DE2701637A1 - Schmitzring fuer rotationsdruckwerke - Google Patents

Description

Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg Aktiengesellschaft Stadtbachstraße 1, 8900 Augsburg

P.B. 2895/1310 14.01.77

Schmitzring für Rotationsdruckwerke

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schmitzring zum Erzielen eines definierten Achsabstandes zwischen jeweils zwei Druckwerkszylindern eines Rotationsdruckwerkes, welcher mittels seiner zentralen Bohrung stirnseitig von einem der beiden Druckwerkszylinder angeordnet mit diesem Druckwerkszylinder umzulaufen und auf einem weiteren solchen, mit dem anderen der beiden Druckwerkszylinder umlaufenden Schmitzring unter Vorspannung und ständiger gegenseitiger Berührung abzurollen vermag.

Derartige Schmitzringe sind in der Drucktechnik weit verbreitet. Sie werden ganz allgemein zur Gewährleistung einer exakten Abwicklung der einzelnen Platten-, Gummi- und Gegendruckzylinder verwendet, um den sog. Schmitz zu vermeiden, d. h. einen fehlerhaften Schatten-

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rand an Schrift und Bild, der bei nicht ganz einwandfreiem Walzenkontakt auftritt.

Die Schmitzringe werden dabei für gewöhnlich an die Stirnseiten der Druckwerkszylinder angeschraubt. Hierzu sind sie in ihrem mittleren Teil mit einer zentralen Bohrung für die Aufnahme der Antriebswelle des Druckwerkszylinders und ihrem Randbereich mit einer Anzahl axialer Bohrungen für die Befestigungsschrauben versehen. Weiterhin tragen sie in diesem Randbereich einige größere Bohrungen, über welche Einstell- und Spannvorrichtungen am Umfang des Zylinders zugänglich sind.

Diese Schmitzringe sind zuweilen außerordentlichen Stoßbelastungen unterworfen, die darauf zurückzuführen sind, daß die Schmitzringe infolge ungenauer Maschineneinstellung im Bereiche der Spannkanäle in den Platten- und Gummizylindern oder bei übergroßem Färb- und Papierstaub-Aufbau kurzzeitig voneinander abheben und dann mit großer Wucht aufeinanderprallen. Diese Stoßbelastungen bringen die Gefahr von Schmitzringüberlastungen mit sich, die zu sehr kostspieligen Schmitzrxngschäden führen können.

In der Zeitschrift "Druckmaschinen-Nachrichten", Heft (1976) sind diese Verhältnisse auf den Seiten 3 bis SA-eingehend beschrieben. Dort so wie auch in der Patentanmeldung P 26 13 687.8 sind verschiedene Möglichkeiten vorgeschlagen worden, mit welchen das Auftreten dieser Stoßbelastungen weitgehend verhindert werden kann. Wei-

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terhin sind in den Patentanmeldungen P 25 28 027.7 und P 26 14 792.2 elektrische und optische Meßvorrichtungen beschrieben worden, welche ein Abheben der Schmitzringe, das zu einem anschließenden Zusammenknallen der Schmitzringe und damit zu den erwähnten Stoßbelastungen führt, rechtzeitig signalisieren.

Die vorliegende Erfindung soll nun neben einer Verringerung und einer Anzeige der auftretenden Stoßbelastungen eine weitere Möglichkeit angeben, das hier vorliegende Problem der Schmitzringschäden zu lösen. Ihr liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, einen Schmitzring für Rotationsdruckwerke der eingangs genannten Art zu schaffen, der diesen Stoßbelastungen besser gewachsen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schmitzring - bis auf seine zentrale Bohrung und ggf. eine Anzahl Befestigungsöffnungen in seinem achsnahen Bereich - massiv ausgebildet und in seinem achsfernen Bereich frei von Bohrungen ist und daß der Schmitzring mit seiner zentralen Bohrung im Abstand von einer Stirnfläche des einen Druckwerkszylinders auf dessen Antriebswelle befestigt ist.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß auch ein einwandfrei dimensionierter Schmitzring, der ohne weiteres die statischen Belastungen und rein rechnerisch auch die auftretenden Stoßbelastungen auszuhalten vermag, der erwähnten dynamischen Dauerbelastung dann nicht mehr standhalten kann, wenn sein Körper im tragenden Randbereich mit durchgehenden Axialbohrungen versehen ist. Hierbei ist es offenbar gar nicht wesentlich, daß diese

