DE102004040815B4

DE102004040815B4 - Wälzlageranordnung und Druckwerk einer Druckmaschine mit der Wälzlageranordnung

Info

Publication number: DE102004040815B4
Application number: DE102004040815A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Schweitzer; Andreas Urban; Andreas Lulek; Helmut Weninger; Walter Reith
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2004-08-24
Filing date: 2004-08-24
Publication date: 2008-04-03
Anticipated expiration: 2024-08-25
Also published as: JP2006064177A; DE102004040815A1; JP4276220B2

Abstract

Wälzlageranordnung eines Druckzylinders im Druckwerk einer Druckmaschine mit folgenden Merkmalen:
– Ein Innenring, ein Mittenring und ein Außenring, dessen Außenmantel einen kegelstumpfmantelartigen Bereich aufweist,
– zwischen dem Innenring und dem Mittenring angeordnete erste Wälzkörper und zwischen dem Mittenring und dem Außenring angeordnete zweite Wälzkörper,
– eine im wesentlichen um den Außenring herum angeordnete Hülse, deren Innenmantel passend zu dem kegelstumpfmantelartigen Bereich des Außenrings einen kegelstumpfmantelartigen Bereich aufweist, und
– zwischen der Hülse und dem Außenring wirkende Mittel für ein gegeneinander gerichtetes Verschieben von Hülse und Außenring.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wälzlageranordnung und ein Druckwerk einer Druckmaschine mit der Wälzlageranordnung.
In der DE 871 856 C ist ein innerhalb eines Futters angebrachtes Nadellager beschrieben, wobei das Futter an einem ihrer Enden eine zylindrische, mit einem Schraubgewinde versehene Bohrung und einer sich daran anschließenden schwachkegeligen Bohrung aufweist, in die ein Außenring des Nadellagers eingeschoben ist, dessen Außenmantel eine der Kegelbohrung entsprechende Kegelform aufweist. Dabei wird der Außenring mittels einer in das Schraubgewinde eingeschraubten Mutter gehalten, wobei durch ein Anziehen oder ein Locker der Mutter ein Radialspiel des Nadellagers ein- bzw. nachstellbar ist.
Aus der DE 202 10 228 U1 ist eine Wälzlageranordnung zur Lagerung eines Zylinders einer Druckmaschine mit wenigstens drei übereinander angeordneten Lagerringen bekannt, zwischen denen wenigstens zwei Sätze von Wälzkörpern abrollen. Gemäß einer Ausführungsform weist dabei wenigstens einer der Lagerringe zwei exzentrisch zueinander angeordnete Mantelflächen auf, was den Vorteil hat, dass durch das Verdrehen dieses Lagerrings die laterale Position des mit der Wälzlageranordnung gelagerten Zylinders beeinflusst werden kann.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wälzlageranordnung zu schaffen, mit der insbesondere beim Einbau von Druckzylindern von Druckmaschinen höchste Genauigkeitsanforderungen hinsichtlich eines einzustellenden Lagerspiels und einer Rundheit der Lagerringe einfach und kostengünstig erfüllt werden können.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der Patentansprüche 1 und 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Gemäß Anspruch 1 beinhaltet eine Wälzlageranordnung eines Druckzylinders im Druckwerk einer Druckmaschine folgende Merkmale:

– Ein Innenring, ein Mittenring und ein Außenring, dessen Außenmantel einen kegelstumpfmantelartigen Bereich aufweist,
– zwischen dem Innenring und dem Mittenring angeordnete erste Wälzkörper und zwischen dem Mittenring und dem Außenring angeordnete zweite Wälzkörper,
– eine im Wesentlichen um den Außenring herum angeordnete Hülse, deren Innenmantel passend zu dem kegelstumpfmantelartigen Bereich des Außenrings einen kegelstumpfmantelartigen Bereich aufweist, und
– zwischen der Hülse und dem Außenring wirkende Mittel für ein gegeneinander gerichtetes Verschieben von Hülse und Außenring.

