DE10248974A1

DE10248974A1 - Greiferanordnung in einer Rotationsdruckmaschine

Info

Publication number: DE10248974A1
Application number: DE10248974A
Authority: DE
Inventors: Willi Becker
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2001-11-16
Filing date: 2002-10-21
Publication date: 2003-05-28
Anticipated expiration: 2022-10-22
Also published as: DE10248974B4

Abstract

Eine Greiferanordnung (1) in einer bogenverarbeitenden Maschine (2), insbesondere Bogenrotationsdruckmaschine, mit einer entlang einer Greifersteuerkurve (16) bewegten, die Öffnungs- und Schließbewegung der Greifer (6) bewirkenden Steuerkurvenrolle (12), die durch eine federelastische Anstellkraft an die Greifersteuerkurve (16) angestellt wird, wobei die Greifer (6) an einer Greiferwelle (8) aufgenommen sind, und die Größe der Anstellkraft durch Stellmittel (42) veränderbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Anstellkraft durch einen entlang der Greiferwelle (8) angeordneten Torsionsstab (20) erzeugt wird, der mit seinem ersten Ende (22) mit der Greiferwelle (8) und mit seinem zweiten Ende (28) mit den Stellmitteln (42) verbunden ist, derart, dass die Größe der Anstellkraft durch die Stellmittel (42) in Abhängigkeit von der jeweiligen Position der Steuerkurvenrolle (12) auf der Greifersteuerkurve (16) veränderbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Greiferanordnung in einer Rotationsdruckmaschine, insbesondere einer Bogenrotationsdruckmaschine, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
In Bogenrotationsdruckmaschinen werden die zu bedruckenden Papierbogen von einem Bogenstapel abgenommen und mit Hilfe von Greifern durch die einzelnen Druckwerke der Druckmaschine transportiert, um diese mit ein, zwei oder mehreren Farben zu bedrucken. Die Greifer sind hierbei in bekannter Weise an Greiferwellen befestigt, die in einem Kanal in der Peripherie der jeweiligen Zylinder der Druckmaschine angeordnet sind, welche die Bogen durch die Maschine transportieren.
Das Öffnen und Schließen der auf einer Greiferwelle angeordneten Greifer erfolgt mit Hilfe von Kurvenrollen - nachfolgend als Steuerkurvenrollen bezeichnet - die an einem mit der Greiferwelle drehfest verbundenen Steuerhebel befestigt sind, und mit einer in der Regel ortsfesten Greifersteuerkurve zusammenwirken, welche eine solche Gestalt hat, dass die Greifer zur Übernahme und Übergabe der Bogen zu den jeweils richtigen Zeitpunkten geöffnet und geschlossen werden.
Um sicherzustellen, dass die Steuerkurvenrollen ständig in Kontakt mit ihren zugeordneten Greifersteuerkurven sind, werden die Steuerkurvenrollen mit einer federelastischen Anstellkraft beaufschlagt, die diese gegen die zugeordneten Greifersteuerkurven drängt.
Aus dem japanischen Gebrauchsmuster JP Hei-89130 ist es diesbezüglich bekannt, innerhalb einer als Hohlwelle ausgebildeten Greiferwelle eine Drehfeder oder einen Torsionsstab anzuordnen, der mit seinem ersten Ende am Steuerhebel der Steuerkurvenrolle befestigt ist und dessen zweites Ende mit einem am Zylinder gehaltenen Schneckengetriebe zusammenwirkt, durch welches der Torsionsstab über sein zweites Ende mit einer einstellbaren Vorspannung beauftragt werden kann, welche die Steuerkurvenrolle gegen die Greifersteuerkurve drückt. Das Schneckengetriebe lässt lediglich eine Einstellung der Vorspannung des Torsionsstabes auf einen festen Wert bei stillstehender Maschine zu, so dass bei schnell laufenden Druckmaschinen die Steuerkurvenrolle während ihres gesamten Bewegungsweges entlang der Greifersteuerkurve mit einer vergleichsweise großen Anstellkraft beaufschlagt wird. Die Größe dieser Anstellkraft entspricht im wesentlichen der Mindestanstellkraft, die erforderlich ist, um bei der maximalen Geschwindigkeit der Druckmaschine ein Abheben der Steuerkurvenrolle von der zugehörigen Greifersteuerkurve mit Sicherheit auszuschließen, wenn diese sich aus einem radial außenliegenden Abschnitt der Greifersteuerkurve in einen radial weiter innen liegenden Abschnitt der Greifersteuerkurve bewegt, beispielsweise beim Öffnen der Greifer nach der Übergabe der Bogenvorderkante.
