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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung, bei der ein erster Zylinder
und ein an diesen angestellter zweiter Zylinder einen Spalt bilden
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Als
Werkzeuge zum Führen
von Materialbahnen oder zum Bearbeiten ihrer Oberflächen werden
häufig
Paare von Zylindern eingesetzt, die mit parallelen Achsen drehbar
angeordnet sind und einen Spalt begrenzen, durch den die Materialbahn verläuft, wobei
sie entlang einer zu den Achsen parallelen Klemmlinie einem Druck
durch die Zylinder ausgesetzt ist, der eine Führungswirkung auf die Bahn
hat bzw. die Bearbeitung bewirkt. Dieser Druck muss gleichmäßig über die
Länge der
Klemmlinie verteilt sein, bei bearbeitenden Walzen, um eine über die
Breite der Bahn hinweg gleichmäßige Qualität der Bearbeitung
zu gewährleisten,
und bei führenden Walzen,
um Ungleichmäßigkeiten
des zwischen Walzen und Bahn auftretenden Schlupfs über die
Breite der Bahn hinweg zu vermeiden, die zu einer Verzerrung der
Bahn in sich führen
können.
Eine solche Verzerrung kann beim Drucken auf die Bahn Ursache von
Passerfehlern sein.
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Ein
wichtiger Grund für
das Auftreten von Ungleichmäßigkeiten
der Druckverteilung entlang der Klemmlinie ist die Eigenverformung
der Walzen unter ihrem eigenen Gewicht. So ist bekannt, dass die
Formzylinder von Tiefdruckmaschinen, insbesondere solche von großer Breite
in der Größenordnung von
1,5 bis 4 m, unter ihrem Eigengewicht zum Durchhängen neigen. Dadurch nimmt
der Druck entlang der Klemmlinie zwischen einem solchen Formzylinder
und einem darüber
angeordneten Gegendruckzylinder zur Mitte der Papierbahn hin ab.
Aus diesem Grund wird in bekannten Tiefdruckmaschinen der Gegendruckzylinder
ebenfalls verbogen, um die äußere Form
des Gegendruckzylinders der Verbiegung des Formzylinders anzupassen
und zwischen den beiden Zylindern den Druck gleichmäßig über die Klemmlinie
zu verteilen.
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So
ist beispielsweise aus der
DE
30 33 230 C2 ein Gegendruckzylinder für eine Tiefdruckmaschine bekannt,
dessen Mantel im Bereich seiner Enden durch Wälzlager drehbar gelagert in
verstellbaren Lagerschilden aufgenommen ist. An aus dem Mantel herausgeführten Enden
einer den Mantel durchsetzenden Welle greift jeweils ein bezüglich der
Welle in radialer Richtung betätigbares
Stellglied an, das am zugeordneten Lagerschild abgestützt ist.
Mit dem Stellglied wird der Mantel des Gegendruckzylinders verbogen
und seine äußere Form
an die Form eines an ihn angestellten Formzylinders angepasst.
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Auch
aus der
DE 100 23
205 A1 ist ein Gegendruckzylinder bekannt, der in einer
Tiefdruckmaschine mit einem Formzylinder zusammenwirkt. Bei diesem
Gegendruckzylinder wird eine variierbare Anpassung an den Formzylinder
dadurch erreicht, dass sich jeweils am Ende des Gegendruckzylinders
zwischen einer festen Welle und einem rotierenden Mantel ein Linearantrieb
befindet, der in vertikaler radialer Richtung nach unten gegen einen
Innenring eines Wälzlagers
wirkt, während
der mittlere Bereich des Mantels drehbar, aber nicht verschiebbar
an der Welle gehalten ist.
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Eine
exakte, passerfehlerfreie Bahnführung ist
insbesondere bei Tiefdruckmaschinen großer Breite auch dadurch erschwert,
dass es äußerst schwierig
ist, Formzylinder mit großer
Länge herzustellen,
die über
die Länge
einen exakt konstanten Durchmesser aufweisen. Meist ist ein solcher
Formzylinder in der Mitte geringfügig dicker als an seinen Rändern. Eine
zwischen dem Formzylinder und einem Gegendruckzylinder auf eine
zwischen ihnen hindurchgeführte
Bahn ausgeübte
Zugkraft ist folglich in der Mitte größer als an den Rändern der
Bahn.
