DE19537422A1 - Zugwalzenpaar - Google Patents
ZugwalzenpaarInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Zugwalzenpaar einer
Rollenrotationsdruckmaschine zwischen dessen Walzen eine
ein- oder mehrlagige Bahn geführt wird gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1.
Die DE 42 10 777 C2 beschreibt ein Zugwalzenpaar einer
Rollenrotationsdruckmaschine zwischen dessen Walzen eine
Bahn geführt wird. Diese Walzen stehen über ein
Ausgleichsgetriebe miteinander in Verbindung, um eine
Umfangsgeschwindigkeit der Walzen auf Dickenveränderung
der Bahn anzupassen.
Nachteilig an diesem Zugwalzenpaar ist, daß ein
aufwendiges Verstellgetriebe zur Veränderung der
Umfangsgeschwindigkeit vorgesehen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Zugwalzenpaar mit veränderbarer Umfangsgeschwindigkeit
mit einfachen Mitteln zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale
des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen
insbesondere darin, daß zur Veränderung von einer
Umfangsgeschwindigkeit zweier Walzen eines
Zugwalzenpaares kein aufwendiges Verstellgetriebe oder
regelbare Einzelantriebe notwendig sind. Mittels einer
üblicherweise vorhandenen Vorrichtung zur Anpassung auf
eine Dicke einer zu transportierenden Bahn wird in
einfacher Weise ein Achsabstand des erfindungsgemäßen
Zugwalzenpaares verändert, womit eine Veränderung der
Umfangsgeschwindigkeit der Walzen erfolgt. Diese
Veränderung der Umfangsgeschwindigkeit kann stufenlos
und über eine Breite der Bahn gesehen unterschiedlich
erfolgen.
In einem Ausführungsbeispiel bei dem ein
Ausgleichselement mit einem Druckmittel beaufschlagt
wird, kann ein Anpreßdruck von Transportelementen zur
Bahn stufenlos und über die Breite der Bahn gesehen
unterschiedlich eingestellt werden. Bei der Verstellung
der Umfangsgeschwindigkeit bleibt der Anpreßdruck
konstant.
Bei zweigeteilter Lauffläche eines Transportelementes
kann dieses ohne Demontage der Walze gewechselt werden.
Das erfindungsgemäße Zugwalzenpaar ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines
Zugwalzenpaares in Draufsicht;
Fig. 2 einen schematischen Schnitt des Zugwalzenpaares
nach Fig. 1;
Fig. 3 einen schematischen Schnitt durch ein
Transportrad des Zugwalzenpaares.
Ein Zugwalzenpaar 1 einer Rollenrotationsdruckmaschine
besteht aus zwei Walzen 2, 3 zwischen denen eine ein-
oder mehrlagige Bahn 4 hindurchgefördert wird. Die
beiden Walzen 2, 3 sind im Ausführungsbeispiel gleich
aufgebaut. Jede Walze 2, 3 weist einen
zylinderrohrartigen Ballen 6 mit einem Durchmesser D2,
D3, z. B. D2 = D3 = 118 mm, auf, der beidseitig mittels
Naben 7, 8 mit zwei Walzenzapfen 9, 11 einer
durchgehenden Welle 12 starr verbunden ist. Auf jedem
Walzenzapfen 9, 11 ist als Transportelement ein
Transportrad 13 rechts und links des Ballens 6 mittels
einer Paßfeder 14 und eines Klemmringes 16 befestigt.