Aufgrund der ständigen hohen Anstellkraft, mit der die Steuerkurvenrolle gegen die Greifersteuerkurve gedrängt wird, unterliegt diese einem hohen Verschleiß.
Aus der DE-PS 9 34 770 ist eine Greiferanordnung in einer Bogenrotationsmaschine bekannt, bei der sich die Haltekräfte der Greifer durch Stellmittel in Form einer sich diametral durch den zugeordneten Druckmaschinenzylinder hindurch erstreckenden Druckfeder während des Betriebs der Druckmaschine verändern lassen, um beispielsweise die Greiferkräfte in Abhängigkeit von der Papierstärke zur Vermeidung eines Herausrutschens der Bogen aus den Greifern erhöhen bzw. erniedrigen zu können. Die Schrift gibt keinen Hinweis darauf, die auf die Steuerkurvenrolle zum Öffnen und Schließen der Greifer wirkende Anstellkraft während des Betriebs der Druckmaschine zu verändern.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Greiferanordnung in einer Bogenrotationsdruckmaschine zu schaffen, bei der die die Steuerkurvenrollen beaufschlagenden federelastischen Anstellkräfte während der Bewegung der Steuerkurvenrollen entlang der zugehörigen Greifersteuerkurven auf ein geringst mögliches Maß reduziert werden können.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die erfindungsgemäße Greiferanordnung besitzt den Vorteil, dass die Anstellkraft oder Andrückkraft auf die Steuerkurvenrolle über den größten Teil der Zylinderumdrehung hinweg auf ein gerade notwendiges Minimum reduziert werden kann, welches erheblich unterhalb des maximalen Wertes liegt, auf den die Anstellkraft ausschließlich an denjenigen Stellen der Greifersteuerkurven kurzzeitig erhöht wird, an denen die Gefahr eines Springens der Steuerkurvenrollen auf der Greifersteuerkurve besteht.
Hierdurch ergibt sich neben einem reduzierten Laufgeräusch der Steuerkurvenrollen auf den Greifersteuerkurven in Folge der verringerten federelastischen Anstellkräfte ein erheblich reduzierter Verschleiß sowie eine Verlängerung der Intervalle, in denen die Steuerkurvenrollen geschmiert werden müssen.
Weiterhin besitzt die erfindungsgemäße Greiferanordnung den Vorteil, dass bei der Verwendung von Torsionsstäben oder Drehstabfedern zur Erzeugung der federelastischen Anstellkräfte diese im Hinblick auf eine optimale Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten bei unterschiedlichen Druckmaschinentypen, beispielsweise im Hinblick auf die Drehwinkelmaße und die Drehwinkelgeschwindigkeiten, optimiert werden können. Zudem ergibt sich durch die über den größten Teil der Greifersteuerkurve hinweg abgesenkten federelastischen Anstellkräfte auf die Steuerkurvenrollen eine reduzierte Vorspannung der jeweiligen Torsionsstäbe, was wiederum zu einer Erhöhung von deren Lebensdauer und damit zu verminderten Wartungskosten führt.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Bogenrotationsdruckmaschine mit einer erfindungsgemäßen Greiferanordnung mit der zugehörigen Greifersteuerkurve und Spannkurve,
Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Greiferanordnung mit einem zugehörigen Druckmaschinenzylinder, und
Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht der erfindungsgemäßen Greiferanordnung mit Teildarstellungen der Greifersteuerkurve und Spannkurve.
Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, umfasst eine erfindungsgemäße Greiferanordnung 1 in einer Bogenrotationsdruckmaschine 2, die an einem Druckmaschinenzylinder 4, beispielsweise an einem in Fig. 1 gezeigten Umführzylinder, angeordnet ist, eine Vielzahl von Greifern 6, die auf einer Greiferwelle 8 in bekannter Weise angebracht sind, und die die Vorderkante eines zu bedruckenden Bogens 10 ergreifen, um diesen durch die Druckmaschine 2 zu führen.
Wie der Darstellung in Fig. 2 und 3 im Detail entnommen werden kann, wird das Öffnen und Schließen der Greifer 6 in bekannter Weise durch eine Steuerkurvenrolle 12 bewirkt, die drehbar mit einem mit der Greiferwelle 8 verbundenen Steuerhebel 14 verbunden ist, und die auf einer zugeordneten Greifersteuerkurve 16 entlang läuft, die gegenüber der sich auf einer Kreisbahn bewegenden Greiferwelle 8, bzw. dem Druckmaschinenzylinder 4, ortsfest angeordnet ist.
