EP1213142A2

EP1213142A2 - Walzenpaaranordnung

Info

Publication number: EP1213142A2
Application number: EP01126587A
Authority: EP
Inventors: Clemens Johannes Maria De Vroome
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2000-12-07
Filing date: 2001-11-16
Publication date: 2002-06-12
Also published as: RU2001132957A; EP1213142A3; JP2002265111A; DE10060714A1; US20020107123A1

Abstract

Eine Walzenpaaranordnung, bestehend aus einer ersten, in einer ersten Maschineneinheit (3) drehbar angeordneten Walze (2) und einer zweiten, in einer zweiten Maschineneinheit (5) drehbar und zur ersten Walze im Wesentlichen parallel angeordneten Walze (4), wobei die erste und die zweite Walze (2, 4) eine Materialbahn (6) führen, welche die erste und die zweite Walze (2, 4) teilweise umschlingt, zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Walze (2) in der ersten Maschineneinheit (3) bewegbar angeordnet ist und durch wenigstens eine Verbindungseinheit (19) mit der zweiten Walze (4) derart verbunden ist, dass bei einer Bewegung und/oder Verformung der ersten Maschineneinheit (3) die erste Walze (2) und die zweite Walze (4) im Wesentlichen parallel zueinander und mit im Wesentlichen gleichbleibendem Abstand angeordnet bleiben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Walzenpaaranordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie weiterhin eine materialbahnverarbeitende Maschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.

Aus dem Stand der Technik sind materialbahnverarbeitende Maschinen, zum Beispiel Rollenrotationsdruckmaschinen, bekannt, bei welchen eine Materialbahn durch mehrere Maschineneinheiten der materialbahnverarbeitenden Maschine geführt wird und dabei unterschiedlichen Bearbeitungsprozessen, zum Beispiel Bedrucken, Trocken, Kühlen oder Falzen, unterzogen wird. Die zu bearbeitende Materialbahn, welche zum Beispiel eine Papierbahn, Textil- oder Kunststoffbahn sein kann, wird dabei über Führungseinheiten, wie zum Beispiel rotierende Walzen oder nicht rotierende Leitstangen oder Wendestangen geführt, wobei auch ein Richtungswechsel oder ein Wenden der Materialbahn durchgeführt werden kann.

Aus der DE 31 28 430 C2 ist eine Rotationsdruckmaschine mit einem an einen Trockner anschließenden Kühlwerk bekannt, welche sich aus mehreren, in Materialbahnlaufrichtung nacheinander angeordneten Maschineneinheiten zusammensetzt. Die Materialbahn durchläuft dabei aufeinanderfolgend einen Rollenwechsler, einen Spannungsregler, mehrere Druckwerke, eine Bahnfangeinrichtung, einen Trockner, einen Kühlwalzenstand und einen Falzapparat. Die einzelnen Maschineneinheiten der Rotationsdruckmaschine, insbesondere der Trockner und der Kühlwalzenstand sind dabei beabstandet zueinander angeordnet und die Materialbahn wird von einer ersten Maschineneinheit zu einer zweiten Maschineneinheit ohne zwischengeschaltete Bahnführungselemente weiter bewegt. Bei derartigen Rotationsdruckmaschinen besteht grundsätzlich die Notwendigkeit, die Spannung der Materialbahn in einem fest vorgegebenen Wertebereich zu halten, sodass optimale Druck- und Falzergebnisse erzeugt werden können und insbesondere ein Bahnriss vermieden werden kann. Unvorteilhafte Änderungen der Bahnspannung können in einer solchen Rollenrotationsdruckmaschine zum Beispiel dadurch entstehen, dass eine Maschineneinheit der Rollenrotationsdruckmaschine, in welcher die Materialbahn über Bahnführungselemente geführt wird, sich aufgrund von Temperaturschwankungen ausdehnt oder verformt. Dies führt in Folge zu einer nachteiligen Bewegung der Maschineneinheit mitsamt der Bahnführungselemente, sodass der Abstand zwischen den einzelnen Maschineneinheiten und somit auch die Länge des Bahnpfades variiert, wodurch eine Änderung der Bahnspannung zumindest in dem Bahnabschnitt zwischen zwei Maschineneinheiten hervorgerufen wird. Eine Verformung der Maschineneinheit führt des Weiteren zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Bahnspannung über die Breite der Bahn, sodass es in dem Bahnabschnitt zur Faltenbildung, insbesondere zu Längs- und Diagonalfalten, und zu einem Bahnversatz kommt.

