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Die
Erfindung betrifft eine Greiferwagenführung in Auslagen
von Druckmaschinen. Die an einer umlaufenden Kette angeordneten
Greiferwagen mit Greifersystemen dienen zur Bogenübernahme
vom letzten Druckwerk einer Druckmaschine und zur Bogenübergabe
an den Bogenstapel der Auslage. Die Führung der Greiferwagen
erfolgt beidseitig in der Maschine mittels Kettenrädern/rollen
und Kettenführungsbahnen, wobei die Greiferwagen an der
umlaufenden Auslagekette angeordnet sind.
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Es
ist allgemein bekannt, dass die Greiferwagen durch zwei Ketten in
der Auslage angetrieben und geführt werden. Dabei werden
die Greiferwagen über Kettenbolzen direkt an der Kette
angelenkt, wodurch die Kette den Antrieb und die Abstützung
des Greiferwagens übernimmt.
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Bei
der Gestaltung von Greiferwagen wird eine flache Form angestrebt,
um aerodynamischen Anforderungen und den Einbaubedingungen zu genügen.
Dieser Leichtbau führt aber dazu, dass sich der Greiferwagen
bei Belastungen jeder Art verformt.
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Belastungen
treten besonders durch die heute üblichen hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten
auf. Bei der Umlenkung des Greiferwagens über gekrümmte
Kettenbahnabschnitte unterliegt der Greiferwagen hohen Fliehkräften,
die zu einer nach außen gerichteten Durchbiegung führen.
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Das
hat zur Folge, dass mit zunehmender Umlaufgeschwindigkeit die Kettenbolzen
des Greiferwagens und damit auch die zylindrisch ausgebildeten Kettenrollen
nicht mehr parallel auf der Kettenführungsbahn laufen,
sondern zunehmend schräg zueinander stehen. Die Kettenrollen
der Förderkette werden dadurch zu Kantenläufern.
Die Laufflächen der Kettenrollen und Kettenführungsbahn
verschleißen besonders schnell, verbunden mit steigender Geräuschentwicklung.
Die Kettenrollen können blockieren.
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Zur
Verminderung der erhöhten Reibungskräfte wird
in
DE 195 25 635 A eine
Wälzlagerabstützung für die Förderkette
in Bereichen erhöhter Belastung vorgeschlagen. Auftretende
Kräfte werden auf gesonderte Laufbahnen übertragen,
die mit dem Maschinengestell verbunden sind. Damit wird zwar die Belastung
der Kettenführungsbahn in diesem Bereich verringert, aber
die starke Geräuschentwicklung und der starke Verschleiß durch
die Durchbiegung des Greiferwagens werden nicht verhindert.
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In
DE 198 31 975 A wird
vorgeschlagen, die Kettenrollen auf dem Kettenbolzen, die mit dem
Greiferwagen verbunden sind, in zwei unabhängig voneinander
drehbare Kettenrollabschnitte aufzuteilen. Dadurch soll erhöhter
Verschleiß vermieden werden. Die Vorteile werden aber nur
wirksam in dem Förderbereich, in dem die Förderkette über
ein Kettenrad läuft.
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Aus
DE 198 48 453 A ist
schließlich ein Kettenförderer zum Transport von
Bogen in Druckmaschinen bekannt, der zwischen Förderkette
und Greiferwagen – hier als Greiferbrücke bezeichnet – quer zum
Greiferwagen eine Dehnungsfuge aufweist. Darüber hinaus
wird vorgeschlagen, die Verbindung zwischen Förderkette
und Greiferbrücke mittels eines zusätzlichen Drehgelenks
mit einer in Längsrichtung der Greiferbrücke orientierten
Gelenkachse herzustellen. Diese Maßnahmen sollen Axial-
und Torsionsverspannungen zwischen Kettenführungsbahn und
Förderkette vermeiden. Es tritt aber weiterhin hoher Verschleiß auf,
wenn bei hohen Umlaufgeschwindigkeiten durch Fliehkräfte
die Kettenrollen nicht mehr parallel auf den Kettenrollenbahnen
laufen. Außerdem ist der Lösungsvorschlag durch
die erforderlichen zusätzlichen Elemente relativ aufwändig.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Greiferwagenführung
so auszugestalten, dass auf einfache Weise der Verschleiß reduziert
und damit die Lebensdauer erhöht werden kann.
