DE69028532T2

DE69028532T2 - Innenschneckentrieb für verreibwalze

Info

Publication number: DE69028532T2
Application number: DE69028532T
Authority: DE
Inventors: John Macphee
Original assignee: Baldwin Technology Corp
Current assignee: Baldwin Technology Corp
Priority date: 1990-04-26
Filing date: 1990-06-19
Publication date: 1997-02-27
Anticipated expiration: 2010-06-20
Also published as: JPH04503337A; EP0479953A4; DE69028532D1; CN1054677C; JPH0796296B2; CN1043865C; US5054393A; CN1123226A; WO1991016205A1; CN1055896A; EP0479953A1; EP0479953B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft einen neuartigen Innenschneckentrieb und auch eine schwingende Walzen- oder Verreibwalzenanordnung zur Verwendung bei Farbwerken in Druckpressen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Bei Farbwerken für lithographische oder andere Arten von Druckpressen ist es nötig, daß einige der Walzen in der Axialrichtung schwingend oder pendelnd bewegt werden, um Gratbildung (ridging) auszuschließen und Geisterbild- oder Schlierenerzeugung zu minimieren. Für diesen Zweck setzen viele Pressenkonstrukteure Außenschneckentriebe ein, die (auf diesem Fachgebiet) wohlbekannt sind und auf das Mittelalter zurückgehen. Derartige Triebe sind ein integraler Teil der Presse; sie werden bei der Fertigung eingebaut und haben sich als robust und zuverlässig erwiesen.
Zur weiteren Verbesserung der Druckgüte werden manchmal zusätzliche schwingende Walzen bzw. Pendelwalzen in eine Presse eingebaut, nachdem diese installiert und für einige Zeit betrieben worden ist. Aufgrund von Raumeinschränkungen ist es allgemein notwendig, daß solche Walzen in sich abgeschlossene Mechanismen zur Erzeugung der schwingenden bzw. Pendel-Bewegung aufweisen. Ebenfalls infolge von Raumeinschränkungen konnte jedoch (bis jetzt) keine zufriedenstellende Anordnung gefunden werden, die derzeit das erprobte Schneckentriebkonzept in Nachrüst-Walzen mit einem in sich abgeschlossenen Mechanismus anwendet.
Allgemein verwendeten die in sich abgeschlossenen Mechanismen zur Erzeugung einer Pendelbewegung in der Axialrichtung der Druckpressenwalze sämtlich irgendeine Form einer Trommelkurve (barrel cam). Dieser grundsätzliche (einfache) Mechanismus besteht aus einer rotierenden zylindrischen (Steuer-)Kurve, die einem Kurvenfühler eine Art einer Axialbewegung erteilt. Diese Mechanismen lassen sich weiter nach den drei Arten der verwendeten Kurvenflächen charakterisieren bzw. kategorisieren: Kontinuierliche Einzelumdrehungstrommel; kontinuierliche Duplex- oder Kreuzgang(-Trommel) und doppelte diskontinuierliche Kurvenflächen entgegengesetzter (Gewinde-)Steigung.
Der einfachste Mechanismus ist der Einzeltrommeltyp, bei dem eine Trommelkurve an der Innenseite der rotierenden Walze montiert ist und ein oder mehrere Kurvenfühler an der drehfesten Walzenachse befestigt sind. Wahlweise können die Kurve an der Achse und der (die) Kurvenfühler an der Walze montiert sein.
Bei bekannten Vorrichtungen, wie sie beispielhaft in der US-PS 3 110 253 dargestellt sind, wird für jede (bei jeder) Umdrehung der Walze ein(e) Zyklus bzw. Periode einer axialen Schwing- oder Pendelbewegung erzeugt. Bei Hochgeschwindigkeitspressen kann die mit dieser Konstruktion erzeugte schnelle Pendelbewegung jedoch unerwünschte Schlieren im Druckerzeugnis hervorrufen.
Zum Korrigieren dieses Problems verwendeten einige Konstruktionen innere und äußere Zahnräder zur Reduzierung der relativen Rotationsgeschwindigkeit von Kurve und Kurvenfühler, um damit die axiale Pendelbewegung zu verlangsamen. Die US-PS 2 040 331 ist (zeigt) ein Beispiel einer solchen Vorrichtung, bei welcher die Zahnräder innerhalb der Walze angeordnet sind. Andererseits ist die US- PS 4 397 236 ein Beispiel für eine Anordnung, bei welcher die Zahnräder außerhalb der Walze angeordnet sind.
