DE4420355C2

DE4420355C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung des Biegeverlaufs eines Zylinders einer Rotationsdruckmaschine

Info

Publication number: DE4420355C2
Application number: DE4420355A
Authority: DE
Inventors: Peter Gertsch; Robert Imhof
Original assignee: Wifag Maschinenfabrik AG
Current assignee: Wifag Maschinenfabrik AG
Priority date: 1994-06-10
Filing date: 1994-06-10
Publication date: 1999-09-23
Anticipated expiration: 2014-06-11
Also published as: FI952788A0; EP0686502A2; DE59509142D1; EP0686502A3; FI952788A; EP0686502B1; DE4420355A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beeinflussung des Biegeverlaufs eines Zylinders einer Rotationsdruckmaschine.

Beim Abrollen zweier Zylinder einer Rotationsdruckmaschine wirken auf die Zylinder entlang der gemeinsamen Berührungslinie senkrecht zu den Zylinderdrehachsen Streckenla sten oder auch einzelne Biegekräfte, die ein Durchbiegen der Zylinder zwischen ihren beiden maschinengestellseitigen Lagern verursachen. Dies wirkt sich nachteilig auf den Papierbahnlauf und das Druckergebnis aus. Das Problem verschärft sich bei größer werden den Verhältnissen zwischen Zylinderlänge und Zylinderdurchmesser. Bei schlanken Zylin dern, wie sie zukünftig bei Maschinenbreiten von sechs Seiten statt der heute üblichen 2 oder 4 Seiten in der Breite vermehrt vorkommen, kann die Durchbiegung Werte von bis zu 0.1 mm erreichen, wenn keine geeigneten Gegenmaßnahmen getroffen werden.

Zum gegenseitigen Abstützen von aufeinander abrollenden Zylin dern ist aus dem Stand der Technik die Verwendung von Stützringen, insbesondere von Schmitzringen, bekannt. Die Stützringe sind üblicherweise auf der Zylinderwelle zwischen dem Zylinder und dessen Lager, d. h. innerhalb der Zylinderlager im Maschinengestell, angeordnet. Eine Stützringanordnung, mit der sich der Abstand der aufeinander abrollenden Zylinder verstellen läßt, ist beispielsweise aus der CH-PS 402 895 bekannt. Der aus der gegenseitigen Abrollung resultierenden Biegebelastung wird damit jedoch nicht entgegenge wirkt. Bei einer aus der DE 29 26 570 A1 bekannten Anordnung von Stützringen beidseitig des Zylinders jeweils innerhalb und außerhalb des Maschinengestells ist an die Reduzierung der Durchbiegung nicht gedacht.

Die DE 28 02 153 A1 betrifft die Anordnung von Stützringen an einem oder beiden Zylin derzapfen nur außerhalb eines oder beider gestellseitigen Lager des Zylinders. Der Biegebe lastung, die der eine Zylinder jeweils auf den anderen ausübt, kann durch diese bekannten Stützringanordnungen jedoch ebenfalls nicht wirkungsvoll begegnet werden. Es ist ins besondere nicht möglich, den in unterschiedlichen Druckstellungen auf den Zylinder wirkenden, nach Größe und Richtung durch die Abrollung verursachten unterschiedlichen Streckenlasten entgegen zu wirken.

Die DE 38 36 972 A1 lehrt ein als Verspannlager ausgebildetes Zylinderlager, das in Richtung der im Betriebszustand auftretenden Lagerkraft exzentrisch justierbar angeordnet ist. Das Verspannlager befindet sich an einem über die maschinengestellseitige Lagerung des Zylinders hinausragenden Zylinderzapfen. Eine Anpassung der Verspannung an unter schiedliche Betriebszustände des Zylinders wird jedoch nicht gelehrt. Dieses Verspannlager ist insbesondere nicht dazu ausgelegt, einer Änderung der Richtung der auf dem Zylinder wirkenden Streckenlasten entgegenzuwirken, wie sie durch den Wechsel der Betriebs zustände des Zylinders verursacht wird.

Unterschiedliche Betriebszustände, bei welchen eine Veränderung der Größe der Vorspann kraft wünschenswert ist, entstehen, wenn die Anzahl oder die Lage der Platten, mit denen ein Zylinder belegt ist, oder beides gleichzeitig verändert werden. Ferner können umsteu erbare Druckeinheiten unterschiedliche Betriebszustände einnehmen, bei welchen mit dem Umsteuern immer auch eine Veränderung der Richtung der auf den umgesteuerten Zylinder wirkenden Biegebelastung auftritt.

Die DE 37 07 996 C1 und die DE-PS 7 53 695 betreffen die Veränderung der Lage der maschinengestellseitigen Drehlager eines Druckzylinders. Es wird die Lage des betreffenden Zylinders selbst verändert. Eine Kompensation einer Biegebelastung wird nicht gelehrt.

Die gattungsbildende DE-AS 20 33 515 betrifft das örtliche Verändern des von einem Druckzylinder erzeugten Druckbildes. Hierzu wird auf den Zylinder ein ihn verbiegendes Biegemoment ausgeübt, wobei die Lage, die Länge und die größte Ausbiegung der Biegeli nien der jeweils gewünschten Druckbildveränderung angepasst werden. Die Kräfte zum Verbiegen des Zylinders greifen an Lagerstellen an, die beabstandet zu den beiden Dreh lagern des Zylinders angeordnet sind. Die Kräfte werden mittels Kolben, die über Kolben stangen jeweils auf einen Lagerkörper wirken oder über Exzenter aufgebracht. In den Exzentern sind die Lagerzapfen des Zylinders exzentrisch zur Drehachse des Exzenter drehgelagert.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zylindervorspannkraft in Anpassung an unter schiedliche Betriebszustände des Zylinders einzustellen.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 2 gelöst.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung des Biegeverlaufs eines Zylinders einer Rotationsdruckmaschine. Mittels einer von einem Antrieb aufgebrachten veränderbaren äußeren Kraft wird eine Vorspannkraft, die ein Biegemoment um eine Achse quer zu einer Drehachse des Zylinders erzeugt, in einem Abstand von einem maschinenseitigen Lager des Zylinders auf einen Zapfen des Zylinders aufgebracht.

