EP0803354A2 - Zylinder einer Rotationsdruckmaschine mit veränderbarem Aussendurchmesser - Google Patents

Zylinder einer Rotationsdruckmaschine mit veränderbarem Aussendurchmesser Download PDF

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EP0803354A2
EP0803354A2 EP97103615A EP97103615A EP0803354A2 EP 0803354 A2 EP0803354 A2 EP 0803354A2 EP 97103615 A EP97103615 A EP 97103615A EP 97103615 A EP97103615 A EP 97103615A EP 0803354 A2 EP0803354 A2 EP 0803354A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cylinder
cylinder jacket
jacket
cylinder according
symmetry
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP97103615A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0803354A3 (de
EP0803354B1 (de
Inventor
Rudi Haupenthal
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heidelberger Druckmaschinen AG
Original Assignee
Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heidelberger Druckmaschinen AG filed Critical Heidelberger Druckmaschinen AG
Publication of EP0803354A2 publication Critical patent/EP0803354A2/de
Publication of EP0803354A3 publication Critical patent/EP0803354A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0803354B1 publication Critical patent/EP0803354B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
    • B41F13/08—Cylinders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F21/00—Devices for conveying sheets through printing apparatus or machines
    • B41F21/10—Combinations of transfer drums and grippers

Definitions

  • the invention relates to a cylinder, in particular sheet guiding cylinder, of a rotary printing press, the outer diameter of which can be changed by means of an adjusting device on account of an elastically deformable, partially circular cylinder jacket.
  • the diameter can be adjusted to the substrate thickness.
  • the known construction has the disadvantage that the cylinder jacket consisting of relatively thin material (for example chrome foil) is only supported locally and in this respect has a polygonal contour. Furthermore, the chrome foil and the associated support plate are dented and damaged in the event of a point load. This can be done with a crumpled sheet, for example.
  • the known design has no roundness in the area of the clamping point.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a cylinder of the type mentioned at the outset which is of improved design compared to the disadvantages mentioned above.
  • the adjusting device has an actuator which is radially displaceable relative to an inner cylinder body and is mounted on the latter and which also displaces the essentially inherently rigid cylinder jacket in the same radial direction and that a path derived from the radial displacement adjusts the adjusting path for a force deflecting device belonging to the adjusting device forms, which preferably acts on the end regions of the cylinder jacket for its deformation.
  • the configuration according to the invention creates a cylinder jacket which has essentially its own rigidity, that is to say that it has the roughly part-circular contour without being generated by the supporting measures.
  • the inherent rigidity is designed such that there is sufficient dimensional stability, but a corresponding elasticity remains for a diameter adjustment.
  • This cylinder jacket interacts with an actuator that is radially displaceable relative to an inner cylinder body.
  • the frame part is mounted on the cylinder body so as to be adjustable in the radial direction.
  • a displacement of the control element leads to the cylinder jacket with its area which the control element engages being displaced in the same direction, that is to say in the same radial direction.
  • This radial displacement results in an increase or decrease in diameter for a region of the cylinder jacket, depending on the direction, but the other regions of the cylinder jacket must also be displaced in order to optimize the diameter adjustment.
  • the cylinder jacket is attached to the control element.
  • the cross-sectional contour of the cylinder jacket is preferably symmetrical with respect to a radially running plane of symmetry.
  • the cylinder jacket is preferably attached to the actuating part in the region of this plane of symmetry, so that the region of the cylinder jacket assigned to the plane of symmetry is displaced radially by means of the actuating part when the adjusting device is actuated.
  • the diameter is adjusted in the remaining areas of the cylinder jacket which are symmetrically spaced from the plane of symmetry by the elastic deformation thereof by means of the force deflection device.
  • the cylinder body has a circular cylindrical cross section.
  • it can form the shaft of the cylinder.
  • the actuating part is preferably mounted on the cylinder body by means of sliding blocks which are supported on the latter, whereby the rectilinear radial movement is made possible.
  • the word "in each case” mentioned in the preceding sentence indicates that — viewed over the longitudinal extent of the cylinder — several assemblies of the adjusting device are provided, so that the entire cylinder surface area can be adjusted uniformly.
  • assemblies are provided in the end regions of the cylinder.
  • the force deflection device has double levers which are pivotably mounted on the actuating part and each act on the cylinder jacket with their first lever arm with the cylinder body and with their other, second lever arm. If the actuating part is displaced radially relative to the cylinder body, the double levers pivot due to the support of their first lever arms on the cylinder body. Due to the pivoting movements of the double levers, their second lever arms act on the cylinder jacket, namely on the inside of the cylinder jacket, so that this causes an elastic deformation.
  • the application can take place by means of forces and / or torques, depending on which curve shape the outer contour of the cylinder is to receive.
  • the aim is usually a part-circular contour that best approximates a mathematical part-circle.
  • the double lever can preferably be designed as an angle lever, that is, the two lever arms of each double lever enclose an angle.
  • the cross section of the cylinder jacket is tapered in the direction of its end regions.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a rotary printing press 1 which has two printing units 2, 3.
  • the printing units have a multiplicity of cylinders which have different tasks, at least some of the cylinders forming sheet guide drums which transport the sheets to be printed.
  • the outer diameter of certain cylinders can be changed in order to adapt to paper of different thicknesses.
  • FIG. 2 shows the principle of a cylinder which is adjustable in the outer diameter.
  • the axis of rotation of such a cylinder 5 is identified by 4. It has a cylinder jacket 6, which is part-circular. There is a symmetry of the contour of the cylinder jacket 6 in relation to a plane of symmetry 7, which runs through the axis of rotation 4.