Die Greiferwelle 8 ist bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als eine Hohlwelle ausgebildet, die in am Druckmaschinenzylinder 4 befestigten Wellenlagern 18 drehbar gelagert ist.
Wie der Darstellung in Fig. 2 weiterhin entnommen werden kann, ist innerhalb der Hohlwelle 8 ein Torsionsstab 20 angeordnet, der mit seinem ersten Ende 22 formschlüssig am Steuerhebel 14 befestigt ist. Das erste Ende 22 des Torsionsstabes 20 kann hierzu (vgl. Fig. 3) beispielsweise rechteckig, quadratisch oder vieleckig ausgebildet sein, und in eine entsprechend rechteckig, quadratisch oder vieleckig ausgestaltete Ausnehmung 24 eingreifen, die vorzugsweise im Bereich des Drehzentrums 26 der Greiferwelle 8 im Steuerhebel 14 gebildet ist.
Gemäß der Darstellung von Fig. 2 ist das zweite Ende 28 des Torsionsstabes 20 mit einem Spannhebel 30 verbunden, an dem eine Spannrolle oder Spannkurvenrolle 32 drehbar befestigt ist, die auf einer Spannkurve 34 abrollt. Der Spannhebel 30 ist vorzugsweise über Lager 36 drehbar auf der Greiferwelle 8 gelagert und ist mit dem zweiten Ende 28 des Torsionsstabes 20 über einen Mitnehmer 40 verbunden, der in gleicher Weise wie der Steuerhebel 14 mit einer beispielsweise rechteckigen oder quadratischen Öffnung 38 versehen sein kann, in die das entsprechend ausgebildete zweite Ende 28 des Torsionsstabes 20 eingreift. Der Spannhebel 30, die Spannrolle 32 sowie der Mitnehmer 40 bilden hierbei zusammen mit der Spannkurve 34 Stellmittel 42, die den Torsionsstab 20 in der Weise mit einem Drehmoment beaufschlagen, dass die Steuerkurvenrolle 12 in Folge der Drehelastizität des Torsionsstabes 20 mit einer federelastischen Anstellkraft beaufschlagt wird, welche die Steuerkurvenrolle 12 gegen die Greifersteuerkurve 16 drängt.
Wie der Fig. 2 im Detail entnommen werden kann, sind der Steuerhebel 14 und der Spannhebel 30 in der Weise zueinander ausgerichtet, dass bei vorgespanntem Torsionsstab 20 die Steuerkurvenrolle 12 gegen die zugehörige Greifersteuerkurve 16 gedrängt wird, und das in entsprechender Weise in entgegengesetzter Richtung wirkende Drehmoment des vorgespannten Torsionsstabes 20 gleichzeitig den Spannhebel 30 in Richtung der Spannkurve 34 mit einem im wesentlichen gleich großen, aber entgegengesetzten Drehmoment beaufschlagt, so dass die Spannrolle 32 gegen die zugehörige Spannkurve 34 gedrängt wird. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung der Greiferanordnung 1 ergibt sich der Vorteil, dass ein und derselbe Torsionsstab 20 dazu verwendet werden kann, sowohl die Steuerkurvenrolle 12, als auch die Spannrolle 32 gegen ihre zugehörigen Laufflächen an der Greifersteuerkurve 16 bzw. der Spannkurve 34 zu drängen, so dass keine weiteren Bauteile, wie beispielsweise zusätzliche Federn etc., benötigt werden.
Durch den Einsatz der Stellmittel 42 ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Greiferanordnung 1 die Möglichkeit, dass die Größe der federelastischen Anstellkraft, mit der die Steuerkurvenrolle 12 gegen die zugehörige Greifersteuerkurve 16 gedrängt wird, bei laufender Druckmaschine in einer vorgegebenen Weise erhöht oder erniedrigt werden kann, um die Anstellkraft zur Schonung der Steuerkurvenrolle 12 sowie der zugehörigen Greifersteuerkurve 16 nach Möglichkeit an jeder Winkelposition des Zylinders 4 auf ein erforderliches Mindestmaß zu reduzieren.
Wie der Darstellung von Fig. 1 zu entnehmen ist, weist die Spannkurve 34 in einem Bereich BI der Greifersteuerkurve 16, in welchem die Greifer 6 geöffnet sind, einen Abstand RI vom Drehzentrum 44 des Zylinders 4 auf, in dem die Vorspannung des Torsionsstabes 20, und damit die federelastische Anstellkraft auf die Steuerkurvenrolle 12, einen kleinen bis mittleren Wert annimmt.
