DE102007012738A1

DE102007012738A1 - Wälzlageranordnung und Druckmaschine mit der Wälzlageranordnung

Info

Publication number: DE102007012738A1
Application number: DE200710012738
Authority: DE
Inventors: Laurentius Cornelius Maria Verhulst; Karl Rickard Alfred Jonsson; Daniel Löfgren
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2007-03-16
Filing date: 2007-03-16
Publication date: 2008-09-18

Abstract

Eine Wälzlageranordnung, bei der in radialer Richtung, getrennt durch ein ringartiges Mittenteil, zwei Wälzkörperreihen übereinander angeordnet sind, beinhaltet folgende Merkmale: - Der Innenmantel des Mittenteils ist bezüglich des Außenmantels des Mittenteils exzentrisch, - das Mittenteil ist mit einem ersten Zahnradteil verbunden, dessen verzahnter Außenmantel konzentrisch zum Außenmantel des Mittenteils ist, - das erste Zahnradteil ist von einem zweiten ringartigen, innenverzahnten Zahnradteil umschlossen, das zweite Zahnradteil ist gegenüber dem ersten mit wenigstens einem Zahn mehr ausgebildet und das zweite Zahnradteil ist wenigstens in einem sektorartigen Bereich zum Eingreifen in das erste Zahnradteil vorgesehen und - das zweite Zahnradteil ist derart ausgebildet, gelagert und antreibbar, dass die Symmetrieachse des verzahnten Innenmantels des zweiten Zahnradteils um die Symmetrieachse des Außenmantels des ersten Zahnradteils herum eine kreisartige Bewegung ausführen kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wälzlageranordnung, bei der in radialer Richtung, getrennt durch ein ringartiges Mittenteil, zwei Wälzkörperreihen übereinander angeordnet sind, sowie eine Druckmaschine mit der Wälzlageranordnung.
Die eingangs genannte Wälzlageranordnung, insbesondere bei Ausbildung des Mittenteils mit einem bezüglich des Außenmantels exzentrischen Innenmantel sind beispielweise für die Lagerungen der Platten- und der Gummizylinder in modernen Bogen- oder Rollen-Offsetdruckmaschinen vorgesehen. Sie sind aber auch für andere Anwendungsfälle geeignet, wo ebenfalls die exzentrische Verstellbarkeit gefragt ist, wie z. B. bei oszillierenden Farb- oder Feuchtwerken. Die Lagereinheiten mit einem exzentrischen Zwischenring machen leichtgängiges und sicheres An- und Abstellen der Druckzylinder bei Beginn und Ende des Druckvorgangs möglich. Die Druckzylinder, je nach Bauweise des Druckwerks entweder der Platten- oder der Gummizylinder, müssen zu Druckbeginn und bei Druckende durch Exzenterbewegungen gegeneinander verstellt werden. Diese Stellbewegungen werden durch Drehen des exzentrischen Zwischenrings ausgeführt. Lagereinheiten mit zwei exzent rischen Zwischenringen kommen für Lagerungen infrage, wo neben An- und Abstellen der Druckzylinder zu Beginn und Ende eines Druckvorgangs zusätzlich über einen zweiten Exzenterring eine Diagonalverstellung des Zylinders möglich sein soll. Die Diagonalverstellung ist in Mehrfarbendruckwerken von Bedeutung, damit die verschiedenen Farbwerke optimal aufeinander abgestimmt werden können, um den Farbbildern die optimale Schärfe zu geben. Die Farbabstimmung erfolgt über den Zwischenring mit der größeren Exzentrizität.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für eine Wälzlageranordnung, bei der in radialer Richtung, getrennt durch ein ringartiges Mittenteil, zwei Wälzkörperreihen übereinander angeordnet sind, eine derartige Verbesserung zu schaffen, so dass sich insbesondere für eine Verschwenkbewegung des Mittenteils erweiterte Steuer- bzw. Positioniermöglichkeiten ergeben.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Gemäß Anspruch 1 beinhaltet eine Wälzlageranordnung, bei der in radialer Richtung, getrennt durch ein ringartiges Mittenteil, zwei Wälzkörperreihen übereinander angeordnet sind, folgende Merkmale:

– Der Innenmantel des Mittenteils ist bezüglich dem Außenmantel des Mittenteils exzentrisch,
– das Mittenteil ist mit einem ersten Zahnradteil verbunden, dessen verzahnter Außenmantel konzentrisch zum Außenmantel des Mittenteils ist,
– das erste Zahnradteil ist von einem zweiten ringartigen, innenverzahnten Zahnradteil umschlossen, das zweite Zahnradteil ist gegenüber dem ersten mit wenigstens einem Zahn mehr ausgebildet, und das zweite Zahnradteil ist wenigstens in einem sektorartigen Bereich zum Eingreifen in das erste Zahnradteil vorgesehen, und
– das zweite Zahnradteil ist derart ausgebildet, gelagert und antreibbar, dass die Symmetrieachse des verzahnten Innenmantels des zweiten Zahnradteils um die Symmetrieachse des Außenmantels des ersten Zahnradteils herum eine kreisartige Bewegung ausführen kann.