Die zweitgenannte Vorrichtungsart verwendet auch eine kontinuierliche Kurve mit einer Multirotationsfläche. Eine solche Kurve ist als Duplex- oder Kreuzgangkurve (cross- threaded cam) bekannt; sie ist durch die in den US-PSen 715 902 und 4 040 682 offenbarten Kurven veranschaulicht. Bei diesen Konstruktionen sind mehrere Umdrehungen der Walze für die Erzeugung eines (einer) Zyklus bzw. Periode der Pendelbewegung nötig. Ein bei diesen bisherigen Vorrichtungen auf tretendes Problem besteht darin, daß der Mechanismus für ein Festgehen als Folge von Verschleiß anfällig ist.
Bei der z.B. in den US-PSen 1 022 563 und 4 833 987 offenbarten dritten Mechanismusart werden zwei diskontinuierliche Kurvenflächen entgegengesetzter Steigung verwendet. Eine Pendelbewegung wird durch Verwendung von zwei Kurvenfühlern gewährleistet, von denen jeder abwechselnd mit einer der Kurvenflächen in und außer Eingriff gelangt. Ein bei diesen Konstruktionen auf tretendes Problem ist übermäßig großer Verschleiß bei hohen Pressengeschwindigkeiten und davon herrührende Funktionsstörung.
Bisherige, bekannte interne mechanische Vorrichtungen sind mithin Problemen, wie mechanischer Verschleiß aus dem einen oder anderen Grund, unterworfen. Ein Grund für mechanischen Verschleiß liegt darin, daß die zum Erzeugen der Axialbewegung erforderliche Kraft am Berührungspunkt zwischen der Kurve und dem Kurvenfühler generiert wird. An diesem Punkt kann Verschleiß auftreten. Bei den Konstruktionen, die keine Zahnräder verwenden, ist die Relativgeschwindigkeit des Kurvenfühlers gegenüber der Kurve sehr hoch. Bei den interne (innenseitige) Zahnräder verwendenden Konstruktionen müssen die Zahnräder ausreichend klein sein, um in das Innere der Walze zu passen. Infolgedessen müssen die Zahnräder mit vergleichsweise hohen Geschwindigkeiten laufen, die nach längerem Betrieb zu übermäßig großem Verschleiß führen können.
Ein bei allen bisherigen, in sich abgeschlossenen Konstruktionen zur Verwendung bei Farbwerken auftretendes bedeutendes Problem besteht daher in mangelhafter Zuverlässigkeit als Folge von übermäßigem mechanischen Verschleiß, speziell bei hohen Pressengeschwindigkeiten. Ein anderes Problem bei zahlreichen bisherigen Vorrichtungen besteht darin, daß sie nicht kompakt genug (gebaut) sind, um an bestimmten Stellen in der Presse verwendet werden zu können. Ein drittes Problem bei einigen herkömmlichen Konstruktionen besteht darin, daß die erzeugte Pendelbewegung nicht rein harmonisch, d.h. nicht sinusförmig, ist.
Derzeit besteht folglich ein Bedarf nach einer selbstgetriebenen schwingenden Walze bzw. Pendelwalze unter Verwendung eines Schneckentriebmechanismus, der ausreichend kompakt ist, um in das Innere einer solchen Walze zu passen, und der mithin die vorgenannten, mit den derzeit auf diesem Fachgebiet eingesetzten Vorrichtungen zusammenhängenden Probleme beträchtlich mildert oder vermeidet.
Die FR 1523670 offenbart eine Zahnstangen- und Ritzelvorrichtung. Ein Funktionsrad 2 dient als Zahnstange, und ein Zapfenrad (pegwheel) 3 dient als Ritzel. Bei Rotation des Funktionsrads läuft das Zapfenrad längs des ersteren.
Die US 4833987 offenbart einen schwingenden bzw. Pendel- Mechanismus zur Verwendung bei einer Walze, die dadurch rotationsmäßig angetrieben wird, daß sie in tangentialer Berührung mit einer anderen Walze steht, deren Achse parallel (angeordnet) ist und (die) für Drehung angetrieben wird. Die Walze ist für Drehung auf einer Welle oder Achse gelagert, die z.B. an einer Offsetdruckpresse montiert ist. Innerhalb der Walze sind zur Welle oder Achse konzentrische, zylindrische, axial benachbarte Hülsen vorgesehen. Eine der Hülsen weist ein(e) rechtsgängige(s) Schraubennut oder Innengewinde, die andere ein(e) linksgängige(s) Schraubennut oder Innengewinde auf. Ein einheitliches Kipphebel- Kurvenfühlerelement ist vorgesehen, um abwechselnd und periodisch in eines der Gewinde einzugreifen und die Walze axial in der einen Richtung anzutreiben, um dann nach der Trennung von dem einen Innengewinde in das andere einzugreifen und damit die Walze zu veranlassen, ihre Axialbewegungsrichtung umzukehren.