Die EP 0 627 311 B1 zeigt eine Bahnkühlungsvorrichtung, welche einem Heißlufttrockner in Materialbahnlaufrichtung direkt nachgeordnet ist, in der Art, dass das Gehäuse der Bahnkühlungsvorrichtung direkt an das Gehäuse des Trockners angrenzt. Es ist aus dem Stand der Technik weiterhin bekannt, dass Heißlufttrockner eine Brennkammer zum Erhitzen des in dem Trockner befindlichen Gases aufweisen, welche während des Betriebes in dem Trockner Temperaturen in der Größenordnung von 200 bis 300°C erzeugen. Durch die in dem Trockner herrschende Temperatur wird außer der beabsichtigten Erwärmung der Materialbahn auch das Trocknergehäuse erwärmt, welches sich dadurch bei einer Länge des Trockners von etwa 10 bis 15 m um mehrere Zentimeter ausdehnen kann. Diese Ausdehnung des Gehäuses führt in Folge zu einer Bewegung, oder bei ungleichmäßiger Wärmeverteilung in dem Trockner zu einer Verformung des Trockners, wobei diese Bewegung auf die direkt dem Trockner nachgeordnete Bahnkühlungsvorrichtung und die darin aufgenommen Kühlwalzen übertragen wird. Hierdurch ändert sich die Länge des Bahnpfades zwischen der letzten Kühlwalze der Bahnkühlungsvorrichtung und der der Bahnkühlungsvorrichtung nachgeordneten Maschineneinheit, wodurch eine Bahnspannungsänderung bedingt wird. Die beschriebene Bahnkühlungsvorrichtung weist keinerlei Merkmale auf, die dazu dienen könnten, eine durch eine Bewegung der Bahnkühlungsvorrichtung hervorgerufene Bahnspannungsänderung zu verhindern oder zumindest zu reduzieren.

Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die genannten Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Eine erfindungsgemäße Walzenpaaranordnung, bestehend aus einer ersten, in einer ersten Maschineneinheit drehbar angeordneten Walze und einer zweiten, in einer zweiten Maschineneinheit drehbar und zur ersten Walze im Wesentlichen parallel angeordneten Walze, wobei die erste und zweite Walze eine Materialbahn führen, welche die erste und die zweite Walze teilweise umschlingt, zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Walze in der ersten Maschineneinheit bewegbar angeordnet ist und durch wenigstens eine Verbindungseinheit mit der zweiten Walze derart verbunden ist, dass bei einer Bewegung und/oder Verformung der ersten Maschineneinheit die erste Walze und die zweite Walze im Wesentlichen parallel zueinander und mit im Wesentlichen gleichbleibendem Abstand zueinander angeordnet bleiben.

Die erfindungsgemäße Anordnung der ersten und der zweiten Walze verhindert in vorteilhafter Weise, dass eine Bewegung und/oder eine Verformung der ersten Maschineneinheit zu einer Bahnspannungsänderung auf dem Bahnpfad zwischen der ersten und der zweiten Maschineneinheit führt, und stellt somit sicher, dass die Bewegung und/oder Verformung der ersten Maschineneinheit keine negativen Auswirkungen auf den Transport und/oder die Bearbeitung der Materialbahn hat. Erfindungsgemäß sind die erste und die zweite Walze über die Verbindungseinheit gekoppelt, sodass die Parallelität und der Abstand zwischen den beiden Walzen unabhängig von einer Bewegung und/oder einer Verformung der ersten Maschineneinheit im Wesentlichen beibehalten wird. Hierzu ist erfindungsgemäß die erste Walze in der ersten Maschineneinheit bewegbar angeordnet, was in vorteilhafter Weise dazu führt, dass die erste Walze eine Ausgleichsbewegung oder Relativbewegung zur der Bewegung und/oder der Verformung der ersten Maschineneinheit ausführt, wobei die Ausgleichsbewegung durch die Verbindungseinheit zwischen der ersten und der zweiten Walze, welche in der zweiten nicht bewegten und/oder verformten Maschineneinheit angeordnet ist, bewirkt wird.

Die Bewegung der ersten Maschineneinheit kann dabei durch thermische Ausdehnung oder Verformung der ersten Maschineneinheit oder auch durch andere Störeinflüsse, wie zum Beispiel vibrationsbedingte Bewegungen, hervorgerufen werden.

Es kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, die Maschine, welche die erste und zweite Maschineneinheit umfasst, mit einer Vorrichtung zu versehen, die zumindest die erste Walze, die zweite Walze und die Verbindungseinheit umfasst.

Die erste Walze kann weiterhin in der ersten Maschineneinheit in vorteilhafter Weise in der Art bewegbar angeordnet sein, dass eine im Wesentlichen horizontale Bewegung der ersten Walze ermöglicht wird. Hierdurch kann eine horizontalverlaufende Bewegung und/oder Verformung der ersten Maschineneinheit in vorteilhafter Weise ausgeglichen werden.

