DE10035001A1

DE10035001A1 - Leitwalze

Info

Publication number: DE10035001A1
Application number: DE2000135001
Authority: DE
Inventors: Horst Langhans; Dietmar Schraut
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2000-07-19
Filing date: 2000-07-19
Publication date: 2002-02-14
Anticipated expiration: 2020-07-20
Also published as: DE10035001B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leitwalze, an deren Außenumfang eine Materialbahn, insbesondere eine Papierbahn, zumindest bereichsweise zur Anlage bringbar ist, wobei die Leitwalze in einem Gestell, insbesondere um ihre Längsachse drehbar, befestigbar ist. Die Leitwalze ist dabei radial zu ihrer Längsachse in zumindest zwei zueinander nicht parallelen Stellebenen verstellbar gelagert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leitwalze gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Leitwalzen finden beispielsweise in Rotationsdruckmaschinen Verwendung, um die zu bedruckende Papierbahn in der Druckmaschine entlang bestimmter Transportwege zu führen. Dabei kommt die Papierbahn am Umfang der Leitwalze zumindest bereichsweise zur Anlage, so dass die Papierbahn insbesondere auch um bestimmte Winkel abgelenkt werden kann. Es sind sowohl fest im Gestell der Druckmaschine fixierte Leitwalzen, als auch drehbar gelagerte Leitwalzen bekannt. Falls zum Antrieb der Papierbahn erforderlich, können die Leitwalzen auch mit einer Antriebseinrichtung ausgestattet und beispielsweise in der Art eines Zugwalzenpaares angeordnet sein.

Aus der EP 07 67 124 A2 ist ein aus zwei Leitwalzen gebildetes Zugwalzenpaar bekannt, mit dem eine Papierbahn antreibbar ist. Zur Veränderung der Umfangsgeschwindigkeit der Leitwalzen kann der Abstand zwischen den Leitwalzen radial zur Längsachse der Leitwalzen verändert werden.

Aus der EP 04 53 869 A1 ist eine Wendestangenanordnung mit zwei Wendestangen bekannt, die um 90° umlegbar sind. Dazu sind die Enden der Wendestangen verstellbar in einem Gestell gelagert und können jeweils durch Antrieb einer Gewindespindel radial zu ihrer Längsachse in einer Stellebene verstellt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leitwalze zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil besteht insbesondere darin, dass die Leitwalze radial zu ihrer Längsachse in zumindest zwei zueinander nicht parallelen Stellebenen verstellbar gelagert ist. Bei der Umlenkung einer Materialbahn an einer Leitwalze, beispielsweise um 90°, ist für die saubere Führung der Materialbahn eine gleichmäßige Spannung der Materialbahn an der Leitwalze von entscheidender Bedeutung. Treten an der Materialbahn über ihre Breite unterschiedliche Spannungen auf, kann es zur Faltenbildung in der Materialbahn kommen, durch die der Druckprozess gestört und die Qualität des Endprodukts verschlechtert werden kann. Durch die Einstellung der Leitwalze radial zu ihrer Längsachse in zumindest zwei zueinander nicht parallelen Stellebenen kann die Leitwalze in Abhängigkeit von den jeweiligen Prozessbedingungen, beispielsweise dem verwendeten Papier, zur Erreichung einer gleichmäßigen Spannung in der Materialbahn eingestellt werden. Aufgrund der Umlenkung der Materialbahn an der Leitwalze ist eine Verstellung radial zur Längsachse der Leitwalze in zumindest zwei zueinander nicht parallelen Stellebenen erforderlich, um die Spannung der Materialbahn genau einstellen zu können.

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

Es zeigen:

Fig. 1 eine mit zwei Lagern an einem Gestell befestigte Leitwalze im Längsschnitt;

Fig. 2 das erste Lager der in Fig. 1 dargestellten Leitwalze im Querschnitt II-II;

Fig. 3 das zweite Lager der in Fig. 1 dargestellten Leitwalze im Querschnitt III-III.

In Fig. 1 ist eine Leitwalze 01 zur besseren Erkennbarkeit der Einzelheiten verkürzt dargestellt. Am Außenumfang 02 eines Ballens 03 kann eine in Fig. 1 nicht dargestellte Materialbahn, beispielsweise eine Papierbahn, zur Anlage kommen, um die Materialbahn beispielsweise in einer Rollenrotationsdruckmaschine an der Leitwalze 01 zu führen. Insbesondere ist die Umlenkung der Materialbahn um einen bestimmten Winkel, beispielsweise 90°, an der Leitwalze 01 möglich.

