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Anordnung zur Befestigung von Stützringen auf
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den Zapfen der Zylinder von Druckmaschinen Die vorliegende Erfindung
betrifft eine Anordnung zur Befestigung von Stützringen auf den Zapfen der Druck-,
Gummi- oder Formzylinder von Druckmaschinen.
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Um jederzeit einen sauberen Druck zu gewährleisten, sind vielfach
auf den Zapfen der Druck-,Gummi- oder Formzylinder von Druckmaschinen beiderseits
der Zylinder Stützringe angeordnet, die im Durchmesser so ausgebildet sind, daß
während des Druckvorganges die Stützringe des einen Zylinders auf denen des anderen
Zylinders abrollen. Die Stützringe bewirken dabei, daß der Abstand zwischen Druck-,Gummi-
oder Formzylinder begrenzt wird, so daß auch bei zu hohen Druckkräften die Druck
form nicht gequetschst wird und einen unsauberen Druck ergibt.
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Eine weitere wichtige Aufgabe der Stützringe besteht darin, zu verhindern,
daß sich die Zylinder während des Druckvorganges nähern. Ist nämlich der Formzylinder
mit einer biegsamen Druckform bespannt, dann entsteht zwischen den Kanten der Druckform
ein Spalt, dessen Oberfläche tiefer liegt als die Druckform. Bei freier Beweglichkeit
der Zylinder zueinander würde während des Druckens bei jedem Vorübergang des Spaltes
an dem Druckzylinder ein Stoß entstehen, der sich auf die ganze Maschine auswirken
würde. Diese Stöße werden durch die Stützringe verhindert.
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Diese Stützringe sind entweder einstückig mit dem entsprechenden Zylinder
bzw. dem Zapfen oder getrennt davon ausgebildet und bei zylindrischer Bohrung auf
dem Zapfen der Zylinder aufgeschrumpft oder bei kegeliger Bohrung durch eine Befestigungsmutter
auf dem ebenfalls kegeligen Zapfen aufgepreßt und in axialer Richtung fixiert (US-PS
2 362 069).
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Die Befestigung dieser von den Zylindern unabhängigen Stützringe bereitet
insofern Schwierigkeiten, als bei zylindrischer Bohrung die Stützringe erwärmt und
im erwärmten Zustand aufgesetzt werden müssen oder bei kegeliger Bohrung große Anzugsmomente
auf die Befestigungsmutter ausgeübt werden müssen, um die Stützringe auf den kegeligen
Zapfen aufzutreiben. Im letzteren Fall besteht abgesehen von dem größeren Platzbedarf
durch die Befestigungsmutter und den dafür erforderlichen Gewindeansatz auch die
Gefahr, daß die Zapfensitzfläche sehr leicht beschädigt wird. Viel größer werden
die Schwierigkeiten aber insbesondere dann, wenn die Sttzringe wieder demontiert
werden sollen, um sie beispiels-
weise nachzuarbeiten oder durch
neue zu ersetzen. Bei der Demontage werden die Zapfen sehr leicht beschädigt, wenn
die Stützringe abgezogen werden. Der Austausch der Stützringe ist bei den bekannten
Ausführungen auch insofern sehr zeitaufwendig und teuer, als der Zylinder aus dem
Maschinengestell ausgebaut, der z. B. verschlissene Stützring abgezogen, ein neuer
Stützring aufgesetzt und dann Zylinder mit den neuen Stützringen zum Oberschleifen
in die Maschinenfabrik gegeben werden muß, ehe der Zylinder wieder in den Maschinenrahmen
eingesetzt werden kann.
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Ein weiterer Nachteil der bekannten Ausführung liegt darin, daß die
Spannspindeln für die auf den Formzylindern aufgesetzten Druckformen durch seitliche
Bohrungen in den Stützringen hindurchgreifen, die exakt zu den entsprechenden Bohrungen
sowohl in den Formzylindern als auch in den seitlich neben den Stützringen angeordneten,
die Spannvorrichtungen aufnehmenden Spannringen ausgerichtet sein müssen. Dies bereitet
beim Aufsetzen der Stützringe nach den bekannten Verfahren Schwierigkeiten.