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Als
Folge davon wird innerhalb der Papierbahn entlang deren Breite ein
ungleichmäßiges Spannungsprofil
erzeugt. Da die Papierbahnen bei einer Verarbeitung in einer solchen Maschine
Feuchtigkeit aufnehmen, nimmt ihre Dehnbarkeit zu, so dass es zu
einer entsprechend dem Spannungsprofil ungleichmäßigen Streckung der Bahnen
kommen kann. Passerfehler können
die Folge sein.
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Passerfehler
zwischen der Mitte und einem Rand der Bahn könnten mit Hilfe einer zwischen
zwei Druckspalten verschränkt
angeordneten Einlaufwalze kompensiert werden. Nachteil ist dabei
jedoch, dass dadurch auf der anderen Seite der Papierbahn die Passerfehler
um so größer werden,
und dass die Gefahr eines seitlichen Abdriftens der Papierbahn besteht.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung, bei der ein
erster Zylinder und ein an diesen angestellter zweiter Zylinder
einen Spalt bilden zu schaffen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Die
mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass die Vorrichtung es mit einfachen Mitteln ermöglicht,
den effektiven Weg der Materialbahn, z. B. der Papierbahn von einem Fixpunkt
wie etwa einer Leitwalze, der vor dem Spalt liegt, zu einem hinter
dem Spalt liegenden Fixpunkt über
die Breite der Papierbahn hinweg variabel zu machen. Die aus dieser
Variabilität
der Weglänge
resultierende Inhomogenität
der Bahnspannung kann so eingestellt werden, dass sie die durch
eine Verdickung des Formzylinders verursachte Inhomogenität exakt
kompensiert. Die Streckung der Bahn kann so auf ihrer gesamten Breite
einheitlich gemacht werden, wodurch ein passerfehlerfreier Druck
auf der gesamten Breite der Papierbahn möglich wird.
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Vorzugsweise
hat eine Welle der Vorrichtung, um die der erste Zylinder drehbar
ist, zwei Endabschnitte und einen Mittelabschnitt, die den ersten Zylinder
an seinen Enden bzw. der Mitte abstützen, und wenigstens ein Stellglied,
das angeordnet ist, um die Endabschnitte und den Mittelabschnitt
gegeneinander in einer zur Achse des ersten Zylinders senkrechten
Richtung zu verschieben und so den ersten Zylinder zu biegen. Wenn
die Verschiebungsrichtung des Stellglieds mit einer durch die Achse
des ersten Zylinders und durch die Achse des zweiten Zylinders definierten
Ebene einen Winkel bildet, kann dieses Stellglied allein genügen, um
die für
die Erfindung erforderliche Krümmung
der Klemmlinie zu bewirken.
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Vorzugsweise
ist die Stellrichtung dieses wenigstens einen Stellglieds um die
Achse des ersten Zylinders drehbar.
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Es
ist auch möglich,
wenigstens zwei Stellglieder vorzusehen, die die Abschnitte der
Welle gegeneinander in verschiedene Richtungen verschieben. Vorzugsweise
bilden diese Richtungen einen rechten Winkel. Aus einer Überlagerung
der Verschiebungen in diesen beiden Richtungen resultiert eine Gesamtverschiebung
in einer Richtung, die mit der Ebene der Zylinderachsen einen je
nach Betrag der einzelnen Verschiebungen beliebigen Winkel bildet.
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Die
Stellrichtung eines dieser zwei Stellglieder liegt vorzugsweise
in der Ebene der Achsen.
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Bevorzugt
ist an jedem Ende des ersten Zylinders ein Endabschnitt herausgeführt, und
an wenigstens einem dieser Endabschnitte ist außerhalb des Zylinders wenigstens
eines der Stellglieder angeordnet.
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Mit
Hilfe von einander diametral entgegengesetzten Stellgliedern kann
eine Krümmung
der Klemmlinie sowohl mit in Laufrichtung der Materialbahn ausgelenktem
Mittelabschnitt als auch mit entgegen der Laufrichtung ausgelenktem
Mittelabschnitt bewirkt werden.