Nach der Erfindung dient das Biegemoment dazu, eine Durchbiegung des Zylinders aufgrund einer Biegebelastung in unterschiedlichen Stellungen des Zylinders zu reduzieren. Die Vorspannkraft wird durch ein Getriebe, das in den unterschiedlichen Stellungen des Zylinders jeweils in einer anderen Getriebestellung blockiert, als resultierende Kraft eines Kräfteparallelogramms gebildet, das durch die äußere Kraft und eine durch das Getriebe gebildete Reaktionskraft darauf aufgespannt wird.

Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Beeinflussung des Biegeverlaufs eines Zylinders einer Rotationsdruckmaschine durch Aufbringen eines Biegemoments um eine Achse quer zu einer Drehachse des Zylinders. Das Biegemoment wird aufgebracht mittels einer Kurbel, die in einem Abstand von einem maschinenseitigen Lager des Zylinders auf einem Zapfen des Zylinders in einem Drehlager drehgelagert ist und eines Antriebs, durch den eine veränderbare äußere Kraft auf die Kurbel aufbringbar ist.

Erfindungsgemäß greift die äußere Kraft exzentrisch zum Drehlager der Kurbel an. Es ist wenigstens ein Blockiermittel vorgesehen, durch das die Kurbel gegen eine durch die äußere Kraft bewirkte Drehung in wenigstens zwei Anschlagwinkellagen gegenüber dem Zylinder blockierbar ist, in denen auf das Drehlager der Kurbel je eine Reaktionskraft auf die äußere Kraft ausgeübt wird, die zusammen mit der äußeren Kraft ein Kräfteparallelogramm bildet, dessen resultierende Kraft einer Durchbiegung des Zylinders aufgrund einer Biegebelastung entgegen wirkt.

Das Aufbringen einer äußeren Kraft durch einen eigens dafür vorgesehenen Antrieb eröffnet grundsätzlich die Möglichkeit, die Vorspannkraft flexibel jedem Betriebszustand eines Zylinders anzupassen. Insbesondere läßt sich die äußere Kraft durch Steuerung des Antriebs ändern. Eine manuelle Justierung vor Ort ist nicht notwendig. Eine Einstellung von einem Maschinenleitstand aus wird möglich. Falls notwendig, kann die Antriebskraft auch während des Betriebs verändert werden. Beim Umsteuern des vorzuspannenden Zylinders, beispiels weise von einer Gummi/Gummi-Produktion auf eine Gummi/Stahl-Produktion und umge kehrt, ändert sich die Richtung der auf den Zylinder wirkenden Biegebelastung erheblich, während die Lage des Zylinders im Raum nur wenig verändert wird. Indem die vom An trieb aufgebrachte Kraft über ein geeignetes Getriebe auf den Zylinderzapfen geleitet wird, ist es nicht notwendig, den Antrieb selbst entsprechend der Richtungsänderung der Bie gebelastung nachzuführen, um auch die Richtung der Vorspannkraft zu wechseln. Dies ist wegen der vorgegebenen Platzverhältnisse in den meisten Anwendungsfällen auch nicht oder nur begrenzt möglich. Durch die Kombination eines Antriebs mit einem Getriebe wird es möglich, die Vorspannkraft bei einem Wechsel des Betriebszustandes des Zylinders, wie er beispielsweise beim Umsteuern des Zylinders zwischen unterschiedlichen Druckstellungen in vorgegebener Weise auftritt, automatisch in Richtung der jeweiligen Biegebelastung und in der richtigen Größe einzustellen.

Die Vorspannkraft kann auf den Zylinderzapfen an einem Ort zwischen oder außerhalb der maschinenseitigen Zylinderlagerung entweder auf einen oder beide Zylinderzapfen aufge bracht werden.

Das Getriebe ist vorzugsweise als Schubkurbel ausgebildet. Es weist erfindungsgemäß eine auf dem Zylinderzapfen drehbar gelagerte Kurbel auf, an der die äußere, vom Antrieb aufgebrachte Kraft angreift. Ferner wird ein nur auf Zug belastbares Blockiermittel zum einen an die Kurbel und zum anderen an das Maschinengestell angelenkt. Dadurch ist die Kurbel in einer vorgegebenen Winkellage blockierbar. Anstelle des nur auf Zug belastbaren Blockiermittels kann auch ein nur auf Druck belastbares Blockiermittel zur Kraftumlenkung eingesetzt werden. Es bildet sich somit ein Kräfteparallelogramm zwischen der vom Antrieb auf die Kurbel ausgeübten äußeren Kraft und der ebenfalls auf die Kurbel wirkenden Gegenkraft zu der vom Blockiermittel aufgenommenen Kraft.

Das Kräfteparallelogramm kann durch geeignete Wahl des Angriffspunktes und der Rich tung je der äußeren Kraft und der vom Blockiermittel aufgenommenen Kraft so gebildet werden, daß eine Linie durch den Schnittpunkt dieser beiden Kräfte oder ihrer Verlänge rungen und die Drehachse des Zylinders nahezu und idealerweise exakt deckungsgleich zur Biegebelastung verläuft. Dies bedeutet, daß die resultierende Kraft, nämlich die Vorspann kraft, zur Biegebelastung gleichgerichtet und somit zu deren Kompensation geeignet ist.

