DE4311437C2

DE4311437C2 - Wendestange für eine Materialbahn

Info

Publication number: DE4311437C2
Application number: DE4311437A
Authority: DE
Inventors: Guenther Eckert
Original assignee: Koenig and Bauer Albert AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 1992-08-10
Filing date: 1993-04-07
Publication date: 1997-01-09
Anticipated expiration: 2013-04-08
Also published as: DE59307695D1; DE4311437A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Wendestange für eine Materialbahn, vorzugsweise eine Papierbahn in Druckmaschinen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine solche Wendestange wurde z. B. durch die DE 40 13 229 C1 bekannt.

Es ist allgemein bekannt, Wendestangen bei entsprechendem Produktionswechsel umzulegen, d. h. ihre axiale Lage um 90° zu verändern. Demzufolge müssen sich die Austrittsöffnungen der Wendestange für Blasluft auf der Seite befinden, welche gerade von der Papierbahn umschlungen ist.

Dazu wird in der DE 40 13 229 C1 eine Wendestangenanordnung zum Übereinanderführen von Strängen vorgeschlagen, bei welcher eine Winkelwendestange in einer ersten Ebene und eine Parallelwendestange in einer zweiten Ebene angeordnet ist. Bei Produktionswechsel werden die genannten Wendestangen umgelegt und dabei gleichzeitig ihre Funktionen vertauscht. Dazu ist es erforderlich, die einlaufende Papierbahn bzw. den einlaufenden Papierstrang in eine andere Ebene zu führen.

Nachteilig dabei ist, daß die einseitig mit einem Gelenk verbundenen Wendestangen beim automatischen Umlegen mit ihrem zweiten Ende durch eine die Wendestange an ihrem Umfang umschließende Gleitführung verschoben wird, so daß die im Mantel der Wendestange befindlichen Blasluftlöcher mit Papierstaub und dgl. zugesetzt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine stabile um 90° umlegbare Wendestange zu schaffen, die an ihrem Umfang eine derartige Gleitführung nicht aufweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß eine stabile und an ihrem Umfang gleitführungsfrei umlegbare Wendestange geschaffen worden ist, bei welcher im Falle einer Automatisierung des Umlegevorganges der Wendestange um 90° ferner gleichzeitig mit geringem technischem Aufwand ein zwangsläufiges Verstellen der Luftaustrittsöffnungen erfolgen kann, so daß der Austritt von Blasluft nur auf der Seite der Wendestange erfolgt, die von der Papierbahn umschlungen ist. Weiterhin können die einzelnen Wendestangen rechtwinklig zu den Seitengestellen der Maschine bewegt werden. Dadurch ist es möglich, ein seitliches Verlaufen der Papierbahn zu korrigieren. Weiterhin ist es möglich, nur einen- der beiden Wendestangenhalter rechtwinklig zu den Seitengestellen zu verfahren, so daß der Winkel der Wendestange geändert wird. Damit kann - ein seitliches Verlaufen eines gewendeten Papierstranges korrigiert werden. Darüberhinaus ist es auch möglich, daß bei einem gegensinnigen Bewegen der beiden Wendestangenenden ein Umlegen der Wendestange zur Wendung der anderen Teilbahn erzielt wird. Auch ein "Überkreuz-Umlegen" für Bay-Window-Betrieb ist auf diese Weise möglich.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die nachfolgende Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Umlegens einer Wendestange in der Draufsicht,

Fig. 2 eine Ansicht B nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Einzelheit Y nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Ansicht E des Getriebes nach Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt V-V aus Fig. 3

Fig. 6 einen Schnitt VI-VI aus Fig. 1.

Eine Wendestange 1, 58 besteht aus einem Rohr 2, welches an beiden Enden 3, 4 (Ende 4 nicht dargestellt) jeweils ein Wälzlager 141, 142 aufweist, das einerseits mit seinem Außenring (nicht dargestellt) am Innenmantel 143 des Rohres 2 anliegt und in seinem Innenring (nicht dargestellt) reibschlüssig eine rohrförmige Tragachse 144 aufnimmt. Die Tragachse 144 ist stirnseitig auf der Seite des Endes 4 des Rohres 2 mit einer Öffnung versehen, welche über einen Schlauch mit einer nicht dargestellten Blasluftquelle in Verbindung steht. Die andere Seite der Tragachse 144 ist verschlossen.

