsprechend
der in Figur 3 durch die durchgezogene Linie 23 angedeutete, stufenförmige Drehmomentenverlauf,
der bei t
F, d. h. zum Fangzeitpunkt, die zulässige Bahnspannung unterschreitet. Ab dem Fangzeitpunkt
t
F kann die Bahn 1 daher von der Fangeinrichtung nicht nochmals abgerissen werden.
[0020] Um den Fangzeitpunkt, d.h. das Auftreffen der Rollen 7 auf die Walze 3 feststellen
zu können, ist, wie Figur 1 weiter erkennen läßt, ein im Gestell 2 aufgenommener Sensor
24 vorgesehen, der in der mit gestrichelten Linien 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 Vorliegen
des genannten Sensorsignals die Stromstärke des vom Motor 4 aufgenommenen Stroms in
der oben ausgeführten Weise reduziert wird. Die programmierbare Steuereinrichtung
11 kann mit einem Mikroprozessor versehen sein, der eine hohe Vielseitigkeit ergibt.
[0021] Die Geschwindigkeit der Druckmaschine und damit der Bahn 1 ist, wie in Figur 4 bei
26 angedeutet ist, bis zum Zeitpunkt t
R praktisch konstant und fällt anschließend bis zum Stillstand ab. Die in Figur 4 bei
27 angedeutete Geschwindigkeit der Walze 3 folgt zunächst über t
R hinaus bis zum Zeitpunkt t
F der Maschinengeschwindigkeit mit der eingestellten Voreilung entsprechender Parallelverschiebung.
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, niedrige Drehmoment des Motors 4 nicht übersteigender Bahnzug an der Walze
3 angreift. Die Geschwindigkeit der Walze 3 kann daher, wie in Figur 4 angedeutet
ist, auch noch etwas über den Zeitpunkt t
F hinaus parallel zur Maschinengeschwindigkeit 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 Bahngeschwindigkeit anzunähern, was im Diagramm gemäß Figur 4 bei t
s erreicht sein soll. In diesem Zeitpunkt ist die Bahn 1 auf die übliche Spannung gebracht.
Ab dem in Figur 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 Bahnzug gebremst. Da das vom Motor 4 aufbringbare
Drehmoment kleiner als die Bahnreißfestigkeit ist, ist kein Riß zu befürchten.
[0022] Vorstehend ist zwar ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert,
ohne daß jedoch hiermit eine Beschränkung verbunden sein soll. Vielmehr stehen dem
Fachmann 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 Druckmaschinenantrieb abgeleiteten Antriebs der
Walze 3 die erwünschte Elastizität der Antriebseinrichtung und die erwünschte Reduzierbarkeit
des übertragbaren Drehmoments durch Einbau einer steuerbaren Kupplung, beispielsweise
einer Magnetpulverkupplung, einer Wirbelstromkupplung oder dergleichen, in den Antriebszug
zwischen Antriebsquelle und Walze 3 zu erreichen.
1. Verfahren zum Fangen einer gerissenen Bedruckstoffbahn (1), die hinter einem Druckwerk,
vorzugsweise hinter dem letzten Druckwerk einer Rollenrotationsdruckmaschine zwischen
einer angetriebenen Walze (3) und wenigstens einem auf Befehl eines Bahnreißschalters
(8) an die Walze (3) anschwenkbaren Rotor (7) eingeklemmt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Walze (3) zunächst mit Voreilung gegenüber der Bahngeschwindigkeit angetrieben
wird und daß anschließend die wirksame Geschwindigkeit der Walze (3) der Bahngeschwindigkeit
angeglichen wird, indem eine Antriebseinrichtung mit wenigstens einer nachgiebigen
Stelle Verwendung findet und das an der nachgiebigen Stelle übertragbare Drehmoment
frühestens ab dem Aufsetzen des Rotors (7) auf die Walze (3) unter die Bahnreißgrenze
reduziert wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer hinter einem
Druckwerk, vorzugsweise hinter dem letzten Druckwerk einer Rollenrotationsdruckmaschine
angeordneten Klemmeinrichtung, deren eine Seite durch eine mittels einer Antriebseinrichtung
(4, 5) antreibbare Walze (3) gebildet wird und deren andere Seite wenigstens einen
auf einem mittels einer durch einen Bahnreißschalter (8) aktivierbaren Anstelleinrichtung
(9) bewegbaren Träger (6) aufgenommenen, zur Anlage an der Walze (3) bringbaren Rotor
(7) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die der Walze (3) zugeordnete Antriebseinrichtung
(4, 5), deren unter Last reduzierbare Geschwindigkeit auf Voreilung gegenüber der
Bahngeschwindigkeit eingestelllt ist, wenigstens ein Drehmomentübertragungsorgan aufweist,
dessen wirksames Übertragungsmoment einstellbar ist und das durch die Wirkung eines
der walzennahen Position des Rotors (7) zugeordneten Sensors (24) von einem oberen
Wert auf einen Minimalwert unterhalb der Bahnreißgrenze einstellbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmomentübertragungsorgan
mit einstellbarem Drehmoment als elektrisches Element mit magnetischer Kraftübertragung
ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmomentübertragungsorgan
mit einstellbarem Drehmoment als unter Last abbremsbarer Antriebsmotor (4), vorzugsweise
in Form eines Drehstrom-Servomotors, ausgebildet ist, dessen Geschwindigkeit auf Voreilung
gegenüber der Bahngeschwindigkeit eingestellt ist und dessen Drehmoment durch die
Wirkung des Sensors (24) reduzierbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung des
dem vorzugsweise durch den Antriebsmotor (4) gebildeten Drehmomentübertragungsorgans
mit einstellbarem Drehmoment zugeführten Stroms um einen der Voreilung entsprechenden,
konstanten Wert gegenüber einem aus der Bahngeschwindigkeit abgeleiteten Spannungswert
erhöht ist und daß die Stromstärke durch die Wirkung des Sensors (24) reduzierbar
ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der Bahngeschwindigkeit
ableitbare Spannungswert des dem vorzugsweise durch den Antriebsmotor (4) gebildeten
Drehmomentübertragungsorgan zugeführten Stroms dem Ausgang eines von der Druckmaschine
antreibbaren Tachogenerators (19) proportional ist und daß zu diesem Spannungswert
(18) ein konstanter Prozentbetrag addierbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die eingestellte Voreilung der Antriebseinrichtung (4, 5) mindestens 15% beträgt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das vorzugsweise durch den Antriebsmotor (4) gebildete Drehmomentübertragungsorgan
mittels einer vorzugsweise einen Mikroprzessor enthaltenden Steuerungseinrichtung
(11) steuerbar ist, die vom Tachogenerator (19), vom Sensor (24) und Bahnreißschalter
(8) ansteuerbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Bahnreißschalter (8) eine den Rand der Bahn (1) abtastende Lichtschranke (15)
und eine dieser zugeordnete Auslenkeinrichtung (16) zum Auslenken des Rands der Bahn
(1) bei wegfallendem Bahnzug aufweist.