Bei diesem bevorzugt als Schubkurbel mit zugbelastbarem Blockiermittel ausgebildeten Getriebe ist bei der Anordnung des Blockiermittels lediglich darauf zu achten, das die Gegenkraft, die vom Blockiermittel auf die Kurbel ausgeübt wird, also die Linie durch die Anlenkung des Blockiermittels am Maschinengestell und die Anlenkung des Blockiermittels an der Kurbel, eine Komponente in Richtung der aufzubringenden Vorspannkraft hat.

Die Größe der Vorspannkraft läßt sich einfach durch Vergrößerung oder Verringerung der vom Antrieb auf die Kurbel ausgeübten äußeren Kraft den Gegegebenheiten angepaßt einstellen. Anderer Veränderungen bedarf es grundsätzlich nicht. Es können damit auch auf jeden Zapfen eines Zylinders unterschiedliche Vorspannkräfte aufgebracht und unsymmetri sche Biegebelastungen kompensiert werden.

Das Blockiermittel kann durch eine Kette, ein Seil oder dergleichen gebildet werden. Bevorzugterweise findet allerdings eine Lasche Verwendung, die mit einem Ende am Maschinengestell gelenkig befestigt und mit ihrem anderen Ende an der Kurbel bis zu seiner Blockierstellung beweglich geführt ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist für unterschiedliche Zylinderstellungen mit entsprechend unterschiedlichen Biegebelastungen je ein Blockiermittel vorgesehen. In jeder Zylinderstellung wird dabei nur jeweils eines der Blockiermittel beansprucht, während das oder die anderen kräftefrei bleiben. Das vorstehend erläuterte Kräfteparallelogramm wird mittels des für die jeweilige Zylinderstellung vorgesehenen Blockiermittels gebildet. Der Angriffspunkt der äußeren Kraft an der Kurbel ist in allen Fällen der gleiche.

Eine ebenfalls vorteilhafte Ausführung der Erfindung besteht darin, die maschinenseitige Anlenkung des Blockiermittels beweglich gegenüber dem Maschinengestell und in jeder oder in vorgegebenen Lagen arretierbar anzuordnen. Zum einen wird dadurch eine zu sätzliche Feineinstellung der resultierenden Vorspannkraft für je einen Betriebszustand ermöglicht. Dies ist beispielsweise bei unterschiedlichen Plattenbelegungen der Platten- bzw. Formzylinder von Vorteil. Zum anderen wird es möglich, mit einem einzigen Bloc kiermittel bei entsprechender Anordnung der Lage der Blockierstellungen an der Kurbel auch bei unterschiedlichen Betriebszuständen auszukommen.

Bevorzugt wird die Kurbel durch eine Scheibe gebildet, auf der ein exzentrisch zum Zylinderzapfen angeordneter Bolzen für eine Drehanlenkung des Antriebs sitzt. Eine Scheibe als Kraftübertragungsglied eröffnet die größtmögliche Freiheit bei der Wahl des Ortes für die Anlenkung des Antriebs und des Ortes für die Anlenkung des oder der Blockiermittel. So kann die Scheibe im Falle starr ausgebildeter Zugglieder für jedes Zug glied mit einer Führung versehen sein, in der beispielsweise ein an dem jeweiligen Zugglied befestigter Bolzen gleitend geführt ist und zum Zwecke des Blockierens der Scheibe gegen eine Art Anschlag läuft. Für solche Führungen steht bei einer als Scheibe ausgebildeten Antriebskurbel ein weiter Winkelbereich der Scheibe zur Verfügung. Dies kann besonders dann von Vorteil sein, wenn wegen unterschiedlicher räumlicher Verhältnisse bei unter schiedlichen Maschinen die Zugglieder relativ zum Ort der Anlenkung des Antriebs an der Antriebskurbel von Maschine zu Maschine unterschiedlich anzuordnen sind.

Antriebsseitig weist die erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugterweise ein motorisch getrie benes zug- und druckbetätigbares Gewindegetriebe oder einen doppelseitig wirkenden Hydraulikzylinder auf, mit dem eine Hebelstange entlang ihrer Längsachse in beide Richtungen angetrieben werden kann. Dadurch kann die Richtung der Vorspannkraft in einem noch größeren Bereich eingestellt werden. Der einstellbare Bereich kann weiter dadurch erhöht werden, daß die Hebelstange, gegebenenfalls mitsamt Antrieb, um eine zum Zylinderzapfen parallele Achse kippbar ist.

Vorteilhaft ist es auch, an der Hebelstange zwischen ihrer Anlenkung an der Antriebskurbel und ihrem antriebsseitigen Ende ein Federelement zum Messen der von der Hebelstange übertragenen Kraft anzuordnen. Ein Meßsignal für die von dem Federelement aufgenomme ne Kraft kann zur Regelung des Motors mittels einer geeigneten Motorsteuerung dienen.

Obwohl es ausreichend oder auch wünschenswert sein kann, nur auf einen der beiden über die maschinengestellseitige Zylinderlagerung hinausragenden Zylinderzapfen eine Vor spannkraft aufzubringen, wird eine beidseitige Anordnung der erfindungsgemäßen Vor richtung oft zu bevorzugen sein. Die beiden Vorrichtungen arbeiten dann zumeist symme trisch; grundsätzlich müssen sie jedoch nicht gleichzeitig angesteuert werden, insbesondere wird eine Ansteuerung zum Aufbringen unterschiedlicher Vorspannkräfte bevorzugt, wenn dies erforderlich werden sollte.

