EP0707958A1 - Vorrichtung zum Beseitigen von Zahnspiel - Google Patents

Vorrichtung zum Beseitigen von Zahnspiel Download PDF

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EP0707958A1
EP0707958A1 EP95116029A EP95116029A EP0707958A1 EP 0707958 A1 EP0707958 A1 EP 0707958A1 EP 95116029 A EP95116029 A EP 95116029A EP 95116029 A EP95116029 A EP 95116029A EP 0707958 A1 EP0707958 A1 EP 0707958A1
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gear
cylinder
cylinders
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toothed
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Koenig and Bauer Albert AG
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    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
    • B41F13/008—Mechanical features of drives, e.g. gears, clutches
    • B41F13/012—Taking-up backlash
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19623—Backlash take-up
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19642—Directly cooperating gears
    • Y10T74/19679—Spur

Definitions

  • the invention relates to a device for eliminating tooth play of two directly interacting gear wheels, in particular cylinders of a rotary printing press, according to the preamble of claim 1.
  • DE 28 15 534 C2 discloses a generic device for eliminating tooth play in a gear transmission, in particular on printing cylinders and transfer drums of printing machines.
  • a first gearwheel is provided with a toothed segment and interacts with a second gearwheel.
  • the toothed segment By adjusting the toothed segment with respect to the first gearwheel in the circumferential direction, the tooth play between the first and second gearwheels is eliminated.
  • a disadvantage of this device is that this device cannot be adjusted during the rotary movement of the cylinders.
  • the invention has for its object to provide a device for eliminating backlash of two directly interacting gears, in particular cylinders of a rotary printing press, the cylinders having variable center distances, and thus changed backlash caused by the Device can be compensated for during the rotary movement of the cylinder.
  • the device according to the invention can also be applied to cylinders with a variable center distance. So it is z. B. in gravure printing machines or offset printing machines necessary to adjust the distance between the form and impression cylinder or rubber and impression cylinder of the thickness or the surface quality of the printing material. This increases the backlash between the corresponding gear wheels of the cylinders, which can lead to vibrations or decrease, which can cause the teeth to jam and damage. In order to avoid these disadvantages, it is necessary to adapt the tooth play to the respective center distance of the cylinders. It is particularly advantageous that the device according to the invention enables the tooth play to be adjusted during operation of the printing press. This means that set-up times can be shortened and expensive production interruptions are not necessary.
  • the device according to the invention positively reduces the backlash by adjusting the toothed segment in the circumferential direction and thus does not generate any additional forces on the gearwheels.
  • a sheet-fed rotogravure printing machine is, in a known manner, a first cylinder 2, z. B. a forme cylinder 2, a second cylinder 3, z. B. a pressure cylinder 3 and a third cylinder 4, z. B. a transfer drum 4 stored.
  • the forme cylinder 2 interacts with the impression cylinder 3 and these two cylinders 2, 3 have an axial distance a23, this axial distance a23 being variable, ie adaptable to different operating states.
  • the transfer drum 4 works with Printing cylinder 3 together.
  • These cylinders 2, 3, 4 are provided with pins 6, 7, 8 and on each pin 6, 7, 8 a gear 9, 11, 12 is attached in a torsionally rigid manner.
  • gear wheels 9, 11, 12 transmit a torque required to drive the cylinders 2, 3, 4.
  • a second gear 13 is rotatably supported independently of the pin 6.
  • This gearwheel 13 has a width b13 and likewise interacts with the gearwheel 11 of the printing cylinder 3, a width b11 of the gearwheel 11 of the printing cylinder 3 being approximately the sum of a width b9 of the first gearwheel 9 and a width b13 of the second gearwheel 13 corresponds to the forme cylinder 2.
  • phase adjustment gear 14 is designed as a traction mechanism gear, in particular as a toothed belt gear. It essentially consists of a first and a second pulley 16, 17, which interact via a toothed belt 18.