  • a plane of symmetry 8 runs at right angles to the plane of symmetry 7 and also runs through the axis of rotation 4.
  • the cylinder jacket 6 can be displaced in the radial direction along the plane of symmetry 7 (radial displacement R '), so that the dashed line sets the registered position of the cylinder jacket 6.
  • this position is only present mentally, since with the radial displacement an expansion of the cylinder jacket 6 takes place at the same time, that is, it is elastically deformed. According to a first exemplary embodiment of the invention, this can be done by means of a force F which acts in the end regions 10 of the cylinder jacket 6.
  • FIG. 3 shows an embodiment according to the principle of operation of Figure 2.
  • the cylinder 5 has an inner cylinder body 11 which is rotatably mounted in the rotary printing press by means of bearings, not shown.
  • the cylinder body 11 has a circular cross section.
  • An actuating part 12 is designed in the form of an adjusting ring 13 which has an inner bore 14 which has a larger diameter than the cylinder body 11.
  • two sliding blocks 15 are arranged, which are located on both sides of the plane of symmetry 7 and can be adjusted radially by means of threaded screws 16 in their distance from one another.
  • the front end faces 17 of the two sliding blocks 15 receive the cylinder body 11 between them with little play, the central axes of the sliding blocks 15 and the threaded screws 16 lying in the plane of symmetry 8.
  • the adjusting ring 13 is radially displaceably mounted on the cylinder body 11, namely a radial displacement in the direction of the plane of symmetry 7 and perpendicular to the axis of rotation 4 is possible.
  • the radial displacement of the adjusting ring 13 relative to the cylinder body 11 is possible by means of an adjusting device 18 which has a threaded spindle 19 which is screwed into a threaded bore 20 of the cylinder body 11.
  • the threaded spindle 19 and the threaded bore 20 lie in the plane of symmetry 7 and run at a right angle to the axis of rotation 4.
  • the threaded spindle 19 passes through a radial bore 21 of the adjusting ring 13 and has an adjusting knob 23 provided at the end with a scale 22.
  • the adjusting knob 23 has a larger diameter than the radial bore, so that it can be supported on a support surface 24 of the adjusting ring 13.
  • a slide ring 25 is pinned to the threaded spindle 19 and, with little play, lies opposite a support surface 26 of a recess 27, the recess 27 being designed as an open-ended recess starting from the inner bore 14. In this way, by turning the adjusting knob 23, the relative position between the adjusting ring 13 and the cylinder body 11 can be adjusted in the radial direction.
  • the set value can be read from the scale 22 by means of a pointer 28.
  • a gripper support bar 29 and a gripper system 30 are fastened to the cylinder body 11.
  • the cylinder jacket 6 of the cylinder 5 is part-circular, that is, between its ends 31 there is a gap extending over a circumferential angle, in which the adjusting head 23 and the gripper support bar 29 and the gripper system 30 are located.
  • the cylinder jacket 6 is fastened to the adjusting ring 13 by means of fastening screws 32.
  • the cylinder jacket 6 has a support surface 33 which is clamped to the periphery 34 of the adjusting ring 13 by means of the fastening screws 32.
  • a force deflection device 35 is arranged on the adjusting ring 13.
  • Each angle lever 37 has a first lever arm 38, the crowned end region 39 of which cooperates with the lateral surface of the cylinder body 11, that is to say is supported there.
  • the second lever arm 40 which extends at an angle between 0 ° and 180 °, preferably 90 ° to the first lever arm 38, has a roller 42 in the end region 41, which is located on the inner surface 43 of the cylinder jacket 6 in each case in the end region 44 of the cylinder jacket 6 supports.
  • the respective angle lever 37 is pivotally mounted on the adjusting ring 13 in its knee area by means of a bolt 45, this bearing point preferably being above the plane of symmetry 8, that is to say on the side of the adjusting ring 13 having the adjusting device 18.
  • the cylinder jacket 6 is provided with its greatest wall thickness. Starting from the support surface 33, the wall thickness decreases symmetrically to the plane of symmetry 7 in the direction of the ends 31, the outer surface 46 of the cylinder shell having a partial circular shape and the inner surface 43 taking such a course that the cross-sectional taper towards the ends 31 there results.
  • the cylinder jacket 6 is made with the smallest radius, that is, in order to bring about a larger diameter of the cylinder jacket 6, it must be widened by means of an adjusting device 47.
  • This adjusting device 47 includes, among other things, the adjusting device 18, the adjusting part 12 and the force deflection device 35. In the same way, it is possible for the cylinder jacket 6 to be manufactured with the largest radius, the cylinder jacket being contracted by a corresponding adjusting device (not shown) in order to set a smaller diameter.
  • the diameter or the radius r of the cylinder 5 is to be increased, for example to be set to the largest radius R, in order to adapt to the printing material thickness, this is done by turning the adjusting knob 23. While the smallest diameter of the cylinder 5 is shown in FIG 4, the largest possible diameter of this cylinder results.
  • the threaded spindle 19 is screwed deeper into the threaded bore 20, as a result of which the adjusting ring 13 is displaced relative to the cylinder body 11 in a radial way, namely in the plane of symmetry 7.
  • the two angle levers 37 pivot about their bolts 45, since they are supported with their end regions 39 on the lateral surface of the cylinder body 11 and their bearing points (bolts 45) move downward through the aforementioned displacement movement, so that the left side of the plane of symmetry 7 located angle lever 37 a pivoting movement counterclockwise and the right side of the plane of symmetry 7 located lever 37 a pivoting movement in Clockwise direction. Due to the symmetrical relationships, both pivot angles of the angle lever 37 are the same size.
