EP0707958B1 - Vorrichtung zum Beseitigen von Zahnspiel - Google Patents

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EP0707958B1
EP0707958B1 EP95116029A EP95116029A EP0707958B1 EP 0707958 B1 EP0707958 B1 EP 0707958B1 EP 95116029 A EP95116029 A EP 95116029A EP 95116029 A EP95116029 A EP 95116029A EP 0707958 B1 EP0707958 B1 EP 0707958B1
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cylinder
gear wheel
toothing
drive mechanism
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Johannes Georg Schaede
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Koenig and Bauer AG
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Koenig and Bauer Albert AG
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    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
    • B41F13/008—Mechanical features of drives, e.g. gears, clutches
    • B41F13/012—Taking-up backlash
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19623—Backlash take-up
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19642—Directly cooperating gears
    • Y10T74/19679—Spur

Definitions

  • the invention relates to a device for elimination of tooth play of two directly interacting gears according to the preamble of claim 1.
  • DE 28 15 534 C2 discloses a device for eliminating tooth play in a gear transmission, in particular on printing cylinders and transfer drums of printing machines.
  • a first gearwheel is provided with a toothed segment and interacts with a second gearwheel.
  • the toothed segment By adjusting the toothed segment with respect to the first gearwheel in the circumferential direction, the tooth play between the first and second gearwheels is eliminated.
  • a disadvantage of this device is that this device cannot be adjusted during the rotary movement of the cylinders.
  • DE 39 01 076 A1 shows a device for compensation of tooth play between two engaged with each other stationary gears.
  • an additional one too one of the gearwheels connected in parallel regarding the second gear during operation hydraulically adjustable.
  • the invention has for its object a Device for eliminating tooth play two directly interacting gears, especially cylinders a rotary printing press, the Cylinders can have variable center distances, and resulting changed tooth play through the Device during the rotation of the cylinders can be compensated.
  • the device according to the invention can also be applied to gearwheels with a variable center distance. So it is z. B. in gravure printing machines or offset printing machines necessary to adjust the distance between the forme and impression cylinder or rubber and impression cylinder of the thickness or the surface quality of the printing material. This increases the backlash between the corresponding gear wheels of the cylinder, which can lead to vibrations or reduce the size, which can cause the teeth to jam and cause damage. In order to avoid these disadvantages, it is necessary to adapt the tooth play to the respective center distance of the cylinders. It is particularly advantageous that the device according to the invention enables the tooth play to be adjusted during operation of the printing press. This makes it possible to shorten the set-up tent and expensive production interruptions are not necessary.
  • the device according to the invention reduces the backlash in a form-fitting manner by adjustment of the tooth segment in the circumferential direction and thus generates no additional forces on the gears.
  • In journeyman 1 of a rotary printing press for. B. a sheet-fed rotogravure printing machine, is known in as a first cylinder 2, z. B. a forme cylinder 2, a second cylinder 3, e.g. B. a pressure cylinder 3 and a third cylinder 4, e.g. B. a transfer drum 4th stored.
  • the forme cylinder 2 works with the impression cylinder 3 together and these two cylinders 2, 3 have one Center distance a23, this center distance a23 is variable, d. H. different operating conditions is customizable.
  • the transfer drum 4 works with Printing cylinder 3 together.
  • These cylinders 2, 3, 4 are provided with pins 6, 7, 8 and on these pins 6, 7, 8 is a gear 9, 11, 12 torsionally stiff appropriate.
  • gears 9, 11, 12 transmit a to Drive the cylinders 2, 3, 4 necessary torque.
  • On the pin 6 of the forme cylinder 2 is a second Gear 13 rotatably supported independently of the pin 6.
  • This gear 13 has a width b13 and acts also with the gear 11 of the impression cylinder 3 together, with a width b11 of the gear 11 of the Printing cylinder 3 approx.
  • the sum of a width b9 of the first gear 9 and a width b13 of the second Gear 13 of the forme cylinder 2 corresponds.
  • phase adjustment gear 14 is designed as a traction mechanism gear, in particular as a toothed belt gear. It essentially consists of a first and a second pulley 16, 17, which interact via a toothed belt 18.
  • the first pulley 16 is torsionally rigid with the second, freely rotatable gear 13 of the forme cylinder 2
  • the second pulley 17 is torsionally rigid with the gear 12 of the transfer drum 4.
  • the gear 12 of the transfer drum 4 and the freely rotatable gear 13 or the fixed gear 9 of the forme cylinder 2 have the same transmission ratio as the pulleys 16, 17 of the phase adjustment mechanism 14.
  • the gear ratio is 1 to 1, but any other is also possible.
