DE19649324C2

DE19649324C2 - Umfangsveränderbarer Rotationskörper

Info

Publication number: DE19649324C2
Application number: DE1996149324
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Zink
Original assignee: Koenig and Bauer Albert AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 1996-11-28
Filing date: 1996-11-28
Publication date: 1998-09-17
Anticipated expiration: 2016-11-29
Also published as: DE19649324A1

Description

Die Erfindung betrifft einen umfangsveränderbaren Rotationskörper, z. B. eine Walze für eine Rotationsdruckmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Durch die DE 42 23 900 C2 ist eine Zugwalze, insbesondere zur Veränderung der Bahnspannung in Rotationsdruckmaschinen bekannt. Bei dieser Walze ist die Umfangslänge infolge der Anordnung eines auf dem Walzenmantel angeordneten Druckmittelschlauches einstellbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen umfangsveränderbaren Zylinder zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die umfangsveränderbare Mantelfläche des Zylinders sowohl eben als auch unnachgiebig ausgebildet ist, so daß kein Verlaufen einer geführten Materialbahn erfolgt.

Ein Einsatz des Zylinders kann somit z. B. als Gummituchzylinder in Druckwerken von Rotationsdruckmaschinen erfolgen. Dabei kann auf einen bisher verwendeten kalibrierten Unterzug aus Papier verzichtet werden.

Weiterhin kann der Zylinder bei Rollenrotationsdruckmaschinen mit Vorteil als Umlenkwalze eingesetzt werden, deren Durchmesser der veränderbaren Dicke des Papierbahnstranges anpaßbar ist. Schließlich kann der Zylinder in verkürzter Form auch als Riemenrolle in Flachriemengetrieben Anwendung finden, deren Riemenrollen für einen An- oder Abtrieb zwecks Drehzahländerung einen veränderbaren Durchmesser aufweisen sollen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 die schematische Darstellung eines Längsschnittes durch einen umfangsveränderbaren Zylinder;

Fig. 2 einen Querschnitt II-II nach Fig. 1, jedoch als Vollschnitt ausgebildet.

Eine umfangsveränderbarer Rotationskörper, z. B. ein Zylinder 1 weist zwei Seitenscheiben 2; 3 auf, welche z. B. durch eine Welle 4 oder ein zylinderförmiges Gewindeelement verbunden sind. Die rechte Seitenscheibe 3 hat auf ihrer in Richtung Linker Seitenscheibe 2 gerichteten Seite eine Nabe 6, auf welcher z. B. mittels Gleitlager 7 ein Zahnrad 8 gelagert ist. Zwischen den Seitenscheiben 2; 3 befindet sich ein in radialer Richtung A zur Längsachse 9 des Zylinders 1 wirkendes umfangsveränderbares zylinderartiges Stützelement 11. Koaxial zum Stützelement 11 ist eine zylindrische Schraubenfeder 12 aufgefädelt, deren Widerlagerende 13 in der Linken Seitenscheibe 2 gelagert ist. Ein Kraftangriffspunktende 14 der Schraubenfeder 12 ist mit dem auf der Nabe 6 verdrehbaren Zahnrad 8 verbunden. Das Zahnrad 8 kämmt mit einem Antriebszahnrad 16 eines Antriebes 17, z. B. einem seitenscheibenfesten Stellmotor. Somit ist das Kraftangriffspunktende 14 der Schraubenfeder 12 mit einer Einrichtung 6, 7, 8, 16, 17 zur rotativen Bewegung der Windungen 15 um ihre Längsachse 9 versehen, um den Durchmesser der Schraubenfeder 12 wahlweise zu verändern. Ein Antrieb 17 kann auch als Handantrieb ausgebildet sein.

Ein Dorndurchmesser b der Schraubenfeder 12 liegt an einem Außendurchmesser c des Stützelementes 11 an. Der Federdraht der Windungen 15 weist z. B. einen rechteckigen Querschnitt 18 auf, so daß in achsparalleler Richtung gerade Flächen verlaufen. Somit ergibt sich eine glatte äußere Mantelfläche der Schraubenfeder 12.

Ein zwischen den federnden Windungen 15 der Schraubenfeder 12 befindlicher Abstand d ist kleiner, beträgt z. B. nur ein Zehntel bis ein Fünftel, gegenüber einer Breite einer Windung 15. Die federnden Windungen 15 der Schraubenfeder 12 weisen an ihrem äußeren Umfang 19 jeweils eine Kunststoffbeschichtung aus. Diese Kunststoffbeschichtung, z. B. aus Gummi kann auf den Umfang 19 der Schraubenfeder 12 aufvulkanisiert sein.