  • the rollers 42 push the respective end regions 44 of the cylinder jacket 6 outwards, an elastic deformation occurring due to the choice of the cross-sectional configuration of the cylinder jacket, the materials selected and so on, such that the outer jacket surface 46 of the cylinder jacket 6 continues to be as possible as possible Has the shape of a pitch circle. It is possible to keep the deviation from a mathematical pitch circle within very narrow limits. For example, a diameter difference of und 0.04 and a roundness of 0.07 to 0.1 can be realized in the area around the outermost point 48.
  • a linear adjustment is preferably implemented, that is to say, in the case of a radial offset along the plane of symmetry 7 by a specific path, there is a corresponding widening of the diameter, the radial adjustment path and the widening of diameter having a constant ratio over the entire adjustment range.
  • the adjusting knob 23 is turned in the opposite direction, whereby the slide ring 25, according to the position shown in FIG. 4, raises the adjusting ring 13 relative to the cylinder body 11. On the one hand, this leads to an "upward migration" of the outermost point 48 and to corresponding pivoting movements of the two angle levers 37.
  • FIG. 5 shows a side view of the embodiment according to FIGS. 3 and 4, it being clear that the adjusting device 47 is located at the front end of the cylinder 5.
  • 5 also shows a center line 49 of the cylinder 5, the center line 49 also forming the center line of the rotary printing press.
  • FIG. 6 shows, in a schematic representation, a further exemplary embodiment of the invention, only the differences from the exemplary embodiment of the preceding figures being explained for the sake of simplicity.
  • the cylinder body 11 has a relatively large diameter, it is almost as large as the outer diameter of the adjusting ring 13.
  • the two parts are arranged one behind the other — viewed in the longitudinal direction of the axis of rotation 4.
  • the adjusting ring 13 has an open-edge recess 50 in each of the two upper quadrants of the arrangement formed by the planes of symmetry 7 and 8, a control groove 51 of the adjusting ring 13 opening into the open-edge recess 50.
  • a toggle lever 53 is pivotably mounted on the cylinder body 11 by means of a bolt 52, which carries in its one end region 54 a roller 55 which engages in the control groove 51 and in its other end region 56 has a spherical contact surface 57 which is located on a projection 58 of the cylinder jacket 6 supports.
  • the projection 58 starts from the inner lateral surface 43 of the cylinder jacket 6 and extends in the radial direction.
  • the angle lever 53 is pivoted about the bolt 52 by the engagement of the roller 55 in the control groove 51, so that the end region 56 adjusts to the approximately radially extending outer surface of the projection 58 acts in such a way that, in accordance with the illustration in FIG. 2-, a moment M is transmitted, that is to say in FIGS. 3 and 4, forces were exerted on the cylinder jacket 6 and in the exemplary embodiment in FIG. 6 there is none Application of force, but a moment, which leads to a different bending line of the cylinder jacket 6.
  • all necessary surfaces of the cylinder 5 can be produced by, for example, attaching chrome foil, super blue, glass bead cloth and so on to the cylinder jacket 6 with appropriate clamping and tensioning devices.
  • the invention also makes it possible to create cylinder surfaces that deviate from the ideal circular shape, for example spherical cylinder surfaces. This is possible in that further adjusting mechanisms are provided in the axial direction of the cylinder 5, that is to say not only in the end regions. A plurality of adjusting devices can preferably be coupled to one another by means of suitable gears, so that all adjusting mechanisms are set automatically at the same time.
  • stiffening ribs can be arranged on the inner jacket surface 43.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Supply, Installation And Extraction Of Printed Sheets Or Plates (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zylinder, insbesondere einen Bogenführungszylinder, einer Rotationsdruckmaschine, dessen Außendurchmesser aufgrund eines elastisch verformbaren, teilkreisförmigen Zylindermantels mittels einer Verstelleinrichtung veränderbar ist. Es ist vorgesehen, daß die Verstelleinrichtung (47) ein gegenüber einem inneren Zylinderkörper (11) radial verschieblich, an diesem gelagertes Stellteil (12) aufweist, das den im wesentlichen eigensteifen Zylindermantel (6) in gleicher Radialrichtung mitverlagert und daß ein aus der Radialverschiebung abgeleiteter Weg den Stellweg für eine der Verstelleinrichtung (47) angehörende Kraftumlenkeinrichtung (35) bildet, die vorzugsweise auf die Endbereiche (44) des Zylindermantels (6) zu dessen Verformung einwirkt. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Zylinder, insbesondere Bogenführungszylinder, einer Rotationsdruckmaschine, dessen Außendurchmesser aufgrund eines elatisch verformbaren, teilkreisförmigen Zylindermantels mittels einer Verstelleinrichtung veränderbar ist.