Ferner kann es vorgesehen sein, dass Lagereinheiten der ersten Walze jeweils wenigstens ein Rollelement oder ein Gleitelement umfassen, welche auf einer jeweiligen Abrollfläche oder Gleitfläche in oder an einer Seitenwand der ersten Maschineneinheit rollbar oder gleitfähig gelagert sind, das heißt ein Loslager bilden. Es kann dabei vorgesehen sein, dass die erste Walze an beiden Enden jeweils einen Lagerzapfen aufweist, der in einer jeweiligen Seitenwand der ersten Maschineneinheit zugeordneten Lagereinheit oder Lagerkäfig drehbar gelagert ist, sodass die Walze beim Führen der Materialbahn aufgrund von Reibungskräften oder durch einen Antrieb rotiert werden kann. Die der Bewegung und/oder Verformung der ersten Maschineneinheit gegenläufige Bewegung der ersten Walze, welche als eine Ausgleichsbewegung aufgefasst werden kann, wird in vorteilhafter Weise durch die den Lagereinheiten zugeordneten Rollelemente oder Gleitelemente und die mit diesen zusammenwirkenden jeweiligen Abrollflächen oder Gleitflächen ermöglicht. Es kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass eine jeweilige Seitenwand der ersten Maschineneinheit eine Öffnung aufweist, welche mit einer Abrollfläche oder Gleitfläche versehen ist, an welcher die Lagereinheit rollbar oder gleitfähig mittels wenigstens eines Rollelementes oder eines Gleitelementes gelagert ist. Weiterhin ist es möglich, die Abrollflächen oder Gleitflächen an einer Innenwand einer Seitenwand der ersten Maschineneinheit anzuordnen.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung kann sich dadurch auszeichnen, dass die erste Walze in der ersten Maschineneinheit derart angeordnet ist, dass die Materialbahn in einer Richtung zur ersten Walze zugeführt wird, welche im Wesentlichen senkrecht zu einer Richtung der ersten Maschineneinheit verläuft, in welcher eine Bewegung oder Verformung der Maschineneinheit erfolgt. Eine im Wesentlichen senkrechte Zuführung der Materialbahn zur ersten Walze führt in vorteilhafter Weise dazu, dass die durch eine Ausgleichsbewegung der ersten Walze hervorgerufene Änderung der Länge des Bahnpfades im Zuführabschnitt zur ersten Walze möglichst gering gehalten wird. Es kann überdies auch vorgesehen sein, die erste Walze in der ersten Maschineneinheit derart anzuordnen, dass die Materialbahn die erste Walze mit einem Umschlingungswinkel von im Wesentlichen 90° umschlingt. Diese vorteilhafte Anordnung der ersten Walze führt ebenfalls dazu, dass die Bewegungsrichtung der ersten Maschineneinheit und die Zuführrichtung der Materialbahn zur ersten Walze im Wesentlichen senkrecht aufeinander stehen, sodass der Betrag der Verschiebung der ersten Maschineneinheit nicht zu einem gleichen Betrag einer Längenänderung des Bahnpfades führt.

Weiterhin kann es vorgesehen sein, die erste Maschineneinheit in Bahnlaufrichtung vor der zweiten Maschineneinheit oder nach der zweiten Maschineneinheit anzuordnen. Durch die entsprechende Wahl der Anordnung der beiden Maschineneinheiten, kann in vorteilhafter Weise eine Bewegung und/oder eine Verformung der ersten Maschineneinheit durch die Walzenpaaranordnung ausgeglichen werden, unabhängig davon, in welcher Reihenfolge die erste und die zweite Maschineneinheit in Bahnlaufrichtung angeordnet sind.

In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Walzenpaaranordnung kann die erste Walze die in Bahnlaufrichtung letzte Kühlwalze einer Kühlwalzengruppe oder eines Kühlwalzenstandes sein. In vorteilhafter Weise kann dadurch erreicht werden, dass unter Kosten- und Materialeinsparung ohne Einsatz einer zusätzlichen Walze das Problem der Bahnspannungsänderung bei Bewegung oder Verformung einer Kühlwalzengruppe oder Kühlwalzenstandes auf einfache Weise behoben werden kann.

Es ist weiterhin möglich, dass die zweite Walze die in Bahnlaufrichtung erste Walze eines Falzapparates oder einer einem Falzapparat in Bahnlaufrichtung vorgeordneten Zuführeinheit ist. Die Wahl der ersten Walze eines Falzapparates oder einer einem Falzapparat in Bahnlaufrichtung vorgeordneten Zuführeinheit zur zweiten Walze der erfindungsgemäßen Walzenpaaranordnung führt ebenfalls in vorteilhafter Weise dazu, dass unter Kosten- und Materialeinsparung auf weitere Walzen zur Verhinderung von Spannungsänderungen verzichtet werden kann. Es ist somit in einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Walzenpaaranordnung denkbar, dass die Materialbahn von einer letzten Kühlwalze einer Kühlwalzengruppe oder eines Kühlwalzenstandes direkt zur ersten Walze eines Falzapparates oder einer einem Falzapparat in Bahnlaufrichtung vorgeordneten Zuführeinheit zugeführt wird, wobei diese beiden Walzen die erste und die zweite Walze der erfindungsgemäßen Walzenpaaranordnung darstellen.

Die erste und die zweite Walze der erfindungsgemäßen Walzenpaaranordnung können jedoch auch als Leitwalzen ausgebildet sein, welche mit geringen Kosten und raumsparend in den jeweiligen Maschineneinheiten angeordnet werden können.

