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Die
Erfindung betrifft eine Lagereinheit eines Druckwerkzylinders sowie
eine Druckeinheit gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 bzw. 12.
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In
Offset-Druckwerken wird die zum Farbübertrag erforderliche Flachenpressung
durch Eindrückung
eines elastischen Mediums (Gummibeschichtung, Drucktuch, Sleeve
etc.) erreicht. Dazu wird in der Montage ein definierter Abstand
der Druckzylinderoberflachen (Druckposition) eingestellt. Aus verschiedenen
Gründen
ist es erforderlich die Zylinder kontaktfrei zu stellen.
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In
Rollenrotationsmaschinen werden die Druckzylinder in Druckan-Position
durch Anschläge in
einer geometrisch definierten Position gehalten. Um die Lage der
Zylindermittelpunkte zu ändern, werden
Drei-Ring-Lager mit exzentrischen Ringen eingesetzt. Durch Verdrehen
der exzentrischen Ringe erfolgt eine Bewegung des Zylindermittelpunktes in
der Ebene. Diese Realisierungsform der Exzenterverstellung mit Hebeln
und pneumatischer Betätigung
bringt zahlreiche Nachteile mit sich: Zum einen eine Einschränkung des
Bauraum durch Synchronspindeln (Seite I/Seite II) etc. für jeden
Zylinder, zum anderen ein hoher Justageaufwand durch ein überbestimmtes
System (Anschläge
auf S1 und S2 gekoppelt durch Synchronspindel) und Koppelung der horizontalen
und vertikalen Verstellrichtung und zum dritten ein hoher Montageaufwand.
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Durch
die WO 02/081218 A2 sind einzelne Linearlagerungen für zwei jeweils
in Schlitten gelagerte Übertragungszylinder
bekannt, wobei ein Stellantrieb für den Schlitten als mit Druckmittel
beaufschlagbarer Zylinder ausgeführt
sein kann. Um eine Endlage für
die quer zur Zylinderebene verlaufende Stellbewegung zu definieren,
ist ein justierbarer Anschlag vorgesehen. Das Stellen erfolgt über einen am
Lagerblock ansetzenden Hebelmechanismus, welcher z. B. durch einen
Hydraulikzylinder betätigt und
durch eine Synchronspindel beidseitig synchronisiert wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompakte Lagereinheit
eines Druckwerkzylinders sowie eine einfach zu stellende Druckeinheit
zu schaffen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 12 gelöst.
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Die
mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass eine möglichst
kompakte Linearlagereinheit geschaffen wird, in welcher der Verstellantrieb
bereits integriert ist. Durch eine möglichst kompakte Bauform und
Wegfall von Vorrichtungen zur Synchronisierung der rechten und linken
Lagerstelle bzw. Verfahreinheit (z. B. Synchronstange) entsteht
mehr Bauraum für
andere Komponenten bzw. es werden neue Druckwerksanordnungen ermöglicht.
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Insbesondere
kann durch eine Vorkomplettierung bzw. Vormontage von Zylinder mit
Lagerung eine Verringerung der Montagezeit erreicht werden.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden
näher beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf ein Doppeldruckwerk;
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2 eine
Seitenschnitt durch eine Lagereinheit;
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3 ein
schematischer Querschnitt durch eine Lagereinheit;
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4 eine
Draufsicht auf das Seitengestell.
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Eine
Druckmaschine, z. B. Rollenrotationsdruckmaschine, insbesondere
eine Mehrfarbenrollenrotationsdruckmaschine, weist eine Druckeinheit auf,
in welcher eine Materialbahn, kurz Bahn ein oder beidseitig bedruckbar
ist. Die Druckeinheit weist ein Druckwerk 01 mit wenigstens
einem an-/abstellbaren Zylinder 02; 03, hier ein
Doppeldruckwerk 01 für
den beidseitigen Druck im Gummi-gegen-Gummi-Betrieb, auf. Das Doppeldruckwerk 01 – in Form
von Brücken-
oder n-Druckwerken oder auch als ebenes Druckwerk mit in einer gemeinsamen
Ebene liegenden Rotationsachsen – wird hier durch zwei Druckwerke
gebildet, welche je einen als Übertragungszylinder 02 und
einen als Formzylinder 03 ausgebildeten Zylinder 02; 03,
z. B. Druckwerkszylinder 02; 03, sowie jeweils
ein nicht dargestelltes Farbwerk und im Fall des Nassoffsetdruckes
zusätzlich
ein Feuchtwerk aufweisen. Jeweils zwischen den beiden Übertragungszylindern 02 wird
in Anstelllage eine (Doppel-)Druckstelle gebildet.
