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Die
Erfindung betrifft einen Antrieb für ein Schwingsystem in einem
Bogenführungszylinder
einer Bogenrotationsdruckmaschine gemäß Patentanspruch 1.
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Schwingsysteme
dienen der Wendung von bogenförmigen
Bedruckstoffen in Druckmaschinen. Jedes Schwingsystem umfasst ein
Bogenhaltesystem, das als Saugersystem oder als Greifersystem ausgebildet
ist und mit dem Bogenhaltesystem eines anderen Schwingsystems bei
der Bogenwendung korrelativ zusammenwirkt, woraus für das Schwingsystem
die Bezeichnungen Saugerschwinger bzw. Greiferschwinger abgeleitet
sind.
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Aus
der
DE 30 41 016 A1 ist
ein Bogenführungszylinder
bekannt, der einen Greiferschwinger und einen mit diesem zusammenwirkender
Saugerschwinger umfasst, die über
ein Zahnsegmentpaar miteinander verbunden sind.
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Im
Schöndruck
wird der jeweilige Bogen von dem Greiferschwinger transportiert,
während
der Saugerschwinger inaktiv ist. Im Schön- und Widerdruck übernimmt
der Saugerschwinger den Bogen von der geschlossenen Fläche des
vorgeordneten Zylinders oder der Trommel und übergibt ihn in eingeschwenkter
Lage an den eingeschwenkten Greiferschwinger, der nach dem Ausschwenken
den Bogen an den nachfolgenden Zylinder übergibt.
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Zum
Antrieb des Saugerschwingers ist ein als Kurvenkoppelgetriebe ausgebildetes
Steuergetriebe vorgesehen, dessen Abtriebsglied ein von einer Kurvenscheibe
angetriebener Hebel bildet, der mit einem auf der Schwingerwelle
des Saugerschwingers angeordneten Zahnsegment verbunden ist. Da
die Schwingsysteme über
den Saugerschwinger angetrieben werden, muss dieser stabil ausgeführt werden,
was mit einer größeren zu
bewegenden Masse verbunden ist.
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Nachteilig
ist an diesem System, dass die Einleitung der Antriebsbewegung am
Ende der Welle des Saugerschwingers erfolgt. Das hat eine unerwünschte,
zu Bogenübergabefehlern
führende
Verdrehung des Schwingsystem zur Folge, die mit zunehmendem Abstand
zur Krafteinleitungsstelle zunimmt. Zudem beeinflussen die insbesondere
bei höheren
Maschinengeschwindigkeiten auftretenden Torsionsschwingungen die
Genauigkeit der Bogenübergabe
negativ und führen
zu einem erhöhten
Verschleiß des
Antriebs.
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Aus
der
DE 41 39 667 A1 ist
ein Saugerschwinger und ein mit diesem zusammenwirkender Greiferschwinger
bekannt, dessen Schwingerwelle beidseitig am Bogenführungszylin der
angeordnete Schwingsystemsteuergetriebe zugeordnet sind. Die als
Kurvenkoppelgetriebe ausgebildeten Schwingsystemsteuergetriebe arbeiten
synchron.
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Der
Nachteil dieser Ausführung
besteht in dem hohen mechanischen Aufwand und den großen Genauigkeitsanforderungen
an die Steuerkurven und die sonstigen Getriebeteile, die durch deren
paarweises Zusammenwirken bedingt sind.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorgenannten
Nachteile einen Antrieb für
ein Schwingsystem in einem Bogenführungszylinder einer Bogenrotationsdruckmaschine zu
schaffen, der einen einfachen Aufbau aufweist und die Genauigkeit
der Bogenübergabe
bei der Bogenwendung verbessert.
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Diese
Aufgabe wird mit einem Antrieb, der gemäß den Merkmalen von Patentanspruch
1 ausgebildet ist, gelöst.
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Der
Vorteil dieser Lösung
besteht darin, dass die von dem Schwingersteuergetriebe erzeugte Schwingbewegung
symmetrisch auf die Schwingerwelle übertragen wird. Die Verformung
der von dem Schwingersteuergetriebe angetriebenen Schwingerwelle
infolge der Torsionsbelastung und damit auch die Verformung des
der Schwingerwelle zugeordneten Bogenhaltesystems ist vergleichsweise
gering, so dass in Längsrichtung
in allen Bereichen gleiche Bogenübergabebedingungen
zwischen den korrelativ zusammenwirkenden Bogenhaltesystemen beider Schwingerwellen
vorliegen.