  • the first pulley 16 is torsionally rigid with the second, freely rotatable gear 13 of the forme cylinder 2
  • the second pulley 17 is torsionally rigid with the gear 12 of the transfer drum 4.
  • the gear 12 of the transfer drum 4 and the freely rotatable gear 13 or the fixed gear 9 of the forme cylinder 2 have the same transmission ratio as the pulleys 16, 17 of the Phase adjustment 14 on.
  • the gear ratio is 1 to 1, but any other is also possible.
  • the toothed belt 18 is operated by means of two tensioning rollers 19, 21, each of which acts on a drive strand 22 and one on an empty strand 23 of the toothed belt 18. These tensioning rollers 19, 21 are fastened on a common coupling 24, as a result of which a distance a18 between the idle and drive strands 22, 23 is established. The toothed belt 18 is tensioned by shortening this distance a18.
  • a change in the position with respect to a plane of the coupling 24 spanned by the forme cylinder and transfer drum 4 causes a change in the respective length of the idle or drive strand 22, 23 and thus a change in the bearing angle of the two pulleys 16, 17 to one another, ie a change in the Phase position.
  • the freely rotating gear 13 of the forme cylinder 2 can of course also be designed only as a toothed segment if freedom from backlash is only required at one point or in a region of the circumference.
  • the third gear 12 does not have to serve to drive a cylinder 4, but can of course also have its own cylinder-independent storage. Also, the pulleys 16, 17 of the phasing mechanism 18 do not have to be connected directly to the gears 12, 13 of the cylinders 2, 4, any intermediate wheels and other diameters are possible. What is common here, however, is that the gears 12, 13 of the cylinders 2, 4 and possibly gears of the adjusting gear 18 in the contact points 26, 27 of the forme and impression cylinders 2, 3 produce the same circumferential speeds.
  • the coupling 24 is rigid after the adjusting movement, not sprung, for. B. by means of a threaded spindle, arranged. The tooth play is thus eliminated in a form-fitting manner.

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Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Beseitigen von Zahnspiel zweier direkt zusammenwirkender Zahnräder (9,11), insbesondere von Zylindern einer Rotationsdruckmaschine besteht die Aufgabe darin, bei einem verändertem Achsabstand der Zylinder das Zahnspiel während des Betriebes entsprechend zu kompensieren. Erfindungsgemäß wird dies durch ein als Beiläufer wirkendes Zahnsegment (13) erreicht, das mittels eines Phasenverstellgetriebes (16,17,18) in Umfangsrichtung verstellt wird. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beseitigen von Zahnspiel zweier direkt zusammenwirkender Zahnräder, insbesondere von Zylindern einer Rotationsdruckmaschine, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Aus der DE 28 15 534 C2 ist eine gattungsgemäße Einrichtung zum Beseitigen von Zahnspiel eines Zahnradgetriebes, insbesondere an Druckzylindern und Übertragungstrommeln von Druckmaschinen bekannt. Hierbei wird ein erstes Zahnrad mit einem Zahnsegment versehen und wirkt mit einem zweiten Zahnrad zusammen. Durch Verstellung des Zahnsegmentes bezüglich des ersten Zahnrades in Umfangsrichtung wird das Zahnspiel zwischen erstem und zweitem Zahnrad beseitigt.
  • Nachteilig an dieser Einrichtung ist, daß diese Einrichtung nicht während der Drehbewegung der Zylinder verstellt werden kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zum Beseitigen von Zahnspiel zweier direkt zusammenwirkender Zahnräder, insbesondere von Zylindern einer Rotationsdruckmaschine, zu schaffen, wobei die Zylinder veränderbare Achsabstände aufweisen, und dadurch entstandenes verändertes Zahnspiel durch die Vorrichtung während der Drehbewegung der Zylinder kompensiert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 gelöst.
  • Vorteilhaft ist, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auch auf Zylinder mit einem variablen Achsabstand angewendet werden kann.
