DE3943119C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehübertrager zur Einführung von Druckluft in ein sich drehendes Teil gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches.

Die Verwendung von Druckluft in den Zylindern von Druckmaschinen ist beispielsweise aus der EP-02 98 238 A2 bekannt. Die Druckluft wirkt dort kraftverstärkend über einen pneumatischen Membranzylin­ der auf hydraulische Arbeitszylinder, durch welche das Aufspannen einer Druckplatte auf dem Formzylinder einer Bogen-Rotations-Tief­ druckmaschine bewirkt wird. Die Zufuhr der Druckluft in diesen Zylinder erfolgt dabei über einen Drehübertrager axial an dessen Zapfen.

Drehübertrager der Gattung von Anspruch 1 sind beispielsweise aus dem Katalog 777D, 1977, "Rotating Unions" der Fa. Deublin, sowie aus der FR-PS 25 70 466 und der DD-PS 78 150, bekannt. Die in der erstgenannten Schrift gezeigten Drehübertrager bestehen aus einem als Welle ausgeführten Rotor, der mit einem Ende beispielsweise an die Stirnfläche des Zapfens eines sich drehenden Teils angeflanscht ist, so daß seine Drehachse mit der des sich drehenden Teils zusammenfällt. Auf der Rotorwelle ist eine Gehäusebuchse gelagert, ferner sind zwischen Rotorwelle und Innenbohrung der Gehäusebuchse Dichtkörper derartig angeordnet, daß pro zu übertragenden Druck­ luftkanal eine ringförmige Kammer gebildet wird. Durch Anschluß­ bohrungen in der Gehäusebuchse sind diese Kammern mit Druckluft beaufschlagbar, durch Bohrungen in Rotorwelle und Rotor ist die so in die Kammern eingeleitete Druckluft in das sich drehende Teil weiterleitbar. Eine insbesondere auf Seite 34 der erstgenannten Schrift gezeigte Anordnung besteht aus Rotorwelle, Gehäuse­ buchse und zwei radial beabstandeten Gleitlagern nebst unter Feder­ vorspannung stehenden O-Ringen.

Nachteilig bei diesen Drehübertragersystemen sind die gerade bei mehrkanaligen Ausführungen ausladenden Bauformen, ferner die recht aufwendigen Dichtungsanordnungen. Gerade im letzt genannten Fall ist die Verwendung von Gleitlagern und O-Ringen zur Lagerung und Dichtung ungünstig, da die Gleitlager eine bestimmte Passung ver­ langen und so bereits ohne Druckluftübertragung Reibmomente zwischen Gehäusebuchse und Rotor entstehen. Dies ist besonders nachteilig, wenn die Übertragung von Druckluft überwiegend in Stillstand bzw. im Langsamlauf erfolgt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Eingangs spezifizierten Dreh­ übertrager derartig auszubilden, daß die Reibmomente gerade bei druckluftfreiem Betrieb minimal sind und ein insbesondere mehr­ kanaliger Drehübertrager eine besonders kompakte Bauform ergibt.

Gelöst wird die Aufgabe durch einen Drehübertrager entsprechend dem Kennzeichen des ersten Patentanspruches. Weiterbildungen der Erfindungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Drehübertrager angebracht am Zapfen des Zylinders einer Druckmaschine.

Fig. 2 einen Schnitt in Achsrichtung durch einen Drehübertrager.

Fig. 3 eine 6-Kanal-Ausführung des Drehübertragers.

Fig. 4 einen Schnitt senkrecht zur Achse des Drehübertragers nach Fig. 3.