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Erfindungsgemäß wird
die Aufgabe durch eine Greiferwagenführung mit den Merkmalen
des 1. Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind
in den Unteransprüchen beschrieben.
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Hiermit
wird auf besonders einfache Weise eine Verkantung der Greiferwagenführung
vermieden. Auftretende Winkelfehler zwischen Mitnehmerbolzen tragende
Kettenrollen und Kettenführungsbahn durch die Durchbiegung
der Achse des Greiferwagens werden selbst bei extremer Durchbiegung des
Greiferwagens aufgefangen und führen nicht zu Beschädigungen
der Lager- bzw. Laufflächen. Die Belastung der Laufflächen
durch Körper mit balliger Kontur ist unabhängig
von der Durchbiegung der Achse, da sich die Kontaktgeometrie nicht ändert.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausformung einer für
die Kettenführung wirksamen Fläche wird eine gleichmäßige
Rotation der Rollen sichergestellt. Eine lange Lebensdauer der Greiferwagenführung bei
verbesserter Laufruhe wird gewährleistet.
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Wahlweise
können die Kettenrolle, die Lagerbuchse oder der Kettenbolzen
ballig ausgeformt sein. Dabei ist die Balligkeit so auf die Durchbiegung des
Greiferwagens bei Maximalgeschwindigkeit abgestimmt, dass kein Kantenlauf
eintritt. Durch Belastung kommt es zu einer Abplattung und damit
zu einer Berührungsfläche. Die Spannungen verteilen sich
auf dieser Berührungsfläche. Neben der Höhe der
Kraft und den Materialeigenschaften sind die Oberflä chenkonturen
der beteiligten Körper für die Lastverteilung
verantwortlich. Zur Erzielung einer möglichst großen
Kontaktfläche bei gleich bleibenden Materialeigenschaften
ist ein möglichst großer Radius von Vorteil. Bei
der Greiferwagenführung hat sich ein Radius von 100 bis
600 mm als vorteilhaft für die balligen Flächen
erwiesen.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin,
dass der den Greiferwagen tragende Kettenbolzen in einem Korrekturwinkel
zur Kettenführungsbahn angeordnet ist. Eine Durchbiegung
des Greiferwagens durch die Fliehkräfte bewirkt, dass sich
Korrekturwinkel und Durchbiegung durch die Fliehkräfte
weitgehend kompensieren. Die Greifer des Greiferwagens werden dadurch
in eine Ebene gebracht.
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Eine
andere Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, dass
die Kettenrollen derart asymmetrisch ballig ausgeformt sind, dass
der maximale Rollendurchmesser in Richtung Rollenaußenseite
verschoben ist. Diese Maßnahme soll auch bei abgesetzten
Kettenschienen im Bereich des Eingriffs des Kettenrades in die Kettenführungsbahn
ein Kantenlauf der Förderkette sicher vermeiden.
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Üblich
ist die Anlenkung des Greiferwagens an die Förderkette
mittels zweier Kettenbolzen. Dadurch werden Kippbewegungen des Greiferwagens vermieden.
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sieht nun vor,
den Greiferwagen je Maschinenseite mit drei Kettenrollen zu führen. Dabei
sind zwei der Kettenrollen in einem Doppelhebel drehbar gelagert.
Der Doppelhebel weist eine zylindrische Bohrung auf, in der ein
ballig geformter, den Greiferwagen tragender Kettenbolzen gelagert ist.
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Mit
dieser Gestaltung verfügt der Greiferwagen über
einen weiteren Freiheitsgrad. Es gestattet ein Drehen des Doppelhebels
bei Belastung des Greiferwagens und vermeidet dadurch zusätzliche Verspannungen
in axialer Richtung, die sich in Form von Torsion des Greiferwagens
auswirken.
