DE3611324A1 - Vorrichtung zur verstellung der relativen drehlage zwischen einem zahnrad und einem mit diesem gleichachsig gelagerten zahnkranz - Google Patents
Vorrichtung zur verstellung der relativen drehlage zwischen einem zahnrad und einem mit diesem gleichachsig gelagerten zahnkranzInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verstel
lung der relativen Drehlage zwischen einem Zahnrad
und einem mit diesem gleichachsig gelagerten Zahn
kranz, insbesondere an einer Wendetrommel einer
Bogen-Rotations-Druckmaschine.
Bei der Umstellung von Bogen-Rotations-Druckmaschi
nen auf wahlweisen Schöndruck- oder Schön- und Wider
druck ist es erforderlich, die relative Drehlage
zwischen einem auf der Welle der Wendetrommel ange
ordneten Zahnrad und einem mit diesem gleichachsig
gelagerten Zahnkranz zu verstellen. Bei den bekann
ten Vorrichtungen ist während des Betriebes der
Druckmaschine der Zahnkranz mit dem Zahnrad mit Hil
fe von mehreren in Umfangsnähe angeordneten lösbaren
Spannvorrichtungen verspannt. Dabei werden erheb
liche Kräfte aufgebracht, um eine sichere Fixierung
der Drehlage des Zahnkranzes im Verhältnis zum Zahn
rad während des Betriebes zu gewährleisten. Zur Ver
stellung der Drehlage werden die Spannvorrichtungen
gelöst, der Zahnkranz um den gewünschten Winkel ver
dreht und die Spannvorrichtung wieder angezogen, was
üblicherweise mit Schrauben erfolgt.
Bei bekannten Vorrichtungen ist das Lösen und Fest
ziehen von jeweils vier bis sechs Schrauben erforder
lich.
Zur Vereinfachung der Umstellung sind weitere Vor
richtungen bekannt geworden (DE 31 27 539, JP Sho
58-78 763), bei denen die Drehung der Schrauben über
einen gemeinsamen Antrieb mit Zahnrädern oder
Schnecken erfolgt. Ferner ist eine Vorrichtung
bekannt geworden (JP 58-71 162), bei welcher eine
kraftschlüssige Kupplung zwischen dem Zahnkranz und
dem Zahnrad mit Hilfe von mehreren in Umfangsnähe
angeordneten Spannelementen erzielt wird, welche
über Hebel von einer zentral angeordneten Schraube
gelöst werden können.
Die bekannten Vorrichtungen haben jedoch den Nach
teil, daß zum Lösen des Zahnkranzes erhebliche
Kräfte aufzuwenden sind, da durch die Getriebe bzw.
Kraft-Umlenkeinrichtungen erhebliche Reibungsver
luste auftreten.
Außerdem weisen die bekannten Vorrichtungen den Nach
teil auf, daß eine Inbetriebnahme der Druckmaschine
auch dann möglich ist, wenn nach erfolgter Umstel
lung der Zahnkranz nicht wieder genügend fest mit
dem Zahnrad verbunden ist. Dadurch kann sich während
des Betriebes der Druckmaschine die relative Dreh
lage zwischen dem Zahnkranz und dem Zahnrad verstel
len, was Beschädigungen der Druckmaschine zur Folge
haben kann.
Zur Vermeidung der vorgenannten Nachteile sind zwar
hydraulische Systeme zur Umstellung auf wahlweisen
Schöndruck oder Schön- und Widerdruck einer Wendeein
richtung bekannt geworden (DE-U1 83 19 431). Diese
bekannten Systeme bedeuten jedoch einen erheblichen
Aufwand. Ferner ist es bei den bekannten Systemen
erforderlich, Hydraulikleitungen von festen Maschi
nenteilen auf rotierende zu führen, wozu entsprechen
de Drehdichtungen erforderlich sind, was sich nega
tiv auf die Zuverlässigkeit und Wartungsfreiheit der
Maschine auswirkt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekenn
zeichnet, daß mittels Federkraft eine kraftschlüs
sige Kupplung des Zahnrades mit dem Zahnkranz er
folgt und daß die wirksame Federkraft mit Hilfe
eines hydraulischen Systems verminderbar ist, dessen
Komponenten auf dem Zahnrad angeordnet sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil,
daß lediglich ein geringer Kraftaufwand zur Verstel
lung der relativen Drehlage zwischen dem Zahnrad und
dem Zahnkranz notwendig ist. Dadurch wird die Bedie
nung der Druckmaschine erleichtert. Außerdem sind
keine möglicherweise störanfälligen Drehdichtungen,
wie bei bekannten hydraulischen Verstelleinrichtun
gen, erforderlich.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß
das hydraulische System einen Druckzylinder und
einen Arbeitszylinder mit je einem Kolben und eine
Drucküberwachungsanordnung umfaßt.
