DE9007391U1

DE9007391U1 - Druckzylinder

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Publication number: DE9007391U1
Application number: DE9007391U
Authority: DE
Original assignee: Druck-Service Goerz 4700 Hamm De GmbH
Current assignee: Druck-Service Goerz 4700 Hamm De GmbH
Priority date: 1990-05-07
Filing date: 1990-05-07
Publication date: 1991-06-06
Anticipated expiration: 2000-05-08

Description

Dr.-lng. Reimar K/Drjig · · · ·. t^DtpL-ilng. Klaus Bergen

Wilhelm-Tell-Str. 1-4 4000 Düsseldorf 1 Tel.O211-397O26 Patentanwälte

27. März 1991
39 012 K

DRUCK-SERVICE GOERZ GMBH, Goorweg 14,
4700 Hamm 4

"Druckzylinde "

ü~e Erfindung etrifft e^nen Jruckzylinder, insbesondere Tiefdruckzylinc'.-'r, mit Achsen.

Solche Druckzylinder werden in Maschinen zur Herstellung von Druckarbeitfin eingesetzt, wie zum Bedrucken von Papier, Folien und Stoffen. Vor allem für die beim Tiefdruck (Kupfertiefdruck, Stahlstich, Radierung, Heliogravüre, Zeugdruck, Rakeldruck u.a.) eingesetzten Druckzylinder ist ein außerordentlich hoher Aufwand erforderlich. Es wirr¹ nämlich zunächst ein Zylinderrohling aus Stahl innen und außen ausgedreht sowie statisch und dynamisch ausgewuchtet, um den erforderlichen Rundlauf zu gewährleisten. Der Zylinderrohling erhält eine Kupfer-Außenschicht von etwa 0,5 mm Dicke, die sehr glatt geschliffen oder gefräst sowie mit Motiven durch Ätzen und Gravieren - versehen una danach verchromt wird; das Verchromen erhöht die Lebensdauer des Tiefdruckzylinders. Die von beiden Seiten in den Zylinderkörper eingesetzten Achsen sind an ihren in den Zylinderkörper eingreifenden Enden in Ronden befestigt, d.h. sie sind mit zwei im parallelen Abstand voneinander angeordneten Scheiben versehen, die dem Innendurchmesser einer Ausdrehung ies ZyIinderkörpers entsprechende Durehmesser aufweisen. Die Tiefe der Ausdrehungen begrenzt die in den Zyliriderkörper ragende Länge der Achsen, denn die jeweils vordere Scheibe

legt sich an den Ringkragen der Ausdrehungen an; in dieser fixierten Einbaulage werden die Achsen über die außenliegender. Scheiben eingeschrumpft und/oder mit dem Zylinderkörper verschleißt.

in auf diese Weise hergestellter Druckzylinder erfordert neben der spanenden Bearbeitung, wie das Drehen und Schleifen oder Fräsen, weiterhin noch aufwendige, teuer-., manuell durchzuführende Schyeiß- und Einschrumpf-Maßnahmen. Aufgrund der Stahlbauweise ergeben sich sehr hohe, auch für die Transportkosten nachteilige Gewichte der Druckzylinder; beispielsweise beträgt das Gewicht eines Tiefdruckzylinders mit einem Durchmesser von 200 mm und einer Ballenlänge, d.h. ohne Achsen, von 1,25 m ca. 180 kg. Abgesehen von dem Vorstehenden, handelt es sich bei Druckzylindern, die für das Tiefdrucken benötigt werden, um dem jeweiligen Bedarfsfall angepaßte Sonderanfertigungen; das bedeutet, daß bei einem Motivwechsel, was insbesondere beim Bedrucken von Verpackungen häufig der Fall ist, Tiefdru;kzylinder jeweils speziell hergestellt werrlen müssen. In Anbetracht der aufwendigen, zeitintensiven Bearbeitung und manuellen Tätigkeiten sind kurzfristige Bereitstellungen bzv;. Lieferungen nicht möglich, zumal sich aufgrund der jeweils gesondert anzufertigenden Druckzylinder eine Lagerhaltung ausschließt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Druckzylinder zu verbessern, insbesondere eine einfachere und schnellere Herstellung zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Achsen mit dem Zylinder hydraulisch verspannt sind. Mit der Erfindung wird einem insbesondere beim Tiefdrücken seit langem vorhandenen Bedürfnis abgeholfen, nämlich trotz individueller Bauweise der Tiefdruckzylinder eine Druckmaschine

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kurzfristig umrüsten, bzw. alte gegen neue Tiefdru kzylinder austauschen zu können. Bedingt durch das hydraulische Verspannen der Achsen können dip bis dahin zum Befestigen der Achsen im Zylinder erforderlichen Roriden völlig entfallen, so daß weder Schrumpf- noch Schweißarbeiteri durchzuführen sind .