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Um die exakte Ausrichtung vornehmen zu können, wird in der Regel ein
loserer Sitz als eigentlich für den Anwendungsfall erforderlich gewählt. Dieser
losere Sitz bedingt jedoch eine zusätzliche axiale Sicherung, beeinflußt die Rundlaufgenauigkeit
negativ und führt zu Passungsrost in der Sitz fläche und unter Umständen gar zu
Brüchen des Zapfens.
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Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Anordnung
zur Befestigung von Stützringen auf den Zapfen der Druck-,Gummi- oder Formzylinder
von Druckmaschinen zu schaffen, die einfach im Aufbau ist, sowohl
eine
leichte Montage der Stützringe auf den Zapfen dieser Zylinder als auch eine leichte
Demontage und Austausch erlaubt, bei der ein den Belastungen und den geforderten
Rundlaufgenauigkeiten entsprechender Sitzcharakter gewählt werden kann, aber trotzdem
die Teile leicht und ohne Schwierigkeiten in Umfangsrichtung gegeneinander ausrichtbar
sind und die gegebenenfalls eine genauere Einstellung des Manteldurchmessers des
Stützringes gestattet.
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Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung durch die in den
Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst.
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Durch den Druckmittelverband zwischen den zu befestigenden Teilen
ist der Ein- und Ausbau der Stützringe so vereinfacht, daß ein wiederholtes Zusammensetzen
und Auseinandernehmen der Teile auch bei den hier gewünschten festeren Passungen
mit geringem Aufwand an Hilfsmitteln und Kraft möglich ist. Das in die Sitzflächen
eingepreßte Druckmittel, vorzugsweise ist an die Verwendung von öl gedacht, trennt
die metallischen Flächen, so daß die zum Fügen (Auf- oder Abziehen, Verdrehen in
Umfangsrichtung) notwendige Kraft viel geringer ist als beim Fügen normaler Schrumpfverbände.
Außerdem wird durch den trennenden Film die Gefahr der Beschädigung der Sitzflächen
praktisch ausgeschlossen. Nach dem Aufsetzen der Stützringe auf die Zapfen wird
der Druck auf das Druckmittel zurückgenommen, so daß das Druckmittel aus der Paßfuge
infolge der dort herrschenden Flächenpressung in die Zuführbohrungen zurückfließt.
Dadurch wird die metallische Berührung zwischen den Sitzflächen dei Teile wieder
hergestellt.
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Nicht nur der Ein-und Ausbau der Stützringe wird auf diese Weise vereinfacht
und erleichtert, sondern auch die Ausrichtung des Stützringes in Bezug auf den Zylinder
und die darin befindlichen Bohrungen für die Spannspindeln der Befestigung der Druckformen.
Wenn nämlich Druckmittel in die Paßfuge eingepreßt und eine Trennung der Teile erfolgt
ist, läßt sich der Stützring sehr leicht in Umfangsrichtung verdrehen, bis die in
ihm vorgesehenen Bohrungen mit den in den Zylindern fluchten. Es können dabei ohne
weiteres festere Passungen gewählt werden, so daß einerseits die Rundlaufgenauigkeit
erhöht und andererseits die Gefahr der Passungsrostbildung, die zu Zapfenbrüchen
führen kann, verringert wird. Dadurch, daß jetzt ein festerer Sitz für die Stützringe
auf den Zapfen gewählt werden kann, ist es möglich, die Stützringe bereits vorher,
z. B. unter Aufsetzen auf einem Hilfszapfen, der dem Zapfen des Zylinders entspricht,
endgültig fertigzubearbeiten, so daß bei einem Austausch des Stützringes nach dem
Aufsetzen der neuen Stützringe auf dem Zapfen des Zylinders bereits die erforderlichen
Genauigkeiten erreicht werden, ohne daß der Zylinder mit den neuen Stützringen noch
einmal überschliffen werden muß Die Zuführungsbohrungen für das Druckmittel werden
in zweckmäßiger Weise im Stützring vorgesehen und enden in der Sitzfläche in einer
Verteilungsnut, die das eingeführte Druckmittel über die gesamte Sitz fläche verteilt.
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Bei dieser Ausführung werden die Zapfen der Zylinder selbst nicht
durch Bohrungen oder Nuten geschwächt.
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Die Sitzflächen können zylindrisch ausgebildet sein, wobei zweckmäßigerweise
die zylindrischen Sitzflächen
in beiden Teilen in zwei Abschnitte
unterteilt sind, die im Durchmesser geringfugig voneinander abweichen.
