CN113874216A - 夹紧轴、印刷滚筒单元及操作夹紧轴的方法 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于旋转地驱动的部件（14）的夹紧轴（12）。其包括至少一个流体腔室（28a，28b），所述流体腔室位于轴体（16）内并且被活塞（30a，30b）和滚筒部（32a，32b）限定。另外，流体腔室（28a，28b）被弹性的夹紧区域（24a，24b）限定，当活塞（30a，30b）和滚筒部（32a，32b）处于第一相对位置时，夹紧区域（24a，24b）具有第一直径，当活塞（30a，30b）和滚筒部（32a，32b）处于第二相对位置时，夹紧区域（24a，24b）具有第二直径。此外，设置了预紧单元（38），其使活塞（30a，30b）和滚筒部（32a，32b）朝所述第二相对位置被偏压。再者，介绍了包括那样的夹紧轴（12）的印刷机的印刷滚筒单元（10）。也说明了操作夹紧轴（12）的方法。

Description

夹紧轴、印刷滚筒单元及操作夹紧轴的方法

技术领域

本发明涉及用于旋转地驱动的部件的夹紧轴，其包括可绕轴线旋转的轴体，至少一个流体腔室，所述流体腔室位于所述轴体内并且被注入预定分量的流体，其中所述流体腔室被至少一个活塞的活塞表面和滚筒部限定，所述活塞位于所述轴体内，所述滚筒部可相对于彼此移动使得所述流体腔室的体积可通过相对于所述滚筒部移动所述活塞来进行调整，其中所述轴体包括至少一个弹性夹紧区域，所述弹性夹紧区域限定所述流体腔室，以及其中当所述活塞和所述滚筒部处于第一相对位置时，所述夹紧区域具有第一直径，而当所述活塞和所述滚筒部处于第二相对位置时，所述夹紧区域具有第二直径，所述第二直径比所述第一直径大。

再者，本发明涉及包括那样的夹紧轴的印刷机的印刷滚筒单元。

此外，本发明涉及操作上述类型的夹紧轴的方法。

背景技术

该夹紧轴以及配备了该夹紧轴的印刷滚筒单元在本技术领域中是已知的。操作夹紧轴的方法同样地在本技术领域中是已知的。

该夹紧轴的功能基于选择性地加压流体，这导致轴的夹紧区域的弹性扩张。这样，印刷滚筒或任何其他旋转地驱动的部件可被夹紧到轴。可通过减压流体来把旋转地驱动的部件从轴松开，这导致夹紧区域直径的缩短。

注意到的是流体是可压缩的或不可压缩的。就不可压缩的流体而言，流体腔室的体积将维持大致恒定，其中因第一相对位置与第二相对位置之间的体积差所致的体积改变大致等于因夹紧区域的弹性变形所致的体积改变。就可压缩的流体而言，与第二相对位置相关联的流体腔室的体积小于与活塞和滚筒部的第一相对位置相关联的流体腔室的体积。

在这情况下，第一相对位置大致对应流体的压力泄放状态，亦即流体大致处于环境压力。

流体通常是液压介质，例如液压油。

流体通常通过移动活塞而受压，其中活塞可通过把螺杆或耦接到螺杆的主轴致动而被手动地驱动。为了这样做，使用了工具，例如螺丝刀。此过程是可逆转的，亦即流体通过把活塞朝相反方向移动而被减压。

发明内容

本发明的目的在于进一步改良这样的夹紧轴。特别是夹紧轴的操作应易于自动化。

以上问题藉由上述类型的夹紧轴得以解决，其中夹紧轴还包括至少一个预紧单元，其中所述预紧单元施加预紧力于所述活塞和/或所述滚筒部上使得所述活塞和所述滚筒部朝所述第二相对位置被偏压。换言之，所述夹紧轴经预紧进入夹紧状态。因此，无需外力或外能以把所述夹紧轴带到夹紧状态，在夹紧状态所述夹紧区域被弹性地扩张。为了把所述夹紧轴带到松开状态，预紧力必须由外力或外能有效地对抗。因此，已知的夹紧轴的工作原理被颠倒。由于所述预紧单元在所述夹紧轴内提供预紧力，促进了夹紧过程的自动化。

