EP0404765B1 - Lageranordnung für eine andruckwalze einer druckeinrichtung - Google Patents
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- B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
- B41F13/08—Cylinders
- B41F13/20—Supports for bearings or supports for forme, offset, or impression cylinders
Definitions
- the invention relates to a bearing arrangement for a pressure roller for transporting recording media in a printing device according to the preamble of the main claim.
- pairs of rollers arranged one after the other in the transport path are used as transport means, which consist of a driven transport roller and an idling pressure roller that presses against the transport roller with a given pressure force.
- transport means consist of a driven transport roller and an idling pressure roller that presses against the transport roller with a given pressure force.
- One of the two rollers, preferably the pressure roller is coated on its surface with an elastically deformable material in order to be able to absorb tolerances at a predetermined contact pressure and to uniformly record the recording medium passing between the pair of rollers.
- the pair of rollers must be designed in such a way that the recording media are securely grasped and transported.
- recording media with different material properties for example different types of paper with different paper weights, may also have to be safely processed. This is only possible if a predetermined radial contact pressure with which the pressure roller presses against the transport roller is effective as evenly as possible in the circumferential and axial directions.
- roller pairs are often relatively inaccessible. For this reason, they should be installed so that repair or maintenance work is still easy to perform.
- the pressure rollers which are sensitive due to their elastic surface, must be easy to replace and if possible without special tools, since maintenance work is carried out in most cases by the user.
- assembly and disassembly from one side, for example the front side of the printing device must preferably be possible for both bearing points of the roller pairs arranged in wall parts of the printing device.
- the bearing arrangement of the roller pairs in the wall parts must be as simple as possible for cost reasons, consist of a few parts and be constructed insensitive to tolerances, so that no complicated adjustment work is necessary for the assembly.
- the two bearing points are therefore designed differently, in particular for the pressure roller.
- One of the two bearing points forms a fixed bearing which clearly defines the pressure roller in the respective wall part in the axial direction.
- the other bearing point is designed as a floating bearing in order to absorb tolerances caused by production but also by temperature influences during operation. Despite these different, sometimes contradicting requirements, the main aim is to achieve high operational reliability in order to maintain acceptable maintenance intervals.
- the present invention is therefore based on the object of creating a bearing arrangement of the type mentioned which, with the simplest possible construction with essentially the same construction parts, allows both the design as a floating and a fixed bearing, is easy to assemble and is insensitive to tolerances in radial, as well as the axial direction.
- An essential element of the solution according to the invention is a bearing housing which can be used in the same way for both the loose and the fixed bearing.
- This bearing housing receives similarly designed roller bearings in the axial direction, which in turn carry correspondingly fitted bearing pins of the pressure roller.
- Another feature of the solution according to the invention is that this bearing housing has securing elements which are designed in such a way that the bearing housing can be inserted into corresponding recesses in the wall parts of the printing device from one side and, in the assembled state of the pressure roller, holds itself immovably in the axial direction .
- the floating and fixed bearings of the pressure roller differ only in one element, namely a locking ring assigned to the fixed bearing.
- the corresponding bearing journal of the pressure roller is thus axially fixed in the fixed bearing, whereas the corresponding bearing journal in the floating bearing is arranged to be displaceable in the axial direction.
- a bearing housing 1 is shown in a front view or in a section.
- This bearing housing is designed as a plastic injection-molded part, which has a through hole 2.
- a deep groove ball bearing 3 is inserted into this through hole from the front side visible in FIG. 1.
- This has a collar 4 which is seated on the circumference of the outer surface of the bearing housing 1.
- the deep groove ball bearing 3 is fixed in the position shown in FIG. 2 in the bearing housing 1 by latching pawls 5 which protrude in the axial direction from the front side of the bearing housing 1, diametrically opposite one another.
- These locking pawls 5 are designed to be elastic, so that inward-facing lugs 6 of the locking pawls 5 dodge in radial direction when the deep groove ball bearing 3 is inserted, and engage again as soon as the collar 4 rests on the circumference of the bearing housing 1 with its collar 4.
