DE3611324A1 - Vorrichtung zur verstellung der relativen drehlage zwischen einem zahnrad und einem mit diesem gleichachsig gelagerten zahnkranz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verstel­ lung der relativen Drehlage zwischen einem Zahnrad und einem mit diesem gleichachsig gelagerten Zahn­ kranz, insbesondere an einer Wendetrommel einer Bogen-Rotations-Druckmaschine.

Bei der Umstellung von Bogen-Rotations-Druckmaschi­ nen auf wahlweisen Schöndruck- oder Schön- und Wider­ druck ist es erforderlich, die relative Drehlage zwischen einem auf der Welle der Wendetrommel ange­ ordneten Zahnrad und einem mit diesem gleichachsig gelagerten Zahnkranz zu verstellen. Bei den bekann­ ten Vorrichtungen ist während des Betriebes der Druckmaschine der Zahnkranz mit dem Zahnrad mit Hil­ fe von mehreren in Umfangsnähe angeordneten lösbaren Spannvorrichtungen verspannt. Dabei werden erheb­ liche Kräfte aufgebracht, um eine sichere Fixierung der Drehlage des Zahnkranzes im Verhältnis zum Zahn­ rad während des Betriebes zu gewährleisten. Zur Ver­ stellung der Drehlage werden die Spannvorrichtungen gelöst, der Zahnkranz um den gewünschten Winkel ver­ dreht und die Spannvorrichtung wieder angezogen, was üblicherweise mit Schrauben erfolgt.

Bei bekannten Vorrichtungen ist das Lösen und Fest­ ziehen von jeweils vier bis sechs Schrauben erforder­ lich.

Zur Vereinfachung der Umstellung sind weitere Vor­ richtungen bekannt geworden (DE 31 27 539, JP Sho 58-78 763), bei denen die Drehung der Schrauben über einen gemeinsamen Antrieb mit Zahnrädern oder Schnecken erfolgt. Ferner ist eine Vorrichtung bekannt geworden (JP 58-71 162), bei welcher eine kraftschlüssige Kupplung zwischen dem Zahnkranz und dem Zahnrad mit Hilfe von mehreren in Umfangsnähe angeordneten Spannelementen erzielt wird, welche über Hebel von einer zentral angeordneten Schraube gelöst werden können.

Die bekannten Vorrichtungen haben jedoch den Nach­ teil, daß zum Lösen des Zahnkranzes erhebliche Kräfte aufzuwenden sind, da durch die Getriebe bzw. Kraft-Umlenkeinrichtungen erhebliche Reibungsver­ luste auftreten.

Außerdem weisen die bekannten Vorrichtungen den Nach­ teil auf, daß eine Inbetriebnahme der Druckmaschine auch dann möglich ist, wenn nach erfolgter Umstel­ lung der Zahnkranz nicht wieder genügend fest mit dem Zahnrad verbunden ist. Dadurch kann sich während des Betriebes der Druckmaschine die relative Dreh­ lage zwischen dem Zahnkranz und dem Zahnrad verstel­ len, was Beschädigungen der Druckmaschine zur Folge haben kann.

Zur Vermeidung der vorgenannten Nachteile sind zwar hydraulische Systeme zur Umstellung auf wahlweisen Schöndruck oder Schön- und Widerdruck einer Wendeein­ richtung bekannt geworden (DE-U1 83 19 431). Diese bekannten Systeme bedeuten jedoch einen erheblichen Aufwand. Ferner ist es bei den bekannten Systemen erforderlich, Hydraulikleitungen von festen Maschi­ nenteilen auf rotierende zu führen, wozu entsprechen­ de Drehdichtungen erforderlich sind, was sich nega­ tiv auf die Zuverlässigkeit und Wartungsfreiheit der Maschine auswirkt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekenn­ zeichnet, daß mittels Federkraft eine kraftschlüs­ sige Kupplung des Zahnrades mit dem Zahnkranz er­ folgt und daß die wirksame Federkraft mit Hilfe eines hydraulischen Systems verminderbar ist, dessen Komponenten auf dem Zahnrad angeordnet sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß lediglich ein geringer Kraftaufwand zur Verstel­ lung der relativen Drehlage zwischen dem Zahnrad und dem Zahnkranz notwendig ist. Dadurch wird die Bedie­ nung der Druckmaschine erleichtert. Außerdem sind keine möglicherweise störanfälligen Drehdichtungen, wie bei bekannten hydraulischen Verstelleinrichtun­ gen, erforderlich.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß das hydraulische System einen Druckzylinder und einen Arbeitszylinder mit je einem Kolben und eine Drucküberwachungsanordnung umfaßt.