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Vorzugsweise
weisen als Zylindereinheiten 04 ausgeführte Module z. B. einen Zylinder 02; 03 mit Zapfen
und einer bereits auf dem Zapfen vormontierbaren bzw. vormontierten
(vorgespannt und/oder voreingestellten) Lagereinheit 06 auf.
Lagereinheit 06 und Zylinder 02; 03 erhalten
bereits vor dem Einsetzten in die Druckeinheit ihre fest definierte
Lage zueinander und sind insgesamt in die Druckeinheit einbringbar.
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In
vorteilhaften Ausführung
ist es vorgesehen, die Zylinder 02; 03 in Lagereinheiten 06 an
Seitengestellen 07; 08 rotierbar zu lagern, welche
die Flucht der Seitengestelle 07; 08 nicht durchdringen und/oder
die Zylinder 02; 03 mit ihrem Ballen einschließlich ihrer
Zapfen 09 eine Länge
L02; L03 aufweisen, welche kleiner oder gleich einer lichten Weite L
zwischen den die Druckwerkszylinder 06; 07 zu
beiden Stirnseiten tragenden Seitengestellen 07; 08.
Bei den die Druckwerkszylinder 02; 03 zu beiden
Stirnseiten tragenden Seitengestellen 07, 08 handelt
es sich vorzugsweise nicht um seitlich derart offene Seitengestelle,
sodass die Zylinder 02; 03 axial entnehmbar wären, sondern
um Seitengestelle 07; 08 welche in axialer Richtung
eine zumindest teilweise Überdeckung mit
der Stirnseite der montierten Zylinder 02; 03 aufweisen,
d. h. der Zylinder 02; 03, insbesondere dessen
Lager (s. u.), ist stirnseitig durch die beiden Seitengestelle 07; 08 zumindest
teilweise eingefasst.
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Vorzugsweise
weisen alle vier Druckwerkszylinder 02; 03 (mindestens
jedoch drei) je Stirnseite eine eigene Lagereinheit 06 auf,
in welcher der An-/Abstellmechanismus bzw. zumindest ein die Relativbewegung
zwischen gestellfestem und beweglichem Lagerteil bewerkstellendes
Getriebe 11 bereits integriert ist. Es können auch
für zwei
von drei oder drei der vier Zylinder 02; 03 den
An-/Abstellmechanismus aufweisende Lagereinheiten 14 und
für den dritten
bzw. vierten Zylinder 02; 03 Lagereinheiten ohne
An-/Abstellmechanismus
vorgesehen sein.
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2 und 3 zeigen
eine bevorzugt auf linearen Stellwegen basierende Lagereinheit 06
im Längs-
und Querschnitt. Die den An-/Abstellmechanismus bzw. zumindest das
Getriebe 11 integrierende Lagereinheit 06 weist
neben einem Radiallager 12, beispielsweise ein Zylinderrollenlager 12,
zur rotatorischen Lagerung des Zylinders 02; 03 Lagermittel 13, 14 für eine radiale
Bewegung des Zylinders 02; 03 – zum Druck-An- bzw. Druck-Abstellen – auf. Hierzu
weist die Lagereinheit 06 (nach Montage der Zylindereinheit 04 gestellfeste)
trägerfeste
Lagerelemente 13 als auch die gegen diese bewegbaren Lagerelemente 14 auf.
Die trägerfesten
und bewegbaren Lagerelemente 13; 14 sind als zusammenwirkende
Linearelemente 13; 14 und gemeinsam mit entsprechenden
Gleitflächen
oder dazwischenliegenden Wälzelementen
insgesamt als Linearlager 13, 14 ausgebildet.