  • the toothed belt 18 is operated by means of two tensioning rollers 19, 21, one of which acts on a drive strand 22 and one on an empty strand 23 of the toothed belt 18. These tensioning rollers 19, 21 are fastened on a common coupling 24, as a result of which a distance a18 between the idle and drive strands 22, 23 is established. The toothed belt 18 is tensioned by shortening this distance a18.
  • a change in the position with respect to a plane of the coupling 24 spanned by the forme cylinder and transfer drum 4 causes a change in the respective length of the idle or drive strand 22, 23 and thus a change in the bearing angle of rotation of the two pulleys 16, 17 to one another, ie a change in the Phase position.
  • the freely rotating gear 13 of the forme cylinder 2 can of course, only be designed as a tooth segment, if there is no backlash in one place or in one Range of scope is required.
  • the third gear 12 does not have to serve to drive a cylinder 4, but can of course also have its own cylinder-independent storage. Also, the pulleys 16, 17 of the phasing mechanism 18 do not have to be connected directly to the gears 12, 13 of the cylinders 2, 4, any intermediate wheels and other diameters are possible. What is common here, however, is that the gears 12, 13 of the cylinders 2, 4 and possibly gears of the adjusting gear 18 in the contact points 26, 27 of the forme and impression cylinders 2, 3 produce the same circumferential speeds.
  • the coupling 24 is rigid after the adjusting movement, not sprung, for. B. arranged by means of a threaded spindle. The tooth play is thus eliminated in a form-fitting manner.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beseitigen von Zahnspiel zweier direkt zusammenwirkender Zahnräder gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Aus der DE 28 15 534 C2 ist eine Einrichtung zum Beseitigen von Zahnspiel eines Zahnradgetriebes, insbesondere an Druckzylindern und Übertragungstrommeln von Druckmaschinen bekannt. Hierbei wird ein erstes Zahnrad mit einem Zahnsegment versehen und wirkt mit einem zweiten Zahnrad zusammen. Durch Verstellung des Zahnsegmentes bezüglich des ersten Zahnrades in Umfangsrichtung wird das Zahnspiel zwischen erstem und zweitem Zahnrad beseitigt.
Nachteilig an dieser Einrichtung ist, daß diese Einrichtung nicht während der Drehbewegung der Zylinder verstellt werden kann.
Die DE 39 01 076 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Ausgleich von Zahnspiel zwischen zwei miteinander im Eingriff stehenden Zahnrädern. Dabei ist eine zusätzliche, zu einem der Zahnräder parallel geschaltete Zahnscheibe bezüglich des zweiten Zahnrades während des Betriebes hydraulisch verstellbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Beseitigen von Zahnspiel zweier direkt zusammenwirkender Zahnräder, insbesondere von Zylindern einer Rotationsdruckmaschine, zu schaffen, wobei die Zylinder veränderbare Achsabstände aufweisen können, und dadurch entstehendes verändertes Zahnspiel durch die Vorrichtung während der Drehbewegung der Zylinder kompensiert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 gelöst.
Vorteilhaft ist, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auch auf Zahnräder mit einem variablen Achsabstand angewendet werden kann.
So ist es z. B. bei Tiefdruckmaschinen bzw. Offsetdruckmaschinen nötig den Abstand zwischen Form- und Druckzylinder bzw. Gummi- und Druckzylinder der Dicke oder der Oberflächenbeschaffenheit des Bedruckstoffes anzupassen. Damit wird das Zahnspiel zwischen den entsprechenden Zahnrädern der Zylinder vergrößert, was zu Schwingungen führen kann oder verkleinert, wodurch die Zähne klemmen und Beschädigungen auftreten können. Um diese Nachteile zu vermeiden, ist es notwendig das Zahnspiel dem jeweiligen Achsabstand der Zylinder anzupassen. Besonders vorteilhaft ist, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Einstellung des Zahnspieles während des Betriebes der Druckmaschine ermöglicht. Somit ist eine Rüstzeltverkürzung möglich und teure Produktionsunterbrechungen sind nicht notwendig.
In dem dargestellten Beispiel ist durch besonders einfache, kostengünstige Mittel eine Verstellung eines Zahnsegmentes, welches als Beiläufer wirkt, möglich.