Fig. 1 einen Teil einer Druckeinheit;

Fig. 2 die Auslenkung eines Zylinders der Druckeinheit von Fig. 1 unter einer Strecken last;

Fig. 3 die Auslenkung des Zylinders von Fig. 2 bei verstärkter Lagerung;

Fig. 4 die Auslenkung des Zylinders von Fig. 2 bei einer Kompensation der Streckenlast durch eine Vorspannkraft;

Fig. 5 eine Vorrichtung zum Vorspannen eines gegen einen Stahlzylinder angestellten Gummizylinders;

Fig. 6 die Vorspannvorrichtung von Fig. 5 für den gegen einen Gummizylinder angestell ten Gummizylinder der Fig. 5.

Fig. 7 einen Schnitt durch die Anordnung aus Gummizylinder und Vorspannvorrichtung der Fig. 5 und 6; und

Fig. 8 eine Vorspannvorrichtung mit einer beweglich am Maschinengestell angelenkten Lasche.

Fig. 1 zeigt eine Zylinderanordnung einer Druckeinheit mit einem Stahlzylinder 3, zwei Gummizylindern 1 und 2, einem Formzylinder 4 für den Gummizylinder 1 und einem Formzylinder 5 für den Gummizylinder 2. Die Gummizylinder 1 und 2 sind umsteuerbar. In einer ersten Druckstellung A rollen sie auf dem Stahlzylinder 3 und in einer zweiten Druckstellung B rollen sie aufeinander ab.

Die Umsteuerung erfolgt durch einen Arbeitszylinder 8. Eine Kolbenstange 9 des Arbeits zylinders 8 trägt an ihrem Ende ein Koppelstück 10, das mittels eines Drehlagers 11 an einem Hebel 12 angelenkt ist. Der Hebel 12 sitzt, wie Fig. 7 zu entnehmen ist, starr auf einer Exzenterbüchse 7. Ein weiterer, ebenfalls starr mit der Exzenterbüchse 7 verbundener Hebel 13 trägt einen Bolzen 14, der mittels einer Verstellschraube 15 verstellbar ist und in einem Maschinengestell 6 zwischen zwei Anschlagpositionen A1, B1 für die beiden Druck stellungen A und B geführt ist. Unter der Linearbewegung der Kolbenstange 9 wandert der Mittelpunkt des Drehlagers 11 entlang der strichpunktierten Kreisabschnittslinie 21 um die Drehachse 19 der Exzenterbüchse 7 zwischen den beiden durch den Bolzen 14 vorgegebe nen Anschlagpositionen A1, B1. Jeder Gummizylinder 1 und 2 ist mit einem Zylinderzapfen 17 (Fig. 4, 7) in solch einer Exzenterbüchse 7 drehgelagert und beschreibt somit bei der Drehung der Exzenterbüchse 7 um deren Drehachse 19, die zur Drehachse 1.1 bzw. 2.1 des jeweiligen Gummizylinders 1 bzw. 2 exzentrisch verläuft, eine Kreisabschnittsbahn 20 um die Drehachse 19 der Exzenterbüchse 7. Der Gummituchzylinder 1 wird dadurch entweder an seinen Gummigegenzylinder 2 oder den Stahlzylinder 3 gepreßt. In seiner Mittelstellung C ist er von beiden Gegenzylindern 2, 3 und vom entsprechenden Formzylinder 5 abge stellt.

In Fig. 2 ist die Auslenkung f des Zylinders 2 dargestellt, der zwischen seinen beiden maschinengestellseitigen Lagern 22 infolge der Abrollung auf einem entsprechenden Gegen zylinder 1 oder 3 unter einer Streckenlast Q steht. Die Auslenkung f besitzt den bekannten, unerwünscht stark ausgeprägten Verlauf.

Eine Verringerung der Auslenkung f läßt sich, wie in Fig. 3 dargestellt, durch eine Verstärkung der Zylinderlager 22 erreichen, indem die beiden Lager als mehrrollige Lager 22.1 mit definiertem Spiel ausgebildet werden. Durch diese Streckung der Lager 22.1 in Zylinderachsrichtung läßt sich bereits eine gewisse Verringerung der Durchbiegung erzie len.

Fig. 4 zeigt, wie die Auslenkung f des mit der Streckenlast Q beaufschlagten Zylinders 2 durch das Aufbringen einer Gegenkraft PV₁ auf einen über das eine Lager 22 hinaus ragenden Wellenzapfen 18 und einer Gegenkraft PV₂ auf den über das andere Lager 22 hinausragenden, gegenüberliegenden Wellenzapfen 18 weitestgehend reduziert wird. Im Ausführungsbeispiel werden zwei gleichgroße und gleichgerichtete Kräfte PV₁ und PV₂ symmetrisch auf die beiden Wellenzapfen 18 aufgebracht. Die Auslenkung f verläuft deshalb ebenfalls symmetrisch und behält ihren größten Wert in der Mitte zwischen den beiden Lagern 22.

Die Gegenkräfte PV₁ und PV₂ sind sowohl in ihrer Richtung als auch in ihrer absoluten Größe veränderbar, damit unterschiedlich verlaufenden Streckenlasten Q angemessen ent gegengewirkt werden kann. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 wechselt die aus der Abrol lung und dem Eigengewicht des Zylinders gebildete Streckenlast Q beispielsweise bei einer Umsteuerung zwischen den beiden Druckstellungen A und B ihre Richtung und ihre Größe.