Darüber hinaus ist es jedoch in Weiterführung des Erfindungsgedankens auch möglich, dass die Walzenpaaranordnung statt der zweiten Walze ein zylinderförmiges Bahnleitelement aufweist, welches insbesondere mit Blasluft beaufschlagt werden kann oder beaufschlagt wird. Somit ist es zum Beispiel möglich, die erfindungsgemäße Anordnung oder Vorrichtung auch mit einer ersten Walze und einem Bahnleitelement zu verwirklichen, wobei das Bahnleitelement zum Beispiel drehfest angeordnet sein kann. Als ein solches Bahnleitelement ist zum Beispiel eine mit Blasluft beaufschlagte Bahnführungsstange oder Bahnwendestange einsetzbar.

Die erfindungsgemäße Walzenpaaranordnung kann sich weiterhin auch dadurch auszeichnen, dass die erste Walze eine von Kühlmitteln durchflossene und drehbar gelagerte Kühlwalze ist, welche über Stützrollen umfassende Lagereinheiten in Ausnehmungen der Seitenwände eines Kühlwalzenstandes einer Rollenrotationsdruckmaschine verschiebbar gelagert ist, dass die Verbindungseinheit separat längeneinstellbare Stangen oder Koppel aufweist, die jeweils mit einem Ende an einer Lagereinheit der Kühlwalze und mit dem anderen Ende an der zweiten Maschineneinheit angelenkt sind und dass ferner weitere separat längeneinstellbare Stangen oder Koppel vorgesehen sind, welche jeweils mit einem Ende an einer Lagereinheit der Kühlwalze und mit dem anderen Ende an der ersten Maschineneinheit angelenkt sind. Eine solche Walzenpaaranordnung zeichnet sich durch einen einfachen und kostengünstigen Aufbau aus, welcher jedoch die dem Erfindungsgedanken zugrundeliegende Bewegbarkeit der ersten Walze relativ zu der ersten Maschineneinheit mit hoher Präzision, reaktionsschnell und mit dauerhafter Zuverlässigkeit verwirklicht. Durch die längeneinstellbaren Stangen oder Koppel, welche von der erfindungsgemäßen Walzenpaaranordnung oder von der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst werden, wird es dem Drucker in einfachster Weise ermöglicht, die Parallelität und den Abstand der ersten und der zweiten Walze einzustellen, insbesondere fein zu justieren.

Wenngleich die zuletzt genannte Ausführungsform der Erfindung auf einfache Weise mit mechanischen Mitteln die Problemstellung löst, so ist es jedoch auch möglich, in einer weiteren Ausführungsform eine Walzenpaaranordnung oder eine Vorrichtung zu schaffen, welche mittels präziser Signalgeber, Empfänger und einer Auswerteeinheit ebenfalls die Problemlösung erfindungsgemäß bewerkstelligt. So kann es zum Beispiel vorgesehen sein, dass die Verbindungseinheit, welche die erste Walze an die zweite Walze, bzw. an die zweite Maschineneinheit koppelt, an der ersten Maschineneinheit angeordnete Sender, insbesondere Infrarot-, Mikrowellen- oder Ultraschallsender, sowie an der zweiten Maschineneinheit angeordnete, den jeweiligen Sendern zugeordnete Empfänger aufweist, dass ferner mindestens eine Antriebseinheit zum Verschieben der bewegbar angeordneten ersten Walze vorgesehen ist, und dass ferner eine Steuereinheit vorgesehen ist, welche mit den Sendern, den Empfängern und der Antriebseinheit über Datenübertragungsmittel verbunden ist. Dabei können die jeweiligen Sender Impulse abgeben, welche von den zugeordneten Empfängern aufgenommen und an die Steuereinheit weitergeleitet werden, welche in Folge die Laufzeit der Impulse vom Sender zum Empfänger berechnet und über eine Laufzeitänderung die Abstandsänderung zwischen der ersten und der zweiten Maschineneinheit berechnet und der Antriebseinheit Steuersignale übermittelt, welche eine Ausgleichsbewegung der ersten Walze in der ersten Maschineneinheit bewirkt.

Eine materialbahnverarbeitende Maschine, insbesondere eine Rollenrotationsdruckmaschine, welche wenigstens eine erste und eine zweite Maschineneinheit aufweist, zeichnet sich durch eine erfindungsgemäße Walzenpaaranordnung aus.

Dabei kann die erste Maschineneinheit wenigstens ein Heiz- und/oder ein Kühlelement umfassen, welches die erste Maschineneinheit durch Materialausdehnung aufgrund von Temperaturänderung bewegt und/oder verformt. Durch die erfindungsgemäße Walzenpaaranordnung oder eine erfindungsgemäße Vorrichtung, welche die Walzenpaaranordnung umfasst, kann die aufgrund der Temperaturänderung bewirkte Bewegung und/oder Verformung der ersten Maschineneinheit korrigiert und dadurch eine Bahnspannungsänderung in vorteilhafter Weise verhindert werden.