  • Ein derartiger Zylinder geht aus der deutschen Patentschrift 44 34 828 hervor. Wenn im Oberbegriff des Anspruchs 1 von einem "teilkreisförmigen" Zylindermantel die Rede ist, so bedeutet dies nicht, daß nur mathematisch exakte Teilkreiskonturen erfaßt sind, sondern auch solche, die einem Teilkreis angenähert ausgebildet sind, also gewisse Unrundheiten aufweisen. Der aus dem genannten Stand der Technik bekannte Zylinder weist einen elastisch verformbaren Zylindermantel auf, der von Rollen 4 abgestützt wird, die auf Schrägflächen einer Stellscheibe 5 aufliegen, die relativ zu einem inneren Zylindergrundkörper verdreht werden kann. Wird eine Verdrehung vorgenommen, so ändert sich der radiale Abstand der Rollen vom Zylindergrundkörper, wodurch der Zylindermantel aufgeweitet oder -je nach relativer Drehrichtung- im Durchmesser verkleinert wird. Mittels der Durchmesserverstellung ist eine Anpassung an die Bedruckstoffstärke möglich. Die bekannte Konstruktion hat den Nachteil, daß der aus relativ dünnem Material (zum Beispiel Chromfolie) bestehende Zylindermantel nur örtlich unterstützt wird und insofern eine Mehreck-Kontur aufweist. Ferner wird bei einer punktförmigen Belastung die Chromfolie und das dazugehörige Tragblech eingedellt und beschädigt. Dies kann zum Beispiel schon durch einen zerknitterten Bogen erfolgen. Im Bereich der Einspannstelle weist die bekannte Ausführung keine Rundheit auf.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Zylinder der eingangs genannten Art anzugeben, der gegenüber den vorstehend genannten Nachteilen verbessert ausgebildet ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verstelleinrichtung ein gegenüber einem inneren Zylinderkörper radial verschieblich, an diesem gelagertes Stellteil aufweist, das den im wesentlichen eigensteifen Zylindermantel in gleicher Radialrichtung mitverlagert und daß ein aus der Radialverschiebung abgeleiteter Weg den Stellweg für eine der Verstelleinrichtung angehörende Kraftumlenkeinrichtung bildet, die vorzugsweise auf die Endbereiche des Zylindermantels zu dessen Verformung einwirkt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist ein Zylindermantel geschaffen, der im wesentlichen eine Eigensteifigkeit aufweist, das heißt, daß er von sich aus die in etwa teilkreisförmige Kontur besitzt, ohne daß diese durch die Abstützmaßnahmen erzeugt wird. Die Eigensteifigkeit ist derart ausgebildet, daß eine hinreichende Formbeständigkeit gegeben ist, jedoch für eine Durchmesserverstellung eine entsprechende Elastizität verbleibt. Dieser Zylindermantel wirkt mit einem Stellteil zusammen, das gegenüber einem inneren Zylinderkörper radial verschieblich ist. Hierzu ist das Gestellteil an dem Zylinderkörper in radialer Richtung verstellbar gelagert. Eine Verlagerung des Stellteils führt dazu, daß der Zylindermantel mit seinem Bereich, an dem das Stellteil angreift, gleichsinnig, also in gleicher Radialrichtung, mit verlagert wird. Durch diese Radialverlagerung erfolgt -je nach Richtung- für einen Bereich des Zylindermantels eine Durchmesservergrößerung beziehungsweise - verkleinerung, wobei jedoch die übrigen Bereiche des Zylindermantels für eine Optimierung der Durchmesserverstellung ebenfalls verlagert werden müssen. Dies erfolgt durch eine elastische Verformung des Zylindermantels, das heißt, er wird mittels einer Kraftumlenkeinrichtung entsprechend verformt, wobei die Kraftumlenkeinrichtung auf den Zylindermantel ausschließlich Kräfte oder ausschließlich Drehmomente oder aber Kräfte und Drehmomente ausübt, um die gewünschte Kontur einzustellen. Aufgrund der Eigensteifigkeit des Zylindermantels sind nur wenige Kraft- und/oder Momentangriffspunkte erforderlich, so daß die Kraftumlenkeinrichtung sehr einfach ausgebildet werden kann. Diese einfache Ausbildung trifft auch auf eine Verstelleinrichtung zu, mit der das Stellteil relativ zum Zylinderkörper radial verlagert werden kann. Aus dieser Radialverlagerung wird ein Stellweg abgeleitet, der die Kraftumlenkeinrichtung beaufschlagt, die die Verformung des Zylindermantels vornimmt. Die Kraftumlenkeinrichtung wirkt insbesondere auf die Endbereiche des Zylindermantels, also auf die Endbereiche der im Querschnitt teilkreisförmigen Kontur.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Zylindermantel am Stellteil befestigt ist. Vorzugsweise ist die Querschnittskontur des Zylindermantels zu einer radial verlaufenden Symmetrieebene symmetrisch ausgebildet. Die Befestigung des Zylindermantels am Stellteil erfolgt vorzugsweise im Bereich dieser Symmetrieebene, so daß der der Symmetrieebene zugeordnete Bereich des Zylindermantels mittels des Stellteils beim Betätigen der Verstelleinrichtung radial verlagert wird. Im Gegensatz hierzu erfolgt die Durchmessereinstellung in den symmetrisch zu der Symmetrieebene beabstandet liegenden übrigen Bereichen des Zylindermantels durch dessen elastische Verformung mittels der Kraftumlenkeinrichtung.
  • Insbesondere ist vorgesehen, daß der Zylinderkörper einen kreiszylindrischen Querschnitt aufweist. Beispielsweise kann er die Welle des Zylinders bilden.
