-
-
Zylinder für bahnförmiges Material verarbeitende
-
Maschinen Die Erfindung betrifft einen Zylinder für bahnförmiges
Material verarbeitende Maschinen, insbesondere einen Presseur für Tiefdruckmaschinen,
mit einem drehbar gelagerten, rohrförmigen Mantel der von einer in Drehrichtung
stehenden, einen gegenüber dem Innendurchmesser des Mantels kleineren Außendurchmesser
aufweisenden Spindel durchsetzt und hiermit über mindestens ein symmetrisch zur
Mantelmitte und koaxial zur Mantelachse angeordnetes, den Ringraum zwischen Spindel
und Mantel überbrückendes Stützlager
verbunden ist, insbesondere
nach Patent (P 30 33 230.0-12).
-
Die Erfahrung hat gezeigt, daß es bei einer Erwärmung des Stützlagers
bzw. der Stützlager im Mantel im axialen Bereich der-Lagersitze zu einer lokalen
Erwärmung und in der Folge davon zu einer lokalen Ausdehnung kommt, die größer als
die übrige Mantelausdehnung ist. Die Folge davon sind Ungenauigkeiten hinsichtlich
der Zylinderanlage, was im Falle eines Presseurs zu einem mangelhaften Ausdrucken
der auf dem mit dem, Presseur zusammenwirkenden Formzylinder vorhandenen Form und
damit zu einer nicht unwesentlichen Verschlechterung des Arbeitsergebnisses führt.
-
Die Stützlager zwischen Mantel und Spindel werden zwar geschmiert.
Hiermit kann jedoch die vorstehend umrissene Erscheinung nicht verhindert werden.
Normalerweise findet dabei eine Fett schmierung Verwendung.
-
Hiermit wird zwar die Aufrechterhaltung eines ausreichenden Tragfilms
im Bereich der Lager gewährleistet. Da hierbei jedoch die Fettverteilung über dem
Umfang vielfach sehr unterschiedlich ist, kann es hierbei zusätzlich zur unerwunschten
Erwärmung und Ausdehnung im Bereich der Lagersitze auch noch zu Unwuchterscheinungen
und damit zu einem unruhigen Lauf kommen, was.sich ebenfalls negativ auf das Arbeitsergebnis
auswirken kann. Man könnte anstelle einer Fettschmierung auch eine Öl schmierung
vorsehen, etwa entsprechend der in der Hauptanmeldung angedeuteten Art. Hierbei
sind seitlich neben den Stützlagern angeordnete Ölkammern vorgesehen, über die ein
von einer zentralen Ölversorgung gespeister Ölfluß laufen soll. Der Ringraum außerhalb
der Ö1-kammern ist in diesen ölfluß nicht einbezogen. Abge-
sehen
vom Aufwand, den eine derartige Anordnung erfordert, um einen gleichmäßigen Ölfluß
über eine längere Zeit hinweg und im Bereich sämtlicher Stützlager zu gewährleisten,
sind auch mit Anordnungen dieser Art, wie die Erfahrung gezeigt hat, im Bereich
der Stützlagersitze von den Dehnungsverhältnis sen außerhalb hiervon abweichende
Dehnungsverhältnis se nicht zu vermeiden.
-
Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Anordnungen, einen Zylinder eingangs
erwähnter Art zu schaffen, bei dem mit einfachen und daher kostengünstigen Mitteln
nicht nur eine gleichmäßige Ausdehnung des Mantels, sondern auch eine zuverlässige
Lager schmierung gewährleistet und gleichzeitig Unwuchterscheinungen zuverlässig
ausgeschlossen sind.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ringraum
zwischen Spindel und Mantel als Aufnahmeraum für eine ihn zumindest teilweise einnehmende
Öl füllung ausgebildet und gegenüber dem Stützlager bzw. den Stützlagern offen ist,
und daß seitlich neben jedem Stützlager mindestens ein in Drehrichtung stehend angeordneter
Abstreifer vorgesehen ist, der mindestens einen in radialer Richtung bis in den
Bereich des Mantels reichenden, in Umfangsrichtung über einen Abschnitt des inneren
Mantelumfangs sich erstreckenden, entgegen der Manteldrehrichtung unter einem spitzen
Winkel von der jeweils benachbarten Stützlagerseitenfläche weglaufenden Flügel aufweist.
