[0001] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Formatverstellung an bogenführenden Trommeln
von Bogendruckmaschinen, insbesondere an Speichertrommeln in Wendeeinrichtungen gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[0002] Zur Herstellung von beidseitig bedruckten Bogen in Druckmaschinen in nur einem Arbeitsgang
werden Wendeeinrichtungen eingesetzt. Diese ergreifen den jeweiligen Bogen nachdem
er in den der Wendeeinrichtung vorgeordneten Druckwerken auf einer Seite bedruckt
wurde an seiner Hinterkante und übergeben diese Hinterkante an ein der Wendeeinrichtung
nachgeordnetes Druckwerk, wobei die Hinterkante zur Vorderkante wird. An den Wendegang
schließt sich das Bedrucken der anderen Bogenseite an.
[0003] Die Mehrheit der bekannten Wendeeinrichtungen lassen sich, abgeleitet von ihrem grundsätzlichen
Aufbau in Eintrommel- oder Drei-Trommel-Wendeeinrichtungen einteilen.
Drei-Trommel-Wendeeinrichtungen bestehen aus drei Bogenführungszylindern, von denen
der in Bogenlaufrichtung betrachtete erste als Übergabetrommel mit einfachgroßem Durchmesser,
der mittlere als Speichertrommel mit doppeltgroßem Durchmesser und der dritte als
Wendetrommel mit einfachgroßem Durchmesser ausgebildet ist.
Eine derartige Wendeeinrichtung ermöglicht die Wendung des Bogens nach dem Prinzip
der Bogenhinterkantenwendung und damit die wahlweise Aufbringung eines Schöndruckes
oder eines Schön- und Widerdruckes auf den Bogen.
Die Speichertrommel einer solchen Wendeeinrichtung weist jeweils Bogenhaltesysteme
für den vorderen Bereich und hinteren Bereich des Bogens auf. Bei Betriebsarten-Umstellung
von Schöndruck auf Schön- und Widerdruck und umgekehrt bzw. bei der Verarbeitung von
Bogen einer anderen Bogenlänge im Schöndruck oder im Schön- und Widerdruck sind an
der Speichertrommel Umstellhandlungen durchzuführen. Zur Einstellung der Bogenhaltesysteme
auf die Verarbeitung von Bogen unterschiedlicher Länge ist es notwendig, die Bogenhaltesysteme
für den vorderen und hinteren Bereich der Bogen relativ zueinander zu verstellen,
damit der Bogen im Schöndruck und im Schön- und Widerdruck am Anfang und am Ende geführt
werden kann.
[0004] Aus der Druckschrift DE 39 11 630 C2 ist eine Vorrichtung zur Formatverstellung an
einer Speichertrommel bekannt. Das Bogenhaltesystem für den vorderen Bereich des Bogens,
das als Klemmgreifer ausgebildet ist, ist fest am Körper der Speichertrommel angeordnet.
Das mit Saugluft arbeitende Bogenhaltesystem für den hinteren Bereich des Bogens ist
auf einem Tragelement angeordnet, das der Speichertrommel zugeordnet ist.
In Umfangsrichtung sind das Tragelement und damit die am Tragelement angeordneten
Sauger mittels einer Stellwelle, die im Lagerzapfen der Trommelwelle exzentrisch gelagert
ist, verstellbar. An dem außerhalb des Maschinengestells gelegenen Ende der Stellwelle
ist ein der Betätigung der Stellwelle dienender Motor und am anderen Ende der Stellwelle
ein Ritzel angeordnet. Das Ritzel greift in ein Zahnsegment ein, das mit dem Tragelement
verbunden ist. Ist es erforderlich, die Bogenhaltesysteme in Umfangsrichtung der Speichertrommel
relativ zueinander zu verstellen, wird über den Motor die Stellwelle verdreht, die
über das Ritzel und das Zahnsegment auf das Tragelement wirkt. Mit dem Tragelement
werden die Sauger relativ zum Klemmgreifer verstellt.
