DE3620423A1

DE3620423A1 - Axial oszillierende, drehbahre walze

Info

Publication number: DE3620423A1
Application number: DE19863620423
Authority: DE
Inventors: Manfred Hattensauer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-06-18
Filing date: 1986-06-18
Publication date: 1987-12-23

Description

Die Erfindung betrifft eine axial oszillierende, drehbare Walze, insbesondere Reibwalze einer Druckmaschine, die auf zwei fest im Maschinengestell angeordneten, aus den Stirnseiten der Walze heraustehenden Zapfen mit linear verschiebbaren Wälzlagern drehbar gelagert ist.

Derartige Walzen werden in Druckmaschinen durch den Andruck an eine Gegenwalze angetrieben und dienen der gleichmäßigen Verteilung von Druckerfarbe auf Farbwalzen. Die gleichbleibende Farbschichtdicke auf den Farbwalzen wird durch ein entsprechendes Andrucksystem und durch eine axiale Bewegung der Reibwalze bewirkt.

Bisher bekannten axial oszillierenden, drehbaren Walzen dieser Art wird die Axialbewegung durch ein seitlich auf der überstehenden Walze angeordnetes Nutensystem aufgezwungen, in welches ein mit dem Maschinengestell fest verbundener Zapfen eingreift. Die größere Breite der Walze ist hierbei ebenso störend wie der hohe Verschleiß des Nutensystems und des Zapfens.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, den Antrieb für die axiale Oszillation der Walze möglichst klein und raumsparend zu gestalten und diesem Antrieb einen geringen Verschleiß und damit eine hohe Lebensdauer zu geben.

Die Erfindung besteht darin, daß der Antrieb für die axiale Oszillationsbewegung im Inneren der drehbaren Walze angeordnet ist und daß der Antrieb mit seinem feststehenden Teil an einem der Zapfen und mit seinem beweglichen Teil an der Walze befestigt ist.

Durch die Unterbringung dieses Antriebes im Inneren der Walze wird erheblich an Bauraum eingespart. Es lassen sich Ausführungsformen dieses Antriebes schaffen, die sehr lange Lebensdauer aufweisen.

Eine Ausführungsform besteht darin, daß der Antrieb aus einer mit Druckmittel betätigten Kolben-Zylinder-Einheit besteht, die im Inneren der axial oszillierenden, drehbaren Walze untergebracht ist. In einer besonders einfachen Ausführungsform trägt dabei der eine Zapfen den Kolben und bildet gleichzeitig eine Kolbenstange, während die Walze den Zylinder bildet. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Zuleitung des Druckmediums und die Abführung des nicht mehr benötigten Druckmediums durch den die Kolbenstange bildenden Zapfen. Außerhalb der axial oszillierenden, drehbaren Walze befindet sich dann lediglich die Druckmediumquelle, ein Druckmediumspeicher und ein Steuergerät.

Der Antrieb läßt sich aber auch vollständig im Inneren der axial oszillierenden, drehbaren Walze unterbringen, wenn er mechanisch gestaltet ist. Diese mechanische Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß der Antrieb aus einem Zahnradgetriebe, einer von diesem angetriebenen Pleuelstange und einem von dieser angetriebenen axial auf einem der Zapfen verschiebbaren Schlitten besteht, welcher drehbar, aber axial unverschiebbar in der Walze angeordnet ist. Diese Ausführungsform zeichnet sich durch sehr hohe Lebensdauer aus und benötigt praktisch keinen zusätzlichen Bauraum. Das Innere der axial oszillierenden drehbaren Walze wird dabei zumindest teilweise mit einem Schmiermittel, vorzugsweise Öl, gefüllt, welches als Schmiermittel dient.

Bei dieser Ausführungsform ist es zweckmäßig, wenn das Zahnradgetriebe aus einem drehbar auf dem einen Zapfen axial gelagerten Ritzel, das drehfest, aber axial verschiebbar in der Walze angeordnet ist, und aus einem Zahnrad besteht, welches auf einem den Zapfen senkrecht durchsetzenden Bolzen gelagert ist und einen das eine Ende der Pleuelstange lagernden Bolzen trägt.