Die Ölfüllung des Ringraums, deren Höhe zweckmäßig durch eine verschließbare
Überlauföffnung
bestimmbar ist, legt sich während des Betriebs auf Grund der Zentrifugalkraft als
Ölmantel an den Innenumfang des umlaufenden Mantels an. Hierbei ergibt sich automatisch
eine gleichmäßige Masseverteilung über dem gesamten Umfang, so daß Unwuchterscheinungen
in vorteilhafter Weise unterbleiben.
-
Der gegenüber der Drehbewegung stehende Abstreifer sorgt dabei dafür,
daß dem zugeordneten Stützlager laufend Öl zugeführt wird, was eine zuverlässige
Lagerschmierung gewährleistet. Gleichzeitig wird hierbei ein schneller und zuverlässiger
Temperaturausgleich zwischen Lager und 01 bewerkstelligt. Das 01, das sich in Form
eines Ölmanteis an den inneren Mantelumfang anlegt und durch den bzw. die Abstreifer
durch das jeweils zugeordnete Stützlager hindurchtransportiert wird bzw. am jeweils
zugeordneten Stützlager vorbeitransportiert wird, überträgt dabei die Lagertemperatur
auf den gesamten Zylindermantel. Mit einer Erwärmung der Lager geht somit eine gleichförmige
Erwärmung des gesamten Zylindermantels einher, so daß lokale Dehnungsunterschiede
zuverlässig unterbleiben.
-
Vorteilhaft kann der Abstreifer zwei symmetrisch zur Mantelachse angeordnete
Flügel aufweisen. Hierdurch ist gewährleistet, daß bei jeder Drehrichtung des Mantels
ein Flügel wirksam ist. Diese Maßnahmen ergeben daher eine starke Vereinfachung
des erforderlichen Wartungsaufwands. Der Abstreifer kann dabei einfach als Abschnitt
einer Winkelschiene ausgebildet seinj deren stirnseitige Kontur. an den jeweils
benachbarten Umfangsverlauf von Mantel bzw. Spindel angepaßt ist. Da die den Mantel
durchsetzende Spindel gegenüber der Drehbewegung des Mantels stehend ange-
ordnet
ist, kann der Abstreifer zur Erzielung einer weiteren Vereinfachung einfach auf
der Spindel befestigt sein.
-
Eine weitere vorteilhafte Maßnahme kann darin bestehen, daß zwischen
Mantel und Abstreifer Berührungsfreiheit besteht. Hierdurch ergibt sich ein verlust-und
verschleißfreier Betrieb.
-
Eine weitere zweckmäßige Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen
kann darin bestehen, daß den Ringraum stirnseitig begrenzende, gegenüber dem Mantel
abgedichtete Flansche vorgesehen sind, deren innerer Rand sich zum Ringraum hin
konisch erweitert. Die konische Erweiterung ergibt praktisch ein zum Ringraum hin
gerichtetes Gefälle und sorgt daher in vorteilhafter eise für einen automatischen
Rücklauf des Öls in den Ringraum. Zweckmäßig kann dabei dem mantelseitigen Flansch
spindelseitig eine unter Zwischenschaltung eines Spalts parallel zum konisch geneigten
Rand konisch geneigte Gegenfläche zugeordnet sein. In weiterer Fortbildung kann
vorgesehen sein, daß der Spalt im Anschluß an den konischen Verlauf zumindest einmal
umgelenkt und durch einen radial verlaufenden Deckel abgedeckt ist, -Hierdurch ergibt
sich eine weitere Sicherheit zugegen Leckverluste.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung in Verbindung mit den
restlichen Unteransprüchen.
-
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Presseur für
eine Tiefdruckmaschine teilweise im Schnitt und Fig. 2 eine Draufsicht auf die mit
einem Abstreifer bevorzugter Bauweise versehene Spindel des Presseurs gemäß Fig.