AUFGABEN DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist damit die Schaffung eines Schneckentriebs unter Verwendung einer Innenschnecke in Verbindung mit einem angepaßten Schneckenrad, der sich insbesondere für Farbwerke bei lithographischen Pressen eignet.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines in sich abgeschlossenen Walzen(an)triebmechanismus, der eine rein harmonische Bewegung in der Axialrichtung erzeugt.
Noch eine andere Aufgabe dieser Erfindung ist die Schaffung einer schwingenden Farb(auftrag)walzenanordnung, die den oben angegebenen Innenschneckentrieb verwendet.
Eine Aufgabe der Erfindung ist auch die Schaffung einer schwingenden Farb(auftrag)walzenanordnung, die sowohl robust als auch zuverlässig ist.
Eine weitere Aufgabe besteht in der Schaffung einer kompakt gebauten schwingenden Farb(auftrag)walzenanordnung.
Noch eine weitere Aufgabe besteht in der Schaffung einer schwingenden Farb(auftrag)walzenanordnung, die kostensparend herstellbar ist.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung angegeben und ergeben sich zum Teil aus der Beschreibung und den Vorteilen, die mittels der Apparaturen, Teile, Vorrichtungen und Systeme, Schritte und Maßnahmen, wie sie in den anhängenden Ansprüchen hervorgehoben sind, realisiert und erzielt werden.