[0005] Die DE-PS 24 60 503 offenbart eine Verstelleinrichtung mit einer Stellwelle, die
die Antriebsbewegung für die Formateinstellung überträgt. Diese ist bezüglich der
Speichertrommel axial verschiebbar zwischen einer Ruhestellung und einer Schaltposition
gelagert. In der Schaltposition steht die Stellwelle über Stellritzel und einer Welle
mit dem als Saugleiste ausgebildeten Bogenhaltesystem für den hinteren Bereich des
Bogens in Wirkverbindung, dessen Lage relativ zu dem Bogenhaltesystem für den vorderen
Bereich durch Verdrehen der Stellwelle einstellbar ist.
[0006] Nachteilig an derartigen Vorrichtungen ist, das sie die Bogenhaltesysteme nicht in
ihrer Lage relativ zueinander fixieren, was einen zusätzlichen Teileaufwand zur Realisierung
dieser Funktion zur Folge hat. Zur Anzeige der erreichten Formateinstellung sind zusätzliche
Mittel erforderlich. Insbesondere kann der Wert der erreichten Formateinstellung nicht
bei laufender Maschine abgefragt werden.
[0007] Die DE 39 00 818 C1 zeigt eine Bogenführungstrommel mit einer inneren Welle und einer
äußeren Trommel mit wenigstens einem gegenüber der inneren Welle in Umfangsrichtung
verstellbaren Segment. Der inneren Welle und der äußeren Trommel, die durch eine Lamellenkupplung
miteinander gekuppelt sind, sind die Bogenhaltesysteme zugeordnet.
Die Kupplung sitzt zwischen einer Stirnfläche der Segmente und einem Zapfen der Welle.
Über eine von außen betätigbare Spannstange und einen Klemmhebel kann die Kupplung
betätigt und damit die Verbindung zwischen Welle und Segment gelöst werden. Danach
sind die Bogenhaltesysteme relativ zueinander verstellbar.
[0008] Nachteilig an dieser Feststell- und Löseeinrichtung ist der große Teileaufwand. Zur
Verstellung der Bogenhaltesysteme muss die Maschine angehalten und anschließend gezielt
bewegt werden.
[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile
eine Einrichtung zur Formatverstellung einer bogenführenden Trommel von Bogendruckmaschinen
zu schaffen, die bei laufender Maschine mit geringem Teileaufwand die Einstellung
der Bogenhaltesysteme auf die Formatlänge ermöglicht.
[0010] Die Aufgabe wird durch die Lehre von Patentanspruch 1 gelöst, indem als Betätigungselement
eine verdrehfest zum Trommelgrundkörper gelagerte Schubstange vorgesehen ist, die
mit einer drehbar gegenüber dem Trommelgrundkörper gelagerten Ritzelwelle über Verzahnungen
in Wirkverbindung steht, derart, dass die Ritzelwelle durch Verschieben der Schubstange
in Drehbewegung versetzbar ist und auf Glieder zur Übertragung der Drehbewegung auf
den Trägerkörper einwirkt. Dazu kann ein Abschnitt der Schubstange als Zahnstange
ausgebildet sein.
[0011] Die erfindungsgemäße Einrichtung hat den Vorteil, dass mit ihr die Formatverstellung
der bogenführenden Trommel in einfacher Weise durch ein Verschieben des Betätigungselements
bewirkt werden kann, wozu die Maschine nicht angehalten werden muss. Zudem lässt sich
allein aus der Lage des Betätigungselement relativ zum Trommelgrundkörper die Lage
der Bogenhaltesysteme für den vorderen und den hinteren Bereich und damit auch die
erreichte Formatverstellung erkennen.
[0012] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung umfasst der Trommelgrundkörper einen hohlzylindrischen
Wellenzapfen, in dem eine die Schubstange koaxial zur Mittelachse des Trägerkörpers
führende Hülse angeordnet ist. An der Hülse ist ein Bund ausgebildet, der sich an
die Stirnseite des hohlzylindrischen Wellenzapfens anlegt und über den Hülse und Wellenzapfen
lösbar miteinander verbunden sind. Zum Schutz der Schubstange gegenüber Verschmutzung
kann im Innenraum des Trommelkörpers ein elastischer Balg vorgesehen sein, der den
die Hülse überragenden Teil der Schubtange gegenüber dem Innenraum abschottet. Zwischen
der Hülse und der Schubstange ist eine Verdrehsicherung angeordnet.