    So ist es z. B. bei Tiefdruckmaschinen bzw. Offsetdruckmaschinen nötig den Abstand zwischen Form- und Druckzylinder bzw. Gummi- und Druckzylinder der Dicke oder der Oberflächenbeschaffenheit des Bedruckstoffes anzupassen. Damit wird das Zahnspiel zwischen den entsprechenden Zahnrädern der Zylinder vergrößert, was zu Schwingungen führen kann oder verkleinert, wodurch die Zähne klemmen und Beschädigungen auftreten können. Um diese Nachteile zu vermeiden, ist es notwendig das Zahnspiel dem jeweiligen Achsabstand der Zylinder anzupassen. Besonders vorteilhaft ist, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Einstellung des Zahnspieles während des Betriebes der Druckmaschine ermöglicht. Somit ist eine Rüstzeitverkürzung möglich und teure Produktionsunterbrechungen sind nicht notwendig.
  • In dem dargestellten Beispiel ist durch besonders einfache, kostengünstige Mittel eine Verstellung eines Zahnsegmentes, welches als Beiläufer wirkt, möglich.
  • Durch Vermeidung von für diesen Anwendungsfall üblichen gefederten Beiläufern, wird eine erhöhte Belastung der Zahnräder vermieden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung reduziert das Zahnspiel formschlüssig durch Verstellung des Zahnsegmentes in Umfangsrichtung und erzeugt somit keine zusätzlichen Kräfte auf die Zahnräder.
  • Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
  • Es zeigen
    • Fig. 1
    einen schematischen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    Fig. 2
    eine schematische Darstellung in Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • In Seitengesellen 1 einer Rotationsdruckmaschine, z. B. einer Bogenrotationstiefdruckmaschine, ist in bekannter weise ein erster Zylinder 2, z. B. ein Formzylinder 2, ein zweiter Zylinder 3, z. B. ein Druckzylinder 3 und ein dritter Zylinder 4, z. B. eine Übergabetrommel 4 gelagert. Der Formzylinder 2 wirkt mit dem Druckzylinder 3 zusammen und diese beiden Zylinder 2, 3 weisen einen Achsabstand a23 auf, wobei dieser Achsabstand a23 variabel ist, d. h. verschiedenen Betriebszuständen anpaßbar ist. Die Übergabetrommel 4 wirkt mit dem Druckzylinder 3 zusammen. Diese Zylinder 2, 3, 4 sind mit Zapfen 6, 7, 8 versehen und auf diesen Zapfen 6, 7, 8 ist jeweils ein Zahnrad 9, 11, 12 drehsteif angebracht. Diese Zahnräder 9, 11, 12 übertragen ein zum Antrieb der Zylinder 2, 3, 4 notwendiges Drehmoment. Auf dem Zapfen 6 des Formzylinders 2 ist ein zweites Zahnrad 13 unabhängig vom Zapfen 6 drehbar gelagert. Dieses Zahnrad 13 weist eine Breie b13 auf und wirkt ebenfalls mit dem Zahnrad 11 des Druckzylinders 3 zusammen, wobei eine Breite b11 des Zahnrades 11 des Druckzylinders 3 ca. der Summe aus einer Breite b9 des ersten Zahnrades 9 und einer Breite b13 des zweiten Zahnrades 13 des Formzylinder 2 entspricht.