ABRISS DER ERFINDUNG

Diese und andere Aufgaben werden durch die in den anhängenden Ansprüchen definierte Erfindung gelöst. Gemäß einem Merkmal wird mit der Erfindung ein Innenschneckentrieb geschaffen, wie er im Anspruch 1 angegeben ist.
Gemäß einem anderen Merkmal wird mit der Erfindung ein Farbwerk für lithographische Druckpressen geschaffen, wie es im Anspruch 3 angegeben ist.
Eine Drehung der rohrförmigen Schnecke um ihre Achse läßt das Schneckenrad, das mit den inneren Schneckengängen (in) der Innenfläche der rohrförmigen Schnecke zusammengepaßt ist, um seine Achse rotieren.
Weiter vorgesehen als Teil der Erfindung ist eine schwingende Walzenanordnung bzw. Pendelwalzenanordnung, die zur Verwendung als Farb(auftrag)walze geeignet ist und den oben umrissenen Innenschneckentrieb verwendet. Die Pendelwalzenanordnung umfaßt eine Achse und eine längs der Achse montierte Lagereinheit. Achse und Lagereinheit sind im wesentlichen koaxial angeordnet. Ein eine Vielzahl von Zähnen aufweisendes Schneckenrad ist in einem geschlitzten Raum in der Lagereinheit und der Achse so angeordnet, daß die Drehachse des Schneckenrads im wesentlichen senkrecht zur Längsachse von Achse und Lagereinheit liegt. Der das Schneckenrad enthaltende geschlitzte Raum weist erste und zweite, gegenüberliegende Längs-Enden in der Achse auf. Zwei im wesentlichen koaxiale Exzenterkurven sind einstückig oder materialeinheitlich an gegenüberliegenden Flächen des Schneckenrads befestigt. Ein mindestens einen Innen(schnecken)gang aufweisender Walzenmantel ist umfangsmäßig um die Lagereinheit derart montiert, daß der Innengang des Walzenmantels mit den Zähnen des Schneckenrads zusammengreift. Eine Drehung des Walzenmantels um seine Längsachse läßt das Schneckenrad sich um seine Achse drehen, so daß die daran befestigten Kurven abwechselnd an den gegenüberliegenden Längs-Enden des geschlitzten Raums in der Achse angreifen. Während die Kurven abwechselnd an den gegenüberliegenden Enden des Raums in der Achse angreifen, schwingt die Lagereinheit längs der Achse hin und her. Bei der Schwingung der Lagereinheit läßt diese auch den Walzenmantel längs der Achse, im wesentlichen im Gleichlauf mit der Lagereinheit, hin- und herschwingen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine aufgeschnittene Seitenansicht eines Innenschneckentriebs gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung,
Fig. 2 eine im Schnitt gehaltene Draufsicht auf eine schwingende bzw. Pendelwalzenanordnung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung,
Fig. 3 eine Ansicht der Pendelwalzenanordnung im Schnitt längs der Linie 2'-2' in Fig. 2,
Fig. 4A eine aufgeschnittene Seitenansicht der Pendelwalzenanordnung nach Fig. 2 und
Fig. 4B eine zweite aufgeschnittene Seitenansicht der Pendelwalzenanordnung nach Fig. 2.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