Zur Versorgung mit Druckluft von einem oder mehreren Verbrauchern im Zylinder einer Druckmaschine ist ein Drehübertrager 1 mit seinem Rotor 2 an der Stirnfläche 3 eines Zapfens 4 des Druck­ maschinenzylinders angebracht, wobei die Drehachse DA des Zylinders mit der Achse des Rotors 2 zusammenfällt. Wie in Fig. 1 angedeutet wird dabei der Zylinder mit seinem Zapfen 4 in einem Lager 5 in der Gestellwand der Druckmaschine geführt. Die Zufuhr von Druckluft in die sich nicht mitdrehende, also in fester Winkel­ orientierung zum Gestell verbleibende Gehäusebuchse 6 des Dreh­ übertragers 1 erfolgt durch Druckleitungen 7, beispielsweise Druckschläuchen, die mit Verschraubungen 8 an der Gehäusebuchse angeschlossen sind (Fig. 2). Im weiterhin beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispiel handelt es sich um einen 2-kanaligen Drehübertrager, wie aus den zwei Druckleitungen 7 ersichtlich (Fig. 1 und 2).

An dem in die Stirnfläche 3 eingelassenen Ende des Rotors 2 sind zwei Verschraubungen 8 parallel zur Drehachse DA nebeneinander liegend angebracht, so daß über Druckleitungen 7 die so in den Zapfen 4 übertragene Druckluft zu dem oder den Verbrauchern im Zylinder zuführbar ist. Der Zapfen 4 weist dabei vorzugsweise zentrisch zur Drehachse DA eine Bohrung 9 auf, durch welche die Druckleitungen 7 gelegt sind (Fig. 1) .

Eine besonders vorteilhafte Art der Anbringung des Drehübertragers 1 bzw. dessen Rotors 2 an der Stirnfläche 3 des Zapfens 4 ergibt sich, wenn das die Stirnfläche 3 bildende Ende des Zapfens 4 als eine am Zapfen 4 angebrachte Scheibe 10 ausgebildet ist. Rotor 2 ist dann mit einem Ende in eine zentrisch zur Drehachse DA ausge­ führte Bohrung 11 eingelassen, wobei beispielsweise das Ende von Rotor 2 und die Bohrung 11 ein entsprechendes Gewinde aufweisen. Scheibe 10 kann ihrerseits mittels Schrauben 12 am Zapfen 4 befestigt sein (Fig. 1).

Der mit seinem Ende am Zapfen 4 bzw. an der am Zapfen 4 befestig­ ten Scheibe 10 angebrachte Rotor 2 ist in seiner Weiterführung als Welle ausgeführt (Fig. 2). Im beschriebenen Ausführungsbeispiel sind auf dem Rotor 2 axial beabstandet drei gleiche Rillenkugel­ lager 13 aufgezogen. Der axiale Sitz dieser Rillenkugellager 13 auf der Welle von Rotor 2 ergibt sich einerseits durch die Passung der Innenringe 13.1, andererseits ist jedem Rillenkugellager 13 zusätzlich ein Paar von Sicherungsringen 14 zugeordnet, die, wie in Zeichnung 2 und 3 gezeigt, in entsprechenden Ringnuten 15 der Welle von Rotor 2 sitzen. Rotor 2 weist an seinem in Scheibe 10 befestigten Ende einen größeren Durchmesser auf, so daß der Über­ gang von seinem Ende zur Welle eine Schulter 16 bildet, an welcher sich der Innenring 13.1 des ersten Rillenkugellagers 13 abstützt.

Auf die Außenringe 13.2 ist ebenfalls mit Passung die Gehäuse­ buchse 6 des Drehübertragers 1 aufgezogen. So entstehen, jeweils begrenzt durch die Rillenkugellager 13, sowie die Außen- bzw. Innenflächen der Welle des Rotors 2 und der Gehäusebuchse 6 ringförmige Kammern 17. An der Gehäusebuchse 6 sind über Verschraubungen 8 Druckleitungen 7 in Bohrungen 18 angeschlossen. Beide Kammern 17 sind so mit Druckluft beaufschlagbar.

Damit die Druckluft in der jeweiligen Kammer 17 nicht durch die Rillenkugellager 13 entweichen kann, sind zwischen den Rillen­ kugellager 13 und den jeweiligen Sicherungsringen 14 Dichtscheiben 19 angeordnet, die plan an den seitlichen Anlageflächen des Innen- und Außenringes 13.1, 13.2 des Rillenkugellagers 13 anliegen und sich bei Druckbeaufschlagung der Kammern 17 dichtend an diese anlegen.

