-
Bremsvorrichtung für Werkstoffrollen
Die Erfindung hat eine Bremsvorrichtung
zum Gegenstand, die bestimmt ist für das Abbremsen der in Drehung befindlichen Papier-
oder sonstigen Werkstoffrollen bei von der Rolle arbeitenden Maschinen, z. B bei
Papierverarbeitungsmaschinen der verschiedensten Arten, bei Rotationsdruckwerken
usw. wie auch bei Maschinen, die andere Werkstoffe als Papier verarl>eiteii und
von einer Werkstoffrolle gespeist werden.
-
Die Vorrichtung ist sowohl für das dauernde, hinsichtlich seiner
Stärke regelbare Abbremsen der Werkstoffrollen während des Ganges der Maschine wie
auch für das rasche völlige Abbremsen und Stillsetzen (ler Rollen beim Stillsetzen
der gesamten Maschine oder bei auftretenden Störungen innerhalb der Maschine eingerichtet.
-
Ein dauerndes, regelbares Abbremsen der Werkstoffrollen bei Maschinen
der in Rede stehenden Art ist notwendig, damit die Rollen während der ganzen 1 )auer
ihrer Aufarl>eitung und bei jedem in seinem Ausmaß sich dabei ständig vermindernden
Durchmesser nur eine dem Werkstoffbedarf in der Maschine angepaßte, gleichbleibende
Umfangsgeschwindigkeit aufweisen, so daß nicht mehr und nicht weniger Werkstoff
von der Rolle abgewickelt wird, als die Maschine benötigt und das von der Rolle
ablaufende Werkstoffband dauernd möglichst gleichmäßig gespannt bleibt.
-
Das bisher für dieses dauernde Abbremsen der Werkstoffrollen übliche
Auflegen eines mit einem Gewicht beschwerten Stahl- oder anderen Metallbandes auf
den Rollenumfang hat den Nachteil, daß sich infolge des beim Gang der Maschine fortlaufend
abnehmenden Rollendurchmessers eine dauernde Nachregulierung durch Veränderung der
Gewichtshelastung notwendig macht, um eine gleichhleibende Spannung des von der
Rolle ablaufenden Werkstoffbandes zu erzielen. Außerdem kann, auf die Laufrichtung
des letzteren bezogen, hinter dem Bremsrand ein schädliches Aufbauschen des Werk-
stoffliandes
erfolgen, da dieses von dem Bremsband dauernd nach der Rollenmitte hin zurückgestrichen
wird.
-
Fiir den Fall des Stillsetzens der gesamten Maschine oder bei in
ihr auftretenden Störungen sind bisher die Einrichtungen für das gleichzeitige rasche
völlige Abbremsen und Stillsetzen der Werkstoffrolle, sofern solche überhaupt vorgesehen
sind, vollkommen getrennt von den zuvor erwähnten für das dauernde, regelbare Abbremsen
der Rolle.
-
Gemäß der Erfindung sind die NIittel zum dauernden, regelbaren und
zum raschen völligen Abbremsen der NVerkstoffrollen auf die folgende Weise zu einer
einzigen Vorrichtung vereinigt.
-
In dem Träger einer Bremsbacke, die an einer auf der Achse der Werkstoffrolle
befestigten 13 Bremsscheibe angreift, ist ein gegen Rückwärtsbewegung durch einen
Anschlag gesicherter Druckbolzen verschiebbar untergebracht, der über eine hinsichtlich
ihrer Spannung einstellbare Feder auf den Bremsbackenträger und damit auf die Bremsbacke
selbst drückt. Dadurch bewirkt dieser Druckbolzen die dauernde, regelbare Abbremsung
der Werkstoffrolle während des Ganges der Maschine. Des weiteren wird beim Stillsetzen
der gesamten Maschine und im Falle des Auftretens von Störungen innerhalb der Maschine
der Druckbolzen durch mechanische oder elektrische Ubertragungsmittel so gesteuert,
daß er unmittelbar und so stark auf den Bremsbackenträger und die Bremsbacke drückt,
daß dadurcll die Werkstoffrolle rasch völlig abgel)remst und stillgesetzt wird.
-
Dieser einfachsten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
gegenüber ist deren weitere vorteilhafte Ausbildung darin zu erblicken, daß der
im Bremsbackenträger verschiebbare und gegen Rückwärtsbewegung durch einen Anschlag
gesicherte Druckbolzen über zwei ungleich starke, durch ein ebenfalls im Bremsbackenträger
verschiebbares Zw ischenstück voneinander getrennte Federn auf den Brernsbackenträger
und die Bremsbacke wirkt. Hinsichtlich ihrer gemeinsamen Druckspannung sind diese
beiden ungleich starken Federn mittels einer Stellvorrichtung einstellbar.
