-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lagern einer Walze und/oder eines Zylinders in einer Rotationsdruckmaschine.
-
In Druckmaschinen, insbesondere in Rotationsdruckmaschinen, werden Farbwerke und/oder Feuchtwerke eingesetzt, um die notwendige Druckfarbe bzw. das Feuchtmittel aus Versorgungseinrichtungen in die Druckzone zu fördern. Die Farb- bzw. Feuchtwerke umfassen Walzen, welche an Walzenstreifen aneinander liegen, so dass ein Farb- bzw. Feuchtmittelfilm von einer Walze auf eine andere Walze übertragen werden kann. Hierbei wird das Farb- bzw. Feuchtmittel auch auf das Druckwerk mit einem Zylinder, insbesondere Formzylinder mit Druckplatten, abschließend aufgebracht. Die Walzen des Farb- bzw. Fechtwerkes sind an einem Maschinengestell oder -rahmen mittels wenigstens eines Walzenschlosses befestigt. Das Walzenschloss ermöglicht eine Bewegung der Walze senkrecht zu einer Walzenlängsachse, d. h. in radialer Richtung, so dass der Anpressdruck der Walzenstreifen verändert werden kann.
-
Aus der
WO 2005/072965 A1 und der
DE 101 13 313 A1 ist ein Walzenschloss zum Einstellen einer von einer Walze in einem Walzenstreifen auf einen benachbarten Rotationskörper ausgeübten Anpresskraft bekannt, wobei die Breite des Walzenstreifens auch während einer laufenden Produktion des Druckwerkes individuell und automatisch einstellbar ist. Eine erste, nicht bewegliche Komponente des Walzenschlosses wird an einem Maschinenrahmen befestigt. Mittels Aktoren kann eine mit einer Walzenaufnahme versehene zweite, bewegliche Komponente des Walzenschlosses in radialer Richtung zu einer Walzenlängsachse bewegt werden, ohne dass eine manuelle Unterstützung erforderlich ist. Dadurch ist die Breite des Walzenstreifens einstellbar. Die zweite Komponente des Walzenschlosses kann gegenüber der ersten Komponente des Walzenschlosses in einer zur Walzenlängsachse senkrechten Ebene verschwenkt werden, so dass eine Führung oder Lagerung der von der Walzenaufnahme fixierten Walze mit nur einem Walzenschloss als fliegende oder einseitige Lagerung nicht möglich ist.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mit Aktoren versehenes, in radialer Richtung verstellbares Walzenschloss zu schaffen, das eine fliegend gelagerte Walze bzw. Zylinder oder eine zweiseitig gelagerte Walze mit einem kein Kippmoment zwischen Achse und Walzenkörper übertragenden Lager ermöglicht.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
-
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine fliegende Lagerung der Walze und/oder des Zylinders möglich ist. Bei einer Walze bzw. einem Zylinder, die bzw. der beidseitig von einem Walzenschloss gelagert ist, kann ein Pendelkugellager zwischen der Achse und dem Walzenkörper eingesetzt werden, so dass zwischen Achse und Walzenkörper kein Kippmoment übertragen wird, wobei es sich nicht um eine durchgehende Achse handelt. Die Achse ist nur an den Enden des Walzenkörpers als Achszapfen ausgebildet und hier auch gelagert. Das statische System bestehend aus den Achszapfen, dem Walzenkörper und den beiden Walzenschlössern ist nicht überbestimmt.
-
Das Walzenschloss kann bei einer automatischen Verstellbarkeit in radialer Richtung ein Kippen der Walze und/oder des Zylinders in einer zur Walzenlängsachse senkrechten Ebene verhindern. Dies ermöglicht eine „fliegende”, einseitige Lagerung einer Walze und/oder eines Zylinders in einer Rotationsdruckmaschine.
-
Ferner können Walzen und/oder Zylinder zweiseitig gelagert werden, wobei die Achse der Walze als Achszapfen ausgebildet ist und zwischen der Achse und den Achszapfen ein Pendelkugellager angeordnet ist, so dass zwischen den Achszapfen und dem Walzenkörper kein Kippmoment übertragen wird.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
-
Es zeigen:
-
1 einen schematisierter Längsschnitt einer einseitig mit einem Walzenschloss gelagerten Walze;
-
2 einen schematisierten Längsschnitt einer beidseitig mit zwei Walzenschlössern gelagerten Walze;
-
3 einen Längsschnitt des Walzenschlosses;
-
4 einen vergrößerten, mit einem strichlierten Kreis gekennzeichneten Ausschnitt aus 3;
-
5 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Walzenschlosses;
-
6 einen vergrößerten, mit einem strichlierten Kreis gekennzeichneten Ausschnitt aus 5.