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Vorteilhaft
ist es, die Teile der Förderkette, die hohem Verschleiß ausgesetzt
sind, mit einer Verschleißschutzschicht zu versehen. Besonders
bewährt hat sich eine Schicht aus superhartem tetragonal
gebundenem amorphem Kohlenstoff. Diese Schicht besitzt ein ausgezeichnetes
Reib-Gleit-Verhalten, welches durch einen Reibwert < 0,1 ohne Schmiermittel
bzw. durch einen Reibwert < 0,02
bei reduziertem Schmiermitteleinsatz gekennzeichnet ist, und zeigt
eine hohe Beständigkeit gegen abrasiven Verschleiß.
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Im
Folgenden soll die Erfindung näher erläutert werden.
Die dazugehörigen Zeichnungen stellen dabei dar:
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1:
Abschnitt einer Förderkette mit erfindungsgemäßer
Lagerung des Greiferwagens mit ballig ausgeformten Kettenrollen
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2:
wie 1, aber Außenfläche Lagerbuchse ballig ausgeformt
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3:
wie 1, aber Außenfläche Kettenbolzen ballig ausgeformt
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4:
wie 1, aber mit axial-asymmetrisch ballig ausgeformten Kettenrollen
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5:
wie 1, aber mit Korrekturwinkel zwischen Kettenbolzen und Kettenführungsbahn
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6:
ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Führung über
drei Kettenrollen erfolgt
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1 zeigt
einen Greiferwagen 1, der von einem Kettenbolzen 2 einer
Förderkette 3 in Form einer Rollenkette getragen
und geführt wird. Die Förderkette 3 wird
durch Kettenräder (nicht dargestellt) umgelenkt und ist
zwischen den Umlenkungen in Kettenführungsbahnen 4 geführt.
Die Förderkette 3 weist eine Vielzahl von Kettenrollen 5 auf,
die auf Kettenbolzen 2 drehbar angeordnet sind und auf
den Kettenführungsbahnen 4 abrollen. Die Kettenbolzen 2 mit
darauf angeordneten Kettenrollen 5 sind kontinuierlich über
Innenlaschen 6 und Außenlaschen 7 zu einer
endlosen Kette verbunden. Während die Außenlaschen 7 fest
auf dem Kettenbolzen 2 angeordnet sind, sind die Innenlaschen 6 auf
einer Lagerbuchse 8 befestigt, die gleichzeitig als Abstandshalter
für die sich parallel gegenüberliegenden Innenlaschen 6 eines
Kettengliedes dient. Zwischen den Innenlaschen 6 ist auf
der Lagerbuchse 8 eine Kettenrolle 5 angeordnet,
die frei drehbar auf der Lagerbuchse 8 ist. In diesem Ausführungsbeispiel
sind die Kettenrollen 5 der Greiferwagenführung
ballig ausgeformt, d. h. der Durchmesser der Kettenrolle 5 reduziert
sich von der Mittelebene aus zum Randbereich. Dabei kann es von
Vorteil sein, nicht nur die Kettenrolle 5 des den Greiferwagen 1 tragende
Kettenbolzens 2 ballig auszuformen, sondern darüber
hinaus auch ein oder mehrere Kettenrollen 5 vor und nach dem
den Greiferwagen 1 tragenden Kettenbolzen 2.
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2 und 3 zeigen
die Varianten, dass die Außenfläche der Lagerbuchse 8 oder
des Kettenbolzens 2 ballig ausgeführt sind.
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In 4 ist
die Kettenrolle 5 asymmetrisch ballig ausgeformt. Der maximale
Rollendurchmesser ist in Richtung Rollenaußenseite verschoben.
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Eine
andere Ausführungsform ist in 5 dargestellt.
Hierbei sind die Kettenbolzen 2, die den Greiferwagen 1 tragen,
im unbelasteten Zustand bereits mit einem Korrekturwinkel zur Kettenführungsbahn 4 angeordnet.
Der Greiferwagen 1 weist dadurch in Axialrichtung eine
Linie auf, die der bei Betrieb zu erwartenden Biegelinie entgegengesetzt
ist. Dadurch wird im Betrieb infolge der Durchbiegung des Greiferwagens 1 durch
die Flieh kräfte nahezu wieder eine Parallelstellung zur
Kettenführungsbahn 4 erzielt. Ein weiterer Vorteil
dieser Ausführungsform ist, dass damit ideale Bedingungen
für die Bogenübergabe geschaffen werden. Der Korrekturwinkel
der Kettenbolzen 2 und die ballig ausgeformten, für
die Kettenführung wirksamen Flächen müssen
so zueinander abgestimmt werden, dass auch bei maximaler Maschinengeschwindigkeit
ein Kantenlauf vermieden wird. Der Korrekturwinkel liegt im Bereich
von 0,2° bis 0,6°.