In den Zeichnungen, in denen gleiche Teile mit jeweils gleichen Ziffern bezeichnet sind, ist Fig. 1 eine aufgeschnittene bzw. Schnitt-Ansicht einer Innenschneckentriebeinheit 10 gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung. Die Innenschneckentriebeinheit weist eine rohrförmige Schnecke 11 auf, die aus einem beliebigen, im wesentlichen starren und haltbaren, an sich bekannten Werkstoff gefertigt ist. Vorzugsweise besteht die rohrförmige Schnecke 11 aus Metall oder einer Metallegierung, bevorzugt Stahl. Der Außendurchmesser der rohrförmigen Schnecke kann je nach den für sie vorgesehenen Verwendungszwecken variieren. Die rohrförmige Schnecke 11 weist eine Außenfläche 12 und eine Innenfläche 14 auf. Die Innenfläche der rohrförmigen Schnecke ist mit einem rechts- oder linksgängigen (Schnecken-)Gewinde versehen. Bevorzugt weist die aktive Oberfläche der Innengewindefläche 14 eine aktive Oberflächengüte von nicht mehr als etwa 6 x 10&supmin;&sup4; mm (24 Mikrozoll) auf. Obgleich die Innenfläche 16 der rohrförmigen Schnecke 11 in Fig. 1 mit einem einzigen Gewindegang dargestellt ist, kann die Innenfläche innerhalb des Rahmens der Erfindung auch eine doppelgängige Schnecke aufweisen.
Fig. 1 zeigt auch ein Schneckenrad 16, das als Teil der Innenschneckentriebeinheit 10 vorgesehen ist und eine Vielzahl von Zähnen 18 aufweist. Jeder Zahn des Schneckenrads greift in die Gewindegänge an (in) der Innenfläche der rohrförmigen Schnecke 11 ein. Wenn die rohrförmige Schnecke 11 um ihre Längsachse "B" rotiert, greift ihr Gewindegang oder Schnecken-Gewinde (thread) an der Innenfläche 14 mit jedem Zahn 18 des Schneckenrads 16 zusammen, so daß sich letzteres auf seinem Zentrum "A" um seine Querachse dreht. Die Drehachse des Schneckenrads liegt praktisch senkrecht zur Längsdrehachse der rohrförmigen Schnecke des Innenschneckentriebs. Ebenso wie die rohrförmige Schnecke 11, besteht auch das Schneckenrad 16 vorzugsweise aus einer haltbaren Legierung, z.B. einsatzgehärtetem Stahl. Besonders zweckmäßig ist, daß die aktive Oberfläche der Schneckenradzähne 18 eine aktive Oberflächengüte von nicht mehr als etwa 32 Mikrozoll aufweist.
Das Schneckenrad 16 kann zusätzlich an seinen gegenüberliegenden Flächen einstückig oder materialeinheitlich angebrachte Exzenterkurven 20, 22 aufweisen. Fig. 1 zeigt eine dieser Kurven. Die zweite Kurve ist an der gegenüberliegenden Seite des Schneckenrads angebracht. Die beiden Kurven sind vorzugsweise im wesentlichen koaxial (zueinander) angeordnet. Die am Schneckenrad 16 angebrachten Kurven 20, 22 treiben zusätzliche, noch zu beschreibende Bauteile an.
In den Fig. 2 bis 4 ist eine schwingende bzw. Pendelwalzenanordnung 24 dargestellt. Wie dieser Ausdruck vorliegend benutzt wird, bezieht sich das Wort "schwingend" oder "Pendel-" auf eine hin- und hergehende Bewegung längs einer Achse, z.B. längs der Achse "B". Die Pendelwalzenanordnung 24 verwendet das vorstehend angegebene, neuartige Innenschneckentriebkonzept, das typischerweise durch die rohrförmige Schnecke 11 in Verbindung mit der Innenschneckenrad 16/Doppelexzenterkurven-20, 22-Kombination gemäß Fig. 1 veranschaulicht ist. Eine (querschnittsmäßig) praktisch kreisrunde Achse 26 ist für die Montage einer Lagereinheit 28 vorgesehen. Die Achse ist vorzugsweise eine "tote" bzw. drehfeste Welle bzw. Achse ohne Dreh-, Quer- oder Längsbewegung. Die gegenüberliegenden Enden der Achse können an einer anderen (nicht dargestellten) Struktur montiert sein. Die Lagereinheit 28 ist längs der Achse angeordnet. Die Lagereinheit ist ebenfalls im wesentlichen (querschnittsmäßig) kreisrund und praktisch koaxial zur Achse angeordnet. Die Achse kann ggf. eine axiale Ölbohrung zum Einfüllen und Umwälzen von Öl aufweisen.
Innerhalb der Lagereinheit 28 und der Achse 26 ist ein Schneckenrad 29 mit einer Vielzahl von Zähnen 30 untergebracht. Das Schneckenrad 29 und die Zähne 30 entsprechen dem Schneckenrad 16 bzw. den Zähnen 18 gemäß Fig. 1. Das Schneckenrad ist in einem geschlitzten Raum 31, der z.B. aus der Lagereinheit 28 und der Achse 26 ausgeschnitten oder maschinell ausgearbeitet ist, montiert und aufgenommen. Punkte 31A und 31B in Fig. 3 geben die Quergrenzen des geschlitzten Raums 31 an, während Punkte 31C und 31D die oberen und unteren Grenzen repräsentieren. Das Schneckenrad 29 ist so montiert bzw. gelagert, daß seine Drehachse um den Punkt "A" (durch das Zentrum des Schneckenrads) im wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Achse 26 um den Punkt "B" liegt. Der Punkt "B" gibt auch die Längsachse der Lagereinheit 28 an. Das Schneckenrad kann eine rechts- oder linksgängige Steigung (helix) aufweisen. In jedem Fall ist der Gangsinn (hand) der Steigung des Schneckenrads dem der Gewindeinnenfläche des noch zu beschreibenden Walzenmantels gleich und entgegengesetzt. In einer in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung beträgt der Steigungswinkel etwa 3,14º.