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Wenigstens
eines der Stellglieder kann eine Stellschraube sein.
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Es
ist auch möglich,
eines der Stellglieder als hydraulisches Stellglied auszuführen.
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Vorteilhafterweise
umfasst die Vorrichtung wenigstens ein Lager, z. B. ein Wälzlager
zwischen dem ersten Zylinder und der Welle.
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Ebenfalls
vorteilhaft weist der erste Zylinder eine Gummioberfläche auf.
Deren Nachgiebigkeit macht es einfacher, eine gleichmäßige Druckverteilung
entlang der Klemmlinie einzustellen.
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Vorteilhafterweise
stehen die Stellglieder in Kontakt mit einem Kreislauf für ein Kühl- oder Schmiermittel.
Dann sollte an den Stellgliedern jeweils wenigstens ein Dichtungselement
vorgesehen sein.
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Bevorzugterweise
ist der zweite Zylinder ein Formzylinder.
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Besonders
bevorzugt ist die Vorrichtung Teil einer Tiefdruckmaschine.
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Ganz
besonders bevorzugt beträgt
eine Länge
des ersten Zylinders zwischen 1,5 m bis 4 m, so dass mit der Vorrichtung
Materialbahnen von entsprechender Breite verarbeitet werden können.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im
folgenden näher
beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 einen Querschnitt durch
ein Druckwerk einer Tiefdruckmaschine in schematischer Darstellung;
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2 eine schematische Vorderansicht
der Zylinder des Druckwerks mit übertriebener
Durchbiegung;
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3 eine Seitenansicht des
Druckwerks;
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4 einen Längsschnitt
durch einen Gegendruckzylinder;
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5 eine erste räumliche
Darstellung eines Lagers für
den Gegendruckzylinder;
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6 eine zweite räumliche
Darstellung eines Lagers für
den Gegendruckzylinder;
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7 einen Schnitt A – A durch
das in 5 dargestellte
Lager;
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8 eine Seitenansicht des
Druckwerks aus 3;
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9 eine Seitenansicht mit
einer Abwandlung des Druckwerks;
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10 ein Längsschnitt durch einen alternativen
Gegendruckzylinder;
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11 ein weiterer Längsschnitt
durch einen alternativen Gegendruckzylinder;
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12 ein schematischer Längsschnitt durch
den alternativen Gegendruckzylinder in der Draufsicht;
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13 ein Stellglied in räumlicher
Darstellung;
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14 einen vergrößerten Ausschnitt
aus den in 10 und 11 gezeigten Längsschnitten;
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15 einen Querschnitt durch
den Gegendruckzylinder auf Höhe
eines Stellgliedes.
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In 1 ist ein an sich bekanntes
Druckwerk einer Tiefdruckmaschine schematisch im Querschnitt dargestellt.
Es besteht aus einem ersten Zylinder 06 und einem zweiten
Zylinder 02, die einen Spalt 07 begrenzen, durch
den als Materialbahn 04 eine zu bedruckende Papierbahn 04 geführt und
entlang einer zur Ebene der 1 senkrechten
Klemmlinie 08 eingeklemmt ist. Der zweite Zylinder 02 ist
mit einer gravierten Kupferoberfläche versehen. Es handelt sich bei
dem zweiten Zylinder 02 um einen in einen Farbkasten 01 eintauchenden
Formzylinder 02, der auf hier nicht näher dargestellte und an sich
bekannte Weise leicht demontierbar in einem in der 1 nicht gezeigten Gestell gelagert und
mit einem Antrieb gekoppelt ist. Ein Rakel 03 zum Abrakeln
von überschüssiger,
von dem Formzylinder 02 aus dem Farbkasten 01 mitgenommener
Farbe ist an den Formzylinder 02 angestellt. Der erste
Zylinder 06 ist ein Gegendruckzylinder 06. Er
ist an den Formzylinder 02 angepresst gehalten und wird
von diesem durch Reibung mitgenommen. Unter der Wirkung der durch
einen Pfeil verdeutlichten Anpresskraft und seines Eigengewichts
biegt sich der Formzylinder 02 in der Mitte durch, wie
in 2 und in der Seitenansicht
der 3 übertrieben
dargestellt ist. Um auf der gesamten Länge der Klemmlinie 08,
von einem Ende der Zylinder zum anderen, einen gleichmäßigen Druck zu
bewerkstelligen, muss der Gegendruckzylinder 06 der Verbiegung
des Formzylinders 02 folgen, wie 2 weiter erkennen lässt.