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung nehmen an beiden Stirnseiten des Zylinders innen eingearbeitete Ausdre¹ irigen jeweils e ■ rie F uisatzbüchse, vorzugsweise aus Stahl, für ein eine Achse umschließendes hydraulisches Spannstück auf. Derartige hydraulische Sparinstücke , ind im Handel erhältlich (vgl. ETP-HYLOC der Firma Lenze ^rüdt ^chnik) und ermöglichen eine V/ellen-Naben-Verbindung, die geeignet ist, hohe Drehmomente und große Kräfte /. u übertragen. Das Montieren und Demontieren geschieh' mit Hilfe einer Öldruckpumpe. im Betrieb arbeitet das Spannstück ohne Druck und läßt sich mit einer Preß- oder Schrumpfverbindung vergle i oh.en .

Im Zusamrenspiel mit den Einsatzbüchsen, die vorzugsweise in den Zylinder eingepreßt sind, läßt sich aufgrund der Erfindung eine Vorratshaltung und damit eine kurzfristige Bereitstellung neuer Druckzylinder verwirklichen. Denn sowohl Achsen als auch hydraulische Spannstücke lassen sich bevorraten, und zwar entweder beim Hersteller der Druckzylinder oder beim Betreiber der Druckmaschinen. Die hydraulischen Spannstücke können dabei sogar von einheitlicher Abmessung sein, da ein Ausgleich an im Durchmesser größere Zylinderrohlinge bzw. -körper über die Einsatzbüchsen möglich ist, die lediglich passend gedreht werden müssen. Zum Montieren und Demontieren der Achse und des Spannstückes bedarf es dann nur noch der Öldruckpumpe und der Druckflüssigkeit. Somit brauchen im Herstellerbetrieb

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im wesentlichen nur noch die Zylinderrohlingc bedarfsgerecht angefertigt zu werden, wobei auch diese - zumindest teilweise vorbereitet - auf Vorrat liegen können; sie können nämlich innen bereits ausgedreht und an einer Seile bereits mit «inem Stahl';insatz versehen sein. Für den jeweiligen Bedarfsfall braucht der Rohling an seiner freien, d.h. keine Einsatzbü"hse aufweisenden Seite lediglich abgelängt und - wie gegebenenfalls auch die Einsatzbüchsen luf den erforderlichen Durchmesser abgedreht zu werden. Somit läßt sich zum Herstellen von Druck-, insbesondere Tiefdruckzylindern, ein Fertigungssystem mit vorgefertigten Teilen und bevorrateten Bauelementen verwirklichen, bei dem keine Schweiß- und Schrumpfarbeiten erforderlich sind und das eine einfache und schnelle Herstellung ermöglicht.

Wenn der Zylinder aus Aluminium besteht, ergibt sich außerdem eine außerordentliche Gewichtsverringerung des Druckzylinders. Da gegebenenfalls - und zwar dann, wenn der Betreiber der Druckmaschinen die Achsen in den ansonsten völlig vorbereiteten Druckzylinder vor Ort selbst einbaut lediglich Aluminium-Druckzylinder mit eingepreßten Einsatzbüchsen verschickt werden, ergeben sich Transportvorteile, wie insbesondere eine einfachere Handhabung und weniger Platzbedarf; außerdem läßt sich eine Kostenersparnis bei den Versandkosten aufgrund des gegenüber vergleichbaren bekannten Druckzylindern nur noch etwa ein Drittel des Gewichts betragenden erfindungsgemäßen Druckzylinders erreichen .

Es wird vorgeschlagen, daß die Einsatzbüchsen mit dem Zylinder verstiftet sind. Die - gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines Klebers - im Zylinder befestigten Einsatzbüchsen werden somit zusätzlich gesichert; und zwar verhindern in den Grenzbereich der Mantelflächen von der Stirnseite her axial eingesetzte bzw. -geschraubte Bolzen einen Ver-

satz der Einsatzbüchsen in Laufrichtung und verhindern das Herausdrehen. Die Einsatzbüchsen besitzen einen dem Außendurchmesser des hydraulischen SpannstUckes bis auf eine Paiitoleranz von 1/10 bis 2/10 n;m entsprechenden Innendurchmesser; beim Verspannen mit 100 bar - die hydraulischen Spannstücke erlauben einen Montagedruck bis über 1000 bar ergibt sich eine Zentrierung auf 1/100 mm. Damit liegt ein unter den bei Druckmaschinen geforderten Toleranzen liegender W^rt vor.

Wenn aus den Einsatzstücken vorkragende Enden - wie bei den bekannten hydraulischen Spannstücken ein die hydraulischen Anschlüsse aufweisender Flansch - der hydraulischen Spannstücke mit einer Schutzkappe versehen sind, lassen sich die Druckmittelanschlüsse des Flansches einkapseln. Die Schutzkappe kann beispielsweise aus Kunststoff sein.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert . &ngr; 3 zeigen:

Fig. 1 eine Teillänge eines erfindungsgemäßen Druckzylinders als Explosionsdarstellung in der Längsansicht ;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den montierten Druckzylinder gemäß Fig. 1;

Fig. J die Seitenansicht eines ohne Achsen montierten Druckzylinders; und

Fig. 4 als Einzelheit im Längsschnitt eine in ein hydraulisches Spannstück eingesetzte Achse mit aufgeschobener Schutzkappe.

