EP0741012A2 - Druckmaschinenzylinder mit Schwingungsdämpfung - Google Patents

Druckmaschinenzylinder mit Schwingungsdämpfung Download PDF

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EP0741012A2
EP0741012A2 EP96108918A EP96108918A EP0741012A2 EP 0741012 A2 EP0741012 A2 EP 0741012A2 EP 96108918 A EP96108918 A EP 96108918A EP 96108918 A EP96108918 A EP 96108918A EP 0741012 A2 EP0741012 A2 EP 0741012A2
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EP
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cylinder
printing machine
balls
machine cylinder
vibration damping
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
    • B41F13/08—Cylinders
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    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
    • B41F13/08—Cylinders
    • B41F13/085—Cylinders with means for preventing or damping vibrations or shocks

Definitions

  • the invention relates to a printing press cylinder according to the preamble of patent claim 1.
  • vibration-insensitive cylinders for printing machines which are constructed in several pieces and in which materials of different physical properties are used to dampen vibrations.
  • the disadvantage of this cylinder is that a multi-piece structure requires a high manufacturing and assembly costs. In addition, the manufacturing tolerances add up in a multi-part construction. By using materials with different physical Properties can occur when the temperature changes that the cylinder warp in shape. Another disadvantage is that the vibration-damping materials provided between the contact surfaces of the individual components can affect the dimensional stability of the cylinder.
  • EP 01 03 101 a device for reducing the bending vibrations excited by the channel rollover in a printing unit cylinder is known, which is filled with damping mass, inside elastic axes are arranged with an additional mass and that this additional mass is attached eccentrically and is in contact with the jacket .
  • a disadvantage of this device is that the additional mass is not arranged centrally to the central axis of the cylinder, so that a counterweight or balancing is required. Furthermore, the additional mass touches the cylinder jacket at one point, which is disadvantageous in that, when vibrations occur, the cylinder jacket and the additional mass are always subjected to the same mechanical stress, which leads to flattening or fatigue of the materials and loss of the damping effect can lead.
  • a multi-part structure also requires a lot of manufacturing and assembly work.
  • the invention has for its object to provide a printing press cylinder with vibration damping, which is inexpensive to manufacture with high precision, has good damping properties and counteracts bending of the cylinder due to its own weight.
  • the core located in the cylinder space forms a countermass to the cylinder jacket and the vibration-damping material converts the vibrations or detunes the resonance vibrations so that these vibrations become harmless.
  • the one-piece cast design of the printing press cylinder enables low manufacturing tolerances at low manufacturing costs.
  • the arrangement of balls or preassembled ball containers in the interior of the printing press cylinder not only forms a countermass to the cylinder jacket, but also creates a vibration-damping material. When using spherical containers, they can be attached directly in the vicinity of the point at which the vibrations are dissipated.
  • Fig. 1 shows a longitudinal section through a printing press cylinder 1 according to the invention, but without a channel and without a gripper device.
  • the device usually arranged in one or more channels 32, such as plate or blanket tensioning or gripping devices, is also generally not shown in the following embodiment variants.
  • the cylinder channels are in FIG. 2 shown.
  • the printing press cylinder 1 consists of a one-piece rotationally symmetrical cast body, which the cylinder jacket 2 and two end faces 3; 4 includes.
  • the cylinder jacket 2 is with the end faces 3; 4 and the end faces 3; 4 are with the axles extending in the axial direction 12; 13 firmly connected.
  • balls 37 are filled in the space from the cylinder jacket 2 and the end faces 3; 4 of the printing press cylinder 1 is formed.
  • the balls 37 preferably have a diameter of 2.5 to 3 mm and should be made of steel.
  • the balls 37 can be introduced through the filling openings 26.
  • the balls 37 serve both as a core and as a vibration-damping material.
  • the balls 37 can be compacted by shaking.
  • a pretensioning device can be arranged in the interior of the printing press cylinder 1, which further compresses the balls 37 if necessary.
  • the cylinder can also be made in several parts.
  • the cylinder jacket 2 is excited to vibrate by the channel blow. These vibrations are transmitted to the balls 37 abutting the inside of the cylinder jacket 2. The vibrations decrease more and more due to the lossy impact and movement processes of the adjacent balls 37. The damping effect can be increased if additional still viscous damping components such as oils or greases are used.
  • FIG. 2 an embodiment variant according to FIG. 1 is shown with the cross section through a printing press cylinder.
  • the cylinder jacket 2 is shown with cylinder channels 32.
  • the printing press cylinder 1 is designed according to FIG. 7, with the special feature that not the entire interior space, which is caused by the cylinder jacket 2 and the end faces 3; 4 is limited, filled with balls 37, but that two containers 38 filled with balls are attached in the axial direction 6 in the vicinity of the cylinder channels 32 on the inside of the cylinder jacket 2.
  • the cylinder channel is the area in which the vibrations are generated.
  • One or more ball containers can be installed. It is also advantageous to attach several ball containers so that additional balancing can be omitted. It is advisable to use steel balls with a diameter of 2.5 to 3 mm.
  • the printing press cylinder can be constructed in one part or in several parts. It must have an opening at the front for inserting and mounting the ball container.
  • the filled ball containers are attached through the openings in the front of the printing press cylinder so that they lie firmly against the inner surface of the cylinder.
  • the ball containers can be screwed or clamped from sheet metal and to the cylinder jacket.