-
Eine in den 1 und 2 dargestellte Vorrichtung 01 zum Lagern einer Walze 11 und/oder eines Zylinders, insbesondere ein Walzenschloss 01, umfasst eine erste, an einem Maschinengestell bzw. Maschinenrahmen 07 befestigte, feststehende, d. h. nicht bewegliche Komponente 02 und eine zweite, bewegliche mit einer Walzenaufnahme 09 versehene zweite Komponente 03. Die erste und/oder zweite Komponente 02; 03 können ein- oder mehrteilig sein. Die Walzenaufnahme 09 fixiert starr eine Achse 12 bzw. einen Achszapfen 12 einer Walze 11 und/oder eines Zylinders. Der Achszapfen 12 ist eine Sonderform der Achse 12, wobei der Achszapfen 12 nur an den Enden der Walze 11, d. h. nicht durchgehend in dem Walzenkörper 13 ausgebildet ist. Ein Zylinder ist im Allgemeinen in einer Rotationsdruckmaschine Bestandteil des Druckwerkes und eine Walze 11 im Allgemeinen Bestandteil des Farb- und/oder Feuchtwerkes.
-
Die zweite Komponente 03 mit mindestens einer zweiten Fläche 08 kann gegenüber der ersten Komponente 01 mit mindestens einer ersten Fläche 06 automatisch in radialer Richtung bewegt werden. Die erste und zweite Fläche 06; 08 sind eben, wobei die erste und zweite Fläche 06; 08 senkrecht zu einer Walzenlängsachse 16 ausgebildet sind. Ferner kann die zweite Komponente 03 in einer zur Walzenlängsachse 16 senkrechten Ebene nicht verschwenkt werden, so dass aufgrund der Fixierung der Achse 12 der Walze 11 an der Walzenaufnahme 09 auch die Achse 12 nicht in einer zur Walzenlängsachse 16 senkrechten Ebene verschwenkt werden kann. Dies wird mittels der in 1 und 2 strichliert dargestellten Wälzelemente 04, z. B. Rollen 04 symbolisiert, welche zwischen der ersten Fläche 06 und der zweiten Fläche 08 angeordnet sind und die Bewegung zwischen der ersten Fläche 06 und der zweiten Fläche 08 abrollen. In einer nicht dargestellten Rotationsdruckmaschine mit mehreren Walzen 11, deren Achsen 12 parallel verlaufen, ermöglicht das Walzenschloss 01 somit eine Parallelführung der Walzen 11, d. h. das Walzenschloss 01 weist eine Parallelführungseinheit 37 auf, welche an der ersten und zweiten Komponente 02; 03 befestigt ist. Das Walzenschloss 01 kann ein Kippmoment Mk = Fa × a aufnehmen. Fa ist die Anpresskraft der Walze 11 an einer weiteren nicht dargestellten Walze 11, a der Hebelarm und Fe die aus der Anpresskraft Fa resultierende Gegenkraft an dem Walzenschloss 01.
-
Koaxial um die Achse 12 der Walze 11 ist ein Walzenkörper 13 angeordnet, der gegenüber der Achse 12 mittels eines Lagers 14 gelagert ist. Bei der in 1 dargestellten Walze 11 kann das Lager 14 zwischen Achse 12 und Walzenkörper 13 ein Drehmoment übertragen, um die einseitige, „fliegende” Lagerung bzw. Parallelführung der Walze 11 zu ermöglichen. In 2 ist die Walze 11 zweiseitig an zwei Walzenschlössern 01 gelagert. Das Lager 14 zwischen der Achse 12 als Achszapfen 12 und dem Walzenkörper 13 ist in 2 als Pendelkugellager 17 ausgeführt, so dass zwischen dem Walzenkörper 13 und dem Achszapfen 12 kein Drehmoment übertragen werden kann. Dies ist sinnvoll, weil bereits die beiden Walzenschlösser 01 ein Drehmoment mit einer Drehachse senkrecht zur Walzenlängsachse 16 aufnehmen können und das statische System aus Walze 11 und den beiden Walzenschlössern 01 dadurch ansonsten überbestimmt wäre.
