DE4139667C2 - Antrieb für ein Schwingsystem in einem Bogenführungszylinder einer Bogenrotationsdruckmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für ein Schwingsystem in einem Bogenführungszylinder einer Bogenrotationsdruckmaschine.

Das Schwingsystem besteht bekannterweise aus einem Saugerschwinger und einem Greiferschwinger, wobei der Saugerschwinger im Schön- und Widerdruck den Bogen von der geschlossenen Fläche des vorgeordneten Zylinders oder Trommel übernimmt und in eingeschwenkter Lage an den Greiferschwinger übergibt, der nach dem Ausschwenken den Bogen zum folgenden Zylinder weiterfördert.

Durch die DE 31 46 837 C2 ist ein Antrieb für ein Schwingsystem bekannt, wo die Radien von Saugerschwinger und Greiferschwinger eine unterschiedliche Größe aufweisen. Der Saugerschwinger besitzt gegenüber dem Greiferschwinger einen wesentlich kleineren Radius, wodurch sich für den Saugerschwinger günstigere Bedingungen bis zur Übergabe des Bogens an das Greifersystem ergeben.

Gemäß dieser Druckschrift sind die Radien des Greiferschwingers und des auf der Schwingwelle des Greiferschwingers angeordneten Zahnsegmentes gleich.

Gleiche Radien weisen auch der Saugerschwinger und dessen Zahnsegment auf.

Dadurch ist der Schwingwinkel, den der Greiferschwinger nach Aufsetzen des Saugers auf den Bogen zurücklegen muß, relativ groß. Der massebehaftetere Greiferschwinger muß somit in kurzer Zeit zur Übernahme des Bogens vom Sauger auf den Sauger zu eingeschwungen werden. Dadurch entstehen dynamische Störungen, die zu ungenauer Bogenübernahme durch den Greiferschwinger und damit zu Registerfehlern führen können.

Da der Antrieb der Schwingsysteme über den Saugerschwinger erfolgt, muß dieser stabil ausgeführt werden. Dies ist mit einem hohen Materialaufwand und damit mit einer größeren zu bewegenden Masse verbunden.

Außerdem hat sich ein derartiger Antrieb (gekoppelte Systeme mittels Zahnsegment) in Bogenführungszylindern kleiner Durchmesser als Nachteil erwiesen, da infolge der geringen Abmessungen kein Platz für die Schwingbewegung der Zahnsegmente über den gesamten Schwingwinkel vorhanden ist. Entweder müssen deshalb in Bogenführungszylindern kleiner Durchmesser andere Antriebe geschaffen werden oder es muß eine Schwächung der der Schwingbewegung hinderlichen Achse des Bogenführungszylinders vorgenommen werden.

Aus der Druckschrift DD-PS 248 774 ist ein Bogenführungszylinder bekannt, der zur Wendung des Bogens für den Schön- und Widerdruck mit einem Sauger- und einem Greifsystem ausgestattet ist. Sauger- und Greifersystem sind an Schwingwellen angeordnet, die mittels Zahnsegment gekoppelt sind. Zusätzlich ist zum Ausgleich fertigungsbedingter Lageabweichungen im Antrieb eine Korrektureinrichtung an den Zahnsegmenten vorgesehen.

Diese Druckschrift vermittelt, welche Maßnahmen notwendig sind, um eine registergenaue Bogenübergabe zu gewährleisten, ihr ist jedoch nicht entnehmbar, welche Maßnahmen notwendig sind, um mittels Zahnsegment gekoppelte Schwingwellen in Bogenführungszylindern kleiner Durchmesser anzuordnen.

Aus der Druckschrift DE 40 12 497 A1 ist ein Bogenführungszylinder bekannt, der mit einem Saugersystem und einem ersten und einem zweiten Greifersystem zur Bogenanwendung ausgestattet ist. Zur Steuerung des Saugers sind beidseitig am Bogenführungszylinder Steuergetriebe vorgesehen.