Das Schneckenrad 29 besteht vorzugsweise aus einer haltbaren Metallegierung. Ein Werkstoff für das Schneckenrad ist Manganbronze, doch besteht der Werkstoff besonders bevorzugt aus einer Stahllegierung. Obgleich das Schneckenrad eine beliebige Zähnezahl aufweisen kann, weist es zweckmäßig etwa sechzehn Zähne auf. Das Schneckenrad weist zudem auch einen zusammengesetzten (composite) Zahn-zu-Zahn-Fehler von nicht mehr als etwa 0,001 und einen zusammengesetzten Gesamtfehler von nicht mehr als etwa 0,002 auf. Besonders bevorzugt besitzt die aktive Oberfläche der Schneckenradzähne eine aktive Oberflächengüte von nicht mehr als etwa 8 x 10&supmin;&sup4; mm (32 Mikrozoll). Besonders bevorzugt oder vorteilhaft ist auch die Härte des Schneckenrads, die vorzugsweise im Bereich von etwa Rc 55 - 60 ("Rockwell C") liegen sollte.
Gemäß Fig. 3 ist das Schneckenrad 29 im geschlitzten Raum 31 in der Lagereinheit 28 und der Achse 26 mit Hilfe von zwei Nadellagern 32, 33 gelagert, die durch die Zentralbohrung "A" des Schneckenrads 29 hindurchgepreßt sind. Die Schneckenrad-Nadellager 32, 33 umschließen einen Paßstift 34, der ebenfalls durch die Achse und die Lagereinheit hindurch eingebaut ist und der ferner durch zwei übliche Bohrbüchsen 35A und 35B gehaltert oder gelagert ist. Die Bohrbüchsen sind durch die Achse hindurch positioniert und verhindern eine Drehung und Auslenkung des Schneckenrads um die Achse "B". Die Bohrbüchsen sind ebenfalls in die Lagereinheit 28 eingepreßt, so daß sie bei der Bewegung des Paßstifts 34 eine axiale Bewegung der Lagereinheit zulassen. Andere Mittel zum Montieren bzw. Lagern des Schneckenrads sind dem Fachmann geläufig und liegen sicher innerhalb des Rahmens der Erfindung. Gemäß den Fig. 4A und 4B laufen die Büchsen 35A und 35B in einer in der Achse vorgesehenen Längsnut 36 mit Endpunkten 36A und 36B. Gemäß Fig. 3 erstreckt sich die Längsnut über die volle Querbreite der Achse durch den geschlitzten Raum 31.
Gemäß den Fig. 2 und 3 sind einstückig an den gegenüberliegenden Flächen des Schneckenrads 29 zwei im wesentlichen (zueinander) koaxiale Exzenterkurven 39 und 40 angebracht. Die Fig. 4A und 4B zeigen eine der Kurven 39. Die Kurven 39 und 40 entsprechen den Kurven 20 und 22 gemäß Fig. 1. Die Kurven 39 und 40 können innerhalb von etwa 0,013 mm (0,0005 Zoll) praktisch gleiche Durchmesser besitzen. Die Kurven kontaktieren abwechselnd die Achse 26 an Punkten oder Stellen 41A, 41B und 42A, 42B gemäß Fig. 2. Die Punkte 41A, 41B und 42A, 42B befinden sich jeweils an in Längsrichtung gegenüberliegenden Enden des geschlitzten Raums 31. Die Fig. 4A und 4B zeigen die Punkte 41A und 41B. Die Kontaktpunkte 41A und 42A sowie die Punkte 41B und 42B liegen jeweils praktisch in einer Ebene. Die Endpunkte 36A und 36B der Längsnut 36 erstrecken sich in der Längsrichtung etwas über die Kontaktpunkte 41A, 41B bzw. 42A, 42B hinaus.
Ein Walzenmantel 44, welcher der als Teil des Innenschneckentriebs 10 gemäß Fig. 1 dargestellten rohrförmigen Schnecke 11 entspricht, ist umfangsmäßig um die Lagereinheit 28 und die Achse 26 angeordnet. Der Walzenmantel 44 liegt im wesentlichen koaxial zu Lagereinheit 28 und Achse 26. Der Walzenmantel 44 ist mit einer Außenfläche 45 und einer Innenfläche 46 dargestellt. Die Außenfläche 45 kann mit einem Überzugsmaterial plattiert oder beschichtet sein. Wenn die Außenfläche plattiert ist, sollte sie glatt und vorzugsweise maschinell geschliffen sein. Wenn die Außenfläche 45 mit einem wahlfreien Überzug 47 aus Gummi o.dgl. Werkstoff überzogen ist, kann sie rauh sein.
Die Innenfläche 46 des Walzenmantels 44 ist mit einem Innengewinde versehen, das rechts- oder linksgängig sein kann und (im Gangsinn) dem Gewinde des Schneckenrads 29 entgegengesetzt ist. Das (Schnecken-)Gewinde der Innenfläche greift mit den Zähnen 30 des Schneckenrads 29 zusammen. Wie erwähnt, besitzt die aktive Oberfläche der mit Innengewinde versehenen Fläche 46 vorzugsweise eine aktive Oberflächengüte von nicht mehr als etwa 6 x 10&supmin;&sup4; mm (24 Mikrozoll). Die Gewinde-Innenfläche sollte zudem vorzugsweise eine Härte im Bereich von etwa Rc 62 - 70 aufweisen.
Wenn der Walzenmantel 44 um die Längsachse "B" rotiert, greift das Innen(schnecken)gewinde der Innenfläche 46 des Walzenmantels 44 mit den Zähnen 30 des Schneckenrads 29 zusammen, so daß das Schneckenrad um seine Achse "A" angetrieben wird. Bei der Drehung des Schneckenrads greifen die beiden, am Schneckenrad angebrachten Exzenterkurven 39 und 40 abwechselnd an den Punkten 41A, 41B bzw. 42A, 42B an, wobei sie die Lagereinheit 28 in einer axialen Vorwärts- und Rückwärtsrichtung hin- und herschwingen bzw. -pendeln lassen. In Fig. 2 sind die Punkte 41A, 41B und 42A, 42B innerhalb des Raums 31 dargestellt. Die Fig. 4A und 4B zeigen eine Seitenansicht der Punkte 41A und 42A längs der gestrichelten Linie. Die Drehbewegung des Schneckenrads 29 wird somit in eine hin- und hergehende Axialbewegung der Lagereinheit 28 längs der Achse 26 umgesetzt. Die hin- und hergehende Bewegung der Lagereinheit 28 bewirkt, daß die Walzenanordnung 44 praktisch im Gleichlauf mit der Lagereinheit längs der Achse hin- und herschwingt.