Durch diese Weiterbildung kann eine selbsttätige Abschaltung der Stromversorgung des Antriebs der Druckmaschine während des Umstellvorganges vorgenom­ men werden.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß das Zahnrad einen kreisringförmigen Ansatz aufweist, auf dem der Zahnkranz drehbar gela­ gert ist, daß der Zahnkranz zwischen dem Zahnrad und einer parallel zur Ebene des Zahnrades angeordneten Spannscheibe durch mehrere das Zahnrad und die Spann­ scheibe verbindende federnde Spannelemente einge­ spannt ist und daß der Innenraum des kreisringförmi­ gen Ansatzes den Arbeitszylinder und ein zylindri­ scher Ansatz der Spannscheibe den Arbeitskolben bilden.

Diese Weiterbildung bedeutet eine einfache und zuver­ lässige Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung, bei der nur wenige bewegliche Teile vorgesehen sind.

Eine Verringerung des erforderlichen Kraftaufwandes zur Umstellung der Maschine wird dadurch erreicht, daß der Druckzylinder einen kleineren Durchmesser als der Arbeitszylinder aufweist und als Bohrung in der Spannscheibe ausgeführt ist. Dabei besteht eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung darin, daß ein im Druckzylinder angeordneter Druckkolben mit einer Druckschraube verschiebbar ist.

Ein unzulässig hoher Druck durch zu starkes Anziehen der Druckschraube kann dadurch verhindert werden, daß die Druckschraube als Drehmomentschraube ausge­ bildet ist.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Drucküberwachungsanordnung im wesentlichen aus einem Druckmeßzylinder und einem Druckmeßkolben gebildet ist, deren Durchmesser klein gegenüber demjenigen des Druckzylinders sind.

Diese Weiterbildung läßt sich insbesondere dann gut mit einem Betätigungsglied eines elektrischen Schal­ ters verbinden, wenn gemäß einer vorteilhaften Ausge­ staltung der Druckmeßzylinder von einer zentrisch in der Spannscheibe angeordneten Bohrung gebildet ist.

Eine weitere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß eine Feder auf den Druckmeßkolben eine Kraft ausübt, die einem Druck im hydraulischen System entspricht, der wesentlich kleiner als der­ jenige Druck ist, welcher der Spannkraft der Spann­ elemente entspricht. Dadurch wird ermöglicht, daß der Schalter bereits bei einer geringfügigen Vermin­ derung der Kupplungskraft anspricht und somit eine Inbetriebnahme der Maschine bei nicht ausreichender Kupplungskraft sicher verhindert wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht ferner darin, daß die Spannelemente von jeweils einer Schraube gebildet sind, unter deren Kopf Tellerfedern gelegt sind und auf deren Gewinde eine Spannmutter und eine Kontermutter aufgebracht sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung an Hand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel und

Fig. 2 eine Draufsicht.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Bei dem in den Fig. 1 bis 2 dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel ist ein Zahnrad 1 an einem Ende einer Welle 2 angeordnet. Lager der Welle 2, eine von der Welle 2 getragene Wendetrommel sowie weitere Teile einer Druckmaschine sind nicht dargestellt, da sie zur Erläuterung der Erfindung nicht erforderlich sind. Das Zahnrad 1 wird auf der Welle 2 mit mehre­ ren Schrauben 3 gehalten. Auf einem kreisringförmi­ gen Ansatz 4 des Zahnrades 1 ist ein Zahnkranz 5 drehbar gelagert.

