DE1238301B

DE1238301B - Device for regulating the tension of a paper web running off a roll in rotary printing machines

Info

Publication number: DE1238301B
Application number: DE1963P0032453
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Keil
Original assignee: PLAMAG PLAUENER DRUCKMASCHINEN
Current assignee: PLAMAG PLAUENER DRUCKMASCHINEN
Priority date: 1963-08-22
Filing date: 1963-08-22
Publication date: 1967-04-06

Description

Vorrichtung zum Regeln der Spannung einer von einer Rolle ablaufenden Papierbahn in Rotationsdruckmaschinen Die Erfindung betrifft eine vorzugsweise an Rotationsdruckmaschinen zum Regeln der Spannung der laufenden Papierbahn zu verwendende Vorrichtung, bei der ein die Bahnspannung abtastendes Meßorgan, beispielsweise eine Pendelwalze, den Antrieb der Papierrolle beeinflußt.Device for regulating the tension of a roll running off Paper web in rotary printing machines The invention preferably relates to one Rotary printing machines to be used to regulate the tension of the moving paper web Device in which a web tension sensing measuring element, for example a Pendulum roller, which influences the drive of the paper roll.

In Rotationsdruckmaschinen erfolgt der Antrieb der Papierrollen entweder mittels auf der Rolle aufliegender Gurte oder mit Hilfe von Neben, die auf die Welle der Aufnahmekonen für die Papierrolle einwirken. In rotary printing machines, the paper rolls are driven either by means of belts lying on the roll or with the help of ancillary that is on the shaft the receiving cones for the paper roll act.

Da der Spannungszustand der Bahn sich infolge stetiger Änderung des Papierrollendurchmessers infolge von Maschinenstillständen und des gegebenenfalls auch selbsttätig erfolgenden Papierrollenwechsels sowie auf Grund mechanischer Beanspruchungen und klimatischer Einflüsse häufig wandert, ist es im Intern esse eines einwandfreien Arbeitens der Maschine und des Erzeugens qualitativ guter Drucke erforderlich, Mittel für das selbsttätige Regeln der Bahnspannung vorzusehen. Since the state of tension of the railway changes as a result of constant changes in the Paper roll diameter as a result of machine downtimes and, if necessary also automatic paper roll changes as well as due to mechanical loads and climatic influences often migrates, it is in the internal esse of a flawless Requires the machine to operate and produce good quality prints, means to be provided for the automatic control of the web tension.

Zu diesem Zweck hat man Pendel- oder Tänzerwalzen verwendet, die in einer zwischen zwei ortsfest gelagerten Walzen gebildeten Bahnschlaufe liegen. Ihr Pendelausschlag beeinflußt elektrisch oder über ein Druckmittel das Regelgetriebe für den Antrieb des Papierrollengurtes und/oder die auf der Konuswelle angeordneten Bremsen bzw. ein am Rollenumfang anliegendes als Bremse wirkendes Stahlband. For this purpose pendulum or dancer rollers have been used lie in a track loop formed between two stationary rollers. Your pendulum swing affects the control gear electrically or via a pressure medium for the drive of the paper roll belt and / or those arranged on the conical shaft Brakes or a steel band resting on the circumference of the roller and acting as a brake.

Bei gurtlosen Antrieben wird zur Spannungsregelung auch ein regelbarer Gleichstrommotor benutzt. Eine solche Anordnung erfordert jedoch einen erheblichen Aufwand an Steuerungsteilen. In the case of beltless drives, an adjustable one is also used to regulate the tension DC motor used. However, such an arrangement requires a considerable amount Cost of control parts.

Die Gurtantriebe haben den Nachteil, daß sie unmittelbar auf das Papier wirken und damit infolge des Schlupfes zwischen dem Gurt und der Papierrolle leicht Papierschäden verursachen können. Bei Anordnung der Papierrollen auf Drehsternen mit gegebenenfalls selbsttätigen Anklebevorrichtungen ist ein ziemlicher Aufwand für das zum Regeln der Geschwindigkeit des Antriebsgurtes notwendige stufen lose Getriebe erforderlich. Außerdem muß der Gurts antrieb beim Rollenwechsel aus dem Schwenkbereich der auf dem Drehstern gelagerten Papierrollen gebracht und dann auf die neue Rolle aufgelegt werden. The belt drives have the disadvantage that they are directly on the Paper act and thus as a result of the slippage between the belt and the paper roll can easily damage the paper. When arranging the paper rolls on turntables with possibly automatic adhesive devices is quite a hassle for the steplessly necessary to regulate the speed of the drive belt Gear required. In addition, the belt must drive when changing roles from the The swivel range of the paper rolls stored on the turntable is brought and then on the new role will be launched.