In einem Bereich BII der Greifersteuerkurve 16, in dem sich die Greifer 6 in einem geschlossenen Zustand befinden, ist die Lauffläche der Spannkurve 34 in einem verglichen mit dem Abstand RI verringerten Abstand RII angeordnet. In diesem vergleichsweise großen und gegenüber dem Drehzentrum 44 radial zurückgesetzten Bereich BII wird der Torsionsstab 20 durch die Stellmittel 42 aufgrund der radial weiter innen laufenden Spannrolle 32 mit einer minimalen Vorspannung beaufschlagt, so dass in entsprechender Weise die auf die Steuerkurvenrolle 12 wirkende federelastische Anstellkraft ebenfalls einen minimalen Wert annimmt. Das Absenken der Vorspannung des Torsionsstabes 20 ist möglich, da die in Fig. 3 schematisch dargestellten Greifer-Einzelfedern 46 einerseits die Haltekraft für den Bogen erzeugen, und sich andererseits in bekannter Weise an mit der Greiferwelle 8 verbundenen Armen 48 abstützen, wodurch die Steuerkurvenrolle 12 mit einer zusätzlichen und damit ausreichenden Anpresskraft beaufschlagt wird, so dass ein Abheben der Steuerkurvenrolle 12 von der zugeordneten Greifersteuerkurve 16 wirksam verhindert wird. Ohne die Entlastung der Steuerkurvenrolle 12 würde es in diesem, einen großen Winkelbereich einnehmenden Bereich BII der Greifersteuerkurve 16 zu einer maximalen Belastung der Steuerkurvenrolle 12 kommen, da sowohl die Summe der Greifer-Einzelfedern 46, als auch die Kraft durch den maximal vorgespannten Torsionsstab 20 auf die Steuerkurvenrolle 12 wirken würden.
In dem mit BIII bezeichneten Bereich der Greifersteuerkurve 16, an dessen Anfang sich die Greifer 6 kurz vor dem Öffnen und an dessen Ende sich die Greifer 6 kurz nach dem Öffnen befinden, wird die Steuerkurvenrolle 12 durch eine entsprechende Auslenkung der Spannrolle 32 durch einen in Fig. 3 vergrößert dargestellten radial außenliegenden Abschnitt der Spannkurve 34 mit Abstand RIII mit einer erhöhten Anstellkraft beaufschlagt, wobei der Torsionsstab 20 maximal vorgespannt ist, um ein Abheben der Steuerkurvenrolle 12 beim Öffnen der Greifer mit Sicherheit auszuschließen.
Gemäß einer weiteren, in Fig. 3 schematisch dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird die Spannkurve 34 durch ein gestellfestes Kurvensegment gebildet, welches ausschließlich im Bereich BIII der Greifersteuerkurve 16 angeordnet ist, in der die Gefahr eines Abhebens der Steuerkurvenrolle 12 besteht. Im übrigen Bereich BI und BII der Greifersteuerkurve 16 liegt der Spannhebel 30 gemäß der gestrichelten Darstellung von Fig. 3 auf einem Anschlag 50 auf, so dass der Vorspannweg des Torsionsstabes 20 verkleinert wird und die Steuerkurvenrolle 12 mit einer reduzierten federelastischen Anstellkraft beaufschlagt wird. Der Anschlag 50, auf dem der Spannhebel 30 in den Bereichen BI und BII aufliegt, ist dabei vorzugsweise am Zylinder 4 befestigt und bewegt sich mit diesem mit.
Um die Möglichkeit einer dynamischen Anpassung der federelastischen Anstellkraft zu ermöglichen, kann es weiterhin vorgesehen sein, dass die Spannkurve 34, beispielsweise durch Verdrehen der zugehörigen Spannkurvenscheibe, bzw. des gestellfesten Kurvensegments in Umfangsrichtung des Zylinders 4 in ihrer Winkelposition verändert wird, so dass z. B. bei einer Erhöhung der Geschwindigkeit der Druckmaschine gewünschtenfalls die Phasenlage der Anstellkraft angepasst werden kann.
In gleicher Weise ist es möglich, die Spannkurve 34, insbesondere durch Verschieben des Kurvensegments von Fig. 3 in radialer Richtung zu verändern, um die Größe der Anstellkraft bei laufender Druckmaschine 2 geschwindigkeitsabhängig, z. B. ferngesteuert, anpassen zu können. Damit ist die größtmögliche Optimierung bezüglich der Lebensdauer der Steuerkurvenrolle 12 erreicht. Liste der Bezugszeichen 1 Erfindungsgemäße Greiferanordnung
2 Bogenrotationsdruckmaschine
4 Umführzylinder
6 Greifer
8 Greiferwelle
10 Bogen
12 Steuerkurvenrolle
14 Steuerhebel
16 Greifersteuerkurve
18 Wellenlager
20 Torsionsstab
22 erstes Ende des Torsionsstabes
24 Ausnehmung
26 Drehzentrum der Greiferwelle
28 zweites Ende des Torsionsstabes
30 Spannhebel
32 Spannrolle
34 Spannkurve
36 Lager
38 Öffnung
40 Mitnehmer
42 Stellmittel
44 Drehzentrum des Zylinders
BI Bereich mit mittlerer bis kleiner Vorspannung
BII Bereich mit sehr kleiner Vorspannung
BIII Bereich mit sehr großer Vorspannung
RI Radialer Abstand der Kurvenbahn in Bereich BI
RII Radialer Abstand der Kurvenbahn in Bereich BII
RIII Radialer Abstand der Kurvenbahn in Bereich BIII
46 Greifer-Einzelfeder
48 Arme
50 Anschlag