所述第一相对位置和所述第二相对位置可通过三个可能的情况取得。在第一个可能的情况，所述活塞被移动并且对应的滚筒部是静止的。在这情况下，所述滚筒部可与所述轴体一体成形或可形成为一个独立部件。在第二个可能的情况，所述活塞是静止的而所述滚筒部被移动。在第三个可能的情况，所述活塞和所述滚筒部皆被移动。在第二和第三个可能的情况，所述滚筒部必须被形成为独立部件，因此不会作为所述轴体的一部分。

根据本发明的夹紧轴，夹紧轴线和活塞轴线可以是同轴的。此变体尤其是适用于以高速旋转的夹紧轴，因为同轴定位导致旋转地平衡的夹紧轴。当然，也可以非同轴方式布置所述夹紧轴线和所述活塞轴线。这可带来包装上的优点，亦即这样的夹紧轴只占用小量的安装空间。

原则上，所述预紧力可按照特定应用情况来选择。在印刷机领域，流体可被加压到200巴或以上。预紧力将被相应地选择。

根据一个实施例，所述夹紧轴包括两个流体腔室，每个流体腔室位于所述轴体内并且被注入预定分量的流体，其中所述流体腔室的每一个被一个活塞的活塞表面和滚筒部限定，所述活塞位于所述轴体内，所述滚筒部可相对于彼此移动使得所述流体腔室的体积可通过相对于所述滚筒部移动所述活塞来进行调整，其中所述轴体包括两个弹性夹紧区域，每个弹性夹紧区域限定所述流体腔室中的一个，其中当对应的活塞和对应的滚筒部处于第一相对位置时，所述夹紧区域具有第一直径，而当对应的活塞和对应的滚筒部处于第二相对位置时，所述夹紧区域具有第二直径，所述第二直径比所述第一直径大，以及其中所述预紧单元位于所述活塞之间或所述滚筒部之间，并且施加预紧力于所述活塞或所述滚筒部上使得每所述活塞的每一个和所述对应的滚筒部的每一个朝所述第二相对位置被偏压。这样的夹紧轴可在两个夹紧区域夹紧旋转地驱动的部件，这导致所述夹紧轴与所述旋转地驱动的部件之间非常可靠的耦合。由于两个活塞共用一个预紧单元，所述夹紧轴是相对地轻巧和紧凑的。

优选地，所述两个活塞的活塞轴线是同轴的。

所述流体腔室可经由位于所述轴体内的流体连接管路流体连接。因此，两个流体腔室内的压力可利用活塞中的任何一个来调整。这意味着可以仅通过致动一个活塞或滚筒部来夹紧或从所述夹紧轴松开旋转地驱动的部件。因此，该受驱动的部件以高度可靠的方式被耦合到所述夹紧轴，并且所述夹紧轴易于操作。

有利地，与每个活塞相关联的紧靠面设于所述轴体中，当处于所述第二相对位置时每个活塞紧靠相应的紧靠面。因此，所述活塞朝夹紧方向的移动受到限制。因此，可通过设置这样的紧靠面来调整最大夹紧力或最大夹紧扭矩。因此，具稳定夹紧力的可靠夹紧得到保证。

根据一种变体，所述预紧单元包括弹簧组件。这样的弹簧组件可以是碟形弹簧组件或螺旋弹簧组件。也可以使用气压弹簧。就此变体而言，所述弹簧组件也可称为能量储蓄器，因为所述弹簧储存了提供所述流体腔室的第二体积的所需能量(亦即夹紧所述旋转地驱动的部件的所需能量)。该弹簧组件易于安装并且操作表现可靠。

