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Prägevorrichtung, insbesondere zum Prägen von Papier, mit einem oder
mehreren Prägerädern Die Erfindung betrifft eine Prägevorrichtung, insbesondere
zum Prägen von Papier, mit einem oder mehreren Prägerädern, die über an einem Radträger
angelenkte Tragarme einstellbar sind. Derartige Prägevorrichtungen sind bekannt.
Sie sind meist derart ausgestaltet, daß die Prägeräder bzw. -walzen durch Drehung
des Radträgers an die Gegenwalze herangeschwenktwerden können. Die Prägeräder besitzen
im allgemeinen an ihrem Umfang erhaben angeordnete Zeichen, die in das Papier eingeprägt
werden sollen, wobei plötzlich ein erhöhter Druck der Gegenwalze gegen die Prägeräder
hervorgerufen wird. Hierdurch besteht die Gefahr, daß die Prägeräder von der Gegenwalze
derart abprallen, daß der zum Prägen erforderliche Anpreßdruck vorübergehend nicht
mehr vorhanden ist.
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Man hat daher bereits versucht, dieses Abprallen der Prägeräder bzw.
-walzen von der Gegenwalze durch Anordnung einer Federvorrichtung auszuschalten,
die die Prägeräder stets gegen die Gegenwalze zu drücken sucht. Diese Federvorrichtungen
haben sich jedoch als nicht zufriedenstellend erwiesen. Daraus entstand die der
Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, die diesen Federvorrichtungen anhaftenden Nachteile
zu vermeiden und einen zufriedenstellenden Andruck an die Gegenwalze zu gewährleisten.
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Es sind auch Prägevorrichtungen bekannt, bei welchen der Andruck der
Preßwalzen durch von Hand einstellbare Spindeln geregelt werden kann. Aber auch
durch diese Feineinstellmöglichkeit können die beim Prägen plötzlich und kurzzeitig
auftretenden verschieden starken Anpreßdrücke der Preßräder bzw. -walzen nicht ausgeglichen
und damit deren Abprallen von der Gegenwalze vermieden werden.
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Die geschilderten Nachteile dieser bekannten Prägevorrichtungen werden
erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß der Radträger zur Grobeinstellung der Tragarme
schwenkbar ist und daß zur Feineinstellung dieser Arme pneumatische Verstelleinrichtungen
vorgesehen sind. Die Luftzu- und -ableitungen zu bzw. von den pneumatischen Verstelleinrichtungen
sind vorzugsweise derart mit Steuerventilen ausgestattet, daß jedes der getrennt
voneinander schwenkbar am Radträger angelenkten Prägeräder unabhängig von den anderen
einstellbar ist. Hierdurch wird es möglich. jedes Prägerad derart einzustellen,
daß es den gewünschten Andruck an die Gegenwalze gewährleistet, ohne daß beim Auftreffen
der erhabenen Prägezeichen auf die Gegenwalze die Gefahr des Abprallens des Rades
von dieser Walze gegeben ist.
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`''eitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der folgenden Beschreibung eines bevorzugten, in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.
Es zeigt Fig. 1 eine Vorderansicht der Prägevorrichtung in teilweise schematischer
Darstellungsweise, wobei bestimmte in Fig. 2 gezeigte Bauteile der Übersichtlichkeit
halber weggelassen sind, Fig.2 die Rückseite der Vorrichtung, wobei einzelne in
Fig. 1 sichtbare Teile weggelassen sind, Fig. 3 eine schematische Darstellung der
pneumatischen Steueranlage, Fig.4 eine Teilansicht der Prägevorrichtung in schaubildlicher
Darstellungsweise in vergrößertem Maßstab, Fig. 5 den in Fig. 4 dargestellten Teil
der Vorrichtung in Seitenansicht, Fig.6 und 7 die beiden Teile des verstellbaren
Tragarms jedes Prägerades und Fig. 8 eine Draufsicht eines der Halter, welche zur
schwenkbaren Anordnung des Tragarms jedes Prägerads auf dem Radträger dienen.
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Wie sich aus den Zeichnungen ergibt, weist die Prägevorrichtung gemäß
der Erfindung eine Reihe umlaufender Prägeräder 5 und eine gemeinsame drehbare Tragwelle
6 auf, auf der die Prägeräder zur Beweung der Tragwelle sowohl mit als auch relativ
zu ihr' schwenkbar angeordnet sind.
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Die als Radträger dienende Welle 6 ist im Maschinengestell 7 (Fig.