Die Linearelemente 13; 14 nehmen z. B. paarweise
einen das Radiallager 12 aufnehmenden Lagerblock 16,
z. B. Schlitten 16 zwischen sich auf. Lagerblock 16 und
die bewegbaren Lagerelemente 14 können auch einteilig ausgeführt sein.
Die trägerfesten
Lagerelemente 13 sind an einem Träger 17 (in 2 und
drei mit kreisförmiger
Grundfläche)
angeordnet, welcher insgesamt mit dem jeweiligen Seitengestell 07; 08 verbunden
wird bzw. ist. Der Träger 17 kann
Grundplatte bzw. Einfassung (kreisförmig, rechteckig oder anderer
Grundform) ausgeführt
sein, welche beispielsweise zumindest auf einer Antriebsseite eine Ausnehmung 18 (strichliert
angedeutet) für den
Durchgriff einer nicht dargestellten Antriebswelle eines Zylinderzapfen 09 aufweist.
Auch die Gestellwand 07; 08 auf der Antriebsseite
weist vorzugsweise eine Aussparung 19, insbesondere als
Langloch, bzw. einen Durchbruch 19 für eine nicht dargestellte, mit
dem Zapfen 09 drehfest zu verbindende Antriebswelle auf.
Auf der der Antriebsseite gegenüberliegenden
Stirnseite muss weder eine Ausnehmung 18 noch eine Aussparung 19 vorgesehen
sein.
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Die
Ausbildung der Linearlager in der Weise, dass die zusammen wirkenden
Lagerelemente 13; 14 beide an der Baueinheit Lagereinheit 06 – und nicht
ein Teil am Seitengestell 07; 08 der Druckeinheit – vorgesehen
sind, ermöglicht
eine Vormontage und Vorjustierung bzw. Einstellung der Lagerspannung. Die
vorteilhafte Anordnung der beiden den Lagerblock 16 umgreifenden
Linearlager 13, 14 ermöglicht ein spielfreies Einstellen,
da sich die beiden Linearlager 13, 14 in der Weise
gegenüberliegen,
dass die Lagervorspannung und die Lagerkräfte eine wesentliche Komponente
in einer Richtung senkrecht zur Rotationsachse des Zylinders 02; 03 erfahren
bzw. aufnehmen. Die Lager sind somit in derjenigen Richtung einstellbar,
auf welche es beim spielfreien Stellen der Zylinder 02; 03 auch
ankommt. Die gestellfesten Lagerelemente 13 sind im wesentlichen
parallel zueinander angeordnet und definieren eine Stellrichtung
S.
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Da
der Zylinder 02; 03 samt Zapfen 09 und Lagereinheit 06 die
Gestellwand 07; 08 nicht durchdringen, sind diese
bereits vormontiert und die Lager (Radiallager 12 als auch
Linearlager 13, 14) voreingestellt bzw. korrekt
vorgespannt als Modul Zylindereinheit 06 in die Druckeinheit
einsetzbar. Unter dem „Nicht-Durchdringen" und der obigen Definition
in Bezug auf die lichte Weite soll vorteilhaft im weiteren Sinne
verstanden werden, dass zumindest im Bereich der vorgesehenen Endlage
der Zylinder 02; 03 und zumindest auf einem durchgängigen Weg
von einer Gestellkante bis zum Ort der Endlage ein derartiges „Nicht-Durchdringen" vorliegt, so dass
die Zylindereinheit 06 von einer offenen, zwischen den
beiden stirnseitigen Seitengestellen 07, 08 liegenden
Seite her ohne Verkippen, d. h. in einer Lage mit zur Gestellebene
senkrechten Rotationsachse an die Endlage herangeführt und
dort zwischen den beiden Gestellinnenwänden angeordnet werden, insbesondere an
den Gestellinnenwänden
befestigt werden, kann. Dies ist z. B. auch dann möglich, wenn
auf der Innenseite zwar Angussteile oder andere Erhebungen vorgesehen
sind, ein genannter durchgängiger
Montageweg jedoch vorgesehen ist.