[0013] Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass ein Teil der Elemente der Einrichtung
zur Formatverstellung zu einer Baugruppe vormontierbar ist, die anschließend in den
Trommelgrundkörper eingeschoben werden kann. Im Falle der Wartung oder wenn ein Austausch
notwendig ist, sind sie damit gut zu erreichen.
[0014] Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist auf der Ritzelwelle ein erstes Kegelrad
und auf einer sich parallel zum Trommelgrundkörper erstreckenden Welle ein mit dem
ersten kämmendes zweites Kegelrad und ein mit einem am Trägerkörper ausgebildetes
Zahnsegment kämmendes Stirnrad angeordnet.
[0015] Zur Übertragung der vom zweiten Kegelrad abgenommenen Bewegung kann auch ein weiteres
Zahnrad oder ein Zahnsegment vorgesehen sein, das mit dem Trägerkörper fest verbunden
ist und mit dem zweiten Kegelrad kämmt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist
der Teileaufwand auf ein Minimum begrenzt.
[0016] Bei einer weiteren Weiterbildung ist außerhalb der Gestellwand der Bogendruckmaschine
ein auf das Betätigungselement wirkender Antrieb ausgebildet. Dieser ist so beschaffen,
dass er eine Verschiebebewegung des Betätigungselements in definierter Länge ermöglicht
und kann als Linearmotor, Pneumatikzylinder oder in einer anderen geeigneten Weise
ausgebildet sein. Die Formatverstellung der bogenführenden Trommel kann damit automatisch
vorgenommen werden.
[0017] Weiterhin kann zwischen dem Antrieb und dem Betätigungselement ein Drehentkoppler
angeordnet sein, wodurch eine gestellfeste Anordnung des Antriebs ermöglicht wird.
[0018] Zur Abfrage der Formatverstellung dient ein Sensor, mit dem die Lage der Spindel
relativ zum Trommelgrundkörper erfassbar ist, der als eigenständiges Bauteil ausgeführt
ist oder einen Bestandteil des Antriebs bildet, was der Fall ist, wenn als Antrieb
ein Mechatronikantrieb verwendet wird. Die vom Sensor gelieferten Werte werden der
Maschinensteuerung zugeführt. Unter Verwendung des Sensors kann zusammen mit der Maschinensteuerung
und der Betätigungseinrichtung ein Regelkreis ausgebildet sein.
[0019] Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist eine vorzugsweise als Gasdruckfeder
ausgebildete Feder zwischen dem Trommelgrundkörper und dem Trägerkörper angeordnet,
die die beiden Bauteile gegeneinander verspannt. Dadurch kann in vorteilhafter Weise
das bei der Formatverstellung auftretende Spiel kompensiert werden.
[0020] Nachfolgend soll die Erfindung am Beispiel einer bogenführenden Trommel näher beschrieben
werden, die als Speichertrommel einer Drei-Trommel-Wendeeinrichtung ausgebildet ist.
[0021] In den dazugehörenden Zeichnungen zeigt:
- Fig. 1
- die Wendeeinrichtung in schematischer Darstellung in Seitenansicht,
- Fig. 2
- die Speichertrommel in detaillierter Darstellung als Längsschnitt und
- Fig. 3
- die Speichertrommel als Seitenansicht.
[0022] Wie in Fig. 1. dargestellt, ist die Wendeeinrichtung 1 zwischen zwei Druckwerken
einer Bogendruckmaschine angeordnet, die je einen Druckzylinder 2,2' und einen Gummizylinder
3,3' umfassen. Die Wendeeinrichtung 1 besteht, betrachtet in der mit einem Pfeil angedeuteten
Bogenlaufrichtung, aus der Übergabetrommel 4 mit einfach-großem Durchmesser, der Speichertrommel
5 mit doppelt-großem Durchmesser und der Wendetrommel 6 mit einfach-großem Durchmesser.