-
Dadurch wird erreicht, daß die dauernde, regelbare l,bremsung der
Werkstoffrolle während des Ganges der Maschine beinahe gänzlich der schwächeren
Feder zufällt; wird jedoch beim Stillsetzen der gesamteii Maschine oder bei in ihr
auftretenden Störungen der Druckbolzen, gesteuert durch mechanische oder elektrische
Übertragungsmittel. in Richtung gegen die Bremsbacke verschoben, so spannt er zuerst
die schwächere Feder bis zu einem im voraus bestimml>aren Höchstmaß und trifft
dann mit einem Ansatz gegen das im Bremsbackenträger verschiebbare Zwischenstück,
so daß er nunmehr ihrer dieses und die stärkere Feder auf den Bremsbackenträger
und die Bremsbacke drückt und so das rasche völlige Abbremsen und Stillsetzen der
Werkstoffrolle bewirkt.
-
Nach dem Gesagten verbleibt der erwähnte Druckliolzen für die dauernde,
regelbare Abbrem-Sung der W erkstoffrolle in einer durch einen nschlag bestimmten
Ruhestellung, und die Stärke dieser Dauerbremsung wird allein bestimmt durch die
Federeinstellvorrichtung. Das rasche völlige Abbremsen und Stillsetzen der Werkstoffrolle
dagegen wird herbeigeführt durch eine Längsbewegung des Druckbolzens, und es sind
daher Mittel zur Begrenzung und Herbeiführung dieser Druckbolzenbewegung erforderlich.
Sie könnell verschiedener Art sein. Nach einem besonderen Merkmal wird dafür eine
Kurvenscheibe verwendet. Sie bestimmt in ihrer gewöhnlichen Ruhelage, die sie während
des ordnungsmäßigen Ganges der Maschine einnimmt: die gegen Rückwärtsbewegung gesicherte
Stellung des Druckbolzens, bei der das dauernde, durch die Federeinstellvorrichtung
regelbare Abbremsen der XVerkstoffrolle erfolgt. Beim Stillsetzen der Maschine und
beim Eintreten von Störungen in ihr erfährt die Kurvenscheibe durch mechanische
oder elektrische Übertragungsmittel, die von beliebig wählbaren Stellen der Maschine
aus zur Wirkung gebracht werden können, eine Verdrehung und vermittelt dadurch dem
Druckbolzen die für das rasche völlige Abbremsen der Werkstoftrolle erforderliche
Bewegung. Als Mittel für das Verdrehen der I(urvenscheibe kann beispielsweise ein
Elektromagnet Verwendung finden, dessen Eisenkern beim Schließen eines elektrischen
Stromkreises in die slagnetspule eingezogen wird und durch eine Zugstange mit der
Kurvenscheibe verbunden ist.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Abb. I einen axialen Längsschnitt durch die Vorrichtung,
gesehen in der Längsrichtung der Werkstoffrollenachse und Abb. 2 die Draufsicht
auf die N'orrichtung.
-
Für die Lagerung der Werkstoffrollenachse I in den Seitengestellteilen
der Maschine wurde in der Zeichnung, aus der nur das Gestell 2 der einen Maschinenseite
zu ersehen ist, ein beliel)iges Beispiel gewählt Auf der Achse i der NVerkstoffrolle
3 ist eine Bremsscheibe 4 fest angeordnet, gegen deren Umfang sich die Bremsbacke
5 legt, die mit einem die Bremsnirkung erhöhenden Bremsbelag 5' versehen ist. Iie
Bremsbacke 5 ist mittels des Bolzens 6 gelenkig mit einem Holm 7 verbunden, der
von dem rohrförmigen Bremsbackenträger 8, in den er hineinragt, gehalteii wird,
und gegen dessen Ende er sich mit einem Ansatz stützt. »er 12remsbackenträger 8
ist längs verschiehliar in zwei 1,agern 9. In dem der Bremsbacke 5 entgegengesetzten
Ende ihres Trägers 8 führt sich der Druckbolzen I0, und zwar mit seinem äußersten
zylindrischen Teil unmittelbar und mit seinem inneren, schwächsten zylindrischen
Ende mittelbar in einem Teil I I, der seinerseits in dem l>remsbackenträger 8
längs verschielilar ist. Der Druckbolzen 10 weist innerhalb seines zylindrischen
Teiles im ganzen drei ver schiedene Durchmesser, d. h. zwei Ansätze i2 und 13 auf.
