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Vorratsrollenbremse, insbesondere für Rollenrunddruckmaschinen Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorratsrollenbremse, insbesondere für Rollenrunddruckmaschinen,
mit einer auf der Achse der Vorratsrolle angeordneten Bremsscheibe und einem diese
umschlingenden, durch eine vorspannungsfreie Feder belasteten Bremsband, dessesr
eines Ende an einem schwenkbar gelagerten Hebel angreift, dessen Bewegung durch
eine auf der Vorratsrolle laufende Fühlrolle, die in einem mit der Achse des schwenkbaren
Bremshandhebels fest verbundenen Hebel gelagert ist, in solcher Weise gesteuert
wird, daß die Spannung der Werkstoffbahn während des Ablaufens der Vorratsrolle
annähernd gleichbleibt.
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Bei einer bekannten Bremse dieser Art wird die Fühlrolle durch die
Bramsbandfeder an die Vorratsrolle angepreßt. Nähert sich die Fü'hlrolle bei kleiner
werdender Vorratsrolle der Vorratsrollenachse, so wird mit dem Fühlrollenhebel auch
der Bremshandhebel geschnvenkt, so daß die Federspannung sinkt.
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Sind die Verhältnisse so gewählt, daß die Federspannung gleichzeitig
mit dem Vorratsrolllendurchmesser den Wert Null erreicht . so sind die Voraussetzungen
dafür gegeben, daß die Spannung der Werkstoffbahn während des ganze Abwickelvorgangges
gleichbleib-t. In diesem Falle nimmt die Spannung der Bremsfeder nämlich im gleichen
Verhältnis ab wie der Durchmesser der Vorratsrolle. Das aber ist die Bedingung für
das Gleichbleiben der Spannung der Werkstoffbahn.
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Bei den meisten papierverarbeitenden Maschinen, insbesondere bei Rollenrunddruckmaschinen,
liegt das Bedürfnis zu einer Anpassung der Spannung der Papierbahn an die
Arbeitsbedingungen
vor. Mit bisher bekanntgewordenen Bremsen der beschriebenen Art konnte dieses nicht
:einwandfrei befriedigt werden. Es ist z. B. das Auswechseln der Bremsfeder zwecks
Spannungsänderung vorgeschlagen worden. Dieses Verfahren gestattet aber keine stufenlose
Änderung der Bremsspannung; außerdem läßt es sich inir bei stillstehender Maschine
anwenden. .
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Es ist ferner das Verändern der Läng des Bremsbandhebels durch Verschieben
des Bremsbandendes auf einer durch die Achse des Bremsbandhebels gehenden Geraden
empfohlen worden. Aber auch dieses Verfahren hat Nachteile. Es ist vor allem nur
wirksam, solange der Vo:rr.atsrollenduxchmessereinen bestimmten Wert nicht unterschreitet,
während @es bei kleinem Vorratsrollendu.rdimesser vollständig versagt, und zwar
aus folgendem Grunde: Es sei zunächst angenommen, daß für eine bestimmte Stellung
des Bremsband@endes auf dem Bremsbandhebel, der auf der gl:eich@n Achse befestigt
ist wie der FühlrollenhebA, die Bedingung erfüllt ist, daß die Fedierspa-nnung während
des Abivickelvorganges in gleichem Maße abnämmt wie der Durchmesser der Vorratsrolle
und mit diesem den Wert Null erreicht. Wird der Aufhängepunkt des Bremsbandendes
aber zwecks Änderung der Bremsverhältnisse atü dem Bremsbandhebel verschoben, so,
ändert sich das Bild sofort entscheidend. Bei Verlegen des Aufhängepunktes des Bremsbandes
von der Schwenkachse des B;remsbandheb,els w=eg zeigt die bei großem Durchmesser
der Vorratsrolle auftretende Bremsspannung infolge der durch den größeren Schwenkweg
verursachten Dehnung der Bremsfeder eine größere Spannung. Bei der durch das Kleinerwerden
des Durchmessers der Vorratsrolle verursachten, durch die auf der Vorratsrolle laufende
Fühlrolle gesteuerten Schwenkbewegung des Bremsbandhebels wird aber, und zwar eben
wegen des durch die größere Hebellänge verursachten größeren Schwenkweges, der Punkt,
bei dem die Bremsfeder völlig entspannt ist, früher erreicht als beim Vorratsrollendurchmesser
Null. Infolgedessen sendet die Bremswirkung zu früh.