Durch Vermeidung von für diesen Anwendungsfall üblichen gefederten Beiläufern, wird eine erhöhte Belastung der Zahnräder vermieden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung reduziert das Zahnspiel formschlüssig durch Verstellung des Zahnsegmentes in Umfangsrichtung und erzeugt somit keine zusätzlichen Kräfte auf die Zahnräder.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1
einen schematischen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2
eine schematische Darstellung in Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
In Seitengesellen 1 einer Rotationsdruckmaschine, z. B. einer Bogenrotationstiefdruckmaschine, ist in bekannter weise ein erster Zylinder 2, z. B. ein Formzylinder 2, ein zweiter Zylinder 3, z. B. ein Druckzylinder 3 und ein dritter Zylinder 4, z. B. eine Übergabetrommel 4 gelagert. Der Formzylinder 2 wirkt mit dem Druckzylinder 3 zusammen und diese beiden Zylinder 2, 3 weisen einen Achsabstand a23 auf, wobei dieser Achsabstand a23 variabel ist, d. h. verschiedenen Betriebszuständen anpaßbar ist. Die Übergabetrommel 4 wirkt mit dem Druckzylinder 3 zusammen. Diese Zylinder 2, 3, 4 sind mit Zapfen 6, 7, 8 versehen und auf diesen Zapfen 6, 7, 8 ist jeweils ein Zahnrad 9, 11, 12 drehsteif angebracht. Diese Zahnräder 9, 11, 12 übertragen ein zum Antrieb der Zylinder 2, 3, 4 notwendiges Drehmoment. Auf dem Zapfen 6 des Formzylinders 2 ist ein zweites Zahnrad 13 unabhängig vom Zapfen 6 drehbar gelagert. Dieses Zahnrad 13 weist eine Breie b13 auf und wirkt ebenfalls mit dem Zahnrad 11 des Druckzylinders 3 zusammen, wobei eine Breite b11 des Zahnrades 11 des Druckzylinders 3 ca. der Summe aus einer Breite b9 des ersten Zahnrades 9 und einer Breite b13 des zweiten Zahnrades 13 des Formzylinder 2 entspricht.
An den Seitengesellen 1 ist weiterhin ein Phasenverstellgetriebe 14 befestigt, welches mit den Zylindern 2, 4 zusammenwirkt. Dieses Phasenverstellgetriebe 14 ist als Zugmittelgetriebe, insbesondere als Zahnriemengetriebe, ausgebildet. Es besteht im wesentlichen aus einer ersten und einer zweiten Riemenscheibe 16, 17, die über einen Zahnriemen 18 zusammenwirken. Die erste Riemenscheibe 16 ist drehsteif mit dem zweiten, frei drehbaren Zahnrad 13 des Formzylinders 2, die zweite Riemenscheibe 17 ist drehsteif mit dem Zahnrad 12 der Übergabetrommel 4 verbunden. Das Zahnrad 12 der Übergabetrommel 4 und das frei drehbare Zahnrad 13 bzw. das feste Zahnrad 9 des Formzylinders 2 weisen ein gleich großes Übersetzungsverhältnis wie die Riemenscheiben 16, 17 des Phasenverstellgetriebes 14 auf. Im vorliegenden Fall beträgt das Übersetzungsverhältnis 1 zu 1, wobei auch jedes andere möglich ist.
Der Zahnriemen 18 wird mittels zweier Spannrollen 19, 21 von denen jeweils eine an einem Antriebstrum 22 und eine an einem Leertrum 23 des Zahnriemens 18 wirkt. Diese Spannrollen 19, 21 sind auf einer gemeinsamen Koppel 24 befestigt, wodurch ein Abstand a18 zwischen Leer- und Antriebstrum 22, 23 festgelegt wird. Durch Verkürzen dieses Abstandes a18 wird der Zahnriemen 18 gespannt. Eine Veränderung der Lage bezüglich einer von Formzylinder und Übergabetrommel 4 aufgespannten Ebene der Koppel 24 bewirkt eine Veränderung der jeweiligen Länge von Leer- bzw. Antriebstrum 22, 23 und somit eine Lagerveränderung der Drehwinkel von den beiden Riemenscheiben 16, 17 zueinander, d. h. eine Veränderung der Phasenlage.
Die Wirkweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird an einem Ausführungsbeispiel beschrieben.
In einer ersten bzw. zweiten Kontaktstelle 26, 27 der Zahnräder 9, 11 bzw. der Zahnräder 13, 11 von Form- und Druckzylinder 2, 3, sowie in einer Kontaktstelle 28 der Zahnräder 11, 12 von Druckzylinder 3 und Übergabetrommel 4 besteht Zahnspiel. Mittels des Phasenverstellgetriebes 14 kann eine Drehwinkelverschiebung, d. h. eine Verstellung in Umfangsrichtung, vom ersten Zahnrad 9 zum zweiten Zahnrad 13 des Formzylinders 2 koaxial erfolgen, was eine Beseitung des Zahnspieles zur Folge hat. Somit wirkt das zweite Zahnrad 13 des Formzylinders 2 als starrer Beiläufer.
Die Umfangsgeschwindigkeiten der Zahnräder 9, 11, 13 in den Kontaktstellen 26, 27 von Form- und Druckzylinder 2, 3 sind und bleiben dabei gleich groß.
