DE211326C

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Publication number: DE211326C
Application number: DENDAT211326D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE Mb. GRUPPE

WILLIAM LOVE in LONDON.

Gegenstand der Erfindung ist ein Zylinder zum Drucken, Prägen, Kalandern und ähnlichen Arbeitsvorgängen, die rollenden Druck verlangen, der durch Endzapfen getragen ist und einen praktisch gleichen Druck auf allen Punkten der Länge bei Berührung mit einem dagegen arbeitenden Zylinder oder einer Oberfläche ergeben soll. Zwei derartig zusammenarbeitende Zylinder besitzen praktisch gleiche

ίο Druckfestigkeit oder Widerstände an allen Punkten ihrer Länge, ohne Rücksicht auf Veränderungen in der Stärke des auf ihre Zapfen oder umgekehrt auf die sich berührenden Oberflächen ausgeübten Druckes, wobei unerheblich ist, ob der erwähnte Zylinder eine große oder geringe Länge im Verhältnis zu seinem Durchmesser hat. Es sollen aber auch Vorrichtungen getroffen werden, um ungleiche Widerstände oder Drucke bei solchen Zylindem, je nach Wunsch, zu sichern. ■

Zu diesem Zweck ist der Zylinder entsprechend der vorliegenden Erfindung wie folgt . gebaut.

Auf einer mittleren Achse oder Welle, .welche als Träger ausgebildet ist und deren Enden die Lagerzapfen des Zylinders bilden, sind Unterstützungen oder Stützpunkte zweckmäßig in Form von Ringen oder Reifen angebracht, welche einen äußeren Träger tragen, der die Gestalt eines die Stützpunkte umschließenden Metallrohres oder Hohlzylinders haben kann, oder als Balken mit !-Querschnitt der Länge nach rund um die Unterstützungen angeordnet ist. Ein derartig zusammengesetzter Träger besitzt Hilfsträger, die wiederura einen oder mehrere weitere Träger stützen. Diese Bauart kann bis zu jedem gewünschten Umfange ausgeführt werden, wobei der letzte Träger röhrenförmig ist und die Oberfläche des Arbeitszylinders bildet. Die Unterstützungen in jeder der Reihen sind so ■angebracht, daß sie an denjenigen Punkten des Trägers liegen (vgl. die Welle im ersten Beispiel), welche unter einer gleichmäßig verteilten Last um einen gleichen Betrag von einer geraden zur Achse der Zapfen parallelen Linie sich entfernen. Die Achse selbst ist ein Träger von vorzugsweise zylindrischem Querschnitt und. ist nur an beiden Enden unterstützt; sie hat nur zwei solche Punkte, während die anderen Träger mehrere oder sehr viele passende Punkte, gleicher Durchbiegung haben.

Fig. ι stellt im Längsschnitt und Fig. 2 im Querschnitt nach A-A der Fig. 1 die Gestaltung eines Zylinders mit vier Stützpunkten dar. Fig. 1 a ist eine Einzelheit im Schnitt, welche eine abgeänderte Bauart zeigt. Fig. 3 zeigt im Längsschnitt und Fig. 4 im Querschnitt nach B-B der Fig. 3 eine geringfügig abgeänderte Bauart eines Zylinders, der vier Stützpunkte hat. Fig. 5 und 6 zeigen entsprechend in Querschnitt und Vorderansicht eine der Antriebscheiben, wie sie bei den Zylindern nach den Fig. 1 bis 4 einschließlich verwendet werden. Fig. 7 zeigt in Seitenansicht einen Teil des Endes eines äußeren oder Arbeitszylinders. Fig. 8 stellt im Längs-

schnitt und Fig. 9 in Vorderansicht den Zusammenbau eines Zylinders mit acht tragenden Stützpunkten dar. Fig. 10 zeigt im Längsschnitt eine geänderte Bauart des Zylinders. Fig. 11 und 12 sind Aufrisse, teilweise im Schnitt, welche einzelne Ansichten von Teilen , davon in einem größeren Maßstabe zeigen. Fig. 13, 14 und 15 sind Schaubilder.