Die Walzenzapfen 9, 11 sind in schwenkbaren Lagerarmen
17 mittels Wälzlager 18, z. B. Pendelkugellager, drehbar
und kippbar gelagert. Ein Ende des Walzenzapfens 11
jeder Walze 2, 3 ist mit einer winkel- und achsversatz
ausgleichenden, drehsteifen Kupplung 19, z. B. einer
Kardangelenkwelle, verbunden. Diese Kupplung 19 ist
wiederum jeweils an einem Antriebsrad 21, 22 befestigt,
das mittels eines Wälzlager 23 aufwelsenden Achszapfens
24 bezüglich eines Seitengestelles 26 drehbar gelagert
ist. Somit weisen beide Walzen 2, 3 zusammenwirkende
Antriebsräder 21, 22 auf und stehen in einer
Antriebsverbindung mit festem Übersetzungsverhältnis i,
z. B. i = 1 : 1.
An den gegenüberliegenden Walzenzapfen 9 Ist jeweils
eine zweikanalige Dreheinführung 27 angeordnet, die
mittels zweier Leitungen 28, 29 mit den beiden
Transporträdern 13 einer Walze 2, 3 verbunden ist.
Die Lagerarme 17 der Walzen 2, 3 sind gleich aufgebaut
und jeweils an einem ersten Ende 33 mittels eines
Bolzens 31 an einer Innenseite des Seitengestelles 26,
32 schwenkbar befestigt. Ein zweites Ende 34 des
Lagerarmes 17 Ist gabelförmig ausgebildet und mit einer
schwenkbaren Gewindenuß 36 versehen. Durch die
Gewindenuß 36 führt eine Einstellspindel 37 mit einem
Durchmesser D37, z. B. D37 = 12 mm, durch eine Lagerung
38 bis in die Gewindenuß 36 des zugehörigen Lagerarmes
17 der zweiten Walze 3. Die Lagerung 38 der
Einstellspindel 37 besteht aus einem gestellfesten
Zapfen 39, der mit zwei senkrecht zueinander stehenden
Schlitzen 41, 42 versehen ist. Einer dieser beiden
Schlitze 41 ist parallel zur Einstellspindel 37
verlaufend etwas breiter, z. B. mit einer Breite
b41 = 14 mm, als der Durchmesser D37 der Einstellspindel
37 ausgeführt. Die Einstellspindel 37 ist ungefähr
mittig mit einer axial fixierten Scheibe 43 versehen,
die in dem zweiten Schlitz 42 zur axialen Sicherung der
Einstellspindel 37 bezüglich des Seitengestelles 26, 32
angeordnet ist. Die Gewindenüsse 36 der Lagerarme 17 und
die damit zusammenwirkende Einstellspindel 37 sind mit
Rechts- und Linksgewinde versehen. Zudem weist die
Einstellspindel 37 im vorliegenden Beispiel einen
Verstellgriff 44 mit integriertem Stellungsanzeiger auf.
Es ist auch möglich, jede Walze 2, 3 mit einer eigenen
Einstellspindel 37 zu versehen. Dies ist insbesondere
dann der Fall, wenn nur eine der beiden Walzen 2, 3 mit
elastischen Transportelementen ausgestattet ist.
Die Transportelemente sind in Umfangsrichtung
Drehmomente übertragend und in radialer Richtung
elastisch ausgeführt.
Die im Beispiel ausgeführten Transporträder 13 bestehen
jeweils im wesentlichen aus einer Nabe 46, einem
Ausgleichsring 47 und einem Transportring 48. Die Nabe
46 ist mittels der Paßfeder 14 und dem Klemmring 16
drehsteif, aber bei gelösten Klemmring 16 axial
verschiebbar auf dem zugehörigen Walzenzapfen 9, 11
festgeklemmt. Auf der Nabe 46 Ist der Ausgleichsring 47
In Form eines Schlauches befestigt, z. B.