Die Leitwalze 01 weist an ihrem rechten Zapfen 04 und an ihrem linken Zapfen 06 jeweils Wellenabschnitte mit einem geringeren Außenumfang als der Ballen 03 auf. Zur Befestigung der Leitwalze 01 an einem nur in Ausschnitten dargestellten Gestell 07 sind ein erstes Lager 08 und ein zweites Lager 09 vorgesehen, die jeweils gestellfest am Gestell 07 befestigbar sind. Zur Befestigung der Lager 08; 09 können jeweils vier Befestigungsschrauben 11, von denen in Fig. 1 lediglich zwei dargestellt sind, durch in den Lagern 08; 09 vorgesehene Ausnehmungen 12 (siehe Fig. 2 und 3) durchgesteckt und in am Gestell 07 vorgesehenen Gewinden festgezogen werden.

Um die Spannung einer an der Leitwalze 01 geführten Materialbahn optimal einstellen zu können, ist die Leitwalze 01 radial zu ihrer Längsachse 13 in zwei Stellebenen 14; 16 verstellbar in den Lagern 08; 09 gelagert. Die zweite Stellebene 16 erstreckt sich in der Darstellung von Fig. 1 in der Zeichenebene und die erste Stellebene 14 erstreckt sich unter einem Winkel von 90° zur zweiten Stellebene 16, so dass sie in Fig. 1 lediglich als Linie erkennbar ist, die mit der Längsachse 13 der Leitwalze 01 zusammenfällt. Die Längsachse 13 der Leitwalze 01 verläuft in der Grundstellung der Leitwalze 01 entlang der Schnittlinie zwischen der ersten Stellebene 14 und der zweiten Stellebene 16.

Um die Leitwalze 01 radial zu ihrer Längsachse 13 in den Stellebenen 14; 16 verstellen zu können, sind die Zapfen 04; 06 der Leitwalze 01 in den Lagern 08; 09 zum einen jeweils gelenkig um eine erste Schwenkachse 17 und eine zweite Schwenkachse 18 schwenkbar gelagert. Außerdem sind die Zapfen 04; 06 in den Lagern 08; 09 jeweils radial zur Längsachse 13 der Leitwalze 01 in Richtung jeweils einer der Stellebenen 14; 16 axial verstellbar. Im Ergebnis bedeutet dies, dass zur Verstellung der Leitwalze 01 in der zweiten Stellebene 16 des Zapfens 06 der Leitwalze 01 radial zur Längsachse 13 in Richtung des Bewegungspfeiles 19 angehoben oder abgesenkt wird. Dadurch wird die Leitwalze 01 um die Schwenkachse 18 schwenkend in der zweiten Stellebene 16 verstellt. Entsprechend kann zur Verstellung der Leitwalze 01 in der ersten Stellebene 14 des Zapfens 04 der Leitwalze 01 in Richtung eines in Fig. 1 lediglich von oben angedeuteten Bewegungspfeiles 21 radial zur Längsachse 13 nach vorne bzw. hinten verstellt werden. Durch diese Stellbewegung schwenkt der Zapfen 04 um die erste Schwenkachse 17, so dass eine Verstellbewegung der Leitwalze 01 in der ersten Steilebene 14 erreicht wird.

Zur konstruktiven Lösung der zugleich gelenkigen und axial verstellbaren Lagerung der Zapfen 04; 06 der Leitwalze 01 in den Lagern 08 bzw. 09 sind eine Vielzahl von Möglichkeiten denkbar. Soll eine Leitwalze 01 beispielsweise drehbar gelagert werden, insbesondere um einen Antrieb der Materialbahn zu ermöglichen, ist die Verwendung von Pendelkugellagern zur gelenkigen Lagerung der Zapfen 04; 06 der Leitwalze 01 möglich. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist die Leitwalze 01 nicht um die Längsachse 13 drehbar gelagert. Bei dieser Ausführungsform kann deshalb die gelenkige Lagerung der Zapfen 04; 06 in den Lagern 08; 09 beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Zapfen 04; 06 radial zur Längsachse 13 der Leitwalze 01 jeweils von einem Gelenkbolzen 22; 23 durchgriffen werden.