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In 4 ist der Gegendruckzylinder 06 im Längsschnitt
gezeigt. Er ist um eine Welle 09 drehbar und weist einen
hohlzylindrischen Mantel 11 auf. Der Mantel 11 verfügt über eine
gummibeschichtete Oberfläche.
Die Welle 09 umfasst zwei entgegengesetzte Endabschnitte 15 und
einen Mittelabschnitt 13. Zwei hohle Zapfen 12 sind
jeweils drehfest mit dem Mantel 11 verbunden und über Lager,
z. B. Wälzlager
in einem Gestell der Tiefdruckmaschine drehbar gehalten. Der Mittelabschnitt 13 ist über seine
Endabschnitte 15 durch die hohlen Zapfen 12 hindurch
verlängert.
Er unterstützt
den mittleren Bereich des Mantels 11 über ein oder mehrere zwischen
ihm und dem Mantel 11 eingefügte Lager 14, z. B.
Wälzlager 14.
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Eine
Lagerbuchse 16, die an beiden Seiten des Gegendruckzylinders
06 am Gestell montiert ist, um die Zapfen 12 aufzunehmen,
ist in 5 und 6 in räumlicher Darstellung und in 7 in einem Schnitt entlang
der Linie A – A
aus 5 gezeigt. Die Lagerbuchse 16 verfügt über eine
Ausnehmung 17, die in einem dem Gegendruckzylinder 06 zugewandten
Bereich großen
Durchmessers jeweils ein einen Zapfen 12 stützendes
Wälzlager
aufnimmt und in einem vom Gegendruckzylinder 06 abgewandten,
engeren Bereich zum Aufnehmen eines Endabschnittes 15 des Mittelabschnitts 13 der
Welle 09 dient, wie in 6 zu
sehen ist. Zwei Anschlüsse 18 dienen
als Zu- bzw. Abfluss für
ein Kühlmittel
oder Schmiermittel, das den Gegendruckzylinder 06 in einem
Kreislauf entlang eines Zwischenraums zwischen dem Mittelabschnitt 13 der
Welle 09 einerseits und dem Mantel 11 und den Zapfen 12 andererseits
durchströmt.
Bei dem Kühlmittel
oder Schmiermittel handelt es sich um ein Thermoöl, das einerseits zur Schmierung
des Gegendruckzylinders 06 dient und andererseits beim Betrieb
des Gegendruckzylinders 06 infolge von Walkarbeit erzeugte
Wärme abführt und
zur Kühlung des
Gegendruckzylinders 06 beiträgt.
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Ferner
ist an der Lagerbuchse 16 ein als Stellglied 19 wirkender
Stößel 19 in
Form eines Messingbolzens 19 vorgesehen, der hydraulisch
verstellbar gegen den in der Lagerbuchse 16 aufgenommenen
Endzapfen des Mittelabschnitts 13 gedrückt wird. Neben dem Stößel 19 sind
zwei diametral zur Mittelachse der Welle 09 angeordnete
Stellschrauben 21 in der Lagerbuchse 16 vorgesehen,
die ebenfalls Stellglieder 21 darstellen. Mit diesen wird
jeweils eine horizontale Kraft auf den Endzapfen ausgeübt. Sowohl
der Stößel 19 als
auch die Stellschrauben 21 sind in Höhe einer Bohrung in der Wand
der Lagerbuchse 16, in die sie eingefügt sind, mit Dichtungselementen 22 versehen,
um einen Austritt des Thermoöls
aus der Lagerbuchse 16 zu vermeiden.