Die rohrförmige Tragachse 144 ist zwischen ihrem Außenmantel und dem Innenmantel 143 am Ende 4 kurz vor den Wälzlagern 141, 142 und den am anderen Ende 3 des Rohres 2 angeordneten Wälzlagern 141, 142 mit Dichtringen versehen, von denen nur ein am Ende 3 des Rohres 2 befindlicher Dichtring 147 dargestellt ist. Die rohrförmige Tragachse 144 weist an ihrem Umfang nicht dargestellte Löcher auf, durch welche die über die Öffnung 146 zugeführte Blasluft in einen Raum zwischen den Innenmantel 143 des Rohres 2 und den Außenmantel der Tragachse 144 entweichen kann, welcher andererseits durch die Dichtringe 147 begrenzt ist. Das Rohr 2 der Wendestange 1, 58 weist an seinem Umfang halbseitig in ganzer Länge, sich in radialer Richtung erstreckende Luftöffnungen 11 auf. Weiterhin ist das Rohr 2 der Wendestange 1, 58 an einem Ende 3, 4, vorzugsweise am Ende 3, stirnseitig mit einem fest und koaxial zur Rotationsachse 8 angeordneten Zahnrad 148 versehen, welches vorzugsweise als Kegelzahnrad mit einer Zähneanzahl d/₂ ausgebildet ist. Die Wendestange 1 ist an ihren Rohrenden 3, 4 über in einer Ebene bewegbare Drehgelenke 33, 41 jeweils mit einem ersten Schlitten 42 und einem zweiten Schlitten 36 verbunden. Die Schlitten 36, 42 dienen auch als Wendestangenhalter und weisen kreisrunde Öffnungen auf, durch welche reibschlüssig eine zweite 34 und eine erste Führung 43 geführt sind. In Gestellseitenwänden 9, 21 ist die zweite Führung 34 gehalten. Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, weisen die Schlitten 36, 42 zu den bereits genannten, die Führung 34, 43 aufnehmenden Öffnungen noch parallel dazu angeordnete Gewindebohrungen 64, 66 auf, in denen zu den Führungen 34, 43 parallel verlaufende, Gewindespindeln 71, 72 geführt sind, wobei die Gewindespindel 72 seitengestellfest ist.

Die Wendestange 58 ist analog zur Wendestange 1 über Drehgelenke 33, 41 und mittels als Wendestangenhalter dienende Schlitten 61, 59 auf Führungen 63, 62 verschiebbar geführt. Parallel zu den Führungen 63, 62 verlaufen in Fig. 1 und 2 angedeutete Gewindespindeln 74, 73, die mit Gewindebohrungen 68, 67 der Schlitten 61, 59 zusammenwirken.

Der Schlitten 36 weist stoffschlüssig auf seiner der Wendestange 1, 58 zugewandten Seite eine sich in axialer Richtung (bei Stellung 11 der Wendestange 1) erstreckende Gabel auf, zwischen deren Schenkel die Tragachse 144 der Wendestange 1, 58 mittels eines Bolzens 151 schwenkbar gelagert ist. Der Bolzen 151 weist auf seiner einen Seite einen Kopf 152 und auf seiner anderen Seite ein schlittenfestes Zahnrad 153, vorzugsweise ein sich parallel zur Rotationsachse 8 erstreckendes, mit einer Schrägverzahnung und einer Zähneanzahl d auf, das mit dem Zahnrad 148 kämmt. Das Zahnrad 153 kann als Zahnsegment ausgeführt werden.