-
In den 3 bis 6 sind die konstruktiven Details des Walzenschlosses 01 dargestellt, welches in radialer Richtung der Walzenlängsachse 16 automatisch, d. h. ohne manuelle Unterstützung, verstellbar ist und das ein Kippmoment Mk mit einer Drehachse senkrecht zur Walzenlängsachse 16 aufnehmen kann.
-
Die zweite bewegliche Komponente 03 besteht aus dem Walzenhalter 19 mit der Walzenaufnahme 09 und einem zweiten Lamellenpaket 22. Die Walzenaufnahme 09 ist mit einer Bohrung 26 mit einem nicht dargestellten Innengewinde versehen. In die Bohrung 26 kann eine nicht dargestellte Schraube eingeschraubt werden, welche die Achse 12 der Walze 11 starr befestigt. Zwischen einer Membranbuchse 46 (3, 5) und dem Walzenhalter 19 ist in einem Ringspalt symmetrisch zur Walzenlängsachse 16 wenigstens ein, insbesondere sind vier Aktoren 23, vorhanden. Die Aktoren 23 bewegen die zweite Komponente 03 selbsttätig, automatisch und/oder ohne manuelle Unterstützung (3). Die vier Aktoren 23 sind dabei in einer zu der Walzenlängsachse 16 senkrechten Ebene jeweils in einem Winkel von 90° angeordnet, wobei der Drehpunkt der die Winkel bildenden Schenkel die Walzenlängsachse 16 ist und die Schenkel in der Ebene liegen (nicht dargestellt). Die Aktoren 23 sind als ein mit einem Druckmittel beaufschlagbarer Hohlkörper, z. B. als ein Druckschlauch aus einem reversibel verformbaren Elastomerwerkstoff, ausgebildet. Als Druckmittel kommen Luft oder ein Hydrauliköl in Betracht, so dass es sich um pneumatische oder hydraulische Aktoren 23 handelt. Das Druckmittel wird mittels einer Druckluftleitung 24 in die Aktoren 23 geleitet. Eine Steuerungseinheit mit Ventilen (nicht dargestellt) steuert die Zufuhr von Druckluft in die vier Aktoren 23, so dass die zweite, bewegliche Komponente 03 mit der Walzenaufnahme 09 radial gegenüber der ersten, feststehenden Komponente 02 mit dem an dem Maschinengestell 07 befestigten Rahmenhalter 18 beweglich ist. Daneben können auch elektromotorische oder piezoelektrische Aktoren 23 eingesetzt werden (nicht dargestellt).
-
Eine Fixiereinrichtung 27 gestattet mittels eines ersten und zweiten Lamellenpaktes 21; 22 eine lösbare Fixierung der zweiten beweglichen Komponente 03 an der ersten feststehenden Komponente 02. In einer ersten Betriebsstellung der Fixiereinrichtung 27 ist die zweite bewegliche Komponente 03 gegen jede radiale Verschiebung bezüglich der ersten feststehenden Komponente 02 gesperrt und in einer zweiten Betriebsstellung für eine derartige Verschiebung freigegeben. Das erste Lamellenpaket 21 ist vorzugsweise koaxial mit dem Rahmenhalter 18 und das zweite Lamellenpaket 22 ist vorzugsweise koaxial mit dem Walzenhalter 19 verbunden. Das erste Lamellenpaket 21 greift, vorzugsweise radial, mit seinen Lamellen zwischen die Lamellen des zweiten Lamellenpaketes 22. Die Fixierung des zweiten Lamellenpakets 22 an dem ersten Lamellenpaket 21 erfolgt kraft-, reib- oder formschlüssig. Nach einem Lösen der Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Lamellenpaket 21; 22 in der zweiten Betriebsstellung ist das zweite Lamellenpaket 22 in radialer Richtung bewegbar.