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Um
den Gegendruckzylinder 06 an eine äußere Form des verbogenen Formzylinders 02 anzupassen,
drückt
der Stößel 19 mit
einer Kraft auf den Endzapfen und übt dadurch eine vertikal gerichtete Kraft
auf den Mittelabschnitt 13 aus. Diese Stellkraft wird über die
Wälzlager 14 auf
den Mantel 11 übertragen,
der hierdurch an den sich durchbiegenden Formzylinder 02 in
Anlage bringbar ist. Die Wälzlager 14 stellen
sicher, dass trotz der erheblichen Druck- und Verformungskräfte der
Mantel 11 leicht drehbar bleibt. Sie sind vorzugsweise
als Zylinderrollenlager 14 ausgebildet, um ein Verkanten
des Mantels 11 am Mittelabschnitt 13, das die
Drehbarkeit beeinträchtigen
könnte,
zu verhindern. Das radiale Spiel zwischen dem Mittelabschnitt 13 und
dem zylinderförmigen
Mantel 11, d. h. die Breite des öldurchflossenen Zwischenraums,
ist dabei ersichtlich so bemessen, dass es bei einer unter der Wirkung
der vom Stößel 19 aufgebrachten
Kraft eventuell erfolgenden Durchbiegung des Mittelabschnitts 13 an
keiner Stelle zu einem schleifenden Kontakt zwischen diesem und dem
Mantel 11 kommt. In der Praxis beträgt dieser Abstand wenige Millimeter.
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Da
der Mittelabschnitt 13 lediglich die vom Stößel 19 aufgebrachte
Kraft auf den Mantel 11 zu übertragen hat, genügt an sich
ein im Bereich der Mitte des Mantels 11 angeordnetes Wälzlager 14.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel
sind zwei symmetrisch zur Mantelmitte angeordnete Wälzlager 14 vorgesehen,
deren gegenseitige Entfernung etwa einem Drittel der Nutzlänge des
Mantels 11 entspricht. Dies ermöglicht es dem Mantel 11,
in seinem zwischen den Wälzlagern 14 liegenden
mittleren Bereich gegebenenfalls einem Druck des Formzylinders 02 ein Stück weit
nachzugeben.
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Zusätzlich zu
der durch den Stößel 19 bewirkten
vertikalen Verbiegung des Mantels 11 wird mittels der Stellschrauben 21 eine
horizontale Verbiegung des Mantels 11 in Laufrichtung oder
entgegen einer Laufrichtung der Papierbahn 04 bewirkt. Diese
zusätzliche
horizontale Verbiegung dient dem Ausgleich von Registerfehlern,
die bei der Herstellung einer auf dem Formzylinder 02 umfänglich aufgebrachten
Form häufig
auftreten.
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8 zeigt die Wirkung der Überlagerung der
durch den Stößel 19 ausgeübten vertikalen
Kraft und der von den Stellschrauben 21 ausgeübten horizontalen
Kraft, in der 8 jeweils
durch mit 19 bzw. 21 bezeichnete Pfeile dargestellt,
auf den Endabschnitt 15 der Welle 09. Durch die
Verbiegung des Mantels 11 in Laufrichtung der Papierbahn 04 erfolgt
eine Krümmung
der Klemmlinie 08 ebenfalls in Laufrichtung der Papierbahn 04.
Effektiv erfolgt eine Verschiebung des mittleren Bereichs des Mantels 11 gegenüber den
Endbereichen in eine Richtung, die mit einer durch die Achsen des
Formzylinders 02 und der Welle 09 bzw. des Mantels 11 verlaufenden
Ebene einen Winkel bildet. Daraus resultiert eine entsprechende
Krümmung
der Klemmlinie 08.
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Die
in 8 durch den Stößel 19 und
die Stellschrauben 21 jeweils in der Horizontalen bzw. der
Vertikalen ausgeübten
Kräfte
können
selbstverständlich
durch ihre Resultierende ersetzt werden. Dementsprechend ist es
auch möglich,
die Stellglieder 19 und 21 durch ein einziges,
eine Verschiebung in der Richtung der in 9 gezeigten Resultierenden bewirkendes
Stellglied 19 zu ersetzen. Zu diesem Zweck kann z. B. die
Lagerbuchse 16 um die Achse des Gegendruckzylinders 06 drehbar
am Gestell montiert sein, die Stellschrauben 21 können entfallen,
und die Verformung des Gegendruckzylinders 06 kann allein
mit Hilfe des nun richtungseinstellbaren Stößels 19 realisiert
werden.