Die Fig. 5 bis 7 zeigen eine Anordnung zum Aufbringen einer Vorspannkraft, die in Anpassung an die unterschiedlichen Druckstellungen A und B in ihrer Richtung und in Anpassung an Streckenlasten Q, die beispielsweise in Abhängigkeit der Zylinderlängen auch in ihrer Größe differieren können, verändert werden kann. Zur Beschreibung der Funktions weise dieser Anordnung anhand der beiden Fig. 5 und 6 für die beiden Druckstellungen A und B wird für die in diesen Fig. 5 und 6 nicht gezeichneten Details auf die Dar stellung in Fig. 7 verwiesen.

In Fig. 5 befindet sich der Gummizylinder 2 in der Stellung A, d. h. er rollt auf dem Stahlzylinder 3 und dem zugeordneten Formzylinder S ab, wodurch auf den Gummizylinder 2 eine aus beiden Abrollungen und seinem Eigengewicht resultierende Streckenlast wirkt. Zur Kompensation dieser Streckenlast wird eine in die gleiche Richtung wirkende Vor spannkraft 37 auf die beiden über die Lager 22 in der Maschinengestellwand 6 hinaus ragenden Zapfenenden 18 der Zylinderzapfen 17 des Gummizylinders 2 aufgebracht.

Zu diesem Zweck ist auf den Zapfenenden 18 beidseitig des Gummizylinders 2 jeweils eine Scheibe 23 mittels Lager 22.2 drehgelagert. Die Scheibe 23 sitzt auf dem Zylinderzapfen 17 weiter draußen als ein Antriebszahnrad 16 des Zylinders 2. An einem exzentrisch zur Zylinderdrehachse 2.1 auf dieser Scheibe 23 sitzenden, in Zylinderachsrichtung weisenden Bolzen 32 ist eine Hebelstange 31 um den Bolzen 32 drehbar angelenkt. Die Hebelstange 31 wird über ein Getriebe von einem Motor 26, der sich auf der dem Gummizylinder 1 abgewandten Seite des Gummizylinders 2 befindet, hin und her angetrieben. Die Bewegungsrichtung der Hebelstange 31 verläuft quer zur Drehachse 2.1 des Gummi zylinders 2. Die Scheibe 23 bildet eine Kurbel, die sich unter der Wirkung der Hebelstange 31 um die Drehachse 2.1 des Gummizylinders 2 dreht.

Der exzentrisch angeordnete Bolzen 32 ist in einem Bereich der Scheibe 23 angebracht, der durch die Verbindungslinien von der Drehachse 2.1 des Gummizylinders 2 zu dessen Eingriffslinien E mit den beiden Zylindern 3 und 5. auf denen er abrollt, begrenzt wird und in den Raum zwischen den Stahlzylinder 3 und den Formzylinder 5 ragt. Die Bewe gungsrichtung der Hebelstange 31 kann durch Umsteuern des Motors 26 gewechselt werden.

Neben der Hebelstange 31 weist das Getriebe des Ausführungbeispiels eine stabförmige erste und eine stabförmige zweite Lasche 38 und 46 auf, die vorzugsweise starre Körper sind. Die erste Lasche 38 ist an einem Ende in einem maschinengestellseitigen ersten Bock 43 mittels eines Gelenks 39 und die zweite Lasche 46 ist an einem Ende in einem eigenen maschinengestellseitigen zweiten Bock 44 mittels eines Gelenks 45 befestigt. Die Anlenkung der beiden Laschen am Maschinengestell 6 gestattet ein Verdrehen der Laschen um zur Drehachse 2.1 des Gummizylinders 2 parallele Achsen. Im Ausführungsbeispiel werden die Gelenke 39 und 45 durch Drehlager gebildet.

Am freien Ende der ersten Lasche 38 sitzt ein erster Bolzen 40, und am freien Ende der zweiten Lasche 46 sitzt ein zweiter Bolzen 47. Die beiden Laschen 38 und 46 werden über die Bolzen 40 und 47 an der Scheibe 23 geführt. Sie begrenzen die Drehfreiheit dieser Scheibe 23, und zwar jeweils eine Lasche in einer Drehrichtung. Zu diesem Zweck weist die Scheibe 23 zwei als Ausnehmungen ausgebildete Führungen 42 und 48 auf, die kreisab schnittsförmig entlang eines gemeinsamen Kreisbogens 34 um die Drehachse 2.1 des Gummizylinders 2 verlaufen. Im Ausführungsbeispiel liegt auf dem gleichen Kreisbogen auch der exzentrisch angeordnete Bolzen 32. Die Ausnehmungen 42 und 48 haben in etwa eine Breite, die dem Durchmesser der beiden Bolzen 40 und 47 entspricht und befinden sich in dem vom exzentrisch angeordneten Bolzen 32 über die Zylinderdrehachse 2.1 hinaus ver längerten Bereich der Scheibe 23. In der ersten Führung 42 ist der Bolzen 40 der ersten Lasche 38 und in der zweiten Führung 48 ist der Bolzen 47 der zweiten Lasche 46 gleitend aufgenommen. Die beiden Bolzen 40 und 47 weisen in die Richtung der Drehachse 2.1 des Gummizylinders 2 und durchragen ihre jeweilige Ausnehmung.

Durch die Hebelstange 31 kann somit die Scheibe 23 solange gedreht werden, bis eine der beiden Führungen 42 oder 48 mit ihrem jeweils nachlaufenden Ende gegen den in ihr glei tend aufgenommenen Bolzen 40 oder 47 zu liegen kommt, die entsprechende Lasche 38 oder 46 auf Zug beansprucht wird und die Drehung blockiert. Die beiden Laschen sind am Maschinengestell d und an der Scheibe 23 so angelenkt, daß sie nur entlang ihrer jeweiligen Verbindungslinie von diesen beiden Anlenkungen auf reinen Zug beanspruchbar sind.