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Wird andererseits der Aufhängepunkt des Bremsbandes näher an die Schwenkachs.-
des Bremsbandhebels herangerückt, so ist bei großem. Durchmesser der Vorratsrolle
die AnfaDgsspannung der Werkstoffbahn kleiner als unter den ursprünglich angenommenen
Bedingungen. Sie nimmt aber wegen des kleineren Hebelarmes nun auch langsamer ab
als der Durchmesser der Vorratsrolle und hat noch einen endlichen Wert, wenn der
Vorratsrollendurchmesser auf Null zurückgegangen ist. Aus diesem Grunde steigt die
`Verkstoffspannung mit kleiner werdendem Rollendurchmesger rasch an und überschreitet
schließlich die für die ursprünglich angenommenen Verhältnisse geltende Höhe.
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Bei einer anderen bekanntgewordenen Vorrichtung zum Regeln der Spannung
einer von einer Trommel abzuwickelnden Werkstoffbahn wird die Bremstrommel von einem
Bremsband umschlungen, an dessen einem Ende eine durch eine Zugfeder hervorgerufene
Kraft in tangentialer Richtung angreift, während sein anderes Ende mit einem Gestänge
verbunden ist, das so beschaffen ist, daß sich das Bremsband auf dem Umfang der
Bremstrommel verschiebt, wenn sich die auf der Vorratsrolle laufende Fühlrolle bei
kleiner werdendem Vorratsrollendurchmesser der Vorratsrollenachse nähert. Diese
Bewegung bewirkt eine Änderung der Länge der Zugfeder und damit der Bremsspannung.
Bei einer Ausführungsform der beschriebenen Vorrichtung kann ein Ende der ebenfalls
vorspannungsfreien Bremsfeder längs eines Kreissegmentes verschoben und in der gewünschten
Lage festgestellt werden. Durch diese Maßnahme läßt sich die Bremsspannung nicht
nur während des Ablaufes der Werkstoffbahn, sondern auch in der für den Vorratsdurchmesser
Null geltenden Stellung durch Verschieben des einen Aufhängepunktes der entspannten
Bremsfeder einstellen, wobei in der erwähnten Nullstellung die Feder ihre Länge
sticht ändert. Auch die Bremsvorrichtung der zuletzt geschilderten Art hat Nachteile.
Sie kann vor allem nur für einen bestimmten Drehsinn der Vorratsrolle verwendet
werden. Sie ist ferner verhältnismäßig verwickelt gebaut und kommt infolgedessen
für einfache Maschinen nicht in Frage. Schließlich ist die Vorrichtung zur Änderung
der Bremsspannung schlecht zugänglich und kann aus der Ferne nicht bedient werden.
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Durch die Erfindung wird die Aufgabe des Einstellens der Bremsspannung
in besonders einfacher Weise gelöst, und zwar unter Weiterbildung der eingangs beschriebenen
Vorratsrollenbrems@e.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Bremsbandes
in Kurvenbahnen von solcher Form und Lage verschieb- und feststellbar sind, daß
das Bremsband seine Länge nicht ändert und die einen Teil dieses Bandes bildende
Feder entspannt bleibt, wenn das mit dem schwenkbar gelagerten Bremsbandhebel verbunden--
Bremsb.andende in der Nullstellung des Bremsgestänges in an sich bekannter Weise
zwecks Änderns des Angriffspunktes des Bremsbandes am Hebel und damit der beim Ausschwenken
des
Hebels durch das Bremsband am Umfang der BremIsscheibe auszuübenden Bremskraft der
Schwenkachse des. Brems.-bandhebels genähert bnv. von ihr -entfernt wird. _ -Dadurch,
daß die Bremsbandenden bei der dem Vorratsrollendurchmesser Null - entsp#rechenden
Stellung des Bremsgestänges, also bei spannungsloser Feder, so. verschoben werden,
d,aß das Bremsband seine Länge nicht ändert, wird erreicht, -daß nach dem Spannen,
der Feder durch Auflegen der Fühlrolle auf die abzuwickelnde Vorratsrolle bei allen
Stellungen, des Aufhängepunktes des Bremsbandendes am Bremshandhebel die Federspannung
sich beim Herumschwenken des Bremshandhebels entsprechend dem sich verringernden
Rollendurchmesser genau im gleichen Verhältnis ändert -,vie der Durchmesser der
Vorratsrolle, und daß sie mit diesem wieder den Wert Null annehmen würde, sofern
die Fühlrolle bis zum Vorratsroll@endurchmesser Null gesenkt werden würde, ein Fall,
der in der Praxis allerdings infolge des Vorhandenseins des Rollenkernes kaum eintreten
dürfte.