Vorteilhaft ist es, wenn der auf dem Zapfen verschiebbare Schlitten undrehbar gelagert ist und ein Paar gegensinnig angeordneter Kegelrollenlager trägt, deren Außenringe axial unverschiebbar in die Walze eingebaut sind.

Damit der Schlitten einwandfrei drehfest gelagert ist, um unerwünschte Kräfte von der Pleuelstange und deren Lagern fernzuhalten, ist es zweckmäßig, wenn der den Schlitten tragende Zapfen einen achsparallel angeordneten Führungsschlitz für einen in diesen eingreifenden, im Schlitten befestigten Zapfen aufweist, der vorzugsweise ein Wälzlager trägt, welches in diesem Führungsschlitz läuft, um Reibungen zu vermeiden.

Baulich wird diese axial oszillierende, drehbare Walze sehr einfach, wenn die Zapfen die Enden einer durchgehenden, vorzugsweise einstückig hergestellten Walze sind.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Ritzel drehfest, aber axial verschiebbar mit der Walze und drehbar, aber axial unverschiebbar auf dem Zapfen vorzugsweise mittels einer eine axiale Verschiebung zulassenden Feder verbunden ist. Diese kann zweckmäßigerweise mit Wälzelementen versehen sein, damit sie selbst in achsparallelen Nuten in einem in die Walze fest eingebauten Ring und/oder in einem Schlitz eines das Ritzel oder die Verzahnung des Ritzels tragenden Bauteiles reibungsarm verschiebbar ist.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert: Es zeigt:

Fig. 1 eine Längsschnittskizze durch eine mit Hilfe von Druckmittel axial bewegten Walze,

Fig. 2 eine Längsschnittskizze einer mit einem mechanischen Getriebe axial oszillierten Walze,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch die linke Hälfte der Walze mit mechanischem Antrieb,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die rechte Hälfte der mechanisch axial oszillierten Walze,

Fig. 5 eine Ansicht der Anordnung des Pleuels,

Fig. 6 einen Querschnitt längs der versetzten Ebenen VI-VI,

Fig. 7 einen Querschnitt längs der Ebene VII-VII.

Aus der drehbaren und axial hin und her verschieblichen Walze 1 stehen beidseitig Zapfen 2 A und 2 B heraus, die die Ebenen einer Achse 2 bilden. Diese Achse 2 trägt einen Kolben 3, dessen äußere Ringfläche an der inneren Wandung der hohlzylindrisch ausgebildeten Walze 1 abgedichtet durch Dichtungen 4 anliegt. Die Walze 1 trägt zu beiden Seiten des Kolbens 3 fest mit ihr verbundene Ringscheiben 5. Diese Ringscheiben 5 bilden mit der Walze 1 einen Druckmittelzylinder, in den durch die Achse 2 verlaufende Zuleitungen 6 Drucköl eingeführt und durch ebenfalls durch die Achse 2 verlaufende Rücklaufleitungen 7 Druckmedium aus den Hohlräumen 8 A, 8 B abgeführt werden kann. Auf der Achse 2 ist die Walze 1 mittels Wälzlagern 9 gelagert, welche eine Drehung der Walze 1 und eine axiale Verschiebung der Walze 1 auf der Achse 2 zugelassen. Außerhalb der dargestellten Walze müssen im Maschinengestell hier eine Druckmittelquelle, Druckmittelleitungen, ein Steuerschieber und ein Druckspeicher untergebracht sein.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist die Walze 1 auf der Achse 2 ebenfalls mittels Wälzlagern 9, die als Linearlager ausgebildet sind, gelagert. Im Inneren der Walze 1 befindet sich zwischen den beiden Wälzlagern 9 ein mechanisches Getriebe, welches aus dem Zahnradgetriebe 10 mit dem Ritzel 11 und dem Zahnrad 12 besteht. Dieser mechanische Antrieb umfaßt weiterhin eine Pleuelstange 13, welche mittels der Bolzen 14, 15 einerseits am Zahnrad 12, andererseits an einem Schlitten 16 gelagert ist, welcher unverdrehbar auf dem rechten Teil der Achse 2, also auf dem Zapfen 2 B gelagert ist und hier auf diesem Zapfen 2 B axial verschiebbar ist. Durch ein spezielles Lager 17 wird die axiale Verschiebebewegung auf die Walze 1 übertragen.