Eine materialbahnverarbeitende Maschine, welche eine erfindungsgemäße Walzenpaaranordnung umfasst, kann sich weiterhin dadurch auszeichnen, dass die erste Maschineneinheit der Maschine ein Kühlwalzenstand, insbesondere ein einem Materialbahn-Trockner direkt nachgeordneter, mit dem Materialbahntrockner fest verbundener oder in einen Materialbahn-Trockner integrierter Kühlwalzenstand ist. Hierdurch können in vorteilhafter Weise Bewegungen, Verschiebungen und/oder Verformungen des Kühlwalzenstandes selbst oder dem Kühlwalzenstand durch den Materialbahntrockner vermittelte Bewegungen, Verschiebungen und/oder Verformungen in vorteilhafter Weise ausgeglichen werden, wodurch eine Spannungsänderung in der Materialbahn verhindert oder zumindest reduziert wird.

Es ist weiterhin auch möglich, dass die zweite Maschineneinheit der materialbahnverarbeitenden Maschine ein Falzapparat oder eine einem Falzapparat in Bahnlaufrichtung vorgeordnete Zuführeinheit ist. Es ist in diesem Fall in vorteilhafter Weise möglich, nachteilige Bewegungen oder Verformungen des Kühlwalzenstandes oder des Trockners mittels der erfindungsgemäßen Walzenpaaranordnung zu korrigieren, sodass die in den Falzapparat einlaufende und zu falzende Materialbahn in vorteilhafter Weise eine gewünschte Bahnspannung aufweist, welche für ein präzises und ordnungsgemäßes Falzen der Materialbahn notwendig ist.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1a: eine schematische Seitenansicht einer Walzenpaaranordnung nach dem Stand der Technik,
Fig. 1b: eine schematische Draufsicht einer Walzenpaaranordnung nach dem Stand der Technik vor einer Bewegung einer ersten Maschineneinheit,
Fig. 1c: eine schematische Draufsicht einer Walzenpaaranordnung nach dem Stand der Technik nach einer Bewegung einer ersten Maschineneinheit,
Fig. 2a: eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Walzenpaaranordnung,
Fig. 2b: eine schematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Walzenpaaranordnung vor einer Bewegung einer ersten Maschineneinheit,
Fig. 2c: eine schematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Walzenpaaranordnung nach einer Bewegung einer ersten Maschineneinheit,
Fig. 3: eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Walzenpaaranordnung,
Fig. 4: eine schematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Walzenpaaranordnung mit Sendern und Empfängern.

In den Figuren sind einander entsprechende Merkmale mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1a zeigt eine Walzenpaaranordnung 1 nach dem Stand der Technik, welche eine erste Walze 2 in einer ersten Maschineneinheit 3 und eine zweite Walze 4 in einer zweiten Maschineneinheit 5 aufweist. Eine Materialbahn 6 wird über eine vorgeordnete Walze 7 und anschließend über die erste Walze 2 und die zweite Walze 4 geführt. Die Walzen 7, 2 und 4 sind in den Seitenwänden der Maschineneinheiten 3 und 5 drehbar gelagert, wie zum Beispiel Fig. 1b zu entnehmen ist. Dort sind die erste Walze 2 und die zweite Walze 4 in einer Draufsicht einer Walzenpaaranordnung nach dem Stand der Technik gezeigt, wobei die Walzen 2 und 4 über Lager 8, 9, 10 und 11 in den Seitenwänden 12, 13, 14 und 15 der ersten und der zweiten Maschineneinheit drehbar gelagert sind. Wie weiterhin Fig. 1c zu entnehmen ist, führt eine Bewegung der Seitenwand 12 der ersten Maschineneinheit 3, welche zum Beispiel durch eine Verformung der Maschineneinheit hervorgerufen werden kann, zu einem Verschwenken der ersten Walze 2, wodurch die Parallelität zwischen der ersten Walze 2 und der zweiten Walze 4 gestört wird. Die Verschiebung der Seitenwand der ersten Maschineneinheit 3 wird durch die gestrichelte Linie 16 verdeutlicht, welche die Position der Seitenwand 12 der ersten Maschineneinheit 3 vor der Verschiebung darstellt. Aus dem Vergleich der Figuren 1b und 1c, welche beide Walzenpaaranordnungen nach dem Stand der Technik zeigen, wird ersichtlich, dass die Verschiebung zumindest einer Seitenwand der ersten Maschineneinheit 3 zu einer Bahnspannungsänderung in der Materialbahn 6 führen muss. Dabei kann die Bahnspannung abnehmen, wenn die erste Walze 2 sich der zweiten Walze 4 nähert, sie kann jedoch auch zunehmen, wenn die erste Walze 2 sich von der zweiten Walze 4 entfernt. Weiterhin in Fig. 1c zu entnehmen, dass eine Verformung der ersten Maschineneinheit zu einem quer zur Bahnlaufrichtung verlaufenden Bahnspannungsverlauf führt.