Ein Zylinder bzw. Zylinderrohling 1 «ine? Druckzylinders 2 (vgl. Fig. 2) besitzt an beiden Enden innen eingearbeitetf¹ Ausdrehungen J, die einen umlaufenden Ringkragen 4 für in den Zylinder 1 einzupressende EinsatzbUchsen 5 bilden. Die topfartigen Einsatzbüchsen 5 legen sich mit ihrem Boden 6 an den Anschlagkr.-'gen 4 der Ausdrehung &EEacgr; an und schließen außen bündig mil 'Je stirnfläche des Zylinders 1 ab. Zumindest eine der in den Zylinr; op l montierten Einsatzbüchsen 5 besitzt in ihrem Hoden 6 eine Bohrung 7, iber die Luft aus dem Innern den Zy .1 inders 1 entweichen k mn . Der Innendurchmesser 8 der E in.satzbücnsen 5 entspricht; rk'm Außendurchmesser 9 von hydraulischen Spannstücken Ii, die in die Einsatzbüchsen 5 eingeschoben werdei , his sie mit ihren Flanschen 12 zur Anlage an die Stirnflächen des Zylinders 1 kommen. Die Spannstücke 11 besitzen eine zentrische Durchgangsbohrung 13, durch die Achsen 14 gesteckt werden, bis sie auf die Böden 6 der Einsatzbüchsen 5 auftreffen.

Die in den Zylinder 1 eingepreßten Einsatzbüchsen 5 sind mittels Bolzen 15 verstiftet (vgl. Fig. 3), die von der Stirnseite her in den Grenzbereich zwischen dem Zylinder 1 und den Einsatzbüchsen 5 axial eingesetzt sind, d.h. in die Außenmantelflache der Einsatzbüchsen 5 und die Innenmantelfläche des Zylinders 1 eingreifen. Zum Verspannen sowohl der hydraulischen Spannstücke 11 mit den Einsatzbüchsen 5 als auch der in die Spannstücke Il gesteckten Achsen 14 besitzen die Spannstücke 11 in ihrem Flansch 12 zwei radial oder - wie dargestellt - axial angeordnete Druckmittelanschlüsse 16, 17, von denen zur Montage der Druckmittelanschluß 16 mit einer nicht dargestellten Öldruckpumpe verbunden wird. Der Druck der Pumpe verteilt sich gleichmäßig auf eine Innen- und eine Außenfläche eines kegeligen Kolbens im hydraulischen Spannstück 11, der sich axial verschiebt und das Spannstück 11 weitet, so daß eine

Verbindung einerseits zwischen dem hydraulischen Spannstück 11 und der Einsatzbüchse 5 sowie andererseits zwischen dem hydraulischen Spannstück 11 und der Achse 14 entsteht. Nach der Montage, d.h. dem hydraulischen Verspannen werden der Öldruck abgelassen und die Druckmittelanschlüsse 16, 17 mit Pfropfen verschlossen; die hydraulischen Spannstücke 11 sind dann völlig drucklos.

Der aus vorgefertigten Teilen durch hydraulisches Verspannen montierte Druckzylinder 2 ist in Fig. 2 dargestellt. Zum Lösen der hydraulischen Verspannung, beispielsweise wenn der Zylinder gegen einen anderen Zylinder ausgetauscht werden soll, wird die Öldruckpumpe mit dem Druckmittelanschluß 17 verbunden und das Demontieren entgegengesetzt dem Ablauf bei der zuvor beschriebenen Montage durchgeführt. Um den Flansch 12 und die Druckmittelanschlüsse 16, 17 nach außen abzukapseln, ist gemäß Fig. 4 eine sich zum außenliegenden Ende der Achse 14 konisch verjüngende Schutzkappe 18 auf die Achse 14 aufgesteckt; die Kappe übergreift den Flansch 12 und die Druckmittelanschlüsse 16, 17 des hydraulischen Spannstückes 11.

Claims

Schutzansprüche:

1. Druckzylinder, insbesondere Tiefdruckzylinder, mit Achsen, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (XA'. mit dem Zylinder (1) hydraulisch verspannt sind.

2. njckzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekoi... zeichnet, daß an beiden Stirnseiten des Zylinders (1) Ausdrehungen (3) jeweils ei tv Einsatzbuchse (5) für ein eine Achs^f (14) umschließendes hydraulisches Spannstück (11) aufnehmen.

3. Druckzylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Zylinder (1) aus Aluminium besteht.

4. Druckzylinder nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzbüchsen (5) aus Stahl bestehen.

5. Druckzylinder nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzbüchsen (5) eingepreßt sind.

6. Druckzylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzbüchsen (5) mit dem Zylinder (1) vevstiftet sind.

7. Druckzylinder nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Einsatzbüchsen (5) vorkragende Enden (12) der hydraulischen SpannstUcke (11) mit einer Schutzkappe (18) versehen sind.