Die Dichtscheiben 19 können dabei als dünne gehärtete Stahlschei­ ben ausgeführt sein. In besonders vorteilhafter Weise empfiehlt sich eine Kunststoffausführung der Dichtscheiben 19. Als Material käme dabei Polyoxymethylen (POM) in Frage, welches beispielsweise unter dem Handelsnamen "Delrin" bekannt ist. Eine solche Kunst­ stoffausführung ergibt ein besonders günstiges Dicht- und Gleit­ verhalten an den seitlichen Anlageflächen der Innen- bzw. Außen­ ringe 13.1, 13.2.

Die Stärke der Dichtscheiben 19 zwischen Sicherungsring 14 und Innenring 13.1 kann so bemessen sein, daß die Dichtscheibe 19 dadurch geklemmt ist, also bei Druckbeaufschlagung nur am Außenring 13.2 gleitet und dementsprechend dichtet. Selbstverständlich können die Sicherungsringe 14 auch in entsprechenden Ringnuten 15 der Gehäusebuchse 6 sitzen und über die Außenringe 13.2 die Rillenkugel­ lager 13 axial führen, sowie entsprechend die Dichtscheiben 19 am Außenring 13.2 klemmen. Diese gleiten und dichten dann unter Druckbeaufschlagung an dem jeweiligen Innenring 13.1. Vorteilhafter Weise sind die Wälzbereiche der Rillenkugellager 13 dicht abge­ schlossen und besitzen eine dauerhafte Fettpackung.

Die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf Rillenkugellager, andere Wälzlagertypen können ebenfalls für den Drehübertrager verwendet werden. Die Verwendung von Rillenkugellagern ist jedoch vorteilhaft, da diese besonders einfach und robust aufgebaut sind, sowie die Gehäusebuchse 6 axial sicher auf der Welle des Rotors 2 führen.

Damit die in die Kammern 17 eingeleitete Druckluft über Rotor 2 in den Zapfen 4 weiterleitbar ist, weist die Welle des Rotors 2 pro Kammer 17 eine kurze Bohrung 20.1 in radialer Richtung auf, die auf jeweils eine Bohrung 20.2 mit entsprechender Länge in achsparalleler Richtung trifft. Diese achsparallelen Bohrungen 20.2 leiten die Druckluft in der Welle des Rotors 2 bis zu dem in der Scheibe 10 sitzenden Ende von Rotor 2 und über die dort angebrachten Ver­ schraubungen 8 in die Druckleitungen 7. Im Anschlußbereich der Verschraubungen 8 sind die Bohrungen 20.2 aufgeweitet und weisen wie die Bohrungen 18 mit den Verschraubungen 8 dichtende Gewinde auf (Fig. 2).

Besonders vorteilhaft baut der Drehübertrager nach Art der Erfin­ dung, wenn er zur Einleitung von mehreren Druckluftkanälen ausge­ führt ist. Fig. 3 zeigt eine 6-Kanal-Ausführung.

Entsprechend der zu übertragenden Druckluftkanäle wurde der Rotor 2 bzw. dessen Welle und die Gehäusebuchse 6 verlängert, sowie weitere Rillenkugellager 13 mit der entsprechenden Zahl von Sicherungsringen 14 und Dichtscheiben 19 aufgezogen. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Verschraubungen 8 zum Anschluß der Druckleitungen 7 an der Gehäusebuchse 6 in einer Ebene der Dreh­ achse angebracht. Die Verschraubungen 8 am Ende des Rotors 2 sowie die achsparallelen Bohrungen 20.2 in entsprechender Länge sind in symmetrischer Weise in Form eines 6-Eckes angeordnet (Fig. 4). Die radialen Bohrungen 20.1 weisen demzufolge sternförmig nach außen. Eine solche Anordnung der Bohrungen 20.1, 20.2 in Rotor 2 ist jedoch nicht zwingend.