Fig. 2a, 2b und 2c zeigen eine erfindungsgemäße Walzenpaaranordnung, wobei eine erste Walze 2 in einer ersten Maschineneinheit 3 und eine zweite Walze 4 in einer zweiten Maschineneinheit 5 angeordnet sind. Eine Materialbahn 6 wird über eine vorgeordnete Walze 7, über die erste Walze 2 und über die zweite Walze 4 geführt. Die erste Walze 2 ist mit einem Lagerzapfen 17 in einer Lagereinheit 18 drehbar gelagert. Weiterhin ist die Lagereinheit 18 mittels einer Stange 19 fest mit der zweiten Maschineneinheit 5 verbunden und weist ein Loslager mit Rollen 20, 21 auf, welche auf einer Abrollfläche 23 in einer Seitenwand der ersten Maschineneinheit 3 rollbar gelagert sind.

Die Draufsicht der erfindungsgemäßen Walzenpaaranordnung in Fig. 2b zeigt die erste und die zweite Maschineneinheit 3, 5 vor einer Verformung der ersten Maschineneinheit 3. Dem Vergleich von Fig. 2b mit Fig. 2c, in der ebenfalls eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Walzenpaaranordnung gezeigt ist, lässt erkennen, dass bei einer Verschiebung der Seitenwand 12 der ersten Maschineneinheit 3 die Parallelität und der Abstand der ersten Walze 2 zu der zweiten Walze 4 erhalten bleibt, wodurch auch der Bahnpfad der Materialbahn 6 zwischen der ersten Maschineneinheit 3 und der zweiten Maschineneinheit 5 unverändert bleibt, sodass es nicht zu einer Bahnspannungsänderung in dem Bahnpfad zwischen der ersten Walze 2 und der zweiten Walze 4 kommt. Dabei ist die Verformung bzw. die Ausdehnung der Seitenwand 12 durch die gestrichelte Linie 16 dargestellt, welche die Position der Seitenwand 12 vor der Verformung zeigt. Wie weiter einem Vergleich der Fig. 2a und der Fig. 2c zu entnehmen ist, führt eine Verschiebung der ersten Maschineneinheit 3 ebenfalls zu einer Verschiebung der vorgeordneten Walze 7, welche in Fig. 2c der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt ist, jedoch hat eine Verschiebung der vorgeordneten Walze 7 nur geringen Einfluss auf die Bahnpfadlänge zwischen der vorgeordneten Walze 7 und der ersten Walze 2, da dieser Bahnpfadabschnitt im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der ersten Maschineneinheit oder einer Seitenwand der ersten Maschineneinheit orientiert ist.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Walzenpaaranordnung, welche auch als eine Vorrichtung zur Verhinderung von Spannungsänderungen aufgefasst werden kann, wobei die Vorrichtung eine erste Walze 2, eine zweite Walze 4, längeneinstellbare Verbindungsstangen 24 und 25 sowie längeneinstellbaren Verbindungsstangen 26 und 27 umfasst. Die erste Walze 2, welche in diesem Fall die in Bahnlaufrichtung letzte Kühlwalze eines Kühlwalzenstandes ist, ist mit ihren Lagerzapfen 17 in jeweiligen Lagereinheiten 18 drehbar gelagert, wobei die Lagereinheiten 18 jeweils eine Rolle 20 aufweisen, die auf einer Führung 28, zum Beispiel einer Abrollfläche im oder am Rahmen 13 des Kühlwalzenstandes rollbar gelagert ist. Die längeneinstellbaren Stangen 24 und 25 sind mit ihrem einen Ende jeweils an den Lagereinheiten 18 angelenkt und mit ihren anderen Enden jeweils am Rahmen 14 oder 15 der zweiten Maschineneinheit angelenkt. Durch die längeneinstellbaren Stangen 24 und 25 wird erfindungsgemäß die parallele Ausrichtung der beiden Walzen 2 und 4 sowie deren Abstand auch bei einer Bewegung, Verschiebung oder Verformung der ersten Maschineneinheit 3 aufrechterhalten, da die erste Walze 2 durch die durch die längeneinstellbaren Stangen 24 und 25 vermittelte Kopplung mit der zweiten Maschineneinheit 5 zu einer Ausgleichsbewegung relativ zu der ersten Maschineneinheit 3 gezwungen wird. Diese Ausgleichsbewegung findet dabei in horizontaler Richtung durch das Abrollen der Rollen 20 auf der Abrollfläche 28 statt. Durch die ebenfalls vorgesehenen längeneinstellbaren Stangen 26 und 27 kann im Wesentlichen verhindert werden, dass die erste Walze 2 eine Bewegung mit vertikaler Komponente ausführt. Durch die Einstellbarkeit der Längen der Stangen 24, 25, 26 und 27 ist eine Feinjustage bei der Ausrichtung der ersten Walze 2 in vorteilhafter Weise ermöglicht. Durch den Pfeil 29 wird in Fig. 3 die Bahnlaufrichtung dargestellt, wobei jedoch für den Fachmann erkennbar ist, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung auch bei umgekehrter Bahnlaufrichtung in erfindungsgemäßer Weise funktioniert.