Diese Druckschrift vermittelt, daß zum Steuern eines Saugersystems beidseitig am Bogenführungszylinder ein Antrieb vorgesehen werden kann.

Eine Kopplung der die Sauger tragenden hohlen Saugerschwingwelle mit einem der Greifersysteme ist dieser Druckschrift nicht entnehmbar.

Ausgehend von den genannten Nachteilen aus dem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen Antrieb für ein Schwingsystem in einem Bogenführungszylinder zu schaffen, der massearm ausgeführt ist und durch Kopplung der Schwingsysteme eine registergenaue Bogenwendung mittels der Schwingsysteme ermöglicht und der auch in Bogenführungszylindern kleinerer Durchmesser einsetzbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des 1. Anspruchs gelöst.

Die erfindungsgemäße Lösung gewährleistet ständig die Kopplung der Schwingwellen.

Dies hat den Vorteil, daß ein synchronisierter Bewegungsablauf erzielt wird.

Die Kopplung erfolgt entweder über einen ersten Verzahnungsbereich, den das außerhalb des Bogenführungszylinders angeordnete Zahnsegmentpaar aufweist, innerhalb eines Synchronisierungsbereiches durch Zahneingriff aller Zahnsegmentpaare, oder über die innerhalb des Bogenführungszylinders angeordneten Zahnsegmentpaare.

Durch die Aufteilung der Verzahnung der Zahnsegmente in mindestens zwei Ebenen mit einer Überlappung wird eine geringere und gleichmäßige Verformung der Schwingsysteme erreicht. Dies wird unterstützt durch den Eintrieb des notwendigen Antriebsmomentes über die Greiferschwingwelle und durch den Antrieb beidseitig an der Greiferschwingwelle.

Damit wird eine höhere Arbeitsgenauigkeit und somit eine registergenauere Bogenwendung und passergerechte Bogenübergabe und -übernahme erreicht.

Der Verzahnungsbereich der innerhalb der Bogenführungszylinder angeordneten Zahnsegmente wird so gelegt, daß die Zahnsegmente nicht die Druckzylinder berühren und diese beschädigen können.

Durch eine derartige Anordnung der Verzahnung an Zahnsegmenten ist der Einsatz von gekoppelten Schwingwellen mittels Zahnsegment auch in Bogenführungszylindern kleineren Durchmessers möglich, ohne daß der Durchmesser der Zylinderachse unmittelbar neben der Lagerung im Schenkelbereich hinsichtlich Platzbedarf für die Zahnsegmente geschwächt werden muß.

Die unterschiedlichen Größen von Greiferschwingradius zu Teilkreisdurchmesser Greiferschwingwellenzahnsegment bzw. von Saugerschwingwelle zu Teilkreisdurchmesser Saugerschwingwellenzahnsegment gewährleisten harmonische Bewegungsabläufe über einen großen Drehwinkel des Bogenführungszylinders.

Der Eintrieb des Antriebsmomentes über die Greiferschwingwelle ermöglicht, daß der Saugerschwinger einschließlich Saugerschwingwelle massearm ausgeführt werden kann, da diese Elemente Abtriebsglied sind und keine Momente für den Antrieb des Greiferschwingers aufbringen müssen.

Anhand eines Ausführungsbeispiels soll nachfolgend die Erfindung näher beschrieben werden.

In den beiliegenden Abbildungen zeigen:

Fig. 1: Ausschnitt eines Bogenführungszylinders mit vor- und nachgeordneten Druckzylindern,

Fig. 2: Ausschnitt gemäß Fig. 1 mit anderen Übersetzungsverhältnissen,

Fig. 3: Schematische Darstellung der Antriebe und der Kopplung der Schwingsysteme in der Phase der Verbindung im Synchronisierungsbereich.

