DE4434828C1 - Bogenführungstrommel mit verstellbarem Außendurchmesser - Google Patents
Bogenführungstrommel mit verstellbarem AußendurchmesserInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Bogenführungstrommel für Rota
tionsdruckmaschinen, deren Außendurchmesser mittels eines
federnd eingespannten Zylinderaufzugs und radial ver
stellbarer Tragelemente veränderbar ist.
Aus der DE 29 46 252 A1 ist eine Vorrichtung zum Ausgleich
der Drucklängenänderung eines Papierbogens beim Durchlaufen
eines oder mehrerer Druckwerke einer Druckmaschine bekannt
geworden, bei dem der Zylinder einer Bogenführungstrommel
aus einem auf einer Antriebswelle befestigten Rohrkörper
besteht. Dieser Rohrkörper weist entlang seiner Längsachse
einen achsparallelen Schlitz auf. Außerdem sind Mittel vor
gesehen, durch die der Rohrkörper aufgeweitet werden kann,
so daß eine konzentrische Zunahme des Rohrkörperdurchmes
sers definiert einstellbar ist. Dabei sollen Stützscheiben,
auf denen der Rohrkörper über konische Flächen abgestützt
ist, gegen die Kraft einer Rückstellfeder hydraulisch axial
verschoben werden. Bei dieser Vorrichtung ist ein gleichmä
ßiges Aufweiten des Rohrkörpers davon abhängig, daß in den
konischen Kontaktflächen überall die gleichen Reibungsver
hältnisse herrschen. Ist dies nicht der Fall, so kann es zu
einer ungleichmäßige Axialverschiebung mit entsprechend
ungleichmäßiger Aufweitung des Rohrkörpers kommen.
Aus der DE 39 02 923 A1 ist eine Bogenführungstrommel be
kanntgeworden, bei der der Außendurchmesser zur Anpassung
an unterschiedlich dicke Papiersorten veränderlich ist.
Zwischen einer in Umfangsrichtung verstellbar eingespannten
Mantelfolie und der Oberfläche der Bogenführungstrommel ist
ein höhenvariables Element angeordnet, wobei insbesondere
verschiedene Ausführungsformen dieses Element in Betracht
kommen sollen, die eine Vielzahl elastisch nachgiebiger
Tragelemente aufweisen, deren radiale Erstreckung davon ab
hängt, wie stark die Mantelfolie gespannt wird. Bei dieser
bekannten Bogenführungstrommel ist nachteilig, daß ein
exakter Rundlauf der Mantelfolie nicht gewährleistet ist,
weil die gleichmäßige Veränderung des Durchmessers sowohl
von der Fertigungsgenauigkeit der einzelnen nachgiebigen
Tragelemente als auch von den jeweiligen örtlichen Rei
bungs- und Abnutzungsverhältnissen abhängig ist. Soweit die
relativ dünne Mantelfolie auf den Tragelementen nur punkt-
oder linienförmig abgestützt ist, hängt der Rundlauf auch
noch von der Eigensteifigkeit der Mantelfolie ab, bei deren
Auswahl man immer zu einem Kompromiß zwischen ausreichender
Tragfähigkeit und ausreichender Flexibilität im Hinblick
auf die veränderlichen Einspannbedingungen gezwungen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bogenfüh
rungstrommel der eingangs genannten Art so weiterzubilden,
daß die bei einer kraftschlüssig bewirkten, von der Reibung
und den Federeigenschaften der beteiligten Bauteile abhän
gigen Durchmesseränderung bestehenden Nachteile vermieden
werden können und daß ein hinsichtlich Gleichmäßigkeit der
Aufweitung und des Rundlaufs zufriedenstellendes Ergebnis
erreicht werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschla
gen, daß zwischen Zylinderaufzug und Tragelementen ein ela
stisch verformbarer Zylindermantel vorgesehen ist, daß die
Tragelemente in einem fest mit der Bogenführungstrommel
verbundenen Führungselement radial verschiebbar gelagert
sind und daß die Tragelemente außenseitig am Zylindermantel
anliegen und sich innenseitig auf Widerlagern einer Stell
scheibe abstützen, deren wirksamer radialer Abstand von der
Welle durch Drehen der Stellscheibe relativ zur Welle ste
tig veränderbar ist.