-
Um einen stangenförmigen Stempel 28 ist koaxial ein Federelement 32 positioniert. An einem der Walzenaufnahme 09 zugewandten Ende des Stempels 28 ist ein Stempelkopf 31 angeordnet und am anderen, dem Maschinengestell 07 zugewandten Ende des Stempels 28 ist eine Druckplatte 29 befestigt. Der Stempel 28, der Stempelkopf 31 und die Druckplatte 29 sind miteinander fest und starr verbunden und können auch einteilig ausgeführt sein. In der ersten Betriebsstellung bringt das sich an dem Rahmenhalter 18 abstützende Federelement 32 auf die Druckplatte 29 eine Druckkraft auf, so dass der Stempelkopf 31 das erste und zweite Lamellenpaket 21; 22 mit einer axialen Druckkraft beaufschlagt. Eine mit dem Rahmenhalter 18 verbundene erste Stützeinrichtung 34, insbesondere eine erster Stützring 34, verhindert eine weitere axiale Bewegung des ersten und zweiten Lamellenpaketes 21; 22, so dass das erste und zweite Lamellenpaket 21; 22 aufgrund der Druckkraft dadurch beispielsweise kraftschlüssig miteinander verbunden werden. Um in der zweiten Betriebsstellung der Fixiereinrichtung 27 die radiale Bewegung des zweiten Lamellenpaketes 22 und damit auch des Walzenhalters 19 zu ermöglichen, muss die beispielsweise kraftschlüssige Verbindung zwischen den beiden Lamellenpaketen 21; 22 gelöst werden. Hierzu wird in eine Druckkammer 33 Druckluft eingebracht. Die von der Druckluft auf die Druckplatte 29 aufgebrachte Kraft wirkt der von dem Federelement 32 auf die Druckplatte 29 einwirkenden Kraft entgegen und hebt diese auf, der Stempel 28 führt eine geringfügige Bewegung in axialer Richtung zur Walzenaufnahme 09 aus, so dass der Stempelkopf 31 auf die beiden Lamellenpakete 21; 22 keine Druckkraft mehr aufbringen kann und das erste und zweite Lamellenpaket 21; 22 nicht mehr miteinander in Eingriff stehen. In dieser zweiten Betriebsstellung ist das zweite Lamellenpaket 22 radial beweglich und mit Hilfe der unabhängig voneinander betätigbaren Aktoren 23 kann in radialer Richtung eine beliebige Stellung der Walzenaufnahme 09 und damit auch der Achse 12 der Walze 11 erreicht werden.
-
Axial zwischen der ersten Stützeinrichtung 34, insbesondere dem ersten Stützring 34, und einem Ringfortsatz 38 als Bestandteile des Rahmenhalters 18 sind Mittel 37 als Parallelführungseinheit 37 angeordnet, welche ein Kippen der zweiten beweglichen Komponente 03 in einer zur Walzenlängsachse 16 senkrechten Ebene verhindern (3 bis 6). Eine zweite Stützeinrichtung 36, insbesondere ein zweiter Stützring 36, ist koaxial um den Rahmenhalter 18 angeordnet und starr mit dem Walzenhalter 19 verbunden. Es bildet sich somit zwischen dem Ringfortsatz 38 und dem zweiten Stützring 36 ein erster Ringspalt 39 und/oder zwischen dem zweiten Stützring 36 und dem ersten Stützring 34 ein zweiter Ringspalt 41. In dem ersten und zweiten Ringspalt 39; 41 ist je wenigstens ein, insbesondere ein, Lagerring 42 mit axialen Bohrungen 44 (4, 6) positioniert. In den axialen Bohrungen 44 sind Wälzelemente 43, z. B. Kugeln 43 angeordnet, welche von den Bohrungen 44 geführt werden. Der Durchmesser der Kugeln 43 ist größer als der axiale Durchmesser des Lagerringes 42, so dass die Kugeln 43 auf einer Seite auf dem zweiten Stützring 36 mit der zweiten Fläche 08 und auf einer anderen Seite auf dem ersten Stützring 34 bzw. mittelbar auf dem Ringfortsatz 38 mit der ersten Fläche 06 aufliegen. Zwischen dem Ringfortsatz 38 und den Kugeln 43 ist eine Zwischenlagerscheibe 47 angeordnet, so dass die Kugeln 43 unmittelbar auf der Zwischenlagerscheibe 47 aufliegen (4). Die Kugeln 43 können damit bei einer radialen Bewegung zwischen dem zweiten Stützring 36 und dem Ringfortsatz 38 bzw. dem ersten Stützring 34 abrollen und eine radiale Bewegung diesbezüglich ermöglichen. Zwischen dem Ringfortsatz 38, den Kugeln 43 im ersten Ringspalt 39, dem zweiten Stützring 36, den Kugeln 43 in zweiten Ringspalt 41 und dem ersten Stützring 34 besteht in axialer Richtung kein Spiel oder Abstand, so dass die Parallelführungseinheit 37 eine Rotationsbewegung der zweiten beweglichen Komponente 03 des Walzenschlosses 01 um eine Rotationsachse senkrecht zu der Walzenlängsachse 16 verhindert, d. h. die zweite bewegliche Komponente 03, insbesondere die Walzenaufnahme 09, können ein Drehmoment mit einer Rotationsachse senkrecht zur Walzenlängsachse 16 aufnehmen, so dass ein Kippen der zweiten Komponente 03 in einer zu der Walzenlängsachse 16 senkrechten Ebene verhindert wird. Die zweite Komponente 03 kann sich damit ausschließlich in radialer Richtung bewegen.