Fig. 1 zeigt einen Bogenführungszylinder 1 einer Schön- und Widerdruckmaschine, die beispielsweise durch die DD-PS 54 703 ebenfalls wie das Schwingsystem, bestehend aus einem Saugerschwinger 2 und einem Greiferschwinger 3, bekannt und somit nicht Gegenstand der Erfindung sind.

Der Bogenführungszylinder 1 ist von einem ersten und von einem zweiten Druckzylinder 4.1; 4.2 eingeschlossen.

Die Berührungspunkte (Tangentenpunkte) der Druckzylinder 4 mit Bogenführungszylinder 1 sind mit t_1,1 und t_1,2 bezeichnet. Bogenführungs- und Druckzylinder 1; 4 sind doppelt groß, im Durchmesser.

Fest an den Schwingwellen 5, 6 sind das Saugerschwingwellenzahnsegment 7 bzw. das Greiferschwingwellenzahnsegment 8 angeordnet, die jeweils ein Zahnsegmentpaar 7, 8 bilden.

Die Radien der Zahnsegmente 7, 8 sind in der Länge unterschiedlich, d. h., der Teilkreisdurchmesser des Greiferschwingwellenzahnsegmentes 8 ist größer als der Teilkreisdurchmesser des Saugerschwingwellenzahnsegmentes 7. Über die Länge von Sauger- und Greiferschwingwelle 5, 6 sind mindestens zwei Zahnsegmentpaare 7, 8; 7.1, 8.1 vorgesehen, die axial im Abstand angeordnet sind. Es können jedoch (s. Fig. 3) auch mehr als zwei Zahnsegmentpaare 7, 8; 7.1, 8.1 vorgesehen werden. Dabei sind die Zahnsegmentpaare 7; 8 außerhalb der Kontur der Druckzylinder 4 am Bogenführungszylinder 1 angeordnet. Die Zahnsegmentpaare 7.1; 8.1 sind innerhalb des Bogenführungszylinders 1 vorgesehen.

Die Verzahnung der Zahnsegmentpaare 7, 8; 7.1, 8.1 ist so gestaltet, daß in Abhängigkeit von der Winkellage der Schwingsysteme 2, 3 am äußeren Zahnsegmentpaar 7, 8 ein erster Verzahnungsbereich 9 und am inneren Zahnsegmentpaar 7.1, 8.1 ein zweiter Verzahnungsbereich 10 vorgesehen sind. Der erste und zweite Verzahnungsbereich 9, 10 sind in radialer Ebene zueinander versetzt angeordnet (s. Fig. 2).

In einem gemeinsamen Abschnitt überlappen sich der erste und zweite Verzahnungsbereich 9; 10. Dieser Teil der Zahnsegmentpaare 7, 8; 7.1, 8.1 wird als Synchronisierungsbereich 11 bezeichnet.

Der Saugerschwinger 2 besteht aus dem Saugerhalter 13 und dem Sauger 14 mit der Saugeroberfläche 15.

Der Saugerschwingradius 16 ist somit der Abstand zwischen der Saugeroberfläche 15 und dem Drehpunkt der Saugerschwingwelle 5.

Die Saugerschwingwelle 5 weist einen kleineren Durchmesser auf als die Greiferschwingwelle 6.

Der Greiferschwinger 3 besteht aus dem Greiferaufschlag 17, der Greiferzunge 18 und der Greiferwelle 19. Die Greiferwelle 19 ist im Greiferschwinger 3 drehbar gelagert und fest mit der Greiferzunge 18 verbunden.

Der Antrieb der Greiferzunge 18 ist nicht dargestellt. Der Greiferschwingradius 20 ist der Abstand zwischen der Oberfläche des Greiferaufschlages 17 und dem Drehpunkt der Greiferschwingwelle 6.

Gemäß Ausführung nach Fig. 1 ist die Größe von Sauger- und Greiferschwingradius 16, 20 gleich dem Teilkreisdurchmesser des jeweiligen Zahnsegments 7, 8.