Die Speichertrommel 5 ist mit je zwei Bogenhaltesystemen 8, 9 für den vorderen und
den hinteren Bereich der Bogen 7 ausgestattet.
Die Bogenhaltesysteme 8 für den vorderen Bereich sind als Greifersystem und für den
hinteren Bereich als Saugersystem ausgebildet. Greifersystem und Saugersystem sind
in Umfangsrichtung zueinander verstellbar, so dass die Bogen 7 vom maximalen bis zum
minimalen Format im vorderen und hinteren Bereich auf der Speichertrommel 5 gehalten
werden können. Die Druckzylinder 2,2' weisen einen doppelt-großen Durchmesser auf,
können aber auch mit einfach-großem Durchmesser ausgeführt sein. Die Greifer- und
Saugersysteme liegen sich in der Speichertrommel 5 jeweils diametral gegenüber.
[0023] Den detaillierten Aufbau der zwischen den Gestellwänden 10 der Druckmaschine angeordneten
Speichertrommel 5 zeigt Fig. 2.
[0024] Die Speichertrommel 5 umfasst einen Trommelgrundkörper 11, an dem die Bogenhaltesysteme
8 für den vorderen Bereich und vordere Bogenstützsegmente 13 angeordnet sind, und
einen Trägerkörper 19, der die Bogenhaltesysteme 9 für den hinteren Bereich und hintere
Bogenstützsegmente 14 trägt. In axialer Richtung betrachtet, sind die vorderen und
hinteren Bogenstützsegmente 13, 14 abwechselnd angeordnet, so dass sie sich bei Verdrehung
des Trägerkörpers 19 zum Trommelgrundkörper 11 rechenartig ineinanderschieben und
die Mantelfläche der Speichertrommel 5 bilden, auf der die Bogen 7 geführt werden.
Der Trommelgrundkörper 11 umfasst eine hohlzylindrische Welle, die an ihren beiden
Enden hohlzylindrische Wellenzapfen 12 trägt, deren Durchmesser kleiner ist als der
Durchmesser der hohlzylindrischen Welle. Auf den Wellenzapfen sind Wälzlager angeordnet,
über die der Trommelgrundkörper 11 drehbar in den Gestellwänden 10 gelagert ist. Auf
einem der Wellenzapfen 12 ist ein Antriebszahnrad 16 vorgesehen, über das der Trommelgrundkörper
11 und damit die Speichertrommel 5 angetrieben wird. In den Innenraum der hohlzylindrischen
Welle ist eine Hülse 28 eingeschoben, in der eine Schubstange 15 koaxial verschiebbar
zur Mittellängsachse der hohlzylindrischen Welle 12 gelagert ist. Die Hülse 28 weist
einen Bund 30 auf, der an der Stirnseite des einen Wellenzapfens 12 anliegt und in
dieser Stellung mit Schraubverbindungen gehalten wird. Zwischen der Hülse 28 und der
Schubstange 15 ist eine Verdrehsicherung 27 ausgebildet.
Auf der in den Innenraum der hohlzylindrischen Welle hineinragenden Seite ist ein
Bereich der Schubstange 15 als Zahnstange 22 ausgebildet. In die Verzahnung der Zahnstange
22 greift das Ritzel einer Ritzelwelle 20 ein, die ihrerseits drehbar zum Trommelgrundkörper
11 gelagert ist. Die Ritzelwelle 20 erstreckt sich dabei annähernd in radialer Richtung
zu der hohlzylindrischen Welle und durchsetzt deren Mantelfläche. Auf ihrem dem Ritzel
abgewandten Ende trägt sie ein erstes Kegelrad 23, das mit einem zweiten Kegelrad
24 kämmt, welches auf einer drehbar gelagerten Welle 21 angeordnet ist, die sich parallel
zur Drehachse des Trommelgrundkörpers 11 erstreckt. Zur Lagerung der Welle 21 ist
ein Lagerbock vorgesehen, der am Außenradius der hohlzylindrischen Welle befestigt
ist. Neben dem zweiten Kegelrad 24 trägt die Welle 21 ein Stirnrad 31, das in ein
fest mit dem Trägerkörper 19 verbundenes Zahnsegment 18 eingreift. Das erste und das
zweite Kegelrad 23, 24 und das Stirnrad 31 sind verdrehfest auf der Ritzelwelle 20
bzw. der Welle 21 angeordnet.