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Zur
korrekten Platzierung können
nicht dargestellte Montagehilfen, z. B. Passstifte im Seitengestell 07; 08 vorgesehen
sein, an welchen die Lagereinheit 06 der vollständig montierten
Zylindereinheit 04 ausgerichtet wird, bevor sie durch lösbare Haltemittel,
z. B. Schrauben, oder gar stoffschlüssig durch Schweißen mit
dem Seitengestell 07; 08 verbunden werden. Für die bereits
vor dem Einsetzten in die Druckeinheit vorzunehmende und/oder nach
dem Einsetzten nachzujustierende Einstellung der Lagervorspannung
in den Linearlagern 13; 14 können entsprechende nicht dargestellte
Mittel, z. B. Spannschrauben vorgesehen sein. Vorzugsweise ist die
Lagereinheit 06 – zumindest
zur Zylinderseite hin – durch
eine nicht dargestellte Abdeckung weitgehend gegen Verschmutzung
geschützt
bzw. gar gekapselt als Baueinheit ausgeführt.
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Vorzugsweise
für eine
module Bauweise sind die Lagereinheiten 06 für Form-
und Übertragungszylinder 02; 03 – ggf. bis
auf die erlaubte betriebsmäßige Größe des Stellweges – baugleich
ausgeführt.
Durch die vormontierbare Ausführung
können
die wirksame Innenfläche
des Radiallagers 12 und die äußere wirksame Mantelfläche des
Zapfens 09 zylindrisch anstelle von konisch ausgeführt sein, da
sowohl die Montage der Lagereinheit 06 auf dem Zapfen 09 als
auch die Einstellung des Lagerspiels noch außerhalb der Druckeinheit erfolgen
kann. Vorzugsweise ist ein zylindrischer Wellensitz zwischen Zapfen 09 und
Radiallager 12 vorgesehen. Die Lagereinheit 06 bzw.
das Radiallager 12 kann beispielsweise aufgeschrumpft werden
und die Montage der vormontierten Zylindereinheit 04 komplett
mit Lagerung in das Seitengestell 07; 08 erfolgen.
Die Lagervorspannung wird hierbei durch die Passung von Wellensitz-Wälzlagerinnenring erreicht,
und muss nicht während
der Montage des Zylinders 02; 03 in der Druckeinheit
eingestellt werden (Zeitersparnis in der Montage).
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Die
Lagereinheit 06, insbesondere Linearlagereinheit 06,
weist somit den als beweglichen Teil den linear beweglichen Schlitten 16 (Führungsschlitten)
auf, welcher der das Radiallager 12 und evtl. ein Axiallager
(z. B. zur Seitenregisterverstellung des Zylinders 03)
aufnimmt, und einen Freiheitsgrad senkrecht zur Zylinderachse besitzt.
Der feststehende Teil (Träger 17 mit
Lagerelementen 13) der Lagereinheit 06 wird an
der Gestellinnenseite des Seitengestells 07; 08 befestigt,
z. B. angeschraubt.
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In
diesem feststehenden Teil der Lagereinheit 06 ist ein – insbesondere
spielfreies bzw. vorgespanntes – Getriebe 11 integriert,
welches eine von außerhalb
der Lagereinheit 06 auf ein Glied des Getriebes 11 eingebrachte
Stellbewegung in eine lineare Bewegung des Schlittens 16 umformt.
Vorzugsweise, wie in 2 angedeutet, ist ein derart
ausgebildetes Getriebe 11 integriert, welches die Drehbewegung
eines lediglich schematisch angedeuteten Verstellantriebes 21 (Stellmittel 21) über beispielsweise
eine Welle 22 in eine lineare Bewegung des Schlittens senkrecht
zur Welle 22 bzw. Achse des Verstellantriebes und/oder
senkrecht zur Zylinderachse umwandelt. Dieses Getriebe 11 kann
beispielsweise ein durch die Welle 22 angetriebenes rotierendes
Zahnrad beinhalten, welches mit einer dem beweglichen Teil zugeordneten
Zahnstange zusammenwirkt. Es kann jedoch auch in anderer Weise ausgeführt sein.