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Bohrungen den tragenden Querschnitt schwächen, denn dies kann bei der Dimensionierung und Materialauswahl berücksichtigt werden. Von entscheidender Bedeutung scheint vielmehr zu sein, daß diese Bohrungen Unstetigkeiten im Übertragungsweg der mechanischen Spannungen darstellen, an denen die auftretenden Stoßwellen reflektiert werden, so daß sie sich im Innern des Schmitzringkörpers unkontrolliert überlagern können. Dabei kann es durchaus vorkommen, daß sich diese außerordentlich steil ansteigenden Stoßwellen derart summieren, daß sie an bestimmten Brennpunkten das Materialgefüge beeinträchtigen. Bei hinreichend langer und intensiver Belastung kann diese Störstelle sich dann bis zum Rand des Schmitzringes ausdehnen, wo sie dann zu den beobachteten Schmitzringschäden an dessen Lauffläche führt. Eine gewisse Rolle scheinen dabei auch die unterschiedlichen Eigenfrequenzen zu spielen, die sich in den Schmitzringbereichen zwischen den einzelnen Bohrungen ausbilden.

Durch die Maßnahmen nach der Erfindung werden solche Unstetigkeitsstellen im tragenden Randbereich des Schmitzringes und damit auch unkontrollierte Spannungsspitzen im Körperinnern vermieden. Sie haben den weiteren Vorteil, daß sie es ermöglichen, den Schmitzring mit Hilfe der Einsatzhärtung zu vergüten, ohne innere Spannungen befürchten zu müssen, und durch Wahl des Materiales und der Behandlungsart eine Materialpaarung zur Berücksichtigung der unterschiedlichen Zylinderoberflächen durchzuführen. Die Loslösung des Schmitzringes von der Zylinderstirnwand hat den Vorteil, daß die Abstützung der Antriebswelle in der Nähe des Lagers erfolgt, was einer Durchbiegung dieser Welle entgegenwirkt, und daß die

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Lauffläche des Schmitzringes bei der Reinigung der Zylinder nicht mehr so leicht in Berührung mit aggressiven Waschmitteln kommt, was ebenfalls zu einer Beeinträchtigung der Lauffläche führen könnte. Die Maßnahmen nach der Erfindung gestatten es dabei, die volle Schmitzringbreite beizubehalten und die beiden Schmitzringe eines Druckwerkszylinders bei normaler Maschinenbreite innerhalb deren Seitenwände unterzubringen.

Vorteilhafterweise ist die zentrale Bohrung des Schmitzringes - wie bei dem Außenring eines Kegelrollenlagers kegelförmig ausgebildet und auf einen entsprechend kegelförmig gestalteten Teil der Antriebswelle des Druckwerkszylinders aufpreßbar.Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist der Schmitzring quergeteilt und von zwei Seiten aus auf die Antriebswelle des Druckwerkszylinders aufsteckbar. Dies hat den Vorteil, daß der Schmitzring ohne Demontage des Druckwerkszylinders ausgewechselt werden kann, wenn er einen Schmitzringschaden erlitten hat, was eine wesentliche Einsparung an Reparaturkosten und Verringerung des Produktionsausfalles mit sich bringt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen. Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 einen herkömmlichen Schmitzring

in Seiten- bzw. Vorderansicht,

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Fig. 3t 4- und 5 drei Ausführungsbeispiele eines

Schmitzringes nach der Erfindung in Seitenansicht,

Fig. 6 die Schmitzringe nach den Fig. 4

und 5 in Vorderansicht und

Fig. 7 und 8 die Schmitzringe nach den Fig. 4

und 5 mit einer anderen Befestigungsart.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Schmitzring 1 dargestellt, wie er bisher in Rotationsdruckvferken Verwendung gefunden hat. Er ist an der Stirnwand eines Druckwerkszylinders 3 mit Hilfe von Schrauben 5 befestigt, die durch Axialbohrungen 7 in dem Schmitzring 1 hindurchführen. Der Schmitzring 1 weist in seinem mittleren Bereich eine zentrale Bohrung 9 auf, mit welcher er über eine Antriebswelle 11 des Druckwerkszylinders 3 geschoben ist. Schließlich ist der Schmitzring 1 mit weiteren Bohrungen 13 und 15 größeren Durchmessers versehen, durch welche Spann- und Einstellvorrichtungen in dem Körper des Druckwerkszylinders 3 zugänglich sind, die hier nur durch Innensechskant-Bolzen 17 und 19 angedeutet sind.