- the latches 5 with their lugs 6 enclose the collar 5 of the deep groove ball bearing and fix it in the through bore 2 of the bearing housing 1 in the axial direction.
- the bearing housing 1 is shown in a sectional view as an individual part. This section of FIG. 3 is rotated in its position in relation to the illustration of FIG. 2 by 45 ° in order to be able to show both latches 5 better.
- the bearing housing 1 has two mutually opposite, mutually parallel guide surfaces 7, ie the circumference of the bearing housing 1 is not rotationally symmetrical, but parallel offset to the cutting plane of FIG 2.
- the configuration of a recess corresponding to the cross section of the bearing housing 1 in a wall part of the printing device that receives the bearing housing is defined as a rectangular slot in which the bearing housing 1 is arranged to be radially displaceable.
- two locking projections 8 and 9 protrude radially from the top and bottom of the bearing housing. These serve as securing elements for axially fixing the bearing housing 1 in the wall parts of the printing device. They are therefore offset from one another in the axial direction by the wall thickness of the wall parts.
- FIG. 5 additionally shows a front view of the one bearing designed as a fixed bearing.
- the design and storage of the transport roller 10 is of secondary importance, it is therefore not shown in detail.
- the storage for the pressure roller 11 is carried out in detail.
- the pressure roller 11 has two bearing journals 12 and 13.
- One bearing journal 12 of the pressure roller 11 is assigned to the axial fixed bearing of the pressure roller 11.
- This fixed bearing is seated in a schematically indicated first wall part 14 of the printing device, which laterally delimits the transport path for a recording medium (not shown).
- the fixed bearing for the pressure roller 11 arranged in this wall part 14 is shown in the assembled state.
- the wall part 14 has a slot-shaped recess 16.
- This rectangular slot has a width that is slightly larger than the distance between the guide surfaces 7 of the bearing housing. Its length in the direction of the connecting line between the axes of the transport roller 10 and the pressure roller 11 is dimensioned such that the bearing housing 1 including the locking lug 9 can be inserted into the recess 16 in the direction of an arrow 15.
- the bearing pin 12 of the pressure roller 11 inserted into the bearing housing 1 rotates with the inner ring of the deep groove ball bearing 3.
- the bearing journal is secured against axial displacement by a retaining ring 17 seated on the outside of the inner ring of the deep groove ball bearing 3.
- a tension spring 18 is provided, which applies the radial contact pressure with which the pressure roller 11 presses against the transport roller 10.
- This tension spring 18 is suspended with its ends in receiving openings 19 which, for. B. 14 are provided on both sides of the bearing slot 16. The tension spring 18 is pulled over the outer surface of the bearing housing 1 under prestress and thus presses the bearing housing 1 in the bearing slot 16 radially in the direction of the axis of the transport roller 10.
- the arrangement of the floating bearing in a second wall part 20 is shown for illustration in the assembled state.
- the bearing housing is pushed into the corresponding bearing slot 16 from the outside, that is to say again in the installation direction indicated by the arrow 15, until the latching projection 8 of the bearing housing 1 abuts the outer surface of the second wall part 20.
- the inserted bearing housing 1 is raised somewhat and thus engages with the latching lug 9 on the inner surface of the second wall part 20.
- the bent shape of the arrow 15 schematically represents this installation movement.
- the inner ring of the deep groove ball bearing 3 is pushed over the second bearing pin of the pressure roller 11. A backup of this journal
- There is no provision in the axial direction since the mounting of the pressure roller 11 in the second wall part is intended to form the floating bearing with which manufacturing and temperature tolerances are absorbed.
