Ein Beispiel für eine Zugvorrichtung zum Einsatz an einer Rollenrotationsdruckmaschine ist in EP 07 67 124 B1 beschrieben. Bei dieser bekannten Zugvorrichtung verläuft ein Weg der zu fördernden oder zu straffenden Materialbahn durch einen Spalt zwischen zwei Zugwalzen, die einander gegenüberliegende Zugringe tragen, welche die Bahn zwischen sich einklemmen. Die Zugringe dürfen den bedruckten Bereich der Papierbahn nicht berühren, damit sie dort keine Präge-oder Wischspuren erzeugen. Deshalb sind sie so angeordnet, dass sie nur die nicht bedruckten seitlichen Ränder der Bahn berühren können.

Der Durchmesser der Zugringe dieser bekannten Zugvorrichtung ist variabel, um bei gleichbleibender Drehgeschwindigkeit der Zugwalzen die Umfangsgeschwindigkeit der Zugringe und damit die Fördergeschwindigkeit der Bahn oder die auf sie ausgeübte Zugkraft variieren zu können.

Um die Papierbahn wirtschaftlich zu nutzen, ist ihr bedruckter Bereich möglichst groß gehalten, dementsprechend schmal sind die unbedruckten Ränder, die von den Zugringen der Zugvorrichtung berührt werden dürfen ; sie haben eine kleinste Breite von ca. 6 mm. Wenn aufgrund von Spannungsschwankungen der Bahn oder eines Bahnrisses die Bahn seitlich ausweicht, genügt daher bereits eine kleine Auslenkung, um den Kontakt zwischen einem Rand der Bahn und den diesem Rand zugeordneten Zugringen der Zugvorrichtung verloren gehen zu lassen. Wenn dies geschieht, ist keine sichere Führung der Bahn mehr gewährleistet, die Seitwärtsbewegung kann außer Kontrolle geraten, und bevor die Bahn angehalten werden kann, kann sie in Teilen der Druckmaschine zu Verstopfungen führen oder sich um einzelne Rollen der Maschine aufwickeln. Derartige Störungen sind zeitaufwändig zu beheben, und sie können auch zur Beschädigung von Teilen der Druckmaschine führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zugvorrichtung für eine Materialbahn zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Sie weist zwei verschiedene Arten von Zugringen auf, den Hauptzugring, der genauso wie die Zugringe der Vorrichtung aus EP 07 67 124 B1 vorgesehen ist, um ständig mit einer durch die Vorrichtung geführten Materialbahn in Kontakt zu sein, und den Hilfszugring, der unter normalen Betriebsumständen die Materialbahn nicht berührt.

Der Hilfszugring der Zugvorrichtung kann einem Bereich der Materialbahn gegenüber angeordnet sein, der bei normalem Betrieb nicht von einem Zugring berührt werden soll ; unter normalen Betriebsbedingungen der Zugvorrichtung ist vorgesehen, dass sein Durchmesser den ersten Wert annimmt, bei dem seine Kontaktfläche die Materialbahn nicht berührt. Nur bei einer Störung soll der Durchmesser des Hilfszugrings auf einen zweiten Wert aufgeweitet werden, so dass seine Kontaktfläche mit der Materialbahn in Kontakt kommt. In dieser Situation stabilisiert der Hilfszugring den Geradeauslauf der Materialbahn und verhindert ein übermäßiges seitliches Auswandern der Materialbahn, das sonst zur Stauchung einer seitlichen Kante der Materialbahn und damit zu voluminösen, gefährlichen Stopfern oder Umwicklungen führen kann.

Um die Aufweitung des Hilfszugrings auf den zweiten Durchmesserwert zu steuern, sind zweckmäßigerweise Sensoren zum Erfassen von Laufstörungen der Materialbahn vorgesehen. Derartige Sensoren können unmittelbar an der Zugvorrichtung selbst oder auch an beliebigen geeigneten Stellen des Materialbahnverlaufs vor oder hinter der Zugvorrichtung vorgesehen sein.