  • Das Stellteil ist vorzugsweise mittels sich am Zylinderkörper abstützender Gleitsteine an diesem gelagert, wodurch die geradlinige Radialbewegung ermöglicht ist. Insbesondere ist vorgesehen, daß jeweils zwei symmetrisch zur Symmetrieebene angeordnete Gleitsteine vorhanden sind. Das im vorstehenden Satz erwähnte Wort "jeweils" deutet an, daß -über die Längserstreckung des Zylinders gesehen -mehrere Baugruppen der Verstelleinrichtung vorgesehen sind, so daß die gesamte Zylindermantelfläche gleichmäßig verstellt werden kann. Insbesondere sind Baugruppen in den Endbereichen des Zylinders vorgesehen. Es ist jedoch auch möglich zwischen den Endbereichen weitere Baugruppen vorzusehen. Die Baugruppen werden entweder alle gleichmäßig verstellt oder aber auch unterschiedlich, um beispielsweise eine ballige Kontur des Zylinders zu erhalten. Auch ist die Ausbildung konkaver Konturen möglich, um spezielle Druckstände herbeizuführen. Auf diese Art und Weise kann beispielsweise ein Engerdrucken vermieden werden. Im nachfolgenden wird -der Einfachheit halber- nur auf eine Baugruppe des Zylinders eingegangen, wobei -wie vorstehend erwähntjedoch mehrere derartige Baugruppen beabstandet zueinander über die Längserstreckung des Zylinders verteilt angeordnet sein können.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kraftumlenkeinrichtung Doppelhebel aufweist, die am Stellteil schwenkbar gelagert sind und jeweils mit ihrem einen, ersten Hebelarm mit dem Zylinderkörper und mit ihrem anderen, zweiten Hebelarm auf den Zylindermantel einwirken. Erfolgt eine Radialverlagerung des Stellteils relativ zum Zylinderkörper, so verschwenken sich die Doppelhebel aufgrund der Abstützung ihrer ersten Hebelarme am Zylinderkörper. Durch die Schwenkbewegungen der Doppelhebel erfolgt mittels ihrer zweiten Hebelarme eine Einwirkung auf den Zylindermantel, nämlich auf die Innenseite des Zylindermantels, so daß hierdurch eine elastische Verformung herbeigeführt wird. Die Beaufschlagung kann mittels Kräften und/oder Drehmomenten erfolgen, je nach dem, welcher Kurvenverlauf die Außenkontur des Zylinders erhalten soll. Angestrebt wird zumeist eine teilkreisförmige Kontur, die bestmöglich an einen mathematischen Teilkreis angenähert ist.
  • Die Doppelhebel können vorzugweise als Winkelhebel ausgebildet sein, das heißt, die beiden Hebelarme jedes Doppelhebels schließen einen Winkel ein. Für eine optimale Biegekontur bei der elastischen Verformung des Zylindermantels ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Querschnitt des Zylindermantels in Richtung auf seine Endbereiche verjüngt ausgebildet ist. Durch geeignete Material und/oder Querschnittskonturwahl läßt sich auf diese Art und Weise eine Biegecharakteristik erzielen, die im Zusammenwirken mit der Kraftumlenkeinrichtung zu der gewünschten Zylindermantelkontur führt.
  • Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, und zwar zeigt:
    • Figur 1
    eine schematische Ansicht einer Rotationsdruckmaschine,
    Figur 2
    eine Prinzipskizze eines Zylinders mit veränderbarem Außendurchmesser,
    Figur 3
    ein Ausführungsbeispiel eines derartigen Zylinders in der Stellung "kleinster Durchmesser",
    Figur 4
    eine Darstellung gemäß Figur 3, jedoch in der Stellung "größter Durchmesser",
    Figur 5
    eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Figur 3, und
    Figur 6
    ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Zylinders.
  • Die Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Rotationsdruckmaschine 1, die zwei Druckwerke 2,3 aufweist. Die Druckwerke weisen eine Vielzahl von Zylindern auf, die unterschiedliche Aufgaben haben, wobei zumindest einige der Zylinder Bogenführungstrommeln bilden, die die zu bedruckenden Bogen transportieren. Um eine Anpassung an unterschiedlich dicke Papiersorten vorzunehmen, ist der Außendurchmesser bestimmter Zylinder veränderbar.
  • Die Figur 2 zeigt das Prinzip eines im Außendurchmesser einstellbaren Zylinders. Mit 4 ist die Drehachse eines derartigen Zylinders 5 gekennzeichnet. Er besitzt einen Zylindermantel 6, der teilkreisförmig ausgebildet ist. Es besteht zu einer Symmetrieebene 7, die durch die Drehachse 4 verläuft, eine symmetrische Ausbildung der Kontur des Zylindermantels 6. Rechtwinklig zur Symmetrieebene 7 läuft eine Symmetrieebene 8, die ebenfalls durch die Drehachse 4 verläuft.
  • Mittels einer in der Figur 2 im einzelnen nicht dargestellten Verstelleinrichtung (Doppelpfeil 9) läßt sich der Zylindermantel 6 entlang der Symmetrieebene 7 in Radialrichtung verschieben (Radialverschiebung R'), so daß sich die mit gestrichelter Linie eingetragene Lage des Zylindermantels 6 einstellt. Diese Lage ist jedoch nur gedanklich vorhanden, da mit der Radialverlagerung gleichzeitig eine Aufweitung des Zylindermantels 6 erfolgt, das heißt, er wird elastisch verformt. Dies kann nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung mittels einer Kraft F erfolgen, die in den Endbereichen 10 des Zylindermantels 6 angreift. Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es auch denkbar, daß ein Moment M am jeweiligen Endbereich 10 angreift, so daß sich die Stellung des Zylindermantels ergibt, die in der Figur 2 mit 6' gekennzeichnet ist. Es wird deutlich, daß in dieser Stellung ein vergrößerter Außendurchmesser vorliegt.
  • Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel gemäß dem Funktionsprinzip der Figur 2. Der Zylinder 5 weist einen inneren Zylinderkörper 11 auf, der mittels nicht dargestellter Lager drehbar in der Rotationsdruckmaschine ortsfest gelagert ist. Der Zylinderkörper 11 besitzt einen kreisförmigen Querschnitt. Ein Stellteil 12 ist in Form eines Einstellrings 13 ausgebildet, der eine Innenbohrung 14 aufweist, die einen größeren Durchmesser als der Zylinderkörper 11 aufweist. Am Einstellring 13 sind zwei Gleitsteine 15 angeordnet, die sich beidseitig der Symmetrieebene 7 befinden und radial mittels Gewindeschrauben 16 in ihrem Abstand zueinander eingestellt werden können. Die vorderen Stirnflächen 17 der beiden Gleitsteine 15 nehmen zwischen sich -mit geringem Spiel- den Zylinderkörper 11 auf, wobei die Mittelachsen der Gleitsteine 15 und der Gewindeschrauben 16 in der Symmetrieebene 8 liegen. Auf diese Art und Weise ist der Einstellring 13 radial verschieblich auf dem Zylinderkörper 11 gelagert, und zwar ist eine Radialverlagerung in Richtung der Symmetrieebene 7 sowie senkrecht zur Drehachse 4 möglich.
  • Die Radialverschiebung des Einstellrings 13 relativ zum Zylinderkörper 11 ist mittels einer Einstelleinrichtung 18 möglich, die eine Gewindespindel 19 aufweist, welche in eine Gewindebohrung 20 des Zylinderkörpers 11 eingeschraubt ist. Gewindespindel 19 und Gewindebohrung 20 liegen in der Symmetrieebene 7 und verlaufen unter einem rechten Winkel zur Drehachse 4. Die Gewindespindel 19 durchsetzt eine Radialbohrung 21 des Einstellrings 13 und weist endseitig einen mit einer Skala 22 versehenen Einstellknopf 23 auf.
  • Der Einstellknopf 23 besitzt einen größeren Durchmesser als die Radialbohrung, so daß er sich an einer Stützfläche 24 des Einstellrings 13 abstützen kann. Ein Gleitring 25 ist mit der Gewindespindel 19 verstiftet und liegt -mit geringem Spiel- einer Stützfläche 26 einer Ausnehmung 27 gegenüber, wobei die Ausnehmung 27 als randoffene, von der Innenbohrung 14 ausgehende Ausnehmung ausgebildet ist. Auf diese Art und Weise läßt sich durch Verdrehen des Einstellknopfes 23 die Relativlage zwischen Einstellring 13 und Zylinderkörper 11 in radialer Richtung einstellen. Der eingestellte Wert läßt sich mittels eines Zeigers 28 von der Skala 22 ablesen.
  • An dem Zylinderkörper 11 ist eine Greiferauflagenleiste 29 und ein Greifersystem 30 befestigt. Der Zylindermantel 6 des Zylinders 5 ist teilkreisförmig ausgebildet, das heißt, zwischen seinen Enden 31 verbleibt ein sich über einen Umfangswinkel erstreckender Spaltraum, in dem sich der Einstellkopf 23 sowie die Greiferauflagenleiste 29 und das Greifersystem 30 befinden. Im Bereich der Symmetrieebene 7 ist der Zylindermantel 6 mittels Befestigungsschrauben 32 an dem Einstellring 13 befestigt. Im genannten Bereich weist der Zylindermantel 6 eine Stützfläche 33 auf, die mittels der Befestigungsschrauben 32 mit der Peripherie 34 des Einstellrings 13 verspannt ist. Am Einstellring 13 ist eine Kraftumlenkeinrichtung 35 angeordnet. Sie weist zwei Doppelhebel 36 auf, die als Winkelhebel 37 ausgebildet sind. Jeder Winkelhebel 37 besitzt einen ersten Hebelarm 38, dessen ballig gestalteter Endbereich 39 mit der Mantelfläche des Zylinderkörpers 11 zusammenwirkt, das heißt, sich dort abstützt. Der zweite Hebelarm 40, der unter einem Winkel zwischen 0° und 180°, vorzugsweise 90° zum ersten Hebelarm 38 verläuft, weist im Endbereich 41 eine Rolle 42 auf, die sich an der Innenmantelfläche 43 des Zylindermantels 6 jeweils im Endbereich 44 des Zylindermantels 6 abstützt. Der jeweilige Winkelhebel 37 ist in seinem Kniebereich mittels eines Bolzens 45 schwenkbar am Einstellring 13 gelagert, wobei diese Lagerstelle vorzugsweise oberhalb der Symmetrieebene 8, also auf der, die Einstelleinrichtung 18 aufweisenden Seite des Einstellrings 13 liegt.
  • Im Bereich der Symmetrieebene 7 ist der Zylindermantel 6 mit seiner größten Wandstärke versehen. Ausgehend von der Stützfläche 33 nimmt die Wandstärke -symmetrisch zur Symmetrieebene 7- in Richtung auf die Enden 31 ab, wobei die Außenmantelfläche 46 des Zylindermantels eine Teilkreisform aufweist und die Innenmantelfläche 43 hierzu einen derartigen Verlauf nimmt, so daß sich die Querschnittsverjüngung zu den Enden 31 hin ergibt. Der Zylindermantel 6 ist mit kleinstem Radius gefertigt, das heißt, um einen größeren Durchmesser des Zylindermantels 6 herbeizuführen, muß er mittels einer Verstelleinrichtung 47 aufgeweitet werden. Dieser Verstelleinrichtung 47 gehören unter anderem die Einstelleinrichtung 18, das Stellteil 12 und die Kraftumlenkeinrichtung 35 an. In gleicher Weise ist es möglich, daß der Zylindermantel 6 mit größtem Radius gefertigt wird, wobei der Zylindermantel zur Einstellung eines kleineren Durchmessers durch eine nicht dargestellte entsprechende Verstelleinrichtung zusammengezogen wird.
