DE10023742C2 - Formzylinder einer Druckmaschine mit auswechselbaren Druckhülsen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Formzylinder einer Druckmaschine mit einem zylindri­ schen Grunddorn und einer auswechselbaren zylindrischen Druckhülse.

Aus der EP 0 366 395 B1 ist bereits ein Formzylinder einer Druckmaschine be­ kannt, der aus einer einheitlich zylindrisch geformten Druckhülse und einem ent­ sprechenden Grunddorn besteht. Die zylindrisch geformte Druckhülse besteht aus einem nichtmetallischen Material und ist einfach auf dem Grunddorn montierbar, wobei die Druckhülse nach erfolgter Montage auf dem Grunddorn im wesentlichen luftdicht ist und nahtlose zylinderförmige Innen- und Außenwandflächen aufweist, wobei der Durchmesser der Druckhülse durch Einleiten von Druckluft zwischen die Innenwandfläche der Druckhülse und die Außenwandfläche des Grunddorns ex­ pandierbar und durch Entfernen der Druckluft kontrahierbar ist.

Die nichtmetallische Druckhülse besteht in der Regel aus mehreren Lagen, die je­ weils aus unterschiedlichen Kunststoffen gebildet sind. Häufig wird als mittlere Lage ein Kunststoffschaum verwendet, der mehrere Zentimeter dick sein kann. Während des Druckens kann diese flexible Druckhülse bei bestimmten Drehzahlen in Schwingungen versetzt werden, so daß das Druckbild während des Druckens leicht verwischt werden kann. Zwar sind diese Verwischungen in einer Vielzahl von An­ wendungsfällen so geringfügig, daß sie hingenommen werden können. Sollte es aber auf ein besonders scharfes Druckbild ankommen, erweisen sich diese nicht­ metallischen Druckhülsen als nicht geeignet. In diesem Fall muß auf Druckhülsen aus Metall zurückgegriffen werden, die allerdings nicht mehr auf den vorhandenen zylindrischen Grunddorn aufziehbar sind, da ihre Flexibilität nicht ausreicht, sie mittels Druckluft aufzuziehen.

Allerdings ist es bereits aus der DE 33 09 815 C2 bekannt, wie metallische Druck­ hülsen auf einem zylindrischen Grunddorn auswechselbar aufgenommen werden können. Dieser Grunddorn ist aber wiederum nicht geeignet, die nichtmetallischen Druckhülsen aufzunehmen. Es müssen daher bislang unterschiedliche Grunddorne für verschiedene Druckhülsentypen bereit gehalten werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Einsatzmöglichkeiten eines Formzylinders einer Druckmaschine zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Formzylinder gemäß der Merk­ malskombination des Anspruchs 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Formzylinder ei­ ner Druckmaschine weist einen zylindrischen Grunddorn und eine auswechselbare zylindrische Druckhülse auf, wobei wahlweise eine Druckhülse aus einem nicht­ metallischen Material oder eine Druckhülse aus Metall aufziehbar ist. Der Durch­ messer der Druckhülse aus nichtmetallischem Material ist durch Einleiten von Druckluft zwischen der Innenwandfläche der Druckhülse und der Außenwandfläche des Grunddorns expandierbar und durch Entfernen des Druckfluids kontrahierbar. Demgegenüber ist die Druckhülse aus Metall mit ihren eigens vorgesehenen bei­ den Lagerbuchsen auf entsprechende grunddornseitig vorgesehene hydraulisch beaufschlagbare Dehnspannhülsen aufspannbar.

Mit diesem erfindungsgemäßen Formzylinder kann mittels eines universellen Grunddorns je nach Anforderungen an das Druckbild nach Wahl je eine Druckhülse aus nichtmetallischem Material oder eine Druckhülse aus Metall aufgezogen wer­ den.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den sich an den Hauptanspruch anschließenden Unteransprüchen.

Hier ergibt sich als besonders vorteilhaft ein Grunddorn, der einerseits von einem Luftkanalsystem zur Erzeugung des Druckluftpolsters, das zum Aufschieben der nichtmetallischen Druckhülsen dient, und andererseits von einem Hydraulikfluidka­ nalsystem zum Beaufschlagen der Dehnspannhülsen durchzogen ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Es zei­ gen:

Fig. 1: eine Schnittdarstellung eines Formzylinders nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2: einen Querschnitt entlang der Schnittlinie B-B gemäß Fig. 1,

Fig. 3: einen Querschnitt entlang der Schnittlinie A-A gemäß Fig. 1,

Fig. 4: einen Querschnitt entlang der Schnittlinie C-C gemäß Fig. 1 und

Fig. 5: einen Querschnitt entlang der Schnittlinie D-D gemäß Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein Formzylinder 10 dargestellt, der im wesentlichen aus einem zylindri­ schen Grunddorn 12 und einer Druckhülse 14 oder 16 besteht. Im linken Teil der Fig. 1 ist der Grunddorn 12 mit einer aufgeschobenen Druckhülse 14 aus nichtme­ tallischem Material gezeigt. Diese auch als "sleeve" bezeichnete Druckhülse 14 aus nichtmetallischem Material besteht im hier dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer innenliegenden Glasfaserkunststoffschicht 18, einer außenliegenden Polyurethanschicht 20 und einer zwischen der Glasfaserkunststoffschicht 18 und der Polyurethanschicht 20 angeordneten Kunststoffschaumschicht 19, die ca. 3 bis 5 cm dick sein kann.