所述夹紧区域的每一个可与所述轴体一体成形，或每个夹紧区域可设有设于所述轴体上的可弹性变形的套筒。这两个替代方案允许把所述旋转地驱动的部件可靠地夹紧到所述夹紧轴。

所述轴体可包括至少一个轴承界面，所述夹紧轴可由所述轴承界面可旋转地支撑，所述轴体优选地包括两个轴承界面。所述轴承界面优选地位于所述夹紧轴的轴向端部。所述轴承界面可实质上形成为筒状物或锥形部分。

所述轴体也可包括至少一个驱动界面，所述夹紧轴可由所述驱动界面可旋转地驱动。所述驱动界面可形成为用于齿轮或滑轮的安装界面。

在一个替代方案中，所述活塞中的至少一个和/或与所述活塞配合的所述滚筒部包括致动界面，外力可由所述致动界面施加于所述活塞和/或所述滚筒部以对抗所述预紧力，使得所述活塞中的至少一个和对应的滚筒部处于所述第一相对位置。换言之，一种力经由所述致动界面被施加于所述活塞或所述滚筒部以对抗所述预紧力。因此，所述夹紧轴处于松开状态，在该松开状态所述旋转地驱动的部件并非耦接到所述夹紧轴。所述夹紧轴的致动可包括对所述致动界面施加推力、拉力或扭矩。这种形式的致动可容易地自动化。

优选地，所述致动界面设于接近所述轴体的轴向端部处。就此而言，所述致动界面可轴向地从所述夹紧轴突出或可位于设于所述轴体的轴向端部的凹槽。在两个替代方案中，所述致动界面是容易触及的以进行手动致动或自动化的致动。

此外，上述问题藉由上述类型的印刷滚筒单元得以解决，所述印刷滚筒单元包括根据本发明的夹紧轴。在这样的印刷滚筒单元中，印刷滚筒或适配器可选择性地经由上述夹紧机构耦接到所述夹紧轴。就此而言，印刷滚筒指在印刷机中使用的所有种类的滚筒，尤其是柔版印刷机的印版滚筒。

上述问题也藉由操作上述类型的夹紧轴的方法得以解决，其中当所述夹紧轴不被致动时，所述夹紧轴处于夹紧状态，而当所述夹紧轴被致动时，所述夹紧轴处于松开状态。因此，已知的夹紧轴的操作原理被颠倒。如上文已经解释的那样，这促进了该夹紧滚筒的自动化。

可通过沿着所述夹紧轴的轴向方向拉动致动界面、沿着所述夹紧轴的轴向方向推动致动界面、或绕所述夹紧轴的轴向方向转动致动界面，来把所述夹紧轴致动。这样的致动动作可手动地或自动地进行，例如利用机器人或其他特定致动单元。

附图说明

现在参考附图所示的两个实施例来说明本发明。附图中，

-图1示出了根据本发明的印刷滚筒单元，其包括根据本发明的夹紧轴，所述夹紧轴可利用根据本发明的操作夹紧轴的方法来操作，

-图2图1的印刷滚筒的放大视图，其中删掉了印刷滚筒的中间部分，

-图3图1和图2的印刷滚筒的进一步放大视图，其中删掉了印刷滚筒的中间部分，

-图4根据本发明的印刷滚筒单元的另一实施例的示意性视图。

具体实施方式

图1示出了印刷机的印刷滚筒单元10，其包括夹紧轴12和旋转地驱动的部件14。

在所示示例中，旋转地驱动的部件14是印刷滚筒，例如柔版印刷机的印版滚筒或用于这样的印刷滚筒的适配器。

夹紧轴12包括可绕轴线18旋转的轴体16。

它可在印刷机内藉由两个轴承界面20a，20b被旋转地支撑，两个轴承界面20a，20b位于轴体16的相应的轴向端部16a，16b。所述轴承界面形成为所述示例中示出的锥形部分。