aufvulkanisiert. Dieser Ausgleichsring 47 ist in
Umfangsrichtung Drehmomente übertragend und in radialer
Richtung elastisch ausgeführt. Dazu ist eine
Schlauchwand 49 des Ausgleichsringes 47 mit
nichtdargestellten Einlagen verstärkt. In einem Inneren
des Ausgleichsringes 47 ist eine mit Druckmittel,
beispielsweise Druckluft, Hydraulikflüssigkeit oder
Polyethylenschaum, beaufschlagbare Druckkammer 51
angeordnet. Diese Druckkammer 51 ist mittels einer
Bohrung 52 mit der Leitung 28, 29 und damit mit der
zugehörigen Dreheinführung 27 verbunden. In einer
Zuleitung 53, 54 zur Dreheinführung 27 ist für jeden
Kanal ein nichtdargestelltes Druckregelventil zur
Einstellung eines Druckes des Druckmittels in der
jeweiligen Druckkammer 51 vorgesehen. Es ist aber auch
möglich für alle Kanäle ein gemeinsames Druckregelventil
anzuordnen. Diese Druckregelventile können auch mittels
eines Rechners ferngesteuert geregelt werden.
Der Ausgleichsring 47 kann aber auch beispielsweise aus
einem Elastomer bestehen. Es ist auch möglich den
Transportring 48 mittels radial wirkender, sowohl an
einer Innenseite des Transportringes 48 als auch an
einer Außenseite der Nabe 46 angreifender Federn zu
lagern. Ebenso ist es auch denkbar den Transportring 48
aus einem Elastomer auszubilden und auf den
Ausgleichsring 47 zu verzichten.
Auf dem Ausgleichsring 47 ist der beispielsweise
zweigeteilte Transportring 48 mittels zweier Klemmringe
56, 57 befestigt. Die Klemmringe 56, 57 sind mit einem
konusartigen Bund 58, 59 versehen, die mit abgeschrägten
Seitenflächen 61, 62 des Transportringes 48 In
Umfangsrichtung reibschlüssig und in radialer Richtung
formschlüssig zusammenwirken. Dazu sind die beiden
Klemmringe 56, 57 In axialer Richtung mittels durch den
Ausgleichsring 47 reichender Gewindeschrauben 63
verspannt. Der Transportring 48 ist im vorliegenden
Beispiel mit einer Lauffläche 64 versehen. Ein
Durchmesser D48, z. B. D48 = 123 mm, dieses
Transportringes 48 bzw. der Lauffläche 64 Ist ca. 2,5%
größer ausgeführt als ein notwendiger Nenndurchmesser
dn, z. B. dn : 120 mm, zur Erzielung einer definierten
Umfangsgeschwindigkeit, d. h. der Transportring 48 ist
mit Voreilung ausgelegt.
Es ist auch möglich, eine Mantelfläche 66 des Ballens 6
der Walzen 2, 3 In radialer Richtung elastisch und in
Umfangsrichtung Drehmomente übertragend auszuführen.
Dazu ist beispielsweise eine die Mantelfläche 66 des
Ballens 6 bildende Hülse 67, z. B. ein Stahl- oder
CFK-Rohr, vorgesehen, die auf der die Walzenzapfen 9, 11
bildenden durchgehenden Welle 12 mittels eines oder
mehrerer Ausgleichselemente gelagert ist. Diese
Ausgleichselemente können wie bei den bereits
beschriebenen Transporträdern 13 aus mit Druckmittel
beaufschlagbaren Schläuchen bestehen. Dazu kann an jeder
Seite der Hülse 67 ein ringförmiger Schlauch, z. B. ein
Ausgleichsring 47, angebracht sein oder ein
durchgehender rohrartiger Schlauch vorgesehen sein.
Ebenso kann zwischen Hülse 67 und Welle 12 ein Elastomer
einvulkanisiert sein oder radlal wirkende Federn
angeordnet sein. Im einfachsten Fall kann die Welle 12
nur mit einem Elastomer beschichtet sein und auf die
Hülse 67 verzichtet werden.
Es ist auch möglich, nur eine der beiden Walzen 2, 3 mit
einem oder mehreren elastischen Transportelementen zu
versehen und deren Gegenwalze in üblicher Weise, z. B.
als Stahlwalze, auszuführen.
Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Zugwalzenpaares
1 Ist folgendermaßen:
Zwischen den Antriebselementen, z. B. den Transporträdern 13, wird die Bahn 4 geführt. Dazu wird die Druckkammer 51 des Ausgleichsringes 47 mit einem Druckmittel beaufschlagt, wodurch die Bahn 4 mit definierter Pressung, die unabhängig von einem Achsabstand a der Walzen 2, 3 bzw. einer Dicke der Bahn 4 ist, zwischen den Transporträdern 13 gehalten wird. Über die beiden Antriebsräder 21, 22 werden die Walzen 2, 3 mit den darauf befestigten Transporträdern 13 angetrieben und die Bahn 4 transportiert. Muß eine Umfangsgeschwindigkeit der Transporträder 13 verändert werden, um eine Veränderung der Länge der Bahn 4 durch veränderte Druckbedingungen oder einen veränderten Reibwert der Bahn 4 zu kompensieren, wird mittels der Einstellspindeln 37 beidseitig der Achsabstand a zwischen den beiden Walzen 2, 3 zu einem Achsabstand a′ verkleinert. Dadurch werden die beiden Ausgleichsringe 47 aus ihrer zu den Walzen 2, 3 konzentrischen in eine exzentrische Lage gedrückt. Dabei wird der sich aus dem Durchmesser D48 im nichtausgelenkten Zustand ergebende Wirkradius R48 zu einen Wirkradius R48′ verkleinert, womit sich auch bei gleichbleibender Drehzahl der Walzen 2, 3 die Umfangsgeschwindigkeit der Transporträder 13 verringert. Diese sich aus den beiden Wirkradien R48, R48′ ergebende Differenz entspricht dem halben Betrag der Achsabstandsveränderung. Auch ist es möglich diese Veränderung des Wirkradiuses R48 nur einseitig auszuführen, was zu einer unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeit an den Seitenkanten der Bahn 4 führt.
Zwischen den Antriebselementen, z. B. den Transporträdern 13, wird die Bahn 4 geführt. Dazu wird die Druckkammer 51 des Ausgleichsringes 47 mit einem Druckmittel beaufschlagt, wodurch die Bahn 4 mit definierter Pressung, die unabhängig von einem Achsabstand a der Walzen 2, 3 bzw. einer Dicke der Bahn 4 ist, zwischen den Transporträdern 13 gehalten wird. Über die beiden Antriebsräder 21, 22 werden die Walzen 2, 3 mit den darauf befestigten Transporträdern 13 angetrieben und die Bahn 4 transportiert. Muß eine Umfangsgeschwindigkeit der Transporträder 13 verändert werden, um eine Veränderung der Länge der Bahn 4 durch veränderte Druckbedingungen oder einen veränderten Reibwert der Bahn 4 zu kompensieren, wird mittels der Einstellspindeln 37 beidseitig der Achsabstand a zwischen den beiden Walzen 2, 3 zu einem Achsabstand a′ verkleinert. Dadurch werden die beiden Ausgleichsringe 47 aus ihrer zu den Walzen 2, 3 konzentrischen in eine exzentrische Lage gedrückt. Dabei wird der sich aus dem Durchmesser D48 im nichtausgelenkten Zustand ergebende Wirkradius R48 zu einen Wirkradius R48′ verkleinert, womit sich auch bei gleichbleibender Drehzahl der Walzen 2, 3 die Umfangsgeschwindigkeit der Transporträder 13 verringert. Diese sich aus den beiden Wirkradien R48, R48′ ergebende Differenz entspricht dem halben Betrag der Achsabstandsveränderung. Auch ist es möglich diese Veränderung des Wirkradiuses R48 nur einseitig auszuführen, was zu einer unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeit an den Seitenkanten der Bahn 4 führt.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die Bahn 4 von den
Transporträdern 13 gehalten und transportiert, während
die Ballen 6 der Walzen 2, 3 nur als Stützelemente
dienen.