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Durch die so gebildete Stufe zwischen den beiden Abschnitten löst
sich - sobald Druckmittel in die Paßfuge eingepreßt wird - der Verband von selbst.
Zwar ist bei einer solchen Ausführung zum Aufsetzen des Stützringes dieser zu erwärmen,
das Ausrichten und das Abziehen erfolgt jedoch in einfacher Weise unter Trennung
der Sitzflächen durch das eingepreßte Druckmittel.
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Eine kegelige Ausbildung der Sitzflächen hat den Vorteil, daß der
Stützring, sobald Druckmittel in die Paßfuge eingepreßt ist, durch eine relativ
geringe Axialkraft auf den kegeligen Zapfen aufgeschoben werden kann, wobei in Abhängigkeit
vom Aufpreßweg der Außendurchmesser des Stützringes in seinem Durchmesser verändert
werden kann.
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Damit kann in relativ einfacher Weise der Abstand zwischen den zusammenwirkenden
Zylindern in äußerst engen Toleranzgrenzen eingestellt werden, so daß die Druckqualität
wesentlich verbessert werden kann.
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Es ist auch möglich, eine der Sitzflächen, vorzugsweise die des Zapfens,
zylindrisch und die andere kegelig auszubilden und zwischen den beiden Teilen eine
dünnwandige Hülse mit entsprechenden Flächen vorzusehen. Diese Ausführung hat den
Vorteil, daß die ZwischenhMse nach öfterem Ein-und Ausbau des Stfitzringes leicht
ausgewechselt werden kann und daß auf dem Teil auf dem die Erzeugung einer kegeligen
Fläche Schwierigkeiten bereiten würde, eine zylindrische Fläche vorgesehen werden
kann.
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Um die Stützringe ein- und ausbauen zu können, ohne daß die Druckzylinder
aus den Naschinengestellen ausgebaut und die Lager von den Zapfen abgezogen werden
mfissen,
können die Stützringe aus mehreren Ringabschnitten bestehen,
die zu einem geschlossenen Ring zusammensetzbar sind. Beispielsweise wird aus einem
zunächst geschlossenen Ring ein Ringabschnitt von einer solchen Länge abgetrennt,
die dem Durchmesser des zwischen der Sitzfläche des Stützringes und der Sitzfläche
des Lagers liegenden Abschnitts des Zapfens entspricht. Auf diese Weise können die
beiden Teile des Stützringes senkrecht zur Zapfenachse eingeführt und zusammengesetzt
und dann in axialer Richtung auf die Sitzfläche des Stützringes aufgeschoben werden.
Zur Verbindung der beiden Teile des Stützringes können tangential verlaufende Schrauben
oder Schwalbenschwanzverbindungen oder dgl. vorgesehen sein.
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Die Erfindung soll anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert werden.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch das Gestell einer Druckmaschine
mit zwei aufeinander abrollenden Zylindern Fig. 2 im vergrößertem Maßstab einen
Ausschnitt aus der Figur 1 mit der Anordnung des Stützringes auf dem Zapfen des
Zylinders Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Ausführung eines Stützringes mit stufenweise
abgesetzter zylindrischer Sitzfläche und dazugehöriger Sitzfläche des Zapfens
Fig.
4 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform des Stützringes mit kegeliger Bohrung
und einer darin angeordneten dünnwandigen Hülse mit zylindrischer Bohrung und Fig.
5 eine perspektivische Ansicht eines geteilten Stützringes.
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Der Formzylinder 1 ist über die beidseits auf Zapfen 2 bzw. 3 aufgesetzten
Lager 4 und 5 im Maschinenständer 6 einer nicht weiter dargestellten Druckmaschine
drehbar gelagert. Der Formzylinder 1 kann auf seinem Umfang mit einer nicht dargestellten
biegsamen Druckform bespannt sein. Der Druckzylinder 7 ist über seine Lager 8 und
9 ebenfalls im Maschinengestell 6 abgestützt.