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Lageranordnung für eine Andruckwalze zum Transportieren Von Aufzeichnungsträgern in einer Druckeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
- Um Aufzeichnungsträger, beispielsweise Einzelblätter in Druckeinrichtungen längs einer vorgegebenen Transportbahn zu bewegen, werden als Transportmittel häufig in der Transportbahn hintereinander angeordnete Walzenpaare benutzt, die aus einer angetriebenen Transportwalze und einer leerlaufenden, mit einer gegebenen Andruckkraft gegen die Transportwalze drückenden Andruckwalze bestehen. Eine der beiden Walzen, vorzugsweise die Andruckwalze, ist auf ihrer Oberfläche mit einem elastisch verformbaren Material beschichtet, um bei einer vorgegebenen Anpreßkraft Toleranzen auffangen zu können und den zwischen dem Walzenpaar durchlaufenden Aufzeichnungsträger gleichmäßig zu erfassen.
- Damit ist bereits eines der wesentlichen Probleme angesprochen. Die Walzenpaarung muß so ausgestaltet sein, daß die Aufzeichnungsträger sicher erfaßt und transportiert werden, dabei müssen gegebenenfalls auch Aufzeichnungsträger mit unterschiedlichen Materialeigenschaften, beispielsweise unterschiedliche Papiersorten mit verschiedenen Papiergewichten sicher verarbeitbar sein. Dies ist nur möglich, wenn eine vorgegebene radiale Anpreßkraft, mit der die Andruckwalze gegen die Transportwalze drückt, möglichst gleichmäßig in Umfangs- und Achsenrichtung wirksam wird.
- Die Walzenpaare sind oft relativ unzugänglich angeordnet. Sie sollen deshalb möglichst so montiert sein, daß Reparatur- oder Wartungsarbeiten dennoch leicht durchzuführen sind. So müssen beispielsweise die wegen ihrer elastischen Oberfläche empfindlichen Andruckwalzen leicht und möglichst ohne Spezialwerkzeug austauschbar sein, da Wartungsarbeiten in den allermeisten Fällen beim Anwender durchgeführt werden. Aus Platzgründen muß für beide Lagerstellen der Walzenpaare, angeordnet in Wandteilen der Druckeinrichtung vorzugsweise eine Montage und Demontage von einer Seite, beispielsweise der Frontseite der Druckeinrichtung her möglich sein.
- Im Verlauf einer Transportbahn werden in Druckeinrichtungen eine Mehrzahl solcher Walzenpaare verwendet, deshalb muß die Lagerung der Walzenpaare in den Wandteilen aus Kostengründen möglichst einfach ausgebildet sein, aus wenigen Teilen bestehen und toleranzunempfindlichen aufgebaut sein, so daß für die Montage keine komplizierten Justierarbeiten notwendig sind. Aus Toleranzgründen werden deshalb auch die beiden Lagerstellen insbesondere für die Andruckwalze unterschiedlich ausgestaltet. Eine der beiden Lagerstellen bildet ein Festlager, das die Andruckwalze in dem jeweiligen Wandteil in axialer Richtung eindeutig festlegt. Die andere Lagerstelle ist dagegen als Loslager ausgebildet, um fertigungsbedingte, aber auch durch Temperatureinflüsse im laufenden Betrieb hervorgerufene Toleranzen aufzufangen. Trotz dieser unterschiedlichen, zum Teil gegenläufigen Forderungen wird vor allem eine hohe Betriebssicherheit angestrebt, um akzeptable Wartungsintervalle zu erhalten.
- Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lageranordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei möglichst einfachem Aufbau mit im wesentlichen den gleichen Konstruktionsteilen sowohl die Ausgestaltung als Los- als auch als Festlager gestattet, einfach zu montieren ist und toleranzunempfindlich in radialer, als auch axialer Richtung ist.