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Abstract

Bei einem Druckmaschinenzylinder soll eine Schwingungsdämpfung geschaffen werden, mit guten Dämpfungseigenschaften bei kostengünstiger Herstellung. Erfindungsgemäß ist der Druckmaschinenzylinder einstückig ausgebildet und weist in seinem Inneren als schwingungsdämpfendes Material Kugeln auf.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Druckmaschinenzylinder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Bekannt ist, daß besonders bei schlanken Zylindern der Kanalschlag zu niederfrequenten Schwingungen in radialer Richtung anregt. Weiterhin wird durch die bei der Drehbewegung ausscherenden Massen eine Drehwinkelverlagerung eingeleitet, welche zu Unruhe im Antrieb führen. Eine Verstärkung des Trägheitsmomentes der Zylinder zur Verbesserung der Steifigkeit führt nicht immer zum gewünschten Erfolg, weil die damit verbundene Vergrößerung der trägen Masse die Schwingungsfrequenz und die Amplitude nicht entscheidend verbessert.
  • Gemäß DE-OS 30 12 060 sind schwingungsunempfindliche Zylinder für Druckmaschinen bekannt, die mehrstückig aufgebaut sind und bei denen Materialien verschiedener physikalischer Eigenschaften zur Schwingungsdämpfung verwendet werden.
  • Nachteilig bei diesem Zylinder ist, daß ein mehrstückiger Aufbau einen hohen Fertigungs- und Montageaufwand erfordert. Außerdem addieren sich bei einem mehrteiligen Aufbau die Fertigungstoleranzen. Durch den Einsatz von Materialien mit verschiedenen physikalischen Eigenschaften kann es bei Temperaturveränderungen vorkommen, daß sich die Zylinder in ihrer Form verziehen. Nachteilig ist ebenfalls, daß die zwischen den Kontaktflächen der einzelnen Bauteile vorgesehenen schwingungsdämpfenden Materialien sich auf die Formstabilität des Zylinders auswirken können.
  • Gemäß EP 01 03 101 ist eine Vorrichtung zur Reduzierung der durch die Kanalüberrollung in einem Druckwerkzylinder angeregten Biegeschwingungen bekannt, welcher mit Dämpfungsmasse gefüllt ist, im Inneren elastische Achsen angeordnet sind mit einer Zusatzmasse und daß diese Zusatzmasse außermittig angebracht ist und in Berührung mit dem Mantel steht.
  • Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist, daß die Zusatzmasse nicht zentrisch zur Mittelachse des Zylinders angeordnet ist, so daß ein Gegengewicht bzw. ein Auswuchten erforderlich ist. Weiterhin berührt die Zusatzmasse in einem Punkt den Zylindermantel, was insofern von Nachteil ist, als daß beim Auftreten von Schwingungen eine ständige mechanische Beanspruchung des Zylindermantels und der Zusatzmasse an immer der gleichen Stelle erfolgt, was zur Abflachung oder Ermüdung der Materialien und zum Verlust des Dämpfungseffektes führen kann. Ein mehrteiliger Aufbau erfordert ebenfalls einen hohen Fertigungs- und Montageaufwand.