Die anschließend erfolgende kurzzeitige Beschleunigung der letzteren verursacht erneut Spannungsänderungen der Papierbahn und wirkt sich damit nachteilig auf das Register der Drucke aus.The subsequent brief acceleration of the latter again causes tension changes in the paper web and is therefore disadvantageous on the register of prints.

Ferner hat man an Aufwickelvorrichtungen für Bänder, Drähte oder Bahnen, die einer Wickelrolle bei stetig wachsendem Durchmesser mit stets konstanter Zugspannung zugeführt werden sollen, bereits Spannungsregler benutzt, bei denen zwischen das Antriebselement und die Wickelrolle eine mittels eines Meßorgans beeinflußbare Kupplung zwischengeschaltet ist. Dabei wurde auch schon eine elektromagnetische Kupplung verwendet, deren Schlupfmoment durch minderung der Magneterregung einstellbar ist. Furthermore, one has winding devices for tapes, wires or Paths that a winding roll with constantly growing diameter with always constant Tensile stress are to be supplied, already used voltage regulators in which between the drive element and the winding roll one which can be influenced by means of a measuring element Coupling is interposed. There was also an electromagnetic one Clutch used, the slip torque of which can be adjusted by reducing the magnet excitation is.

An einer anderen Aufwickelvorrichtung ist zwischen die Wickelwelle und die Welle einer elektromagnetischen Friktionsbremse ein Differential zwischengeschaltet. Das Regeln der Zugspannung erfolgt mittels einer an einem Schwinghebel gelagerten Fühlwalze, indem der Schwinghebel an einem Regelwiderstand den Erregerstrom für die Erregerspule der Friktionsbremse abgreift. Another winding device is between the winding shaft and the shaft of an electromagnetic friction brake is interposed with a differential. The tension is regulated by means of a lever mounted on a rocker arm Feel roller, by the rocker arm on a rheostat, the excitation current for the excitation coil of the friction brake picks up.

Die an die Spannungsregelung von Aufwickelvorrichtungen zu stellenden Bedingungen sind an sich einfacher als bei Spannungsreglern für von einer Papierrolle ablaufende, in einer Druckmaschine zu verarbeitende Bahnen. Daher sind die ersteren auch nicht ohne Nachteil für den letztgenannten Zweck benutzbar. The ones to be put to the tension control of winders Conditions are inherently simpler than voltage regulators for from a roll of paper running webs to be processed in a printing machine. Hence the former are also not usable for the latter purpose without disadvantage.

Bei Verwendung einer einzigen Induktionskupplung ist nämlich einerseits keine Stabilisierung der Regelvorrichtung im Nullpunkt des Schlupfes möglich, da in diesem Zustand keine Kraftlinien geschnitte werden und somit kein Moment erzeugt wird. When using a single induction coupling is on the one hand No stabilization of the control device in the zero point of the slip possible, because in this state no lines of force are cut and thus no moment is generated will.

Dies kann zum Schwingen der Regelvorrichtung und damit zu Schwankungen der Bahnspannung führen, die ihrerseits Bahnrisse verursachen.This can cause the control device to vibrate and thus fluctuations lead to the web tension, which in turn cause web breaks.

Andererseits arbeitet die Induktionskupplung nicht ohne eine gewisse Totzeit, da sie aus dem angeführten Grund vorerregt werden muß. Die durch die Totzeit bedingten Bahnspannungsschwankungen bewirken aber ebenfalls Bahnrisse oder andere bekannte Män- gel, z. B. Passerdifferenzen, bei der Verarbeitung der Papierbahn in der Druckmaschine. On the other hand, the induction coupling does not work without a certain one Dead time, since it has to be pre-excited for the stated reason. The ones through dead time However, caused web tension fluctuations also cause web breaks or others known men gel, e.g. B. register differences during processing the paper web in the printing machine.