Durch diese Weiterbildung kann eine selbsttätige
Abschaltung der Stromversorgung des Antriebs der
Druckmaschine während des Umstellvorganges vorgenom
men werden.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht
darin, daß das Zahnrad einen kreisringförmigen
Ansatz aufweist, auf dem der Zahnkranz drehbar gela
gert ist, daß der Zahnkranz zwischen dem Zahnrad und
einer parallel zur Ebene des Zahnrades angeordneten
Spannscheibe durch mehrere das Zahnrad und die Spann
scheibe verbindende federnde Spannelemente einge
spannt ist und daß der Innenraum des kreisringförmi
gen Ansatzes den Arbeitszylinder und ein zylindri
scher Ansatz der Spannscheibe den Arbeitskolben
bilden.
Diese Weiterbildung bedeutet eine einfache und zuver
lässige Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrich
tung, bei der nur wenige bewegliche Teile vorgesehen
sind.
Eine Verringerung des erforderlichen Kraftaufwandes
zur Umstellung der Maschine wird dadurch erreicht,
daß der Druckzylinder einen kleineren Durchmesser
als der Arbeitszylinder aufweist und als Bohrung in
der Spannscheibe ausgeführt ist. Dabei besteht eine
besonders vorteilhafte Ausgestaltung darin, daß ein
im Druckzylinder angeordneter Druckkolben mit einer
Druckschraube verschiebbar ist.
Ein unzulässig hoher Druck durch zu starkes Anziehen
der Druckschraube kann dadurch verhindert werden,
daß die Druckschraube als Drehmomentschraube ausge
bildet ist.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß die Drucküberwachungsanordnung
im wesentlichen aus einem Druckmeßzylinder und einem
Druckmeßkolben gebildet ist, deren Durchmesser klein
gegenüber demjenigen des Druckzylinders sind.
Diese Weiterbildung läßt sich insbesondere dann gut
mit einem Betätigungsglied eines elektrischen Schal
ters verbinden, wenn gemäß einer vorteilhaften Ausge
staltung der Druckmeßzylinder von einer zentrisch in
der Spannscheibe angeordneten Bohrung gebildet ist.
Eine weitere Weiterbildung der Erfindung besteht
darin, daß eine Feder auf den Druckmeßkolben eine
Kraft ausübt, die einem Druck im hydraulischen
System entspricht, der wesentlich kleiner als der
jenige Druck ist, welcher der Spannkraft der Spann
elemente entspricht. Dadurch wird ermöglicht, daß
der Schalter bereits bei einer geringfügigen Vermin
derung der Kupplungskraft anspricht und somit eine
Inbetriebnahme der Maschine bei nicht ausreichender
Kupplungskraft sicher verhindert wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung
besteht ferner darin, daß die Spannelemente von
jeweils einer Schraube gebildet sind, unter deren
Kopf Tellerfedern gelegt sind und auf deren Gewinde
eine Spannmutter und eine Kontermutter aufgebracht
sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der
Zeichnung an Hand mehrerer Figuren dargestellt und
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel
und
Fig. 2 eine Draufsicht.
Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen
Bezugszeichen versehen.
Bei dem in den Fig. 1 bis 2 dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel ist ein Zahnrad 1 an einem Ende einer
Welle 2 angeordnet. Lager der Welle 2, eine von der
Welle 2 getragene Wendetrommel sowie weitere Teile
einer Druckmaschine sind nicht dargestellt, da sie
zur Erläuterung der Erfindung nicht erforderlich
sind. Das Zahnrad 1 wird auf der Welle 2 mit mehre
ren Schrauben 3 gehalten. Auf einem kreisringförmi
gen Ansatz 4 des Zahnrades 1 ist ein Zahnkranz 5
drehbar gelagert.