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Der Erfindungsgedanke kann auf verschiedene Art verwirklicht werden.
Eine Mög-
lichkeit besteht darin, ein Bremsbandende zwecks Änderung der Papierspannung
auf dem Bremshandhebel in der durch die Schwenkachse gehenden Richtung zu verschieben
und das andere Bremsbandende gleichzeitig um einen solchen Betrag zu versetzen,
daß die Bremsfeder bfei der dem Vorratsrollendurchmesser Null entsprechenden Stellung
der Voxrichtung jeweils völlig entspannt ist.
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Diese Vorrichttu1g lä.ßt sich mit einfachen Mitteln so ausgestalten,
daß die Bremsspannung vom Bedienungsstand der mit der Bremse ausgerüsteten Maschine,
also beispielsweise einer Drtickmaschine,eingestellt werden kann.
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Bei einer anderen Ausführungsform der den Gegenstand der Erfindung
bildenden Vorrichtung wird die Bahn für die Verschiebung eines Bremsbandende.s auf
dem Bremsbandhebel so ausgebildet, daß sie sich bei der -dem Vorratsrollendurchmesser
Null entsprechenden Stellung der Vorrichtung mit dem Wege deckt, den das um die
Bremsscheibe schwingende Ende des Bremsbandes ausführen kann, und daß das zweite
Bremsbandende ortsfest gelagert ist.
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In der Zeichnung sind zwei Amvendungsbeispiele für den Erfindungsgedanken
veranschaulicht, und zwar stellen dar Abb. i und z eine -Bremsvorrichtung, bei der
beide Bremsbandenden gleichzeitig verstellt werden, in Seitenansicht und Grundriß,
Abb.3 eine Bremsvorrichtung, bei der nur ein B.remsbandende verstellt werden kann,
in Seitenansicht, @- Abb. q. und 5 eine besondere Ausführungsform des Bremshandhebels
der in Abb. 3 wiedergegeb:e@nen Vorrichtung, Abb.6 eine besondere Anordnung der
Bremsvorrichtung nach den Abb. i und 2. Bei- der Vorrichtung nach den Abb. i und
2 trägt die Welle i die Vorratsrolle 2 und die Bremsscheibe 3. An dem die Bremsscheibe
umgebenden Bremsband q. greift die vorspannungsfreie Zugfeder 5 an, die bei 7 am
Bremsbandhehe18 befestigt ist. Dieser Hebel und der die Fühlrolle i i tragende Hlehel
io sind mit der Welle g fest verbunden, die im Maschinengestell 12 gelagert ist.
Die Zugfeder 5 zieht die Fühl.rolle i i ständig gzgen die Vorratsrolle. Der Bolzen
7 ist als Gewindemutter ausgebildet, die durch die Gewindespindel 13 getragen wird.
Diese Gewindespindel ist an den beiden Enden im Bremsbandhebel8 gelagert und läuft
vom Hebelende nach der Hebelachse. Der Aufhängebolzen 7 greift mit einem Fortsatz
14 in einen im Hebel 8 vorhandenen Schlitz 15 ein und wird auf diese Weise
gezwungen, sich bei Drehung der Spindel 13 längs dieser zu verschieben.
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Das innere Ende der Spindel trägt ein Kegelrad i 6, .das mit einem
auf der Achse g gelagerten Kegelrad 17 kämmt. Das Kegelrad i7 ist mit einem Kegelrad
i8 verbunden, in das ein Kegelradrig reingreift. Das Kegelrad 1g ist mit einer Welle
2o fest verbunden, deren das Kegelrad ig tragendes Ende in einem die Welle g umschließenden
Ring 2 i gelagert ist, während ihr anderes Ende fernab von der Bremse am Bedienungsstand
- ih einem an der Maschinenwange i 2 befestigten Lager 22 ruht und ein Handrad 23
trägt.