Weiterhin sind mit einer einzigen Induktionskupplung arbeitende Spannungsregler dann nicht brauchbar, wenn die Möglichkeit des Ablaufens der Papierrolle im und entgegen dem Uhrzeigersinn gefordert wird. Dies ist insofern notwendig, als die rauhere Siebseite des Papiers auf der Rolle innen oder außen liegen kann und man die Bahn so durch die Maschine führt, daß Zeitungs- oder Zeitschriftenseiten mit höheren Qualitätsanforderungen nicht auf die Siebseite des Papiers zu liegen kommen. There are also voltage regulators that work with a single induction coupling then not usable if the possibility of the roll of paper running off in and counterclockwise is required. This is necessary inasmuch as the rougher wire side of the paper on the inside or outside of the roll and you can the web leads through the machine in such a way that newspaper or magazine pages with higher quality requirements do not come to rest on the wire side of the paper.

Schließlich können mit Spannungsreglern der erwähnten Art die Papierrollen auch nicht bis zum kleinstmöglichen Durchmesser verbraucht werden, da trotz Absinkens des Kupplungsmomentes auf Null das in den Lagerungen der Papierrolle vorhandene Reibungsmoment eine immer noch zu hohe Zugspannung in der Bahn bewirkt. Die abgelaufene Rolle muß daher zu diesem Zeitpunkt stillgesetzt werden. Die hierbei anfallenden Rollenreste bedeuten in ihrer Gesamtheit einen ziemlich beträchtlichen Verlust. Finally, with voltage regulators of the type mentioned, the paper rolls also not be consumed down to the smallest possible diameter, because despite sinking of the clutch torque to zero that in the bearings of the paper roll Frictional moment still causes too high a tensile stress in the web. The expired The role must therefore be stopped at this point in time. The resulting Roll remnants, taken as a whole, represent a fairly substantial loss.

Mit dem Erfindungsgegenstand werden die Mängel der bekannten Vorrichtungen behoben, d. h., es wird ein Spannungsregler geschaffen, der im Nullpunkt des Kupplungsschlupfes stabil ist, ohne Totzeit arbeitet, in beiden Ablaufrichtungen der Papierrolle ohne irgendwelchen Eingriff funktionsfähig ist und einen praktisch restlosen Verbrauch der Rolle ermöglicht. With the subject matter of the invention, the shortcomings of the known devices fixed, d. that is, a voltage regulator is created that is at the zero point of clutch slip is stable, works without dead time, in both directions of the paper roll without any intervention is functional and a practically complete consumption the role enables.

Dabei zeichnet er sich gegenüber den bekannten Papierbahnspannungsreglern von Druckmaschinen durch einen verhältnismäßig geringen Aufwand an Mitteln sowie eine kompakte, gut in das Maschinenbild eingehende Bauweise aus.It stands out from the well-known paper web tension regulators of printing machines through a relatively low expenditure of resources as well a compact design that is well integrated into the machine image.

Zu diesem Zweck wird eine Vorrichtung benutzt, bei der ein den Spannungszustand der Bahn abtastendes Meßorgan eine zwischen den Antrieb und die Papierrolle zwischengeschaltete Kupplung beeinflußt. For this purpose, a device is used in which the stress state the web scanning a measuring element interposed between the drive and the paper roll Coupling affects.

Gemäß der Erfindung ist dabei auf der Welle eines der beiden die Papierbahn tragenden Konen in an sich bekannter Weise ein unmittelbar von einem Motor angetriebenes, differentialartig wirkendes Getriebe angeordnet, zwischen dessen beide drehbar gelagerte Abtriebsräder und die Konuswelle je eine mit ihr verbundene Kupplung zwischengeschaltet ist, deren Drehmomentdifferenz den auftretenden Spannungsschwankungen der Papierbahn entsprechend mittels des Meßorgans geändert wird.According to the invention, one of the two is the paper web on the shaft bearing cones in a manner known per se a directly driven by a motor, arranged differential acting gear, between the two rotatably mounted Output gears and the conical shaft each have a coupling connected to it interposed is, the torque difference of which the occurring tension fluctuations of the paper web is changed accordingly by means of the measuring element.