Wie in Fig. 1 insbesondere am ersten Lager 08 gut erkennbar, sind die Lager 08; 09 im wesentlichen aus zwei Lagerteilen 24; 26 aufgebaut. Das erste Lagerteil 24 kann jeweils gestellfest mittels der Befestigungsschrauben 11 an dem Gestell 07 befestigt werden. Im zweiten Lagerteil 26 ist jeweils ein Zapfen 04 bzw. 06 der Leitwalze 01 mittels der Gelenkbolzen 22; 23 um die Schwenkachsen 17; 18 schwenkbar gelagert. Zur Erreichung der für die Verstellung der Leitwalze 01 in den Stellebenen 14; 16 erforderlichen Stellbewegungen kann das zweite Lagerteil 26 zum ersten Lagerteil 24 jeweils in Richtung der entsprechenden Schwenkachse 17 bzw. 18 axial verstellt werden. Die Funktion des ersten Lagers 08 und des zweiten Lagers 09 ist insbesondere anhand der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Querschnitte erkennbar.

Fig. 2 zeigt das Lager 09 im Querschnitt entlang der Schnittlinie II-II. Zur Befestigung des Lagers 09 ist am ersten Lagerteil 24, z. B. eine kreisrunde Grundplatte 24 vorgesehen, in der über den Umfang verteilt die Ausnehmungen 12 angebracht sind. An der zur Leitwalze 01 gerichteten Seite der Grundplatte 24 erstreckt sich in Richtung der Längsachse 13 der Leitwalze 01 ein im wesentlichen rechteckiger Wandungsabschnitt 28 nach außen. Der Innenquerschnitt des Wandungsabschnitts 28 ist dabei so ausgebildet, dass sich eine im wesentlichen rechteckige Ausnehmung 29 ergibt. Das im Querschnitt am Außenumfang 30 quadratisch ausgebildete zweite Lagerteil 26 weist quer zur Schwenkachse 18 eine Breite auf, die geringfügig kleiner als die entsprechende Breite der Ausnehmung 29 ist. Dadurch kommt der Außenumfang 30 des zweiten Lagerteils 26 mit zwei Seitenflächen formschlüssig in der Ausnehmung 29 an den gegenüberliegenden Seitenflächen des Wandungsabschnitts 28 zur Anlage. Die Breite der Ausnehmung 29 und des Außenumfangs 30 des zweiten Lagerteils 26 in Richtung der Schwenkachse 18 sind dabei gerade so gewählt, dass das zweite Lagerteil 26 axial in Richtung der zweiten Schwenkachse 18 entsprechend dem Bewegungspfeil 21 verschoben werden kann. Die Breite der Ausnehmung 29 in Richtung der Schwenkachse 18 ist dabei wesentlich größer als die Breite des Außenumfangs 30 des zweiten Lagerteils 26 in dieser Richtung, so dass sich aus der Breitendifferenz der maximale Stellweg bei der Verstellung des zweiten Lagerteils 26 relativ zum ersten Lagerteil 24 ergibt.

Zur exakten Einstellung des zweiten Lagerteils 26 relativ zum ersten Lagerteil 24 sind am Lager 09 zwei Stelleinrichtungen 32; 33, die beispielsweise in der Art von Stellschrauben 32; 33 ausgebildet sind, vorgesehen. Zur Einstellung des zweiten Lagerteils 26 können die Stellschrauben 32; 33 so weit in am Wandungsabschnitt 28 vorgesehenen Gewinden 34; 36 eingeschraubt bzw. ausgeschraubt werden, bis sich eine optimale Einstellung der Leitwalze 01 ergibt. Die Lage der Stellschrauben 32; 33 kann nach der Einstellung der Leitwalze 01 mit Kontermuttern 37; 38 gesichert werden. Außerdem ist am Lager 09 zusätzlich zur Fixierung des zweiten Lagerteils 26 relativ zum ersten Lagerteil 24 ein beispielsweise in der Art einer Schraube 39 ausgebildetes Fixierelement 39 vorgesehen. Mit dem Fixierelement 39 kann die Lage des zweiten Lagerteils 26 insbesondere nach Lösen, beispielsweise während der Einstellung der Leitwalze 01 mittels der Stellmuttern 32; 33, durch Reibschluss gesichert werden.

