DE3121300A1 - "druckzylinder mit veraenderlicher achskonfiguration" - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Druckzylinder mit veränderIieher Achskonfiguration,

Insbesondere betrifft die Erfindung einen Druckzylinder, der in Anlage an eine bewegliche Tragfläche - im allgemeinen eine zylindrische Fläche eingesetzt werden kann, um auf diese Tragfläche einen im wesentlichen gleichförmig über die Berührungslinie verteilten vorbestimmten Druck auszuüben.

Die Ausbildung eines Druckzylinders dieser Art bietet im allgemeinen in solchen Fällen keine Schwierigkeiten, in denen die Berührungslinie eine relativ kurze Länge hat. In diesem Fall ist nämlich die Durchbiegung der Achse des Druckzylinders und deshalb der Berührungslinie im wesentlichen gleich Null, in jedem Falle aber nicht derart, daß wesentliche Änderungen des Drucks von Punkt zu Punkt entlang der Berührungslinie auftreten.

Die Lage wird wesentlich schwieriger, wenn die Berührungslinie eine relativ große Länge hat, weil in diesem Fall sowohl die Durchbiegung des Zylinders unter Eigengewicht und die Durchbiegung der Anlageoder Berührfläche zu einem unbefriedigten Kontakt zwischen dieser letzterwähnten Berührfläche und dem Druckzylinder führen. Demzufolge ist der Berührungsdruck über die Berührungslinie nicht gleichförmig verteilt, sondern ändert sich normalerweise

ψ ft « *

entsprechend einem komplexen Gesetz mit einem Minimum im Mittelpunkt des Druckzylinders von Punkt asu Punkt entlang der Berührungslinie. Wenn nun gefordert wird, daß dieses Minimum über einem bestimmten Druckwert liegt, dann muß auf den Zylinder ein einem mittleren Druckwert über die Berührungelinie entsprechender Druck aufgebracht werden, der um ein Mehrfaches größer als der Minimalwert ist.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Druckzylinder zu schaffen, bei dem die Berührungslinie mit einer der zugeordneten Kontakt- oder Berührungsfläche ähnlichen Deformatio: versehen werden kann, unabhängig von den Kräften, welche die erwähnte Fläche und der Zylinder während der Berührung aufeinander ausüben. Allgemeiner gesagt, befaßt sich die Erfindung mit der Schaffung eines Druckzylinders, dessen Konfiguration unabhängig von den äußerlich auf den Zylinder ausgeübten Kräften wahlweise geändert werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst .durch einen Druckzylinder, der gekennzeichnet ist durch die Kombination einer zentralen Welle; einer von der Welle durchsetzten, auf deren Enden drehbar gelagerten hohlen äußeren Walze; einer mit radialem Spiel auf einem Mittelabschnitt der Welle jmerhalb' der Walze angeordneten Hülse, die relativ zur Welle axial und in Umfangsrichtung festgelegt und relativ zu einem Zwischenabschnitt der Walze drehbar gehaltert ist; und eines in Abhängigkeit vom Druck

eines Druckmittels ausdehnbaren, zwischen der Hülse und der Welle angeordneten verformbaren Hohlkörpers,wobei der verformbare Hohlkörper sich in !anfangsrichtung der Welle vorzugsweise über ein Bogenmaß von weniger als 180° erstreckt.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels, und zwar zeigt bzw. zeigen:

Fig. 1 eine axiale Schnittansicht durch einen erfindungsgemäßen Druckzylinder;

Fig. 2 und 3 in vergrößertem Maßstab im

Axialschnitt zwei Einzelheiten des in Fig. 1 gezeigten Druckzylinders} und

Fig. h eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in Fig. 1.

In Figur 1 ist ein in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichneter Druckzylinder gezeigt, dex- eine im wesentlichen zylindrische zentrale Welle 2 mit zwei gegenüberliegenden Bndabschnitten 3 aufweist, an denen - nicht gezeigte - Halterungen zur Halterung des Druckzylinders 1 anschließbar sind.