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Auf Absätzen 10 und 11 der Zapfen 2 und 3 des Formzylinders 1 sind
Stützringe 12 und 13 aufgesetzt, die sich auf entsprechenden Stützringen 14 und
15 des Druckzylinders 7 abstützen. Auf dem Zapfen 3 ist ferner noch ein Zahnrad
16 befestigt, das mit einem auf dem Zapfen des Druckzylinders 7 befestigten Zahnrad
17 im Eingriff steht. Beide Zahnräder, von denen eines von einem nicht dargestellten
weiteren Zahnrad angetrieben sein kann, bewirken den Gleichlauf von Formzylinder
1 und Druckzylinder 7.
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Neben den Stützringen 12 und 13 des Formzylinder 1 sind weitere Ringe
18 und 19 auf dem Zapfen 2 und 3 des Formzylinders 1 angeordnet, in denen die Spannvorrichtungen
für die Befestigung der Druckform angeordnet sind. Zwei nicht näher dargestellte
Spannspindeln verlaufen durch axiale Bohrungen des Formzylinders 1, der Stützringe
12 und 13 sowie der Spannringe 18 und 19. Im eingebauten Zustand ist es erforderlich,
daß alle diese Bohrungen genau fluchten, um eine einwandfreie Befestigung der Druck
form zu erreichen.
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Wie insbesondere aus Figur 2 hervorgeht, ist der Stützring 13 mit
einem Zuleitungskanal 20 versehen, der im Bereich der Sitzfläche 21 in eine Ringnut
22 mündet.
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Durch den Zuleitungskanal 20 kann über eine nicht näher dargestellte
Anschlußleitung ein Druckmittel in die Ringnut 22 und bei Erhöhung des Druckes in
die Paßfuge zwischen der Sitzfläche 21 des Stützringes 13 und der Sitzfläche 23
des Zapfenabschnittes 11 eingepreßt werden. Durch den entstehenden Film des Druckmittels
werden die beiden Sitz flächen 21 und 23 voneinander getrennt, so daß eine axiale
Verschiebung des Stützringes 13 oder aber auch eine Verschiebung in Umfangsrichtung
vorgenommen werden kann. So ist es möglich, den Stützring 13 auf die Sitz fläche
23 aufzuschieben oder abzuziehen, oder den Stützring in Umfangsrichtung so gegenüber
dem Formzylinder 1 und dem Spannring 19 zu verdrehen, daß die oben erwähnten Bohrungen
für die Aufnahme der Spannspindeln in Übereinstimmung gebracht werden können. Die
Sitzflächen 21 und 23 können zylindrisch ausgeführt werden, es besteht jedoch die
Möglichkeit, so wie es im vorliegenden Beispiel dargestellt ist, diese Flächen leicht
kegelig auszubilden.
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Bei einer kegeligen Ausbildung der Sitzflächen kann bei einem Ausbau
des Stützringes ohne zusätzliche axiale Kräfte nur allein aufgrund der kegeligen
Ausbildung der Sitzflächen der Stützring von selbst vom Zapfen abgleiten.
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Bei der in Figur 3 dargestellten Ausführung weist der Stützring 12
in seiner Bohrung bzw. Sitz fläche 21 zwei zylindrische Sitzflächen 21' und 21"
auf, deren Durchmesser nur geringfügig voneinander verschieden sind.
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Zur Verdeutlichung sind hier die Unterschiede Ebertrie-
ben
groß dargestellt. Die Sitzfläche 23 des Zapfens 10-des Formzylinders 1 ist ebenfalls
in zwei zylindrische Abschnitte mit geringfügig unterschiedlichem Durchmessern aufgeteilt.
Durch diese Ausbildung entsteht eine Stufe, wobei bei entsprechend abgestimmtem
Durchmesserunterschied sich die Teile verschieben, sobald Druckmittel in die Paßfuge
eingepreßt und die axiale Fixierung aufgehoben wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel
löst sich die Verbindung von selbst. Zum Aufsetzen des Stützringes 12 wird dieser
z. B. erwärmt und aufgeschrumpft. Zum Ausrichten (in Umfangsrichtung) wird Druckmittel
in die Paßfugen eingebracht und (unter axialer Fixierung) der Stützring 12 in die
gewünschte Lage gedreht.