为了旋转地驱动夹紧轴12，轴体16配备了仅示意性地示出的驱动界面12。

部件14经由两个夹紧区域24a，24b被夹紧到夹紧轴12。在夹紧区域24a，24b中，设置了可弹性变形的套筒26a，26b，其分别限定了流体腔室28a，28b。

流体腔室28a，28b位于轴体16内，并且均被注入预定分量的流体，例如液压油。

取决于相应的流体腔室28a，28b内的流体的压力，套筒26a，26b变形以具有第一直径或第二直径，所述第二直径比所述第一直径大。

因此，如果夹紧区域24a，24b具有第二直径时，部件14被夹紧到夹紧轴12，和/或如果夹紧区域24a，24b具有第一直径时，部件14可相对于夹紧轴12被轴向地和/或旋转地移动。

该直径的改变通过改变相应的流体腔室28a，28b内的压力来实现。因此，如果流体腔室28a，28b被加压，取得所述第一直径，以及如果流体腔室28a，28b被减压(亦即流体腔室28a，28b大致处于环境压力之下)，取得所述第二直径。

为了对流体腔室28a，28b加压，每个流体腔室28a，28b也由位于轴体16内的相应的活塞30a，30b的活塞面和相应的滚筒部32a，32b限定。每个活塞30a，30b可相对于对应的滚筒部32a，32b移动，其中如所述示例所示，所述活塞可沿着活塞轴线移动，所述活塞轴线对应轴线18。滚筒部32a，32b形成为所述示例所示的独立部件，但轴向地且旋转地固定在轴体16内。或者，滚筒部32a，32b可形成为轴体16的部分。

因此，在流体腔室28a，28b中的一个的减压状态中，对应的活塞30a，30b和滚筒部32a，32b处于第一相对位置。

在流体腔室28a，28b中的一个的加压状态中，对应的活塞30a，30b和滚筒部32a，32b处于第二相对位置。

此外，紧靠面34a，34b形成在滚筒部32a，32b的每一个之上，其中紧靠面34a，34b的每一个与活塞30a，30b中的一个相关联，而当对应的活塞30a，30b和滚筒部32a，32b处于所述第二相对位置时，相应的活塞30a，30b紧靠相关联的紧靠面34a，34b。

在活塞30a，30b上形成了反紧靠面36a，36b。

夹紧轴12还包括预紧单元38，预紧单元38经形成使得其施加预紧力于两个活塞30a，30b上，使得活塞30a，30b朝所述第二相对位置被偏压。

在图1至图3所示的示例中，预紧单元38用于活塞30a，30b两者并且位于两者之间。

预紧单元38包括弹簧组件40，弹簧组件40是所示示例中的碟形弹簧布置。

为了能够把夹紧轴12的操作原理应用于夹紧轴12的不同长度，活塞30b经由杆42连接到所述预紧单元。因此，可通过改变杆42的长度来调整夹紧轴12的长度。夹紧轴12的其余部分，尤其是活塞30a，30b和流体腔室28a，28b无须被改变。

此外，流体腔室28a，28b经由流体连接管路44流体连接。

在所示示例中，流体连接管路44是位于轴体16内的径向孔。

如将在下文说明，流体连接管路44使得可仅通过致动活塞30a，30b中的一个来把活塞30a，30b和滚筒部32a，32b的两个组合放置在所述第一相对位置。这意味着可通过仅致动一个单体活塞30a，30b来把夹紧轴12置于松开状态。

为该目的，两个活塞30a，30b包括致动界面46a，46b，致动界面46a，46b被实现为相应的活塞30a，30b的轴向端部面。这端部面设于轴体16的轴向端部并且因此易于触及以进行致动。

因此，如果致动界面46a，46b中的一个被手动地或自动地推动，两个流体腔室28a，28b中的压力下降。

因为由流体的压力引起的力被由预紧单元38引起的预紧力抵消，实际上两个活塞30a，30b被致动以及活塞30a，30b也非直接地被致动移向夹紧轴12的轴向上的中间处，从而取得所述第一相对位置。