Wie insbesondere in Fig. 2 gezeigt ist, weist jeder Endabschnitt 3 eine Ringschulter 4 auf, an welcher der Innenring eines Radiallagers 7 mittels eines in einer Ringnut 6 mit Abstand von der Schulter im Endabschnitt 3 angeordneten Sicherungsrings 5

axial festgelegt 1st. Der Außenring des Radiallagers 7 wird von einer Inneren zylindrischen Fläche 8 In einem kegelstumpfförmigen Körper 9 gehalten. Der Außenring 1st In Axialrichtung an¹ einer ringförmigen Schulter IO der Fläciie 8 gehalten, und zwar mittels eines gleichzeitig gegen Schmiermitteldurchtritt.abdichtenden Distanzstücks 11, welches von einem in eine von der Schulter IO aus nach innen versetzten Ringnut 13 in der Fläche 8 eingesetzten Sicherungsring 12 gegen axiale Verschiebung gesichert ist. Mit Ausnahme ihrer Endabschnitte 3 erstreckt sich die Welle 2 durch eine zylindrische Walze lk, die sich aus einem vorzugsweise aus einem metallischen Material hergestellten inneren zylindrischen Trägerrohr 15 und einem vorzugsweise aus elastischem Material hergestellten und auf dem Trägerrohr 15 aufgepreßten Mantelrohr l6 zusammensetzt. Das Trägerrohr weist eine zylindrische Innenfläche 17 mit einem mittig mit einer Ausnehmung versehenen Abschnitt 18 auf und ist jeweils an seinen Enden auf die äußeren Zylinderflächen eines Ringflanschs 19 aufgeschoben, der von einer koaxial zur Yelle und von dieser durchsetzten rohrförmigen Hülse 20 axial nach außen vorspringt. Die beiden Ringflansche 19 sind jeweils zu den zugeordneten kegelstumpfförmigen Körpern 9 nach außen in solcher Lage angeordnet, daß das schmalere ringförmige Ende dieser Körper auf sie zuweist, und sie bilden die Bodenwand eines topfförraigen Körpers 21, dessen Seitenwände von einer Vielzahl von elastischen Zungen 22 gebildet wird, von denen jede mit einem äußeren

Schuh 23 versehen ist und auf der Außeni'läche des Körpers 9 aufliegt. Der kegelstumpfförmige Körper 9 ist an seinem schmaleren ringförmigen Ende mit einer Vielzahl von mit Gewinde versehenen Sackbohrungen Zk versehen, in welche die Gewindeschäfte von zugeordneten Schrauben 25 eingeschraubt sind, welche axial im jeweiligen Ringflansch. 19 vorgesehene Durchgangsbohrungen 26 durchsetzen. Die topfförmigen Körper 21 bilden zusammen mit dem jeweils zugeordneten kegelstumpfförmigen Körper und den zugeordneten Lagern 7 eine Doppelleeil-HaIterunge- und Axial-Feststellvorrichtung für die Walze Ik auf der Welle 2. Durch Anspannen der Schrauben 25 ist es möglich, einen zunehmenden Eingriff des Körpers 9 in den Körper 21 zu bewirken, was eine Verbiegung der Zungen 22 nach außen zur Folge hat, wodurch die an den Zungen 22 vorgesehenen Schuhe 23 in kuppelnde Anlage an die zylindrische Innenfläche 17 des Trägerrohrs 15 der Walze Ik gedrängt werden, die ihrerseits infolge des Vorhandenseins der Lager 7 frei auf der Welle 2 drehbar iet„

Wie in Fig. 1 und insbesondere in Fig. 3 gezeigt ist, weist die Welle 2 einen mittigen Zwischenabschnitt 28 auf, der von zwei Ringnuten 29 begrenzt ist, in welche die Enden einer Anzahl von Gewindestiften 30 eingreifen, welche zugeordnete Bohrungen 31 durchsetzen, die ihrerseits in zwei auf der Welle 2 befestigten Ringen 32 vorgesehen sind* Die Ringe 32 dienen zur axialen Fixierung einer

von der Welle 2 durchsetzten und zwischen den Ringen 32 liegenden,im wesentlichen zylindrischen Hülse 33.