Über seinen durch diese beiden Ansätze begrenzten Teil ist eine Schraulieiifeder
I4, über seinen schwächsten Teil ein ringförmiges Zwischenstück 15 und hinter diesem
ebenfalls eine Schrauwellfeder i6 geschoben. I>ie Feder 14 legt sich mit
ihrem
einen Ende gegen den Ansatz 12 des Druck-I,olzens und mit ihrem anderen Ende gegen
das Zwischenstück I5, die Feder I6 mit ihrem einen Ende gegen das Zwischenstück
15 und mit ihrem anderen Ende gegen den Teil II, der daher als Federanschlagstück
dient. Von den beiden Federn 14 und I6, die demnach durch das Zwischenstück I5 voneinander
getrennt sind, ist die Feder 14 erheblich schwächer als die Feder I6.
-
Wird nach dem Gesagten der Druckbolzen 10 in seiner aus dem Bremsbackenträger
8 heraus gerichteteii Bewegung in einer bestimmten Stellung durch einen festen Anschlag
gehemmt und gesichert, so kanii durch Verschieben des Federanschlagstückes 1 1 liii
13remsbackellträger 8 die Gesamtspannung der l)eideii iii ihrer Spannung sich gegenseitig
erglänzenden Federn 14 und I6 verändert und geregelt werden und damit auch der Druck,
den sie auf den 13remsl)ackenträger 8 und die Bremsbacke 5 ausüben. I)em zum Zweck
einer solchen Druckregelung erfolgenden Eiiistellen des Federanschlagstückes 1 1
dient die Gewindermutter 17, die sich mit ihrem freien Ende gegen die an dem Federanschlagstück
vorgesehenen, durch Längsschlitze des Bremsl>ackenträgers 8 hindurchragenden
Anschlagbolzen I8 legt und auf einer Gewindebüchse 19 verstellt werden kann, die
auf dem Bremsbackenträger 8 verschraubt ist. Eine Gegenmutter 20 sichert die Mutter
17 in ihrer jeweiligen Stellung.
-
Zur Begrenzung seiner aus dem Bremsbackenträger 8 heraus gerichteten
Bewegung legt sich der Druckliolzen Io mit einer Rolle 21, die in seinem zur Bremsbacke
5 entgegengesetzten Ende drehbar ist, gegen den Umfang der Kurvenscheibe 22, und
zwar gegen einen Punkt ihres tiefsten lQurvenverlaufes. Die Zeichnung entspricht
dieser Stellung der einzelnen Teile, die sie während des ordnungsmäßigen Ganges
der Maschine einnehmen. Dabei erfolgt demgeniäß die dauernde Abl,remsung der Bremsscheilie
4 und damit auch der Werkstoffrolle durch den Druckbolzen Io. Unabhängig von der
Stärke dieser Abbremsung, die durch Verstellen der Gewindemutter I7 geregelt wird,
bleibt der Druck-I,olzcn 10 selbst hierbei unbewegt.
-
Es ist ersichtlich, daß die Gesamtspannung der beiden Federii 14
und I6 für das dauernde, regelbare Al)l)remsell der Werkstoffrolle fast ausschließlich
durch das Zusammenpressen der schwächeren Feder 14 bei wohl gleichzeitigem, aber
nur ganz geri ngfügigem Zusammenpressen der stärkeren Feder i6 erzielt werden kann,
sofern der Unterschied in den l)rahtstärken der beiden Federn genügend groß gewählt
wird.
-
Utn mit dem Stillsetzen der ganzen Maschine c(ler falls eine Störung
in ihr eintritt, auch ein rasches völliges Abbremsen und Stillsetzen der Werkstoffrolle
herbeizuführen und zu diesem Zweck den Bremsdruck auf die Bremsscheibe 4 lili)tzlich
stark zu erhöhen, ist die Vorrichtung des weiteren wie folgt ausgebildet.
-
Vür die Spannung der schwächeren Feder 14 ist ein liestimmtes Höchstmaß
von vornherein festgelegt durch den Unterschied ihrer Gesamtlänge von der Teillänge
des Druckbolzens Io zwischen seinen beiden Ansätzen I2 und I3, da nach dem Zusammenpressen
der Feder 14 auf das Maß dieser Teillänge des Druckbolzens dessen Ansatz 13 gegen
das im Bremsbackenträger 8 verschiebbare Zwischenstück 15 trifft, was ein weiteres
Spannen der schwächeren Feder 14 verhindert. Wird nach Herbeiführung dieser Höchstspannung
der Feder 14 der Druckbolzen 10 noch weiter in den Bremsbackenträger 8 hineinbewegt,
so erfolgt durch den Druckbolzen ein Verschieben des Zwischenstückes I5 im Bremsbackenträger
8 und dadurch ein Spannen der stärkeren Feder 16 allein. Diese wirkt alsdann über
das Federanschlagstück II, die Gevçindemutter I7 und den Bremsbackenträger 8 mit
entsprechend großem Druck auf die Bremsbacke 5, was ein rasches völliges Abbremsen
und Stillsetzen der Werkstoffrolle zur Folge hat.