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6 zeigt
eine Ausführungsvariante, bei der die Greiferwagenführung
einen weiteren Freiheitsgrad aufweist. Der Greiferwagen 1 ist über
zwei Kettenbolzen 2 an die Auslagekette angelenkt.
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Dabei
ist zum einen eine Kettenrolle 5 auf einem Kettenbolzen 2 ballig
ausgeformt und zum anderen ein Kettenbolzen 2 selbst ballig
ausgeformt. Der ballig ausgeformte Kettenbolzen 2 ist in
einer zylindrischen Bohrung 9 in einem Doppelhebel 10 gelagert, der
sich über zwei im Doppelhebel 10 angeordnete, zylindrisch
geformte Kettenrollen 5 auf der Kettenführungsbahn 4 abstützt.
Somit wird der Greiferwagen 1 auf jeder Maschinenseite
von drei Kettenrollen 5 auf der Kettenführungsbahn 4 geführt.
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Der
Abstand der beiden Kettenbolzen 2 sowie der beiden Kettenrollen 5 im
Doppelhebel 10 zueinander ist größer
als eine Teilung der Förderkette. Dabei wird der Abstand
so gewählt, dass sich beim Auflaufen der Förderkette
auf ein Kettenrad die dem nachlaufenden Kettenbolzen 2 zugeordnete
Kettenrolle 5 einen Abstand von zwei Teilungen aufweist und
der Abstand zwischen den beiden Kettenrollen 5 ebenfalls
zwei Teilungen aufweist. Die Kettenbolzen 2 sind über
eine verlängerte Sonderaußenlasche 11 miteinander
verbunden. Im Bereich der Kettenrolle 5 des Doppelhebels 10 weist
die Sonderaußenlasche 11 eine Aussparung 12 auf.
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Der
Greiferwagen 1 wird dadurch über einen verlängerten
Abschnitt abgestützt und die Kräfte auf eine größere
Anzahl von Lagerstellen verteilt.
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Diese
Ausführungsform ist deshalb besonders für großformatige
Druckmaschinen geeignet, bei der große Greiferöffnungskräfte
ein großes Kippmoment auf den Greiferwagen 1 verursachen.
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Es
ist vorteilhaft, wenn die Mitte des ballig ausgeformten Kettenbolzens 2 im
Doppelhebel 10 zum Schwerpunkt des Greiferwagens 1 annähernd/gleich
in idealer Linie normal über der Kettenführungsbahn 4 angeordnet
ist.
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Die
Kettenrollen 5 im Doppelhebel 10 sind vorzugsweise
wälzgelagert ausgeführt.
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Zur
Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung:
Der
Greiferwagen 1 biegt sich bei hoher Maschinendrehzahl durch.
Die Folge sind Winkelfehler zwischen der Längsachse des
Greiferwagens 1 und der Kettenführungsbahn 4.
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Durch
die erfindungsgemäße ballige Ausformung einer
für die Kettenführung wirksamen Fläche zwischen
Kettenbolzen 2 und Kettenführungsbahn 4 wird
der Greiferwagen 1 auch bei hohen Maschinengeschwindigkeiten
verkantungsfrei über die Kettenführungsbahn 4 und
Kettenrad geführt.
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- 1
- Greiferwagen
- 2
- Kettenbolzen
- 3
- Förderkette
- 4
- Kettenführungsbahn
- 5
- Kettenrolle
- 6
- Innenlasche
- 7
- Außenlasche
- 8
- Lagerbuchse
- 9
- Zylindrische
Bohrung
- 10
- Doppelhebel
- 11
- Sonderaußenlasche
- 12
- Aussparung
der Sonderaußenlasche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19525635
A [0006]
- - DE 19831975 A [0007]
- - DE 19848453 A [0008]