Die Kontaktfläche des Hilfszugrings kann kontinuierlich aus einem elastisch dehnbaren Material gebildet sein, oder sie kann als ein geschlitzter Reifen ausgebildet sein. Die zweite Alternative ermöglicht die Verwendung vergleichsweise steifer Werkstoffe für die Kontaktfläche, da die Umfangsvergrößerung des Hilfszugrings nicht durch eine Dehnung des Materials erreicht werden muss, sondern mit einer Aufweitung des Schlitzes einhergehen kann. So kann unter anderem der gleiche Werkstoff für die Kontaktfläche des Hauptzugrings und des Hilfszugrings verwendet werden.

Ferner ist bevorzugt, dass der Hilfszugring radial innerhalb der Kontaktfläche einen elastisch verformbaren Trägerring umfasst, der in axialer Richtung zwischen zwei gegeneinander verschiebbaren Klemmbacken gehalten ist. Durch eine Verschiebung dieser Klemmbacken gegeneinander kann eine Aufweitung des Hilfszugrings herbeigeführt werden.

Zum Antreiben der Verschiebung kann ein hydraulisches oder pneumatisches Stellelement eingesetzt werden.

Um einen in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilten Druck auf den Trägerring ausüben zu können, ist das Stellelement vorzugsweise mit einer die Achse ringförmig umgebenden druckbeaufschlagbaren Kammer ausgestattet.

Um die Aufweitung des Trägerrings unter axialem Druck zu unterstützen, ist vorzugsweise in einem Ringraum desselben ein sich unter axialem Druck radial ausdehnendes Element angebracht. Dieses Element kann z. B. ein fluidgefüllter Schlauch, eine torusförmige Feder oder dergleichen sein. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen : Fig. 1 eine schematische, teilweise geschnittene Draufsicht auf eine Zugvorrichtung ; Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 mit einem Hauptzugring und einem Hilfszugring in einem Normalbetriebszustand, in dem der Hilfszugring eine durch die Vorrichtung geführte Materialbahn nicht berührt ; Fig. 3 eine Ansicht analog der Fig. 2, die den Hilfszugring in einem aufgeweiteten Zustand zeigt, in dem seine Kontaktfläche die Materialbahn berührt ; Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Trägerrings und seiner Kontaktfläche ; Fig. 5 einen Schnitt durch einen Hilfszugring gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine schematische, zum Teil geschnittene Draufsicht auf eine Zugvorrichtung gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung. Die Zugvorrichtung ist in einer Druckmaschine zwischen einer Vereinigungsstelle, an der mehrere einlagige bedruckte Materialbahnen 04, z. B. Papierbahnen 04 zu einer mehrlagigen Papierbahn zusammengeführt werden, d. h. z. B. einem Falztrichter oder Wendestangenturm, und einem Falzwerk angeordnet.

Die Zugvorrichtung umfasst zwei Zugwalzen 01 ; 02, die in zwei Seitengestellplatten 03 drehbar gelagert sind und zwischen sich einen Spalt begrenzen, durch den eine Papierbahn 04 senkrecht zur Ebene der Fig. 1 geführt ist. Eine der zwei Zugwalzen 01 ; 02, hier die Zugwalze 01, ist an den Seitengestellplatten 03 mit Hilfe von exzentrischen Lagerbuchsen 06 gehalten, die verdrehbar sind, um die Breite des Spalts entsprechend der Dicke der hindurch geführten Papierbahn 04 einzustellen.

Die zwei Zugwalzen 01 ; 02 tragen an einem ihrer Enden jeweils ein Zahnrad 07, von denen eines mit einer in der Fig. 1 nicht dargestellten Antriebsvorrichtung in Eingriff ist, und die miteinander kämmen, so dass die zwei Zugwalzen 01 ; 02 jeweils mit gleicher Geschwindigkeit rotieren.