Die metallische Druckhülse 16 besteht im hier dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer Aluminiumhülse 22, die jeweils an ihren Enden Lagerbuchsen 24 auf­ weist. Aus Gewichtsgründen sind die Lagerbuchsen 24 nicht massiv, sondern mit einem entsprechenden Hohlraum 26 ausgeführt.

Der Grunddorn 12 weist an seinen jeweiligen Enden in bekannter Art und Weise Lagerstellen 28 und 30 auf. Über diese Lagerstellen 28 und 30 wird der Formzylin­ der 10 in der hier nicht näher dargestellten Druckmaschine in bekannter Art und Weise drehbar gelagert.

Der Grunddorn 12 des Formzylinders 10 ist von einem Druckluftkanalsystem 34 durchzogen, das an dem Ende des Grunddorns 12, das die Lagerstelle 28 aufweist, zentrisch seitlich aus dem Grunddorn herausgeführt ist, wobei hier ein drehbar ge­ genüber dem Grunddorn 12 gelagerter Luftanschluß 32 eine Verbindung mit einem werkseitigen Druckluftsystem von beispielsweise 6 bar ermöglicht. Das Druckluft­ kanalsystem 34 weist astförmige Verzweigungen 36, 38, 40 auf. Die Arme 36, 38, 40 münden in der Oberfläche des Grunddorns. Der Verlauf des Kanalsystems 34 und insbesondere der Arme 36, 38 und 40 ergibt sich auch aus den Querschnitt­ zeichnungen gemäß der Fig. 2, 4 und 5. Aus Fig. 2 ergibt sich, daß nahe an dem Ende des Grunddorns 12, von dem aus die Druckhülse 14 aufgeschoben wird, vier Arme 36 in Druckluftauslässe 42, 44, 46 und 48 münden. Hier wird also in dem Bereich, in dem die Druckhülse 14 aufgeschoben wird, bereits ein Luftpolster er­ zeugt, über das die Druckhülse 14 auf den Grunddorn 12 aufschiebbar ist. Die Öff­ nungen 42, 44, 46 und 48 sind, wie das in der Fig. 2 dargestellt ist, über den Um­ fang verteilt. Das hier erzeugte Luftpolster ist so stabil, daß im hier dargestellten Ausführungsbeispiel an den Stellen der Schnittlinie C-C (vgl. Fig. 4) und der Schnittlinie D-D (vgl. Fig. 5) jeweils nur ein Arm 38 bzw. 40 zu einem zugehörigen Auslaß 50 bzw. 52 verläuft, wobei zur besseren Verteilung der Druckluft diese Auslässe 50 und 52 im hier dargestellten Ausführungsbeispiel um 180 Grad ver­ setzt angeordnet sind. Die Druckhülse 14 wird über das mittels des Druckluftkanal­ systems 34 erzeugte Druckluftpolster soweit aufgeschoben, bis es an einem um­ laufenden Absatz 54 anstößt. Zur leichteren Aufschiebbarkeit der Druckhülse 14 ist der Übergang von der Lagerstelle 30 zu dem Außendurchmesser des Grunddorns 12 als Konus 56 ausgebildet.

Der Grunddorn 12 ist zusätzlich von einem Hydraulikkanalsystem 58 durchzogen, wobei das Hydraulikkanalsystem 58 aus einem zentralen Kanal 60 und von diesem abzweigenden Armen 62 und 64 besteht. Im Bereich der Einmündungspunkte der Arme 62 und 64 sind auf dem Grunddorn 12 Dehnspannhülsen 66 und 68 ange­ ordnet. Das aus dem Hydraulikkanalsystem 58 in den Ringraum unterhalb der Dehnspannhülsen 68 und 66 gepresste Hydraulikfluid preßt die Dehnspannhülsen auseinander, so daß die Lagerbuchsen 24 der aus Metall bestehenden Druckhül­ sen 16 festgespannt werden. Durch Druckerniedrigung des Hydraulikfluids ziehen sich die Dehnspannhülsen wieder zusammen, so daß die aus Metall bestehende Druckhülse 16 von dem Grunddorn 12 abgezogen werden kann.