1 Der in Fig. 1 dargestellte Presseur besteht aus einem mit einem Bezug 9 aus elastomerem
Material versehenen, ringförmigen Mantel 10 und einer den Mantel 10 mit Radialspiel
durchsetzenden Spindel 11. Der Mantel 10 ist mit seitlich angeflanschten Lagerzapfen
12 und hierauf aufgezogenen Schwenklagern 13 drehbar in auf hier nicht näher angedeutete
Weise verstellbaren seitlichen Lagerschilden 7 gelagert. Mit Hilfe der Verstellung
der Lagerschilde 7 wird der dargestellte Presseur an einen zugeordneten, hier nicht
näher dargestellten Formzylinder an- bzw. von diesem abgestellt. Die Spindel 11
ist gegenüber der Drehrichtun des Mantels lO feststehend angeordnet und reicht mit
ihren Enden 16 aus dem Mantel 10 heraus. Die Enden 16 der Spindel 11 besitzen radiales
Spiel in den zugeordneten Bohrungen 15 der Lagerzapfen 12. An den aus dem Mantel
10 herausgeführten Enden 16 des Mantels 10 greifen Stellorgane 17 an, die ihrerseits
am zugeordneten Lagerschild 7 abgestützt sind. Hierbei kann es sich um Zylinder-Kolben-Aggregate
handeln, die unabhängig von der den Lagerschilden 7 zugeordneten Stelleinrichtung
betätigbar sind. Mit diesen Stellorganen 17 kann der seitlich gelagerte Mantel 10
über die ihn durchsetzende Spindel 11 entsprechend der zu erwartenden Durchbiegung
des dem Presseur zugeordneten Formzylinders durchgebogen werden, so daß sich eine
exakte satte Zylinderanlage auf der ge-
samten Zylinderlänge ergibt.
Die Stellorgane 17 sind zweckmäßig verriegelbar, so daß die eingestellte Durchbiegung
unabhängig von der An- bzw. Abstellbewegung erhalten bleibt. Die vorteilhafte Folge
davon ist, daß der Presseur beim Anstellen an den Formzylinder sofort auf seiner
ganzen Länge zur Anlage kommt und beim Abstellen vom zugeordneten Formzylinder bis
zum Abheben auf der gesamten Länge in Anlage bleibt.
-
Zur Übertragung der Biegekräfte von der Spindel 11 auf den Mantel
10 ist mindestens ein symmetrisch zur Mantelmitte und koaxial zur Mittellängsachse
angeordnetes Stützlager 18 vorgesehen, das den Ringraum 30 zwischen Mantel und Spindel
überbrückt und mittels dessen daher eine Stützkraft von der Spindel 11 auf den Mantel
ilO übertragen werden kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei symmetrisch
zur Mantelmitte angeordnete Stützlager 18 vorgesehen, deren gegenseitige Entfernung
etwa einem Drittel der Nutzlänge des Mantels 10 entspricht. Die Verwendung von zwei
Stützlagern 18 ergibt in vorteilhafter Weise eine Stabilisierung der an ihren Enden
in den Stellorganen 17 aufgehängten Spindel 11, so daß eine Synchronisierung der
beiden Stellorgane nicht erforderlich ist. Die Stützlager 18 sind als Schwenklager,
hier als Pendelrollenlager, ausgebildet, wodurch sichergestellt ist, daß sich die
Spindel 11 und der Mantel 10 ungehindert durchbiegen können. Das Radialspiel zwischen
Spindel und Mantel, d.h. die Dicke des Ringraums 30 ist dabei so bemessen, daß eine
unter der Wirkung der von den Stellorganen 17 aufgebrachten Kräfte eventuell erfolgende
Durchbiegung der Spindel 11 an keiner Stelle zu einem schlei-
fenden
Kontakt zwischen der Spindel 11 und dem unter der Wirkung der über die Stützlager
18 übertragenen Kräfte in umgekehrter Richtung sich durchbiegenden Mantel 10 erfolgt.