Am Körper der Zugwalze 01 sind zwei Hauptzugringe 08 mit festem Außendurchmesser lösbar montiert. Die Hauptzugringe 08 klemmen zusammen mit der Zugwalze 02 die seitlichen Ränder der Papierbahn 04 ein, um eine Zugkraft auf sie auszuüben. Zwischen den zwei Hauptzugringen 08 sind zwei Hilfszugringe 09 am Körper der Zugwalze 01 angeordnet, deren Durchmesser veränderlich ist. Ein solcher Hauptzugring 08 und ein Hilfszugring 09 sind in Fig. 2 vergrößert dargestellt, und ihr Aufbau wird mit Bezug auf diese Fig. 2 später noch genauer beschrieben.

Zwei hier als Lichtschranken ausgeführte Sensoren 05 sind in Förderrichtung der Papierbahn 04 vor oder hinter den Zugwalzen 01 ; 02 angeordnet, um die korrekte Lage der seitlichen Ränder der Papierbahn 04 zu überwachen.

Die Zugwalze 02 ist in Fig. 1 schematisch als ein zylinderförmiger Umriss dargestellt. Sie kann tatsächlich als zylindrischer Körper mit in axialer Richtung gleichbleibenden Radius ausgebildet sein, oder sie kann eine zur Zugwalze 01 spiegelbildliche Struktur mit Hauptzugringen und Hilfszugringen aufweisen, die jeweils den Hauptzugringen 08 und Hilfszugringen 09 der Zugwalze 01 gegenüberliegend angeordnet sind.

Wie Fig. 2 zeigt, ist der Hauptzugring 08 aus einer Mehrzahl von Teilen aufgebaut. Zwei dieser Teile, hier als Kernring 12 bzw. Klemmring 13 bezeichnet, sind unmittelbar am Körper 14 der Zugwalze 01 angeordnet ; sie sind miteinander durch Schrauben 16 verbunden und bilden zwei Klemmbacken, die einen umlaufenden Spalt 17 von in etwa trapezförmigem Querschnitt begrenzen. Die Breite des Spalts 17 nimmt von innen nach außen in radialer Richtung ab. In dem Spalt 17 ist ein sogenannter Trägerring 18 aufgenommen, dessen äußere Umfangsfläche eine Kontaktfläche 19 darstellt, die in Kontakt mit einem seitlichen Rand der von der Zugvorrichtung gezogenen Papierbahn 04 abrollt.

An der vom Klemmring 13 abgewandten Seite des Kernrings 12 ist eine Klemmringanordnung, bestehend aus zwei sich an einer kegelförmigen Grenzfläche 22 berührenden Ringen 23 ; 24, angeordnet. Indem die Ringe 23 ; 24 mit Hilfe von in den Kernring 12 eingreifenden Schrauben 26 gegeneinander und gegen den Kernring 12 gepresst werden, üben sie einen radialen Druck auf einen axial geschlitzten Fortsatz 27 des Kernrings 12 aus und halten diesen so gegen den Körper 14 der Zugwalze 01 gedrückt. Mit Hilfe der Klemmringanordnung ist der Hauptzugring 08 in jeder beliebigen axialen Position an der Zugwalze 01 entsprechend der jeweiligen Lage einer Kante der Papierbahn 04 fixierbar.

Der Hilfszugring 09 weist ebenfalls einen Kernring 28, der mit Hilfe einer Klemmringanordnung am Körper 14 festklemmbar ist, und einen Klemmring 29 auf, die zwischen sich einen im wesentlichen trapezförmigen Spalt 31 begrenzen. Im Gegensatz zum Klemmring 13 ist der Klemmring 29 zweiteilig aufgebaut, mit einem axial verschiebbaren ringförmigen Backen 32, der zusammen mit dem ihm gegenüberliegenden festen Backen des Kernrings 28 die Seiten des Spalts 31 bildet, und einem an dem Kernring 28 mit Hilfe eines Sprengrings befestigten Zylinderring 33, an dem der Backen 32 verschiebbar gehalten ist. Der Zylinderring 33 weist eine ringförmige Kammer 34 auf, in die ein Ringfortsatz des Backens 32 eingreift und die mit Druckfluid, insbesondere mit Druckluft beaufschlagbar ist, um den Backen 32 zu verschieben.