Die Anlenkung der Hebelstange 31 an die Scheibe 23 und die beiden Anlenkungen 39, 40 und 45, 47 der beiden Laschen 38 und 46 sind zueinander je so angeordnet, daß beim Blockieren der Scheibe 23 ein Kräfteparallelogramm entsteht, dessen resultierender Kraftvektor zur gemeinsamen Drehachse 2.1 des Gummizylinders 2 und der Scheibe 23 gerichtet ist und die gleiche Richtung wie die resultierende Streckenlast Q hat. Durch den die Scheibe 23 und die Hebelstange 31 umfassenden Kurbeltrieb des Ausführungsbeispiels und den beiden beidseitig, d. h. am Maschinengestell und an der Scheibe 23, drehbar angelenkten Laschen 38 und 46 wird bereits erreicht, daß der resultierende Kraftvektor immer zur Zylinderdrehachse weist. Durch Abstimmung der Bewegungsrichtung der Hebelstange 31 und der Winkellage der beiden Führungen 42 und 48, insbesondere der Winkellage der in Anschlag zu den Laschen 38 und 46 kommenden nachlaufenden Enden dieser Führungen, wird der Schnittpunkt der somit in ihren Richtungen vorgegebenen Kräfte so gewählt, daß die resultierende Kraft vom Schnittpunkt ausgehend und zur Zylinderdreh achse weisend in die durch die Maschine vorgegebene Richtung der resultierenden Strecken last weist.

Ein solches Kräfteparallelogramm ist für die Druckstellung A in Fig. 5 abgebildet. Durch den Antrieb der Hebelstange 31 in Richtung des eingezeichneten Kraftvektors 36 für die äußere Kraft wird die Scheibe 23 über den exzentrisch auf der Scheibe sitzenden Bolzen 32 in Richtung des Kraftvektors 36 so lange gedreht bis die erste Führung 42 mit ihrem nachlaufenden Ende an den ersten Bolzen 40 der ersten Lasche 38 aufläuft. Durch Verlän gerung wird der Zugkraftvektor der ersten Lasche 38 bzw. dessen Gegenkraft 35 - die Lasche 38 wird entlang dieser Linie zwischen ihren beiden Krafteinleitpunkten bei den Bolzen 39 und 40 auf Zug beansprucht - mit dem Kraftvektor 36 zum Schnitt gebracht. Der Schnittpunkt liegt in diesem Falle genau in dem die Anlenkung bildenden Bolzen 32 der Hebelstange 31, was jedoch nicht generell notwendig ist. Die ebenfalls am Bolzen 32 angreifende äußere Kraft 36 bildet mit dieser Gegenkraft 35 eine resultierende Kraft 37, die von dem Schnittpunkt in Richtung auf die Zylinderdrehachse 2.1 zu gerichtet ist. Wegen seiner Drehfreiheit ist die Lasche 38 nur auf Zug entlang der Verbindungslinie seiner beiden Anlenkungen, den Bolzen 39 und 40, beanspruchbar und wirkt wie ein bei 39 befestigtes Seil, das durch die äußere Kraft 36 über den Schnittpunkt der Kräfte 36 und 35, vorliegend also über den exzentrisch angeordneten Bolzen 32 gespannt wird und diesen Bolzen bzw. den imaginären Kräfteschnittpunkt in Richtung auf die Drehachse 2.1 zu drückt. Die resul tierende Kraft 37 liegt deshalb immer in der Verbindungslinie zwischen dem Kräfteschnitt punkt und der Zylinderdrehachse 2.1. Dieser Schnittpunkt ist, wie vorstehend beschrieben, konstruktiv festgelegt, so daß lediglich noch die Größe der resultierenden Kraft 37 ver änderbar ist, und zwar durch entsprechende Einstellung der äußeren Kraft 36 nach Größe oder Richtung oder einer kombinierten Größen- und Richtungseinstellung.

Die zweite Ausnehmung 48 spielt bei der Kompensation der in der Druckstellung A wirkenden Streckenlast keine Rolle. Sie muß sich entlang des Kreisbogens 34 nur soweit erstrecken, daß der auf der zweiten Lasche 46 sitzende Bolzen 47 dabei nicht kraftschlüssig in ihr zur Anlage kommen kann.

In Fig. 6 befindet sich der Gummizylinder 2 in der Druckstellung B. Er rollt somit auf dem gegenüberliegenden Gummizylinder 1 und seinem eigenen Formzylinder 5 ab. Damit ändert sich insbesondere die Richtung der resultierenden Streckenlast, die nunmehr von diesen beiden abrollenden Zylindern 1 und 5 und ferner wieder durch die Eigengewichtkomponente des Gummizylinders 2 auf diesen Gummizylinder 2 ausgeübt wird. Die Eigengewicht komponente erhöht nun sogar die auszugleichende Streckenlast.

In dieser Druckstellung wird die Bewegung der Hebelstange 31 umgekehrt, so daß auf die Scheibe 23 über den exzentrischen Bolzen 32 eine äußere Kraft 56 längs der Hebelstange 31 in Richtung auf den Motor 26 zu ausgeübt wird. Dadurch wird die Scheibe 23 gegenläu fig zum vohergehenden Fall in die Richtung der resultierenden Kraft 57 gedreht bis der Bolzen 47 gegen das nunmehr nachlaufende Ende der zweiten Führung 48 gedrückt wird. Da auch die zweite Lasche 46 am Maschinengestell 6 drehbar angelenkt ist und deshalb nur eine Zugkraft entlang der Verbindungslinie seiner beiden Bolzen 45 und 47 übertragen kann, ist die resultierende Kraft 57 wieder auf die Drehachse 2.1 des Gummizylinders 2 zu gerichtet. Durch geeignete Wahl der Größe und/oder der Richtung der äußeren Kraft 56 und der Richtung der durch die zweite Lasche 46 aufnehmbaren Zugkraft 55 läßt sich die auf die Drehachse 2.1 des Gummizylinders 2 wirkende resultierende Kraft 57 genauso wie in der Druckstellung A in der gewünschten Richtung und Größe einstellen.