In den Fig. 1 und 2 sind auf einer Welle a, deren Enden a' über die Enden des zu. unterstützenden Zylinders herausragen und die Zapfen dafür bilden, zwei Ringe b angebracht, welche konvex geformte äußere Oberflächen besitzen. Diese Bunde oder Ringe sind auf der Welle an Punkten befestigt, welche von der Mittelebene gleichen Abstand haben und sich ferner jeder einzeln in Abständen befinden, welche ungefähr gleich der Hälfte der Länge der arbeitenden Oberfläche des · zu unterstützenden Zylinders sind. Die Ringe bilden die tragende Oberfläche für ein Rohr d, welches in gleichmäßiger Entfernung von den Zapfen auf die Ringe stramm aufgezogen ist, wobei die wirksame Länge des Rohres ungefähr ³/₄ von der Länge des 'Arbeitszylinders ist. Auf dem Rohr d sind vier Ringe e befestigt, welche konvex gestaltete äußere Oberflächen für das den Arbeitszylinder bildende Außenrohr g haben, dessen Enden die äußeren Ringe e ungefähr um ¹Z₅, der Länge überragen, so daß die Ringe e an denjenigen Punkten angebracht sind, an welchen das Rohr d infolge einer gleichmäßig längs der Oberfläche des Arbeitszylinders verteilten Last eine gleiche Durch- biegung erleiden würde. Zu diesem Zweck' können die Ringe oder Lagerungen e in gleichen Abständen, wie gezeigt, angebracht werden, wobei aber die beiden äußeren näher an den Lagerungen b auf der Welle α angebracht sind, als es bei den beiden inneren der Fall ist. Dies ist deshalb nötig, weil die Enden des Rohres d jenseits der Außenlager- b nach Art eines nur an einem Ende unterstützten Trägers aufzufassen sind, während der zwischenlie-

45- gende Teil des Rohres d zwischen den Lagerungen b einem auf zwei Stützen ruhenden Träger entspricht.

In den Fig. 3 bis 7 einschließlich sind die zwei Ringe b¹, welche das Rohr d tragen, aus einem Stück mit der Welle α ausgeführt, wozu diese, wie bei a¹ gezeigt, im Durchmesser verkleinert ist.

Das Innere des umschließenden Rohres d ist gleichfalls ausgebohrt gezeichnet, um zwei innere vorspringende Ringe b² freizulassen, welche stramm über die Ringe b¹ passen und sich diesen Ringen gegenüber befinden, wenn die verschiedenen Teile in ihrer richtigen Stellung zueinander stehen. Die äußere Oberfläche des Rohres d springt, wie bei d¹ gezeichnet, etwas zurück, um vier tragende Oberflächen e¹ freizulassen. Die Innenfläche des Arbeitszylinders g ist ausgebohrt, um vier innere vorspringende Unterstützungsringe e² freizulassen, die stramm auf die Ringe e¹ passen und diesen gegenüber liegen.

Der Arbeitszylinder g wird stets von einer Welle α aus durch am Ende befindliche Antriebscheiben h angetrieben, die mit der Welle durch Keile i (Fig. 3) verbunden und deren Umfang mit Zähnen oder Vorsprüngen k (Fig. 6) ausgestattet ist, welche in entsprechende Aussparungen in (Fig. 7) an den Enden der Arbeitswalze g eingreifen. Jedes Ende des Zylinders und die entsprechenden Antriebscheiben h können mit einer Abschlußkappe verschlossen werden, wie bei η in Fig. 3 gezeigt. '

Der Arbeitszylinder g kann nun innen mit Dampf geheizt werden. Zu diesem Zweck kann jedes Ende der Welle α mit Längs- und Querdurchbohrungen 0 und o¹ versehen werden, die durch ein kurzes Rohr q, welches in der genannten Welle α und dem Rohr d verschraubt oder anderweitig befestigt ist, mit den ringförmigen Zwischenräumen r in Verbindung stehen, welche zwischen dem Rohrglied d, dem Zylinder g und den dazwischenliegenden Unterstützungen e¹ und e² ausgebildet sind. Der mittlere ringförmige Zwischenraum r steht in Verbindung mit den äußeren durch Löcher s, die durch die beiden inneren ringförmigen Unterstützungen e¹ hindurchgehen. Der freie Zwischenraum zwischen den arbeitenden Oberflächen der Enden des Arbeitszylinders g und der Antriebscheibe h ist ungefähr gleich der Summe der freien Zwischenräume zwischen den genannten Gliedern a, b und g.