Eine maßgebliche Erkenntnis der Erfindung besteht darin,
daß die angestrebte Durchmesseränderung in dem erforder
lichen Umfang und mit der erforderlichen Genauigkeit mit
tels kraftschlüssig arbeitender Tragelemente nicht reali
sierbar sein kann. Es werden daher Tragelemente vorgesehen,
bei denen die Durchmesseränderung auf gleichsinnig bewegten
und formschlüssig wirkenden Bauteilen beruht, die sich mit
jeder gewünschten Genauigkeit herstellen lassen. Mit ande
ren Worten, die Durchmesseränderung ist nicht mehr davon
abhängig, daß eine Vielzahl nur mehr oder weniger genau
herstellbarer Bauteile die gleichen Federungs- und Rei
bungseigenschaften aufweisen, sie beruht vielmehr auf exakt
herstellbaren Bauteilen, bei denen es praktisch nur auf die
sicher reproduzierbaren Abmessungen ankommt. Außerdem wurde
zur Verbesserung des Rundlaufs zwischen den radial verän
derbaren Tragelementen und dem Zylinderaufzug ein elastisch
verformbarer Zylindermantel vorgesehen, der ohne weiteres
in gleichbleibender Dicke herstellbar ist und dessen Ver
formungseigenschaften in weiten Grenzen auf die jeweils ge
wünschten Verhältnisse abgestellt werden können. Auf diese
Weise ist es - anders als nur mit einer Metallfolie bzw.
mit einem Zylinderaufzug - möglich, die Bereiche zwischen
den durch die Tragelemente gebildeten Stützpunkten so steif
auszubilden, daß der erforderliche Rundlauf der Bogenfüh
rungstrommel gewährleistet werden kann. Damit wird eine Lö
sung vorgeschlagen, die den bekannten Ausführungsformen
fertigungstechnisch und funktionell überlegen ist und deren
baulicher Aufwand nicht über den Rahmen der bekannten
Bogenführungstrommeln hinausgeht. Die erfindungsgemäße
Bogenführungstrommel hat weiterhin den Vorteil, daß zur
Änderung ihres Außendurchmessers nur geringe Stellkräfte
erforderlich sind.
In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vor
gesehen, daß die Stellscheibe zur Bildung rampenartiger
Widerlager eine sägezahnartige Außenkontur aufweist, wobei
jedem Tragelement ein Widerlager zugeordnet ist, dessen
radialer Abstand von der Welle sich in Umfangsrichtung ste
tig, vorzugsweise spiralförmig ändert.
Die Tragelemente können aus Rollen bestehen, die in einem
aus Scheiben aufgebauten Führungselement drehbar gelagert
sind. Sie können aber auch aus Gleitstiften bestehen, die
in einem als Ring ausgebildeten Führungselement radial ver
schieblich gelagert sind.
Eine konstruktive Alternative besteht darin, daß zwischen
Zylinderaufzug und Tragelementen ein elastisch verformbarer
Zylindermantel vorgesehen ist, daß die radial verstell
baren, außenseitig eine Auflage für den Zylindermantel bil
denden Tragelemente aus Nocken bestehen, die um zur Welle
der Bogenführungstrommel parallele Achsen drehbar in einem
fest mit der Welle verbundenen Führungselement gelagert
sind und daß die Nocken innenseitig einen hebelartigen An
satz aufweisen, der in Aussparungen einer Stellscheibe ein
greift, die relativ zur Welle drehbar ist. Dabei weisen die
Nocken außenseitig eine Kontur auf, die bei einer Drehung
der Nocken eine stetige Veränderung des radialen Abstandes
des Zylindermantels von der Welle bewirkt.
Die Stellscheibe ist auf der Welle der Bogenführungstrommel
drehbar gelagert und mittels einer Stellschraube relativ
zur Welle verdrehbar. Vorzugsweise sind zwei endseitig an
geordnete Führungselemente und zwei zugehörige Stellschei
ben vorgesehen. Zwischen den endseitig angeordneten Füh
rungselementen und Stellscheiben kann aber wenigstens ein
weiteres Führungselement mit wenigstens einer weiteren
Stellscheibe angeordnet werden. Dabei ist es zweckmäßig,
wenn nur eine Stellschraube vorgesehen wird und die Stell
scheiben mittels einer Traverse drehfest miteinander ver
bunden sind.