Fig. 4 zeigt darüber hinaus eine schematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Walzenanordnung, wobei wiederum eine erste Walze 2 in eine erste Maschineneinheit 3 und eine zweite Walze 4 in einer zweiten Maschineneinheit 5 angeordnet sind. Die erste Maschineneinheit 3 weist an ihren Seitenwänden 12 und 13 Sender 30 und 31 auf, welche mit jeweiligen Empfängern 32 und 33 an den Seitenwänden 14 und 15 der zweiten Maschineneinheit 5 zusammenwirken. Weiterhin weist die erfindungsgemäße Walzenpaaranordnung, eine Steuereinheit 34 auf, die über Leitungen 35, 36, 37 und 38 mit den Sendern 30 und 31 und den Empfängern 32 und 33 in Verbindung steht. Des Weiteren umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung Antriebseinheiten 39 und 40, die mit der Steuereinheit 34 über Leitungen 41 und 42 in Verbindung stehen und eine Bewegung der ersten Walze 2 bei Ansteuerung durch die Steuereinheit 34 bewirken. Die Steuereinheit 34 sendet über die Leitungen 35 und 38 Steuersignale an die Sender 30 und 31, welche durch die Steuersignale veranlasst werden, Signalimpulse, zum Beispiel Infrarot-, Mikrowellenoder Ultraschallimpulse, auszusenden, welche in Folge von den Empfängern 32 und 33 empfangen werden und in Form von Steuersignalen über die Leitungen 36 und 37 an die Steuereinheit 34 weitergeleitet werden. Die Steuereinrichtung 34 berechnet zum Beispiel aus dem Zeitpunkt des Absendens der Steuersignale über die Leitungen 35 und 36 und dem Zeitpunkt des Eintreffens der Steuersignale über die Leitungen 37 und 38 die Laufzeit der von den Sendern 30 und 31 gesendeten Impulse zwischen den Seitenwänden 12 und 13 der ersten Maschineneinheit 3 und den Seitenwänden 14 und 15 der zweiten Maschineneinheit 5. Bei einer Bewegung, Verformung oder einem Verschieben einer der Seitenwände 12 oder 13, wie dies zum Beispiel in Fig. 4 durch die gestrichelte Linie 16 dargestellt ist, verkürzt sich die Laufzeit des Signals des Senders 30 zu dem Empfänger 32 woraus die Steuereinrichtung 34 wiederum den Betrag der Bewegung, Verformung oder Verschiebung berechnen kann. Hierbei gilt die Beziehung Δs = c Δt, wobei Δs die Abstandsänderung zwischen den Seitenwänden, c die Geschwindigkeit der gesendeten Wellen, zum Beispiel Licht- oder Schallgeschwindigkeit, und Δt die Laufzeit des gesendeten Signals ist. Zum Ausgleichen dieses Betrages werden über die Leitungen 41 und 42 Steuersignale an die Antriebseinheiten 39 und 40 geleitet, welche die Lagereinheiten 18 mitsamt der ersten Walze 2 zu einer entsprechenden Ausgleichsbewegung veranlassen. Die Antriebseinheiten 39 und 40 können dabei zum Beispiel herkömmliche, Motoren aufweisende Positioniereinrichtungen oder auch Linearantriebe umfassen.

BEZUGSZEICHENLISTE

1: Walzenpaaranordnung
2: erste Walze
3: erste Maschineneinheit
4: zweite Walze
5: zweite Maschineneinheit
6: Materialbahn
7: vorgeordnete Walze
8: Lager der ersten Walze
9: Lager der ersten Walze
10: Lager der zweiten Walze
11: Lager der zweiten Walze
12: Seitenwand der ersten Maschineneinheit
13: Seitenwand der ersten Maschineneinheit
14: Seitenwand der zweiten Maschineneinheit
15: Seitenwand der zweiten Maschineneinheit
16: Position der ersten Maschineneinheit vor einer Verschiebung
17: Lagerzapfen
18: Lagereinheit
19: Stange
20: Rolle
21: Rolle
23: Abrollfläche
24: längeneinstellbare Verbindungsstange
25: längeneinstellbare Verbindungsstange
26: längeneinstellbare Verbindungsstange
27: längeneinstellbare Verbindungsstange
28: Führung
29: Bahnlaufrichtung
30: Sender
31: Sender
32: Empfänger
33: Empfänger
34: Steuereinheit
35: Leitung
36: Leitung
37: Leitung
38: Leitung
39: Antriebseinheit
40: Antriebseinheit
41: Leitung
42: Leitung