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Die
zum Antrieb der Schwingerwellen benötigten Antriebskräfte werden
von zwei Zahnsegmentpaaren übertragen,
so dass die Belastung für
jedes Zahnsegmentpaar klein ist. Von Vorteil ist weiterhin der geringe
Fertigungs- und Montageaufwand, da der Antrieb mit nur einer Kurvenscheibe
und einem dieser Kurvenscheibe über
eine Rolle zugeordneten Rollenhebel, d.h. unter Verzicht auf weitere
Kurvenscheiben oder weitere Rollenhebel, ausgeführt ist.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung, deren Vorteil in einer platzsparenden
Bauweise besteht, ist die Abtriebswelle koaxial zur Antriebswelle
gelagert. Um dies zu ermöglichen,
ist die Abtriebswelle als Hohlwelle ausgebildet.
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Nach
einer anderen Weiterbildung ist die Krafteinleitungsstelle als formschlüssige Kupplung ausgebildet,
wodurch der Montageaufwand bei Neuinstallationen und Wartungsarbeiten
gesenkt wird. Die Kupplung, die einen geringen Einbauraum benötigt, ist
vorzugsweise in dem Hohlraum angeordnet, der von der als Hohlwelle
ausgebildeten Abtriebswelle umschlossen wird. Die Kupplung ist in
dem Fachmann an sich bekannter Weise ausgeführt.
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Nach
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist die Kupplung durch Verschieben eines Kupplungsteils
auf der Antriebswelle oder der Antriebswelle bzw. durch Verschieben
der Antriebswelle oder der Abtriebswelle schaltbar ausgebildet,
so dass bei Betriebsartwechsel von Schöndruck zu Schön- und Widerdruck
oder zurück
die Schwingbewegung des Schwingsystems in einfacher Weise durch
Verschieben eines der vorgenannten Bauteile wahlweise stillgesetzt
werden kann.
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Mit
der Anordnung nur einer schaltbaren Kupplung verringert sich der
Stellaufwand maßgeblich.
Zur Überwachung
der für
das Schwingsystem eingestellten Betriebsart muss unabhängig von
der jeweiligen Ausführungsform
der Erfindung jeweils nur die Stellung eines Bauteils des Schwingersteuergetriebes
abgefragt werden.
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Nach
einer anderen Ausbildung der Erfindung ist die Antriebswelle des
Schwingersteuergetriebes verschiebbar gelagert und die Kupplung
derart ausgeführt,
dass bei einer Verschiebung der Antriebswelle der Formschluss unverändert erhalten bleibt.
Zum Betriebsartenwechsel kann die Schwingbewegung des Schwingsystems
durch Verschieben der Antriebswelle stillgesetzt werden, wodurch
sich der mit einem Ende der Antriebswelle verbundene Rollenhebel
auf einen anderen, als Rast ausgebildeten Kurvenbahnbereich der
Kurvenscheibe verlagert.
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Die
Torsionsfeder, die die Antriebswelle gemäß einer bevorzugten Weiterbildung
der Erfindung gegen den Bogenführungszylinder
verspannt, hält die
Rolle des Rollenhebels mit der Außenkontur der Kurvenscheibe
in Kontakt. Der Vorteil dieser Weiterbildung besteht darin, dass
der Antrieb mit Hilfe einer vergleichsweise einfachen, nicht als
Topfkurve ausgebildeten Kurvenscheibe realisiert ist.
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Die
Verformungen der Schwingerwelle sind am geringsten, wenn nach einer
anderen Ausführung der
Erfindung die ersten Zahnsegmentpaare derart der angetriebenen Schwingerwelle
zugeordnet sind, dass der axiale Abstand zwischen den ersten Zahnsegmentpaaren
größer ist
als der axiale Abstand zwischen jeweils einem ersten Zahnsegmentpaar
und der diesem nächstliegenden
Lagerstelle der Schwingerwelle am Bogenführungszylinder. Der axiale
Abstand zwischen den Zahnsegmentpaaren ist dabei gleich groß dem doppelten
axialen Abstand oder kleiner als der doppelte axiale Abstand zwischen
jeweils einem ersten Zahnsegmentpaar und dem diesen nächstliegenden
Ende der Schwingerwelle.
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Für die Anwendung
der Erfindung ist es unerheblich, ob das angetriebene Schwingsystem
als Greiferschwinger oder als Saugerschwinger ausgebildet ist.
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Von
den zwei jeweils bei der Bogenwendung zusammenwirkenden Schwingsystemen
kann für
jedes ein einzelner Antrieb vorgesehen sein. Nach einer bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung sind zwei Schwingsysteme vorgesehen, von denen das eine
als Saugerschwinger und das andere als Greiferschwinger ausgebildet
ist, wobei die Schwingerwelle des Greiferschwingers mit dem erfindungsgemäßen Antrieb
und über
mindestens zwei weitere Zahnsegmentpaare mit der Schwingerwelle
des Saugerschwingers verbunden ist.