Die Führungselemente weisen eine in Umfangsrichtung verlau
fende Aussparung für die Traverse auf. Demgegenüber weist
das aus Scheiben bestehende Führungselement radiale Ausspa
rungen für die Lagerung der Rollen auf.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand von Aus
führungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung
dargestellt sind. Es zeigen
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungs
gemäßen Bogenführungstrommel im Querschnitt,
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Bogenführungs
trommel gemäß Fig. 1,
Fig. 3 einen Längsschnitt des Ausschnitts gemäß Fig. 2,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Bogenführungstrommel
gemäß Fig. 1,
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines zweiten Aus
führungsbeispiels der Erfindung,
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines dritten Aus
führungsbeispiels der Erfindung.
Die Bogenführungstrommel gemäß Fig. 1 besteht im wesent
lichen aus einer angetriebenen Welle 1, die mit je einer
Nabe 2 drehfest verbunden ist, einem mit der Welle 1 eben
falls drehfest verbundenen Führungselement 3, in dem Rollen
4 gelagert sind, und einer Stellscheibe 5 mit Wider
lagern 6, die durch eine sägezahnartige Außenkontur gebil
det sind. Die Rollen tragen einen elastisch verformbaren
Zylindermantel 7 und eine mittels Federn 9 eingespannte
Zylinderauflage 8. In einem Greiferkanal sind eine Greifer
welle 10, ein Greifer 11 und eine Greiferauflage 12 ange
ordnet, die jedoch für die Erfindung außer Betracht bleiben
können. Die Greiferwelle 10 ist in einem Flansch 13 gela
gert, der mit der Welle 1 drehfest verbunden ist und an dem
die Federn 9 befestigt sind. In einem weiteren mit der
Welle 1 drehfest verbundenen Flansch 14 ist eine Stell
schraube 15 gelagert, mit deren Hilfe die Stellscheibe 5
über eine Traverse 16 relativ zur Bogenführungstrommel,
d. h. relativ zu deren Welle 1, verdrehbar ist. Zwischen
der Stellscheibe 5 und der Nabe 2 ist ein geeignetes
Lager 17 vorgesehen. Anstelle der Stellschraube 15 kann zum
Verdrehen der Stellscheibe 5 eine durch einen Motor ange
triebene Spindel vorgesehen sein. Der Motor wird über den
Leitstand der Druckmaschine jeweils so angesteuert, daß der
Zylinderdurchmesser der Dicke des zu bearbeitenden Druck
stoffs derart angepaßt wird, daß optimale Abwicklungsver
hältnisse erreicht werden.
Wird die Stellscheibe 5 im Uhrzeigersinn gedreht, gelangen
die Rollen 4 auf den Widerlagern 6 in eine radial weiter
nach außen verschobene Position. Sie nehmen dabei den ela
stisch verformbaren Zylindermantel 7 und die mittels
Federn 9 eingespannte Zylinderauflage 8 mit und bewirken so
auf dem gesamten wirksamen Umfang der Bogenführungstrommel
eine gleichmäßige Durchmesservergrößerung. Bei einer Dre
hung entgegen dem Uhrzeigersinn wandern die Rollen 4 unter
der Wirkung der Federn 9 und der Rückstellkraft des Zylin
dermantels 7 radial nach innen, wodurch der Durchmesser
gleichmäßig verkleinert wird.
Fig. 2 und 3 zeigen einen vergrößerten Ausschnitt aus
Fig. 1, in dem einige Details genauer dargestellt sind.
Auf der Welle 1 ist die Nabe 2 mittels eines Kerbstiftes 18
oder dergleichen befestigt. An der Nabe 2 ist das aus zwei
Scheiben 19, 20 gebildete Führungselement 3 mittels Schrau
ben 21 angebracht. Zwischen den Scheiben 19, 20 sind die
Rollen 4 in sich radial erstreckenden Aussparungen 22 über
Wellenstümpfe 23 drehbar und radial verschiebbar gelagert.