  • Soll -zur Anpassung an die Bedruckstoffstärke- der Durchmesser beziehungsweise der Radius r des Zylinders 5 vergrößert werden, beispielsweise auf den größten Radius R eingestellt werden, so erfolgt dies durch Drehen des Einstellknopfes 23. Während in der Figur 3 der kleinste Durchmesser des Zylinders 5 dargestellt ist, ergibt sich aus der Figur 4 der größtmögliche Durchmesser dieses Zylinders. Durch das erwähnte Verdrehen des Einstellkopfes 23 wird die Gewindespindel 19 tiefer in die Gewindebohrung 20 eingeschraubt, wodurch der Einstellring 13 auf radialem Wege, nämlich in der Symmetrieebene 7 relativ zum Zylinderkörper 11 verschoben wird. Dies führt dazu, daß sich der äußerste Punkt 48 um einen bestimmten Betrag, beispielsweise um den Betrag R' in der Figur 4 nach unten verlagert, so daß sich -ausgehend von der Drehachse 4- der Radius R einstellt. Gleichzeitig mit der radialen Verschiebebewegung verschwenken die beiden Winkelhebel 37 um ihre Bolzen 45, da sie sich mit ihren Endbereichen 39 an der Mantelfläche des Zylinderkörpers 11 abstützten und durch die erwähnte Verlagerungsbewegung ihre Lagerstellen (Bolzen 45) nach unten wandern, so daß der linksseitig der Symmetrieebene 7 gelegene Winkelhebel 37 eine Schwenkbewegung entgegen der Uhrzeigerrichtung und der rechtsseitig der Symmetrieebene 7 gelegene Winkelhebel 37 eine Schwenkbewegung in Uhrzeigerrichtung durchführt. Aufgrund der symmetrischen Verhältnisse sind beide Schwenkwinkel der Winkelhebel 37 gleich groß. Durch die Schwenkbewegungen drücken die Rollen 42 die jeweiligen Endbereiche 44 des Zylindermantels 6 nach außen, wobei sich aufgrund der Wahl der Querschnittskonfiguration des Zylindermantels, der gewählten Materialien und so weiter eine elastische Verformung einstellt, derart, daß die Außenmantelfläche 46 des Zylindermantels 6 weiterhin möglichst die Form eines Teilkreises aufweist. Es ist möglich, die Abweichung von einem mathematischen Teilkreis in sehr engen Grenzen zu halten. Es läßt sich beispielsweise im Bereich um den äußersten Punkt 48 eine Durchmesserdifferenz von ≤ 0,04 und eine Rundheit von 0,07 bis 0,1 realisieren. Aufgrund der erfindungsgemäßen linearen Radialverstellung durch die Einstellrichtung 18 ist es somit möglich, auf den gesamten Zylindermantel 6 einzuwirken, der nur wenige Unterstützungspunkte aufweist, die für eine Durchmesserverstellung jeweils eine Kraft auf den Zylindermantel 6 ausüben. Der Zylindermantel 6 ist eigensteif ausgebildet, das heißt, er benötigt nur die genannten wenigen Unterstützungspunkte und weist dennoch eine hinreichende mechanische Festigkeit auf und besitzt vor allem die für die Formgebung (Teilkreisform) optimierten Eigenschaften. Vorzugsweise ist eine lineare Verstellung realisiert, das heißt, bei einem Radialversatz entlang der Symmetrieebene 7 um einen bestimmten Weg, ergibt sich eine entsprechende Durchmesseraufweitung, wobei der radiale Verstellweg und die Durchmesseraufweitung über den gesamten Verstellbereich ein gleichbleibendes Verhältnis besitzt.
  • Soll -ausgehend von der Stellung gemäß Figur 4- wieder ein geringerer Durchmesser des Zylinders 5 eingestellt werden, so wird der Einstellknopf 23 in die entgegengesetzte Richtung gedreht, wodurch der Gleitring 25 -gemäß der in der Figur 4 gezeigten Stellung- eine Anhebung des Einstellrings 13 relativ zum Zylinderkörper 11 vornimmt. Dies führt einerseits zu einem "Nachobenwandern" des äußersten Punktes 48 sowie zu entsprechenden Schwenkbewegungen der beiden Winkelhebel 37.
  • Die Figur 5 zeigt eine Seitenansicht der Ausgestaltung gemäß der Figuren 3 beziehungsweise 4, wobei deutlich wird, daß sich die Verstelleinrichtung 47 am Stirnende des Zylinders 5 befindet. Ferner geht aus der Figur 5 eine Mittellinie 49 des Zylinders 5 hervor, wobei die Mittellinie 49 auch die Mittellinie der Rotationsdruckmaschine bildet. Jenseits der Mittellinie 49 befindet sich auf der anderen, nicht dargestellten Seite des Zylinders 5 ebenfalls eine Verstelleinrichtung 47.
  • Die Figur 6 zeigt -in schematischer Darstellung- ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei -der Einfachheit halber- nur die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel der vorhergehenden Figuren erläutert werden. Der Zylinderkörper 11 weist in dem Ausführungsbeispiel der Figur 6 einen relativ großen Durchmesser auf, er ist fast so groß wie der Außendurchmesser des Einstellrings 13. Insofern sind die beiden Teile hintereinander -in Längsrichtung der Drehachse 4 betrachtet- angeordnet. Der Einstellring 13 weist eine randoffene Ausnehmung 50 jeweils in den beiden oberen Quadranten der durch die Symmetrieebenen 7 und 8 gebildeten Anordnung auf, wobei in die randoffene Ausnehmung 50 eine Steuernut 51 des Einstellrings 13 mündet. Mittels eines Bolzens 52 ist ein Kniehebel 53 am Zylinderkörper 11 schwenkbar gelagert, der in seinem einen Endbereich 54 eine in die Steuernut 51 eingreifende Rolle 55 trägt und in seinem anderen Endbereich 56 eine ballige Anlagefläche 57 besitzt, die sich an einem Vorsprung 58 des Zylindermantels 6 abstützt. Der Vorsprung 58 geht von der Innenmantelfläche 43 des Zylindermantels 6 aus und verläuft in radialer Richtung.