In Fig. 1 wird schematisch ein Umlegevorgang einer Wendestange 1 gezeigt. Fig. 2 zeigt die Anordnung dieser und einer weiteren Wendestange aus einer Seitenansicht. Die Wendestange 1 ist mit ihren zweiten Schlitten 36 und ersten Schlitten 42 in der Lage III dargestellt,, d. h. die nicht gezeigten Luftaustrittsöffnungen sind in Richtung Gestellseitenwand 21 geöffnet, durch einen kleinen Pfeil mit 11 gekennzeichnet, so daß z. B. eine nicht dargestellte halbbreite Papierbahn aus Richtung Führung 43 an der oberen, der Gestellseitenwand 9 nahen, Seite über eine im Winkel von 45° zu den Gestellseitenwänden 9, 21 angeordnete Wendestange 58 um 90° in ihrer Richtung geändert, anschließend in Richtung Gestellseitenwand 21 geführt und über die Wendestange 1 um 90° in ihrer Richtung geändert und auf der unteren, der Gestellseitenwand 21 nahen, Seite in Richtung Führung 34 aus dem Wendestangengestell herausgeführt wird. (Wendung einer halben Bahn von Seitengestell 9 nach Seitengestell 21). Es versteht sich, daß bei der Wendestange 58 die in Richtung Gestellseitenwand 9 weisenden Luftöffnungen geöffnet sind, wiederum durch einen kleinen Pfeil mit 11 gekennzeichnet. Die Schlitten 42, 36 der Wendestange 1 sind dabei in einer unteren Ebene auf Führungen 43, 34 verschiebbar ausgeführt und die Schlitten 59, 61 der Wendestange 58 sind dabei in einer zweiten oberen Ebene auf Führungen 62, 63 geführt (Fig. 5). Sämtliche Schlitten 36, 42, dritter 59 und vierter Schlitten 61 weisen eine separate Gewindebohrung 64, 66, 67, 68 auf, jeweils zur Aufnahme einer Gewindespindel 71, 72, 73, 74, welche wiederum durch einen Antrieb angetrieben wird, der in Fig. 3 dargestellt ist. Die Führungen 43, 63 sind jeweils gestellseitenwandfest gelagert. Es soll nachfolgend nur die Lageveränderung der Wendestange 1 beschrieben werden. - Auf die Darstellung in Fig. 1 bezogen -, durch die Abwärtsbewegung des Schlittens 42 der Wendestange 1 aus Lage III auf der Führung 43 sowie die gleichzeitige Aufwärtsbewegung des anderen Schlittens 36 auf der Führung 34 wird die Wendestange 1 gestreckt und kommt in die gestrichelt dargestellte waagerechte Stellung II. Dabei wird die zwischen den Gestellseitenwänden 9, 21 beweglich gelagerte zweite Führung 34 in die gestrichelt dargestellte Lage F gebracht. Durch weiteres Verschieben der Schlitten 42, 36 in den bereits angegebenen Richtungen nimmt die Wendestange 1 nunmehr die Stellung I ein (gestrichelt dargestellt). Dabei sind die der Gestellseitenwand 9 zugewandten Luftöffnungen 11 geöffnet.

Somit führen die Wendestangen 1, 58 beim Umlegen in einer Ebene zeitgleich eine Bewegung in einer x- und in einer z-Richtung in einem rechtwinkligen Koordinatensystem aus, deren x-Achse parallel zu den Gestellseitenwänden 9, 21 verläuft und in Fig. 1 parallel zur Rotationsachse der Wendestange 1 in Lage II dargestellt ist, und deren z-Achse rechtwinklig zu den Gestellseitenwänden 9, 21 und parallel zu den Führungen 34, 43, 63, 62 in Form von Traversen verläuft und in Fig. 1 die Drehgelenke 41 der Wendestangen 1, 58 verbindet. Somit bewegen sich die Schlitten 36, 42; 59, 61 in Richtung der z-Achse und zumindest ein Schlitten 36, 61 ist in Richtung der x-Achse verschiebbar. Es ist natürlich auch möglich, die Anordnung so zu wählen, daß die Wendestangen 1, 58 statt in z-y-Richtung in x-y-Richtung bewegt werden.