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In 10 ist ein Längsschnitt
durch einen alternativen Zylinder 23, und zwar einen Gegendruckzylinder 23,
in Vorderansicht gezeigt, und in 11 ist
ein Längsschnitt
durch den Gegendruckzylinder 23 in Draufsicht gezeigt.
Der Gegendruckzylinder 23 umfasst im Wesentlichen eine
hohle Welle 24, einen Mantel 26, der an seinen
Enden über
Lager, z. B. Wälzlager
drehbar an der Welle 24 gehalten ist, sowie in die Welle 24 eingelassene
und über
einen ringförmigen
Spalt zwischen Welle 24 und Mantel 26 hinweg am
Mantel 26 angreifende, als Stellglieder 27; 28; 29 ausgebildete
Mittel 27; 28; 29 zum Erzeugen einer
inneren Spannung des Gegendruckzylinders 23. Der Mantel 26 ist
mit einer äußeren Gummischicht
versehen. Zapfen der Welle 24, die in axialer Richtung über den
Mantel 26 hinausreichen, sind in einem nicht gezeigten
Gestell einer Tiefdruckmaschine in Lager 43; 44,
z. B. Wälzlagern 43; 44 gelagert, wobei
das Wälzlager 43 als
Pendelrollenlager 43 ausgeführt ist, um ein Verkanten der
Welle 24 im durchgebogenen Zustand zu verhindern.
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Bei
den Stellgliedern 27; 28; 29 wird zwischen
ersten Stellgliedern 27 sowie zweiten Stellgliedern 28 und 29 unterschieden.
Der obere Längsschnitt
der 10 verläuft derart
durch den Gegendruckzylinder 23, dass er die ersten Stellglieder 27 schneidet,
während
der darunter dargestellte Längsschnitt
in 11 derart durch den
Gegendruckzylinder 23 verläuft, dass er die zweiten Stellglieder 28 und 29 schneidet.
Die Stellglieder 27; 28; 29 sind baulich
gleich; sie unterscheiden sich lediglich in ihrer Orientierung.
Die ersten Stellglieder 27 sind in einer ersten Ebene angeordnet
und in gleicher Richtung ausgerichtet; die zweiten Stellglieder 28; 29 sind
in einer zur ersten Ebene orthogonalen zweiten Ebene angeordnet,
wobei die Stellglieder 28 jeweils entgegengesetzt zu den
Stellgliedern 29 ausgerichtet sind.
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In 12 ist ein Längsschnitt
durch den Gegendruckzylinder 23 vereinfacht als schematische Prinzipskizze
gezeigt. Wie in dieser Darstellung zu erkennen ist, umfasst der
Gegendruckzylinder 23 ferner einen Schwingungssensor 46 und
eine Steuereinheit 47, die mit dem Schwingungssensor 46 in Verbindung
steht und die die exemplarisch gezeigten Stellglieder 27 über eine
hydraulische Verbindung ansteuert.
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13 zeigt eine räumliche
Darstellung eines der Stellglieder 27; 28; 29,
während
in 14 die Anordnung
eines solchen Stellgliedes 27; 28 oder 29 im
Gegendruckzylinder 23 als vergrößerter Teilausschnitt eines
Längsschnittes
durch den Gegendruckzylinder 23 ersichtlich ist. 15 zeigt schließlich einen
Schnitt des im Gegendruckzylinder 23 angeordneten Stellgliedes 27; 28; 29 entlang
der in der 14 eingezeichneten
Linie C – C.
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Die
Stellglieder 27; 28; 29 verfügen über einen
kantigen Schaft 31 mit angeformtem Flansch 32, der
mit geringem Spiel und unter Zwischenlage einer Dichtung 33 zwischen Flansch 32 und
Welle 24 in ein Fenster der Welle 24 eingefügt ist.
Die kantige Ausformung des Schaftes 31 wirkt als Verdrehsicherung für das Stellglied 27; 28; 29.