Wie vor allem aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist der Schmitzring 1 in seinem Innern eine Vielzahl von Begrenzungsflächen auf, die durch die Wandungen der Bohrungen 7, 9, 13 und 15 gebildet sind und für Stoßwellen, die von einer Lauffläche 21 des Schmitzringes ausgehen, als reflektierende Unstetigkeiten wirken.

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In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das frei von solchen Unstetigkeitsstellen ist. Ein Schmitzring 25 ist hier mittels einer kegelförmig ausgebildeten zentralen Bohrung 27 auf einen in gleicher Weise kegelförmig gestalteten Teil 29 der Antriebswelle 11 des Druckwerkszylinders 3 aufgezogen. Zu diesem Zweck trägt der Wellenteil 29 an mehreren Stellen seines Umfanges Ölnuten 31» die über Bohrungen 33 mit einer (hier nicht dargestellten) Druckölquelle verbunden werden können, um den Schmitzring 25 beim Aufziehen noch etwas elastisch aufzuweiten. Der Schmitzring 25 ist durch eine Sicherungsscheibe 35» die etwas über seine Stirnfläche greift und durch Schrauben 37 mit dem Wellenteil 29 verbunden ist, gegen ein Abrutschen gesichert. Mittels der Druckölquelle läßt sich der Schmitzring 25 im Bedarfsfall auch leicht wieder von dem Wellenteil 29 abziehen.

Der Schmitzring 25 ist - abgesehen von seiner zentralen Bohrung 27 - vollständig frei von allen ihn schwächenden und schädlichen Eeflektionsstellen aussetzenden Bohrungen. Er läßt daher einen ähnlich störungsfreien Betrieb erwarten, wie er von Wälzlagern her bekannt ist. Tatsächlich läßt sich an dieser Stelle auch ein normaler Außenring eines Kegelrollenlagers einsetzen, wenn er den erforderlichen Außendurchmesser besitzt.

Die Fig. 4- und 5 zeigen nun zwei Ausführungsbeispiele, bei denen die Notwendigkeit, den Schmitzring auf die Antriebswelle aufspannen zu müssen, mit dem Vorteil gekoppelt ist, ihn von zwei Seiten auf die Antriebswelle aufsetzen zu können, ohne hierzu den ganzen Druckwerkszylinder ausbauen zu müssen.

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Zu diesem Zweck sind die Schmitzringe quergeteilt und mit einer Spannvorrichtung versehen, welche die beiden Schmitzringhälften miteinander verbindet und gleichzeitig fest auf der Antriebswelle aufspannt.

In Fig. 4 ist ein Schmitzring 41 durch eine im wesentlichen in Achsrichtung verlaufende Ebene quergeteilt. Um auf einer Laufbahn 43 des Schmitzringes 41 an der Verbindungsstelle zwischen beiden Schmitzringhälften und 47 eine überlappende überrollung zu erzielen, die ein stoßfreies Ablaufen gewährleistet, sind hier die beiden gegenüberliegenden Schnittflächen der Schmitzringhälften 45 und 47 nach Art von Sägezähnen 49 ineinandergreifend ausgebildet.

Bei der Ausführung nach Fig. 5 ist ein Schmitzring 51 durch eine unter einem relativ steilen Winkel zur Achse verlaufende Ebene quergeteilt, so daß sich an einer Schnittstelle 53 zwei schiefe Ebenen bilden, die in ähnlicher Weise ein stoßfreies Abrollen sicherstellen. Damit sich beide Schmitzringhälften 55 und 57 nicht gegeneinander verdrehen können, sind diese an den Stirnflächen des Schmitzringes 51 verbunden oder mit mindestens einem von zwei stufenförmigen Absätzen 59 und 61 versehen. Diese Absätze können aber auch im mittleren Bereich der Schnittstelle 53 vorgesehen werden.

Um einen beim Überrollen der Sägezähne 49 bzw. der Schnittstelle 53 etwa dennoch auftretenden geringfügigen Stoß noch weiter abzumildern, können die Maßnahmen nach den Fig. 4 und 5 auch miteinander kombiniert werden, d. h. die Sägezähne 49 können etwas schräg gestellt

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und die Schnittstelle 53 kann sägezahnförmig ausgebildet werden.

