DE2447602B2

DE2447602B2 - Dämpfungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2447602B2
Application number: DE19742447602
Authority: DE
Inventors: Harry M. Dr.-Ing. 6050 Offenbach Greiner
Original assignee: MAN Roland Druckmaschinen AG
Current assignee: Manroland AG
Priority date: 1974-10-05
Filing date: 1974-10-05
Publication date: 1980-03-13
Also published as: DE2447602C3; FR2286983A1; DE2447602A1; FR2286983B1; GB1506301A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dämpfen von Schwingungen im Zahnradgetriebe von Druckzylindern in Rotationsdruckmaschinen, wobei jeweils zwei in gegenseitigem Eingriff stehende Antriebszahnräder der Druckzylinder mit gleichachsigen, in gegenseitiger Umfangsberührung stehenden Laufscheiben geringfügig unterschiedlicher Durchmesser fest verbunden sind.

Im Druckmaschinenbau ist es seit langem bekannt, den Formzylinder und den Gegendruckzylinder von Hochdruckmaschinen, beziehungsweise den Plattenzylinder und den Gummizylinder von Offsetdruckmaschinen mit Schmitzringen zu versehen, die während des Betriebs der Druckmaschinen unter Druck aufeinander abrollen.

Damit soll verhindert werden, daß sich Achsabstandsänderungen zwischen den jeweils zusammenarbeitenden Zylindern nachteilig auf das Druckergebnis auswirken. Derartige Achsabstandsänderungen werden allein schon durch das notwendige Spiel in den Zylinderlagerungen mit ihren meist mehrfach ineinandergeschachtelten Lagerbüchsen ermöglicht und durch periodische Laständerungen, insbesondere bei Bogendruckmaschinen verursacht. Andererseits werden bereits durch die zulässigen Verzahnungsfehler im Antriebsgetriebe der Druckmaschine oder auch durch einen unruhigen Lauf der Antriebs-Keilriemen Ungleichmäßigkeiten in der Drehübertragung beziehungsweise Drehschwingungen erzeugt, die sich im Druckbild als Streifen unterschiedlicher Farbdeckung im Abstand der Teilung der Antriebsräder zeigen und zu Makulatur führen.

Laufscheiben der beschriebeneu Gattung sind durch die deutsche Patentschrift 17 61 780 bekannt. Diese gehärteten und geschliffenen Laufscheiben werden an den Bogenübergabetrommeln von Bogenrotationsdruckmaschinen angeordnet Die Durchmesser der Laufscheiben sind jeweils gegenüber den korrespondierenden Laufscheiben abgestuft. Demzufolge entsteht infolge der Relativbewegung zwischen den Scheibenlaufflächen Verschleiß. Dieser ist umso höher, als die Laufscheiben mit hoher Vorspannung aufeinanderlaufen.

Sowohl diesen Laufscheiben, als auch den bekannten Schmitzringen an den Druckmaschinenzylindern haftet der gleiche Nachteil an. Bei der Beurteilung der Wirksamkeit dieser Maschinenelemente ist davon auszugehen, daß jedes Zahnrad, auch in der höchsten Qualitätsstufe, mit zulässigen Rundlauf-, Teilungs- und Flankenfehlern behaftet ist. Diese wirken sich bei der Rotation der in gegenseitigem Eingriff stehenden Zahnräder als Ungleichförmigkeiten in der Drehübertragung aus.

Bei in gegenseitigem Kontakt stehenden Schmitzringen, beziehungsweise Laufscheiben können wohl keine radialen Schwingungen durch Achsabstandsänderungen auftreten, die vorgenannten Verzahnungsfehler sind jedoch die Ursache von Umfangsschwingungen sehr komplexer Natur.

Die vorhandenen und nicht vermeidbaren Fehler im Antriebsgetriebe können nur durch extrem hohe Vorspannung der in gegenseitigem Kontakt stehenden Schmitzringen beziehungsweise Laufscheiben aufgefan-

J5 gen werden. Dabei entstehen jedoch unkontrollierte Deformationen von Lagerungen und Achsen, sowie um ein mehrfaches erhöhte Lagerdrücke. Die Folge ist ferner eine Überbeanspruchung der Laufscheibenoberfläche mit der von hochbeanspruchten Zahnrädern bekannten Grübchenbildung und damit eine geringe Lebensdauer.

Weiterhin sind durch die DE-AS 10 47 794 kugelgelagerte elastische Laufringe zur gegenseitigen Abstützung der Zylinder einer Anilindruckmaschine bekannt.

«5 Drehschwingungen können dadurch nicht gemindert oder beseitigt werden.