Außerdem ist zwischen den Scheiben 19, 20 die Stell
scheibe 5 mit sägezahnartiger Außenkontur bzw. den rampen
artigen Widerlagern 6 zur Abstützung der Rollen 4 angeord
net, die mittels der Traverse 16 relativ zur Nabe 2 und zu
den Scheiben 19, 20 in Umfangsrichtung verstellbar ist und
sich ihrerseits über das Lager 17 auf der Nabe 2 abstützt.
Die Widerlager 6 werden durch ebene Flächen gebildet, die
jeweils senkrecht zu einem die Spitze eines Sägezahns
schneidenden Radius ausgerichtet sind. Die Rollen 4 werden
durch den federnd eingespannten Zylinderaufzug 8 und den
Zylindermantel 7 gegen die Widerlager 6 angedrückt.
In den Scheiben 19, 20 ist eine sich in Umfangsrichtung er
streckende Aussparung 24 für die Traverse 16 ausgebildet.
Die Aussparungen 22 und 24 ermöglichen einerseits die
radiale Verschiebung der Rollen 4 und andererseits die Ver
drehung der Traverse 16 und der Stellscheibe 5 relativ zu
den Scheiben 19, 20 in Umfangsrichtung, wobei der Ausspa
rung 24 keine Führungsfunktion zukommt.
Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch das Ausführungsbei
spiel gemäß Fig. 1, wobei es insbesondere darauf ankommt,
deutlich zu machen, daß die im Durchmesser variable Abstüt
zung für den Zylindermantel 7 bzw. den elastisch einge
spannten Zylinderaufzug 8 in Achsrichtung der Bogenfüh
rungstrommel nicht nur endseitig, sondern je nach Bedarf
mehr als zweifach vorgesehen werden kann. Auf diese Weise
kann der axiale Abstand der Rollen 4 - innerhalb konstruk
tiv vorgegebener Grenzen - beliebig variiert und in Verbin
dung mit der Auslegung der Eigensteifigkeit des Zylinder
mantels 7 an die unterschiedlichsten Anforderungen angepaßt
werden. Alle Stellscheiben 5 sind auf den Naben 2 drehbar
gelagert und können mittels der Traverse 16 gleichsinnig
bewegt werden. Die Rollen 4 sind in den Scheiben 19, 20
drehbar und radial verschiebbar gelagert.
Für die Lagerung der Greiferwelle 12 bzw. der Greifer 11
sind in üblicher Weise Naben 25 mit einstückig angeformten
Flanschen 13 vorgesehen, wobei eine dieser Naben 25 einen
zweiten Flansch 14 aufweist, an dem sich die (nur angedeu
tete) Stellschraube 15 zur Verstellung der Traverse 16 ab
stützt. Auch die Naben 25 sind durch Kerbstifte 18 oder
dergleichen mit der Welle 1 drehfest verbunden.
Bei der Variante gemäß Fig. 5 sind statt Rollen 4 Gleit
stifte 26 vorgesehen, die sich innenseitig auf den rampen
artigen Widerlagern 6 der Stellscheibe 5 abstützen und au
ßenseitig als Auflage für den Zylindermantel 7 dienen. Die
Gleitstifte 26 sind radial verschieblich in einem als Ring
ausgebildeten Führungselement 3 gelagert, der selbst mit
der Welle 1 der Bogenführungstrommel drehfest verbunden
ist. Die Durchmesseränderung wird wie bei den Rollen 4
durch Verdrehen der Stellscheibe 5 relativ zum Ring 26 be
wirkt.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 bestehen die Tragele
mente aus Nocken 27, die in einem Führungselemente 3 dreh
bar gelagert sind. Mit einem hebelartigen Ansatz 28 greifen
die Nocken 17 in eine Stellscheibe 29 ein, die randseitige
Aussparungen 30 aufweist und relativ zum Führungselement 3
drehbar ist. Die äußere Kontur der Nocken 27 ist so ge
wählt, daß bei einer Drehung der Stellscheibe 29 und der
damit verursachten Drehung der Nocken 26 um ihre Lagerachse
eine stetige Veränderung des Abstandes der Auflagefläche
für den Zylindermantel 7 am Nocken 26 vom Mittelpunkt der
Bogenführungstrommel und damit die gewünschte Durchmesser
änderung bewirkt wird.
