DE2918432A1 - Vorrichtung zum messen der vorspannung zwischen zwei gegeneinanderlaufenden zylindern - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der
• Vor spannung zwischen zwei gegeneinanderlaufenden mit Schmitzringen ausgestatteten Zylindern einer Rotationsdruckmaschine.
• Aus der DE-AS 23 00 946 ist bereits eine Vorrichtung zum Messen der Vor spannung zweier unter Verwendung von Schmitzringen gegeneinanderlaufender Arbeitszylinder bekannt, bei der zwei parallele Meßwalzen mit unterschiedlichen, aber wesentlich kleineren Durchmessern als den Durchmesser des Arbeitszylinders, in den Spalt zwischen den Schmitzringen hintereinander einbringbar sind. Mittels einer Meßuhr wird der Abstand der Mittelachsen der beiden Meßwalzen gemessen.
• Dieser Abstand ist ein Maß für die Vorspannung der beiden Arbeitszylinder, da sich an den Berührungsstellen der Schmitzringe in Abhängigkeit von der Größe der Vorspannung eine Abflachung der Schmitzringe bemerkbar macht, wodurch die Achsen der Schmitzringe dichter zusammenrücken oder auseinanderlaufen. Der Nachteil dieser bekannten Meßvorrichtung besteht in der durch die mechanischen Toleranzen begrenzten Meßgenauigkeit.
• Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung aufzuzeigen, mit der unter Einsatz elektrischer Meßmethoden eine höhere Meßgenauigkeit, insbesondere durch bessere Auflösung der Meßsignale, gegenüber einer mechanischen Anzeige, erreicht wird. Diese Aufgabe wird durch das Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen enthalten.
• Mit Vorrichtungen gemäß der Erfindung ist eine wesentlich höhere Meßgenauigkeit bezogen auf vollmechanisch arbeitende Vorrichtungen möglich. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch das seitliche Anlegen der Bügel an die Schmitzringstirnseiten mit geometrisch definierten Meßpunkten gearbeitet werden kann und daß eine Messung der Vorspannung auch bei langsam umlaufenden Schmitzringen möglich ist, so daß die Vorspannung über den gesamten Umfang der Schmitzringe abgetastet werden kann. Die Meßgenauigkeit der Vorrichtung kann durch die Verwendung von Dehnungsmeßstreifenketten und eine entsprechende Dimensionierung des Stahlstreifens gesteigert werden.
• Die Erfindung wird anhand von zwei Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen: Fig. 1 bis 3 eine Meßvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Rollenpaar und Fig. 4 bis 7 eine weitere Ausführungsform einer Meßvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit zwei Rollenpaaren.
• Ein bekanntes Problem an Offsetrotationsmaschinen ist die Kontrolle der Vorspannkraft an den Schmitzringen. Eine genaue Kontrolle dieser Kraft ist notwendig, um einerseits einen passergenauen Druck ohne Doubliererscheinungen zu ermöglichen und andererseits die Belastung der Schmitzringe so gering wie möglich zu halten, um eine möglichst hohe Lebensdauer dieser Bauteile zu erzielen. Zur Messung dieser Vorspannungskraft an den.Schmitzringen können die in den Zeichnungen dargestellten Meßvorrichtungen unter Verwendung des der Erfindung zugrundeliegenden Meßverfahrens mit Erfolg eingesetzt werden.
• In Fig 1 ist eine Meßvorrichtung gezeigt, die mit einem an der Halterung 6 befestigten Handgriff seitlich an die Schmitzringe angelegt werden kann. Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung besteht aus einer Halteplatte 2 und aus einem Rollenträger 7. In dem Rollenträger 7 sind zwei Meßrollen 1 eingesetzt. Der Rollenträger 7 ist mit der Halteplatte 2 über einen starren Bügel 9 verbunden. Der Bügel 9 ist an der Halteplatte 2 fixiert. Auf der dem Bügel gegenüberliegenden Seite (Fig. 1) ist zwischen der Halteplatte 2 und dem Rollenträger 7 ein dünnes Stahlband 3 vorgesehen. Das untere Ende des Stahlbandes 3 ist ebenfalls mit der Halteplatte fest verbunden. Auf dem Stahlband 3 sind eine Anzahl Dehnungsmeßstreifen 4 aufgeklebt.
• Das obere Ende des Stahlbandes 3 und das obere Ende des Bügels 9 können mittels Spannvorrichtungen 5 und 8 justiert werden. Die in Fig. 1 und 3 gezeigte Vorrichtung wird in der aus der Fig. 3 ersichtlichen Weise an die Schmitzringe 10 und 11, die mit den Arbeitszylindern (nicht gezeigt) verbunden sind, angelegt, wobei das Stahlband 3 an den vorderen Stirnseiten der Schmitzringe 10 und 11 vorbeiläuft.
• Der Abstand der Schmitzringmittelpunkte hängt von der jeweils zwischen den Arbeitszylindern vorhandenen Vorspannung ab, die eine Abflachung der sich berührenden Schmitzringoberflächen bewirkt. Das Maß dieser Abflachung hängt von der Größe der jeweils herrschenden Vorspannung ab.