- Bei einer Lageranordnung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst mit den im Kennzeichen des Hauptanspruches beschriebenen Merkmalen. Ein wesentliches Element der erfindungsgemäßen Lösung ist ein Lagergehäuse, das sowohl für das Los- als auch das Festlager in gleicher weise verwendbar ist. Dieses Lagergehäuse nimmt gleichartig ausgebildete Wälzlager in axialer Richtung festgelegt auf, die ihrerseits entsprechend eingepaßte Lagerzapfen der Andruckwalze tragen. Ein anderes Merkmal der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß dieses Lagergehäuse Sicherungselemente aufweist, die derart gestaltet sind, daß sich das Lagergehäuse in entsprechende Ausnehmungen der Wandteile der Druckeinrichtung von einer Seite her einschieben läßt und sich im montierten Zustand der Andruckwalze in axialer Richtung unverschiebbar selbst hält. Los- und Festlager der Andruckwalze unterscheiden sich lediglich in einem Element, nämlich einem dem Festlager zugeordneten Sicherungsring. Damit ist der entsprechende Lagerzapfen der Andruckwalze axial im Festlager festgelegt, dagegen ist der entsprechende Lagerzapfen im Loslager in axialer Richtung verschiebbar angeordnet.
- Weiterbildungen der Erfindung sind durch die in Unteransprüchen beschriebenen Merkmale gekennzeichnet. Sie werden im folgenden ebenso wie ihre Vorteile bei der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung weiter ausgeführt.
- Das Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt
- FIG 1 und FIG 2 eine Frontansicht bzw. einen Schnitt durch ein Lagergehäuse mit eingesetztem Kugellager,
- FIG 3 eine weitere Schnittdarstellung des Lagergehäuses in einer gegenüber der Darstellung von FIG 2 um 45° gedrehten Lage,
- FIG 4 eine schematische Darstellung eines Walzenpaares, bestehend aus Transportwalze und Andruckswalze, insbesondere mit den beiden Lagerstellen für die Andruckwalze und
- FIG 5 eine Frontansicht des Festlagers der Andruckwalze.
- In FIG 1 und 2 ist ein Lagergehäuse 1 in einer Frontansicht bzw. in einem Schnitt dargestellt. Dieses Lagergehäuse ist als Kunststoffspritzteil ausgeführt, das eine Durchgangsbohrung 2 aufweist. In dieser Durchgangsbohrung ist von der in FIG 1 sichtbaren Frontseite her ein Rillenkugellager 3 eingesetzt. Dieses weist einen Bund 4 auf, der am Umfang der Mantelfläche des Lagergehäuses 1 aufsitzt. Festgelegt ist das Rillenkugellager 3 in der in FIG 2 dargestellten Position im Lagergehäuse 1 durch Rastklinken 5, die in axialer Richtung aus der Frontseite des Lagergehäuses 1, einander diametral gegenüberstehend, vorspringen. Diese Rastklinken 5 sind elastisch ausgestaltet, so daß nach innen weisende Nasen 6 der Rastklinken 5 beim Einsetzen des Rillenkugellagers 3 in radialer Richtung ausweichen und wieder einfallen, sobald das Rillenkugellager mit seinem Bund 4 am Umfang des Lagergehäuses 1 aufsitzt. In dieser in FIG 1 und 2 dargestellten Position umfassen die Rastklinken 5 mit ihren Nasen 6 den Bund 5 des Rillenkugellagers und fixieren dieses in der Durchgangsbohrung 2 des Lagergehäuses 1 in der axialen Richtung.
- In FIG 3 ist das Lagergehäuse 1 in einer Schnittdarstellung als Einzelteil gezeigt. Dieser Schnitt von FIG 3 ist in seiner Lage gegenüber der Darstellung von FIG 2 um 45° gedreht, um beide Rastklinken 5 besser zeigen zu können.
- Am deutlichsten läßt FIG 1 erkennen, daß das Lagergehäuse 1 zwei einander gegenüberliegende, zueinander parallele Führungsflächen 7 aufweist, d. h. der Umfang des Lagergehäuses 1 ist nicht rotationssymmetrisch ausgebildet, sondern parallel zur Schnittebene von FIG 2 abgesetzt. Damit ist, wie noch zu erläutern sein wird, die Ausgestaltung einer dem Querschnitt des Lagergehäuses 1 entsprechenden Ausnehmung in einem Wandteil der Druckeinrichtung, der das Lagergehäuse aufnimmt, als rechteckiger Schlitz festgelegt, in dem das Lagergehäuse 1 radial verschiebbar angeordnet ist.