Mit der vorausgehend beschriebenen Wälzlageranordnung ist es nunmehr bei Einsatz der Wälzlageranordnung zum Lager eines Druckzylinders einer Druckmaschine möglich, nicht nur die beiden Stellungen An- und Abstellen des Druckzylinders durch ein Verschwenken des Mittenteils anzufahren, sondern auch jede andere Verschwenkposition gezielt anzufahren und dabei den Druckzylinder mechanisch fest in der eingestellten Verschwenkposition zu halten. Damit ist sozusagen eine Stoppposition des Druckzylinders und damit auch eine Spaltbreite, beispielsweise zum benachbarten Gummizylinder variabel einstellbar, womit unter anderem mit Vorteil Anpassungen an die jeweilige Qualität des zu bedruckenden Papiers und/oder an die Beschaffenheit des Gummituches des Gummizylinders möglich sind. Weiterhin kann auch eine spezielle Verschwenkposition für ein automatisches Wechseln von Druckplatten des Druckzylinders sicher und bestimmt angefahren werden. Weiterhin sind mit Vorteil die Zahnradteile auf bestehende Wälzlageranordnungen mit zwei übereinander angeordneten Wälzkörperreihen einfach aufsetzbar, wobei auch Teile der Wälzlagerung mit Teilen eines Registers der Druckmaschine kombinierbar sind. Schließlich ist die Wälzlageranordnung auch hinsichtlich Montage und Justierung einfach handhabbar.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren. Dabei zeigen:
1 in perspektivischer, sektorartig freigeschnittener Darstellung eine Wälzlageranordnung mit zwei übereinander angeordneten, durch ein ringartiges Mittenteil getrennten Wälzkörperreihen, inklusive einem Verschwenkantrieb für das Mittenteil und
2 in perspektivischer, sektorartig freigeschnittener Darstellung einen Druckzylinder einer Druckmaschine, der über zwei Wälzlagerungen ähnlich der der 1 gelagert ist.
Die 1 zeigt als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in perspektivischer, sektorartig freigeschnittener Darstellung eine Wälzlageranordnung. Die Wälzlageranordnung umfasst dabei eine innere Wälzkörperreihe 14, die drei nebeneinander angeordnete Reihen zylinderartiger, in Käfigen angeordnete Wälzkörper umfasst. Die zylindrischen Wälzkörper sind innen zum Abrollen auf einem entsprechenden Innenring vorgesehen, der mit einem drehbar zu lagernden Bauelement, beispielsweise einem Druckzylinder einer Druckmaschine, fest verbunden ist. Weiterhin sind diese Wälzkörper radial außen zum Abrollen auf entsprechenden Laufbahnen eines ringartigen Mittenteils 22 vorgesehen.
Der Außenmantel des Mittenteils 22 bildet ferner die innere Abrollfläche für eine äußere Wälzkörperreihe 12, die zwei nebeneinander angeordnete Reihen von nadelartigen, ebenfalls in Käfigen angeordneten Wälzkörpern umfasst. Die nadelartigen Wälzkörper sind außen zum Abrollen auf einem entsprechenden Außenring vorgesehen, der beispielsweise fest mit einer Einbauumgebung verbunden ist.
Dabei ist der Innenmantel des Mittenteils 22 bezüglich seines Außenmantels exzentrisch ausgebildet, so dass der Druckzylinder über die zylindrischen Wälzkörper um seine Hauptachse drehbar gelagert ist und über die nadelartigen Wälzkörper durch eine Verschwenkbewegung des Mittenteils die Hauptachse des Druckzylinders um eine andere dazu parallele Achse herum verschwenkbar ist. Zum Ausführen besagter Verschwenkbewegung ist das Mittenteil 22 der Wälzlageranordnung wie folgt mit weiteren Teilen verbunden.
An der rechten Stirnseite des Mittenteils 22 ist das Mittenteil 22 mit einem ersten ringartigen Zahnradteil 24 fest verbunden, dessen verzahnter Außenmantel konzentrisch zum Außenmantel des Mittenteils 22 ausgebildet ist. In anderen Ausführungsformen kann das Mittenteil 22 zusammen mit besagtem ersten Zahnradteil 24 natürlich auch einstückig, materialeinheitlich ausgebildet sein.