Die Hülse 33 ist relativ zur Welle 2 durch einen Radialstift 34 (Fig. 4) drehfest fixiert. Ein Gewindeschaft des Radialstifts 34 greift in eine mittig in der Welle 2 vorgesehene Radialbohrung 35, während ein Kopfstück 36 des Radialstifts gleitend verschiebbar in eine mittig in die Hülse 33 eingearbeitete Radialbohrung 37 eingreift. Die Hülse weist einen Mittelabschnitt 38 mit größerer Wandstärke auf, der durch zwei äußere Ringschultern 39 begrenzt ist, an denen jeweils mittels zweier Schmiermittel-Dichtringe 40 und einer Doppelkeil-Feststellvorrichtung 4l mit Feststellschrauben 42 der Innenring eines Radiallagers 43 festgelegt ist, dessen Außenring gleitend verschiebbar von der zylindrischen Innenfläche 17 gehalten ist. Die Lager 43 sind in gegenüberliegendenBereiche außerhalb des mittigen ausgesparten Abschnitts 18 der zylindrischen Innenfläche 17 angeordnet und haltern die Hülse 33 beweglich auf der Walze l4.

Wie insbesondere in den Figo 3 und 4 gezeigt ist, weist die Hülse 33 eine Axialbohrung· 44 auf, die mit radialem Spiel von der Welle 2 durchsetzt und exzentrisch zur Welle ausgerichtet ist. Insbesondere in der Ruhestellung steht die Welle 2 mit ihrer unteren Erzeugenden in Berührung mit der Innenfläche der Bohrung 44, während ihre obere Erzeugende einen gewissen Abstand von der oberen Erzeugenden der Bohrung 44 hat.

Speziell in Fig, 4 ist ers Lchtlich, daß die Welle entlang ihres Zwischenabschni. tts 28 eine axiale Aussparung 45 aufweist, doren Aclxse im wesentlichen mit der unteren Erzeugenden der Welle 2 zusammenfällt· Die Aussparung 45 begrenzt zusammen mit der ihr zugewandten Fläche' der Bohrung 44 eine langgestreckte Kammer 46, die sich in Querrichtung über einen Winkel um die Welle 2 herum erstreckt, der im dargestellten Ausführungsbeispiel in der Größenordnung von 45 liegt, jedoch maximal bie auf 180° vergrößert werden kann. Die Kammer 46 ist mit einem rohrförmigen Körper aus elastomerem Material ausgefüllt, der einen verformbaren Balgen 47 mit einer Einlaßöffnung 48 bildet, in welchen eine rohrförmlge Einlaßkupplung oder ein Anschlußstück 4°. eingesetzt ist. Dieses Anschlußstück tritt vom Balgen 47 mittels einer Dichtung in eine Radialbohrung 50» die am Grund der Aussparung 45 in der Welle 2 vorgesehen ist, und steht mit einer Axialbohrung 51 iⁿ Verbindung, welche die Welle 2 von einer Stirnfläche der Endabschnitte aus durchsetzt. Am äußeren Ende ist die Axialbohrung 51 durch einen Stopfen 52 (Fig. 2) verschlossen. Auf dem Endabschnitt 3 ist außerhalb der zugeordneten rohrförmigen Hülse 2O eine mit der Axialbohrung 51 verbundene Radialbohrung 53 vorgesehen, die einen äußeren Gewindeabschnitt aufweist, in welchen das Gewindeende einer Kupllung für eine (nicht gezeigte) Druckmittel-Zuführleitung eingeschraubt ist.