Adäquat zu diesem Ausführungsbeispiel ist die
Funktionsweise in der Version ohne Transporträder 13, In
der die Hülse 67 der Walzen 2, 3 elastisch bezüglich der
Walzenzapfen 9, 11 gelagert ist. Auch hier wird zur
Veränderung der Umfangsgeschwindigkeit die Hülse 67
durch Verkleinerung des Achsabstandes a der beiden
Walzen 2, 3 aus ihrer zu den Walzenzapfen 9, 11
konzentrischen Lage in eine exzentrische Lage verschoben
und damit ihre Umfangsgeschwindigkeit reduziert.
Ist nur eine Walze 2, 3 mit elastischen
Transportelementen versehen, bleibt bei Veränderung des
Achsabstandes a der beiden Walzen 2, 3 die
Umfangsgeschwindigkeit der Walze 2 mit "festen"
Durchmesser konstant, während sich die
Umfangsgeschwindigkeit der Walze 3 mit elastischen
Transportelementen ändert.
Da die Transportelemente mit Voreilung ausgeführt sind,
Ist es natürlich auch möglich die Umfangsgeschwindigkeit
über eine Nennumfangsgeschwindigkeit hinausgehend zu
vergrößern.
Bezugszeichenliste
1 Zugwalzenpaar
2 Walze (1)
3 Walze (1)
4 Bahn
5 -
6 Ballen
7 Nabe
8 Nabe
9 Walzenzapfen
10 -
11 Walzenzapfen
12 Welle
13 Transportrad
14 Paßfeder
15 -
16 Klemmring
17 Lagerarm
18 Wälzlager
19 Kupplung
20 -
21 Antriebsrad
22 Antriebsrad
23 Wälzlager
24 Achszapfen
25 -
26 Seitengestell
27 Dreheinführung
28 Leitung
29 Leitung
30 -
31 Bolzen
32 Seitengestell
33 Ende, erstes (17)
34 Ende, zweites (17)
35 -
36 Gewindenuß
37 Einstellspindel
38 Lagerung
39 Zapfen (38)
40 -
41 Schlitz (39)
42 Schlitz (39)
43 Scheibe (37)
44 Verstellgriff (37)
45 -
46 Nabe
47 Ausgleichsring
48 Transportring
49 Schlauchwand (47)
50 -
51 Druckkammer (47)
52 Bohrung
53 Zuleitung (27)
54 Zuleitung (27)
55 -
56 Klemmring
57 Klemmring
58 Band (56)
59 Band (57)
60 -
61 Seitenfläche (48)
62 Seitenfläche (48)
63 Gewindeschrauben
64 Lauffläche (48)
65 -
66 Mantelfläche (61)
67 Hülse (6)
D37 Durchmesser der Einstellspindel (37)
D48 Durchmesser des Transportringes (48)
R48 Radius des Transportringes
R48′ Wirkradius des Transportringes
a Achsabstand der Walzen (2, 3)
a′ Achsabstand, reduziert
b41 Breite des Schlitzes (41)
2 Walze (1)
3 Walze (1)
4 Bahn
5 -
6 Ballen
7 Nabe
8 Nabe
9 Walzenzapfen
10 -
11 Walzenzapfen
12 Welle
13 Transportrad
14 Paßfeder
15 -
16 Klemmring
17 Lagerarm
18 Wälzlager
19 Kupplung
20 -
21 Antriebsrad
22 Antriebsrad
23 Wälzlager
24 Achszapfen
25 -
26 Seitengestell
27 Dreheinführung
28 Leitung
29 Leitung
30 -
31 Bolzen
32 Seitengestell
33 Ende, erstes (17)
34 Ende, zweites (17)
35 -
36 Gewindenuß
37 Einstellspindel
38 Lagerung
39 Zapfen (38)
40 -
41 Schlitz (39)
42 Schlitz (39)
43 Scheibe (37)
44 Verstellgriff (37)
45 -
46 Nabe
47 Ausgleichsring
48 Transportring
49 Schlauchwand (47)
50 -
51 Druckkammer (47)
52 Bohrung
53 Zuleitung (27)
54 Zuleitung (27)
55 -
56 Klemmring
57 Klemmring
58 Band (56)
59 Band (57)
60 -
61 Seitenfläche (48)
62 Seitenfläche (48)
63 Gewindeschrauben
64 Lauffläche (48)
65 -
66 Mantelfläche (61)
67 Hülse (6)
D37 Durchmesser der Einstellspindel (37)
D48 Durchmesser des Transportringes (48)
R48 Radius des Transportringes
R48′ Wirkradius des Transportringes
a Achsabstand der Walzen (2, 3)
a′ Achsabstand, reduziert
b41 Breite des Schlitzes (41)