  • Erfolgt mittels der in der Figur 6 nicht dargestellten Einstelleinrichtung 18 eine Radialverlagerung des Einstellrings 13 relativ zum Zylinderkörper 11, so wird durch den Eingriff der Rolle 55 in die Steuernut 51 der Winkelhebel 53 um den Bolzen 52 verschwenkt, so daß der Endbereich 56 auf die etwa radial verlaufende Außenfläche des Vorsprungs 58 einwirkt, derart, daß -entsprechend der Darstellung der Figur 2- ein Moment M übertragen wird, das heißt, in den Figuren 3 und 4 wurde mittels Kräften auf den Zylindermantel 6 eingewirkt und im Ausführungsbeispiel der Figur 6 erfolgt keine Kraftbeaufschlagung, sondern eine Momentbeaufschlagung, was zu einer anderen Biegelinie des Zylindermantels 6 führt. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung können alle notwendigen Oberflächen des Zylinders 5 erzeugt werden, indem zum Beispiel Chromfolie, Super Blue, Glasperlentuch und so weiter mit entsprechenden Klemm- und Spanneinrichtungen auf dem Zylindermantel 6 befestigt werden. Alternativ zu den in den Figuren dargestellten Ausführungsformen ist es auch möglich, die Zylinderform durch mehrere Segmente zu bilden, das heißt, der Zylindermantel 6 ist nicht einstückig ausgebildet, sondern mehrstückig, wobei jeweils ein Bereich befestigt ist und ein anderer Bereich durch eine Kraftumlenkeinrichtung elastisch verformt wird. Sofern relativ große Durchmesser realisiert werden sollen, ist es auch möglich, mehr als zwei Hebel je Verstelleinrichtung 47 vorzusehen. Die Erfindung läßt es auch zu, von der idealen Kreisform abweichende Zylinderoberflächen, beispielsweise ballige Zylinderoberflächen, zu schaffen. Dies ist dadurch möglich, daß in axialer Richtung des Zylinders 5 gesehen weitere Stellmechanismen vorgesehen werden, also nicht nur in den Endbereichen. Vorzugsweise können mehrere Verstelleinrichtungen mittels geeigneter Getriebe miteinander gekoppelt sein, so daß gleichzeitig eine automatische Einstellung aller Stellmechanismen erfolgt. Zur Aussteifung des Zylindermantels 6, beispielsweise um eine nicht gewünschte Durchbiegung parallel zur Drehachse 4 zu vermeiden, können Versteifungsrippen auf der Innenmantelfläche 43 angeordnet sein.
  • Weiterhin kann es vorgesehen sein, zur Verformung des Zylindermantels 6 anstelle der beschriebenen Winkelhebel und Rollen Exzenter oder entsprechende, die gleiche oder eine ähnliche Verformung bewirkende Getriebe zu verwenden.

Claims (11)

  1. Zylinder, insbesondere Bogenführungszylinder, einer Rotationsdruckmaschine, dessen Außendurchmesser aufgrund eines elastisch verformbaren, teilkreisförmigen Zylindermantels mittels einer Verstelleinrichtung veranderbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Verstelleinrichtung (47) ein gegenüber einem inneren Zylinderkörper (11) radial verschieblich, an diesem gelagertes Stellteil (12) aufweist, das den im wesentlichen eigensteifen Zylindermantel (6) in gleicher Radialrichtung mitverlagert und daß ein aus der Radialverschiebung abgeleiteter Weg den Stellweg für eine der Verstelleinrichtung (47) angehörende Kraftumlenkeinrichtung (35) bildet, die vorzugsweise auf die Endbereiche (44) des Zylindermantels (6) zu dessen Verformung einwirkt.
  2. Zylinder nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Zylindermantel (6) am Stellteil (12) befestigt ist.
  3. Zylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Querschnittskontur des Zylindermantels (6) zu einer radial verlaufenden Symmetrieebene (7) symmetrisch ausgebildet ist.
  4. Zylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Befestigung des Zylindermantels (6) am Stellteil (12) im Bereich der Symmetrieebene (7) vorgenommen ist.
  5. Zylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Zylinderkörper (11) einen kreiszylindrischen Querschnitt aufweist.
  6. Zylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Stellteil (12) mittels sich am Zylinderkörper (11) abstützender Gleitsteine (15) an diesem gelagert ist.
  7. Zylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet durch
    jeweils zwei, symmetrisch zur Symmetrieebene (7) angeordnete Gleitsteine (15).
  8. Zylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kraftumlenkeinrichtung (35) Doppelhebel (36) aufweist, die am Stellteil (12) schwenkbar gelagert sind und jeweils mit ihrem einen, ersten Hebelarm (38) mit dem Zylinderkörper (11) zusammenwirken und mit ihrem anderen, zweiten Hebelarm (40) auf den Zylindermantel (6) einwirken.
  9. Zylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Doppelhebel (36) als Winkelhebel (37,53) ausgebildet sind.
  10. Zylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kraftumlenkeinrichtung (35) auf den Zylindermantel (6) mit Kräften (F) und/oder Drehmomenten (M) einwirkt.
  11. Zylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß sich der Querschnitt des Zylindermantels (6) in Richtung auf seine Endbereiche (44) verjüngt.
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