Das ist im einzelnen in den Fig. 3 und 7 dargestellt:

Auf dem Zapfen 2 A ist die Walze 1 mittels der Linear-Wälzlager 9 gelagert. Diese sitzen in einer Buchse 18, die auch in Fig. 4 auf der gegenüberliegenden Seite eingebaut ist.

Das Zahnradgetriebe besteht aus dem Ritzel 11, welches eine Kegelverzahnung 19 trägt, sowie dem Kegelzahnrad 12. Dieses Kegelzahnrad 12 ist auf dem Bolzen 20 angebracht, welcher in der Achse 2 mittels der Kugellager 21 gelagert ist. Zu diesem Zweck ist in der Achse 2 eine Bohrung 22 angebracht. Das Ritzel 11 ist in der Achse 2 eine Bohrung 22 angebracht. Das Ritzel 11 ist in Form eines hohlen Dornes ausgeführt, der einen zylindrischen Schaft 23 mit einer einstückig angeformten kegelförmigen Spitze 24 aufweist, die die Verzahnung 19 trägt. Der zylindrische Schaft 23 ist mittels des Kugellagers 25 und mittels des Nadellagers 26 auf der Achse 2 axial unverschiebbar gelagert. Die Drehbewegung der Walze 1 wird auf den Schaft 23 mittels einer verschiebbaren Paßfeder 27 übertragen. Diese verschiebbare Paßfeder greift einerseits in eine Nut 28 des Ringes 29 ein, der fest im Inneren der Walze 1 angebracht ist, andererseits greift die verschiebbare Paßfeder 27 in eine achsparallele Nut 30 im Schaft 23 ein. Zur Herabsetzung der Reibung weist die verschiebbare Paßfeder 27 eine Reihe von Wälzkörpern 31 auf. - Somit ist das Ritzel 11 auf dem Zapfen 2 A bzw. der Achse 2 verdrehbar, aber axial unverschiebbar gelagert, gegenüber der Walze 1 ist das Ritzel 11 unverdrehbar, aber axial verschiebbar gelagert. Somit ist gewährleistet, daß die Verzahnung 19 des Ritzels 11 beständig in die Verzahnung des Zahnrades 12 eingreift.

Dieses Zahnrad 12 trägt einen Bolzen 32, welcher exzentrisch zum Bolzen 20 angeordnet ist und das eine Ende der Pleuelstange 13 lagert. Mit ihrem anderen Ende ist die Pleuelstange 13 in dem Schlitten 16 gelagert, der auf dem Zapfen 2 B bzw. der Achse 2 verschiebbar angeordnet ist. Die Lagerung des Endes der Pleuelstange 13 erfolgt hier über den Bolzen 32, der fest in den Schlitten eingesetzt ist. Um jegliche Verdrehung des Schlittens 16 zu verhindern, ist im Schlitten 16 ein weiterer Bolzen 33 eingesetzt, der ein Wälzlager 34 trägt, welches in einem achsparallelen Schlitz 35 verschiebbar ist. Der Schlitten 16 trägt ein Paar von gegensinnig angeordneten Kegelrollenlagern 36, deren Außenringe an der Innenseite der Walze 1 befestigt sind. Diese Kegelrollenlager gewährleisten die verdrehbare Lagerung der Walze 1 auf dem Schlitten 16 und eine Übertragung der hin- und hergehenden axialen Verschiebebewegung des Schlittens 16 auf die Walze 1.

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Von der Walze 1 wird die Drehbewegung, die diese Walze 1 von einer Gegenwalze erhalten hat, über die verschiebbare Paßfeder 27 auf das Ritzel 11 übertragen. Die Verzahnung 19 des Ritzels 11 überträgt die Drehbewegung auf das Zahnrad 12, welches mittels des Bolzens 20 fest auf der feststehenden Achse 2 gelagert ist. Die Drehbewegung des Zahnrades 12 wird der Pleuelstange 13 übertragen, die diese Drehbewegung in eine Verschiebebewegung des Schlittens 16 wandelt. Der Schlitten 16 ist über die beiden Kegelrollenlager 36 mit der Walze 1 derart verbunden, daß die Schlittenbewegung des Schlittens 16 in axialer Richtung auf die Walze 1 übertragen wird, so daß die Walze 1 nicht nur die ihr von der Gegenwalze aufgezwungene Drehbewegung, sondern auch die axiale Verschiebebewegung des Schlittens 16 mitmacht. Dabei ist der Schlitten 16 unverdrehbar auf der Achse 2 verschiebbar gelagert, die Kegelrollenlager 36 verhindern eine Übertragung der Drehbewegung der Walze 1 auf den Schlitten 16. So wird die Drehbewegung der Walze 1 gegenüber der Achse 2 in eine hin und hergehende Verschiebebewegung des Schlittens umgewandelt, die vom Schlitten auf die Walze 1 übertragen wird.