Das erste Zahnradteil 24 ist weiterhin von einem zweiten ringartigen, innenverzahnten Zahnradteil 30 umschlossen, wobei das zweite Zahnradteil 30 gegenüber dem ersten mit wenigstens einem Zahn mehr ausgebildet ist und in einem sektorartigen Bereich zum Eingreifen in das erste Zahnradteil 24 vorgesehen ist. Die rechte Stirnseite des zweiten Zahnradteils 30 ist weiterhin an drei in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilten Umfangspositionen mit je einem axialen Zapfen 32 versehen, wobei jeder der Zapfen 32 in einer Hülse 36 drehbar gelagert ist. Dabei sind die Hülsen 36 mit zueinander exzentrisch versetztem Innen- und Außenmantel ausgebildet. Wie in der 1 dargestellt, ist dabei jeder der Zapfen 32 über ein Nadel- und ein Rillenkugellager drehbar in der jeweiligen exzentrischen Hülse 36 gelagert. Außenmantelseitig sind die Hülsen 36 wiederum über ein Rillenkugellager mit der feststehenden Einbauumgebung verbunden.
Für ein drehendes Antreiben ist eine der Hülsen 36 mit einem beispielsweise als einem Elektromotor ausgebildeten Antriebsmittel 42 verbunden. Weiterhin ist jede der Hülsen 36 außenmantelseitig mit einer Riemenscheibe verbunden, wobei die drei Riemenscheiben untereinander über einen Riemen 46 verbunden sind, so dass alle drei Hülsen 36 über das nur einmal vorhandene Antriebsmittel 42 antreibbar sind. Zum Spannen besagten Riemensystems umfasst die Anordnung auch noch eine entsprechende Spannrolle 48. In anderen Ausführungsformen kann anstelle des Riemensystems natürlich auch ein entsprechend ausgebildetes Kettensystem eingesetzt werden.
Bei einem entsprechenden Antreiben der Hülsen 36 durch das Antriebsmittel 42 in die eine oder die andere Drehrichtung führt das zweite Zahnradteil 30 frei von einer Rotation um die eigene Hauptachse eine derartige Bewegung aus, dass die Symmetrieachse des verzahnten Innenmantels des zweiten Zahnradteils 30 eine kreisartige Bewegung um die Symmetrieachse des Außenmantels des ersten Zahnradteils 24 herum ausführt. Über den Eingriff des zweiten Zahnradteils 30 in das erste Zahnradteil 24 findet damit eine Verschwenkbewegung des ersten Zahnradteils 24 und damit des Mittenteils 22 statt, wobei aufgrund der nur geringfügig unterschiedlichen Zahnanzahl zwischen den Zahnradteilen 24 und 30 mit Vorteil eine große Getriebeübersetzung realisiert ist. Bedingt durch die getriebeartige Ausbildung in Verbindung mit dem insbesondere elektromotorischen Antriebsmittel 42 ist mit Vorteil jede beliebige Verschwenkposition genau anfahrbar und auch bei entsprechendem Gegendruck sicher haltbar. Damit sind mit besonderem Vorteil die bereits eingangs genannten Vorteile erzielbar.
Die 2 zeigt als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in perspektivischer, sektorartig freigeschnittener Darstellung die Lagerung eines Druckzylinders 2' einer Druckmaschine. Dabei ist der Druckzylinder 2' an seinen beiden axialen Enden über je eine Wälzlageranordnung, ähnlich der in der 1 beschriebenen, mit Seitenwänden 4' eines Registers der Druckmaschine verbunden. Die Wälzlageranordnungen der 2 unterscheiden sich dabei von der Wälzlageranordnung der 1 im wesentlichen dadurch, dass anders als bei der 1 die Antriebsachsen der Antriebsmittel 42' nicht parallel zu der Hauptachse der exzentrischen Hülsen 36', sondern dazu senkrecht stehend angeordnet sind, womit sich bei der 2 gegenüber der 1 mit Vorteil eine kompaktere Anordnung der Antriebsmittel 42' erzielen lässt.
Dabei wird bei der 2 die Antriebsenergie der Antriebsmittel 42' über zwei miteinander kämmende Schnecken sozusagen um 90° gedreht, wieder parallel zu der Hauptachse der exzentrischen Hülsen 36' gebracht. Dabei ist eine der Schnecken direkt mit der Antriebsachse des jeweiligen Antriebsmittels 42' verbunden und die andere drehbar im feststehenden Teil der Druckmaschine gelagert, wobei von der zweiten Schnecke über ein weiteres Zahnrad die Antriebsenergie auf die entsprechende exzentrische Hülse 36' übertragen wird. Ansonsten gilt das vorausgehend zu der 1 Beschriebene für die 2 entsprechend. Dabei sind bei der 2 Bauteile, die Bauteilen der 1 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichennummern, ergänzt um einen Hochstrich, bezeichnet.