-
In den Ringraum 30 ist eine Ölfullung eingebracht, die diesen teilweise
einnimmt. Der bei stehendem Presseur sich ergebende Öl spiegel ist bei 31 angedeutet.
Diese Ölfüllung legt sich während des Betriebs, d.h. bei einer Drehbewegung des
Mantels 10, infolge der Zentrifugalkraft infolge eines gleichmäßig über den Umfang
verteilten Ölmanteis an den Innenumfang des Mantels 10 an, so daß Unwuchterscheinungen
zuverlässig unterbleiben. Der Ringraum 30 zwischen dem Mantel 10 und der Spindel
11 ist zu den Stützlagern 18 hin von jeder Seite her offen, was eine Lagerschmierung
mit Hilfe der Ölfüllung ermöglicht. Zur Gewährleistung einer zuverlässigen Ölversorgung
der Stützlager ist jedem Stützlager 18 mindestens ein seitlich hiervon angeordneter
Abstreifer 32 zugeordnet, der bezüglich der Drehbewegung des Mantels 10 stehend
angeordnet ist und in radialer Richtung bis in den Bereich des Innenumfangs des
drehbar gelagerten Mantels 10 reicht. Der Abstreifer 32 kann einfach als über einen
kurzen Abschnitt des inneren Mantelumfangs sich erstreckende Lasche ausgebildet
sein, die gegenüber der Mantelachhe so schräg angestellt ist, daß infolge der Manteldrehung
am Abstreifer 32 vorbeigeführtes Öl in das zugeordnete Stützlager 18 in Richtung
der Flächennormalen der den Abstreifer 32 bildenden Lasche abgelenkt und in das
jeweils zugeordnete Stützlager 18 hineingewiesen wird. Hierzu ist die den Abstreifer
32 bildende Lasche einfach in Umfangsrichtung entgegen der Mantel-
drehrichtung
unter einem spitzen Winkel von der jeweils benachbarten Stützlagerseitenfläche weggeneigt.
-
Der gegenüber der Drehbewegung des Mantels 10 feststehende Abstreifer
32 kann zweckmäßig auf der ebenfalls feststehenden Spindel 11 befestigt sein. Im
dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Abstreifer 32 einfach auf die Spindel
11 bzw. eine diese umgebende, zur Fixierung der Stützlager 18 vorgesehene Büchse
33 aufgeschweißt. Die Erfahrung hat gezeigt, daß bereits ein Abstreifer am Umfang
genügt. Es wäre jedoch ohne weiteres denkbar, mehrere, zweckmäßig gleichmäßig über
den Umfang der Spindel 11 verteilte Abstreifer 32 vorzusehen. Bei dem in Fig. 1
dargestellten Ausführungsbeispiel sind die den symmetrisch zur Mantelmitte angeordneten
Stützlagern 18 zugeordneten Abstreifer 22 auf den voneinander abgewandten Lagerseiten
angeordnet. Es wäre aber auch denkbar, zusätzlich oder alternativ hierzu auch im
Bereich der einander zugewandten Lager seiten einen oder mehrere Abstreifer vorzusehen.
-
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Abstreifer 32, wie am
besten aus Fig. 2 erkennbar ist, mit zwei symmetrisch zur Spindelachse angeordneten,
hier einen rechten Winkel zwischen sich einschließenden Flügeln 34 versehen, von
denen jeder einer Laufrichtung des Mantels 10 zugeordnet ist, so daß die Drehrichtung
ohne Umstellung geändert werden kann und dennoch bei jeder Drehrichtung eine zuverlässige
Ölversorgung der Stützlager 18 gewährleistet ist.
-
Für jeden Flügel 34 gilt bezüglich der ihm zugeordneten Drehrichtung
das oben für eine einfache Lasche gesagte. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist
der oberhalb der Spindelachse gezeichnete Flügel 34 des Abstreifers 32 der in Fig.
2 von oben nach unten gerichteten, durch den Pfeil 35 angedeuteten Drehrichtung
des Mantels 10 zugeordnet.