In Fig. 6 ist schließlich die erforderliche Spannvorrichtung dargestellt. Dabei bezieht sich die linke Hälfte der Fig. 6 auf die Anordnung nach Fig. 5 und die rechte Hälfte auf diejenige nach Fig. 4. Die Spannvorrichtung besteht hier aus zwei Spannschlössern 65 und 67, die jeweils zwischen zwei schrägen Öffnungen 69 und 71 in den Stirnflächen der Schmitzringe 41 und 51 durch eine schräg gestellte Bohrung 73 verlaufen. Die Spannschlösser 65 und 67 sind dabei zweckmäßigerweise aus zwei Bolzen 75 und 77 aufgebaut, die ineinander geschraubt werden können.

Die Anordnungen nach den Fig. 4 bis 6 haben an sich den Nachteil, daß der Körper der Schmitzringe 41 und 51 wieder mit Befestigungsöffnungen versehen ist. Diese haben jedoch hier keine merkliche Auswirkung auf das dynamische Dauerlaufverhalten der Ringe, weil diese öffnungen mit ihrem wirksamsten Teil, der Bohrung 73, tief im Schmitzringkörper im achsnahen Bereich verlaufen. Vor allem aber sind sie schräg gestellt, so daß sich keine stehenden Stoßwellen ausbilden können.

Es ist aber auch ohne weiteres möglich, die Schmitzringhälften 45, 47 und 55, 57 ohne solche Befestigungsöffnungen 69 bis 73 auf der Antriebswelle 11 aufzuspannen. Zwei solcher Möglichkeiten sind in den Figuren 7 und 8 dargestellt. Dort sind die Schmitzringe 41 und 51 an ihren Stirnflächen mit kegelförmigen Ansätzen 80 und bzw. 90 und 91 versehen, mit denen sie zusammengepreßt und gegen die Antriebswelle 11 gedrückt werden können.

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Diese Ansätze 80, 81 und 90, 91 sind wie die Schmitzringe 41 und 51 quergeteilt und mit den jeweiligen Schmitzringhälften 45, 47 bzw. 55 * 57 einstückig ausgeführt .

Zum Zusammendrücken der beiden Schmitzringhälften 45 und 47 dienen in der Anordnung nach Fig. 7 zwei Kegelringe 82 und 83, die auf der Antriebswelle 11 aufsitzen und mit kegeligen Innenflächen 84 und 85 auf die kegelförmigen Ansätze 80 und 81 einwirken. Der dem Druckwerkszylinder 3 zugewandte Kegelring 83 liegt dabei gegen eine Schulter 12 der Antriebswelle 11 an und der andere Kegelring 82 wird durch eine auf ein Gewinde 86 der Antriebswelle 11 aufgeschraubte Ringmutter 87 in Richtung auf die Schulter 12 gedrückt, so daß die beiden Schmitzringhälften 45 und 47 fest zusammen- und gegen die Antriebswelle 11 gepreßt werden. Die Ringmutter 87 wird in bekannter Weise durch eine zwischen ihr und dem Kegelring 82 drehfest angeordnete Sicherungsscheibe 88, die mit Teilen ihres Umfanges in die Betätigungsstütze 89 der Ringmutter 87 eingreift, gegen ein Verdrehen gesichert.

In der Anordnung nach Fig. 8 ist für den gleichen Zweck neben dem gegen die Schulter 12 anliegenden und mit seiner kegeligen Innenfläche 85 auf den kegelförmigen Ansatz 91 des Schmitzringes 51 einwirkenden Kegelring 83 eine Kegelmutter 92 vorgesehen, die ihrerseits mit einer kegeligen Innenfläche 94 auf den kegelförmigen Ansatz 90 einwirkt und auf ein Gewinde 96 der Antriebswelle 11 aufgeschraubt ist. Die Kegelmutter 92 ist im Bereich des Gewindes 96 mit einem ringförmigen Schlitz

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versehen, der mit Hilfe mindestens einer von der freien Stirnseite der Kegelmutter 92 her eingedrehten Schraube 98 zusammengedrückt werden kann, so daß sich die Kegelmutter 92 auf dem Gewinde 96 verklemmt und dadurch gegen ein Verdrehen gesichert ist.

Die Art der Befestigung der beiden Schmitzringhälften nach den Fig. 7 oder 8 ist natürlich unabhängig davon, ob die Schmitzringe nach Fig. 4- oder nach Fig. 5 oder in irgendeiner anderen Weise quergeteilt worden sind.