  • Weiterhin ist gemäß EP 01 03 102 eine weitere Variante der o. g. Vorrichtung bekannt geworden, welche an der Innenseite des Mantels des Druckwerkzylinders ein die Schwingungen übertragender Steg befestigt ist, der mit einem im Zylinderkanal liegenden Absorberstab verbunden ist. Der Absorberstab besitzt Zusatzmassen und ist in der Dämpfungsmasse eingebettet. Auch hier tritt neben den bereits schon genannten Nachteilen insbesondere der Nachteil ein, daß ein mehrteiliger Aufbau einen hohen Fertigungs- und Montageaufwand erfordert.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckmaschinenzylinder mit Schwingungsdämpfung zu schaffen, welcher kostengünstig mit hoher Präzision herstellbar ist, dabei gute Dämpfungseigenschaften aufweist und einer Durchbiegung des Zylinders infolge Eigengewicht entgegenwirkt.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 gelöst.
  • Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß der im Zylinderraum befindliche Kern eine Gegenmasse zum Zylindermantel bildet und das schwingungsdämpfende Material die Schwingungen umwandelt bzw. die Resonanzschwingungen so verstimmt, daß diese Schwingungen unschädlich werden. Durch die einteilig gegossene Ausführung des Druckmaschinenzylinders werden bei niedrigen Herstellungskosten geringe Fertigungstoleranzen ermöglicht. Durch die Anordnung eines koaxial um den Kern verlaufenden ringförmigen Steges, der mit dem Zylindermantel in Verbindung steht, wird eine axiale Durchbiegung des Druckmaschinenzylinders, insbesondere bei schlanken Zylindern, vermieden.
  • Durch die Anordnung von Kugeln bzw. vormontierten Kugelbehältern im Inneren des Druckmaschinenzylinders wird sowohl eine Gegenmasse zum Zylindermantel gebildet, als auch gleichzeitig ein schwingungsdämpfendes Material geschaffen. Bei der Verwendung von Kugelbehältern können dieselben unmittelbar in der Nähe der Stelle angebracht werden, an welcher die Schwingungen abgeleitet werden.
  • Die Erfindung soll nachstehend an mehreren Ausführungsbeispielen erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in
    • Fig. 1
    den Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Druckmaschinenzylinder,
    Fig. 2
    eine Ausführungsvariante des Druckmaschinenzylinders.
  • Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Druckmaschinenzylinder 1 dargestellt, jedoch ohne einen Kanal und ohne Greifereinrichtung. Die üblicherweise in einem oder mehreren Kanälen 32 angeordneten Einrichtung, wie Platten- oder Gummituchspann- oder Greifereinrichtungen werden auch bei den folgenden Ausführungsvarianten generell nicht dargestellt. Die Zylinderkanäle sind in Fig. 2 dargestellt. Der Druckmaschinenzylinder 1 besteht aus einem einteiligen rotationssymmetrischen Gußkörper, welcher den Zylindermantel 2 und zwei Stirnseiten 3; 4 umfaßt.
  • Die Fig. 1 zeigt im Längsschnitt eine erfindungsgemäße Lösung für einen einteiligen Druckmaschinenzylinder 1 mit Schwingungsdämpfung. Der Zylindermantel 2 ist mit den Stirnseiten 3; 4 und die Stirnseiten 3; 4 sind mit den in axialer Richtung verlaufenden Achszapfen 12; 13 fest verbunden. In dem Raum, der von dem Zylindermantel 2 und den Stirnseiten 3; 4 des Druckmaschinenzylinders 1 gebildet wird, sind Kugeln 37 eingefüllt. Die Kugeln 37 besitzen vorzugsweise einen Durchmesser von 2,5 bis 3 mm und sollten aus Stahl sein. Die Kugeln 37 können durch die Einfüllöffnungen 26 eingebracht werden. Die Kugeln 37 dienen sowohl als Kern als auch als schwingungsdämpfendes Material. Das Verdichten der Kugeln 37 kann durch Rütteln erfolgen. Zusätzlich kann noch eine Vorspann-Einrichtung im Inneren des Druckmaschinenzylinders 1 angeordnet sein, welche die Kugeln 37 im Bedarfsfalle weiter verdichtet. Der Zylinder kann aber auch mehrteilig ausgeführt sein.