Beim Umlenken einer Materialbahn an der Leitwalze 01 treten an der Leitwalze 01 aufgrund der Reibung zwischen dem Außenumfang 02 und der Materialbahn Drehmomente auf, die in den Lagern 08; 09 abgefangen werden müssen. Damit diese Drehmomente nicht zu stark auf die Gelenkbolzen 22 bzw. 23 wirken, was zum Abscheren der Gelenkbolzen 22; 23 führen kann, sind die Zapfen 04; 06 gegen ein Verdrehen um die Längsachse 13 gesichert. Dazu sind, wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, an den Zapfen 04 bzw. 06 der Leitwalze 01 abgeflachte Lagerflächen 41; 42 vorgesehen, die formschlüssig an zwei gegenüberliegenden Lagerflächen 43; 44 am Innenumfang des zweiten Lagerteils 26 zur Anlage kommen können. Die die Lagerflächen 43; 44 bildende Ausnehmung 46 im zweiten Lagerteil 26 ist rechteckig ausgebildet, so dass die im Querschnitt im wesentlichen quadratischen Zapfen 04 bzw. 06 der Leitwalze 01 bei bestehender Verdrehsicherung frei um die Schwenkachse 17 bzw. 18 verschwenkt werden können.

In Fig. 3 ist das Lager 08 im Querschnitt entlang der Schnittlinie III-III dargestellt. Man erkennt, dass das Lager 08 und das Lager 09 im wesentlichen baugleich ausgebildet sind, so dass durch die damit mögliche Erhöhung der Stückzahlen Produktionskosten eingespart werden können. Die unterschiedliche Funktion der Lager 08 bzw. 09 wird durch die um 90° verdrehte Einbaulage des Lagers 08 am Gestell 07 relativ zum Lager 09 erreicht.

Statt der starren Fixierung des zweiten Lagerteils 26 relativ zum ersten Lagerteil 24 durch die Stellschrauben 32; 33 sind auch andere, in den Fig. 1 bis Fig. 3 nicht dargestellte Ausführungsformen denkbar, bei denen die Zapfen 04; 06 ein- oder zweiseitig wirkend federnd gelagert sind. Dazu können beispielsweise in den Zwischenräumen 46 bzw. 47 Federpakete insbesondere mit einer vordefinierten Vorspannung angeordnet werden. Die Stellschrauben 32; 33 sind bei derartigen nicht dargestellten Ausführungsformen entweder wegzulassen oder so weit aufzuschrauben, dass sich ein für die Funktion ausreichender Federweg des zweiten Lagerteils 26 relativ zum ersten Lagerteil 24 ergibt.

Bezugszeichenliste

01

Leitwalze

02

Außenumfang

03

Ballen

04

Zapfen (

01

)

05

-

06

Zapfen (

01

)

07

Gestell

08

Lager, erstes

09

Lager, zweites

10

-

11

Befestigungsschraube

12

Ausnehmung

13

Längsachse (

01

)

14

Stellebene, erste

15

-

16

Stellebene, zweite

17

Schwenkachse, erste

18

Schwenkachse, zweite

19

Bewegungspfeil

20

-

21

Bewegungspfeil

22

Gelenkbolzen

23

Gelenkbolzen

24

Lagerteil, erstes, Grundplatte, kreisrund

25

-

26

Lagerteil, zweites

27

-

28

Wandungsabschnitt

29

Ausnehmung

30

Außenumfang

31

-

32

Stelleinrichtung, Stellschraube

33

Stelleinrichtung, Stellschraube

34

Gewinde

35

-

36

Gewinde

37

Kontermutter

38

Kontermutter

39

Fixierelement, Schraube

40

-

41

Lagerfläche (

01

)

42

Lagerfläche (

01

)

43

Lagerfläche (

08

;

09

)

44

Lagerfläche (

08

;

09

)

45

-

46

Zwischenraum

47

Zwischenraum

Claims

1. Leitwalze (01) an deren Außenumfang (02) eine Materialbahn, insbesondere eine Papierbahn, zumindest bereichsweise zur Anlage bringbar ist, wobei die Leitwalze (01) in einem Gestell (07), insbesondere um ihre Längsachse (13) drehbar, befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitwalze (01) radial zu ihrer Längsachse (13) in zumindest zwei zueinander nicht parallelen Stellebenen (14; 16) verstellbar gelagert ist.

2. Leitwalze (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellebenen (14; 16) sich unter einem Winkel von circa 90° zueinander erstrecken.

3. Leitwalze (01) nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beide Zapfen (04; 06) der Leitwalze (01) jeweils in einem Lager (08; 09) gelenkig gelagert sind, so dass die Leitwalze (01) im ersten Lager (08) zumindest geringfügig um eine sich unter einem Winkel von 90° zu einer ersten Stellebene (14) erstreckenden ersten Schwenkachse (17) verschwenkbar ist und im zweiten Lager (09) zumindest geringfügig um eine sich unter einem Winkel von 90° zu einer zweiten Stellebene (16) erstreckenden zweiten Schwenkachse (18) verschwenkbar ist, wobei der eine Zapfen (04) der Leitwalze (01) im ersten Lager (08) zusätzlich zur gelenkigen Lagerung um die erste Schwenkachse (17) auch radial zur Längsachse (13) der Leitwalze (01) in Richtung der zweiten Stellebene (16) verstellbar ist, und wobei der andere Zapfen (04) der Leitwalze (01) im zweiten Lager (09) zusätzlich zur gelenkigen Lagerung um die zweite Schwenkachse (18) auch radial zur Längsachse (13) der Leitwalze (01) in Richtung der ersten Stellebene (14) verstellbar ist.