- Dazu senkrecht verlaufend, ragen aus der Ober- bzw. Unterseite des Lagergehäuses radial vorspringend zwei Rastansätze 8 bzw. 9 heraus. Diese dienen als Sicherungselemente zum axialen Festlegen des Lagergehäuses 1 in den Wandteilen der Druckeinrichtung. Sie sind deshalb zueinander in axialer Richtung um die Wandstärke der Wandteile versetzt angeordnet.
- In FIG 4 ist nun die Gesamtanordnung eines Walzenpaares, bestehend aus einer angetriebenen Transportwalze 10 und einer frei mitlaufenden Andruckwalze 11 schematisch dargestellt. Ergänzend zeigt FIG 5 eine Frontansicht der einen, als Festlager ausgebildeten Lagerstelle. Im vorliegenden Fall ist die Ausgestaltung und Lagerung der Transportwalze 10 von untergeordneter Bedeutung, sie ist deshalb nicht in Einzelheiten dargestellt. Dagegen ist die Lagerung für die Andruckwalze 11 im einzelnen ausgeführt.
- Die Andruckwalze 11 besitzt zwei Lagerzapfen 12 bzw. 13. Der eine Lagerzapfen 12 der Andruckwalze 11 ist dem axialen Festlager der Andruckwalze 11 zugeordnet. Dieses Festlager sitzt in einem schematisch angedeuteten ersten Wandteil 14 der Druckeinrichtung, das die Transportbahn für einen nicht dargestellten Aufzeichnungsträger seitlich begrenzt. Das in diesem Wandteil 14 angeordnete Festlager für die Andruckrolle 11 ist im montierten Zustand dargestellt.
- Das Wandteil 14 weist eine schlitzförmige Ausnehmung 16 auf. Dieser rechteckige Schlitz besitzt eine Breite, die geringfügig größer ist als der Abstand der Führungsflächen 7 des Lagergehäuses voneinander. Seine Länge in Richtung der Verbindungslinie zwischen den Achsen der Transportwalze 10 und der Andruckwalze 11 ist so bemessen, daß das Lagergehäuse 1 einschließlich der Rastnase 9 in Richtung eines Pfeiles 15 in die Ausnehmung 16 einschiebbar ist. Der in das Lagergehäuse 1 eingesetzte Lagerzapfen 12 der Andruckwalze 11 läuft mit dem Innenring des Rillenkugellagers 3 um. Der Lagerzapfen ist gegen axiale Verschiebung durch einen außen am Innenring des Rillenkugellagers 3 aufsitzenden Sicherungsring 17 gesichert.
- Außerdem ist eine Zugfeder 18 vorgesehen, die die radiale Anpreßkraft aufbringt, mit der die Andruckwalze 11 gegen die Transportwalze 10 drückt. Diese Zugfeder 18 ist mit ihren Enden in Aufnahmedurchbrüche 19 eingehängt, die in den Wandteilen z. B. 14 zu beiden Seiten des Lagerschlitzes 16 vorgesehen sind. Die Zugfeder 18 ist über die Mantelfläche des Lagergehäuses 1 unter Vorspannung gezogen und drückt damit das Lagergehäuse 1 im Lagerschlitz 16 radial in Richtung der Achse der Transportwalze 10.
- Die Anordnung des Loslagers in einem zweiten Wandteil 20 ist zur Veranschaulichung im Montagezustand gezeigt. In der Darstellung gemäß FIG 4 wird das Lagergehäuse von außen, d. h. wieder in der durch den Pfeil 15 angegebenen Einbaurichtung in den entsprechenden Lagerschlitz 16 eingeschoben, bis der Rastansatz 8 des Lagergehäuses 1 an der Außenfläche des zweiten Wandteiles 20 anliegt. Das eingeschobene Lagergehäuse 1 wird etwas angehoben und rastet damit mit dem Rastansatz 9 an der Innenfläche des zweiten Wandteiles 20 ein. Die abgeknickte Form des Pfeiles 15 repräsentiert schematisch diese Einbaubewegung. Bei dieser Montage des Lagergehäuses 1 im zweiten Wandteil 20 wird der Innenring des Rillenkugellagers 3 über den zweiten Lagerzapfen der Andruckwalze 11 geschoben. Eine Sicherung dieses Lagerzapfens in axialer Richtung ist nicht vorgesehen, da die Lagerung der Andruckwalze 11 im zweiten Wandteil das Loslager bilden soll, mit dem Fertigungs- und Temperaturtoleranzen aufgefangen werden.