-
Der untere Flügel 34 ist der in Fig. 2 von unten nach oben gerichteten,
durch den Pfeil 36 angedeuteten Drehrichtung des Mantels 10 zugeordnet. Die Flächennormalen,
die die Richtung der Ölablenkung bei der jeweils zugeordneten Manteidrehrichtung
darstellen, sind durch die Pfeile 35a bzw. 36a angedeutet.
-
Der zweiflügelige Abstreifer 32 kann einfach als Abschnitt einer Winkelschiene
mit zwei einen rechten Winkel zwischen sich einschließenden Schenkeln ausgebildet
sein, der mit seiner einen Stirnseite an den Umfang der Spindel angesetzt ist und
dessen Achse bezüglich der Spindel 11 radial verläuft. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die den zweiflügeligen Abstreifer 32 bildende Winkelschiene einfach auf die
Spindel 11 aufgeschweißt. Die auf die Spindel 11 aufgesetzte Stirnseite und die
bis in den Bereich des Innenumfangs des Mantels 10 reichende Stirnseite der den
Abstreifer 32 bildenden Winkelschiene sind entsprechend der jeweiligen Rundung von
Spindel 11 bzw. Mantel 10 abgerundet, so daß sich praktisch ein paralleler Verlauf
ergibt. Zwischen der mantelseitigen Stirnseite des Abstreifers 32 und dem Innenumfang
des Mantels 10 ist zweckmäßig, wie am besten aus Fig. 1 erkennbar ist, soviel Laufspiel
vorhanden, daß auch im Falle einer Durchbiegung von Spindel 11 und Mantel 10 Berührungsfreiheit
besteht.
-
In der Praxis genügt ein Laufspiel in der Größenordnung von 1 mm.
Zweckmäßig ist die den zweiflügeligen Abstreifer 32 bildende Winkelschiene mit ihrer
Winkel-
spitze zum zugeordneten Stützlager 18 hinweisend angeordnet,
wie Fig. 2 weiter erkennen läßt. Hierbei ist slcnerqestellt, daß die bezüglich der
Relativbewegung zwischen Mantel und Abstreifer jeweils vordere Flügelfla"che, welche
als Abweisflce wirkt, die Außenfläche des den betreffenden Flügel bildenden Schenkels
der den Abstreifer bildenden Winkelschiene ist, so daß keine weeinträchtigung durch
den anderen Schenkel erfolgen kann.
-
Der Ringraum 30 ist im Bereich der Mantelstirnseiten durch einen Radialflansch
37 begrenzt, der mittels eines umlaufenden Dichtrings 38 gegenüber dem inneren Mantelumfang
abgedichtet ist und gegenüber dem gegenüberliegenden Spindelumfang Laufspiel besitzt.
-
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Flansch 37 mittels einer
in eine mantelseitige Vertiefung eingreifenden, durch eine Schraube gesicherten
Kugel gegen Verdrehung gegenüber dem Mantel 10 gesichert.
-
Der Flansch 37 besitzt eine in axialer Richtung verlaufende, exzentrische
Bohrung 40, die als Gewindebohrung ausgebildet und daher vorzugsweise mittels einer
eingesetzten Schraube 41 verschließbar sein kann. Die Bohrung 40 ist beim Einbringen
der Ölfüllung in den Ringraum 30 offen und wirkt daher als Überlauf, der die Höhe
der Füllung angibt. Der Presseur ist dabei so gestellt, daß die Bohrung 40 ihre
tiefste Stelle einnimmt. Zum Befüllen ist die Spindel 11 mit einer in den Ringraum
30 mündenden Radialbohrung 42 versehen, die von einer zur benachbarten Spindelstirnseite
führenden Axialbohrung 43 abgeht, an die ein Versorgungsstutzen anschließbar ist.