Der besondere Vorteil eines Drehübertragers für einen, zwei oder mehrere Druckluftkanäle ist jedoch nicht nur der besonders einfache, kompakte Aufbau bestehend aus Rotor 2, Gehäusebuchse 6, Rillenkugellager 13. Sicherungsringen 14 nebst Dichtscheiben 19, sondern auch seine Herstellung (z. B. Bohrungen 18, 20.1, 20.2) sowie der durch den Aufbau bedingte geringe Aufwand bei Zusammenbau bzw. beim Zerlegen.

Da sich die Dichtscheiben 19 nur seitlichen bei Druckluftbe­ aufschlagung also Übertragung von Druckluft an den Anlageflächen der Rillenkugellager 13 (Innen- bzw. Außenringe 13.1, 13.2) dichtend also mit Kraft anlegen, entstehen zwischen Rotor 2 und Gehäusebuchse 6 im Betrieb ohne Druckluftübertragung nur geringste Reibmomente.

Ein Drehübertrager nach Art der Erfindung eignet sich nicht nur zur Übertragung von Druckluft sondern beispielsweise auch zur Übertragung von Öl zu Schmier- bzw. Kühlzwecken unter Druck in ein sich drehendes Teil.

Bezugszeichenliste

 1 Drehübertrager
 2 Rotor
 3 Stirnfläche
 4 Zapfen
 5 Lager
 6 Gehäusebuchse
 7 Druckleitung
 8 Verschraubung
 9 Bohrung
10 Scheibe
11 Bohrung
12 Schraube
13 Rillenkugellager
13.1 Innenring
13.2 Außenring
14 Sicherungsring
15 Ringnut
16 Schulter
17 Kammer
18 Bohrung
19 Dichtscheibe
20.1 Bohrung radial
20.2 Bohrung achsparallel
DA Drehachse

Claims (5)

1. Drehübertrager zur Einführung von Druckluft in ein sich drehendes Teil einer Druckmaschine, insbesondere über die Stirnfläche des Zapfens einer Walze oder eines Zylinders, wobei der Drehübertrager aus einem an dem sich drehenden Teil in der Drehachse angebrachten Rotor sowie einem auf der Welle des Rotors gelagerten Gehäusebuchse besteht und pro zu übertragen­ dem Luftdruckkanal zwischen Rotorwelle und Gehäusebuchse durch axial voneinander beabstandete Dichtelemente ringförmige Kammern gebildet werden, in die über Gehäusebohrungen Druckluft einleitbar ist und die Weiterleitung der Druckluft dieser Kammern durch Bohrungen in der Welle des Rotors erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Kammern 17 durch zwei auf der Welle des Rotors 2 sitzende und die Gehäusebuchse 6 lagernde Rillenkugel­ lager 13 gebildet werden, wobei den Rillenkugellagern 13 Sicherungsringe 14 zugeordnet sind und daß zwischen Sicherungs­ ringen 14 und den Rillenkugellagern 13 Dichtscheiben 19 ange­ bracht sind, die sich bei Druckluftbeaufschlagung der Kammer 17 dichtend an die seitlichen Anlageflächen der Innen- und Außen­ ringe 13.1, 13.2 der Rillenkugellager 13 anlegen.

2. Drehübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtscheiben 19 als gehärtete Stahlscheiben ausgeführt sind.

3. Drehübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtscheiben 19 aus einem Kunststoff gefertigt sind.

4. Drehübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehrkanaliger Druckluftübertragung zwei benachbarte Kammern 17 durch ein Rillenkugellager 13 nebst beidseitig angebrachten Dichtscheiben 19 voneinander getrennt sind.

5. Drehübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche 3 durch eine am Zapfen 4 angebrachte Scheibe 10 gebildet ist, die eine Bohrung 11 aufweist, in welche der Rotor 2 von Drehübertrager 1 eingelassen ist.