Diese Anordnung ermöglicht es, neben den bereits erwähnten Vorteilen den erforderlichen Spannungszustand der Bahn auch in Ruhestellung der Papierrolle aufrechtzuerhalten und bei Beginn des Antriebes den Reibungswiderstand insbesondere großer Rollen leichter als bei Verwendung von Gurtantrieben zu überwinden. This arrangement makes it possible, in addition to the advantages already mentioned the required state of tension of the web even when the paper roll is at rest to maintain and especially the frictional resistance at the beginning of the drive larger roles easier to overcome than when using belt drives.

Die Zeichnung veranschaulicht ein vereinfacht dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung. The drawing illustrates an exemplary embodiment shown in a simplified manner the invention.

Für das Abtasten der Bahnspannung wurde beim Ausführungsbeispiel eine an sich bekannte Pendelwalzenanordnung verwendet, bei der in einer zwischen zwei nicht dargestellten Leitwalzen gebildeten Papierbahnschlaufe 1 eine Pendelwalze 2 angeordnet ist. Diese sitzt an dem einen Ende eines doppelarmigen Hebels mit dem Drehpunkt 3, während an dem Ende des anderen Hebelarmes ein Abgriffkontakt4 vorgesehen ist, welcher mit dem Potentiometer 5 zusammenarbeitet. Die Spannung in der Bahnschlaufe 1 und damit der Papierbahn kann mit Hilfe des auf dem Arm der Pendelwalze 2 verstellbaren Regelgewichtes 6 gewählt werden. For the sensing of the web tension in the exemplary embodiment a known pendulum roller arrangement used in which in a between two guide rollers, not shown, formed paper web loop 1 a pendulum roller 2 is arranged. This sits at one end of a double-armed lever with the Pivot point 3, while a tap contact 4 is provided at the end of the other lever arm which works together with the potentiometer 5. The tension in the track loop 1 and so that the paper web can be adjusted with the help of the on the arm of the pendulum roller 2 Standard weight 6 can be selected.

In dem Ständer 7 bzw. dem Arm eines Drehsternes ist die Welle 8 eines der beiden die Papierrolle 9 aufnehmenden Konen 10 gelagert. Auf der Welle 8 sind zwei als asynchrone Schlupfkupplungen ausgebildete Induktionskupplungen 11; 12 befestigt, die entspre chend dem Abgriff am Potentiometer 5 über die Leitungen 13; 14; 15; 16 bzw. 13; 17; 18 unter Spannung gesetzt werden. In the stand 7 or the arm of a rotating star, the shaft 8 is one of the two cones 10 receiving the paper roll 9. On the shaft 8 are two induction clutches 11 designed as asynchronous slip clutches; 12 attached, accordingly the tap on the potentiometer 5 via the lines 13; 14; 15; 16 and 13, respectively; 17; 18 are energized.

Die Induktionskupplungen 11; 12 wirken auf je ein Abtriebsrad 19; 20 ein, die drehbar auf der Konuswelle 8 gelagert sind. Ihren Antrieb erhalten sie von einem Kegelrad 21 aus, welches unmittelbar auf der Welle des Antriebsmotors 22 befestigt ist. The induction couplings 11; 12 each act on a driven gear 19; 20, which are rotatably mounted on the conical shaft 8. They get your drive from a bevel gear 21, which is directly on the shaft of the drive motor 22 is attached.

Beim Einschalten des Maschinenantriebsmotors bzw. beim Wechsel des Antriebes einer ablaufenden, auf einem Drehstern angeordneten Papierrolle auf die neue zur Verarbeitung bzw. zum Anklebevorgang vorbereitete Rolle wird der Antriebsmotor 22 mittels einer geeigneten Steuerung unter Strom gesetzt, die hier nicht näher beschrieben wird, da sie nicht zur Erfindung gehört. When switching on the machine drive motor or when changing the Drive a running paper roll arranged on a rotary star on the The drive motor is the new roll prepared for processing or gluing 22 is energized by means of a suitable control, which is not detailed here is described because it does not belong to the invention.