2': Druckzylinder
4': Seitenwand
12, 12': äußere Wälzkörperreihe
14, 14': innere Wälzkörperreihe
22, 22': Mittenteil
24, 24': erstes Zahnradteil
30, 30': zweites Zahnradteil
32: Zapfen
36: Hülse
42, 42': Antriebsmittel
46: Riemen
48: Spannrolle

Claims

Wälzlageranordnung, bei der in radialer Richtung, getrennt durch ein ringartiges Mittenteil, zwei Wälzkörperreihen übereinander angeordnet sind, beinhaltend folgende Merkmale: – Der Innenmantel des Mittenteils ist bezüglich dem Außenmantel des Mittenteils exzentrisch, – das Mittenteil ist mit einem ersten Zahnradteil verbunden, dessen verzahnter Außenmantel konzentrisch zum Außenmantel des Mittenteils ist, – das erste Zahnradteil ist von einem zweiten ringartigen, innenverzahnten Zahnradteil umschlossen, das zweite Zahnradteil ist gegenüber dem ersten mit wenigstens einem Zahn mehr ausgebildet, und das zweite Zahnradteil ist wenigstens in einem sektorartigen Bereich zum Eingreifen in das erste Zahnradteil vorgesehen, und – das zweite Zahnradteil ist derart ausgebildet, gelagert und antreibbar, dass die Symmetrieachse des verzahnten Innenmantels des zweiten Zahnradteils um die Symmetrieachse des Außenmantels des ersten Zahnradteils herum eine kreisartige Bewegung ausführen kann.
Wälzlageranordnung nach Anspruch 1, wobei das zweite Zahnradteil derart ausgebildet, gelagert und antreibbar ist, dass es frei von einer Rotation um die eigene Hauptachse ist.
Wälzlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei eine der Stirnseiten des zweiten Zahnradteils an wenigstens zwei Umfangspositionen mit je einem axialen Zapfen versehen ist und jeder der Zapfen in einer um den Zapfen drehbaren Hülse mit zueinander exzentrischen Innen- und Außenmantel angeordnet ist.
Wälzlageranordnung nach Anspruch 3, wobei zum Erzeugen besagter Bewegung wenigstens eine der Hülsen rotativ antreibbar ist.
Wälzlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei Mittel zum Antreiben derart angeordnet sind, dass eine Antriebswelle der Mittel zu besagten Symmetrieachsen im wesentlichen senkrecht steht.
Wälzlageranordnung nach Anspruch 5, wobei die Mittel zum Antreiben derart ausgebildet und angeordnet sind, dass eine Antriebswelle der Mittel mit einer Schnecke verbunden ist, die mit einer weiteren Schnecke kämmt, deren Drehachse zu der Antriebswelle senkrecht steht.
Wälzlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei Mittel zum Antreiben einen Elektromotor umfassen.
Wälzlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Mittenteil zusammen mit dem ersten Zahnradteil einstückig und/oder materialeinheitlich ausgebildet ist.
Wälzlageranordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei das zweite Zahnradteil drei in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Zapfen umfasst, wobei nur im Bereich eines der Zapfen ein Mittel zum Antreiben angeordnet ist, das zum Antreiben der Hülse des betreffenden Zapfens ausgebildet ist, und von besagter Hülse die Antriebsenergie auf die beiden übrigen Hülsen der beiden anderen Zapfen mittels eines Riemen- oder Kettensystems übertragen wird, das alle drei Hülsen miteinander verbindet.
Wälzlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die innere Wälzkörperreihe zum Lager eines Druckzylinders einer Druckmaschine vorgesehen ist.
Druckmaschine mit einem Druckzylinder, der mittels einer Wälzlagerung gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche gelagert ist.