Claims (12)
1. Bogenführungstrommel für Rotationsdruckmaschinen, deren
Außendurchmesser mittels eines federnd eingespannten
Zylinderaufzugs und radial verstellbarer Tragelemente
veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
Zylinderaufzug (8) und Tragelementen (4, 26) ein ela
stisch verformbarer Zylindermantel (7) vorgesehen ist,
daß die Tragelemente (4, 26) in einem fest mit der
Bogenführungstrommel verbundenen Führungselement (3)
radial verschiebbar gelagert sind, und daß die Tragele
mente (4, 26) außenseitig am Zylindermantel (7) anlie
gen und sich innenseitig auf Widerlagern (6) einer
Stellscheibe (5) abstützen, deren wirksamer radialer
Abstand von der Welle (1) durch Drehen der Stellscheibe
(5) relativ zur Welle (1) stufenlos veränderbar ist.
2. Bogenführungstrommel nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Stellscheibe (5) zur Bildung ram
penartiger Widerlager (6) eine sägezahnartige Außenkon
tur aufweist, wobei jedem Tragelement (4, 26) ein
Widerlager (6) zugeordnet ist, dessen radialer Abstand
von der Welle (1) sich in Umfangsrichtung stetig, vor
zugsweise spiralförmig, ändert.
3. Bogenführungstrommel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Tragelemente aus Rollen (4) be
stehen, die in einem aus Scheiben (19, 20) aufgebauten
Führungselement (3) drehbar gelagert sind.
4. Bogenführungstrommel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Tragelemente aus Gleitstiften (26)
bestehen, die in einem als Ring ausgebildeten Füh
rungselement (3) radial verschieblich gelagert sind.
5. Bogenführungstrommel für Rotationsdruckmaschinen, deren
Außendurchmesser mittels eines federnd eingespannten
Zylinderaufzugs und radial verstellbarer Tragelemente
veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
Zylinderaufzug (8) und Tragelementen (27) ein elastisch
verformbarer Zylindermantel (7) vorgesehen ist, daß die
radial verstellbaren, außenseitig eine Auflage für den
Zylindermantel (7) bildenden Tragelemente aus Nocken
(27) bestehen, die um zur Welle (1) der Bogenführungs
trommel parallele Achsen drehbar in einem fest mit der
Welle (1) verbundenen Führungselement gelagert sind,
und daß die Nocken (27) innenseitig einen hebelartigen
Ansatz (28) aufweisen, der in Aussparungen (30) einer
Stellscheibe (29) eingreift, die relativ zur Welle (1)
drehbar ist.
6. Bogenführungstrommel nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Nocken (27) außenseitig eine Kontur
aufweisen, die bei einer Drehung der Nocken (27) eine
stetige Veränderung des radialen Abstandes des Zylin
dermantels (7) von der Welle (1) bewirkt.
7. Bogenführungstrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stellscheibe (5, 29)
auf der Welle (1) der Bogenführungstrommel drehbar ge
lagert ist und daß sie mittels einer Stellschraube (15)
relativ zur Welle (1) verdrehbar ist.
8. Bogenführungstrommel nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwei endseitig angeordnete Führungsele
mente (3) und zwei zugehörige Stellscheiben (5) vorge
sehen sind.
9. Bogenführungstrommel nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwischen den endseitig angeordneten Füh
rungselementen (3) und Stellscheiben (5) wenigstens ein
weiteres Führungselement (3) und wenigstens eine wei
tere Stellscheibe (5) angeordnet ist.
10. Bogenführungstrommel nach einem der Ansprüche 8 oder 9, da
durch gekennzeichnet, daß nur eine Stellschraube (17)
vorgesehen ist und daß die Stellscheiben (5) mittels
einer Traverse (16) drehfest miteinander verbunden
sind.
11. Bogenführungstrommel nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Führungselemente (3) eine in Umfangs
richtung verlaufende Aussparung (24) für die Traverse
(16) aufweisen.
12. Bogenführungstrommel nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß das aus Scheiben (19, 20) bestehende Füh
rungselement (3) radiale Aussparungen (22) für die
Lagerung der Rollen (4) aufweist.
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EP0705690B1 (de) | 1997-12-29 |
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