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Nachfolgend
soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
In den dazugehörigen
Zeichnungen zeigt in schematischer Darstellung
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1 eine
zwischen zwei Druckwerken angeordnete Drei-Trommel-Wendeeinrichtung,
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2 die
Wendetrommel der Drei-Trommel-Wendeeinrichtung nach 1 in
detaillierter Darstellung,
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3 eine
zwischen zwei Druckwerken angeordnete Ein-Trommel-Wendeeinrichtung
und
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4 die
Wendetrommel der Ein-Trommel-Wendeeinrichtung nach 3 in
detaillierter Darstellung.
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Die
in 1 dargestellte Drei-Trommel-Wendeeinrichtung ist
zwischen zwei Druckwerken, die jeweils einen Druckzylinder 12, 13 umfassen und
Bestandteil einer im Übrigen
nicht dargestellten Bogenrotationsdruckmaschine sind, angeordnet.
Die Drei-Trommel-Wendeeinrichtung
wird aus drei Bogenführungszylindern 11.1, 11.2, 11.3 gebildet,
wobei der in Bogenförderrichtung
betrachtet zweite Bogenführungszylinder 11.2 als
Speichertrommel und der dritte Bogenführungszylinder 11.3 als
einfachgroße Wendetrommel
ausgebildet ist. Die Wendetrommel umfasst zwei Bogenhaltesysteme,
die im Schön-
und Widerdruck-Betrieb korrelativ miteinander zusammenwirken, indem
das eine Bogenhaltesystem den jeweiligen Bogen 21 an der
Hinterkante von der Speichertrommel abnimmt und an das andere Bogenhaltesystem übergibt,
wobei die Hinterkante zur Vorderkante wird. Wie in 2 dargestellt,
sind die Bogenhaltesysteme als Klemmgreifer ausgebildet und umfassen
auf einer Greiferwelle 16 fest angeordnete Greiferfinger 17 und
mit diesen zusammenwirkende Greiferaufschläge 18. Die Greiferwellen 16 sind
an ihren beiden Enden drehbar in den Seitenwänden des Wendetrommelgrundkörpers gelagert.
Auf den Greiferwellen 16 sind die Schwingerwellen 1.1, 1.2 drehbar
gelagert, die aus miteinander verbundenen Greiferkästen 22 gebildet
sind, die die Greiferaufschläge 18 tragen.
Die Greiferwellen 16 sind gegen die Schwingerwellen 1.1, 1.2 über nicht
dargestellte Federn ver spannt, die die Greiferfinger 17 auf
die Greiferaufschläge 18 drücken. Um
Fertigungstoleranzen der Antriebsglieder ausgleichen zu können, sind
die Schwingerwellen 1.1, 1.2 mehrteilig, ausgeführt und
weisen ein die beiden Teile elastisch miteinander verbindendes Ausgleichselement
auf.
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Zum
schwingbeweglichen Antreiben der Schwingerwellen 1.1, 1.2 sind
Schwingersteuergetriebe vorgesehen, die jeweils eine Antriebswelle 3 und
eine Abtriebswelle 4 umfassen. Beide Schwingersteuergetriebe
sind gleich aufgebaut, so dass nachfolgend nur der Aufbau eines
der Schwingersteuergetriebe stellvertretend für das andere beschrieben wird.
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Die
Antriebswelle 3 trägt
auf einer Stirnseite einen Rollenhebel 6, der über eine
Rolle 15 mit einer am Gestell 14 der Bogenrotationsdruckmaschine
angeordneten Kurvenscheibe 19 in Verbindung steht und ist
auf der anderen Stirnseite über
eine Torsionsfeder 10 gegen die Seitenwand des Wendetrommelgrundkörpers verspannt.
Auf der Antriebswelle 4 sind im axialen Abstand zueinander
zwei Zahnsegmente angeordnet, die mit auf der Schwingerwelle 1.1, 1.2 angeordneten
Zahnsegmenten erste Zahnsegmentpaare 7 bilden. Die Abtriebswelle 4 hat
die Form einer Hohlwelle und ist koaxial zur Antriebswelle 3 gelagert.
Annähernd
mittig zwischen den beiden Enden der Abtriebswelle 4 ist
eine Krafteinleitungsstelle zur Übertragung
eines Drehmoments von der Antriebswelle 3 auf die Abtriebswelle 4 in
Form einer Kupplung 9 ausgebildet.
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Die
Wirkungsweise des in den 1 und 2 dargestellten
Antriebs ist Folgende.
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Im
Schön-
und Widerdruck werden die Schwingerwellen 1.1, 1.2 über die
auf der Kurvenscheibe 19 aufliegende Rolle 15 und
den Rollenhebel 6 schwingbeweglich angetrieben. Dabei hält die Torsionsfeder 10 die
Rolle 15 mit der Kurvenscheibe 19 in Kontakt.