  • An den Seitengesellen 1 ist weiterhin ein Phasenverstellgetriebe 14 befestigt, welches mit den Zylindern 2, 4 zusammenwirkt. Dieses Phasenverstellgetriebe 14 ist als Zugmittelgetriebe, insbesondere als Zahnriemengetriebe, ausgebildet. Es besteht im wesentlichen aus einer ersten und einer zweiten Riemenscheibe 16, 17, die über einen Zahnriemen 18 zusammenwirken. Die erste Riemenscheibe 16 ist drehsteif mit dem zweiten, frei drehbaren Zahnrad 13 des Formzylinders 2, die zweite Riemenscheibe 17 ist drehsteif mit dem Zahnrad 12 der Übergabetrommel 4 verbunden. Das Zahnrad 12 der Übergabetrommel 4 und das frei drehbare Zahnrad 13 bzw. das feste Zahnrad 9 des Formzylinders 2 weisen ein gleich großes Übersetzungsverhältnis wie die Riemenscheiben 16, 17 des Phasenverstellgetriebes 14 auf. Im vorliegenden Fall beträgt das Übersetzungsverhältnis 1 zu 1, wobei auch jedes andere möglich ist.
    Der Zahnriemen 18 wird mittels zweier Spannrollen 19, 21 von denen jeweils eine an einem Antriebstrum 22 und eine an einem Leertrum 23 des Zahnriemens 18 wirkt. Diese Spannrollen 19, 21 sind auf einer gemeinsamen Koppel 24 befestigt, wodurch ein Abstand a18 zwischen Leer- und Antriebstrum 22, 23 festgelegt wird. Durch Verkürzen dieses Abstandes a18 wird der Zahnriemen 18 gespannt. Eine Veränderung der Lage bezüglich einer von Formzylinder und Übergabetrommel 4 aufgespannten Ebene der Koppel 24 bewirkt eine Veränderung der jeweiligen Länge von Leer- bzw. Antriebstrum 22, 23 und somit eine Lagerveränderung der Drehwinkel von den beiden Riemenscheiben 16, 17 zueinander, d. h. eine Veränderung der Phasenlage.
  • Die Wirkweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird an einem Ausführungsbeispiel beschrieben.
    In einer ersten bzw. zweiten Kontaktstelle 26, 27 der Zahnräder 9, 11 bzw. der Zahnräder 13, 11 von Form- und Druckzylinder 2, 3, sowie in einer Kontaktstelle 28 der Zahnräder 11, 12 von Druckzylinder 3 und Übergabetrommel 4 besteht Zahnspiel. Mittels des Phasenverstellgetriebes 14 kann eine Drehwinkelverschiebung, d. h. eine Verstellung in Umfangsrichtung, vom ersten Zahnrad 9 zum zweiten Zahnrad 13 des Formzylinders 2 koaxial erfolgen, was eine Beseitung des Zahnspieles zur Folge hat. Somit wirkt das zweite Zahnrad 13 des Formzylinders 2 als starrer Beiläufer.
    Die Umfangsgeschwindigkeiten der Zahnräder 9, 11, 13 in den Kontaktstellen 26, 27 von Form- und Druckzylinder 2, 3 sind und bleiben dabei gleich groß.
    Wird der Achsabstand a23 von Form- und Druckzylinder 2, 3 verändert, ändert sich das Zahnsplel. Über die Verstellung des Phasenverstellgetriebes 14 kann dies auch bei drehenden Zylindern kompensiert werden.
  • Das frei drehende Zahnrad 13 des Formzylinders 2 kann natürlich auch nur als Zahnsegment ausgebildet sein, wenn Zahnspielfreiheit nur an einer Stelle oder in einem Bereich des Umfangs gefordert wird.
  • Das dritte Zahnrad 12 muß nicht zum Antrieb eines Zylinders 4 dienen, sondern kann natürlich auch eine eigene, zylinderunabhängige Lagerung aufweisen.
    Auch müssen die Riemenscheiben 16, 17 des Phasenverstellgetriebes 18 nicht direkt mit den Zahnrädern 12, 13 der Zylinder 2, 4 verbunden sein, es sind beliebige Zwischenräder und auch andere Durchmesser möglich. Hierbei ist aber gemeinsam, daß die Zahnräder 12, 13 der Zylinder 2, 4 und eventuell Zahnräder des Verstellgetriebes 18 in den Kontaktstellen 26, 27 von Form- und Druckzylinder 2, 3 gleich große Umfangsgeschwindigkeiten erzeugen.
