DE19953371C1

DE19953371C1 - Lagerung für eine Walze, insbesondere für die Druckwalze in einer Druckmaschine

Info

Publication number: DE19953371C1
Application number: DE1999153371
Authority: DE
Inventors: Andreas Kraus; Thomas Fucks; Juergen Bethke
Original assignee: SKF GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1999-11-06
Filing date: 1999-11-06
Publication date: 2001-05-10
Anticipated expiration: 2019-11-07

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lagerung für eine Walze (1), insbesondere für die Druckwalze in einer Druckmaschine, bestehend aus einer ersten Lagereinheit (2) für die radiale und axiale Lagerung der Walze (1) und einer zweiten Lagereinheit (3) für die radiale Lagerung der Walze (1), wobei die Walze (1) beidseitig von den beiden Lagereinheiten (2, 3) aufgenommen und gelagert wird und wobei zumindest eine Lagereinheit, vorzugsweise die erste Lagereinheit (2), zusätzlich zur radialen Lagerung der Walze (1) Mittel (4) für die axiale Einstellung der Walze (1) aufweist. Um eine vereinfachte Bauform der Lagereinheit zu erreichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die erste Lagereinheit (2) ein erstes Lager (5) für die axiale und radiale Lagerung eines ersten Wellenteils (6) relativ zu einem ersten Gehäuse (7) sowie ein zweites Lager (8) für die radiale Lagerung eines zweiten Wellenteils (9) aufweist, wobei das zweite Lager (8) eine unabhängige axiale Verschiebung des zweiten Wellenteils (9) relativ zum ersten Wellenteil (6) zuläßt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagerung für eine Walze, insbesondere für die Druckwalze in einer Druckmaschine, bestehend aus

- einer ersten Lagereinheit für die radiale und axiale Lagerung der Walze und
- einer zweiten Lagereinheit für die radiale Lagerung der Walze,
wobei die Walze beidseitig von den beiden Lagereinheiten aufgenommen und gelagert wird und
wobei zumindest eine Lagereinheit, vorzugsweise die erste Lagereinheit, zusätzlich zur radialen Lagerung der Walze Mittel für die axiale Einstellung der Walze aufweist.

Lagerungsanordnungen der gattungsgemäßen Art sind beispielsweise aus der DE-AS 15 36 407 bekannt. Solche Lager werden vor allem im Bereich des Druckmaschinenbaus benötigt. Eine Druckwalze muß einerseits radial und axial gelagert werden; gleichzeitig muß die Möglichkeit bestehen, die Walze in Achsrichtung geringfügig zu verstellen bzw. zu positionieren. Eine derartige Einstellung wird als Registerverstellung bezeichnet und dient der genauen Positionierung der Walze zwecks Erreichung eines entsprechenden Druckbildes.

Hierfür sind auch Lageranordnungen bekannt, die zumindest auf einer Seite der Walze einen Kreuzschlitten vorsehen. Auf diesem wird die radiale und axiale Lagerung des einen Walzenendes befestigt. Aufgrund der Kreuzschlittenanordnung wird es möglich, die Walze sowohl in ihrer radialen Richtung zu verschieben (wodurch sie an den Ort gefahren werden kann, an dem sie im Druckzustand sein muß) als auch die Walze in ihrer Längsrichtung genau einzustellen (Registerverstellung), um sie für das Drucken in der benötigten Position zu haben.

Das andere Ende der Walze wird zumeist in einer radialen Lagerungseinheit gelagert, die mittels Hydraulik oder Pneumatik derart axial vorgespannt wird, daß eine sichere Aufnahme der Walze über entsprechende konische Walzenenden ermöglicht wird.

Nachteilhaft ist es bei der bekannten Lagerungsanordnung für eine Druckwalze, daß die Lagerung relativ aufwendig ist, was zu einem hohen Aufwand bei der Fertigung und Montage führt. Des weiteren ist die Steifigkeit der Lagerung durch Verwendung des Kreuzschlittens begrenzt, bei dem sich zudem die Fertigungstoleranzen aufsummieren können, so daß die Präzision der Lagerung begrenzt ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lagerungseinheit der gattungsgemäßen Art derart weiterzuentwickeln, daß sie kompakt aufgebaut ist, über eine erhöhte Steifigkeit verfügt und zudem einfacher gefertigt und montiert werden kann. Des weiteren soll die Präzision der Lagerung erhöht werden, indem weniger Bauteile zum Einsatz kommen sollen, die folglich keine Aufsummierung der Toleranzen zur Folge haben.

