DE19948479A1 - Walze zum Behandeln von darauf aufgespanntem Blattmaterial - Google Patents

Abstract

Walze zum Behandeln von darauf aufgespanntem Blattmaterial, insbesondere zum Behandeln von Druckfolien. Zum Halten der Anfangs- bzw. Endkanten des Blattmaterials ist eine Klemmleiste vorgesehen, die massearm ausgebildet ist. Sie wird mittels über ihre Länge verteilter Zugglieder mit einer im wesentlichen zentral innerhalb der Walze angeordneten Stütz- und Verstelleinrichtung verbunden. Die Stützeinrichtung wird zweckmäßigerweise von einer biegesteifen Schiene gebildet. Die Verstelleinrichtung umfaßt zweckmäßigerweise ein Exzenterrohr.

Description

Es ist bekannt, Druckfolien während ihrer Oberflächenbehand­ lung, beispielsweise mit Laserstrahlen, auf die Oberfläche einer Walze aufzuspannen, auf der sie großflächig durch Un­ terdruck gehalten werden, der durch Öffnungen im Walzenmantel wirkt. Die einander benachbarten Anfangs- und Endkanten der Folie werden zusätzlich durch einen Klebstreifen gesichert, der von Hand aufgelegt werden muß. Eine mechanische Halterung dieser Kanten scheiterte bislang daran, daß sie zwangsläufig an einer Umfangsstelle zu einer Massenanhäufung führt, die im Falle einer hohen Umfangsgeschwindigkeit der Walze (bei­ spielsweise 2000^-min, Durchmesser 30-40 cm) hohe Flieh­ kräfte und ggf. unzulässige Deformationen zur Folge hat. Auch stehen für eine Einrichtung zum Halten der Endränder der Fo­ lie oberhalb derselben nur wenige Millimeter zur Verfügung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Anfangs- und Endkanten der Folie eine mechanische Halterung zu schaf­ fen, die den Einsatz manueller Geschicklichkeit entbehrlich macht und ggf. den Zugang zu automatischem Folienwechsel öff­ net. Die erfindungsgemäße Lösung besteht in den Merkmalen des Anspruchs 1 und vorzugsweise denjenigen der Unteransprüche.

Demnach ist eine Klemmleiste vorgesehen, die die Anfangs- bzw. Endkanten der Folie erfaßt. Dabei kann es sich um eine einheitliche Klemmleiste für beide Kanten handeln; denkbar ist aber auch die Verwendung zweier gesondert steuerbarer Klemmleisten für die beiden Kanten. Damit die Klemmleiste ei­ ne über ihre gesamte beträchtliche Länge hinreichend gleich­ mäßige Klemmwirkung auszuüben vermag, ist sie durch eine grö­ ßere Zahl von Zuggliedern, die über ihre Länge verteilt sind, mit einer im wesentlichen zentral innerhalb der Walze ange­ ordneten Stütz- und Verstelleinrichtung verbunden. Die Erfin­ dung teilt somit die Klemmfunktion einerseits und die Halte- und Verstellfunktion andererseits auf, wobei nur die erstere in Gestalt der verhältnismäßig massearmen Klemmleiste am Wal­ zenumfang angeordnet wird, während die Organe, die den beiden anderen Funktionen dienen, zentral innerhalb der Walze posi­ tioniert sind. Dadurch wird das Unwuchtproblem entschärft.

Die Erfindung verlangt nicht, daß die Stütz- und Verstellein­ richtungen genau mittig in der Walze angeordnet sind. Je mit­ tennäher vor allem ihre massenreichen Teile gelegen sind, um so geringer sind aber die Probleme, die durch deren Zentrifu­ galbeschleunigung entstehen können. Der Trägheitsmittelpunkt aller zur Klemmeinrichtung gehörigen Teile (Klemmleiste, Zugglieder, Stütz- und Verstelleinrichtung) liegt zweckmäßi­ gerweise genau zentral.

Die Stützeinrichtung wird zweckmäßigerweise von einer biege­ steifen Schiene gebildet. Jedoch ist es auch denkbar, diese durch eine Mehrzahl von Stützeinrichtungen zu ersetzen oder zu ergänzen, die sich jeweils durch Speichen oder radiale Scheiben am Umfang abstützen.

In einer ersten Ausführungsform der Erfindung sind die Klemm­ leiste und die biegesteife Schiene durch die Zugglieder zu einer insgesamt mittels der Verstelleinrichtung bewegbaren Einheit verbunden. In einer anderen Ausführungsform ist die biegesteife Schiene positionsfest in der Walze angeordnet und durch die Verstelleinrichtung mit der Klemmleiste verbunden.

