DE4223900C2

DE4223900C2 - Zugwalze

Info

Publication number: DE4223900C2
Application number: DE19924223900
Authority: DE
Inventors: Jens Joseck; Ulrich Seyffert; Karlheinz Knorr
Original assignee: MAN Roland Druckmaschinen AG
Current assignee: Manroland AG
Priority date: 1992-07-21
Filing date: 1992-07-21
Publication date: 1996-05-15
Anticipated expiration: 2012-07-22
Also published as: DE4223900A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Zugwalze nach dem Oberbegriff des Patentan spruches 1.

Es sind Zugwalzen bekannt (z. B. DD-PS 1 34 617; DE-PS 8 15 973), deren in Umfangsrichtung aus einzelnen Segmenten zusammengesetzter Mantel mit Hilfe mechanischer Verstellmechanismen, wie Verstellexzenter oder Keilsysteme, radial verstellbar ist. Neben dem von der idealen Kreisform abweichenden segmentierten Umfang der Zugwalze und den sich daraus ergebenden Nachteilen für einen exakten Bahnlauf sind die genannten Lösungen technisch aufwendig.

Weiter ist eine Zugwalze bekannt (DE-OS 28 52 540), deren auf einem Grundkörper angeordneter elastischer Mantel mit Hilfe eines fließfähigen Druckmittels umfangsveränderbar ist, wobei der Mantel seitlich am Grund körper der Zugwalze druckmitteldicht befestigt ist und zu der darunter liegenden Oberfläche des Grundkörpers einen Ringspalt bildet, der über Durchbrüche aus dem Inneren des Grundkörpers mit dem Druckmittel beaufschlagt wird. Der für diese Lösung technisch bedingt ballige Mantel hat zwangsläufig Spannungsspitzen in der Mitte einschließende Spannungs unterschiede über die Bahnbreite zur Folge. Besonders bei großer Bahnbreite kann sich die an den Rändern der Bahn ungenügende Spannung nachteilig auf den Bahnlauf auswirken.

In der DE 30 00 508 A1 wird eine Walze zur Benutzung bei der Herstellung und Verarbeitung von Faserwellplatten mit einem besonders elastischen Umfang in verschiedenen Ausführungsformen beschrieben und dargestellt, die eine verformungslose, d. h. eine Stöße und Unebenheiten sowie Dicken schwankungen der Bahn absorbierende Verarbeitung einer Wellplattenbahn gewährleisten soll, indem sie sich flächig besonders flexibel der Oberfläche des Verarbeitungsmaterials anpaßt. Auf Grund der relativ großen Formbe ständigkeit des Umfanges ist diese Walze als Zugwalze zur Veränderung der Bahnspannung, insbesondere in Rotationsdruckmaschinen, ungeeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zugwalze gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, die einfach zu fertigen ist und eine genaue, stufenlose Regelung der Bahnspannung unter deren Konstanthal tung über die gesamte Bahnbreite gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Dadurch entsteht eine mit geringem Aufwand zu fertigende Zugwal ze, deren Umfang zur Regelung der Bahnspannung über die gesamte Bahn breite gleichmäßig, feinfühlig verstellbar ist. Dabei wird durch den druckbe aufschlagten Druckmittelschlauch ein ausreichender Kraftschluß zwischen dem Mantel und dem Grundkörper erreicht.

Anspruch 2 enthält eine vorteilhafte Möglichkeit der Druckbeaufschlagung des Druckmittelschlauches.

Eine günstige Gestaltungsvariante für die Zugwalze gibt Anspruch 3 wider, wobei die Verwendung eines Rohres einen Leichtbau ermöglicht und die Flansche einerseits den Mantel in axialer Richtung fixieren und zum anderen dessen Montage zumindest durch einen lösbaren Flansch in einfacher Weise gewährleisten.

Die Weiterbildung nach Anspruch 4 zeigt die Möglichkeit einer günstigen Druckmittelzuführung für die genannte Flanschausführung und dazu die Ansprüche 5 und 6 weiterführende Varianten.