Hierzu ist die Axialbohrung 43 stirnseitig mit einem Anschlußgewinde versehen. Dieses
Anschlußge-
winde dient nach erfolgter Befüllung als Aufnahme für
einen geeigneten Verschlußstöpsel. Da die Höhe der Ölfüllung jedoch durch die exzentrische
Bohrung 40 begrenzt ist, wie durch die Niveaulinie 31 angedeutet ist, könnte die
Bohrung 43 stirnseitig auch unverschlossen bleiben. Die dem Ringraum 30 zugeoranete
Ölfüllung stellt praktisch eine Einmalfüllung dar. Eine laufende Ölversorgung ist
somit nicht erforderlich. Es sind lediglich von Zeit zu Zeit die nicht vermeidbaren
Leckverluste auszugleichen. Zur Vermeidung langer Axialbohrungen mündet die Radialbohrung
42 zweckmäßig stirnseitennah in den Ringraum 30 ein. Die die Spindel 11 umgebende
Büchse 33 ist mit einer mit der Radialbohrung 42 fluchtenden Ausnehmung 44 versehen.
Zur Drehsicherung der Büchse 33 kann einfach eine Schraube oder ein Stift 45 vorgesehen
sein.
-
Der innere Rand des Flansches 37 ist als zum Ringraum 30 hin sich
konisch erweiternde Konusfläche 46 ausgebildet. Hierdurch ergibt sich im Bereich
der Niveaulinie 31 ein zum Ringraum 30 hin gerichtetes Gefälle, wodurch ein automatischer
Rücklauf des Öls in den Ringraum 30 bewerkstelligt wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Konusfläche 46 spindelseitig eine parallele Konusfläche 47 zugeordnet, die
an einen Abschnitt der Büchse 33 zur Sicherung des Stützlagern 18 angeformt ist.
Die Büchse 33 ist aus Montagegründen über ihrer Länge in mehrere auf Stoß miteinander
angeordnete Abschnitte unterteilt. Der Flansch 37 ist im Bereich seiner von der
Konusfläche 46 abgewandten Stirnseite mit einer umlaufenden Nut 48 versehen, in
die zur Bildung eines Labyrinths ein spindelseitig vorgesehener Bund 49
mit
Laufspiel eingreift. An den Bund 49 ist ein Radialdeckel 50 angesetzt, der an der
Außenstirnseite des Flansches 37 anliegt und somit den Spalt zwischen der Spindel
und dem von dieser durchsetzten Flansch 37 verschließt. Der Deckel 50 besteht zweckmäßig
aus dünnem, federndem Material, so daß eine Durchbiegung der Spindel 11 bzw. des
Mantels 10 ungehindert erfolgen kann. Diese erwünschte ungehinderte Durchbiegung
ist selbstverständlich auch bei der Bemessung des Laufspiels zwischen dem Außenumfang
der Spindel 11 und dem von dieser durchsetzten Flansch 37 zu berücksichtigen.
-
Die während des Stillstands des Presseurs in den Ringraum 30 eingegebene,
durch die Niveaulinie 31 angedeutete Ölfüllung, die den Ringraum 30 teilweise einnimmt,
legt sich während des Betriebs in Form eines gleichmäßigen Ölmantels an den Innenumfang
des Mantels 10 an. Die den Stützlagern 18 zugeordneten Abstreifer 32 weisen das
Öl in das jeweils zugeordnete Lager hinein, wodurch dieses geschmiert wird. Gleichzeitig
findet ein Temperaturausgleich zwischen Lager und 01 statt, welches die Lagertemperatur
praktisch auf den gesamten Mantel 10 überträgt, so daß in erwünschter Weise gleiche
Ausdehnungsverhältnisse gewährleistet sind.
-
Vorstehend ist zwar ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
näher erläutert, ohne daß jedoch hiermit eine Beschränkung verbunden sein soll.
Vielmehr stehen dem Fachmann eine Reihe von Möglichkeiten zur Verfügung, um den
allgemeinen Gedanken der erfindungsgemäßen Lösung an die Verhältnisse des Einzelfalls
anzupassen. So könnten beispielsweise die
Flügel des Abstreifers
32 schaufelartig gekrümmt sein.
-
Getriebeöle der niedrigen Viskositätsklasse eicner ic als Füllung
am besten. Die vom Öl gleichmäßig an den gesamten Mantel übertragene Wärme wird
von diesem auf seiner ganzen Länge durch die Papierbahn abgenommen, so daß die Temperaturerhöhung
in Grenzen bleibt.