Gemäß Fig. 4A greifen die Zähne 30 des Schneckenrads 29 mit der Gewinde-Innenfläche 46 des Walzenmanteis 44 zusammen. Die von den Nadellagern 32, 33 und vom Paßstift 34 eingenommene zentrale Bohrung "A" des Schneckenrads 29 ist in einer Position in der Längsnut 36 etwa auf halber Strecke zwischen den Punkten 36A und 36B dargestellt. In Fig. 4B ist die Exzenterkurve 39 in Berührung mit der Achse 26 am Punkt 41A gezeigt. Ferner wird (dabei) die Exzenterkurve 40 die Achse am Punkt 41B kontaktieren, so daß die Punkte 41B und 42B in der Querrichtung praktisch in einer Ebene liegen.
Gemäß den Fig. 4A und 4B läßt die Drehung des Walzenmantels 44 die mit der Gewinde-Innenfläche 46 in Eingriff stehenden Zähne 30 des Schneckenrads 29 um den Punkt "A" umlaufen. Dies hat wiederum zur Folge, daß die Exzenterkurvenkombination 39 und 40 um den Punkt "A" rotiert. Bei der Drehung der Kurven um den Punkt "A" verschiebt sich das Schneckenrad 29 in Längsrichtung längs der Nut 36, bis es sich der Endposition 36B gemäß Fig. 4B annähert. Gleichzeitig kontaktiert die Exzenterkurve 39 die Achse am Punkt 41A und kontaktiert die Kurve 40 die Achse am Punkt 41B, so daß sich die Lagereinheit längs der Achse axial in der einen Richtung bewegt bzw. verschiebt. Bei einer Weiterdrehung des Walzenmantels 44 verschiebt sich der Punkt "A" des Schneckenrads in einer Rückwärtsrichtung vom Endpunkt 36B über das Zentrum (die Mitte) der Nut 36, bis sich der Punkt "A" an die Endposition 36A annähert bzw. dort ankommt.
Gleichzeitig legen sich die Kurve 39 an den Punkt 42A auf der Achse und die Kurve 40 an den Punkt 42B an, wodurch die Lagereinheit zu einer Bewegung in der entgegengesetzten Axialrichtung gebracht wird. Bei der Rotation oder Drehung des Walzenmantels bewegt sich somit der Punkt "A" des Schneckenrads zwischen den Endpunkten 36A und 36B der Nut 36 hin und her. Gleichzeitig legen sich die Kurven 39 und 40 abwechselnd an die Punkte 41A, 41B bzw. 42A, 42B an der Achse an, wodurch die Lagereinheit zu einer Schwing- oder Pendelbewegung längs der Achse gebracht wird. Der Walzenmantel 44 pendelt ebenfalls praktisch im Gleichlauf mit der Lagereinheit.
Fachleute können andere Möglichkeiten zur Umsetzung der Rotationsbewegung des Schneckenrads in die schwingende oder pendelnde Bewegung der Lagereinheit finden. Beispielsweise können zwei Kurbelarme am einen Ende mit der Achse verstiftet sein, während ihre anderen Enden an den Kurven montiert oder gelagert sind. In einer anderen Ausführungsform kann eine doppel(gewinde)gängige rohrförmige Schnecke in Verbindung mit einem zusammengepaßten Schneckenrad verwendet werden, um der Lagereinheit eine schnellere Pendelbewegung zu erteilen.
Als Teile der Erfindung sind weiterhin in den Fig. 4A und 4B gezeigte Lager 48 und 50 vorgesehen. Das Lager 48 ist in einen ersten Halter 52 eingepreßt, der Gewindebohrungen zur Erleichterung des Zerlegens bzw. Ausbaus des Halters aufweist. Ein Endstopfen 54 sichert (constrains) den Halter 52 in der Axialrichtung durch Andrücken gegen eine Schulter 56 in der Axialrichtung. Das Lager so ist in den Walzenmantel 44 eingepreßt. Die Lager 48, 50 gewährleisten eine Lagerflächenabstützung für die Lagereinheit 28 der Walzenanordnung 24. Sie dienen auch zur Verhinderung eines übermäßigen "Spiels" der Lagereinheit 28 in der Axialrichtung längs der Achse 26. Wenn die Lagereinheit in der Axialrichtung gegen das Lager 48 andrückt, verschiebt sich der Walzenmantel 44 in der Axialrichtung nach links. Wenn die Lagereinheit in der entgegengesetzten Axialrichtung gegen das Lager 50 andrückt, verschiebt sich der Walzenmantel in der Axialrichtung nach rechts.
Die vorstehend beschriebene Pendelwalzenanordnung wird schnelle Anwendung als Farb(auftrag)walzenanordnung zur Verwendung bei z.B. Farbwerken für Druckpressen finden. Insbesondere wird die Pendelwalzenanordnung aufgrund niedrigerer Austauschkosten, die sich aus vermindertem Verschleiß ergeben, den derzeit (auf diesem Gebiet) verwendeten Anordnungen vorgezogen werden. Der Fachmann kann noch andere Anwendungen für die neuartige Konstruktion des Schneckentriebmechanismus unter Verwendung der mit Innen(schnecken)gewinde versehenen Schnecke sowie für die Pendelwalzenanordnung finden.
Obgleich Abwandlungen der vorstehend beschriebenen Erfindung für den Fachmann offensichtlich sind, ist darauf hinzuweisen, daß die Erfindung nicht auf die speziellen, vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sein, sondern vielmehr alle Abwandlungen, die innerhalb des Rahmens der Beschreibung und der anhängenden Ansprüche liegen, mit umfassen soll.

Claims

1. Innenschneckentrieb (10), umfassend ein Schneckenrad (16) und eine im wesentlichen hohle, rohrförmige Schnecke (11) mit einer Außenfläche (12) und einer Innenfläche (14), welche Innenfläche (14) mindestens einen inneren Schneckengang aufweist, der mit dem Schneckenrad in Eingriff steht, um das Schneckenrad in einer festen Stellung in bezug auf die und bei der Drehung der Schnecke in Drehung zu versetzen, wobei die Drehachse der Schnecke (B) im wesentlichen senkrecht zur Drehachse des Schneckenrads (A) liegt, (und) das Schneckenrad zwei einstückig an gegenüberliegenden Flächen des Schneckenrads befestigte Exzenter-Kurvenelemente (20, 22) für einen Linearantrieb von externen Bauteilen (28, 44) bei Drehung des Schneckenrads aufweist.

2. Innenschneckentrieb nach Anspruch 1, wobei die Innenfläche (14) eine mit dem Schneckenrad (16) in Eingriff stehende doppelgängige Schnecke aufweist.

3. In einem Farbwerk für lithographische Druckerpressen vorgesehene, als Auftrag- oder Farbwalze geeignete schwingende Walzenanordnung (24), umfassend:

a) eine Welle (26),

b) eine längs der Welle (26) montierte Lagereinheit (28),

c) ein eine Anzahl von Zähnen (30) aufweisendes Schneckenrad (29), das in einem geschlitzten Raum (31) in der Lagereinheit (28) und der Welle (26) so angeordnet ist, daß die Drehachse des Schneckenrads (29) im wesentlichen senkrecht zur Längsachse von Lagereinheit (28) und Welle (26) liegt, wobei der geschlitzte Raum (31) erste und zweite, gegenüberliegende Enden (41A, 41B, 42A, 42B) innerhalb der Welle (26) aufweist,

d) zwei im wesentlichen koaxiale, einstückig an gegenüberliegenden Flächen des Schneckenrads (29) befestigte Exzenter-Kurven (39, 40), die an den gegenüberliegenden Enden des geschlitzten Raums (31) abwechselnd an der Welle (26) angreifen, (und)

e) einen mindestens einen Innen(schnecken)gang aufweisenden, umfangsmäßig um die Lagereinheit (28) montierten Walzenmantel (44), derart, daß der Innen(schnecken)gang mit den Zähnen (30) des Schneckenrads zusammengreift, woraufhin eine Drehung des Walzenmantels (44) das Schneckenrad (29) rotieren läßt, so daß die Kurven (39, 40) an den gegenüberliegenden Enden des geschlitzten Raums (31) abwechselnd an der Welle (26) angreifen und dabei die Lagereinheit (28) und den Walzenmantel (44) längs der Welle (26) schwingen lassen.

4. Schwingende Walzenanordnung nach Anspruch 3, wobei das Schneckenrad (29) eine rechtsgängige Schneckenlinie aufweist.

5. Schwingende Walzenanordnung nach Anspruch 4, wobei der Innen(schnecken)gang des Walzenmantels (44) linksgängig ist.

6. Schwingende Walzenanordnung nach Anspruch 3, wobei das Schneckenrad (29) einen zusammengesetzten (composite) Zahn-zu-Zahn-Fehler von nicht mehr als etwa 0,001 und einen zusammengesetzten Gesamtfehler von nicht mehr als etwa 0,002 aufweist.

7. Schwingende Walzenanordnung nach Anspruch 3, wobei die koaxialen Kurven (39, 40) innerhalb von etwa 0,013 mm (0,0005 Zoll) im wesentlichen gleiche Durchmesser aufweisen.

8. Schwingende Walzenanordnung nach Anspruch 3,. wobei das Schneckenrad (29) innerhalb der Welle (26) und der Lagereinheit (28) mittels eines durch die Achse des Schneckenrads (29) montierten Paßstifts (34) gehaltert oder gelagert ist.

9. Schwingende Walzenanordnung nach Anspruch 8, ferner umfassend zwei umfangsmäßig um den Paßstift (34) herum angeordnete Nadellager (32, 33).

10. Schwingende Walzenanordnung nach Anspruch 9, wobei der Paßstift (34) durch zwei Bohrbüchsen (35A, 35B) gehaltert oder gelagert ist.

11. Schwingende Walzenanordnung nach Anspruch 3, wobei die Welle (26) eine nichtrotierende Welle ist.

12. Schwingende Walzenanordnung nach Anspruch 3, ferner umfassend mindestens ein Stützlager, um der Lagereinheit Festigkeit zu erteilen und Oberflächenabstützung zu bieten.

13. Schwingende Walzenanordnung nach Anspruch 3, wobei das innere Schneckenrad (20) einen Steigungswinkel von etwa 3,14 Grad aufweist.

14. Schwingende Walzenanordnung nach Anspruch 3, wobei die Zähne (30) des Schneckenrads eine aktive Oberflächengüte von nicht mehr als etwa 8 x 10&supmin;&sup4; mm (32 Mikrozoll) aufweisen.

15. Schwingende Walzenanordnung nach Anspruch 3, wobei der Innen(schnecken)gang des Walzenmantels (44) ein aktives Oberflächenprofil von nicht mehr als etwa 6 x 10&supmin;&sup4; mm (24 Mikrozoll) aufweist.

16. Schwingende Walzenanordnung nach Anspruch 3, wobei das Schneckenrad (29) eine Härte im Bereich von etwa Rc 55-60 aufweist.

17. Schwingende Walzenanordnung nach Anspruch 3, wobei der Innen(schnecken)gang des Walzenmantels eine Härte im Bereich von etwa Rc 62-70 aufweist.

18. Schwingende Walzenanordnung nach Anspruch 3, wobei der Walzenmantel (44) einen Doppelinnenschneckengang aufweist, der mit den Zähnen (30) des Schneckenrads zusammengreift.

19. Schwingende Walzenanordnung nach Anspruch 3, wobei ein Kurbelarmpaar die Rotationsbewegung des Schneckenrads in die schwingende Bewegung der Lagereinheit umsetzt.