Um ein Austreten der Hydraulikflüssigkeit zu verhindern, sind O-Ringe 70 vorgese­ hen. Zentrierdorne 72 verhindern ein Verschieben der Dehnspannhülsen 66 und 68. Die Dehnspannhülse 66 wird einseitig über einen Anschlag 74 und auf der ge­ genüberliegenden Seite über einen Schrumpfring 76 axial gesichert. Den Verlauf des Hydraulikkanalsystems 58, insbesondere im Verhältnis zu dem Druckluftkanal­ system 34, kann man neben dem Längsschnitt in Fig. 1, insbesondere den Quer­ schnitten in den Fig. 2, 3, 4 und 5, entnehmen.

Der zentrale Kanal 60 des Hydraulikfluidsystems 58 mündet in einer zylindrischen Bohrung 78, die gleichzeitig als Reservoir für das Hydraulikfluid dient. Diese Boh­ rung ist auf der Seite des Grunddorns 12 angeordnet, auf der die Lagerstelle 30 vorgesehen ist. Zentrisch ist in diese zylindrische Bohrung in ein passendes Ge­ winde eine Hülsenschraube 80 eingeschraubt, in die wiederum eine Stellschraube 82 eingeschraubt ist, die mit einem Kolben 84 zusammenwirkt. Somit wird durch Eindrehen der Verstellschraube 32 der Kolben 84 nach innen gedrückt, so daß die Hydraulikflüssigkeit unter Druck versetzt wird und die Dehnspannhülsen gedehnt werden. Sollte versehentlich Hydraulikflüssigkeit aus dem Hydraulikkanalsystem 58 entwichen sein, kann die Hülsenschraube 80 zusammen mit der Stellschraube 82 und dem Druckkolben 84 in die zylindrische Bohrung 78 hineingedreht werden, so daß der durch den Hydraulikflüssigkeitsverlust entstandene Hohlraum ausgeglichen wird. Um ein versehentliches Verstellen der Hülsenschraube 80 zu verhindern ist eine Kontermutter 86 vorgesehen.

Claims (8)

1. Formzylinder (10) einer Druckmaschine mit einem zylindrischen Grunddorn (12) und einer auswechselbaren zylindrischen Druckhülse (14, 16), wobei wahlweise eine Druckhülse (14) aus einem nicht metallischen Material oder eine Druckhülse (16) aus Metall aufziehbar ist, wobei der Durchmesser der Druckhülse (14) aus nichtmetallischem Material durch Einleiten von Druckluft zwischen der Innenwandfläche der Druckhülse (14) und der Außenwandfläche des Grunddorns (12) expandierbar ist und durch Entfernen der Druckluft kontrahierbar ist und wobei die Druckhülse (16) aus Metall mit ihren beiden Lagerbuchsen auf entsprechende grunddornseitig vorgesehene hydraulisch beaufschlagbare Dehnspannhülsen (66, 68) aufspannbar ist.

2. Formzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grunddorn (12) von einem Druckluftkanalsystem (34) durchzogen ist, das mehrere über die Oberfläche des Grunddorns (12) verteilte Auslässe aufweist, und daß der Grunddorn (12) gleichzeitig durch ein Hydraulikkanalsystem (58) durchzogen ist, das Auslässe im Bereich der Dehnspannhülsen aufweist.

3. Formzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckluftkanalsystem (34) mittels eines rotierend gelagerten Luftanschlusses (32) an einem Ende des Grunddorns (12) mit einer Druckluftversorgung verbindbar ist.

4. Formzylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hydraulikkanalsystem (58) auf der dem Luftanschluss (32) gegenübeliegenden Seite des Grunddorns (12) unter Vermittlung eines Kolbens durch eine die Mündung des Druckkanals verschließende Stellschraube (82) unter Druck setzbar ist.

5. Formzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Seite des Grunddorn (12), von der aus die nichtmetallische Druckhülse (16) aufschiebbar ist, mehr Druckluftauslässe vorhanden sind als im übrigen Bereich der Grunddornoberfläche.

6. Formzylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (84) und die Stellschraube (82) in einer zusammen mit diesen verdrehbaren Hülsenschraube (80) aufgenommen sind.

7. Formzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckhülse (14) aus nichtmetallischem Material aus zumindest drei Schichten zusammengesetzt ist, wobei die innere Schicht aus Glasfaser (18), eine mittlere Schicht aus Kunststoffschaum (19) und die äußere Schicht aus Polyurethan (20) besteht.

8. Formzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckhülse (16) aus Metall aus einer Aluminiumhülse (22) besteht, die an ihren Enden jeweils zwei ebenfalls aus Aluminium bestehende Lagerbuchsen (24) aufweist.