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Neben dem Lager 22 ist auf der Welle 2o ein Zahnrad 2q. angeordnet,
das mit einem Zahnrad 25 zusammenarbeitet, das als verschiebbar gelagerte Mutter
die Gewindespinde126 umschließt. Die Gewindespindel z6 ist ebenfalls im Lagerbock
22 gelagert, und zwar längs verschiebbar, aber umdrehbar. An ihrem Ende 6 ist das
zweite Bremsbandende befestigt.
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Der Bremsbandhehel8 ist so angeordnet, da.ß e1 bei mittlerem Abstand
des Aufhängepun ktes des Bremsbandes von der Schwenkachse die auf das Bremsband
senkrecht stehende Mittelstellung a-n reinnimmt, wenn der Vorratsrollendurchmesser
halb so groß ist wie der Durchmesser der größten Vorratsrolle. Die Stellung 1I des
Bremsban.dhebels ,gilt für den Vorratsrollendurchmesser Null und die Federung Null
der Zugfeder 5, die Stellung I des Bremshandhebels hingegen,
die
zur Stellung I I in bezug auf die Linie a-a symmetrisch isst, entspricht dem größten
Vorratsr ollendurchmesser.
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Die Übersetzung zwischen den beiden Zahnrädern 24. und 25 ist so gewählt,
daß sich beim Drehen des Handrades 23 die Aufhängepunkte 6 und 7 des Bremsbandes
so bewegen, daß die Bremsbandlänge für die Stellung II des Br.emsbandhebels 8 unverändert
bleibt. Wird der Aufhängebolzen 7 durch Drehen des Handrades 23 beispielsweise der
Schwenkachse g genähert, wenn der Bremsbandhebel die Lage II einnimmt, und. rückt
jener damit auch an die Gerade a-.a um einen bestimmten Betrag heran, so
wird durch das zwangsläufige, gleichzeitige Übertragen der Bewegung auf die Spindel
26 erreicht, daß sich der Aufhängepunkt 6 um den gleichen Betrag in der Richtung
des von ihm ablaufenden Bremsbandes verschiebt. Die Gesamtlänge des Bremsbandes
bleibt daher unverändert. Es hat dies für die arbeitende Bremsvorrichtung zur Folge,
daß auch bei der neuen. Stellung der Teile Verhältnisse herrschen, die bewirken,
daß die Spannung der Bremsfeder mit abnehmendem. Durchmesser der Vorratsrolle während
der durch die Fühlrolle z i gesteuerten Schwenkbewegung des Bremsbandhebels 8 gesetzmäßig
so. abnimmt, daß sie genau dann den Betrag Nullerreicht, wenn der Vorratsrolllendurchm@esse
,r zu Null herabsinkt. Es geschieht dies dann;, -wenn der Bremsbandhebel in der
Stellung II @eintrifft, also: in jener Stellung, in der im Sinne der Erfindung die
Bremsfeder jeweils entspannt sein soll, ahne schlaff zu sein. Wenn hier vorausgesetzt
worden ist, daß der Bremsbandhebel die Stellung II einnimmt, wenn durch Drehen des
Handrades 23 die Bremsverhältnisse geändert werden, so geschieht dies aus Gründen
des besseren Verständnisses. In Wirklichkeit aber kann die Vorrichtung zum Verstellen
des Aufhängebolzens 7 bei jeder Lage des Bremsbandhebels mit gleichem Erfolg betätigt
«erden. Das Verstellen des Handrades hat somit zur Folge, daß die Arbeitsbedingungen
der Zugfeder sich in solcher Weise ändern, daß die Spannung der von der Vorratsrolle
ablaufenden Werkstoffbahn sich ändert, und zwar in solcher Art, daß die Spannung
der Werkstoffbahai für jede Stellung der Stellvorrichtung bei allen Durchmessern
der Vorratsrolle die gleiche Größe bat.