1 und 2) in den Lagern 6 ca drehbar gelagert und mit ihrem einen Ende über
einen Kurbelarm 8, eine Stange 9, ein Spannschloß 10 und eine
Stange
11 mit einem Kolben 12 verbunden, der in einem Zylinder 13 verschiebbar ist, dessen
unteres Ende bei 14 an einer geeigneten Befestigungsplatte 15 gelenkig befestigt
ist. Das obere Ende des Zylinders 13 ist durch eine Leitung 17 (Fig. 3) und über
ein Vierwegev entil 18 mit einer Druckluftzuführleitung 19 verbunden, die vorzugsweise
mit einem Luftfilter und einer Öleinspritzvorrichtung 20 ausgerüstet ist. Das untere
Ende des Zylinders 13 ist ebenfalls mit der Druckluftzuführleitung 19 über eine
Leitung 21 und das Vierwegeventil 18 verbunden. Die Druckluftzufuhr zu den Leitungen
17 und 21 über die Hauptzufuhrleitung 19 geschieht vorzugsweise mit dem Arbeitsdruck
der Papiermaschine.
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Jedes Prägerad 5 ist mit einem Gummiprägering 23 versehen, der sich
um den ganzen Umfang des Rades herum erstreckt und eine Reihe von Prägeformen 24
trägt, die in das Papier eingeprägt werden sollen. Jedes Prägerad ist ferner mit
einem seitlich abstehenden Wellenstummel 25 versehen, der in einem Lager 26 am oberen
Ende eines Radtragarms 27 drehbar gelagert ist. Das untere Ende des Radtragarmes
ist an °iner Schwenkwelle 28 befestigt, welche in den Armen 29 eines gegabelten
Halters 30 gelagert ist, der an der Unterseite der Welle 6 befestigt ist.
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Der obere Teil jedes Radtragarms 27 hat über einen zapfen 32, eine
Gewindebüchse 33 und eine Kolben-3tange 34 Gelenkverbindung mit einem Kolben 35,
der in einem Zylinder 36 arbeitet, dessen eines Ende bei 37 gelenkig mit einem auf
dem oberen Teil der Welle 6 starr befestigten Halter 38 angelenkt ist.
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Das eine Ende jedes Zylinders 36 ist durch eine Leitung 40 mit einer
Sammelleitung 41 verbunden, @v elche ihrerseits über eine Leitung 42, ein Regelventil
43 und Leitungen 44 und 45 mit der Druckluft-?;uführungsleitung 19 verbunden ist.
Das andere Ende jedes Zylinders 36 ist über eine Leitung 46, ein Druckuftregel-
und Einstellventil 47, eine Leitung 48, ein Dreiwegeventil 49 und Leitungen 50 und
45 ebenfalls mit der Druckluftzuführungsleitung 19 verbunden.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die E2ingprägevorrichtung
gemäß der Erfindung so an-Zeordnet gezeigt, daß sie das Prägen des Papiers be-@virkt,
nachdem das letztere durch die Klemmstelle einer Preßpartie hindurchgetreten ist,
welche in Fig. 1 .ind 2 bei 51 angedeutet ist, und eine obere sowie eine .intere
Preßwalze 52 bzw. 53 von üblicher Konstruktion und Anordnung aufweist. Das Papier
tritt durch Sie Klemmstelle der Presse hindurch und verläuft tann nach oben über
einen Teil der oberen Preßwalze 52 zu den und über die Führungswalzen 53'
und 54. Die Prägeräder 5 sind so angeordnet, daß sie auf das Papier wirken, während
sich dieses über die obere Preßwalze 52 auf dieser aufliegend bewegt.
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Wenn die Prägevorrichtung, bestehend aus den Prägerädern 5, der Welle
6, den Radtragarmen 27 .ind den Radbetätigungszylindern 36, nicht benutzt xird,
wird sie, gesehen in Fig. 1 und 5, im Uhr-:eigersinn in ihre voll zurückgezogene
Stellung ver-;ch-%venkt, was dadurch geschieht, daß das Ventil 18 in ,ine Stellung
gebracht wird, in der Druckluft dem ioteren Ende des Zylinders 13 zugeführt und
gleich-:eitig aus dem oberen Ende des Zylinders in die 4ußenluft abgeleitet wird,
so daß der Kolben 12 sich lach oben bewegt, und über die Stange 11, das Spann-;chloß
10, die Stange 9 und den Kurbelarm 8 eine Schwenkbewegung der Prägevorrichtung im
Uhr-:eigersinn um die Achse der Welle 6 bewirkt.
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Die Prägevorrichtung wird dadurch in Tätigkeit ;e:etzt, daß zuerst
das Ventil 18 in eine Stellung gebracht wird, in der Druckluft dem oberen Ende des
Zylinders 13 zugeführt und die vorher dessen unterem Ende zugeführte Luft gleichzeitig
in die Außenluft abgeleitet wird. Der Kolben 12 führt daher im Zylinder 13 eine
Abwärtsbewegung aus, so daß die Prägevorrichtung im Gegenzeigersinn um die Achse
der Welle 6 verschwenkt wird, bis die Prägeräder 5 in einem verhältnismäßig kurzen
Abstand von etwa 12,7 mm von der Fläche der oberen Preßwalze 52 zur Ruhe kommen.
Dieses Anhalten der Prägeräder 5 im erforderlichen Abstand von der Fläche der oberen
Preßwalze 52 kann dadurch herbeigeführt werden, daß das Spannschloß 10 vorher zur
Regelung der dem Kurbelarm 8 mitgeteilten Bewegungsgröße eingestellt wird.