Ein in der oben beschriebenen Weise unterstützter Zylinder g hat vier tragende Unterstützungen e¹ und e² und nimmt unter einem gleichmäßig verteilten Druck eine mehr oder weniger wellenförmig ausgebildete Linie entsprechend der Last an, wie schematisch und in verzerrtem Maßstabe in Fig. 13 gezeigt ist. Hierbei sind die von den Unterstützungen gebildeten höchsten Punkte der Biegungswelle in einer Ebene χ - χ und die tiefliegenden . Punkte in einer anderen Ebene y-y, wobei no beide Ebenen zueinander parallel sind.

Entsprechend der Länge des Zylinders oder entsprechend der Last kann die Zahl der Lagerungen vermehrt werden, wobei der Grundgedanke in allen Fällen derselbe ist. Es müssen diejenigen Biegungspunkte gefunden werden, die bei einer gleichförmig verteilten Last das ge\vünschte Ergebnis geben.

Die Fig. 8 und 9 zeigen eine Anordnung, bei welcher drei Rohre oder Zylinder d, g und ,g¹ konzentrisch mit der Achse α verwendet sind; der hinzugefügte äußere Zylinder ist dabei von

acht Lagerungen getragen. Der in dieser Anordnung gezeigte zusammengesetzte Zylinder enthält eine etwas geänderte Bauart, insofern nämlich die Rohre d, g und g¹ entsprechend von den ringförmigen Lagerungen b², c² und t² getragen werden, die nur an der Innenfläche der genannten Rohre ausgebildet sind. Die Lagerungen t² sind in gleichem Abstande voneinander angebracht, aber die beiden äußeren

ίο sind näher an den äußeren Lagerungen e² auf dem Rohr g angeordnet als jede der dazwischen liegenden Lagerungen i² an dem zunächst liegenden Lager e². Auf diese Weise ist jedes der zwei äußeren Lager e² näher an den beiden Lagern b², als es die dazwischenliegenden Lagerungen e² sind, um die Enden des Rohres g¹ und g nach Art eines überhängenden Trägers ausbilden zu können. In diesem Falle wird der äußere Arbeitszylinder g¹ eine wellenförmig geschwungene Linie entsprechend der Belastung annehmen, wie schematisch und in verzerrtem Maßstab in Fig. 14 gezeigt ist. Hier liegen die Wellengipfelpunkte einander näher, und die Wellenlinien sind von geringerer Höhe, so daß der Zylinder für eine entsprechende Belastung eine größere Geradheit in der Achsenrichtung besitzt, wie in dem früheren Fall.

Die Anzahl der Lagerungen in den aufeinanderfolgenden Gruppen von Lagern ist nicht notwendigerweise entsprechend einer geometrischen Reihe zu bemessen, wie es in den hier beschriebenen Anordnungen der Fall ist. So zeigt Fig. 15 schematisch eine abgeänderte Anordnung, in welcher die Zahl der Lagerungen der aufeinanderfolgenden Gruppen 2, 3 und 6 ist oder auch nur 2 und 3. Die Figur zeigt in verzerrtem Maßstab die Durchbiegung der verschiedenen Träger unter der Wirkung einer gleichförmig verteilten Last. In allen Fällen jedoch sind die Lagerungen an solchen Punkten angebracht, die um einen gleichen Betrag von. der Mittellinie der Achse oder des Trägers abweichen.^

Da die Welle α der erste Träger ist und die ganze Belastung zu tragen oder den ganzen Widerstand zu leisten hat, muß sie entsprechend stark genug gemacht werden.