[0025] Zwischen dem Trommelgrundkörper 11 und dem Trägerkörper 19 ist eine vorzugsweise
als Gasdruckfeder 29 ausgebildete Feder vorgesehen, die die beiden Bauteile gegeneinander
verspannt.
[0026] Außerhalb der Gestellwand 10 der Bogendruckmaschine ist ein Antrieb 25 in Form eines
Linearmotors, Pneumatikzylinders oder eines mit einem Spindelhubgetriebe verbundenen
Elektromotors ausgebildet, mit dem eine geradlinige Betätigungsbewegung erzeugbar
ist. Zwischen dem gestellfesten Antrieb 25 und der Schubstange 15 ist ein Drehentkoppler
vorgesehen, der aus zwei über ein gemeinsames Gehäuse miteinander verbundenen Axiallagern
26 gebildet wird. Im Bereich der Schubstange 15 ist ferner ein nicht dargestellter
Sensor angeordnet, mit dem die Lage derselben und damit die Formatverstellung der
Bogenhaltesysteme 8, 9 detektierbar ist.
[0027] Nachfolgend soll die Wirkungsweise der Erfindung beschrieben werden.
[0028] Ist die Umstellung der Speichertrommel 5 erforderlich, wird die Schubstange 15 von
dem Antrieb 25 in der in den Trommelgrundkörper 11 eingeschobenen Hülse 28 entlang
der Mittellängsachse des Trommelgrundkörpers 11 verschoben. Über die Verzahnung des
als Zahnstange 22 ausgebildeten Bereichs der Schubstange 15 und das Ritzel wird dadurch
die Ritzelwelle 20 in eine Drehbewegung versetzt, die über das erste und das zweite
Kegelrad 23, 24 auf die Welle 21 übertragen wird. Das auf der Welle 21 angeordnete
Stirnrad 31 versetzt über das Zahnsegment 18 den Trägerkörper 19 gegenüber dem Trommelgrundkörper
11 in eine Drehbewegung. Entsprechend dem Verschiebeweg der Schubstange 15 nehmen
damit die Bogenhaltesysteme für den vorderen und den hinteren Bereich der Bogen eine
definierte Stellung zueinander ein, wobei der Umfangsbereich zwischen den Bogenhaltesystemen
der Formatlänge entspricht.
[0029] Im vorliegenden Fall wurde die Erfindung am Beispiel einer Speichertrommel beschrieben.
Sie ist jedoch auch an bogenführenden Trommeln in reinen Schöndruckmaschinen für die
Führung des Bogens 7 im hinteren Bereich einsetzbar, insbesondere wenn die Trommeln
doppelt-groß ausgebildet sind.