Die Lösung der Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lagereinheit ein erstes Lager für die axiale und radiale Lagerung eines ersten Wellenteils relativ zu einem ersten Gehäuse sowie ein zweites Lager für die radiale Lagerung eines zweiten Wellenteils aufweist, wobei das zweite Lager eine unabhängige axiale Verschiebung des zweiten Wellenteils relativ zum ersten Wellenteil zuläßt, und daß die zweite Lagereinheit ein drittes Lager für die radiale Lagerung eines dritten Wellenteils aufweist, sowie ein viertes Lager für die axiale Lagerung des dritten Wellenteils, wobei das vierte Lager über ein axial wirkendes Federelement relativ zu einem zweiten Gehäuse axial verschieblich angeordnet ist, wobei das erste Wellenteil, das zweite Wellenteil, die Walze und das dritte Wellenteil drehfest miteinander verbunden sind und wobei das vierte Lager zusammen mit dem dritten Wellenteil und der Walze relativ zu dem zweiten Gehäuse axialverschieblich angeordnet ist.

Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird erreicht, daß ein Kreuzschlitten der bisher bekannten und üblichen Art vermeidbar wird: Die Lagerung des einen Zapfens der Druckwalze wird in einem kombinierten Axial- und Radiallager vorgenommen, das darüber hinaus mit der Möglichkeit ausgestattet ist, eine axiale Verschiebebewegung eines zweiten Wellenteils zu bewerkstelligen. Diese Verschiebebewegung kann zur Registerverstellung benutzt werden. Weiterhin wird mit dieser Ausgestaltung erreicht, daß das Gegenlager zur ersten Lagereinheit, also die zweite Lagereinheit, in besonders einfacher Weise eine axiale Andruckkraft erzeugt, die dafür sorgt, daß die Druckwalze über konische Aufnahmen zuverlässig gehalten und vorgespannt wird.

Vorteilhafterweise erzeugt das Federelement nur eine Federkraft in Richtung der Walze. Des weiteren kann vorgesehen sein, daß das Federelement aus einer einzelnen Schraubenfeder oder aus mehreren, über den Umfang des zweiten Gehäuses verteilten Schraubenfedern besteht. Alternativ dazu kann das Federelement auch aus einer zentral angeordneten Tellerfeder oder aus mehreren, über den Umfang des zweiten Gehäuses verteilten Tellerfedern bestehen.

Bevorzugt sind die vier genannten Lagerungen als Wälzlager ausgebildet. Für das zweite und/oder das dritte Lager kommt bevorzugt ein Doktorlager in Frage; ein derartiges Lager ermöglicht eine rotatorische Lagerung bei gleichzeitiger Möglichkeit der axialen Verschiebung.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt die erste Lagereinheit zur einseitigen Lagerung einer Druckwalze im Schnitt, in

Fig. 2 ist eine alternative Ausführungsform der ersten Lagereinheit dargestellt, gleichermaßen zeigt

Fig. 3 eine weitere Alternative zu Fig. 1 bzw. 2,

Fig. 4 stellt im Schnitt die zweite Lagereinheit für die Lagerung der anderen Seite der Druckwalze dar, in

Fig. 5 und Fig. 6 sind alternative Ausführungsformen zur Fig. 4 zu sehen.

In Fig. 1 ist der Schnitt durch eine erste Lagereinheit 2 zu sehen, die ein Ende einer Walze 1, die vorzugsweise in einer Druckmaschine zum Einsatz kommt, lagert. Die Walze 1 muß dabei sowohl radial und axial gelagert sein, sie muß jedoch auch um einen gewissen definierten Betrag in ihrer axialen Richtung einstellbar sein; hierdurch wird die sogenannte Registerverstellung erreicht.