• Wird beispielsweise die zwischen den Arbeitszylindern bestehende Vorspannung um einen bestimmten Betrag erhöht, so wandern die Mittelpunkte der Schmitzringe 10 und 11 (Fig. 3) um das Maß A h zueinander, da die an den Berührungspunkten der Schmitzringe 10 und 11 auftretende Abf lachung größer wird. Durch diese Annäherung der Schmitzringe 10 und 11 werden die auf den Oberflächen der Schmitzringe 10 und 11 abrollenden Meßrollen 1 von der diesen gegenüberliegenden Halteplatte weggedrückt. Dadurch wird das zwischen der Halteplatte 2 und den Meßrollen 1 vorhandene Stahlband 3 gelängt. Durch die unterschiedliche Dicke von Stahlband 3 (N0,1 bis 0,2 mm) und Bügel 9 (ca. 5 mm) wird bei gleicher Normalspannung in beiden Elementen eine überwiegende Längung des Stahlbandes bewirkt. Diese Längung des Stahlbandes 3 wird auf die auf dem Stahlband aufgeklebten Dehnungsmeßstreifen 4 übertragen. Als Dehnungsmeßstreifen können beispielsweise Materialien verwendet werden, deren elektrischer Widerstand dehnungsabhängig ist. Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung von piezoelektrischen Materialien, die dimensionsabhängige elektrische Spannungen erzeugen. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel werden Dehnungsmeßstreifen verwendet, deren elektrischer Widerstand sich bei einer Dehnung verändert, so daß diese Dehnungsmeßstreifen als variable Widerstände in Meßbrückenschaltung oder ähnliche bekannte Meßvorrichtungen angeschaltet und ausgewertet werden können.
• In Fig. 3 bewirkt das Maß iSh, um das die Mittelpunkte der Schmitzringe 10 und 11 näher zusammenrücken, eine Dehnung des Stahlbandes 3 um das Maß ß l. Das Maß LI 1 ist die Differenz zwischen der Länge 11 bei einer ersten Vorspannung und der Länge 12 bei einer zweiten, größeren Vorspannung.
• Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Meßvorrichtung kann wie folgt betrieben werden: Eichen der Vorrichtung an unbelasteten Ringen durch Zusammenschrauben der Rollenträger 7 und der Halteplatte 2 mit Hilfe der Spannvorrichtung 8 an den Ringen bis zum Anschlag.
• Abgleich einer Meßbrücke, an die die Dehnungsmeßstreifen 4 angeschaltet sind.
• Auseinander schrauben der Spannvorrichtung 8 bis zu einem beliebigen Spiel.
• Den gleichen Vorgang bei belasteten Schmitzringen wiederholen.
• Durch die Abplattung der Ringe wird beim Zusammenschrauben.
• des Rollenträgers 7 und der Halteplatte 2 die aus den Dehnungsmeßstreifen 4 bestehende Meßkombination stärker gedehnt als beim Eichen, so daß die Meßbrücke einen höheren Ausschlag zeigt.
• Die Halteplatte 2 ist gehärtet, so daß eine Abplattung deren Kanten nicht eintritt.
• Im folgenden wird eine weitere Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 7 beschrieben. Die in den Fig. 4 bis 6 in verschiedenen Ansichten gezeigte Meßvorrichtung weist eine mit einem Handgriff (nicht gezeigt) verbundene Halterung 12 auf, die mit einem oberen Rollenträger 16 verbunden ist. An dem Rollenträger 16'sind zwei Meßrollen 14 vorgesehen. Ein unterer Rollenträger 19 weist zwei Meßrollen 15 auf. Die Rollenträger 16 und 19 sind durch einen starren Bügel 22 miteinander verbunden. An der dem Bügel 22 gegenüberliegenden Seite der Meßvorrichtung (Fig. 4) ist zwischen den Rollenträgern 16 und 19 ein Meßband in Form eines Stahlbandes 18 eingespannts Das Stahlband 18 und der Bügel 22 sind an dem unteren Rollenträger 19 fixiert, während sie mit dem oberen Rollenträger 16 über Spannvorrichtungen 13 und 23 verbunden sind. Die Spannvorrichtung 13 ist mit dem Stahlband 18 und die Spannvorrichtung 23 mit dem Bügel 22 verbunden. Auf dem Stahlband 18 sind zwei, gegebenenfalls auch mehrere Dehnungsmeßstreifen 17 aufgeklebt.
• Die Meßvorrichtung gemäß den Fig. 4 bis 6 kann in der aus Fig. 7 ersichtlichen Weise an zwei Schmitzringe 20 und 21 angelegt werden. Bei einer Erhöhung der Vorspannung zwischen zwei Arbeitszylindern werden auch in Fig. 7 infolge der zwischen den Schmitzringen 20 und 21 auftretenden Abplattung deren Oberfläche die Mittelpunkte der Schmitzringe 20 und 21 um den Betrag Ah aufeinander zuwandern1 wodurch die Rollenpaare 14 und 15 auseinander, d. h. voneinander weggedrückt werden. Die dadurch am Stahlband 18 auftretende und auf die Dehnungsmeßstreifen 17 übertragene Längung kann in der bereits im Zusammenhang mit der Beschreibung der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 beschriebenen Weise ausgewertet werden.
• Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung verwendet anstelle eines zweiten Rollenträgers 19 (Fig. 4 bis 6) eine Halteplatte 2, die in vorteilhafter Weise während der "Druckab"-Position zwischen den Schmitzringen hindurchgeschoben werden kann, wodurch eine bessere Handhabung der Meßvorrichtung erreicht wird. Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 4 bis 6 ist es dagegen von Vorteil, daß durch die Verwendung der beiden Meßrollenpaare 14 und 15, die auf der Oberfläche der Schmitzringe 20 und 21 abrollen, die Messung der Vorspannung auch bei langsam umlaufenden Schmitzringen möglich ist.
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Claims (1)