Der Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine radiale und tangentiale Schwingungsdämpfung mittels aufeinander laufender Laufscheiben erzielt, wobei diese Laufscheiben mit geringer Vorspannung aneinander angestellt sind und wobei geringer Verschleiß der Laufscheibenbeläge auftritt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

■>5 daß die eine Laufscheibe am Umfang einen Belag mit relativ unelastischem Werkstoff und die andere Scheibe am Umfang einen Belag aus relativ elastischem Werkstoff besitzt und daß die Laufscheibe mit dem unelastischen Belag im Durchmesser größer und die

bo Scheibe mit dem elastischen Belag im Durchmesser gleich oder kleiner als der Teilkreisdurchmesser des jeweils zugehörigen Zahnrades ist, wobei ein den Schlupf zwischen den beiden Belägen vermeidendes Durchmesserverhältnis der Beläge gewählt ist.

b¹) Wegen des Fehlens eines Schlupfes zwischen Laufscheiben ist ein Verschleiß stark reduziert, trotzdem können Radialschwingungen und Drehschwingungen vermieden werden. Das Fehlen des Schlupfes wird

dadurch erzielt, daß die elastische Laufscheibe durch ihre Nachgiebigkeit eine Umfangsvergrößerung erfährt, die einem größeren Durchmesser entspricht. Demgemäß muß bei schlupflosem Betrieb die unelastische Laufscheibe in ihrem Umfang, d. h. Durchmesser, vergrößert sein. Der Schlupf beim gegenseitigen Abrollen zweier elastischer Scheiben iit abhängig von Elastizität, gegenseitiger Abplattung, Scheibendurchmesser, Drehzahl, Fteibungswert usw.

Ein relativ unelastischer Werkstoff im Sinne der Erfindung 1st beispielsweise Metall, vorzugsweise gehärteter Stahl, während als ein relativ elastischer Werkstoff im Sinne der Erfindung beispielsweise Gummi oder ein gummiähnlicher Kunststoff angesehen wird.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird erreicht, daß Ungleichförmigkeiten sowohl in radialer, als auch in Umfangsrichtung beim Betrieb der Druckmaschine wirksam gedämpft werden. Im Gegensatz zu den bekannten Schmitzringen, beziehungsweise Laufscheiben liegt keine geometrische Überbestimmung des Antriebs vor. Die Charakteristik des formschlüssigen Zahnradgetriebes bleibt erhalten, ohne durch ein zwangsläufig zugeordnetes Reibradgetriebe mit einer grundsätzlich anderen Drehübertragungscharakteristik gestört zu werden.

Zweckmäßigerweise wird jedes in gegenseitigem Eingriff stehende Zahnradpaar des Druckmasi. hinen-Antriebs für sich gedämpft, da jede Zahnrad-Eingriffsstelle die Ursache für Übertragungsfehler und damit für jo eine Qualitätsminderung des Druckbildes sein kann.

Eine Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelteil der Laufscheiben aus auswechselbaren Ringen besteht.

Mit dieser Maßnahme ist es möglich, mit geringem )5 Aufwand und in kürzester Zeit eine Auswechselung vorzunehmen, wenn sich beispielsweise nach längerer Betriebszeit das Spiel in den Lagerungen oder das Zahnflankenspiel vergrößert haben sollte. Die Verwendung von Laufscheiben mit anderen Durchmessern kann auch erforderlich werden, wenn sich eine andere Abplattung oder eine andere Härte des elastischen Belags als zweckmäßig erweisen sollte.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Belag mit in Umfangsrichtung verlaufenden Rillen versehen ist.

In Abhängigkeit von der Abplattung des elastischen Belags folgen Federungs- und Dämpfungseigenschaften einer nichtlinearen Kennlinie von wählbaier Form. Auch bei größeren Unterschieden im Achsabstand des to Zahnradpaares sind nur geringe Änderungen des Dämpfungsverhaltens die Folge.

Es kann ferner vorgesehen sein, daß der elastische Belag aus einem Mehrschichtenwerkstoff besteht, wobei eine äußere Schicht von geringerer Elastizität auf einer inneren Schicht mit höherer Elastizität angeordnet ist.

Damit wird erreicht, daß auch bei einem sehr elastischen Dämpfungswerkstoff mit relativ geringer Abriebfestigkeit für den Gesamtbelag eine ausreichen- μ de Lebensdauer entsteht, da bei der äußeren Schicht mit der geringeren Elastizität im Normalfall eine höhere Abriebfestigkeit verbunden ist. Die guten Dämpfungseigenschaften eines hochelastischen Werkstoffes kommen dadurch voll zur Geltung, ohne daß sich dessen M relative Nachteile auswirken können.

An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbjispiel der Erfindung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Druckmaschine,

F i g. 2 eine Lauf.icheibe aus F i g. 1 in größerem Maßstab,

F i g. 3 einen auswechselbaren Ring gemäß F i g. 2 mit einem baliigen Belag,

F i j. 4 wie F i g. 3, wobei jedoch der elastische Belag mit in Umfangsrichtung verlaufenden Rillen versehen ist,

F i g. 5 wie F i g. 3, wobei der elastische Belag aus einem Zweischichten-Werkstoff besteht

Gemäß F i g. 1 sind in den Seitenwänden 1 und 2 einer Druckmaschine innerhalb von Lagerbüchsen 3 ein Formzylinder 4 und ein Gegendruckzylinder 5 in bekannter Weise drehbar gelagert. Der Antrieb erfolgt von einem Elektromotor 6 über ein e Keilriemenscheibe 7, die drei Keilriemen 8 und eine große Keilriemenscheibe 9 auf die Vorgelegewelle 10, die mit dem Antriebsritzel 11 versehen ist. Das Ritzel 11 greift in das mit der Zwischenwelle 12 verbundene Zahnrad 13 ein, das seinerseits mit dem Zahnrad 14- des Gegendruckzylinders 5 in Eingriff steht. Das mit dem Formzylinder 4 verbundene und in das Zahnrad 14 eingreifende Zahnrad 15 vervollständigt in bekannter Weise den Antriebsräderzug.