In dieser Druckstellung B spielt die erste Führung 42 keine Rolle. Auch sie muß sich entlang des Kreisbogens 34 allerdings soweit erstrecken, daß der auf der ersten Lasche 38 sitzende Bolzen 40 nicht kraftschlüssig gegen ihr nachlaufendes Ende zur Anlage kommen und dabei die Scheibe 23 hemmen kann.

Die Scheibe 23 bildet mit jeder der beiden Laschen 38 und 46 eine Schubkurbel. Je eine dieser beiden Schubkurbeln wird in einer der beiden Druckstellungen A und B unabhängig von der anderen betätigt.

Als Motor 26 dient ein Elektromotor, der über ein Getriebe 27, 28 und ein Gewinde 27.1 die Hebelstange 31 antreibt. Der gesamte Antrieb, insbesondere die Hebelstange 31, ist um eine zur Drehachse 2.1 des Gummizylinders 2 parallele Kippachse 24 drehbar an einer maschinengestellseitigen Unterstützung 25 gelagert. Dadurch kann die Hebelstange 31 einer Drehung der Scheibe 23 zwischen den Anschlagpositionen für die beiden Druckstellungen A und B leichter folgen.

Zwischen dem motorseitigen Ende mit der Schnecke 28 und dem vorderen, beim Bolzen 32 an der Scheibe 23 angelenkten Ende besitzt die Hebelstange 31 einen Hülsenteil 29, in dem ein Federelement 30 sitzt, das die Kraft vom Antrieb auf den exzentrisch an der Scheibe 23 angebrachten Bolzen 32 überträgt. Die so vom Federelement 30 aufgenommene Kraft 36 oder 56 bzw. die Größe der Einfederung wird mittels eines an dem Hülsenteil 29 an gebrachten Linerpotentiometers 33 gemessen und in einer Motorregelung mit dem Kraft- Sollwert verglichen und in Deckung mit diesem Sollwert gehalten oder gebracht. Das Hülsenteil 29 mit dem Federelement 30 ist eine in Zug- und Druckrichtung wirksame vorgespannte Federpatrone.

Die Motorregelung weist im wesentlichen einen Rechner 51 mit Regler und einen PC als Service-Gerät 52 auf, die mit einem Maschinenleitstand 50 verbunden sind. So kann vom Leitstand 50 aus eine voreingestellte Kraft auf das Zapfenende 18 des Gummizylinders 2 aufgebracht, geregelt gehalten oder bei Bedarf auch manuell am Leitstand geändert werden, um beispielsweise nicht voreingestellten Betriebszuständen begegnen zu können. Bei einer am Leitstand 50 vorgenommenen neuen Maschineneinstellung, beispielsweise einer Ände rung der Druckstellung des Gummizylinders 2 kann die Größe der äußeren Kraft 36 bzw. 56 auf die Scheibe 23 einer Programmierung entsprechend auch vollautomatisch verändert werden.

In Fig. 8 ist eine Lasche 38.1 dargestellt, die gegenüber dem Maschinengestell 6 be weglich angeordnet ist. Ihre maschinenseitige Anlenkung 39.1 ist im Bock 43.1 entlang der horizontalen Linie L verschiebbar und in jeder gewünschten Stellung zwischen zwei Endstellungen arretierbar. Durch diese bewegbare Lasche 38.1 wird es möglich, in der jeweiligen Betriebsstellung des Zylinders 2 (hier: Druckstellung A), eine Feineinstellung der Vorspannkraft 37 bzw. 37' vorzunehmen. Dies ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn in einer Druckstellung unterschiedliche Biegebelastungen auftreten können, wie dies wegen unterschiedlich belegtem Plattenzylinder 5 der Fall sein kann. Arretierpositionen der An lenkung 39.1 können auch fest vorgegeben sein, nämlich entsprechend der denkbaren unterschiedlichen Plattenbelegungen. Grundsätzlich genügt auch eine einzige, beweglich angeordnete Lasche 38, um den unterschiedlichen Betriebszuständen, wie sie beispielsweise in den Fig. 5 und 6 dargestellt sind, zu begegnen. Dazu kann die Lasche 38.1 um eine Mittellage, die ungefähr senkrecht unterhalb der Drehachse 2.1 des Gummizylinders 2 liegen kann, beweglich angeordnet sein. Entsprechend ist die Ausnehmung 42.1 auszubilden und zu positionieren.