Bezugszeichenaufstellung
[0030]
- 1
- Wendeeinrichtung
- 2,2'
- vor- und nachgelagerter Druckzylinder
- 3,3'
- Gummizylinder
- 4
- Übergabetrommel
- 5
- Speichertrommel
- 6
- Wendetrommel
- 7
- Bogen
- 8
- Bogenhaltesystem für den vorderen Bereich
- 9
- Bogenhaltesystem für den hintern Bereich
- 10
- Gestellwand
- 11
- Trommelgrundkörper
- 12
- Wellenzapfen
- 13
- vorderes Bogenstützsegment
- 14
- hinteres Bogenstützsegment
- 15
- Schubstange
- 16
- Antriebszahnrad
- 17
- Seitenscheibe
- 18
- Zahnsegment
- 19
- Trägerkörper
- 20
- Ritzelwelle
- 21
- Welle
- 22
- Zahnstange
- 23
- erstes Kegelrad
- 24
- zweites Kegelrad
- 25
- Antrieb
- 26
- Axiallager
- 27
- Verdrehsicherung
- 28
- Hülse
- 29
- Gasdruckfeder
- 30
- Bund
- 31
- Stirnrad
1. Einrichtung zur Formatverstellung an bogenführenden Trommeln von Bogendruckmaschinen,
insbesondere an Speichertrommeln in Wendeeinrichtungen, wobei Bogenhaltesysteme (8,
9) zum Erfassen des Bogens (7) im vorderen und hinteren Bereich vorgesehen und die
Bogenhaltesysteme (8) für einen der Bereiche einem Trommelgrundkörper (11) und die
Bogenhaltesysteme (9) den anderen Bereich einem Trägerkörper (19) zugeordnet sind,
der gegenüber dem Trommelgrundkörper (11) zur Verstellung der Bogenhaltesysteme (8,
9) in Umfangsrichtung, verdrehbar gelagert ist, mit einem axial zum Trommelgrundkörper
(11) verschiebbaren und diesen stirnseitig durchgreifenden Betätigungselement, dadurch gekennzeichnet, dass als Betätigungselement eine verdrehfest zum Trommelgrundkörper (11) gelagerte Schubstange
(15) vorgesehen ist, die mit einer drehbar gegenüber dem Trommelgrundkörper (11) gelagerten
Ritzelwelle (20) über Verzahnungen in Wirkverbindung, derart, dass die Ritzelwelle
(20) durch Verschieben der Schubstange (15) in Drehbewegung versetzbar ist und auf
Glieder (23, 24, 21, 31, 18) zur Übertragung der Drehbewegung auf den Trägerkörper
(9) einwirkt.
2. Einrichtung zur Formatverstellung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das ein Abschnitt der Schubstange (15) als Zahnstange (22) ausgebildet ist.
3. Einrichtung zur Formatverstellung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Trommelgrundkörper (11) einen hohlzylindrischen Wellenzapfen (12) umfasst, in
dem eine die Schubstange (15) koaxial zur Mittelachse des Trägerkörpers (19) führende
Hülse (28) angeordnet ist.
4. Einrichtung zur Formatverstellung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, sich die Ritzelwelle (20) annähernd radial zum Trommelgrundkörper (11) erstreckt.
5. Einrichtung zur Formatverstellung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Ritzelwelle (20) ein erstes Kegelrad (23) und auf einer sich parallel zum
Trommelgrundkörper (11) erstreckenden Welle (21) ein mit dem ersten kämmendes zweites
Kegelrad (24) und ein mit einem am Trägerkörper (19) ausgebildetes Zahnsegment (18)
kämmendes Stirnrad (31) angeordnet sind.
6. Einrichtung zur Formatverstellung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass außerhalb einer Gestellwand (10) der Bogendruckmaschine ein auf das Betätigungselement
wirkender Antrieb (25) angeordnet ist.
7. Einrichtung zur Formatverstellung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Antrieb (25) ein Linearmotor oder ein Pneumatikzylinder vorgesehen ist.
8. Einrichtung zur Formatverstellung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Antrieb (25) und Betätigungselement ein Drehentkoppler angeordnet ist.
9. Einrichtung zur Formatverstellung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Lage der Schubstange (15) erfassender Sensor vorgesehen ist.
10. Einrichtung zur Formatverstellung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bogenhaltesystem (8) für den vorderen Bereich als Greifersystem und das Bogenhaltesystem
(9) für den hinteren Bereich als Saugersystem ausgebildet ist.
11. Einrichtung zur Formatverstellung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum des Trommelkörpers (11) ein Balg vorgesehen ist, der den die Hülse (28)
überragenden Teil der Schubstange (15) umgibt.
12. Einrichtung zur Formatverstellung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Trommelgrundkörper (11) gegenüber dem Trägerkörper (19) verspannende Feder
vorgesehen ist.