Die Ausführungen gemäß Anspruch 7 bis 9 ermöglichen eine effektivere Umsetzung der Regelung des Druckmittels auf eine entsprechende Umfangsveränderung der Zugwalze, da der Druckmittelschlauch bei diesen Ausführungen zwangsläufig nur in Richtung des Mantels verformbar ist.

Die Ansprüche 10 bis 12 enthalten verschiedene Materialien für den Mantel, die insbesondere unterschiedlichen Anforderungen hinsichtlich des Regelbereiches und des Regelverhaltens gerecht werden und gleichzeitig eine kostengünstige, verschleißfeste Ausführung des Mantels gewährleisten.

Die Ausgestaltung von Anspruch 13 ermöglicht den Einsatz kostengünstiger, leichter, korrosionsbeständiger Materialien für den den Druckmittelschlauch aufnehmenden, für die Steifigkeit der Zugwalze wenig bedeutenden Bereich des Grundkörpers.

Schließlich enthält Anspruch 14 eine Gestaltungsvariante für den Druckmittelschlauch, der für den Mantel eine besonders große Stützfläche bietet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Zugwalze im Längsschnitt

Fig. 2 den Druckmittelschlauchanschluß als Einzelheit X von Fig. 1 mit Blick in Pfeilrichtung

Fig. 3 den Druckmittelschlauchverschluß als Einzelheit Y von Fig. 1 mit Blick in Pfeilrichtung

Fig. 4 einen Querschnitt des unter Druck stehenden Druckmittelschlauches

Fig. 5 verschiedene Querschnittsformen des Druckmittelschlauches

Fig. 6 eine gegenüber Fig. 1 geänderte Variante der Druckmittelzuführung durch Zapfen und Flansch des Grundkörpers

Fig. 7 eine den Druckmittelschlauch aufnehmende, auf dem Grundkörper angebrachte zusätzliche Kunststoffschicht

Fig. 1 zeigt eine beiderseitig im Maschinengestell 1; 1 ^I gelagerte Zugwalze 2, die aus einem Grundkörper 3 in Form eines Rohres 4 besteht, an das seitlich je ein mit einem der Lagerung der Zugwalze 1 dienenden Zapfen 5; 6 jeweils eine Einheit bildender Flansch 7; 8 zentriert angeschraubt ist.

Das Rohr 4 ist am Umfang mit einer sich schraubenförmig über die gesamte Breite erstreckenden Nut 9 versehen, in der ein radial elastisch verformbarer Druckmittelschlauch 10 angeordnet ist, von dem ein Ende durch einen von einer Schelle 11 geklemmten Stopfen 12 (Fig. 3) verschlossen ist und dessen anderes Ende in gleicher Weise auf einer in einer Aussparung 13 des Rohres 4 angeordneten Winkelverschraubung 14 befestigt ist (Fig. 2). Letztere greift mit ihrem Anschlußzapfen in das Gewinde einer durchgehenden Bohrung 15 des zugeordneten Flansches 7 ein, auf dessen Außenseite an die Bohrung 15 über eine Verschraubung 16 ein einen 90°-Winkel überbrückender Rohrbogen 17 angeschlossen ist, dessen anderes Ende ebenfalls über eine Verschraubung 18 mit einer radialen Bohrung 19 des entsprechenden Zapfens 5 verbunden ist. Letztgenannte Bohrung 19 mündet in eine koaxiale Bohrung 20 des Zapfens 5, die mit einem stirnseitig am Zapfen 5 angeordneten Druckmitteldrehübertrager 21 in Verbindung steht, der in nichtdargestellter Weise das Druckmittel von der feststehenden Druckmittelzuleitung 22 außerhalb der Maschine auf die koaxiale Bohrung 20 des rotierenden Zapfens 5 überträgt (Fig. 1).