Bezugszeichenliste

1

Zylinder

1.1

Drehachse

2

Zylinder

2.1

Drehachse

3

Stahlzylinder

4

Formzylinder

5

Formzylinder

6

Maschinengestell

7

Exzenterbüchse

8

Arbeitszylinder

9

Kolbenstange

10

Koppelstück

11

Drehlager

12

Hebel

13

Hebel

14

Bolzen

15

Verstellschraube

16

Antriebszahnrad

17

Zylinderzapfen

18

Wellenzapfen, Zapfenende

19

Drehachse

20

Kreisabschnittsbahn

21

Kreisabschnittslinie

22

Lager des Zylinders

2

22.1

Lager des Zylinders

2

22

Drehlager der Kurbel

23

Kurbel, Antriebskurbel, Scheibe

24

Achse, Kippachse

25

Unterstützung

26

Antrieb, Motor

27

Getriebe

27.1

Gewinde

28

Schnecke

29

Hülsenteil

30

Federelement

31

Antrieb, Hebelstange

32

Anlenkung, Bolzen

33

34

Kreisbogen

35

Gegenkraft, Zugkraft

36

äußere Kraft, Antriebskraft

37

Vorspannkraft, resultierende Kraft

38

Blockiermittel, Druck- oder Zugmittel, Zugglied, Lasche

38.1

Lasche

39

Gelenk

39.1

Anlenkung

40

Bolzen

41

42

Führung

42.1

Ausnehmung

43

Bock

43.1

Bock

44

Bock

45

Gelenk

46

Blockiermittel, Druck- oder Zugmittel, Zugglied, Lasche

47

Bolzen

48

Führung

49

50

Maschinenleitstand

51

Rechner

52

Service-Gerät

53

54

55

Gegenkraft, Zugkraft

56

äußere Kraft, Antriebskraft

57

Vorspannkraft
Aerste Druckstellung
Bzweite Druckstellung
CMittelstellung
EEingriffslinie
fAuslenkung
LLinie
PV₁

Gegenkraft
PV₂

Gegenkraft
QBiegebelastung, Streckenlast

Claims

1. Verfahren zur Beeinflussung des Biegeverlaufs eines Zylinders einer Ro tationsdruckmaschine, bei dem mittels einer von einem Antrieb aufgebrachten veränderbaren äußeren Kraft (36, 56) eine Vorspannkraft (37, 57), die ein Biegemoment um eine Achse quer zu einer Drehachse (2.1) des Zylinders (2) erzeugt, in einem Abstand von einem maschinenseitigen Lager (22) des Zylin ders (2) auf einen Zapfen (17) des Zylinders (2) aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Biegemoment zur Reduzierung einer Durchbiegung des Zylinders (2) aufgrund einer Biegebelastung (Q) in unterschiedlichen Stellungen des Zylinders (2) dient, wobei die Vorspannkraft (37, 57) durch ein Getriebe, das in den unter schiedlichen Stellungen des Zylinders (2) jeweils in einer anderen Getriebestellung blockiert, als resultierende Kraft eines Kräftepar allelogramms gebildet wird, das durch die äußere Kraft (36, 56) und eine durch das Getriebe gebildete Reaktionskraft (35, 55) darauf aufgespannt wird.

2. Vorrichtung zur Beeinflussung des Biegeverlaufs eines Zylinders einer Ro tationsdruckmaschine durch Aufbringen eines Biegemoments um eine Achse quer zu einer Drehachse (2.1) des Zylinders (2) mittels
einer Kurbel (23), die in einem Abstand von einem maschinenseitigen Lager (22) des Zylinders (2) auf einem Zapfen (17) des Zylinders (2) in einem Drehlager (22.2) drehgelagert ist und
eines Antriebs (26, 31), durch den eine veränderbare äußere Kraft (36, 56) auf die Kurbel (23) aufbringbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die äußere Kraft (36, 56) exzentrisch zum Drehlager (22.2) der Kurbel (23) angreift und
wenigstens ein Blockiermittel (38, 46) vorgesehen ist, durch das die Kurbel (23) gegen eine durch die äußere Kraft (36, 56) bewirkte Drehung in wenigstens zwei Anschlagwinkellagen gegenüber dem Zylinder (2) blockierbar ist, in denen
auf das Drehlager (22.2) der Kurbel (23) je eine Reaktionskraft (35, 55) auf die äußere Kraft (36, 56) ausgeübt wird, die zusammen mit der äußeren Kraft (36, 56) ein Kräfteparallelogramm bildet, dessen resultierende Kraft einer Durchbiegung des Zylinders (2) aufgrund einer Biegebelastung (Q) entgegen wirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für unterschied liche Druckstellungen (A, B) des Zylinders (2) mit unterschiedlichen Biege belastungen (Q) ein einziges oder je ein Blockiermittel (38, 46), das oder die gegenüber einem Maschinengestell (6) bewegbar angeordnet sein können, vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbel (23) durch eine Scheibe gebildet wird mit einem exzentrisch zum Zapfen (17) des Zylinders (2) angeordneten Bolzen (32) für eine Drehanlen kung des Antriebs (26, 31) an die Kurbel (23).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbel (23) eine Führung (42, 48) aufweist, in der das starr ausgebildete Blockiermittel (38, 46) bei einer Drehung der Kurbel (23) unter der äußeren Kraft (36, 56) bis zu einer die weitere Drehung blockierenden Anschlagposition geführt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbel (23) für jedes Blockiermittel (38, 46) eine Führung (42, 48) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb einen Motor (26) oder einen Hydraulikzylinder sowie eine von dem Motor (26) entlang ihrer Längsachse bewegbare Hebelstange (31) umfaßt, die an der Kurbel (23) angelenkt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelstange (31) um eine zum Zapfen (17) des Zylinders (2) parallele Achse (24) kippbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelstange (31) zwischen ihrer Anlenkung an der Kurbel (23) und ihrem motorseitigen Ende ein Hülsenteil (29) aufweist, in dem ein Federelement (30) zum Messen der von der Hebelstange (31) übertragenen Kraft angeord net ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meßsignal für die von dem Federelement (30) aufgenommene Kraft zur Regelung des Motors (26) mittels eines Rechners (51) dient.

11. Zylinder einer Rotationsdruckmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß je eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10 auf beiden Zapfen (17) des Zylinders (2) vorgesehen ist.

12. Zylinder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Vor richtungen unabhängig voneinander betätigbar sind.