Eine Spannscheibe 6 wird durch mehrere am Umfang verteilte Spannelemente auf einen Ansatz des Zahn­ kranzes 5 gepreßt, welcher wiederum auf dem Zahnrad 1 aufliegt. Damit ist eine kraftschlüssige Kupplung des Zahnkranzes 5 mit dem Zahnrad 1 gewährleistet.

Die Spannelemente bestehen aus jeweils einer Schrau­ be 7, deren Kopf 8 scheibenförmig ausgebildet ist und als Widerlager für eine aus Tellerfedern zusam­ mengesetzte Druckfeder 9 dient. Für die Druckfedern 9 und die Schraubenköpfe 8 der Spannelemente sind entsprechende Aussparungen im Zahnrad 1 vorgesehen. Eine Spannmutter 10 ist soweit angezogen, daß die Druckfeder 9 die erforderliche Vorspannung aufweist. Durch eine Kontermutter 11 wird die Mutter 10 fixiert.

Zum Lösen der Kupplung dient das im folgenden be­ schriebene hydraulische System: Der mittlere Teil der Spannscheibe 6 ist als Arbeitskolben 12 ausgebil­ det, welcher in den als Arbeitszylinder 13 geformten Teil des Zahnrades 1 eingreift. Der Arbeitskolben 12 ist gegenüber der Wandung des Zylinders 13 mit einer Ringdichtung 14 abgedichtet. Ferner sind in nicht näher dargestellter Weise die Schrauben 3 gegenüber dem Zahnrad 1 ebenfalls abgedichtet. In einer als Druckzylinder 16 dienenden Bohrung der Spannscheibe 6 ist ein Druckkolben 15 gelagert und gegenüber der Wandung der Bohrung mit einer Ringdichtung 17 abge­ dichtet. In einer mit dem Druckzylinder 16 gleich­ achsigen Bohrung, die mit Gewinde versehen ist, wird eine Druckschraube 18 geführt, welche als Drehmoment­ schraube ausgebildet ist, um einen Überdruck des hydraulischen Systems durch zu festes Anziehen der Schraube zu verhindern.

Ferner sind in der Spannscheibe 6 Bohrungen 19, 20 mit entsprechenden Verschlußschrauben 21, 22 vorge­ sehen, welche zur Befüllung des Systems mit Hydrau­ likflüssigkeit 23 sowie zu dessen Entlüftung dienen.

Die mit der Druckschraube 18 erzielbare Kraft wird um das Verhältnis der Flächen des Arbeitskolbens 12 und des Druckkolbens 15 verstärkt. Deshalb kann die durch die Spannelemente 7 erzeugte erhebliche Einspannkraft durch eine für die Bedienungsperson leicht aufbringbare Kraft überwunden werden.

Um zu verhindern, daß die Druckmaschine in Betrieb genommen wird, wenn die Kupplung zwischen dem Zahn­ rad 1 und dem Zahnkranz 5 gelöst oder nicht ausrei­ chend fest ist, ist ein Drucküberwachungszylinder vorgesehen, welcher von einer zentrischen Bohrung 24 in der Spannscheibe 6 gebildet wird. Ein in dieser Bohrung gleitender Druckmeßkolben 25, mit einer Ringdichtung 26 wird von einer Schraubenfeder 27 mit geringer Kraft auf die Hydraulikflüssigkeit ge­ drückt. Dadurch wird erreicht, daß bei Anziehen der Schraube 18, bereits vor Beginn des Lösens der Kupp­ lung, eine Bewegung des Druckmeßkolbens 25 auftritt. Da ferner die Fläche des Kolbens 25 wesentlich kleiner als die Fläche des Kolbens 15 ist, entsteht schon bei einer geringen Bewegung der Druckschraube 18 ein für die Betätigung des elektrischen Schalters 34 ausreichender Hub.