-
Die für das Spannen der stärkeren Feder I6 erforderliche Bewegung
des Druckbolzens 10 wird herbeigeführt durch eine von der gezeichneten Stellung
ausgehende linksgerichtete Teildrehung der Kurvenscheibe 22, derzufolge die Rolle
21 des Druckbolzens auf den Höchstpunkt oder doch auf einen höheren Punkt des Kurvenumfanges
aufläuft und der Druckbolzen sich in den Bremsbackenträger 8 hineinbewegt. Zum Verdrehen
der Kurvenscheibe 22 können beliebige, von einem oder voll verschiedenen Punkten
der Maschine aus zu betätigende Ubertragungsmittel angewendet werden. Im Beispiel
der Zeichnung ist hierfür ein Elektromagnet 23 vorgesehen. Wird der Stromkreis,
in den dieser eingeschaltet ist, geschlossen, so zieht die Magnetspule den Eisenkern
24 ein, der durch die Zugstange 25 mit der Kurvenscheibe 22 verbunden ist. Das Einziehen
des Eisenkerns 24 hat demgemäß das Verdrehen der Kurvenscheibe 22 zur Folge, und
zwar entgegen der Zugwirkung der ebenfalls an ihr angreifenden Zugfeder 26, die
nach dem Wiederöffnen des Stromkreises die Kurvenscheibe in ihre ursprüngliche Stellung
zurückdreht, wodurch der Eisenkern 24 auch wieder aus der Magnetspule herausbewegt
wird.
-
Es kann, wie ohne weiteres verständlich sein dürfte, die starke Feder
I6 auch in Wegfall kommen, ohne daß dadurch das Wirkungsprinzip der Vorrichtung
eine Änderung erfährt. Es muß dabei lediglich auf die elastische Bremswirkung dieser
stärkeren Feder beim raschen völligen Abbremsen und Stillsetzen der Werkstoffrolle
verzichtet werden. In diesem Fall legt sich bei entsprechend kürzerer Bemessung
des Druckbolzens 10 die dem dauernden, regelbaren Abbremsen der Werkstoffrolle dienende
schwächere Feder 14 einerseits auch wieder gegen den Ansatz 12 des Druckbolzens
I0, anderseits jedoch nicht gegen das Zwischenstück I5, das vielmehr in Wegfall
kommt, sondern gegen das Federanschlagstück II. Das rasche völlige Abbremsen der
Werkstoffrolle wird demnach hierbei herbeigeführt durch das Auftreffen des Druckbolzenansatzes
I3 auf das Federanschlagstück II. Der starke Bremsdruck wird infolgedessen, eingeleitet
durch die Kurvenscheibe 22, vom Druckbolzen 10
unmittelbar auf das
Federanschlagstück II und die Gewindemutter I7 und von dieser auf den Bremsbackenträger
8 sowie die Bremsbacke 5 übertragen.
-
In der Zeichnung ist zur Erläuterung des Baues und der Wirkungsweise
der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Beispiel gewählt, bei dem es sich um das Abbremsen
einer einzelnen Werkstoffrolle, d. h. um eine solche Maschine handelt, die von einer
einzigen Werkstoffrolle gespeist wird. Hierbei macht sich für die Begrenzung und
Herbeiführung der Bewegung des Druckbolzens IO eine Kurvenscheibe nach Art der in
der Zeichnung dargestellten notwendig. Bei Maschinen, die von mehreren Werkstoffrollen
gleichzeitig arbeiten, kann sich die Möglichkeit ergeben, daß für mehrere dieser
Rollen oder auch für sie alle und für ihre zugehörigen Bremsvorrichtungen der oben
beschriebenen Art nur eine einzige Kurvenscheibe angewendet zu werden braucht. Beispielsweise
kann eine gemeinsame Kurvenscheibe für mehrere Werkstoffrollen zentral zu diesen
angeordnet werden, die eine der Zahl dieser Rollen entsprechende Anzahl von Einzelkurven
auf ihrem Umfang aufweist, von denen jede für sich auf den Druckbolzen 10 einer
Bremsvorrichtung wirkt. Diese Kurvenscheibe dient dann in ihrer Ruhestellung dem
dauernden, regelbaren Abbremsen aller zu ihr gehörenden Werkstoffrollen, und eine
ihr beim Stillsetzen der Maschine oder bei in dieser auftretenden Störungen vermittelte
Teildrehung hat ebenso auch das rasche völlige Abbremsen und Stillsetzen dieser
gesamten Werkstoffrollen zur Folge.