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Beim Stützring 13 nach Figur 4 ist die Bohrungsfläche 24 ebenso wie
die Sitzfläche 21 des Stützringes nach Figur 2 kegelig ausgebildet. In dieser Bohrungsfläche
24 ist eine dünnwandige Hülse 25 eingesetzt, die eine kegelige Mantelfläche 26 und
eine zylindrische Bohrungsfläche 27 aufweist. Der nicht dargestellte Abschnitt des
Zapfens des Formzylinders 1 ist hier ebenfalls zylindrisch ausgebildet. Der Stützring
13 weist wiederum einen Zuführungskanal 20 für das Druckmittel auf, der in der Bohrung
24 in eine Ringnut 22 mündet.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Anschluß für ein Zuleitungsrohr
für das Druckmittel in einer der Stirnseiten des Stützringes 13 angeordnet. Beim
Einbau des Stützringes 13 wird zunächst die dünnwandige Hülse 25 auf den zylindrischen
Abschnitt des Zapfens 3 für den Formzylinder 1 aufgesetzt und darauf der Stützring
13 aufgeschoben. Nachdem Druckmittel durch den Zuleitungskanal 20 in die Paßfuge
zwischen den kegeligen Flächen
24 und 26 eingeführt und ein dünner
Film aufgebaut ist, wird unter axialem Druck der Stützring 13 auf den Zapfen aufgeschoben,
bis er seine vorgesehene Lage erreicht hat. Dann wird der Stützring 13 in Unfangsrichtung
solange verdreht, bis die axialen Bohrungen für die Aufnahme der Spannspindeln (in
Figur 4 ist eine dieser Bohrungen mit 28 bezeichnet) genau zu den entsprechenden
Bohrungen im Formzylinder 1 fluchten. Dann wird der Druck im Druckmittel gesenkt,
worauf infolge der Flächenpressung in der Paßfuge zwischen den kegeligen Flächen
24 und 26 das Druckmittel in die Zuleitungsbohrung 20 zurückgepreßt wird, bis die
metallische Berührung zwischen den Sitzflächen wieder hergestellt ist.
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In Figur 5 ist ein Stützring 13 in geteilter Ausführung dargestellt.
Der Stützring 13 besteht aus einem C-förmigen Ringteil 29 und einem diesen C-förmigen
Ringteil zu einem geschlossenen Ring ergänzenden Ringabschnitt 30. Die "Länge" des
Ringteiles 30 ist so gewählt, daß sie beispielsweise gerade dem Durchmesser des
Abschnittes des Zapfens 2 bzw. 3 entspricht, auf dem die die Spannvorrichtungen
tragenden Ringe 18 und 19 sitzen.
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Diese Ringe 18 und 19 sind häufig mehrteilig ausgeführt, so daß sie
entfernt werden können, ohne daß der Zylinder aus dem Maschinengestell 6 entfernt
werden muß. Bei entfernten Ringen 18 und 19 kann somit im Bereich dieses Zapfenabschnittes
das C-förmige Ringteil 29 des Stützringes 13 senkrecht zur Mittelachse des Zylinders
auf den Zapfen 2 bzw. 3 aufgesetzt werden, worauf der Ringabschnitt 30 mit dem Ringteil
29 zu einem geschlossenen Ring verbunden wird, der nunmehr in beschriebener Weise
auf den Zapfenabschnitt 11 bzw. 12
aufgeschoben werden kann. Dieser
Einbau und umgekehrt auch der Ausbau der Stützringe 12 und 13 kann erfolgen, ohne
daß der Zylinder aus dem Maschinengestell ausgebaut werden muß. Das bringt eine
wesentliche Arbeitserleichterung und insbesondere eine wesentlich kürzere Umbauzeit
mit sich.
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Erwähnt werden soll noch, daß bei einer kegeligen Ausbildung der Sitzflächen
zwischen den Stützringen 12 bzw. 13 und den entsprechenden Zapfenabschnitten 10
bzw. 11 die Möglichkeit besteht, durch mehr oder minder stärkeres Aufpressen des
Stützringes auf den zugehörigen Zapfen den Außendurchmesser des Stützringes in gewissen
Grenzen zu vergrößern. Damit ist es möglich, den Abstand zwischen den zusammenwirkenden
Zylindern sehr genau einzustellen, wodurch die Qualität des Druckes wesentlich verbessert
wird.
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Es soll abschließend noch erwähnt werden, daß die Erfindung nicht
wie in den Ausführungsbeispielen beschrieben auf Form- oder Druckzylinder beschränkt
ist, vielmehr kann diese auch bei den sogenannten Gummizylindern zur Anwendung gelangen.