Eine Gewindehülse 28 dient zur Aufnahme der Schrau­ benfeder 27 und als Anschlag für den Druckmeßkolben 25. In der Gewindehülse 28 ist eine Kolbenstange 29 geführt, die bei geringem Überdruck des hydrauli­ schen Systems aus der Gewindehülse 29 heraustritt. Ihr steht ein Hebel 31 gegenüber, der bei 32 gela­ gert ist und über ein Betätigungselement 33 einen elektrischen Schalter 34 betätigt, wenn die Kolben­ stange 29 heraustritt. Zur Justierung des Schaltpunk­ tes ist am Ende des Hebels 31 ein Gewindestift 35 mit einer Kontermutter 36 vorgesehen. Schließlich ist zur Rückführung des Hebels 31 eine Feder 37 angeordnet. Die Bewegung des Hebels 31 wird ferner durch einen Anschlag 38 begrenzt.

Claims (11)

1. Vorrichtung zur Verstellung der relativen Drehlage zwischen einem Zahnrad und einem mit diesem gleichachsig gelagerten Zahnkranz, insbesondere an einer Wendetrommel einer Bogen-Rotations-Druckmaschi­ ne, dadurch gekennzeichnet,
daß mittels Federkraft eine kraftschlüssige Kupplung des Zahnrades (1) mit dem Zahnkranz (5) erfolgt und
daß die wirksame Federkraft mit Hilfe eines hydrau­ lischen Systems verminderbar ist, dessen Komponenten auf dem Zahnrad angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische System einen Druckzylinder (16) und einen Arbeitszylinder (13) mit je einem Kolben (15, 12) und eine Drucküberwachungsanordnung (24 bis 29) umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Zahnrad (1) einen kreisförmigen Ansatz (4) aufweist, auf dem der Zahnkranz (5) drehbar gela­ gert ist,
daß der Zahnkranz (5) zwischen dem Zahnrad (1) und einer parallel zur Ebene des Zahnrades (1) angeord­ neten Spannscheibe (6) durch mehrere das Zahnrad (1) und die Spannscheibe (6) verbindende federnde Spann­ elemente (7 bis 11) eingespannt ist und
daß der Innenraum des kreisringförmigen Ansatzes (4) den Arbeitszylinder (13) und ein zylindrischer Ansatz der Spannscheibe (6) den Arbeitskolben (12) bilden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzylinder (16) einen kleineren Durchmes­ ser als der Arbeitszylinder (13) aufweist und als Bohrung in der Spannscheibe (6) ausgeführt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Druckzylinder (16) angeordneter Druckkol­ ben (15) mit einer Druckschraube (18) verschiebbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckschraube (18) als Drehmomentschraube ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucküberwachungsanordnung im wesentlichen aus einem Druckmeßzylinder (24) und einem Druckmeß­ kolben (25) gebildet ist, deren Durchmesser klein gegenüber demjenigen des Druckzylinders (16) ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmeßzylinder (24) von einer zentrisch in der Spannscheibe (6) angeordneten Bohrung gebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmeßkolben (25) mit einem ortfest ange­ ordneten elektrischen Schalter (34) in Wirkverbin­ dung steht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (27) auf den Druckmeßkolben eine Kraft ausübt, die einem Druck im hydraulischen System entspricht, der wesentlich kleiner als der­ jenige Druck ist, welcher der Spannkraft der Spann­ elemente entspricht.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (7 bis 11) von jeweils einer Schraube (7) gebildet sind, unter deren Kopf (8) Tellerfedern gelegt sind und auf deren Gewinde eine Spannmutter (10) und eine Kontermutter (11) aufge­ bracht sind.