Die Fig. 3 und 4 zeigen einen Antrieb des verschiebbaren Schlittens 36 der Wendestange 1 auf der Führung 34. Die Führungen 34, 63 sind an ihren Enden in Gleitsteinen gelagert, die wiederum in gestellseitenwandfesten Längsführungen verschiebbar sind. Dies ist in Fig. 3 am Beispiel der Führung 34 dargestellt, welche mit ihrem der Gestellseltenwand 21 zugewandten Ende in einem fünften Schlitten 76 gelagert ist, der in einer an der Innenseite der Gestellseitenwand 21 formschlüssig angeordneten Längsführung 77 verschiebbar ist. An einer Seitenwand der Längsführung 77 ist jeweils eine Zahnstange 78 befestigt, welche sich über die gesamte Länge der Längsführung 77 parallel zu dieser erstreckt. Auf der Führung 34 ist formschlüssig ein Zahnrad 79 aufgebracht, welches mit der Zahnstange 78 in Eingriff steht.

Die Gewindespindel 71 ist mit der Gewindebohrung 64 des Schlittens 36 in Eingriff. Das dem Gestellseitenwand 21 zugewandte Ende der Gewindespindel 71 ragt durch einen nicht dargestellten Längsschlitz durch die Gestellseitenwand 21 hindurch und trägt eine Zahnriemenscheibe 81. Über ein einen Achsversatz ausgleichendes Zahnriemengetriebe 82 ist die Zahnriemenscheibe 81 mit einem Elektromotor 83 über Zahnriemen 84, 86 verbunden.

Der Führung 63 sowie der Gewindespindel 74 ist auf ihrem der Gestellseitenwand 9 zugewandten Ende ein sechster Schlitten 80 mit einer Längsführung 77 und einer Zahnstange 78 zugeordnet, jedoch ohne Antrieb 81, 82, 83. Die Führungen 34; 63 sind noch darüberhinaus an ihrem der Gestellseitenwand 9 zugewandten Enden mit Zahnrädern 79 versehen, die jeweils mit an den Längsführungen 77 angeordneten Zahnstangen 78 in Eingriff stehen.

Die Enden der Führungen 43, 62 sowie die Enden der Gewindespindeln 72, 73 sind ortsfest jeweils in den Gestellseitenwänden 9, 21 gelagert. Die dem Gestellseitenwand 21 zugewandten Enden der Gewindespindeln 72, 73 sind mit einem Antrieb, z. B. Elektromotor 75, für Gewindespindel 72 versehen. Ein Elektromotor für Gewindespindel 73 ist nicht dargestellt.

Soll nun z. B. die Wendestange 1 entsprechend der Darstellung nach Fig. 1 von der Stellung III über die Stellung II nach Stellung I umgelegt werden, d. h. um 90° gegenüber ihrer ursprünglichen Stellung verschwenkt werden, so werden die Gewindespindeln 71, 72 über die zugeordneten Getriebe (Getriebe 82 ist dargestellt) bzw. Elektromotoren 83, 75 in jeweils gegensinniger Drehrichtung so bewegt, daß der Schlitten 42 auf der Führung 43 in Richtung Gestellseitenwand 21 verfährt und der Schlitten 36 auf der Tragspindel 34 in Richtung Gestellseitenwand 9 verfährt, bis die Stellung I der Wendestange 1 nach Fig. 1 erreicht ist. Dabei wird die Bewegung der Führung 34 durch gestellseitenwandfeste Anschläge 154, 156 begrenzt. Dabei beschreibt der Schlitten 36 eine gestrichelt gezeichnete halbkreisförmige Kurve 87. Die mittels Zahnrädern 79 in Zahnstangen 78 an beiden Enden geführten Führungen 34, 63 werden während des Bewegens der Führungen 34, 63 jeweils synchron bewegt.

Während des Umlegens der Wendestange 1 um 90° bewegt sich die Wendestange 1 mittels des Drehgelenkes 33 um 90° gegenüber dem auf der Führung 34 verschiebbaren Schlitten 36. Bei dieser Bewegung kämmt das stirnseitig am Rohr 2 der Wendestange 1 befestigte Zahnrad 148 mit dem schlittenfestes Zahnrad 153, so daß während des Verschwenkens oder Umlegens der Wendestange 1 um 90° das Rohr 2 eine Drehbewegung ausführt.