Die Kupplung 9 überträgt die Bewegung auf
die hohlzylindrische Abtriebswelle 4, die über die ersten
Zahnsegmentpaare 7 die Schwingerwelle 1.1, 1.2 und
damit auch das der Schwingerwelle 1.1, 1.2 zugeordnete
Bogenhaltesystem in eine Schwingbewegung versetzt. Die Krafteinleitung
an der Schwingerwelle 1.1, 1.2 erfolgt aufgrund
der hohen Steifigkeit der Abtriebswelle 4 nahezu symmetrisch.
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Die
auf der Greiferwelle 16 angeordneten Greiferfinger 17 werden
von einer nicht dargestellten Feder gegen die Greiferaufschläge 18 gepresst.
Die Öffnung
der Klemmgreifer wird über
einen nicht dargestellten, stirnseitig der Greiferwelle 16 zugeordneten
Rollenhebel bewirkt, dessen Rolle auf einer weiteren, nicht dargestellten
Kurvenscheibe läuft
und der die Greiferwelle 16 verdreht, wobei er der Feder entgegenwirkt.
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Zur
Umstellung auf den Schöndruckbetrieb wird
die Kupplung 9 betätigt
und die Schwingbewegung stillgesetzt.
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In
den 3 und 4 ist eine sogenannte Eintrommelwendeeinrichtung
dargestellt. Diese besteht aus einem als Wendetrommel ausgebildeten doppeltgroßen Bogenführungszylinder 11.3,
der zwischen den Druckzylindern 12, 13 angeordnet
ist, die Bestandteile von im Übrigen
nicht dargestellten Druckwerken sind.
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Die
Wendetrommel umfasst zwei als Klemmgreifer und zwei als Sauggreifer 2 ausgebildete
Bogenhaltesysteme, von denen im Schön- und Widerdruck je ein Sauggreifer 2 mit
einem Klemmgreifer korrelativ zusammenwirkt, während im Schöndruckbetrieb
ausschließlich
die Klemmgreifer eingesetzt werden.
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Nachfolgend
wird nur der Aufbau eines der beiden Paare der korrelativ zusammenwirkenden
Bogenhaltesysteme stellvertretend für das andere Paar beschrieben.
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Das
als Klemmgreifer ausgebildete Bogenhaltesystem umfasst auf einer
Greiferwelle 16 fest angeordnete Greiferfinger 17 und
mit diesen zusammenwirkende Greiferaufschläge 18, die einer Schwingerwelle 1.1,
die an ihren Enden drehbar in den Seitenwänden des Wendetrommelgrundkörpers gelagert
ist, fest zugeordnet sind.
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Die
Schwingerwelle 1.1 trägt
Lagerböcke 20, in
denen die Greiferwelle 16 drehbar gelagert ist. Eine nicht
dargestellte Feder presst den Greiferfinger 17 auf die
Greiferaufschläge 18.
Das Schwingersteuergetriebe ist wie bereits im Zusammenhang mit
den 1 und 2 beschrieben aufgebaut. Die
Abtriebswelle 4 des Schwingersteuergetriebes steht über erste
Zahnsegmentpaare 7 mit der Schwingerwelle 1.1 in
Wirkverbindung.
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Im
Unterschied zu der Ausführungsform
gemäß der 1 und 2 erfolgt
der Antrieb der Schwingerwelle 1.2 nicht über ein
separates Schwingersteuergetriebe, sondern über zweite Zahnsegmentpaare 8,
die die Bewegung der Schwingerwelle 1.1, die den Klemmgreifer
trägt,
auf die den Sauggreifer 2 tragende Schwingerwelle 1.2 überträgt.
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Nach
einer nicht dargestellten Ausführungsform
der Erfindung ist die Schwingerwelle 1.1, 1.2 direkt
in den Seitenwänden
des Wendetrommelgrundkörpers
gelagert und trägt
die Greiferwelle 16.
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- 1.1,
1.2
- Schwingerwelle
- 2
- Sauggreifer
- 3
- Antriebswelle
- 4
- Abtriebswelle
- 5
- Kurvenscheibe
- 6
- Rollenhebel
- 7
- erste
Zahnsegmentpaare
- 8
- zweite
Zahnsegmentpaare
- 9
- Kupplung
- 10
- Torsionsfeder
- 11.1,
11.2, 11.3
- Bogenführungszylinder
- 12,
13
- Druckzylinder
- 14
- Gestell
- 15
- Rolle
- 16
- Greiferwelle
- 17
- Greiferfinger
- 18
- Greiferaufschlag
- 19
- Kurvenscheibe
- 20
- Lagerbock
- 21
- Bogen
- 22
- Greiferkasten