Damit die Ringe oder Lagerungen richtig an den erforderlichen Stellen angebracht werden können, kann man sie auf der sie tragenden Achse in Längsrichtung einstellbar machen, wie in Fig. 1 a gezeigt ist. Dort umschließt der Ring b zwei Keilringe u und v, wobei ν fest auf der Welle α sitzt. Der Ring b und der Ring u, welche in Richtung der Achse geschlitzt sind, können in der Längsrichtung durch Schrauben w und χ nachgestellt werden, die durch einen Flansch v¹ auf den Ring ν drücken.

Die Ringe können auch geschlitzt und mit nachstellbaren Kegeln, Keilflächen oder anderen Vorrichtungen versehen sein, um eine innige Berührung zwischen jedem Rohr oder Zylinder und dem tragenden Teil (Achse oder Rohr) zu sichern.

Die Fig. 10, 11 und 12 zeigen eine Anordnung dieser Art. In diesem Falle ist jedes der beiden Enden der Welle α dicht neben den beiden zu unterstützenden Lagerungen mit Schraubengewinde bei 1 versehen und mit einer Mutter 2 mit Aussparungen 3 ausgerüstet. Zwischen jeder Mutter 2 und einem Bund 4 der Welle α befindet sich ein geschlitzter Ring 5, welcher innen kegelig ausgedreht ist und so auf einen ebenfalls kegeligen, entsprechend abgedrehten Teil 6 der Welle paßt. Dieser Ring 5 hat eine zylindrische Außenfläche, so daß er, in Achsenrichtung geschnitten, keilförmig gestaltet ist. ■ Zwei konzentrische geschlitzte Tragringe 7 und y^a umgeben jeden von diesen Ringen 5 und sind an den zum Eingriff kommenden Oberflächen entsprechend konkav und konvex gestaltet.' Zwischen den Ringen 7 und J^a und dem Bund 4 der Welle ist ein innen ausgedrehter Abstandsring 4^a vorgesehen.

Die Lagerungen · für den Arbeitszylinder g umfassen vier geschlitzte Ringe 8, von denen jeder eine konkave Innenfläche hat und über einen¹ entsprechend-gestalteten äußeren Ring8^a auf dem anliegenden, der Länge nach geschlitzten Ende der einen oder der anderen der drei Muffen 9, g^a, g¹' gespannt wird, welche auf dem Rohr d gleitend aufgepaßt sind. Die in der Mitte liegende Muffe g^h hat an ihren beiden Enden einen Ring 8«, während jede der beiden äußeren Muffen 9 und g^a nur einen Ring 8^a an ihrem Außenende besitzt. Die Innenfläche der mittleren Muffe g° innerhalb beider Ringe 8^a ist zur Aufnahme einer Kegelfläche ebenfalls kegelig ausgestaltet. Diese wird von dem spitz zulaufenden Ende 10 der anliegenden äußeren Muffen 9 und g^a gebildet, während das äußere Ende jeder Muffe 9 und g^a ebenfalls innerhalb des Ringes 8¹¹ kegelig zur Aufnahme des kegeligen inneren Endes einer Spannüngsmuffe 11 ausgebildet ist, welche durch geeignete Mittel, z.B. durch eine Mutter 12, längsverschoben werden kann. Diese wird auf 'das entsprechende Ende des Rohres d geschraubt, was durch Aussparungen B erleichtert wird.

Es können auch Mittel, wie z. B. Keile, vorgesehen werden, ohne Rücksicht auf die eben beschriebenen, auf Reibung beruhenden Vorrichtungen, um den Arbeitszylinder g und g¹ mit der Welle α zu drehen und auch, um irgendeine seitliche Bewegung des genannten Zylinders gegen diese Achse zu verhüten, ohne dabei die freie Durchbiegung der letzteren und der anderen Hilfsträger zu stören. DieAchsen-

zapfen ά¹ werden dabei in Lagern a² getragen, die in gleicher Richtung mit der Welle bleiben, ohne Rücksicht auf deren Durchbiegung.

Durch die beschriebene Bauart kann jeder Mangel hinsichtlich der Gleichmäßigkeit des verwendeten Baustoffes bei der Verwendung von zusammengesetzten Zylindern ausgeglichen werden, so daß die Parallelität der arbeitenden Oberfläche des Arbeitszylinders g

ίο und g¹ unter der Wirkung einer Belastung bis zu jedem gewünschten Genauigkeitsgrad aufrecht erhalten werden kann, ohne Rücksicht auf Veränderungen in der Höhe der Belastung. Hierbei kann der Zylinder im Verliältnis zu seinem Durchmesser eine sehr große Länge besitzen. Auch erzielt ein nach dieser Beschreibung gebauter Zylinder gleichmäßigen Druck von einem zum anderen Ende jeder Längslinie seines Umfanges, so daß ζ. Β. der Zylinder als schwingender Zylinder beim Drucken verwendet werden kann, um einen gleichen Aufdruck zu erhalten.

Die oben erwähnte Bauart kann auch bei einem Zylinder verwendet werden, bei dem die auf ihn wirkende Belastung längs der arbeitenden Oberfläche ungleichmäßig verteilt ist, wenn man die Lagerungen oder Unterstützungen längs der Welle entsprechend anbringt, nämlich an denjenigen Punkten, die unter einer solchen ungleichmäßigen Belastung eine gleichmäßige Durchbiegung erfahren.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Walze zum Drucken oder für andere Verwendungsarten, die rollenden Druck verlangen, dadurch gekennzeichnet, daß eine an beiden Enden zu unterstützende mittlere Achse oder ein Träger von zwei oder mehreren Hilfsträgern umgeben ist, deren äußerer die Außenfläche der Walze bildet, und daß zwischen den verschiedenen Trägern Gruppen von ringförmigen Lagerungen oder Unterstützungen angeordnet sind, deren jede an denjenigen Punkten des sie tragenden Trägers liegt, welche bei Belastung des Zylinders um einen gleichmäßigen Betrag von einer geraden, zur Achse der Zapfen der mittleren Welle parallelen Linie zurückweichen.
2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Träger zwischen der mittleren Welle und dem Außenzylinder je aus einem Rohr bestehen.
3. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die zwischen Welle und Außenzylinder liegenden Träger

aus T-Trägern gebildet sind, welche der Länge nach rund um die mittlere Achse angeordnet sind.
4. Walze nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Lagerungen in den aufeinanderfolgenden Lagergruppen zwischen den aufeinanderfolgenden Trägern stufenweise von dem inneren nach dem äußeren Träger hin anwächst. .
5. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußerste Hilfsträger von einer Gruppe von Lagerungen getragen wird, die in gleichen Abständen untereinander angeordnet sind, wobei die beiden äußersten Lagerungen zur Unterstützung der Außenenden des Trägers dienen und innerhalb und in einem bestimmten Abstand von den äußeren Kanten dieser Enden und näher an den äußeren Lagerungen der nächsten inneren Lagergruppe für den nächsten inneren Träger angeordnet sind, als es die nächsten dazwischenliegenden Lager der erst erwähnten Gruppe sind.
6. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, die mittlere Welle umschließende Träger durch zwei ringförmige Lagerungen unterstützt wird, welche auf der Welle, an Punkten, die von ihrem Mittelpunkt gleichen Abstand haben, angebracht sind, und daß der nächste äußere ringförmige Träger oder Zylinder auf dem ersten ringförmigen Träger oder Zylinder durch vier Lagerungen unterstützt ist, welche an denjenigen Punkten des zuletzt erwähnten Trägers angebracht sind, welche ein gleiches Maß der Durchbiegung durch die erwähnten Lager unter der Wirkung einer längs der Oberfläche des Arbeitszylinders· verteilten Last erleiden.
7. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerungen oder einige von ihnen in der-Längsrichtung auf der sie tragenden Welle oder dem Rohr nachstellbar sind, um ihr genaues Einstellen in die erforderliche Stellung veranlassen zu können.
8. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerungen' geschlitzt und mit nachstellbaren Kegeln, Keilen oder ähnlichen Vorrichtungen versehen sind, durch welche eine innige Berührung zwischen jedem Rohr oder Zylinder und der dabei unterstützenden Welle oder dem Rohr hergestellt werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.