Claims

1. Greiferanordnung (1) in einer bogenverarbeitenden Maschine (2), insbesondere Bogenrotationsdruckmaschine, mit einer entlang einer Greifersteuerkurve (16) bewegten, die Öffnungs- und Schließbewegung der Greifer (6) bewirkenden Steuerkurvenrolle (12), die durch eine federelastische Anstellkraft an die Greifersteuerkurve (16) angestellt wird, wobei die Greifer (6) an einer Greiferwelle (8) aufgenommen sind, und die Größe der Anstellkraft durch Stellmittel (42) veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anstellkraft durch einen entlang der Greiferwelle (8) angeordneten Torsionsstab (20) erzeugt wird, der mit seinem ersten Ende (22) mit der Greiferwelle (8) und mit seinem zweiten Ende (28) mit den Stellmitteln (42) verbunden ist, derart, dass die Größe der Anstellkraft durch die Stellmittel (42) in Abhängigkeit von der jeweiligen Position der Steuerkurvenrolle (12) auf der Greifersteuerkurve (16) während des Maschinenbetriebs veränderbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellmittel (42) eine Spannkurve (34) sowie eine darauf ablaufende Spannrolle (32) umfassen, die auf das zweite Ende (28) des Torsionsstabes (20) wirkt.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Torsionsstab (20) innerhalb der Greiferwelle (8) angeordnet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkurvenrolle (12) an einem an der Greiferwelle (8) befestigten Steuerhebel (14) und die Spannrolle (32) an einem mit dem zweiten Ende (28) des Torsionsstabes (20) verbundenen Spannhebel (30) aufgenommen ist, wobei der Steuerhebel (14) und der Spannhebel (30) in der Weise zueinander angeordnet sind, dass bei vorgespanntem Torsionsstab (20) die Steuerkurvenrolle (12) gegen die zugehöriger Greifersteuerkurve (16) und die Spannrolle (32) gegen die zugehörige Spannkurve (34) gedrängt wird.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerhebel (14) auf der Greiferwelle (8) befestigt ist.

6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ende (22) des Torsionsstabes (20) formschlüssig am Steuerhebel (14) aufgenommen ist.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannhebel (30) gegenüber der Greiferwelle (8) verdrehbar auf dieser gelagert ist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende (28) des Torsionsstabes (20) formschlüssig am Spannhebel (30) aufgenommen ist.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannkurve (34) eine solche Form aufweist, dass die auf die Steuerkurvenrolle (12) wirkende Anstellkraft in den Bereichen (BIII) der Greifersteuerkurve (16) erhöht wird, in denen die Gefahr eines Abhebens der Steuerkurvenrolle (12) von der Greifersteuerkurve (16) besteht.

10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannkurve (34) als ein gestellfestes Kurvensegment ausgebildet ist.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kurvensegment mit einem sich mit der Greiferwelle (8) mitbewegenden Anschlag (50) zusammenwirkt, derart, dass die auf die Spannrolle (32) wirkende Anstellkraft in dem Bereich (BIII) der Greifersteuerkurve (16) erhöht wird, in dem die Gefahr eines Abhebens der Steuerkurvenrolle (12) von der Greifersteuerkurve (16) besteht, im übrigen Bereich (BI, BII) der Greifersteuerkurve (16) jedoch einen durch den Anschlag (50) bestimmten kleineren Wert einnimmt.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Spannkurve (34) bezüglich der Spannrolle (32) veränderbar ist, um die Größe und/oder Phasenlage der Anstellkraft einstellen zu können.

13. Bogenrotationsdruckmaschine, gekennzeichnet durch eine Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.