Solange der Maschinenantrieb noch leer läuft und die Papierrolle 9 sich in Ruhe befindet, wird der Spannungszustand der Papierbahn unverändert wifrechterhalten, da der Abgriff des Kontaktes 4 am Potentiometer 5 die gleiche Spannung sowohl auf die Induktionskupplung 11 wie auch auf die Induktionskupplung 12 steuert. Dies bedeutet, daß die auf die Abtriebsräder 19; 20 wirkenden Kräfte gleich groß sind, so daß der vom Kegelrad 21 ausgehende Antrieb bei entgegengesetzter Drehrichtung der Abtriebsräder 19; 20 über die Induktionskupplungen 11; 12 beiderseits gleiche, jedoch entgegengesetzt gerichtete Drehmomente auf die Welle 8 auslöst. As long as the machine drive and the paper roll are still idling 9 is at rest, the tension state of the paper web is maintained unchanged, because the tap of contact 4 on potentiometer 5 has the same voltage on both the induction coupling 11 as well as the induction coupling 12 controls. This means, that the on the driven gears 19; 20 acting forces are equal, so that the from the bevel gear 21 outgoing drive with opposite direction of rotation of the output gears 19; 20 via the induction couplings 11; 12 identical on both sides, but opposite Directed torques on the shaft 8 triggers.

Bei einer Erhöhung der Papierbahnspannung wird nun beispielsweise die Schwingwalze 2 durch Verkürzung der Schlaufe 1 in der Zeichnung nach oben bewegt, während der Kontakt 4 in entgegengesetzter Richtung, d. h. in der Zeichnung nach unten, verstellt wird. Die Induktionskupplung 11 erhält jetzt eine ge ringere Spannung als die Induktionskupplung 12, so daß die Differenz der vom Kegelrad 21 über die Abtriebsräder 19; 20 und die Induktionskupplungen 11; 12 auf die Welle übertragenen Drehmomente ein Drehen der letzteren in Förderrichtung bewirkt, d. h., die Spannung der Papierbahn wird so weit verringert, bis die Schwingwalze und damit der Abgriffkontakt 4 am Potentiometer 5 wieder die aus der Zeichnung ersichtliche Mittellage einnimmt. When the paper web tension is increased, for example the oscillating roller 2 is moved upwards in the drawing by shortening the loop 1, while the contact 4 in the opposite direction, d. H. in the drawing below, is adjusted. The induction clutch 11 now receives a ge lower voltage than the induction clutch 12, so that the difference of the bevel gear 21 over the Output gears 19; 20 and the induction couplings 11; 12 transferred to the shaft Torques causes the latter to rotate in the conveying direction, d. i.e., the tension the paper web is reduced until the oscillating roller and thus the tap contact 4 on potentiometer 5 again assumes the central position shown in the drawing.

Je nach den entsprechenden Spannungsänderungen der Papierbahn kann also die auf die Welle 8 in der beschriebenen Weise wirkende Drehmomentendifferenz der Kupplungen in beiden Förderrichtungen der Papierrolle von Obis100°/o des linearen Schlupfes geregelt werden. Depending on the corresponding changes in tension of the paper web can thus the torque difference acting on the shaft 8 in the manner described of the couplings in both conveying directions of the paper roll from Obis100 ° / o of the linear one Slip can be regulated.

An Stelle der beim Ausführungsbeispiel als Meßorgan gewählten Schwingwalzenanordnung können zum Steuern der auf die Induktionskupplungen 11; 12 wirkenden Spannungen auch andere Meßorgane, wie z.B. Tachogeneratoren, Tänzerwalzen mit Schiebewiderstand od. dgl., benutzt werden. Auch an Stelle der Induktionskupplungen können andere Kupplung arten benutzt werden, die elektrisch oder durch Druckmittel in ähnlicher Weise beeinflußbar sind und wirken. Instead of the oscillating roller arrangement selected as the measuring element in the exemplary embodiment can be used to control the induction couplings 11; 12 acting voltages also other measuring devices, such as tacho generators, dancer rollers with sliding resistance or the like., can be used. Instead of induction couplings, other Coupling types are used that are electrically or by pressure medium in a similar way Way can be influenced and act.

Claims

Claim: Device for regulating the voltage one of a Roll of unwinding paper web in rotary printing machines, in which a state of tension scanning measuring element interposed between the drive and the paper roll Coupling influences, d u r c h g e - indicates that one on the shaft (8) of the two cones (10) carrying the paper roll (9) in a manner known per se directly driven by a motor (22), differential like acting gear is arranged, between the two rotatably mounted output gears (19; 20) and the conical shaft (8) is interposed with a coupling (11; 12) connected to it is, the torque difference of which the occurring tension fluctuations of the paper web (1) is changed accordingly by means of the measuring element (2; 4).

Publications considered: German Auslegeschriften No. 1 394, 1073595.