Die Versorgung der Kammer 34 mit Druckluft erfolgt über eine axiale Bohrung 44, die sich von einer Druckluftdrehverbindung 46 an einem Längsende des Körpers 14 bis in die Mitte des Körpers 14 erstreckt. Sie ist verbunden mit einer radialen Bohrung 47, in der ein T-Stück 48 befestigt ist. Von dem T-Stück 48 gehen zwei Rohrleitungen 49 aus, die an die Kammer 34 jeweils eines der zwei Hilfszugringe 09 angeschlossen sind. Die Rohrleitungen 49 sind flexibel, so dass die Hilfszugringe 09 an dem Körper 14 in gewissen Grenzen axial verschoben werden können, ohne dafür die Rohrleitungen 49 lösen zu müssen.

Ein nicht dargestelltes Ventil zum Öffnen und Schließen der Druckluftzufuhr ist an der Druckluftdrehverbindung 46 angeordnet.

In dem Spalt 31 ist ein Trägerring 36 gehalten. Der Durchmesser des Trägerrings 36 ist in einem Normalbetriebszustand der Zugvorrichtung, in der die ringförmige Kammer 34 nicht mit Druckluft beaufschlagt ist, geringfügig kleiner als der des Hauptzugrings 08, so dass. die Kontaktfläche 37 des Trägerrings 36 die Papierbahn 04 nicht berührt.

Wenn jedoch Druckluft auf die Kammer 34 gegeben wird und der Zylinderring 33 den Spalt 31 verengt, wie in Fig. 3 gezeigt, nimmt der Durchmesser des Trägerrings 36 zu, so dass seine Kontaktfläche 37 in Kontakt mit der Papierbahn 04 kommt. So kann, wenn ein Sensor 05 wie etwa eine der Lichtschranken eine Störung des Transports der Papierbahn 04 in der Zugvorrichtung oder in ihr vor-oder nachgeordneten Teilen der Druckmaschine erfasst, durch Druckbeaufschlagung der Kammer 34 der Trägerring 36 des Hilfszugrings 09 aufgeweitet werden. Dadurch wird die Papierbahn 04 zwischen dem Hilfszugring 09 und der gegenüberliegenden Zugwalze 02 eingeklemmt und eine sichere Geradeausführung der Papierbahn 04 bleibt selbst dann gewährleistet, wenn die Klemmung zwischen dem benachbarten Hauptzugring 08 und der gegenüberliegenden Zugwalze 02 bereits verloren gegangen ist.

Um die gewünschte Verformung des Trägerrings 36 zu erreichen, gibt es diverse Ausführungsmöglichkeiten. Eine erste, einfache Möglichkeit ist, den Trägerring 36 einschließlich seiner Kontaktfläche 37 aus einem gummielastisch verformbaren Material zu bilden, das einem vom Backen 32 ausgeübten Druck radial nach außen ausweicht.

Dabei verhindert der trapezförmige, zum Boden des Spalts 31 verbreiterte Querschnitt des Spalts 31, dass der Trägerring 36 unter Druck auf einem Teil seines Umfangs vom Boden des Spalts 31 abhebt, was zu einer entlang des Umfangs ungleichförmigen Aufweitung des Trägerrings 36 und damit zu einer unsicheren Klemmung der Papierbahn 04 am Hilfszugring 09 führen könnte.

Bei der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausgestaltung besteht der Trägerring 36 aus einem festen Kunststoffmaterial mit geringer Dehnbarkeit. Er ist in Umfangsrichtung in eine Mehrzahl von Stücken unterteilt und von einem dehnbaren äußeren Band 38 umgeben, welches die Kontaktfläche 37 für den Kontakt mit der Papierbahn 04 bildet. Um die einzelnen Stücke des Trägerrings 36 unter axialem Druck radial nach außen zu treiben, ist in einer radialen, nach innen offenen Ringnut 39 des Trägerrings 36 ein flexibles Element 41 untergebracht, welches dazu neigt, sich unter axialem Druck radial auszudehnen. Bei diesem flexiblen Element 41 kann es sich z. B. um einen mit einem inkompressiblen Fluid gefüllten Schlauch, einen Ring aus einem wenig kompressiblen, insbesondere geschlossen porigen Schaumstoffmaterial, z. B. einen Polyrethanschaum mit einer Dichte zwischen 30 und 50 g/l, eine zu einem Torus geformte Schraubenfeder oder dergleichen handeln. Insbesondere die zweite und dritte Alternative sind zweckmäßig, da nach dem Einsatz des Hilfszugrings 09, wenn der Druck aus der Kammer 34 wieder abgelassen wird, die Elastizität des Schaumstoffmaterials bzw. der Feder eine Rückkehr des Trägerrings 36 in seinen normalen Zustand mit geringem Durchmesser unterstützt.