Auf dem Rohr 4 des Grundkörpers 3 liegt im drucklosen Zustand des Druckmittelschlauches 10 lose ein radial elastisch verformbarer Mantel 23 auf, der axial jeweils durch die als Anschläge fungierenden, radial überstehenden, für die Montage des Mantels 23 lösbaren Flansche 7; 8 ohne eine feste Einspannung fixiert wird. Dank dieses Umstandes kann sich der Mantel 23 bei Druckbelastung über die gesamte Bahnbreite gleichmäßig in radialer Richtung elastisch verformen, das eine störungsfreie, zuverlässige Regelung der Spannung der von der über ein Antriebsrad 24 angetriebenen Zugwalze 2 geführten Bahn gewährleistet. Obwohl flüssige und gasförmige Druckmittel verwendet werden können, ist dafür die problemlos hand- und verfügbare Druckluft besonders geeignet.

Fig. 4 zeigt ausschnittsweise einen druckbelasteten Mantel 23. Für eine effektive Regelung der Bahnspannung ist es wichtig, daß der Druckmittelschlauch 10 bereits im drucklosen Zustand den Hohlraum zwischen Nut 9 und Mantel 23 völlig ausfüllt, d. h., daß die äußeren Begrenzungen der Querschnitte der Nut 9 und des drucklosen Druckmittelschlauches 10 weitestgehend gleich sind. Dadurch wird die elastische Verformung des Druckmittelschlauches 10 voll auf den Mantel 23 übertragen.

Fig. 5 zeigt für Nut 9 ^I; 9 ^II; 9 ^III und Druckmittelschlauch 10 ^I; 10 ^II; 10 ^III als Gestaltungsvariante jeweils übereinstimmend einen Querschnitt 25 mit kreisbogenförmigem Nutgrund, einen quadratischen Querschnitt 25 ^I und einen einen mehrzügigen Druckmittelschlauch 10 ^III beinhaltenden, rechteckigen Querschnitt 25 ^I. Letztere Ausführung gewährleistet bei relativ großer Formbeständigkeit des druckbelasteten Druckmittelschlauches 10 ^III eine große Stützfläche für den Mantel 23.

Fig. 6 zeigt als Lösungsvariante eine Druckmittelzuführung durch eine radiale Bohrung 26 des Flansches 7, die mit der an den Druckmittelschlauch angeschlossenen, in axialer Richtung verlaufenden Bohrung 15 ^I verbunden und am Umfang des Flansches 7 ^I durch eine Schraube 27 verschlossen ist sowie an ihrem anderen Ende in die mit dem Druckmitteldrehübertrager in Verbindung stehende, koaxiale Bohrung 20 ^I des Zapfens 5 ^I mündet.

In Fig. 7 ist auf das Rohr 4 ^I des Grundkörpers zusätzlich eine die Nut 9 mit dem Druckmittelschlauch 10 enthaltende Kunststoffschicht 28 aufgeklebt bzw. vulkanisiert.

Bezugszeichenliste

1; 1 ^I Maschinengestell
2 Zugwalze
3 Grundkörper
4; 4 ^I Rohre
5; 5 ^I Zapfen
6
7; 7 ^I Flansch
8 Flansch
9 bis 9 ^III Nut
10 bis 10 ^III Druckmittelschlauch
11 Schelle
12 Stopfen
13 Aussparung
14 Winkelverschraubung
15; 15 ^I Bohrung
16 Verschraubung
17 Rohrbogen
18 Verschraubung
19 Bohrung
20; 20 ^I Bohrung
21 Druckmitteldrehübertrager
22 Druckmittelzuleitung
23 Mantel
24 Antriebsrad
25 bis 25 ^II Querschnitt
26 Bohrung
27 Schrauben
28 Kunststoffschicht

Claims

1. Zugwalze zur Veränderung der Bahnspannung, insbesondere in Rotati onsdruckmaschinen, mit einem auf einem Grundkörper angeordneten, durch ein gasförmiges oder flüssiges Druckmittel elastisch umfangsveränderba ren Mantel, gekennzeichnet dadurch, daß der Mantel (23) seitlich unbefestigt, mittels stirnseitiger Anschläge gegen eine Axialverschiebung gesichert auf dem am Umfang über die gesamte Bahnbreite mit mindestens einer schraubenförmigen, einen elastischen, querdehnbaren Druckmittel schlauch (10 bis 10 ^III) aufnehmenden Nut (9 bis 9 ^III) ausgestatteten Grundkörper (3) im Betriebszustand unter Kraftschluß über den Druck mittelschlauch (10 bis 10 ^III) aufliegt.