Der Gegendruckzylinder 5 ist mit einer Laufscheibe 16 verbunden, deren Mantelfläche gehärtet und geschliffen ist, und deren Durchmesser um einen geringen Betrag größer ist als der Teilkreisdurchmesser des Zahnrades 14. Mit der Scheibe 16 unter Vorspannung in Kontakt steht die auf dem Formzylinder 4 befestigte Laufscheibe 17, die an ihrem Umfang einen Belag 18 aus elastischem Werkstoff besitzt. Die Vorgelegewelle 10 trägt eine Laufscheibe 19, deren Durchmesser um einen geringen Betrag größer ist als der Teilkreisdurchmesser des Antriebsritzels 11. Mit der Zwischenwelle 12 verbunden ist die Laufscheibe 20, die an ihrem Umfang mit einem elastischen Belag 21 versehen ist. Der Gegendruckzylinder 5 ist mit der Laufscheibe 22 ausgestattet, deren Durchmesser um einen geringen Betrag größer ist als der Teilkreisdurchmesser des Zahnrades 14. Die Mantelflächen der Laufscheiben 19 und 22 sind gehärtet und geschliffen. An den Kontaktstellen der Scheibe 20 mit den Scheiben 19 und 22 ist während des Betriebs der Maschine eine bestimmte, zweckmäßigerweise unterschiedliche Abplattung vorhanden, da der Durchmesser der Scheibe 20 annähernd gleich dem Teilkreisdurchmesser des Zahnrades 13 ist. Vorzugsweise wird die Zwischenwelle 12 in an sich bekannter Weise in verdrehbaren exzentrischen Lagerbüchsen gelagert, so daß durch deren Verdrehung die Achsabstände zwischen der Welle 12 einerseits und der Vorgelegewelle 10, beziehungsweise dem Gegendruckzylinder 5 andererseits vergrößert und damit während des Stillstandes der Maschine die Abplattungen auf den Wert Null gebracht werden können. Dadurch kann verhindert werden, daß bei längerem Stillstand an den Kontaktstellen bleibende Deformationen des elastischen Belags entstehen. Da an sich bekannt, sind aus Gründen der Übersichtlichkeit die exzentrischen Lagerbüchsen in der Zeichnung nicht dargestellt.

Fi g. 2 zeigt in größerem Maßstab eine zweckmäßige Ausbildung der Laufscheibe 17. Sie besteht aus der Grundscheibe 23 und einem auswechselbaren, mittels der Schrauben 24 befestigten Ring 25, der am Umfang einen elastischen Belag 26 trägt.

Eine abgeänderte Ausführungsform ist in F i g. 3 dargestellt. Hier ist der Ring 27 mit einem balligen Belag

28 aus einem elastischen Werkstoff versehen.

In F i g. 4 ist der elastische Belag 29 des Ringes 30 mit in Umfangsrichtung verlaufenden Rillen versehen.

Die F i g. 5 zeigt einen Ring 31 mit einem elastischen Belag aus einem Zweischichten-Werkstoff. Hierbei ist über eine hochelastische Schicht 32 eine Schicht 33 mit geringerer Elastizität, jedoch mit hoher Abriebfestigkeit angeordnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Dämpfen von Schwingungen im Zahnradgetriebe von Druckzylindern in Rotationsdruckmaschinen, wobei jeweils zwei in gegenseitigem Eingriff stehende Antriebszahnräder der Druckzylinder mit gleichachsigen, in gegenseitiger Umfangsberührung stehenden Laufscheiben geringfügig unterschiedlicher Durchmesser fest verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Laufscheibe (19,22) am Umfang einen Belag mit relativ unelastischem Werkstoff und die andere Laufscheibe (20) am Umfang einen Belag aus relativ elastischem Werkstoff besitzt und daß die Scheibe (19, 22) mit dem unelastischen Belag im Durchmesser größer und die Scheibe (20) mit dem elastischen Belag im Durchmesser gleich oder kleiner ils der Teilkreisdurchmesser des jewei's zugehörigen Zahnrades ist, wobei ein den Schlupf zwischen den beiden Belägen vermeidendes Durchmesserverhältnis der Beläge gewählt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelteil der Laufscheiben aus auswechselbaren Ringen (25,27,30,31), die teilweise mit elastischen Belägen (26, 28, 29,32,33) versehen sind, besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Belag (29) mit in Umfangsriehtung verlaufenden Rillen versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch ί bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Belag aus einem Mehrschichtenwerkstoff besteht, wobei eine äußere Schicht (33) von geringerer Elastizität auf einer inneren Schicht (32) mit höherer Elastizität angeordnet ist.