概括而言，如果夹紧轴12不被致动，夹紧轴12处于夹紧状态，而如果夹紧轴12通过推动致动界面46a，46b中的至少一个而被致动，夹紧轴12处于松开状态。当然，所述松开状态也可通过在两个致动界面46a，46b上进行推动来实现。

图4示出印刷滚筒单元10的第二实施例，这与图1至图3的实施例的分别在于使用了不同的夹紧轴。下文中，只会说明与该第一实施例之间的差异。将利用已经用于图1至图3的相同的参考标记来标明对应的部件，适当时在图4中省略后缀。

实质上，图4的实施例与图1至图3的实施例的分别在于仅有一个单体活塞30以及与活塞30配合的一个单体滚筒部32。两者限定单体流体腔室28以及可在轴体16内移动。

与图1至图3的示例相比，单体流体腔室28与两个夹紧区域24a，24b相关联。更准确而言，单体流体腔室28受两个可弹性变形的套筒26a，26b限定。为此目的，流体腔室28包括轴体16中的轴向孔48。

预紧单元38使活塞30偏压滚筒部32。

根据图4的夹紧轴12可如下操作。

如果夹紧轴12通过在活塞30的致动界面46a上或滚筒部32的致动界面46b上推动而被致动，活塞30和滚筒部32将逆着预紧单元38的预紧力相对于彼此移动。

这样，流体腔室28内的流体将被减压，以及套筒26a，26b的直径将被弹性地缩短。因此，夹紧轴12将达到松开状态。

如果致动界面46a，46b中没有一个被推动，夹紧轴12处于其夹紧状态。

Claims (13)

1.一种用于旋转地驱动的部件（14）的夹紧轴（12），其包括

可绕轴线（18）旋转的轴体（16），

至少一个流体腔室（28，28a，28b），所述流体腔室位于所述轴体（16）内并且被注入预定分量的流体，

其中所述流体腔室（28，28a，28b）被至少一个活塞（30，30a，30b）的活塞表面和滚筒部（32，32a，32b）限定，所述活塞位于所述轴体（16）内，所述滚筒部可相对于彼此移动使得所述流体腔室（28，28a，28b）的体积可通过相对于所述滚筒部（32，32a，32b）移动所述活塞（30，30a，30b）来进行调整，

其中所述轴体（16）包括至少一个弹性夹紧区域（24，24a，24b），所述弹性夹紧区域限定所述流体腔室（28，28a，28b），

其中当所述活塞（30，30a，30b）和所述滚筒部（32，32a，32b）处于第一相对位置时，所述夹紧区域（24，24a，24b）具有第一直径，而当所述活塞（30，30a，30b）和所述滚筒部（32，32a，32b）处于第二相对位置时，所述夹紧区域（24，24a，24b）具有第二直径，所述第二直径比所述第一直径大，

其特征在于

所述夹紧轴（12）还包括至少一个预紧单元（38），

其中所述预紧单元（38）施加预紧力于所述活塞（30，30a，30b）和/或所述滚筒部（32，32a，32b）上使得所述活塞（30，30a，30b）和所述滚筒部（32，32a，32b）朝所述第二相对位置被偏压。

2.根据权利要求1所述的夹紧轴（12），其包括

两个流体腔室（28，28a，28b），每个流体腔室位于所述轴体（16）内并且被注入预定分量的流体，

其中所述流体腔室（28，28a，28b）的每一个被活塞（30，30a，30b）的活塞表面和滚筒部（32，32a，32b）限定，所述活塞位于所述轴体（16）内，所述滚筒部可相对于彼此移动使得所述流体腔室（28，28a，28b）的体积可通过相对于所述滚筒部（32，32a，32b）移动所述活塞（30，30a，30b）来进行调整，