In den Schaft 31 ist ein Druckzylinder 34 eingefügt, in dessen
Kammer ein Kolben 36 unter dem Einfluss von über einen
Hydraulikanschluss 37 zugeführter Hydraulikflüssigkeit
verschiebbar ist. Der Hydraulikanschluss 37 ist in einer von
zwei auf die Kammer mündenden
Bohrungen 48 des Druckzylinders 34 montiert. Die
zweite, in 15 unbestückt gezeigte
Bohrung 48 ist in der Praxis mit einem Blindstopfen oder
mit einem zweiten Hydraulikanschluss 37 versehen, von dem
aus eine Rohrleitung zu einem benachbarten Stellglied führt. Auf
diese Weise können
die Stellglieder 27, 28, 29 zu mehreren
Gruppen von untereinander verbundenen, mit einem gleichen, aber
von Gruppe zu Gruppe unabhängig
steuerbaren Druck beaufschlagten Stellgliedern zusammengefasst werden.
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Der
Kolben 36 trägt
in der dargestellten Ausführung
zwei um eine gemeinsame Achse drehbare Räder 38, die gemeinsam
eine als Wälzlager
wirkende Doppelrolle bilden, die bei ausgefahrenem Kolben 36 auf
einem zwischen dem Mantel 26 und der Welle 24 eingezogenen
Laufring 39 abrollen.
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Wenn
die Stellglieder 27 mit Druck beaufschlagt werden, bewirken
sie eine Durchbiegung des mittleren Bereichs nach unten in 10 bzw. quer zur Ebene der 11. Durch Druckbeaufschlagen der
Stellglieder 28 oder 29 kann eine Durchbiegung wahlweise
nach oben oder nach unten in 11 oder,
bei gleichzeitiger Beaufschlagung der Stellglieder 27,
in einer schräg
zu den Schnittebenen der 10 und 11 orientierten Richtung
erzielt werden. Es ist auch möglich,
die entgegengesetzt orientierten Stellglieder 27; 28 gleichzeitig
zu beaufschlagen, was nicht notwendigerweise zu einer Durchbiegung des
Mantels 26, sondern zu einer Verzerrung seines Querschnitts
zu einer Ellipse führt.
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Wie
in 10 und 11 zu sehen ist, verfügt die Welle 24 beidseitig über Zu-
bzw. Abflüsse 41 für ein Thermoöl, das als
Kühl- bzw.
Schmiermittel für den
Gegendruckzylinder 23 dient. Das Thermoöl fließt dabei über Leitungen 42 in
dem ringförmigen Spalt
zwischen dem Mantel 26 und der Welle 24. Es durchströmt den Gegendruckzylinder 23 in
diesem Spalt über
seine ganze Länge
und verlässt
ihn über entsprechende
Leitungen 42 und Zu- bzw.
Abflüsse 41 an
dessen entgegengesetzter Seite. Auf diese Weise werden die Räder 38 der
Stellglieder 27; 28; 29 einerseits geschmiert,
andererseits führt
das Thermoöl
Reibungswärme
ab, die infolge von an einer äußeren Gummischicht
des Mantels 26 geleisteter Walkarbeit des Mantels 26 sowie
infolge von Reibung entsteht.
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Im
Betrieb der Tiefdruckmaschine rotiert der Mantel 26 des
Gegendruckzylinders 23 um die Welle 24. Zur Erzeugung eines
gleichmäßigen Druckes über einer
Länge der
Klemmlinie 08 muss der Gegendruckzylinder 23 an
eine äußere Form
des Formzylinders 02 angepasst werden. Dies geschieht mit den
Stellgliedern 27; 28; 29. Indem man diese
mit einem hydraulischen Druck beaufschlagt, werden die Kolben 36 ausgefahren,
und die Räder 38 drücken gegen
den Mantel 26, was zu einer Verschiebung des Mantels 26 gegenüber der
Welle 24 führt.