Eine Spannscheibe 6 wird durch mehrere am Umfang
verteilte Spannelemente auf einen Ansatz des Zahn
kranzes 5 gepreßt, welcher wiederum auf dem Zahnrad
1 aufliegt. Damit ist eine kraftschlüssige Kupplung
des Zahnkranzes 5 mit dem Zahnrad 1 gewährleistet.
Die Spannelemente bestehen aus jeweils einer Schrau
be 7, deren Kopf 8 scheibenförmig ausgebildet ist
und als Widerlager für eine aus Tellerfedern zusam
mengesetzte Druckfeder 9 dient. Für die Druckfedern
9 und die Schraubenköpfe 8 der Spannelemente sind
entsprechende Aussparungen im Zahnrad 1 vorgesehen.
Eine Spannmutter 10 ist soweit angezogen, daß die
Druckfeder 9 die erforderliche Vorspannung aufweist.
Durch eine Kontermutter 11 wird die Mutter 10
fixiert.
Zum Lösen der Kupplung dient das im folgenden be
schriebene hydraulische System: Der mittlere Teil
der Spannscheibe 6 ist als Arbeitskolben 12 ausgebil
det, welcher in den als Arbeitszylinder 13 geformten
Teil des Zahnrades 1 eingreift. Der Arbeitskolben 12
ist gegenüber der Wandung des Zylinders 13 mit einer
Ringdichtung 14 abgedichtet. Ferner sind in nicht
näher dargestellter Weise die Schrauben 3 gegenüber
dem Zahnrad 1 ebenfalls abgedichtet. In einer als
Druckzylinder 16 dienenden Bohrung der Spannscheibe
6 ist ein Druckkolben 15 gelagert und gegenüber der
Wandung der Bohrung mit einer Ringdichtung 17 abge
dichtet. In einer mit dem Druckzylinder 16 gleich
achsigen Bohrung, die mit Gewinde versehen ist, wird
eine Druckschraube 18 geführt, welche als Drehmoment
schraube ausgebildet ist, um einen Überdruck des
hydraulischen Systems durch zu festes Anziehen der
Schraube zu verhindern.
Ferner sind in der Spannscheibe 6 Bohrungen 19, 20
mit entsprechenden Verschlußschrauben 21, 22 vorge
sehen, welche zur Befüllung des Systems mit Hydrau
likflüssigkeit 23 sowie zu dessen Entlüftung dienen.
Die mit der Druckschraube 18 erzielbare Kraft wird
um das Verhältnis der Flächen des Arbeitskolbens 12
und des Druckkolbens 15 verstärkt. Deshalb kann die
durch die Spannelemente 7 erzeugte erhebliche
Einspannkraft durch eine für die Bedienungsperson
leicht aufbringbare Kraft überwunden werden.
Um zu verhindern, daß die Druckmaschine in Betrieb
genommen wird, wenn die Kupplung zwischen dem Zahn
rad 1 und dem Zahnkranz 5 gelöst oder nicht ausrei
chend fest ist, ist ein Drucküberwachungszylinder
vorgesehen, welcher von einer zentrischen Bohrung 24
in der Spannscheibe 6 gebildet wird. Ein in dieser
Bohrung gleitender Druckmeßkolben 25, mit einer
Ringdichtung 26 wird von einer Schraubenfeder 27 mit
geringer Kraft auf die Hydraulikflüssigkeit ge
drückt. Dadurch wird erreicht, daß bei Anziehen der
Schraube 18, bereits vor Beginn des Lösens der Kupp
lung, eine Bewegung des Druckmeßkolbens 25 auftritt.
Da ferner die Fläche des Kolbens 25 wesentlich
kleiner als die Fläche des Kolbens 15 ist, entsteht
schon bei einer geringen Bewegung der Druckschraube
18 ein für die Betätigung des elektrischen Schalters
34 ausreichender Hub.
Eine Gewindehülse 28 dient zur Aufnahme der Schrau
benfeder 27 und als Anschlag für den Druckmeßkolben
25. In der Gewindehülse 28 ist eine Kolbenstange 29
geführt, die bei geringem Überdruck des hydrauli
schen Systems aus der Gewindehülse 29 heraustritt.