4. Leitwalze (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur schwenkbaren Lagerung der Leitwalze (01) die Zapfen (04; 06) der Leitwalze (01) im ersten und/oder zweiten Lager (08; 09) von einem Gelenkbolzen (22; 23) radial zur Längsachse (13) der Leitwalze (01) durchgriffen werden.

5. Leitwalze (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur schwenkbaren Lagerung der Leitwalze (01) die Zapfen (04; 06) der Leitwalze (01) im ersten und/oder zweiten Lager (08; 09) in Pendelkugellagern gelagert sind.

6. Leitwalze (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang der Leitwalze (01) im Bereich der Zapfen (04; 06) der Leitwalze (01) zumindest jeweils eine Lagerfläche (41; 42) aufweist, die sich insbesondere eben unter einem Winkel von 90° zur jeweiligen Schwenkachse (17; 18) am entsprechenden Zapfen (04; 06) der Leitwalze (01) erstreckt, wobei die Lagerflächen (41; 42) zur Verdrehsicherung der Leitwalze (01), insbesondere formschlüssig, an funktionskomplementär in den Lagern (08; 09) angeordneten Lagerflächen (43; 44) zur Anlage bringbar sind.

7. Leitwalze (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lager (08; 09) jeweils zumindest zwei Lagerteile (24; 26) aufweist, wobei das Lager (08; 09) mit dem ersten Lagerteil (24) am Gestell (07) anordenbar ist und im zweiten Lagerteil (26) jeweils eines Zapfens (04; 06) der Leitwalze (01) um jeweils eine Schwenkachse (17; 18) schwenkbar gelenkig gelagert ist, und wobei das zweite Lagerteil (26) relativ zum ersten Lagerteil (24) radial zur Längsachse (13) der Leitwalze (01) in Richtung der Schwenkachse (17; 18) verstellbar ist.

8. Leitwalze (01) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lagerteil (24) eine im Querschnitt im wesentlichen rechteckige Ausnehmung (29) und das zweite Lagerteil (26) einen im Querschnitt im wesentlichen rechteckigen Außenumfang (30) aufweist, wobei die Breite der Ausnehmung (29) quer zur Schwenkachse (17; 18) nur geringfügig größer ist als die Breite des Außenumfangs (30) in der entsprechenden Richtung, und wobei die Breite der Ausnehmung (29) in Richtung der Schwenkachse (17; 18) wesentlich größer ist als die Breite des Außenumfangs (30) in der entsprechenden Richtung.

9. Leitwalze (01) nach den Ansprüchen 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass am ersten und/oder zweiten Lagerteil (24; 26) zumindest eine Stelleinrichtung (32; 33), insbesondere eine Stellschraube (32; 33), vorgesehen ist, mit der die Lage des zweiten Lagerteils (26) relativ zum ersten Lagerteil (24) einstellbar ist.

10. Leitwalze (01) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an zwei Seiten des zweiten Lagerteils (26) zwei sich jeweils in Richtung der Schwenkachse (17; 18) erstreckende Stellschrauben (32; 33) zur Anlage bringbar sind, die zur Verstellung des zweiten Lagerteils (26) relativ zum ersten Lagerteil (24) in am ersten Lagerteil (24) vorgesehene Gewinde (34; 36) ein- bzw. ausgeschraubt werden können.

11. Leitwalze (01) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage der Stellschrauben (32; 33) mit einer Kontermutter (37; 38) sicherbar ist.

12. Leitwalze (01) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass am ersten und/oder zweiten Lagerteil (24; 26) zumindest ein Fixierelement (39), insbesondere eine Schraube (39), vorgesehen ist, mit der die Lage des zweiten Lagerteils (26) relativ zum ersten Lagerteil (24) fixierbar ist.

13. Leitwalze (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfen (04; 06) der Leitwalze (01) radial zur Längsachse (13) der Leitwalze (01) ein- oder zweiseitig wirkend federnd gelagert sind.