In Fig. 2 ist eine andere Variante der Verhältnisse der Größe der Teilkreisdurchmesser der Zahnsegmente 7, 8 zum Sauger- und Schwingradius 16, 20 dargestellt.

Der Teilkreisdurchmesser des Greiferschwingwellenzahnsegmentes 8 ist, wie auch in der Variante gemäß Fig. 1 größer als der Teilkreisdurchmesser des Saugerschwingwellenzahnsegmentes 7.

Der Saugerschwingradius 16 ist größer als der Teilkreisdurchmesser des Saugerschwingwellenzahnsegmentes 7 und der Greiferschwingradius 20 ist kleiner als der Teilkreisdurchmesser des Greiferschwingwellenzahnsegmentes 8.

Drehfest mit der Greiferschwingwelle 6 ist ein Zahnrad 21 verbunden, in das ein verzahnter Rollenhebel 22 eingreift, der drehbar im Bogenführungszylinder 1 gelagert und mit einem Hebel 23 verbunden ist. Der Hebel 23 trägt eine Kurvenrolle 24, die einer fest am Maschinengestell angeordneten Steuerkurve 25 zugeordnet ist.

Steuerkurve 25, Kurvenrolle 24, Hebel 23 und der verzahnte Rollenhebel 22 bilden das Schwingsystemsteuergetriebe 22-25. Das Schwingsystemsteuergetriebe 22-25 ist beidseitig am Bogenführungszylinder 1 angeordnet.

Mittels einer dem Saugerschwinger 2 zugeordneten Feder 26 ist das Schwingsystem federbelastet.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Schwingsystems ist folgende:

Ein Bogen (nicht dargestellt) wird im Schön- und Widerdruck auf bekannte Art und Weise mit der Vorderkante voran über den Tangentenpunkt t_1,1 hinaus gefördert und im Bereich der Hinterkante vom Sauger 14 des Saugerschwingers 2 angesaugt unter die Peripherie des Bogenführungszylinders 1 gefördert und an den Greiferschwinger 3 übergeben.

Dieser übergibt den gewendeten Bogen in ausgeschwungener Lage im Tangentenpunkt t_1,2 an den Druckzylinder 4.2.

Dieser Vorgang ist bekannt und beispielsweise in dem Patent DD-PS 54 703 beschrieben.

Die Steuerung von Greifer- und Saugerschwinger 3, 2 erfolgt durch das Schwingsystemsteuergetriebe 22-25.

Die Kopplung der Schwingwellen 5, 6 und die Übertragung der Schwingbewegung von der Greiferschwingwelle 6 auf die Saugerschwingwelle 5 läuft wie folgt ab:

Vor der Übernahme des Bogens im Tangentenpunkt t_1,1 (Voreinschwingen), während der Übernahme des Bogens durch den Sauger 14 im Tangentenpunkt t_1,1 und in der Phase des Einschwingens zur Bogenübergabe vom Saugerschwinger 2 an den Greiferschwinger 3, stehen die Zahnsegmentpaare 7.1, 8.1 mit dem zweiten Verzahnungsbereich 10 in Kontakt, d. h., das innerhalb des Bogenführungszylinders 1 angeordnete Zahnsegmentpaar 7.1; 8.1 steht im Zahneingriff.

Das äußere Zahnsegmentpaar 7, 8 ist entkoppelt. Danach erfolgt die Kopplung über den Synchronisierungsbereich 11; Einschwingphase. In dieser Phase sind alle Zahnsegmentpaare 7, 8; 7.1, 8.1 über Zahneingriff verbunden. Danach, bis einschließlich der Bogenübergabe vom Saugerschwinger 2 an den Greiferschwinger 3 sind nur die äußeren Zahnsegmentpaare 7, 8 über den ersten Verzahnungsbereich 9 im Zahneingriff.