Claims

Walzenpaaranordnung, bestehend aus einer ersten, in einer ersten Maschineneinheit (3) drehbar angeordneten Walze (2) und einer zweiten, in einer zweiten Maschineneinheit (5) drehbar und zur ersten Walze im Wesentlichen parallel angeordneten Walze (4), wobei die erste und zweite Walze (2, 4) eine Materialbahn (6) führen, welche die erste und die zweite Walze (2, 4) teilweise umschlingt,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Walze (2) in der ersten Maschineneinheit (3) bewegbar angeordnet ist und durch wenigstens eine Verbindungseinheit (19, 30, 31, 32, 33, 34, 39, 40) mit der zweiten Walze (4) derart verbunden ist, dass bei einer Bewegung und/oder Verformung der ersten Maschineneinheit (3) die erste Walze (2) und die zweite Walze (4) im Wesentlichen parallel zueinander und mit im Wesentlichen gleichbleibendem Abstand angeordnet bleiben.
Walzenpaaranordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinheiten (18) der ersten Walze (2) jeweils wenigstens ein Rollelement (20, 21) oder ein Gleitelement umfassen, welche auf oder an einer jeweiligen Abrollfläche (23, 28) oder Gleitfläche in oder an einer Seitenwand (12, 13) der ersten Maschineneinheit (3) rollbar oder gleitfähig gelagert sind.
Walzenpaaranordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Walze (2) in der ersten Maschineneinheit (3) derart angeordnet ist, dass die Materialbahn (6) in einer Richtung zur ersten Walze (2) zugeführt wird, welche im Wesentlichen senkrecht zu einer Richtung der ersten Maschineneinheit (3) verläuft, in welcher eine Bewegung oder Verformung der Maschineneinheit (3) erfolgt.
Walzenpaaranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Walze (2) in der ersten Maschineneinheit (3) derart angeordnet ist, dass die Materialbahn (6) die erste Walze (2) mit einem Umschlingungswinkel im Winkelbereich zwischen 45° und 135°, insbesondere von im Wesentlichen 90° umschlingt.
Walzenpaaranordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Walze (2) in der ersten Maschineneinheit (3) im Wesentlichen horizontal bewegbar angeordnet ist.
Walzenpaaranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Maschineneinheit (3) in Bahnlaufrichtung vor der zweiten Maschineneinheit (5) angeordnet ist, oder dass die erste Maschineneinheit (3) in Bahnlaufrichtung nach der zweiten Maschineneinheit (5) angeordnet ist.
Walzenpaaranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Walze (2) die in Bahnlaufrichtung letzte Kühlwalze einer Kühlwalzengruppe (3) ist.
Walzenpaaranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Walze (4) die in Bahnlaufrichtung erste Walze eines Falzapparates (5) oder einer einem Falzapparat in Bahnlaufrichtung vorgeordneten Zuführeinheit ist (5).
Walzenpaaranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenpaaranordnung statt der zweiten Walze (4) ein zylinderförmiges Bahnleitelement aufweist, welches insbesondere mit Blasluft beaufschlagt wird.
Walzenpaaranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Walze (2) eine von Kühlmittel durchflossene und drehbar gelagerte Kühlwalze (2) ist, welche über Stützrollen (20, 21) umfassende Lagereinheiten (18) in Ausnehmungen der Seitenwände (12, 13) eines Kühlwalzenstandes (3) einer Rollenrotationsdrucksmaschine verschiebbar gelagert ist, dass die Verbindungseinheit separat längeneinstellbare Stangen (24, 25) aufweist, die jeweils mit einem Ende an einer Lagereinheit (18) der Kühlwalze (2) und mit dem anderen Ende an der zweiten Maschineneinheit (5) angelenkt sind und dass ferner weitere separat längeneinstellbare Stangen (26, 27) vorgesehen sind, welche jeweils mit einem Ende an einer Lagereinheit (18) der Kühlwalze (2) und mit dem anderen Ende an der ersten Maschineneinheit (3) angelenkt sind.
Walzenpaaranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinheit an der ersten Maschineneinheit (3) angeordnete Sender (30, 31), insbesondere Infrarot-, Mikrowellen- oder Ultraschallsender, sowie an der zweiten Maschineneinheit (5) angeordnete, den jeweiligen Sendern (30, 31) zugeordnete Empfänger (32, 33) aufweist, dass ferner mindestens eine Antriebseinheit (39, 40) zum Verschieben der bewegbar angeordneten ersten Walze (2) vorgesehen ist, und dass eine Steuereinheit (34) vorgesehen ist, welche mit den Sendern (30, 31), den Empfängern (32, 33) und der Antriebseinheit (39, 40) über Datenübertragungsmittel (35, 36, 37, 38, 41, 42) verbunden ist.
Materialbahnverarbeitende Maschine, insbesondere Rollenrotationsdruckmaschine, mit wenigstens einer ersten und einer zweiten Machineneinheit (3, 5),
gekennzeichnet durch
eine Walzenpaaranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Materialbahnverarbeitende Maschine nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Maschineneinheit (3) wenigstens ein Heizelement und/oder ein Kühlelement umfasst, welches die erste Maschineneinheit durch Materialausdehnung aufgrund von Temperaturänderung bewegt und/oder verformt.
Materialbahnverarbeitende Maschine nach einem der Ansprüche 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Maschineneinheit (3) ein Kühlwalzenstand ist, insbesondere ein einem Materialbahn-Trockner direkt nachgeordneter, mit dem Materialbahn-Trockner fest verbundener oder in einen Materialbahn-Trockner integrierter Kühlwalzenstand ist.
Materialbahnverarbeitende Maschine nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Maschineneinheit (5) ein Falzapparat oder eine einem Falzapparat in Bahnlaufrichtung vorgeordnete Zuführeinheit ist.