Ihr steht ein Hebel 31 gegenüber, der bei 32 gela
gert ist und über ein Betätigungselement 33 einen
elektrischen Schalter 34 betätigt, wenn die Kolben
stange 29 heraustritt. Zur Justierung des Schaltpunk
tes ist am Ende des Hebels 31 ein Gewindestift 35
mit einer Kontermutter 36 vorgesehen. Schließlich
ist zur Rückführung des Hebels 31 eine Feder 37
angeordnet. Die Bewegung des Hebels 31 wird ferner
durch einen Anschlag 38 begrenzt.
Claims (11)
1. Vorrichtung zur Verstellung der relativen
Drehlage zwischen einem Zahnrad und einem mit diesem
gleichachsig gelagerten Zahnkranz, insbesondere an
einer Wendetrommel einer Bogen-Rotations-Druckmaschi
ne, dadurch gekennzeichnet,
daß mittels Federkraft eine kraftschlüssige Kupplung des Zahnrades (1) mit dem Zahnkranz (5) erfolgt und
daß die wirksame Federkraft mit Hilfe eines hydrau lischen Systems verminderbar ist, dessen Komponenten auf dem Zahnrad angeordnet sind.
daß mittels Federkraft eine kraftschlüssige Kupplung des Zahnrades (1) mit dem Zahnkranz (5) erfolgt und
daß die wirksame Federkraft mit Hilfe eines hydrau lischen Systems verminderbar ist, dessen Komponenten auf dem Zahnrad angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet,
daß das hydraulische System einen Druckzylinder (16)
und einen Arbeitszylinder (13) mit je einem Kolben
(15, 12) und eine Drucküberwachungsanordnung (24 bis
29) umfaßt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet,
daß das Zahnrad (1) einen kreisförmigen Ansatz (4) aufweist, auf dem der Zahnkranz (5) drehbar gela gert ist,
daß der Zahnkranz (5) zwischen dem Zahnrad (1) und einer parallel zur Ebene des Zahnrades (1) angeord neten Spannscheibe (6) durch mehrere das Zahnrad (1) und die Spannscheibe (6) verbindende federnde Spann elemente (7 bis 11) eingespannt ist und
daß der Innenraum des kreisringförmigen Ansatzes (4) den Arbeitszylinder (13) und ein zylindrischer Ansatz der Spannscheibe (6) den Arbeitskolben (12) bilden.
daß das Zahnrad (1) einen kreisförmigen Ansatz (4) aufweist, auf dem der Zahnkranz (5) drehbar gela gert ist,
daß der Zahnkranz (5) zwischen dem Zahnrad (1) und einer parallel zur Ebene des Zahnrades (1) angeord neten Spannscheibe (6) durch mehrere das Zahnrad (1) und die Spannscheibe (6) verbindende federnde Spann elemente (7 bis 11) eingespannt ist und
daß der Innenraum des kreisringförmigen Ansatzes (4) den Arbeitszylinder (13) und ein zylindrischer Ansatz der Spannscheibe (6) den Arbeitskolben (12) bilden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet,
daß der Druckzylinder (16) einen kleineren Durchmes
ser als der Arbeitszylinder (13) aufweist und als
Bohrung in der Spannscheibe (6) ausgeführt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet,
daß ein im Druckzylinder (16) angeordneter Druckkol
ben (15) mit einer Druckschraube (18) verschiebbar
ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet,
daß die Druckschraube (18) als Drehmomentschraube
ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drucküberwachungsanordnung im wesentlichen
aus einem Druckmeßzylinder (24) und einem Druckmeß
kolben (25) gebildet ist, deren Durchmesser klein
gegenüber demjenigen des Druckzylinders (16) ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet,
daß der Druckmeßzylinder (24) von einer zentrisch in
der Spannscheibe (6) angeordneten Bohrung gebildet
ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet,
daß der Druckmeßkolben (25) mit einem ortfest ange
ordneten elektrischen Schalter (34) in Wirkverbin
dung steht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet,
daß eine Feder (27) auf den Druckmeßkolben eine
Kraft ausübt, die einem Druck im hydraulischen
System entspricht, der wesentlich kleiner als der
jenige Druck ist, welcher der Spannkraft der Spann
elemente entspricht.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannelemente (7 bis 11) von jeweils einer
Schraube (7) gebildet sind, unter deren Kopf (8)
Tellerfedern gelegt sind und auf deren Gewinde eine
Spannmutter (10) und eine Kontermutter (11) aufge
bracht sind.
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