Die Drehbewegung um 180° ergibt sich aus der Zähneanzahl d des Zahnrades 153 und der Zähneanzahl d/₂ des am Rohr 2 befestigten Zahnrades 148. Demzufolge entströmt der Wendestange 1 in der gestrichelt dargestellten Lage I die Luft durch die mit Pfeil versehene, in Richtung Seitengestell 9 weisende Luftöffnung 11.

Bezugszeichenliste

1 Wendestange
2 Rohr (1, 58)
3 Ende (2)
4 Ende, nicht dargestellt (2)
8 Rotationsachse (2)
9 Gestellseitenwand
11 Luftöffnung (2)
21 Gestellseitenwand
33 Drehgelenk
34 Führung, zweite
36 Schlitten, zweiter
41 Drehgelenk
42 Schlitten, erster
43 Führung, erste
58 Wendestange
59 Schlitten, dritter (58)
61 Schlitten, vierter (58)
62 Führung, dritte (58)
63 Führung, vierte (58)
64 Gewindebohrung (36)
66 Gewindebohrung (42)
67 Gewindebohrung (59)
68 Gewindebohrung (61)
71 Gewindespindel (36)
72 Gewindespindel (42)
73 Gewindespindel (63)
74 Gewindespindel (64)
75 Elektromotor (72)
76 Schlitten, fünfter
77 Längsführung
78 Zahnstange
79 Zahnrad
80 Schlitten, sechster
81 Zahnriemenscheibe
82 Zahnriemenscheibe
83 Elektromotor
84 Zahnriemen
86 Zahnriemen
87 Kurve (36)
88 bis 140 -
141 Wälzlager (2)
142 Wälzlager (2)
143 Innenmantel (2)
144 Tragachse (2)
147 Dichtring
148 Zahnrad (2)
149 Gabel
151 Bolzen
152 Kopf (151)
153 Zahnrad (36, 61)
154 Anschlag
156 Anschlag
d Zähnezahl (153)
d/₂ Zähnezahl (148)
I Stellung
II Stellung
III Stellung
F Lage (34) bei Stellung II

Claims

1. Wendestange (1) für eine Materialbahn, vorzugsweise eine Papierbahn in Druckmaschinen, deren Inneres mit Druckluft beaufschlagt wird, um am Außenumfang ein Luftpolster aufbauen zu können,
die an ihren Enden in einem ersten (42) und einem zweiten (36) Schlitten schwenkbar aufgenommen ist,
wobei der erste Schlitten (42) auf einer ersten Führung (43) und der zweite Schlitten (36) auf einer zweiten, zur ersten parallelen Führung (34) verfahrenbar und arretierbar gelagert ist,
wobei diese beiden Führungen (43; 34) senkrecht zu im wesentlichen parallelen Gestellseitenwände (9; 21) in diesen gelagert sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerung zumindest einer der beiden Führungen (43; 34) zwischen den Gestellseitenwänden (9; 21) mit einem fünften (76) und einem sechsten Schlitten (80) erfolgt, von denen jeder ein Ende der Führung (34) aufnimmt und entlang der jeweiligen Gestellseitenwand (9; 21) mittels gestellseitenwandfester Längsführung (77) verschieblich gelagert ist.

2. Wendestange nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (36, 42; 59, 61) jeweils aus einem eine Bohrung für die Führungen (34, 43; 63, 62) und eine Gewindebohrung (64, 66; 67, 68) für eine Gewindespindel (71, 72; 73, 74) aufweisenden Wendestangenhalter besteht, welcher auf der zu den Gestellseitenwänden (9, 21) senkrecht verlaufenden Führung (34, 43; 63, 62) verschiebbar ist.

3. Wendestange nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindeln (71, 72; 73, 74) jeweils mit einem Antrieb (81, 82, 83, 84, 86) in Verbindung stehen.

4. Wendestange nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Gestellseitenwänden verschiebbare Führung (34; 63) an ihren Enden jeweils ein drehfestes Zahnrad (79) aufweist, welches jeweils mit einer gestellseitenwandfest verlaufenden Zahnstange (78) kämmt.

5. Wendestange nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (34; 63) eine Tragspindel ist.