Claims (8)
- Lageranordnung für eine Andruckwalze (11) zum Transportieren von Aufzeichnungsträgern in einer Druckeinrichtung, mit Wandteilen (14, 20), in denen die mit elastisch verformbarer Oberfläche ausgestattete Andruckwalze axial mittels Wälzlagern (3) in zwei Lagerstellen und in radialer Richtung mit vorgegebener Spannkraft gegen eine Transportwalze (10) drückend festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Lagerstellen jeweils eines der Wälzlager (3) in einem gleichartig ausgebildeten Lagergehäuse (1) fest angeordnet ist, das selbsthaltende Sicherungselemente (8, 9) zum axialen Festlegen des Lagergehäuses in einer Ausnehmung (16) des zugeordneten Wandteiles (14 bzw. 20) aufweist, daß eine der Lagerstellen als Festlager ausgebildet ist und einen Sicherungsring (17) zum axialen Festlegen eines Lagerzapfens (12) der Andruckwalze in dem Lagergehäuse besitzt und daß in der anderen, als Loslager ausgebildeten Lagerstelle der entsprechende Lagerzapfen (13) mit Axialspiel umläuft.
- Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (16) in den Wandteilen (14 bzw. 20) als Schlitz ausgebildet sind und das Lagergehäuse (1) am Umfang einander gegenüberliegend angeordnete, zueinander parallele Führungsflächen (7) aufweist, deren Abstand der Schlitzbreite entspricht und daß die Sicherungselemente als ein Paar von Rastansätzen (8 bzw. 9) ausgebildet sind, die einander diametral gegenüberliegend und aus der Umfangsfläche des Lagergehäuses radial vorspringend in axialer Richtung um die Dicke des Wandteiles derart versetzt angeordnet sind, so daß sie sich im montierten Zustand an der Innen- bzw. Außenfläche des Wandteiles anlegen.
- Lageranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastansätze (8, 9) auf dem Umfang des Lagergehäuses (1) gegenüber den Führungsflächen (7) um einen rechten Winkel verdreht angeordnet sind und daß die Länge des Schlitzes (16) in den Wandteilen (14 bzw. 20) derart bemessen ist, daß das Lagergehäuse in axialer Richtung in den Schlitz einschiebbar ist.
- Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse (1) eine Durchgangsbohrung (2) aufweist, in die das zugeordnete Wälzlager (3) mit seinem Außenring eingesetzt ist, der einen radial vorspringenden Bund (4) als Anlagefläche an den Mantel des Lagergehäuses aufweist.
- Lageranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse (1), dem Sitz des Wälzlagers (3) benachbart, in axialer Richtung vorspringende, elastisch verformbare Rastklinken (5) aufweist, die bei montiertem Wälzlager dessen Bund (4) in axialer Richtung im Lagergehäuse festlegen.
- Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Lagerstellen eine am entsprechenden Wandteil (14 bzw. 20) befestigte Zugfeder (18) vorgesehen ist, die am Lagergehäuse (1) derart angreift, daß die Andruckwalze (11) unter Federspannung gegen die Transportwalze (10) gedrückt wird.
- Lageranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugfeder (18), das Lagergehäuse (1) mindestens teilweise umschlingend, mit beiden Enden unter Vorspannung am entsprechenden Wandteil (14 bzw. 20) festgelegt ist.
- Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse (1) als ein Spritzteil aus Kunststoff ausgebildet ist.
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