    Die Koppel 24 ist nach erfolgter Stellbewegung starr, nicht gefedert, z. B. mittels Gewindespindel, angeordnet. Somit wird das Zahnspiel formschlüssig beseitigt.
    • Teileliste
    • 1
    Seitengestell
    2
    Zylinder, Formzylinder
    3
    Zylinder, Druckzylinder
    4
    Zylinder, Übergabetrommel
    5
    -
    6
    Zapfen (2)
    7
    Zapfen (3)
    8
    Zapfen (4)
    9
    Zahnrad (2)
    10
    -
    11
    Zahnrad (3)
    12
    Zahnrad (4)
    13
    Zahnrad, drehbar; Zahnsegment (2)
    14
    Phasenverstellgetriebe
    15
    -
    16
    Riemenscheibe (14)
    17
    Riemenscheibe (14)
    18
    Zahnriemen (14)
    19
    Spannrolle (14)
    20
    -
    21
    Spannrolle (14)
    22
    Antriebstrum (18)
    23
    Leertrum (18)
    24
    Koppel (14)
    25
    -
    26
    Kontaktstelle, erste (9, 11)
    27
    Kontaktstelle, zweite (11, 13)
    28
    Kontaktstelle (11, 12)
    a18
    Abstand zwischen Antriebs- und Leertrum (22, 23)
    a23
    Achsabstand von Formzylinder (2) und Druckzylinder (3)
    b9
    Breite des Zahnrades (9)
    b11
    Breite des Zahnrades (11)
    b13
    Breite des Zahnrades (13)

Claims (6)

  1. Vorrichtung zum Beseitigen von Zahnspiel zweier direkt zusammenwirkender Zahnräder (9, 11), insbesondere von in einem Abstand (a23) angeordneter Zylindern (2, 3) einer Rotationsdruckmaschine, von denen mindestens ein erster Zylinder (2) ein in Umfangsrichtung verstellbares Zahnsegment (13) aufweist, das mit dem Zahnrad (9) des zweiten Zylinders (3) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a23) der Zylinder (2, 3) während des Betriebes veränderbar ist, daß das Zahnsegment (13) des ersten Zylinders (2) mittels eines Phasenverstellgetriebes (14) bezüglich des Zahnrades (9) des ersten Zylinders (2) verstellbar angeordnet ist, wobei dadurch eine Phasenlage von Zahnsegment (13) zu Zahnrad (9) des ersten Zylinders (2) während des Betriebes veränderbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Phasenverstellgetriebe (14) als Zahnriemengetriebe ausgebildet ist, daß das Zahnriemengetriebe aus einer ersten und zweiten Riemenscheibe (16, 17), einem Zahnriemen (18) und zwei gekoppelten Spannrollen (19, 21) besteht, daß die gekoppelten Spannrollen (19, 21) während der Drehung der Zylinder (2, 3, 4) verstellbar angeordnet sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnsegmenten (13) frei drehbar auf einem Zapfen (6) des ersten Zylinders (2) angeordnet ist.
  4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Riemenscheibe (16) des Phasenverstellgetriebes (14) drehsteif mit dem Zahnsegment (13) des ersten Zylinders (2) verbunden angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein drittes Zahnrad (12) mit dem Zahnrad (11) des zweiten Zylinders (3) kämmend angeordnet ist, daß die zweite Riemenscheibe (17) des Phasenverstellgetriebes (14) drehsteif mit dem dritten Zahnrad (12) verbunden angeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gekoppelten Spannrollen (19, 21) derart bezüglich eines Seitengestelles (1) verschiebbar angeordnet sind, daß diese eine Veränderung von einer jeweiligen Länge eines Leer- und Antriebstrumes (22, 23) des Zahnriemens (18) bewirken.
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EP0707958A1 true EP0707958A1 (de) 1996-04-24
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