Dadurch kann die äußere Form
des Mantels 26 an eine Durchbiegung oder eine andere Ungleichmäßigkeit
der Gestalt des Formzylinders 02 angepasst und eine gewünschte Druckverteilung
in der Klemmlinie 08 realisiert werden. Vor allem erlaubt
die rechtwinklige Anordnung der ersten Stellglieder 27 und
der zweiten Stellglieder 28 und 29 eine Verbiegung
des Mantels 26 in beliebigen Winkeln bezüglich einer
durch die Achsen des Gegendruckzylinders 24 und des an
ihn angestellten Formzylinders 02 verlaufenden Ebene und
damit die Einstellung einer in Breitenrichtung der Papierbahn 04 variablen
Weglänge
der Bahn zwischen zwei Fixpunkten wie etwa Leitwalzen beiderseits
des Spalts 07.
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Wie
bereits erwähnt,
rotiert der Mantel 26 im Betrieb des Gegendruckzylinders 23 um
die Welle 24. Dabei treten Schwingungen des Gegendruckzylinders 23 auf,
die sich zu großen
Stärken
aufschaukeln können,
wenn die Drehfrequenz des Mantels 26 oder ein ganzzahliges
Vielfaches von ihr einer Resonanzfrequenz des Gegendruckzylinders 23 entspricht.
Die Stärke
dieser Schwingungen wird vom Schwingungssensor 46 gemessen und
das Ergebnis der Messung an die Steuereinheit 47 übergeben.
Sofern die Steuereinheit 47 ein Anwachsen der Stärke der
Schwingungen über
einen vorgegebenen Grenzwert feststellt, der das Vorliegen von Resonanz
anzeigt, steuert sie die Stellglieder 27; 28; 29 hydraulisch
an. Wenn diese gegen den Mantel 26 drücken, bewirken sie eine Durchbiegung
des Mantels 26 und in geringerem Maße auch der Welle 24.
Entsprechend dem von der Steuereinheit 47 aus zugeführten hydraulischen
Druck variiert eine Anpresskraft, mit der jeweils ein Kolben 36 jedes
Stellglieds 27; 28; 29 gegen den Mantel 26 drückt, und
damit die innere Spannung des Mantels 26 und der Welle 24.
Eine Erhöhung
des Drucks entspricht einer Versteifung des Gegendruckzylinders 23 und
damit einer Erhöhung von
dessen Resonanzfrequenz; durch eine Abnahme des Drucks verringert
sich die Resonanzfrequenz. Wenn durch Änderung der Anpresskraft die
Resonanzfrequenz so weit geändert
wird, dass sie nicht mehr mit der Rotationsfrequenz des Mantels 26 übereinstimmt,
gehen die unerwünschten
Schwingungen zurück.
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- 01
- Farbkasten
- 02
- Zylinder,
zweiter, Formzylinder
- 03
- Rakel
- 04
- Materialbahn,
Papierbahn
- 05
-
- 06
- Zylinder,
erster, Gegendruckzylinder
- 07
- Spalt
- 08
- Klemmlinie
- 09
- Welle
- 10
-
- 11
- Mantel
- 12
- Zapfen
- 13
- Mittelabschnitt
- 14
- Lager,
Wälzlager,
Zylinderrollenlager
- 15
- Endabschnitt
- 16
- Lagerbuchse
- 17
- Ausnehmung
- 18
- Anschluss
- 19
- Stellglied,
Stößel, Messingbolzen
- 20
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- 21
- Stellglied,
Stellschraube
- 22
- Dichtungselement
- 23
- Zylinder,
Gegendruckzylinder
- 24
- Welle
- 25
-
- 26
- Mantel
- 27
- Stellglied,
Mittel
- 28
- Stellglied,
Mittel
- 29
- Stellglied,
Mittel
- 30
-
- 31
- Schaft
- 32
- Flansch
- 33
- Dichtung
- 34
- Druckzylinder
- 35
-
- 36
- Kolben
- 37
- Hydraulikanschluss
- 38
- Rad
- 39
- Laufring
- 40
-
- 41
- Zu-/Abfluss
- 42
- Leitung
- 43
- Lager,
Wälzlager,
Pendelrollenlager
- 44
- Lager,
Wälzlager
- 45
-
- 46
- Schwingungssensor
- 47
- Steuereinheit
- 48
- Bohrung