1. Vorrichtung zum Messen der Vorspannung zwischen zwei gegeneinander laufenden Zylindern Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Messen der Vor spannung zwischen zwei gegeneinander laufenden mit Schmitzringen ausgestatteten Zylindern einer Rotationsdruckmaschine, gekennzeichnet durch beiderseits der Berührungsfläche der Schmitzringe (10, 11; 20, 21) ansetzbare Stützelemente (1, 2; 14, 15), die mit einem mit Dehnungsmeßstreifen (4, 17) versehenen Meßband (3, 18) und einem von diesem beabstandeten Bügel (9, 22) verbunden sind 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (14, 15) an Rollenträgern (16, 19) angeordnete Meßrollen sind.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente für die eine Seite der Berührungsfläche der Schmitzringe (10, 11) an einem Rollenträger l7) angeordnete Meßrollen (1) sind und daß das Stützelement für die andere Seite eine Halteplatte (2) ist.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (9, 22) und das Meßband (3, 18) in einem Rollenträger (7, 16) mit Justier- und Spannvorrichtungen (5, 8; 13, 23) verbunden sind.

   5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnungsmeßstreifen (4, 17) aus Material bestehen, deren elektrischer Widerstand längenabhängig ist.

   6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnungsmeßstreifen (4, 17) aus piezoelektrischem Material bestehen, das bei Längenänderungen verschiedene elektrische Spannungen erzeugt.

   7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnungsmeßstreifen (4, 17) auf dem Meßband-(3, 18) aufgeklebt sind.

   8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnungsmeßstreifen (4, 17) an eine elektrische Meßbrückenschaltung angeschlossen sind.