Die Verbindung der Zahnsegmentpaare 7; 8; 7.1; 8.1 während des Anschwingens und bis zur Bogenübergabe im Tangentenpunkt 1, 2 erfolgt in umgekehrter Reihenfolge. Dann wiederholt sich der Vorgang wie vorstehend beschrieben.

Bezugszeichenliste:

 1 Bogenführungszylinder
 2 Saugerschwinger
 3 Greiferschwinger
 4 Druckzylinder
 4.1 erster Druckzylinder
 4.2 zweiter Druckzylinder
 5 Saugerschwingwelle
 6 Greiferschwingwelle
 7 Saugerschwingwellenzahnsegment
 7.1 Saugerschwingwellenzahnsegment
 8 Greiferschwingwellenzahnsegment
 8.1 Greiferschwingwellenzahnsegment
 7; 8 äußeres Zahnsegmentpaar
 7.1; 8.1 inneres Zahnsegmentpaar
 9 erster Verzahnungsbereich
10 zweiter Verzahnungsbereich
11 Synchronisierungsbereich
13 Saugerhalter
14 Sauger
15 Saugeroberfläche
16 Saugerschwingradius
17 Greiferaufschlag
18 Greiferzunge
19 Greiferwelle
20 Greiferschwingradius
21 Zahnrad
22 Rollenhebel
23 Hebel
24 Kurvenrolle
25 Steuerkurve
26 Feder
22-25 Schwingsystemsteuergetriebe
t_1,1 Tangentenpunkt
t_1,2 Tangentenpunkt

Claims (5)

1. Antrieb für ein Schwingsystem in einem Bogenführungszylinder (1) einer Bogenrotationsdruckmaschine, die wahlweise im Schöndruck oder Schön- und Widerdruck einsetzbar ist und in der ein Bogen im Schön- und Widerdruck nach dem Prinzip der Bogenhinterkantenwendung gewendet wird, mit zwei korrelativ zusammenwirkenden Bogenhaltesystemen (2, 3), wobei das eine Bogenhaltesystem (2) fest auf einer Saugerschwingwelle (5) und das andere Bogenhaltesystem (3) fest auf einer Greiferschwingwelle (6) angeordnet sind und beide Schwingwellen (5, 6) mittels mindestens zwei auf ihnen axial mit Abstand fest angeordneten, jeweils zusammenwirkenden Zahnsegmentpaaren (7, 8; 7.1, 8.1) gekoppelt sind, die in radialer Ebene zueinander versetzte, sich teilweise überlappende Verzahnungsbereiche (9, 10) aufweisen, wobei durch den Abschnitt der Überlappung der Verzahnungsbereiche (9, 10) ein Synchronisierungsbereich gebildet wird, in dem die Verzahnung der Zahnsegmentpaare (7, 8; 7.1, 8.1) gleichzeitig in Eingriff steht.

2. Antrieb nach Anspruch 1, wobei beidseitig am Bogenführungszylinder (1) jeweils ein der Greiferschwingwelle (6) zugeordnetes Schwingsystem-Steuergetriebe (22-25) angeordnet ist.

3. Antrieb nach Anspruch 1, wobei der Teilkreisdurchmesser des Greiferschwingwellenzahnsegmentes (8, 8.1) größer als der Greiferschwingradius (20) ist und der Saugerschwingradius (16) größer als der Teilkreisdurchmesser des Saugerschwingwellenzahnsegmentes (7, 7.1) ist.

4. Antrieb nach Anspruch 1, wobei mindestens ein Zahnsegmentpaar (7; 8) außerhalb und mindestens ein Zahnsegmentpaar (7.1; 8.1) innerhalb des Bogenführungszylinders (1) angeordnet ist.

5. Antrieb nach Anspruch 1 und 4, wobei beidseitig des Bogenführungszylinders (1) je ein Zahnsegmentpaar (7; 8) und innerhalb des Bogenführungszylinders (1) zwei Zahnsegmentpaare (7.1; 8.1) vorgesehen sind.