2. Zugwalze nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein Ende des Druckmittelschlauches (10) über Druckmittelleitungen mit einem stirnseitig an einem der Zapfen (5; 5 ^I) des über Zapfen (5, 6) gelagerten Grundkörpers (3) angeordneten Druckmitteldrehübertrager (21) verbunden und das andere Ende verschlossen ist.

3. Zugwalze nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Grundkörper (3) aus einem die Nut (9) für den Druckmitteischlauch (10) enthaltenden Rohr (4) besteht, an dem jeweils seitlich ein mit einem Zapfen (5; 6) zur Lagerung des Grundkörpers (3) eine Einheit bildender, den Mantel (23) gegen axiale Verschiebung als Anschlag sichernder Flansch (7; 8) befestigt ist, wobei zumindest ein Flansch eine lösbare Verbindung besitzt.

4. Zugwalze nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß ein Flansch (7, 7 ^I) mit einer der Zuleitung des Druckmittels dienenden Bohrung (15; 15 ^I) ausgestattet ist, in die auf der Innenseite dieses Flansches eine in einer Aussparung (13) des Rohres (4) des Grundkörpers (3) angeordnete, mit dem an seinem anderen Ende mit einem Stopfen (12) verschlossenen Druckmittelschlauch (10) verbundene Winkelverschraubung (14) mittels Gewinde eingreift.

5. Zugwalze nach Anspruch 2 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß an die Druckmittel führende durchgehende Bohrung (15) des Flansches (7) auf dessen Außenseite über eine Verschraubung (16) ein Rohrbogen (17) angeschlossen ist, der an seinem anderen Ende in gleicher Weise mit einer radialen Bohrung (19) des zugehörigen Zapfens (5) verbunden ist, die in eine am Druckmitteldrehübertrager (21) endende koaxiale Bohrung (20) mündet.

6. Zugwalze nach Anspruch 2 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Druckmittel führende Bohrung (15 ^I) des Flansches (7 ^I) in dessen Innerem in einer radialen, am Umfang des Flansches (7 ^I) durch eine Schraube (27) verschlossenen weiteren Bohrung (26) endet, die ihrerseits in eine am Druckmitteldrehübertrager (21) endende, koaxiale Bohrung (20 ^I) des Zapfens (51) mündet.

7. Zugwalze nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die äußeren Begrenzungen der Querschnitte (25; 25 ^I; 25 ^II) der Nut (9 ^I; 9 ^II; 9 ^III) und des drucklosen Druckmittelschlauches (10 ^I; 9 ^II; 9 ^III) weitestgehend gleich sind.

8. Zugwalze nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Querschnitte von Nut (9 ^II) und Druckmittelschlauch (10 ^II) rechteckig, vorzugsweise quadratisch sind.

9. Zugwalze nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Querschnitte von Nut (9 ^I) und Druckmittelschlauch (10 ^I) am Nutgrund kreisbogenförmig sind.

10. Zugwalze nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Mantel (23) aus elastisch verformbarem Metall besteht.

11. Zugwalze nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Mantel (23) aus elastisch verformbarem Kunststoff besteht.

12. Zugwalze nach Anspruch 11, gekennzeichnet dadurch, daß der Kunststoff insbesondere in Längsrichtung des Mantels (23) faserverstärkt ist.

13. Zugwalze nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Nut (9 bis 9 ^III) in einer fest mit der Unterlage verbundenen Kunststoffschicht (28) angeordnet ist.

14. Zugwalze nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Druckmittelschlauch (10 ^III) mehrzügig ausgebildet ist.