Claims (13)
1. Zugwalzenpaar (1) einer Rollenrotationsdruckmaschine
zwischen dessen Walzen (2; 3) eine ein- oder mehrlagige
Bahn (4) gefördert wird, die mittels Antriebselementen
(21; 22) miteinander in Antriebsverbindung angeordnet
sind und deren Achsabstand (a) veränderbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß auf mindestens einer der Walzen (2;
3) mindestens ein die Bahn (4) transportierendes
Transportelement (13; 67) vorgesehen ist und daß dieses
Transportelement (13; 67) in radialer Richtung
elastisch, Drehmomente übertragend gelagert ist.
2. Zugwalzenpaar (1) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß als Transportelement (13; 67) ein
Transportrad (13) zusätzlich zu einem Ballen (6) auf der
Walze (2; 3) angeordnet ist und daß eine Lauffläche (64)
dieser Transporträder (13) in radialer Richtung
elastisch, Drehmomente übertragend gelagert ist.
3. Zugwalzenpaar (1) nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß auf der Walze (2; 3) ein
Transportrad (13) rechts und links des Ballens (6)
angeordnet ist.
4. Zugwalzenpaar (1) nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lauffläche (64) jedes
Transportrades (13) mittels eines elastischen
Ausgleichsringes (47) auf der Walze (2; 3) gelagert ist.
5. Zugwalzenpaar (1) nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der elastische Ausgleichsring (47)
aus einem mit Druckmittel beaufschlagbaren Schlauch
besteht.
6. Zugwalzenpaar (1) nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der elastische Ausgleichsring (47)
aus einem Elastomer besteht.
7. Zugwalzenpaar (1) nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lauffläche (64) bezüglich der
Walze (2; 3) mittels radial wirkender Federn gelagert
ist.
8. Zugwalzenpaar (1) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß als Transportelement (13; 67) die
zylinderförmige Mantelfläche (66) der Walze (2; 3)
vorgesehen ist.
9. Zugwalzenpaar (1) nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mantelfläche (66) auf einer
Hülse (67) ausgebildet und die Hülse (67) mittels eines
Elastomeres gelagert ist.
10. Zugwalzenpaar (1) nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mantelfläche (66) auf einer
Hülse (67) ausgebildet und die Hülse (67) mittels
mindestens eines mit Druckmittel beaufschlagbaren
Schlauches gelagert ist.
11. Zugwalzenpaar (1) nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mantelfläche (66) auf einer
Hülse (67) ausgebildet und die Hülse (67) mittels radial
wirkender Federn gelagert ist.
12. Zugwalzenpaar (1) nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mantelfläche (66) als Elastomer
ausgebildet ist.
13. Zugwalzenpaar (1) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder der beiden Walzen (2; 3) mit
mindestens einem Transportelement (13; 67) versehen ist.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19537422A DE19537422A1 (de) | 1995-10-07 | 1995-10-07 | Zugwalzenpaar |
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Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: KOENIG & BAUER AG, 97080 WUERZBURG, DE |
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8130 | Withdrawal |