其中所述轴体（16）包括两个弹性夹紧区域（24，24a，24b），每个弹性夹紧区域限定所述流体腔室（28，28a，28b）中的一个，

其中当对应的活塞（30，30a，30b）和对应的滚筒部（32，32a，32b）处于第一相对位置时，所述夹紧区域（24，24a，24b）具有第一直径，而当对应的活塞（30，30a，30b）和对应的滚筒部（32，32a，32b）处于第二相对位置时，所述夹紧区域（24，24a，24b）具有第二直径，所述第二直径比所述第一直径大，以及

其中所述预紧单元（38）位于所述活塞（30，30a，30b）之间或所述滚筒部（32，32a，32b）之间，并且施加预紧力于所述活塞（30，30a，30b）或所述滚筒部（32，32a，32b）上使得所述活塞（30，30a，30b）的每一个和所述对应的滚筒部（32，32a，32b）的每一个朝所述第二相对位置被偏压。

3.根据权利要求2所述的夹紧轴（12），其特征在于，所述流体腔室（28，28a，28b）经由位于所述轴体（16）内的流体连接管路（44）流体连接。

4.根据前述权利要求中任一项所述的夹紧轴（12），其特征在于，与每个活塞（30，30a，30b）相关联的紧靠面（34，34a，34b）设于所述轴体（16）中，当处于所述第二相对位置时每个活塞（30，30a，30b）紧靠相应的紧靠面（34，34a，34b）。

5.根据前述权利要求中任一项所述的夹紧轴（12），其特征在于，所述预紧单元（38）包括弹簧组件（40）。

6.根据前述权利要求中任一项所述的夹紧轴（12），其特征在于，所述夹紧区域（24，24a，24b）的每一个与所述轴体（16）一体成形，或其特征在于每个夹紧区域（24，24a，24b）设有设于所述轴体（16）上的可弹性变形的套筒（26，26a，26b）。

7.根据前述权利要求中任一项所述的夹紧轴（12），其特征在于，所述轴体（16）包括至少一个轴承界面（20，20a，20b），所述夹紧轴（12）可由所述轴承界面可旋转地支撑，所述轴体（16）优选地包括两个轴承界面（20，20a，20b）。

8.根据前述权利要求中任一项所述的夹紧轴（12），其特征在于，所述轴体（16）包括至少一个驱动界面（22），所述夹紧轴（12）可由所述驱动界面可旋转地驱动。

9.根据前述权利要求中任一项所述的夹紧轴（12），其特征在于，所述活塞（30，30a，30b）中的至少一个和/或与所述活塞（30，30a，30b）配合的所述滚筒部（32，32a，32b）包括致动界面（46，46a，46b），外力可由所述致动界面施加于所述活塞（30，30a，30b）和/或所述滚筒部（32，32a，32b）以对抗所述预紧力，使得所述活塞（30，30a，30b）中的至少一个和对应的滚筒部（32，32a，32b）处于所述第一相对位置。

10.根据权利要求9所述的夹紧轴（12），其特征在于，所述致动界面（46，46a，46b）设于接近所述轴体（16）的轴向端部处。

11.印刷机的印刷滚筒单元（10）包括根据前述权利要求中任一项所述的夹紧轴（12）。

12.一种操作用于旋转地驱动的部件（14）的夹紧轴（12）的方法，

其特征在于，如果所述夹紧轴（12）没有被致动，所述夹紧轴（12）处于夹紧状态以及

在于如果所述夹紧轴（12）被致动，所述夹紧轴（12）处于松开状态。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，通过沿着所述夹紧轴（12）的轴向方向拉动致动界面（46，46a，46b）、沿着所述夹紧轴（12）的轴向方向推动致动界面（46，46a，46b）、或绕所述夹紧轴（12）的轴向方向转动致动界面（46，46a，46b），来把所述夹紧轴（12）致动。

Images