Der Verstellantrieb 21 ist vorzugsweise als rotatorischer
Antrieb (manuell oder bevorzugt als Elektromotor, insbesondere fernbetätigbar) ausgeführt. Vorteilhaft
ist dieser auf der Rückseite der
Lagereinheit 06, insbesondere auf der der Lagereinheit 06 abgewandten
Seite des Seitengestells 07; 08 (Anschraubfläche zum
Gestell) angeordnet, z. B. angeflanscht. Die Rotationsachse des
Verstellantriebes verläuft
vorzugsweise im wesentlichen parallel, jedoch versetzt zur Zylinderachse.
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Der
Bauraum sollte im Querschnitt vorzugsweise kleiner oder höchstens
gleich der Querschnittsflache des Zylinders 02; 03 (Schmitzringdurchmesser)
sein.
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In
einer Druckeinheit mit wenigstens drei als Druckwerk 01 zusammen
wirkenden Zylindern 02; 03 (beispielsweise mit
Gegendruckzylinder) sind zumindest zwei der drei Zylinder 02; 03 in
derartigen Linearlagern 13, 14 jeweils entlang
einer Stellrichtung S bewegbar gelagert, welche mit einer die Rotationsachsen
des zu stellenden und des in Anstellrichtung folgenden Zylinders 02; 03 gebildete
Verbindungsebene maximal einen Winkel von 15° einschließt. Der bewegbare Zylinder 02; 03 ist
dann jeweils in lediglich diesem Zylinder 02; 03 zugeordneten,
oben beschriebenen Lagereinheiten 06 gelagert.
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Wie
bereits erwähnt,
sind die linear bewegbaren Zylinder 02, 03 vorzugsweise
mit jeweils stirnseitigen Lagereinheiten 06 als Zylindereinheit 04 vormontiert
bzw. vormontierbar. Hierzu weisen diese Zylinder 02, 03 als
Baueinheit mit Ballen und zwei stirnseitigen Zapfen 09 z.
B. eine o. g. maximale Länge L02;
L03 auf.
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In
einem eines als Doppeldruckwerk 01 ausgebildeten Druckwerk 01 sind
vorzugsweise zumindest die beiden Formzylinder 03 und mindestens
einer der beiden Übertragungszylinder 02 derart
linear bewegbar gelagert. Der zweite Übertragungszylinder 02 kann
betriebsmäßig gestellfest,
insbesondere jedoch in seiner Lage justierbar, gelagert sein. Es
können
in einer Variante jedoch auch alle vier Zylinder 02; 03 derart
linear bewegbar gelagert sein.
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In
einem dreizylindrigen Druckwerk 01 für den einseitigen Druck sind
zumindest zwei, insbesondere zumindest die beiden farbführenden,
Zylinder 02; 03, z.B. Form- und Übertragungszylinder 02; 03,
in einer Variante jedoch alle drei Zylinder derart linear bewegbar
gelagert.
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- 01
- Druckwerk,
Doppeldruckwerk
- 02
- Zylinder,
Druckwerkszylinder, Übertragungszylinder
- 03
- Zylinder,
Druckwerkszylinder, Formzylinder
- 04
- Zylindereinheit
- 05
- –
- 06
- Lagereinheit,
Linearlagereinheit
- 07
- Seitengestell
- 08
- Seitengestell
- 09
- Zapfen
- 10
- –
- 11
- Getriebe
- 12
- Radiallager,
Rotationslager
- 13
- Lagerelement,
Lagermittel, Linearlager
- 14
- Lagerelement,
Lagermittel, Linearlager
- 15
- –
- 16
- Schlitten,
Lagerblock
- 17
- Träger
- 18
- Ausnehmung
- 19
- Aussparung
- 20
- –
- 21
- Stellmittel,
Verstellantrieb
- 22
- Welle
- L
- lichte
Weite
- L03
- Länge
- L04
- Länge
- S
- Stellrichtung,
Stellweg