Das zylinderartige Stützelement 11 besteht aus einem kegelstumpfförmigen Rotationselement 21, welches über seine axiale Länge eine Gewindebohrung 22 aufweist. Die Gewindebohrung 22 ist mit dem die beiden Seitenscheiben 2; 3 verbindenden Welle 4, bzw. Gewindeelement in formschlüssiger Wirkverbindung. Ein Verdrehen des Rotationselementes 21 auf dem Gewindeelement und somit ein Bewegen desselben in axialer Richtung F kann z. B. dadurch erfolgen, daß das Rotationselement 21 an seiner der ersten Seitenscheibe 2 zugewandten Grundfläche 23 eine Zahnrad 24 aufweist. Das Zahnrad 24 des Rotationselementes 21 kämmt mit einem Antriebszahnrad 26 eines seitenscheibenfesten Antriebes 27, z. B. einem Stellmotor.

Koaxial auf der Mantelfläche 28 des kegelstumpfförmigen Rotationselementes 21 sind eine Anzahl n, z. B. vier, in radialer Richtung A bewegbarer, in Umfangsrichtung voneinander durch einen Abstand i, z. B. je 3 mm getrennter hohlkegelstumpfförmiger Segmente 31 bis 34 angeordnet. Die Segmente 31 bis 34 sind auf dem kegelstumpfförmigen Rotationselement 21 so angeordnet, daß das gemeinsam gebildete Stützelement 11 einen umfangsveränderbaren Zylinder 1 bildet.

Jedes Segment 31 bis 34 weist an seiner der Schraubenfeder 12 zugewandten äußeren Seite des Umfanges einen Teil von z. B. zwei kreisringförmige Nuten 36; 37 auf, in welchen jeweils eine Ringfeder 38; 39 geführt ist.

Zweckmäßigerweise weist jedes Segment 31 bis 34 an seiner der Nabe 6 zugewandten Seite eine in radialer Bewegungsrichtung A verlaufende Nut 41 auf, in welche jeweils ein nabenfester Nocken 42 eingreift. Dadurch sind die Segmente 31 bis 34 auf dem Rotationselement 21 verdrehfest angeordnet.

Die Arbeitsweise der umfangsveränderbaren Walze 1 ist wie folgt. Soll der Zylinder 1 in seiner Umfangslänge verkleinert werden, so wird zunächst der Antrieb 27 für das Verändern des Durchmessers bzw. des Umfanges des Stützelementes 11 betätigt. Dabei bewegt sich das Rotationselement 21 in Richtung F nach Links, d. h. in Richtung der Seitenscheibe 2 um einen vorbestimmten Betrag. Dies kann z. B. durch einen auf dem Antrieb 27 befestigten nichtdargestellten Drehwinkel-Lagegeber ermittelt werden. Die vier Segmente 31 bis 34 werden mittels der Ringfedern 38; 39 in Richtung Mantelfläche 28 der Rotationselementes 21 gedrückt, so daß sich der Außendurchmesser c des zylinderförmigen Stützelementes 11 verringert.

Nunmehr wird mittels des Antriebes 17 das Kraftangriffspunktende 14 der Schraubenfeder 12 solange verdreht, d. h. die Schraubenfeder 12 wird solange gespannt, bis sich der Dorndurchmesser b der Schraubenfeder 12 auf den Außendurchmesser c des Stützelementes 11 verringert hat. Somit sind gleiche Durchmesser b; c erreicht (Fig. 1).

Soll der Durchmesser des Zylinders 1 vergrößert werden, so wird in umgekehrter Reihenfolge verfahren.

Nach einer anderen Ausführungsvariante eines Antriebes für das kegelstumpfförmige Rotationselement 21 können statt des Antriebes 27, 26, 24 eine Anzahl, z. B. vier, seitenscheibengelagerter Schrauben 43 vorgesehen sein, welche jeweils mit einer im Rotationselement 21 befindlichen Gewindebohrung 44 in Wirkverbindung stehen (gestrichelt dargestellt). Statt des Gewindeelementes 4 kann dann eine gewindelose Welle eingesetzt werden.

Der Zylinder 1 kann zentrisch an beiden Seitenscheiben 2; 3 jeweils einen Wellenzapfen 46; 47 aufweisen.

Nach einer weiteren Ausführungsvariante kann der äußere Umfang 19 der Schraubenfeder 12 mit einem Gummituch versehen werden. Somit kann der Zylinder 1 auch als umfangsveränderbarer Gummituchzylinder eingesetzt werden.

Bezugszeichenliste

1

Zylinder

2

Seitenscheibe, linke

3

Seitenscheibe, rechte

4

Welle (

2

;

3

)

5

-

6

Nabe (

8

)

7

Gleitlager (

8

)

8

Zahnrad

9

Längsachse (

1

)

10

-

11

Stützelement, zylinderartig (

1

)

12

Schraubenfeder, zylindrisch

13

Widerlagerende (

12

)

14

Kraftangriffspunktende (

12

)

15

Windung (

12

)

16

Antriebszahnrad (

17

)

17

Antrieb

18

Querschnitt (

15

)

19

Umfang, äußerer (

12

)

20

-

21

Rotationselement, kegelstumpfförmig (

11

)

22

Gewindebohrung (

21

)

23

Grundfläche (

21

)

24

Zahnrad

25

-

26

Antriebszahnrad (

27

)

27

Antrieb

28

Mantelfläche (

21

)

29

-

30

-

31

Segment (

11

)

32

Segment (

11

)

33

Segment (

11

)

34

Segment (

11

)

35

-

36

Nut (

31

bis

34

)

37

Nut (

31

bis

34

)

38

Ringfeder (

36

)

39

Ringfeder (

37

)

40

-

41

Nut (

31

bis

34

)

42

Nocken (

6

)

43

Schraube (

31

bis

34

)

44

Gewindebohrung

45

-

46

Wellenzapfen (

1

)

47

Wellenzapfen (

1

)
Aradiale Bewegungsrichtung
Faxiale Bewegungsrichtung (

21

)
bDorndurchmesser (

12

)
cAußendurchmesser (

11

)
dAbstand (

18

)
eBreite (

18

)
iAbstand (

31

,

32

;

32

,

33

)
nAnzahl (

31

bis

34

)

Claims

1. Umfangsveränderbarer Zylinder (1) für Rotationsdruckmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Welle (4) ein umfangseinstellbares zylinderartiges Stützelement (11) angeordnet ist, auf welches eine zylinderische Schraubenfeder (12) aufgefädelt ist, daß ein Widerlagerende (13) der Schraubenfeder (12) mit der Welle (4) direkt oder indirekt verbunden ist, daß ein Kraftangriffspunktende (14) der Schraubenfeder (12) mit einer Einrichtung zur rotativen Bewegung der Windungen (15) um ihre Längsachse (9) vorgesehen ist, um den Durchmesser (b) der Schraubenfeder (12) wahlweise zu verändern.

2. Rotationskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorndurchmesser (b) der Schraubenfeder (12) am Außendurchmesser (c) des Stützelementes (11) anliegt.

3. Rotationskörper nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Federdraht einen rechteckigen Querschnitt (18) aufweist.

4. Rotationskörper nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (d) zwischen den federnden Windungen (15) kleiner ist als die Breite (e) des Federdrahtes.

5. Rotationskörper nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Windungen (15) an ihrem äußeren Umfang (19) jeweils eine Kunststoffbeschichtung aufweisen.

6. Rotationskörper nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur rotativen Bewegung der Windungen (15) um ihre Längsachse (9) aus einer an einer Seitenscheibe (3) der Walze befindlichen Nabe (6) besteht, auf welcher ein Zahnrad (8) drehbar gelagert ist, welches mit einem Antriebszahnrad (16) eines seitenscheibenfesten Antriebes (17) kämmt.

7. Rotationskörper nach den Ansprüchen 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß das zylinderförmige Stützelement (11) aus einem kegelstumpfförmigen in axialer Richtung (F) bewegbaren Rotationselement (21) besteht, welches koaxial auf seiner Mantelfläche (28) eine Anzahl (n) in radialer Richtung (A) bewegbarer, voneinander in Umfangsrichtung getrennter hohlkegelstumpfförmiger Segmente (31 bis 34) trägt, daß das Rotationselement (21) und die Segmente (31 bis 34) gemeinsam das umfangseinstellbare zylinderartige Stützelement (11) bilden.

8. Rotationskörper nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das kegelstumpfförmige Rotationselement (21) über seine axiale Länge eine Gewindebohrung (22) und an seiner Grundfläche (23) ein Zahnrad (24) aufweist.

9. Rotationskörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das kegelstumpfförmige Rotationselement (27) auf einem beide Seitenscheiben (2; 3) fest verbindenden Gewindeelement (4) angeordnet ist.

10. Rotationskörper nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (24) des kegelstumpfförmigen Rotationselementes (21) mit einem Antriebszahnrad (26) eines Antriebes (27) kämmt.

11. Rotationskörper nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment (31 bis 34) an seinem Umfang zumindest einen Teil einer ringförmigen Nut (36; 37) aufweist, daß in der Nut (36; 37) eine Ringfeder (38; 39) geführt ist.

12. Rotationskörper nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das kegelstumpfförmige Rotationselement (21) mittels eines in der rechten Seitenscheibe (3) befindlichen Linearantriebes (43) in axialer Richtung (F) verschiebbar angeordnet ist.

13. Rotationskörper nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotationselement (21) auf einer beide Seitenscheiben (2; 3) fest verbindenden gewindelosen Welle angeordnet ist.

14. Rotationskörper nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der umfangsveränderbare Zylinder (1) als Walze, Zylinder, Trommel oder Riemenrolle verwendet wird.