Alle Teile dieses Getriebes sind innerhalb der Walze 1 untergebracht, so daß diese sämtlichen Teile nicht den geringsten zusätzlichen Bauraum benötigen.

Liste der Bezugszeichen 1 Walze
2 Achse; 2 A, 2 B Zapfen
3 Kolben
4 Dichtung
5 Ringscheiben
6 Druckleitung
7 Rücklaufleitung
8 Hohlraum
9 Wälzlager
10 Zahnradgetriebe
11 Ritzel
12 Zahnrad
13 Pleuelstange
14 Bolzen
15 Bolzen
16 Schlitten
17 Lager
18 Buchse
19 Kegelverzahnung
20 Bolzen
21 Kugellager
22 Bohrung
23 zylindrischer Schaft
24 kegelförmige Spitze
25 Kugellager
26 Nadellager
27 verschiebbare Paßfeder
28 Nut
29 Ring
30 Nut
31 Wälzkörper
32 Bolzen
33 Bolzen
34 Wälzlager
35 Schlitz
36 Kegelrollenlager

Claims

1. Axial oszillierende, drehbare Walze, insbesondere Reibwalze einer Druckmaschine, die auf zwei fest im Maschinengestell angeordneten, aus den Stirnseiten der Walze herausstehenden Zapfen mit linear verschiebbaren Wälzlagern drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für die axiale Oszillationsbewegung der Walze (1) im Inneren der Walze (1) angeordnet ist und mit seinem feststehenden Teil an einem Zapfen und mit seinem beweglichen Teil an der Walze (1) befestigt ist.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb aus einer mit Druckmittel betätigten Kolben-Zylinder-Einheit (3, 1) besteht.

3. Walze nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Zapfen (2 A) den Kolben (3) trägt und eine Kolbenstange bildet, und daß die Walze (1) den Zylinder bildet.

4. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb aus einem Zahnradgetriebe (11, 12), einer von diesem angetriebenen Pleuelstange (13) und einem von dieser angetriebenen axial auf einem der Zapfen (2 B) verschiebbaren Schlitten (16) besteht, welcher drehbar, aber axial unverschiebbar in der Walze (1) angeordnet ist.

5. Walze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnradgetriebe (11, 12) aus einem drehbar auf dem einen Zapfen (2 A) axial unverschiebbar gelagerten Ritzel, das drehfest, aber axial verschiebbar in der Walze (1) angeordnet ist, und aus einem Zahnrad (12) besteht, welches auf einem den Zapfen (2 A) senkrecht durchsetzenden Bolzen (20) gelagert ist und einen das eine Ende der Pleuelstange (13) lagernden Bolzen (32) trägt.

6. Walze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der auf dem Zapfen (2 A) verschiebbare Schlitten (16) undrehbar gelagert ist und ein Paar gegensinnig angeordneter Kegelrollenlager (36) trägt, deren Außenringe axial unverschiebbar in die Walze (1) eingebaut sind.

7. Walze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der den Schlitten (16) tragende Zapfen (2 A) einen achsparallel angeordneten Führungsschlitz (35) für einen in diesen eingreifenden, im Schlitten (16) befestigten Zapfen (33) aufweist, der vorzugsweise ein Wälzlager (34) trägt.

8. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (2 A, 2 B) die Enden einer durchgehenden, vorzugsweise einstückig hergestellten Achse (2) sind.

9. Walze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (11) drehfest, aber axial verschiebbar mit der Walze (1) und drehbar, aber axial unverschiebbar auf dem Zapfen (2 A) vorzugsweise mittels einer eine axiale Verschiebung zulassenden Feder (27) verbunden ist.

10. Walze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (27) mit Wälzelementen (31) versehen ist.