  • Durch den Kanalschlag wird der Zylindermantel 2 zu Schwingungen angeregt. Diese Schwingungen werden auf die an der Innenseite des Zylindermantels 2 anliegenden Kugeln 37 übertragen. Durch die verlustbehafteten Stoß- und Bewegungsvorgänge der aneinanderliegenden Kugeln 37 nehmen die Schwingungen mehr und mehr ab. Die Dämpfungswirkung kann noch erhöht werden, wenn zusätzlich noch viskose Dämpfungsanteile, wie Öle oder Fette verwendet werden.
  • Gemäß Fig. 2 ist mit dem Querschnitt durch einen Druckmaschinenzylinder eine Ausführungsvariante nach Fig. 1 gezeigt. Der Zylindermantel 2 ist mit Zylinderkanälen 32 dargestellt. Der Druckmaschinenzylinder 1 ist gemäß Fig. 7 ausgeführt, mit der Besonderheit, daß nicht der gesamte Innenraum, der durch den Zylindermantel 2 und die Stirnseiten 3; 4 begrenzt ist, mit Kugeln 37 ausgefüllt ist, sondern daß zwei mit Kugeln gefüllte Behälter 38 in axialer Richtung 6 in der Nähe der Zylinderkanäle 32 an der Innenseite des Zylindermantels 2 angebracht sind. Der Zylinderkanal ist der Bereich, in dem die Schwingungen erzeugt werden. Es können ein oder mehrere Kugelbehälter montiert sein. Vorteilhaft ist es auch, mehrere Kugelbehälter so anzubringen, daß ein zusätzliches Auswuchten entfallen kann. Zweckmäßig ist, Stahlkugeln mit einem Durchmesser von 2,5 bis 3 mm einzusetzen.
  • Der Druckmaschinenzylinder kann einteilig oder auch mehrteilig aufgebaut sein. Er muß eine stirnseitige Öffnung zum Einbringen und Montieren der Kugelbehälter besitzen.
  • Die gefüllten Kugelbehälter werden durch die stirnseitigen Öffnungen im Druckmaschinenzylinder so angebracht, daß diese mit einer Fläche am inneren Zylindermantel fest anliegen. Die Kugelbehälter können aus Blech und am Zylindermantel festgeschraubt oder festgeklemmt sein.
    • Teileliste
    • 1
    Druckmaschinenzylinder
    2
    Zylindermantel
    3
    Stirnseite
    4
    Stirnseite
    5
    -
    6
    Zylinderachse
    7
    Kern
    8
    Steg
    9
    Kernzapfen
    10
    -
    11
    Kernzapfen
    12
    Achszapfen
    13
    bis 31 -
    32
    Zylinderkanal
    33
    bis 36 -
    37
    Kugeln
    38
    Kugelbehälter

Claims (4)

  1. Druckmaschinenzylinder (1) mit Schwingungsdämpfung an Rotationsdruckmaschinen mit Greifer- oder Plattenspann- oder Gummituchspanneinrichtungen, der in axialer Richtung mittels Zapfen (12; 13) in Lagern gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Druckmaschinenzylinders (1) als schwingungsdämpfendes Material Kugeln angeordnet sind.
  2. Druckmaschinenzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Zylindermantel (2) und den Stirnseiten (3; 4) gebildete Raum vollständig mit Kugeln (37) gefüllt ist.
  3. Druckmaschinenzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln in der Nähe des Zylinderkanals (32) an der Innenseite des Zylindermantels (2) in sich in axialer Richtung (6) erstreckenden Kugelbehältern (38) angeordnet sind.
  4. Druckmaschinenzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen den Kugeln mit Öl oder Fett ausgefüllt sind.
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