Zu diesem Zweck sind Mittel 4 für die axiale Einstellung der Walze 1 vorgesehen. Ein erstes Wellenteil 6 wird mittels eines kombinierten axialen und radialen Lagers 5 (erstes Lager) relativ zu einem ersten Gehäuse 7 gelagert. D. h. das erste Wellenteil 6 kann relativ zum Gehäuse 7 zwar drehen, ist jedoch relativ zu diesem sowohl radial als auch axial festgelegt.

Ein zweites Wellenteil 9 ist in das Innere des hohlwellenartig ausgebildeten ersten Wellenteils 6 eingeschoben und kann sich relativ zu diesem axial verschieben. Hierzu ist eine Linearführung 15 vorgesehen, die es ermöglicht, daß die relative Translationsbewegung zwischen den beiden Wellenteilen 6 und 9 sichergestellt ist, daß indes eine relative Verdrehung beider Wellenteile nicht möglich ist. Als Linearführung 15 kommen beispielsweise übliche Linearführungen als Kugel-, Zylinder- oder Kreuzrollenführungen zum Einsatz.

Zwei der in Frage kommenden Linearführungen 15 sind in Fig. 1 skizziert: Im oberen Bildbereich ist eine Führung mittels Zylinderrollen angedeutet, im unteren Bildbereich ist eine Kugelführung skizziert.

Bei Betätigung der Mittel 4 für die axiale Einstellung der Walze 1 wird über ein Gewinde erreicht, daß sich die beiden Wellenteile 6 und 9 relativ zueinander verschieben. Dadurch, daß das erste Wellenteil 6 durch die ersten Lagermittel 5 in Achsrichtung festgelegt ist, bedeutet dies eine Verschiebung des zweiten Wellenteils 9 in Achsrichtung der Walze. Die Lagerung des zweiten Wellenteils 9 erfolgt über ein zweites Lager 8.

Wie zu sehen ist, ist das zweite Lager 8 als sogenanntes Doktorlager ausgebildet. Eine Anzahl von Kugeln ist so positioniert, daß der Außenring des Lagers 8 relativ zum Innenring sowohl drehbar gelagert ist als auch eine Verschiebebewegung in Achsrichtung ausführen kann.

Die Fig. 2 und 3 zeigen alternative Ausgestaltungen der Lager. In Fig. 2 ist zu sehen, daß das zweite Lager 8 als Zylinderrollenlager ausgebildet ist, das jedoch gleichzeitig eine relative axiale Verschiebebewegung zwischen Innen- und Außenring ermöglicht. In Fig. 3 ist eine weitere Alternative zu sehen: Hier sind die beiden Einzellager des ersten Lagers 5, die in Fig. 1 und 2 noch nebeneinander angeordnet waren, auseinandergezogen und bilden insgesamt die radiale und axiale Lagerung des ersten Wellenteils 6 relativ zum ersten Gehäuse 7. Das zweite Lager 8 ist im skizzierten Fall (Fig. 3) nunmehr jedoch als Linearführung ausgebildet, wie sie unter der Positionsziffer 15 in Fig. 1 zu sehen ist. Diese sorgt dafür, daß das zweite Wellenteil 9 relativ zum ersten Wellenteil 6 axial verschieblich, jedoch zu diesem nicht verdrehbar gelagert ist.

In Fig. 4 ist die zweite Lagereinheit 3 skizziert, die das andere Ende der Walze 1 lagert. Der Lagerflansch der zweiten Lagereinheit 3 ist genauso wie derjenige der ersten Lagereinheit 2 konisch ausgeführt, so daß eine genaue Zentrierung und Aufnahme der Walzenenden sichergestellt ist.

Damit stets ein einwandfreies Anliegen der Lagerflansche der beiden Lagereinheiten 2 und 3 an den entsprechenden Stellen der Walze sichergestellt ist, übt die zweite Lagereinheit 3 eine ständige Kraft in Richtung R auf die Walze aus. Zu diesem Zweck ist zunächst das dritte Wellenteil 11 mittels eines dritten Lagers 10 relativ zum zweiten Gehäuse 14 radial gelagert. Da im skizzierten Falle auch wieder ein Doktorlager als drittes Lager 10 zum Einsatz kommt, ist eine radiale Lagerung sichergestellt, weiter aber auch eine axiale Verschiebebewegung möglich. Ein viertes Lager 12 bewerkstelligt im wesentlichen die axiale Lagerung des dritten Wellenteils 11. Der Außenring des vierten Lagers 12 liegt jedoch an einem Federelement 13 an, das so positioniert ist, daß das dritte Wellenteil 11 unter ständiger Federkraft in Richtung R gehalten ist.