Wird der Achsabstand a23 von Form- und Druckzylinder 2, 3 verändert, ändert sich das Zahnsplel. Über die Verstellung des Phasenverstellgetriebes 14 kann dies auch bei drehenden Zylindern kompensiert werden.
Das frei drehende Zahnrad 13 des Formzylinders 2 kann natürlich auch nur als Zahnsegment ausgebildet sein, wenn Zahnspielfreiheit nur an einer Stelle oder in einem Bereich des Umfangs gefordert wird.
Das dritte Zahnrad 12 muß nicht zum Antrieb eines Zylinders 4 dienen, sondern kann natürlich auch eine eigene, zylinderunabhängige Lagerung aufweisen.
Auch müssen die Riemenscheiben 16, 17 des Phasenverstellgetriebes 18 nicht direkt mit den Zahnrädern 12, 13 der Zylinder 2, 4 verbunden sein, es sind beliebige Zwischenräder und auch andere Durchmesser möglich. Hierbei ist aber gemeinsam, daß die Zahnräder 12, 13 der Zylinder 2, 4 und eventuell Zahnräder des Verstellgetriebes 18 in den Kontaktstellen 26, 27 von Form- und Druckzylinder 2, 3 gleich große Umfangsgeschwindigkeiten erzeugen.
Die Koppel 24 ist nach erfolgter Stellbewegung starr, nicht gefedert, z. B. mittels Gewindespindel, angeordnet. Somit wird das Zahnspiel formschlüssig beseitigt.
Teileliste
1
Seitengestell
2
Zylinder, Formzylinder
3
Zylinder, Druckzylinder
4
Zylinder, Übergabetrommel
5
-
6
Zapfen (2)
7
Zapfen (3)
8
Zapfen (4) 9 Zahnrad (2)
10
-
11
Zahnrad (3)
12
Zahnrad (4)
13
Zahnrad, drehbar; Zahnsegment (2)
14
Phasenverstellgetriebe
15
-
16
Riemenscheibe (14)
17
Riemenscheibe (14)
18
Zahnriemen (14)
19
Spannrolle (14)
20
-
21
Spannrolle (14)
22
Antriebstrum (18)
23
Leertrum (18)
24
Koppel (14)
25
-
26
Kontaktstelle, erste (9, 11)
27
Kontaktstelle, zweite (11, 13)
28
Kontaktstelle (11, 12)
a18
Abstand zwischen Antriebs- und Leertrum (22, 23)
a23
Achsabstand von Formzylinder (2) und Druckzylinder (3)
b9
Breite des Zahnrades (9)
b11
Breite des Zahnrades (11)
b13
Breite des Zahnrades (13)

Claims (8)

  1. Vorrichtung zum Beseitigen von Zahnspiel zweier direkt zusammenwirkender Zahnräder (9, 11) während der Drehbewegung, mit einem ersten Zahnrad (11), mit einer in Umfangsrichtung verstellbaren, zusätzlichen Verzahnung (13), die mit einem zweiten Zahnrad (9) zusammenwirkt, und die zusätzliche Verzahnung (13) des ersten Zahnrades (11) ist mittels eines als Zahnriemengetriebe ausgebildeten Phasenverstellgetriebes (14) bezüglich des zweiten Zahnrades (9) verstellbar angeordnet, das Zahnriemengetriebe besteht aus einer ersten und zweiten Riemenscheibe (16, 17), einem Zahnriemen (18) und zwei gekoppelten Spannrollen (19, 21), die gekoppelten Spannrollen (19, 21) sind derart verschiebbar angeordnet, daß diese eine Veränderung von einer jeweiligen Länge eines Leer- und Antriebstrumes (22, 23) des Zahnriemens (18) bewirken.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder (9, 11) an jeweils einem Zylinder (2, 3) einer Rotationsdruckmaschine angeordnet sind, die einen Abstand (a23) voneinander aufweisen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a23) der Zylinder (2, 3) veränderbar ist.
  4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (13) frei drehbar auf einem Zapfen (6) des ersten Zylinders (2) angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Riemenscheibe (16) des Phasenverstellgetriebes (14) drehsteif mit der Verzahnung (13) des ersten Zylinders (2) verbunden angeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein drittes Zahnrad (12) mit dem Zahnrad (11) des zweiten Zylinders (3) kämmend angeordnet ist, daß die zweite Riemenscheibe (17) des Phasenverstellgetriebes (14) drehsteif mit dem dritten Zahnrad (12) verbunden angeordnet ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (13) als Zahnsegment (13) ausgebildet ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (13) als Zahnrad (13) ausgebildet ist.
EP95116029A 1994-10-18 1995-10-11 Vorrichtung zum Beseitigen von Zahnspiel Expired - Lifetime EP0707958B1 (de)

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EP0707958A1 EP0707958A1 (de) 1996-04-24
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