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Die jedem Prägeradbetätigungszylinder 36 zugeordneten Ventile 47 und
49 werden sodann so eingestellt, daß sie eine Strömung über die Leitungen 45 und
50, das Ventil 49, die Leitung 48, das Ventil 47 und die Leitung 46 zulassen, so
daß die Kolben 35 das Prägerad gegen das Papier bei dessen Bewegung über die obere
Preßwalze 52 anpressen. Diese Prägeradvorbewegung des Kolbens 35 geschieht gegen
den Rückdruck der dem anderen Ende des Zylinders 36 über die Leitungen 45 und 44,
das Ventil 43, die Leitung 42, die Sammelleitung 41 und die Leitung 40 zugeführten
Luft. Die auf diese Weise dem Zylinder 36 zugeführte Rückdruckluft wird mit Hilfe
des Regelventils 43 gesteuert und wird der Sammelleitung 41 mit einem Druck von
etwa 0,84 kg/cm' zugeführt.
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Das Wirksamwerden eines Druckmittels auf beide Seiten jedes Kolbens
35 ergibt eine Stabilisierungswirkung, welche eine Schwankung oder Rückprallbewegung
derPrägeräder während desPrägevorgangs verhindert und ein gleichzeitiges Einprägen
der Zeichen in das Papier gewährleistet. Mit anderen Worten, die Rückdruck- und
die Vordruckbelastung der Kolben 35 hat eine stabilisierende Stoßdämpfungswirkung.
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Der wirksame Druck, mit welchem jedes der Prägeräder gegen das Papier
angedrückt wird, kann durch vorherige Einstellung des Druckregel- und Einstellventils
47, welches dem jeweiligen Prägerad zugeordnet ist, eingeregelt werden. Jedes oder
mehrere der Prägeräder 5 können einzeln aus der Auflage am Papier zurückgezogen
werden dadurch, daß das Ventil 47 des gewählten Rades oder der gewählten Räder in
eine Stellung gebracht wird, in der die Leitung 46 mit der Außenluft in Verbindung
steht, so daß die Rückdruckluft, die dem Zylinder 36 über die Leitung 40 zugeführt
wird, die Kolben 35 in eine zurückgezogene Stellung bewegt. Alle Prägeräder 5 können
gleichzeitig aus der Berührungsstellung mit dem Papier dadurch zurückgezogen werden,
daß die Leitungen 48 über das Ablaßventil 49, über das alle Leitungen 48 mit der
Leitung 50 verbunden sind, mit der Außenluft in Verbindung gebracht werden.
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Zweckmäßig ist jedes Prägerad 5 um eine zu seiner Drehachse senkrechte
Achse verstellbar, um zu gewährleisten, daß der Prägering 23 gleichmäßig über seine
volle Breite während des Prägevorgangs mit dem Papier Berührung hat. Zu diesem Zweck
besteht der Tragarm 27 jedes Prägerades, wie Fig. 5 bis 7 zeigen, aus zwei Abschnitten,
nämlich aus einem oberen Radträgerabschnitt 52 und einem unteren Hülsenabschnitt
53, welch letzterer die Schwenkwelle 28 trägt, die, wie erwähnt, in den Armen 29
des gegabelten Halters 30 gelagert ist. Der Hülsenabschnitt 53 ist mit einer zylindrischen
Hülse 54 ausgebildet, die zur drehbaren Aufnahme eines zylindrischen unteren
Teils
55 des Radträgerabschnitts 52 dient. Die beiden Abschnitte 52 und 53 sind mittels
eines Haltestifts 56 drehbar aneinander befestigt, der durch den Hülsenabschnitt
53 so geführt ist, daß sein Mittelteil in eine kreisförmige Nut 57 eingreift, die
im unteren zylindrischen Teil 55 des Abschnitts 52 vorgesehen ist. Das Rads und
der Abschnitt 52 jedes Radtragarms sind daher zur Drehbewegung um eine Achse 58
angeordnet, die zur Drehachse des Rades senkrecht ist. Der Radträgerabschnitt 52
wird um die Achse des zylindrischen Zapfenteils 55 gedreht und/oder in der eingestellten
Stellung mit Hilfe von zwei Stellschrauben 60 befestigt, welche durch einen erweiterten
Teil 61
des Hülsenabschnitts 53 so eingeschraubt sind, daß sie gegen die Enden
eines gegenüberliegenden verbreiterten Teils 62 'des Radträgerabschnitts 52 anliegen.
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Die den Prägeradbetätigungszylindern 35 zugeordneten Druckluftzuführungsleitungen
46 werden den Zylindern vorzugsweise über das hohle Innere 6 b und Anschlußstücke
6 c der Welle 6 zugeführt. Die- Sammelleitung 41 ist auf der Welle mittels geeigneter
in Fig. 4 mit 64 bezeichneter Halter befestigt.