- IO -

Im Betrieb wird durch Zufuhr eines Druckmittels ins Innere des Balgens 47 über die Bohrungen 50 und 51 und das Anschlußstück 49 eine Ausdehnung des Balgens 47 bewirkt, welche eine erste parallel zur Achse des Radialstifts 34 wirkenc.e, nach innen gerichtete Radiälkraft auf die Hülse 33 und auf den Zwischenabschnitt 28 der Welle 2 eine zweite gleichgroße und der ersten Radialkraft entgegengerichtete Radialkraft überträgt.

Die Einwirkung der beiden erwähnten Radialkräfte bewirkt eine Veränderung des Volumens der Kammer 46, die in eine radiale Verschiebung der Hülse relativ zur Welle 2 umgesetzt wird. Diese Verschiebung wird über die Lager 43 auf den Mittelabschnitt der Walze 14 übertragen, die sich, wegen der infolge des Vorhandenseins der Halterunge- und'

■ef >i

Feststellvorrichtung 27 quer zur Welle 2 starren

• ·■' f l .1 ·? I Verbindung an ihren Enden mittig relativ zur Welle

. ■ ■ Ui i ;- ,

durchbiegt und eine verformte Konfiguration annimmt, die vom Druck des dem Innern des Balgens 47 zugeführten Druckmittels abhängt. Die Verformung der Walze l4 hat ersichtlich eine entsprechende Verformung der Welle 2 in entgegengesetztem Sinne zur Folge, was durch das radiale Spiel zwischen der Außenfläche des Zwischenabschnitts 28 der Welle und der Innenfläche der Bohrung 44 ermöglicht wird.

Durch Änderung des Drucks des dem Balgen 47 zugeführten Druckmittels ist es daher möglich, die Konfiguration der Achse der Walze 14 derart zu verändern, daß sie im wesentlichen mit der

- 11 -

BAD ORiGiNAL

Konfiguration der (nicht gezeigten) Walze übereinstimmt, an welcher die Walze Ik anliegt,,

Leerseite

Claims (6)

PAT EMTANJ WALTE HELBER a 7ENZ. QIEBSE^V^E« 47 --M-- ." W I N G1ETN Βΐ! Η GTEt 06351-74106 C 8102 COMPONENTI GRAFICI S.r.l., Corso Duca degli Abruzzl k, 10128 Turin/Italien. Druckzylinder mit veränderlicher Achskonfiguration. Patentansprüche

1. Druckzylinder (1), gekennzeichnet durch die Kombination einer zentralen Welle (2); einer von der Welle (2) durchsetzten und auf deren Enden drehbar gelagerten hohlen äußeren Walze (l4)| einer mit radialem Spiel auf einem Mittelabschnitt (28) der Welle (2) innerhalb der Walze (l4) angeordneten Hülse (33), die relativ zur Welle (2) axial und in Umfangsrichtung festgelegt und relativ zu einem Zwischenabschnitt der Walze (l4) drehbar gehaltert ist; und eines in Abhängigkeit vom Druck eines Druckmittels ausdehnbaren, zwischen der Hülse (33) und der Welle (2) angeordneten verformbaren Hohlkörpers

2· Druckzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzelehnet, daß der verformbare Hohlkörper (47) sich In Umfangerichtung der Welle (2) über ein Bogenmaß von maximal 180° erstreckt.

3· Druckasylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelabschnitt (28) der Welle (2) und der Hülse (33) zusammen eine langgestreckte Kammer (46) begrenzen, deren Achse im wesentlichen mit der Erzeugenden der Welle (2) zusammenfällt, und daß in dieser Kammer (46) der verformbare Hohlkörper (47) angeordnet ist.

4. Druckzylinder nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (46) teilweise von einer axialen Aussparung (45) im Mittelabschnitt (28) der Welle (2) gebildet ist.

5· Druckzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (33) eine vom Mittelabschnitt (28) der Welle (2) durchsetzte exzentrische Axialbohrung (44) aufweist.

6. Druckzylinder wie in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben.