DE3519084C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Walze, insbesondere Gegendruckwalze eines Tiefdruckformzylinders, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Häufig besteht das Bedürfnis, eine Walze durchzubie­ gen, damit sie auf eine sich auf dieser längs einer Man­ tellinie abstützenden Gegenwalze, die gegensinnig durchgebogen ist oder diese durchzubiegen trachtet, ei­ nen entsprechenden, die Durchbiegung aufhebenden oder die eigene Durchbiegung verhindernden Gegen­ druck ausübt. Beispielsweise stützt sich der Tiefdruck­ formzylinder einer Tiefdruckrotationsdruckmaschine mit erheblicher Spannung auf die Gegendruckwalze (Presseur) ab, so daß diese wegen ihrer geringeren Bie­ gesteifigkeit durchgebogen wird und infolge dieser Durchbiegung ein einwandfreies Druckbild nicht mehr erreichbar ist.

Ausgangspunkt der Erfindung ist daher die Erkennt­ nis, daß sich ein einwandfreies, von einer Tiefdruckrota­ tionsmaschine erzeugtes Druckbild dann erreichen läßt, wenn zur Kompensation der von dem Tiefdruckformzy­ linder ausgeübten Druckkräfte, die die Gegendruckwal­ ze durchzubiegen oder zu verformen trachten, die Ge­ gendruckwalze entsprechend gegensinnig durchgebo­ gen wird, so daß diese unter dem Druck des Tiefdruck­ formzylinders an diesem mit geradlinig oder entspre­ chend komplementär gekrümmter Mantellinie anliegt.

Aus der DE-PS 15 11 224 ist eine Walze der eingangs angegebenen Art bekannt, bei der der Walzenmantel über Wälzlager auf einer hohlen Achse gelagert ist, die durch in deren Innerem angeordnete exzentrische Zug­ stangen durchbiegbar ist.

Bei einer anderen aus der DE-OS 22 57 947 bekann­ ten Walze der eingangs angegebenen Art ist der Wal­ zenmantel über von Ringen getragenen Wälzlagern auf die Achse bildenden Blattfederpaketen gelagert, die zur Durchbiegung gegensinnig verspannbar sind.

Da bei diesen bekannten Walzen eine Verformung des Walzenmantels durch Durchbiegung der aus einem Rohr oder einem Blattfederpaket bestehenden Achse erreicht wird, läßt sich eine gewünschte Biegelinie nur schwierig erzeugen. Weiterhin weisen die Walzen we­ gen ihrer weitgehend federnd ausgebildeten Achsen nur eine geringe Biegesteifigkeit auf, so daß sie nicht ein­ setzbar sind, wenn diese höhere Druckspannungen auf eine Gegenwalze ausüben sollen.

Aus der DE-AS 20 33 515 ist bekannt, eine Walze dadurch durchzubiegen, daß auf deren über die Lager hinaus verlängerten Achszapfen Querkräfte ausgeübt werden.

Aus der DE-PS 29 42 002 ist eine Walze bekannt, de­ ren frei drehbarer Walzenmantel sich über Lagerele­ mente mit eine hydrostatische Lagerung erzeugenden Taschen auf einer starren Achse abstützt, wobei die Lagerelemente mit Zylinderbohrungen versehen sind, in die mit der Achse verbundene kolbenartige Zapfen ein­ greifen, über die der Zylinder und die der hydrostati­ schen Lagerung dienenden Taschen mit Druckmittel versorgt werden. Bei dieser bekannten Walze ist nicht nur die kippsichere Lagerung des Walzenmantels mit Schwierigkeiten verbunden, die Zu- und Abführung des Druckmittels zu den Lagerelementen und deren Steue­ rung durch das Druckmittel ist ebenfalls problematisch.

Bei einer aus der US-PS 38 38 480 bekannten Walze der eingangs angegebenen Art ist die Achse durch zwei zueinander parallele Längsschnitte, die nur über einen Teil der Länge der Achse ausge­ führt sind, in einen mittleren neutralen Teil und zwei Endteile mit kreisabschnittförmigem Querschnitt unterteilt, von denen ein Endteil über ringförmige Elemente auf einer Spindelmutter abge­ stützt und das andere Endteil mit einer Spindel derart verbunden ist, daß durch Verdrehung der Spindelmutter auf der Spindel ein Endteil gestaucht und das andere gedehnt wird. Durch die Dehnung und entsprechende Kompression der Endteile der Achse wird die Durchbiegung erzeugt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Walze nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die bei großer Biegesteifig­ keit auf einfache Weise eine gezielte Durchbiegung oder Verspannung des Walzenmantels ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Walze der gattungs­ gemäßen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patent­ anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Walze weist eine Achse auf, die aus einem Vollprofil bestehen kann, so daß sich diese mit der gewünschten Biegesteifigkeit herstellen läßt.

Durch entsprechende Verschiebung der Druckstange läßt sich der Walzenmantel mit gewünschter Biegelinie verformen oder verspannen, ohne daß auch die Achse entsprechend durchgebogen werden muß. Da somit die erfindungsgemäße Walze erhebliche Druck­ spannungen aufzunehmen vermag, eignet sie sich insbesondere als Gegendruckwalze für einen Tiefdruckformzylinder.

Aus der GB-PS 20 81 420 ist eine Walze bekannt, bei der durch Spindeln gegeneinander bewegbare keilförmige Schieber die Balligkeit bzw. der Durchmesser der Walze geändert werden kann.

Diese Änderung der Balligkeit oder des Durchmessers des Walzen­ mantels erfolgt aber ohne Durchbiegung der Walzenachse.

Zweckmäßigerweise sind die Ringe im Bereich der Druckstange mit zu den Keilflächen gegensinnig abge­ schrägten Keilflächen versehen. Um in einfacher und gezielter Weise eine radiale Verstellung der Wälzlager über die diese tragenden Ringe zu erreichen, können die Ringe im Bereich ihrer der Druckstange gegenüberlie­ genden Seite mit der Achse einen sichelförmigen Spalt begrenzen. Um ein axiales Auswandern der Ringe zu verhindern, können diese durch diese beidseits einfas­ sende Anschlagringe auf der Achse festgelegt sein.

Zweckmäßigerweise ist die Nut schwalbenschwanz­ förmig hinterschnitten, wobei die Druckstange ein ent­ sprechendes trapezförmiges Querschnittsprofil auf­ weist, so daß auch die Druckstange in der Nut festgelegt ist und sich nicht mit unerwünschter Biegelinie verfor­ men kann.

Da üblicherweise eine ballige Biegelinie des Walzen­ mantels gewünscht wird, können die Steigungen der Keilflächen der Druckstange von Ring zu Ring bis zur Walzenmitte zunehmen.

Um die gewünschte ballige Durchbiegung des Wal­ zenmantels zu erreichen, sind in weiterer Ausgestaltung der Erfindung in der Nut axialsymmetrisch zwei Druck­ stangen angeordnet, die im Bereich der Walzenmitte ei­ nen Spalt zwischen sich einschließen und mit ihren end­ seitigen Keilflächen an einem gemeinsamen mittleren Ring mit gegensinnig abgeschrägten Keilflächen anlie­ gen.

Zum Bilden der Einrichtung zum axialen Verstellen der Druckstange kann jede Druckstange mit einem mit einem Außengewinde versehenen Ring fest verbunden sein, auf den ein mit einem entsprechenden Innengewin­ de versehenes Schneckenrad aufgeschraubt ist, mit dem eine gestellfest gelagerte und mit einem Handrad verse­ hene Schnecke kämmt. Durch Drehen der Schnecke las­ sen sich eine oder beide Druckstangen axial zur Erzeu­ gung der gewünschten Durchbiegung bzw. Spannung verstellen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachste­ hend anhand der Zeichnung näher beschrieben. In die­ ser zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Gegendruckwal­ ze für einen Tiefdruckformzylinder und

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Walze längs der Linie II-II in Fig. 1.

Die Achse 2 der Walze 1 ist in dem Gestell 3 einer Tiefdruckrotationsmaschine undrehbar gelagert. Die Achszapfen 4 sind mit Ringen 5 mit kugeliger Außenflä­ che versehen, die in Ringen 6 mit komplementärer In­ nenfläche gehaltert sind, so daß sich die Achse 2 durch­ biegen kann, ohne entsprechende Biegemomente auf das Maschinengestell zu übertragen. Die äußeren, die Achszapfen 4 halternden Ringe 8 sind über Druckmeß­ dosen 9 auf das Maschinengestell 3 abgestützt, so daß sich die Lagerreaktionen messen lassen.

Die Achse 2 ist mit einer axial verlaufenden Nut 10 versehen, deren beiden Flanken schwalbenschwanzför­ mig hinterschnitten sind, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. In der Nut 10 sind zwei Druckstangen 11, 12 geführt, die im Bereich der Walzenmitte im Abstand voneinander en­ den, also einen Spalt 12 zwischen sich einschließen.

Auf der Achse 2 ist über Wälzlager 13, 14, 15, 16, 17 der Walzenmantel 18 gelagert. Dieser besteht aus zwei übereinandergeschobenen konzentrischen Rohrstüc­ ken.

Die endseitigen Lager 13, 17 sind in üblicher Weise über ihre Innenringe unmittelbar auf der Achse 2 gela­ gert, was dadurch möglich ist, daß im Bereich dieser Lager die Druckstangen 11, 12 völlig in der Nut 10 versenkt sind. Die Innenringe der Lager 13, 17 sind un­ mittelbar axial unverschieblich auf der Achse 2 festge­ legt. Die Außenringe der Lager 13, 17 sind in den Ringen 21, 22 mit konischer Außenfläche festgelegt. Diese Rin­ ge werden von Ringen 23, 24 mit entsprechend komple­ mentärer konischer Innenmantelfläche übergriffen, so daß das innere Mantelrohr 20 durch Verspannen jeweils der Ringe 21, 23 und 22, 24 durch nicht dargestellte Verschraubungen drehbar, aber axial unverschieblich über die Wälzlager 13, 17 mit der Achse 2 verbunden ist.

Die Lager 14, 15, 16 sind über die Ringe 25, 26 und 27 auf der Achse 2 gelagert. Die Ringe 25, 26, 27 sind zwi­ schen den mit der Achse 2 fest verbundenen Anschlag­ ringen 28, 29 in axialer Richtung unverschieblich festge­ legt. Die Innenringe der Lager 14, 15, 16 sind durch Spannstücke und Spannringe in üblicher Weise auf den Ringen 25, 26, 27 festgelegt.

Die Druckstangen 11, 12 weisen im Bereich der Ringe 25, 26, 27 keilförmige Schrägflächen 33, 34 auf. Diese wirken mit entsprechend gegensinnig abgeschrägten Keilflächen der Ringe 25, 26, 27 zusammen. Die Schräg­ flächen 34 sind mit gleicher, aber gegensinniger Stei­ gung an den Enden des mittleren Rings 37 angeordnet und weisen eine größere Steigung als die Keilflächen 33 auf.

Die Druckstangen 11, 12 sind endseitig mit den Rin­ gen 36, 37 durch axial verlaufende Schrauben fest ver­ bunden. Die Ringe 36, 37 sind mit Außengewinden ver­ sehen, auf die das Innengewinde des als Mutter ausge­ bildeten Schneckenrades 38, 39 aufgeschraubt ist. Mit den Schneckengewinden der Schneckenräder 38, 39 kämmen die Schnecken 40, 41, die in den Gehäuseringen 42, 43 gestellfest gelagert sind. Endseitig sind die Schnecken 40, 41 mit nicht dargestellten Handgriffen versehen, durch deren Betätigung sich die Druckstan­ gen 11, 12 in axialer Richtung verschieben lassen. Durch entsprechende Einstellung der Druckstangen läßt sich der Walzenmantel 18 durch Radialverschiebung der Wälzlager 14, 15, 16 durchbiegen.

Die die Wälzlager 14, 15, 16 tragenden Ringe 25, 26, 27 bilden auf ihren den Druckstangen 11, 12 gegenüberlie­ genden Seiten mit der Achse 2 etwa sichelförmige Spal­ te 45, wie dies für den Ring 25 aus Fig. 2 besonders deutlich ist. Die Wälzlager 25, 26, 27 lassen sich dadurch durch axiale Verschiebung der Druckstangen 11, 12 mit ihren Ringen relativ zur Achse 2 in radialer Richtung verstellen, so daß durch diese Verstellung der Walzen­ mantel in der gewünschten Weise durchgebogen oder verspannt wird.

Claims (8)

1. Walze, insbesondere Gegendruckwalze eines Tiefdruckform­ zylinders, mit einem durch mehrere im axialen Abstand voneinander angeordnete Wälzlager über Ringe auf einer feststehenden Achse frei drehbar gelagerten Walzenmantel, wobei zur Durchbiegung oder Verspannung des Walzenmantels mindestens die mittleren der in Axialrichtung unverschieblich auf der Achse gehaltenen Wälzlager radial verschieblich sind, dadurch gekennzeichnet, daß die die Wälzlager (14, 15, 16) tragenden Ringe (25, 26, 27) mit Radialspiel auf der Achse (2) gehalten sind, daß die Achse (2) mit einer axial verlaufenden Nut (10) versehen ist, in der zumindest eine Druckstange (11, 12) axial verschieblich geführt ist, die im Bereich der Ringe (25, 26, 27) mit sich auf deren Innenseiten abstützenden Keilflächen (33, 34) versehen ist, und daß eine Einrichtung (36-42) zum axialen Verschieben der Druckstangen (11, 12) relativ zur Achse (2) vorgesehen ist.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (25, 26, 27) im Bereich der Druckstange (11, 12) mit zu den Keilflächen (33, 34) gegensinnig abgeschrägten Keilflächen versehen sind.

3. Walze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (25, 26, 27) im Bereich ihrer der Druckstange (11, 12) gegenüberliegenden Seiten mit der Achse (2) sichelförmige Spalte (45) begrenzen.

4. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ringe (25, 26, 27) durch diese axial beidseits einfassende Anschlagringe (28, 29) auf der Achse (2) fest­ gelegt sind.

5. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Nut (10) schwalbenschwanzförmig hinter­ schnitten ist und die Druckstange (11, 12) ein entspre­ chendes trapezförmiges Querschnittsprofil aufweist.

6. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steigungen der Keilflächen (33, 34) der Druckstange (11, 12) von Ring zu Ring bis zur Walzenmitte hin zunehmen.

7. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Nut (10) axialsymmetrisch zwei Druck­ stangen (11, 12) angeordnet sind, die im Bereich der Walzenmitte einen Spalt (12) zwischen sich einschließen und mit ihren endseitigen Keilflächen (34) an einem gemeinsamen mittleren Ring (27) mit gegensinnig abge­ schrägten Keilflächen (34) anliegen.

8. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zum Bilden der Einrichtung zum axialen Ver­ schieben der Druckstange jede Druckstange (11, 12) mit einem mit einem Außengewinde versehenen Ring (36, 37) fest verbunden ist, auf den ein mit einem entsprechenden Innen­ gewinde versehenes Schneckenrad (38, 39) aufgeschraubt ist, mit dem eine gestellfest gelagerte und mit einem Handrad versehene Schnecke (40, 41) kämmt.