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Claims (13)

r/U I 637 P.B. 2895/1310 Ansprüche;

1. j Schmitzring zum Erzielen eines definierten Achsabstandes zwischen jeweils zwei Druckwerkszylindern eines Rotationsdruckwerkes,

welcher mittels seiner zentralen Bohrung stirnseitig von einem der beiden Druckwerkszylinder angeordnet mit diesem Druckwerkszylinder umzulaufen und auf einem weiteren solchen, mit dem anderen der beiden Druckwerkszylinder umlaufenden Schmitzring unter Vorspannung und ständiger gegenseitiger Berührung abzurollen vermag,

dadurch gekennzeichnet, daß der Schmitzring (25, 4-1, 51) - bis auf seine zentrale Bohrung (27) und ggf. eine Anzahl Befestigungsöffnungen (69, 71, 73) in seinem achsnahen Bereich - massiv ausgebildet und in seinem achsfernen Bereich frei von Bohrungen ist

und daß der Schmitzring (25 > 41, 51) mit seiner zentralen Bohrung (27) im Abstand von einer Stirnfläche des einen Druckwerkszylinders (3) auf dessen Antriebswelle (11) befestigt ist.

2. Schmitzring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine zentrale Bohrung (£7) kegelförmig ausgebildet und auf einen entsprechend kegelförmig gestalteten Teil (29) der Antriebswelle (11) des Druckwerkszylinders (3) aufpreßbar ist.

3. Schmitzring nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er durch den Außenring eines Kegelrollenlagers gebildet ist.

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4. Schmitzring nach Anspruch 2 oder J>, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem kegelförmig gestalteten Teil (29) der Antriebswelle (11) des Druckwerkszylinders (3) eine zumindest teilweise die Stirnwand des Schmitzringes (25) übergreifende Sicherungsscheibe (35) verschraubbar ist.

5. Schmitzring nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der kegelförmig gestaltete Teil (29) der Antriebswelle (11) des Druckwerkszylinders (3) mindestens an einigen Stellen seines Umfanges Öinutenabschnitte (31) aufweist, die über Bohrungen (33) mit einer Druckölquelle verbindbar sind.

6. Schmitzring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er quergeteilt und von zwei Seiten aus auf die Antriebswelle (11) des Druckwerkszylinders (3) aufsteckbar ist.

7- Schmitzring nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen durch eine in axialer Richtung verlaufende Ebene quergeteilt ist und jeweils die dadurch entstandenen beiden gegenüberliegenden Schnittflächen sägezahnförmig (bei 49) ineinandergreifend ausgebildet sind.

8. Schmitzring nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen durch eine unter einem relativ steilen Winkel zur Achse verlaufende Ebene quergeteilt ist.

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9. Schmitzring nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils in den durch die Querteilung entstandenen beiden gegenüberliegenden Schnittflächen mindestens ein als Verdrehsicherung wirkender stufenförmiger Absatz (59, 61) vorgesehen ist.

10. Schmitzring nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden durch die Querteilung entstandenen Hälften (45, 47; 55, 57) des Schmitzringes (41, 51) mindestens ein Spannschloß (65, 67) angeordnet ist.

11. Schmitzring nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmitzring (41, 51) an seinen beiden Stirnflächen zwei entsprechend geteilte kegelförmige Ansätze (80, 81; 90, 91) aufweist, über welche kegelige Innenflächen (84, 85; 94) zweier auf der Antriebswelle (11) aufsitzender Ringe (82, 83; 92) zu übergreifen vermögen, von denen der dem Druckwerkszylinder ($) zugewandte Ring (83) sich gegen eine Schulter (12) der Antriebswelle (11) abstützt und der vom Druckwerkszylinder (3) abgewandte Ring (82, 92) in Richtung auf diese Schulter (12) anpreßbar ist.

12. Schmitzring nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Druckwerkszylinder (3) abgewandte Ring (82) durch eine auf ein Gewinde (86) der Antriebswelle (11) aufschraubbare Ringmutter (87) anpreßbar ist.

13. Schmitzring nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ringmutter (87) und dem vom

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Druckwerkszylinder (3) abgewandten Ring (82) eine Sicherungsscheibe (88) drehfest angeordnet ist, die mit Teilen ihres Umfanges in Betätigungsschlitze (89) der Ringmutter (87) einpreßbar ist.

Schmitzring nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Druckwerkszylinder (5) abgewandte Ring (92) selbst auf ein Gewinde (96) der Antriebswelle (11) aufschraubbar ist.

Schmitzring nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Druckwerkszylinder (3) abgewandte Ring (92) im Bereich des Gewindes (96) einen ringförmigen Schlitz (97) aufweist, welcher durch mindestens eine in diesem Bereich in den Ring (92) eindrehbare Schraube (98) zusammendrückbar ist.

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