Wie in Fig. 4 gezeigt, kann die Kontaktfläche 37 des Hilfszugrings 09 anstatt aus einem elastischen dehnbaren Band 38 auch aus einem wenig flexiblen Material geringer Dehnbarkeit gebildet sein. Dieses Material ist zu einem Reifen 42 geformt, der den Trägerring 36 umgibt und in Umfangsrichtung ein oder mehrere Schlitze 43 aufweist.

Jedes durch Schlitze 43 abgeteilte Stück des Reifens 43 ist an einem darunterliegenden Stück des Trägerrings 36 befestigt und liegt auf benachbarten Stücken lose auf, um eine Auseinanderbewegung von dessen Stücken in Umfangsrichtung im Falle einer Durchmesservergrößerung des Hilfszugrings 09 zu erlauben. Bei dieser Konstruktion verbreitern sich bei einer Durchmesservergrößerung des Hilfszugrings 09 die Schlitze 43, ohne dass das Material des Reifens 42 gedehnt wird.

Der Schlitz 43 verläuft zweckmäßigerweise schraubenlinienförmig entlang der Kontaktfläche 37, so dass in jeder Drehstellung des Hilfszugrings 09 ein Teil des Reifens 42 mit der Papierbahn 04 in Kontakt kommen kann.

Fig. 5 zeigt einen Hilfszugring 51 einer Zugvorrichtung gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung in einem Schnitt analog dem der Fig. 2. Der Hauptzugring 08 dieser Ausgestaltung unterscheidet sich nicht von der Ausgestaltung der Fig. 2 und ist daher in Fig. 5 nicht erneut dargestellt. Beim Hilfszugring 51 der Fig. 5 ist ein Trägerring 52 in gleicher Weise wie beim Hauptzugring 08 der Fig. 2 in einem von einem Kernring 53 und einem Klemmring 54 begrenzten Spalt 56 gehalten. Der Trägerring 52 aus flexibel dehnbarem Material begrenzt eine Kammer 57 am Boden des Spalts 56, die von der zentralen Bohrung 47 des Körpers 14 über eine flexible Rohrleitung 49 und eine durch den Kernring 53 verlaufende Bohrung mit Druckluft beaufschlagbar ist. Durch Beaufschlagen der Kammer 57 mit Druckluft wird der Umfang des Hilfszugrings 51 aufgeweitet und dieser so im Bedarfsfall mit der Papierbahn 04 in Kontakt gebracht.

Bezugszeichenliste 01 Zugwalze 02 Zugwalze 03 Seitengestellplatte 04 Materialbahn, Papierbahn 05 Sensor 06 Lagerbuchse 07 Zahnrad 08 Hauptzugring 09 Hilfszugring 10- 11- 12 Kernring 13 Klemmring 14 Körper (01) 15- 16 Schraube 17 Spalt 18 Trägerring 19 Kontaktfläche 20- 21- 22 Grenzfläche 23 Ring 24 Ring 25- 26 Schraube 27 Fortsatz 28 Kernring 29 Klemmring 30- 31 Spalt 32 Backen 33 Zylinderring 34 Kammer 35- 36 Trägerring 37 Kontaktfläche (36) 38 Band (37) 39 Ringnut 40- 41 Element, flexibles 42 Reifen 43 Schlitz 44 Bohrung 45- 46 Druckluftdrehverbindung 47 Bohrung 48 T-Stück 49 Rohrleitung 50- 51 Hilfszugring 52 Trägerring 53 Kernring 54 Klemmring 55- 56 Spalt 57 Kammer