Die Verstelleinrichtung umfaßt zweckmäßigerweise eine achsparallel angeordnete Exzenterwelle, die auch selbst die biegesteife Schiene bilden kann. Beispielsweise ist es denk­ bar, daß koaxial mit der Walze eine biegesteife Exzenterwelle gelagert ist, die durch pleuelartig daran gelagerte Zugglie­ der mit der Klemmleiste verbunden ist. Jedoch kann die Exzen­ terwelle zusätzlich zu einer biegefesten Schiene oder einer sonstigen Halteeinrichtung vorgesehen sein.

Zweckmäßigerweise ist die Exzenterwelle derart mittig gela­ gert, daß sie durch einen Walzenlagerzapfen hindurch betätig­ bar ist. Da sie aber verhältnismäßig massearm ausgeführt wer­ den kann, ist auch eine Ausführung denkbar, bei welcher sie radial außerhalb des Lagerbereichs angeordnet ist und durch eine Walzenstirn hindurch betätigt wird.

Zwar ist die Höhenverstellung der Klemmleiste mittels einer Exzenterwelle besonders einfach zu bewerkstelligen. Jedoch schließt die Erfindung andere Verstelleinrichtungen nicht aus. Dazu gehören auch Verstelleinrichtungen, die sich einer Gewindespindel mit Spindelmutter bedienen. Das gilt insbeson­ dere für den oben erwähnten Ausführungsfall, in welchem die biegesteife Schiene und die Klemmleiste durch die Zugglieder zu einer insgesamt bewegbaren Einheit zusammengefaßt sind. In diesem Fall genügen nämlich im allgemeinen zwei Spindelanord­ nungen, die in größerem Abstand als die Zugglieder vorgesehen sind und gemeinsam beispielsweise über Kegelräder von einer axial oder achsparallel angeordneten Betätigungswelle betä­ tigt werden. Dadurch ist eine genau synchrone Bewegung beider Gewindespindeln gesichert.

Die aufzuspannenden Folien können unterschiedliche Dicke ha­ ben. Das bedeutet, daß die Klemmleiste, die Zugglieder und die Verstelleinrichtung je nach Foliendicke eine unterschied­ liche Radialposition aufweisen können, aus der auch eine un­ terschiedliche Massenverteilung in bezug auf die Walzenachse resultiert. Zwar kann dem durch übliche Massenausgleichsmit­ tel Rechnung getragen werden, beispielsweise durch Aus­ gleichsmassen, die an die Walzenstirnflächen angeheftet wer­ den. Jedoch ist erfindungsgemäß auch ein automatischer Mas­ senausgleich dadurch möglich, daß innerhalb der Walze Aus­ gleichsmassen vorgesehen sind, die derart mit der Verstell­ einrichtung verbunden sind, daß sie jeweils gegensinnig zur Lage der Klemmleiste bzw. der übrigen Bestandteile der Ein­ richtung verstellt werden.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert, die zwei vorteilhafte Ausführungs­ beispiele veranschaulichen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Gesamtansicht der Walze,

Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch die Walze und die Klemm­ anordnung einer ersten Ausführungsform,

Fig. 3 einen Teilquerschnitt durch die Klemmleiste und ein zugehöriges Zugorgan,

Fig. 4 die perspektivische Ansicht einer zweiten Ausfüh­ rungsform und

Fig. 5 einen Teillängsschnitt durch die mit der Einrichtung gemäß Fig. 4 ausgestattete Walze.

Die Walze 1 besitzt einen zylindrischen Walzenmantel 2, der durch Stirnscheiben 3 an den Enden verschlossen ist, die je­ weils einen Lagerzapfen 4 tragen. Der Lagerzapfen 4 ist in nicht näher dargestellter Weise gelagert. Der Walzenmantel enthält Durchbrechungen 5 (Fig. 2) und damit verbundene Um­ fangsnuten 6. Der Walzenhohlraum 7 ist über Kanäle 8 und 9 einer Drehverbindung 13 mit einer Unterdruckquelle verbunden. Wird eine Folie 10, deren Breite etwa der axialen Länge des Walzenmantels entspricht und deren Länge wenig geringer ist als die Umfangslänge des Walzenmantels, auf den Walzenumfang aufgebracht, so wird diese durch den vom Walzeninneren her durch die Durchbrechungen 5 und Nuten 6 wirkenden Unterdruck daran festgehalten. Die Anfangs- bzw. Endkanten der Folie liegen dann ohne Überlappung einander benachbart. Zu ihrer Sicherung ist eine Klemmleiste 12 vorgesehen, die die benach­ barten Folienränder übergreift. Außerdem können an den Sei­ tenrändern der Folie 10 noch entsprechende Klebestreifen vor­ gesehen sein. Diese spielen aber für die Erfindung keine Rol­ le.

In der Ausführung gemäß Fig. 2 und 3 wird die Klemmleiste 12 durch eine Profilleiste gebildet, die zwei Schenkel 15 auf­ weist, die sich auf die Folienränder auflegen und im übrigen mit dem Ziel eines größtmöglichen Trägheitsmoments um eine tangential zur Walze verlaufende Biegeachse profiliert ist, um trotz geringer radialer Höhe und geringer Masse möglichst biegesteif zu sein. Da die Biegesteifigkeit aber stark be­ grenzt ist, ist die Klemmleiste in geringen Abständen von beispielsweise 10 bis 20 cm mit den Enden von Zugstangen 16 verschraubt, die etwa radial durch Öffnungen im Walzenmantel 2 geführt sind. Die inneren Enden dieser Zugstangen 16 sind fest mit je einer Lagerplatte 17 verbunden, die eine Lager­ bohrung 18 und eine Haltebohrung 19 enthält. Die Lagerbohrung 18 umfaßt eine rohrförmig ausgebildete Exzenterwelle 20, de­ ren Enden exzentrisch in einem Exzenterzapfen 21 befestigt sind, der seinerseits im Lagerzapfen 4 der Walze drehbar an­ geordnet ist. Sein Ende ragt über den Lagerzapfen 4 hinaus und ist bei 22 mit Schlüsselansatzflächen versehen, die es gestatten, ihn gegenüber der Walze 1 zu verdrehen. Außerdem ist eine Arretiereinrichtung beispielsweise als Schraube 23 angedeutet, die es gestattet, die jeweilige Drehstellung des Exzenterzapfens 21 gegenüber dem Lagerzapfen 4 zu arretieren.

Die Haltebohrung 19 der Lagerplatte 17 nimmt eine Stange 25 fest auf, die als biegesteife Schiene wirkt. Sie verbindet sämtliche Lagerplatten 17 in starrer Weise. Daher bilden die Stange 25, die Lagerplatten 17, die Zugstangen 16 und die Klemmleiste 12 eine in sich starre Einheit, deren Lage durch die Stellung der Exzenterwelle 20 bestimmt ist. Fig. 2 zeigt diese in ihrer (für den Betrachter der Zeichnung) höchsten Stellung, in welcher die Klemmleiste 12 maximal vom Umfang des Walzenmantels 2 abgehoben ist. In dieser Stellung können die Ränder einer aufzulegenden Folie unter der Klemmleiste 12 positioniert werden. Wird der Exzenterzapfen 21 mit der Ex­ zenterwelle 20 um 180° gedreht, so befindet sich die Exzen­ terwelle 20 in ihrer untersten Stellung und ist die Klemmlei­ ste 12 derart an den Umfang des Walzenmantels 2 herangezogen, daß die dazwischen befindlichen Folienränder hinreichend festgeklemmt werden. Unterschiedliche Dicken der Folien kön­ nen durch Federeigenschaften der Klemmleiste 12 oder durch Unterlegscheiben zwischen der Klemmleiste und dem zugehörigen Ende der Zugstangen 16 berücksichtigt werden oder dadurch, daß der Exzenterzapfen 21 nur bei dünnen Folien um 180° ge­ dreht wird, während der Drehwinkel bei dickeren Folien ent­ sprechend geringer gewählt wird.

Die erwünschte gleichmäßige Anlage der Klemmleiste an den Fo­ lienrändern wird durch die Steifigkeit der Stange 25 und der Exzenterwelle 20 gesichert. Diese sind zentrumsnah angeord­ net. Jedoch erkennt man, daß der Exzenterzapfen 21 nicht koa­ xial zum Lagerzapfen 4 sondern ein wenig darüber, d. h. in Richtung zur Klemmleiste 12 hin versetzt, angeordnet ist. Im Klemmzustand befindet sich die Exzenterwelle 20 bei den dar­ gestellten Maßverhältnissen ungefähr im Zentrum der Walze. Die Masse der Stange 25 und deren Abstand von der Walzenmitte im Klemmzustand sind so gewählt, daß sie das Trägheitsmoment der Zugstangen 16 und der Klemmleiste 12 ausgleichen. Die Ge­ samtanordnung bestehend aus Klemmleiste 12, Zugstangen 16, Lagerplatten 17, Exzenterwelle 20 und Stange 25 befindet sich daher im Massenausgleich, wenn sie sich im gespannten Be­ triebszustand befindet.

In der Ausführung gemäß Fig. 4 und 5 ist koaxial in der Walze ein steifes Rohr 30 fest angeordnet, dessen Innenraum über den Kanal 9 mit dem Sauganschluß 8 der (nicht gezeigten) Drehverbindung 13 verbunden ist und das Öffnungen 31 zur Ver­ bindung mit dem Walzeninnenraum besitzt. Auf dem Rohr 30 sind in den Abständen der Zugstangen 16 Lagerplatten 32 fest ange­ ordnet, die jeweils auf ihrer der Klemmleiste 12 zugewandten Seite ein Lagerauge 33 bilden und auf der anderen Seite ein Massenausgleichsteil 34 tragen. In den Lageraugen 33 ist eine Exzenterwelle 35 gelagert, und zwar mittels Exzenterscheiben 36, die fest mit der Exzenterwelle 35 verbunden sind und im Verhältnis zur Exzenterwelle 35 exzentrischer Kreisumfang in den Lageraugen 33 gleitet. Das mit einem Sechskant 37 verse­ hene Ende der Exzenterwelle ragt abgedichtet durch eine Stirnscheibe 3 der Walze 1 und gestattet die Verdrehung der Exzenterwelle 35. Diese nimmt je nach Drehstellung eine in bezug auf die Walzenachse weiter außen oder weiter innen ge­ legene Position ein. Dieser Positionsunterschied überträgt sich durch Lagerplatten 17 und Zugstangen 16 auf die Klemm­ leiste 12. Wie im zuvor erläuterten Beispiel kann somit durch Verdrehung der Exzenterwelle 35 die Löse- oder Klemmstellung der Klemmleiste 12 bestimmt werden.

Das steife Rohr 30 nimmt die Klemmkräfte auf. Es kann ohne weiteres entsprechend stark dimensioniert werden, weil es konzentrisch zur Walze angeordnet ist und daher keine Un­ wuchtprobleme bereitet. Die Exzenterwelle 35 braucht ledig­ lich die Verstellkräfte zu übertragen und kann daher leicht dimensioniert werden. Ebenso können die Zugstangen 16 und die Klemmleiste 12 massearm ausgeführt werden. Der Massenaus­ gleich für diese Teile geschieht durch den Massenausgleich­ steil 34 der Lagerscheiben 32.

Claims (9)

1. Walze zum Behandeln von darauf aufgespanntem Blattmateri­ al (10), insbesondere zum Behandeln von Druckfolien, mit einem die Anfangs- und/oder Endkanten (11) des Blattmate­ rials (10) erfassenden Haltestreifen (12), dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Haltestreifen von einer Klemmleiste (12) gebildet ist, die mittels über ihre Länge verteilter Zugglieder (16) mit einer im wesentlichen zentral inner­ halb der Walze (1) angeordneten Stütz- und Verstellein­ richtung (20, 25) verbunden ist.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtung von einer biegesteifen Schiene (25) ge­ bildet ist.

3. Walze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmleiste (12) und die biegesteife Schiene (25) durch die Zugglieder (16) zu einer insgesamt durch die Verstell­ einrichtung (20) bewegbaren Einheit verbunden sind.

4. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verstelleinrichtung eine achsparallel angeordnete Exzenterwelle (20) umfaßt.

5. Walze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterwelle (20) die biegesteife Schiene bildet.

6. Walze nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mittig gelagerte Exzenterwelle durch einen Walzenla­ gerzapfen hindurch betätigbar ist.

7. Walze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die biegesteife Schiene (30) positionsfest in der Walze (1) angeordnet und durch die Verstelleinrichtung (35) mit der Klemmleiste (12) verbunden ist.

8. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verstelleinrichtung mindestens zwei im wesentlichen radial angeordnete Gewindespindeln und eine axial oder achsparallel angeordnete Betätigungswelle um­ faßt.

9. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Ausgleichsmasse vorgesehen ist, deren Lage zur Walzenachse gegensinnig zu derjenigen der Klemm­ leiste (12) mittels der Verstelleinrichtung verstellbar ist.