In den Fig. 5 und 6 sind alternative Ausgestaltungen der zweiten Lagereinheit 3 zu sehen. Während als viertes Lager 12 jeweils ein Rillenkugellager zum Einsatz kommt, was insbesondere die Fähigkeit hat, die axiale Lagerung des dritten Wellenteils 11 zu bewerkstelligen, sind als drittes Lager 10 im skizzierten Falle Zylinderrollenlager vorgesehen, die es aufgrund ihrer konstruktiven Ausführung ermöglichen, neben der radialen Lagerung auch eine translatorische Verschiebebewegung zwischen Innen- und Außenring zu bewerkstelligen.

Bezugszeichenliste

1

Walze

2

erste Lagereinheit

3

zweite Lagereinheit

4

Mittel für die axiale Einstellung der Walze

5

erstes Lager

6

erstes Wellenteil

7

erstes Gehäuse

8

zweites Lager

9

zweites Wellenteil

10

drittes Lager

11

drittes Wellenteil

12

viertes Lager

13

Federelement

14

zweites Gehäuse

15

Linearführung
R Richtung der Federkraft auf die Walze

Claims

1. Lagerung für eine Walze (1), insbesondere für die Druckwalze in einer Druckmaschine, bestehend aus:

- einer ersten Lagereinheit (2) für die radiale und axiale Lagerung der Walze (1) und
- einer zweiten Lagereinheit (3) für die radiale Lagerung der Walze (1),

wobei die Walze (1) beidseitig von den beiden Lagereinheiten (2, 3) aufgenommen und gelagert wird und
wobei zumindest eine Lagereinheit, vorzugsweise die erste Lagereinheit (2), zusätzlich zur radialen Lagerung der Walze (1) Mittel (4) für die axiale Einstellung der Walze (1) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Lagereinheit (2) ein erstes Lager (5) für die axiale und radiale Lagerung eines ersten Wellenteils (6) relativ zu einem ersten Gehäuse (7) sowie ein zweites Lager (8) für die radiale Lagerung eines zweiten Wellenteils (9) aufweist, wobei das zweite Lager (8) eine unabhängige axiale Verschiebung des zweiten Wellenteils (9) relativ zum ersten Wellenteil (6) zuläßt, und
daß die zweite Lagereinheit (3) ein drittes Lager (10) für die radiale Lagerung eines dritten Wellenteils (11) aufweist sowie ein viertes Lager (12) für die axiale Lagerung des dritten Wellenteils (11), wobei das vierte Lager (12) über ein axial wirkendes Federelement (13) relativ zu einem zweiten Gehäuse (14) axialverschieblich angeordnet ist,
wobei das erste Wellenteil (6), das zweite Wellenteil (9), die Walze (1) und das dritte Wellenteil (11) drehfest miteinander verbunden sind und
wobei das vierte Lager (12) zusammen mit dem dritten Wellenteil (11) und der Walze (1) relativ zu dem zweiten Gehäuse (14) axialverschieblich angeordnet ist.

2. Lagerung für eine Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (13) nur eine Federkraft in Richtung (R) der Walze (1) erzeugt.

3. Lagerung für eine Walze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (13) aus einer zentral angeordneten Schraubenfeder oder aus mehreren über den Umfang des zweiten Gehäuses (14) verteilten Schraubenfedern besteht.

4. Lagerung für eine Walze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (13) aus einer zentral angeordneten Tellerfeder oder aus mehreren über den Umfang des zweiten Gehäuses (14) verteilten Tellerfedern besteht.

5. Lagerung für eine Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste bis vierte Lager (5, 8, 10 und 12) Wälzlager sind.

6. Lagerung für eine Walze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite und/oder dritte Lager (8, 10) ein Lager ist, das sowohl eine Drehung des Innenrings relativ zum Außenring als auch eine axiale Verschiebung des Innenrings relativ zum Außenring zuläßt (Doktorlager).