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Bei der in Abb.3 schematisch veranschaulichten Vorrichtung ist der
Stellschlitz 27 der mit dem Bremsbandhebel 8 verbundenen Kurve so. angeordnet, daß
er für sich allein die Erfüllung der Bedingung erlaubt, daß das Bremsband seine
Länge nicht ändert, wenn dessen Aufhängepunkt auf dem Bremsbandliebes bei der dem
Vorratsrollendurchmesser Null entsprechenden Lage dieses Hebels verstellt
wird. Der Schlitz 27 verläuft nämlich nach einem Bogen, der sich mit dem Wege deckt,
den das um die Bremsscheibe schwingende Ende des Bremsbandes ausführen kann.
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Die Spannung der Werkstoffbahn bleibt währenddes ganzen Rollenablaufs,
genau genommen, nur dann gleich, ~v enn der Hebelarm sich nicht ändert, mit dem
das Bremsband an der Welle g wirksam ist. Da die einzelnen Punkte des Bremsbandhebels
aber Kreisbogen beschreiben, kann dieser Idealfall in Wirklichkeit nicht erreicht
werden. Immerhin wird man bemüht sein, an den angestrebten Zustand möglichst nahe
heranzukommen. Bei der Vorrichtung nach Abb.3 ist daher die Anordnung so ;getroffen,
daß in dem durch die beiden Geraden I und II engeschlossenen Kreisausschnitt für
alle Aufhängepunkte des Bremsbandes am Bremsbandhebel das Verhältnis zwischen dem
größten und dem kleinsten bei der Schwenkbewegung des Hebels auftretenden Bremsbandabstand
von der Achse 9 dem Wert r möglichst nahekommt.
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Im übrigen ist bei der Vorrichtung iiacl) Abb. 3 die Fühlrolle i i
an der Oberseite der Vorratsrolle angeordnet. Ferner ist die Zugfeder 5 in das mit
der Maschinenstuhlung fest verbundene Bremsbandtrum eingespannt.
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Die Abb. q. und 5 zeigen eine Ausführungsform des Bremsbandhebels
nach Abb.3, bei der zum Verstellen des Aufhängepunktes 7 des Bremsbandes eine Schraubenspindel
13 vorhanden. ist, die sich mit der in . Abb. 3 als Bahn des Aufhängepunktes wiedergegtbenen
Kurve annähernd deckt. Die Spindel 13 kann mittels des Handrades 28 gedreht werden.
Geschieht -dies, so verschiebt sich der Aufhängebolzen 7 längs der Spindel. Zu diesem
Zweck isst er wie bei der Vorrichtung nach Abb. 2 mit einem Fortsatz 1.1 in einen
mit der Spindel gleichlaufenden, also geraden Schlitz 15 des Bremsbandhebels geführt.
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Durch ein, auf der Spindel 13 angeordnetes Schraubenrad, das in ein
auf der Achse 9 laufendes zweites Schraubenrad eingreift, kann in ähnlicher Weise
wie nach den Abb. i und 2 eine Möglichkeit zum Verstellen des Aufhängepunktes des
Bremsbandes am Bremshebel von der Ferne aus geschaffen werden.
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Es ist vorteilhaft, die Bremsfeder jeweils in demjenigen Teil des
Bremsbandes anzuordnen, der der kleineren Spannung ausgesetzt ist, weil sie dann
schwächer sein kann als im umgekehrten Falle. Es ist dies das von der Bremsscheibt
ablaufende Bremsbandende. Bei den in den Abb. i und 2 gewählten Ausführungsbeispielen
wird die. Bremsfeder
zweckmäBigerwese zwischen der Bremsbandscheibe
3 und dem Bremsbandhebel 8 angeordnet, wenn die Vorratsrolle 2, wie dargestellt,
im Uhrzeigersinne umläuft: Bewegte sich die Vorratsrolle hingegen im andere: Drehsinne,
so wäre die Bremsfeder zwischen der Bremsscheibe und der Spinde126 anzuordnen. Werden
beide Bremsbandienden mit Einhängeösen ausgerüstet, so .kann die Feder bei einer
Änderung des Drehsinnes der Vorratsrolle in bequemer Weise von einem Bremsbandende
ins andere umgehängt werden. In Übereinstimmung mit dieser überlegung ;gilt die
Anordnung der Feder 5 nach Abb. 6 für eine entgegen dem Sinne der Uhraeigerbewegung
umlaufende Vorratsrolle bei einer Bremsvorrichtung nach den Abb. i und 2. Der gleiche
Grundsatz läßt sich natürlich auch bei einer Vorrichtung nach Abb. 3 anwenden.