-
In einer zweiten, nicht dargestellten Ausführungsform der Parallelführungseinheit 37 ist kein erster und zweiter Ringspalt 39; 41 mit dem Lagerring 42 und Kugeln 43 vorhanden und der zweite Stützring 36 liegt unmittelbar auf dem ersten Stützring 34 und dem Ringfortsatz 38 auf, so dass sich ein Gleitlager ausbildet, welches eine radiale Bewegung zwischen dem zweiten Stützring 36 und dem Ringfortsatz 38 bzw. ersten Stützring 34 zulässt, jedoch ein Kippen des ersten Stützringes 36 bzw. des Walzenhalters 19 analog zur ersten Ausführungsform verhindert.
-
Das Walzenschloss 01 besteht vorzugsweise im Wesentlichen aus Metall oder auch aus Kunststoff. Die Aktoren 23 bestehen im Allgemeinen aus einem elastischen Kunststoff.
-
In einer nicht dargestellten Rotationsdruckmaschine mit einem Zylinder, insbesondere Druckwerkszylinder, einem mit dem Zylinder zusammenwirkenden, wenigstens eine Walze 11 aufweisenden Farbwerk und/oder einem mit dem Zylinder zusammenwirkenden, wenigstens eine Walze 11 aufweisenden Feuchtwerk und/oder wenigstens einer mit den Walzen 11 des Farb- und/oder Feuchtwerkes zusammenwirkenden Wascheinrichtung zum Waschen des Farbwerkes und/oder des Fechtwerkes, ist wenigstens eine Walze 11 des Farb- und/oder Feuchtwerkes und/oder der Zylinder mittels wenigstens einer oben beschriebenen Vorrichtung 01 gelagert.
-
Bezugszeichenliste
-
- 01
- Vorrichtung, Walzenschloss
- 02
- Komponente, feststehend, erste (01)
- 03
- Komponente, beweglich, zweite (01)
- 04
- Wälzelement, Rolle
- 05
-
- 06
- Fläche, erste
- 07
- Maschinengestell, Maschinenrahmen
- 08
- Fläche, zweite
- 09
- Walzenaufnahme
- 10
-
- 11
- Walze
- 12
- Achse, Achszapfen (11)
- 13
- Walzenköper
- 14
- Lager (11)
- 15
-
- 16
- Walzenlängsachse
- 17
- Pendelkugellager (11)
- 18
- Rahmenhalter
- 19
- Walzenhalter
- 20
-
- 21
- Lamellenpaket, erstes
- 22
- Lamellenpaket, zweites
- 23
- Aktor
- 24
- Druckluftleitung
- 25
-
- 26
- Bohrung (09)
- 27
- Fixiereinrichtung
- 28
- Stempel
- 29
- Druckplatte
- 30
-
- 31
- Stempelkopf
- 32
- Federelement
- 33
- Druckkammer
- 34
- Stützeinrichtung, Stützring, erster
- 35
-
- 36
- Stützeinrichtung, Stützring, zweiter
- 37
- Mittel, Parallelführungseinheit
- 38
- Ringfortsatz
- 39
- Ringspalt, erster
- 40
-
- 41
- Ringspalt, zweiter
- 42
- Lagerring
- 43
- Wälzelement, Kugel
- 44
- Bohrungen, axial, (42)
- 45
-
- 46
- Membranbuchse
- 47
- Zwischenlagerscheibe
- Fa
- Anpresskraft
- Fe
- Gegenkraft
- a
- Hebelarm