Dadurch, dass über die zueinander passenden kegelstumpfmantelartigen Bereiche die Hülse und der Außenring beim Einbau der Wälzlageranordnung in ein entsprechendes Lagergehäuse gegeneinander verschiebbar sind, ist dadurch ein Außendurchmesser der Wälzlageranordnung im Mikrometerbereich elastisch verformbar und damit eine mikrometergenaue Passung der Wälzlageranordnung im Lagergehäuse kontrollierbar, worüber eine radiale Lagerluft bzw. Vorspannung der Wälzlagerung gezielt einstellbar ist. Damit entfällt beispielsweise bei Druckmaschinen ein bislang nötiges mikrometergenaues Zusortieren von Wälzlageranordnungen für Druckzylinder zu den die Wälzlageranordnungen aufnehmenden Seitenwänden, um im Einbaufalle eine Überdeckung oder ein Spiel in der Größenordnung von beispielsweise 10 μm zu haben. Gemäß der Erfindung ist dies nun durch ein Verschieben von Hülse zu Außenring einstellbar. Weiterhin ist damit eine Montage- und Austauschfreundlichkeit deutlich erhöht.
Dadurch, dass die Hülse in Umfangsrichtung mit einer definierten Unrundheit ausgebildet ist, können insbesondere beim Einbau von Wälzlageranordnungen für Druckzylindern in die Wälzlageranordnungen aufnehmenden Seitenwände Koaxialfehler sowie niedrige Formfehler ausgeglichen werden, wodurch ein dafür bisher notwendiges, aufwendiges Schaben der Aufnahmeöffnungen für die Wälzlageranordnungen in den Seitenwände entfällt. Dies ist insbesondere bei zwei, drei oder mehr übereinander gestapelten Druckzylindern von besonderem Vorteil, da insbesondere die unteren Seitenwandaufnahmeöffnungen durch den Druck der darüber liegenden Druckzylinder oval verformt werden. Insbesondere bei einem mittels eines Dreiringlagers gelagerten Druckzylinders, bei dem das innere Wälzlager als ein im Vorspannbereich betriebenes Zylinderrollenlager ausgebildet ist, ist damit eine Zylinderrollenlaufbahn absolut korrekt und präzise rund einstellbar, so dass sich ein gutes Druckbild ergibt, jede Formerregung reduziert und die Lebensdauer optimiert wird. Dabei können bei Dreiringlagern alternativ oder ergänzend zu der in Umfangsrichtung unrunden Hülse zum Ausgleichen der Koaxialitäts- und niedrigen Formfehlern die Wälzkörper des zweiten, beispielsweise als Nadel lager ausgebildeten Wälzlagers, insbesondere hinsichtlich ihrer Durchmesser unterschiedlich sortierte Nadeln beinhalten.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im nachfolgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Figuren. Dabei zeigen:
1 einen Längsschnitt durch eine obere Hälfte eines Dreiringwälzlagers mit Hülse und
2 einen Längsschnitt durch eine untere Hälfte eines Zweiringwälzlagers mit Hülse.
Die 1 zeigt als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Längsschnitt durch eine obere Hälfte eines Dreiringwälzlagers für einen Zapfen eines Druckzylinders einer Druckmaschine. Das Dreiringwälzlager umfasst dabei einen Innenring 12 mit kegeliger Bohrung und einen exzentrischen Mittenring 14. Zwischen dem Innenring 12 und dem Mittenring 14 sind dabei drei Reihen von Zylinderrollen 22 angeordnet. Weiterhin umfasst das Dreiringwälzlager einen Außenring 16, dessen Außenmantel einen kegelstumpfmantelartigen Bereich umfasst. Dabei sind zwischen dem Mittenring 14 und dem Außenring 16 zwei Reihen von Nadeln 24 angeordnet. Des weiteren umfasst das Dreiringwälzlager eine den Außenring 16 im wesentlichen umgebende Hülse 32, deren Außenmantel im wesentlichen kreiszylindermantelartig und deren Innenmantel passend zum kegelstumpfmantelartigen Bereich des Außenrings 16 entsprechend kegelstumpfmantelartig ausgebildet ist. Des weiteren umfasst das Dreiringwälzlager einen Montagering 34 mittels dem die Hülse 31 gegen den Außenring 16 in wenigstens einer Richtung verschiebbar ist. Dazu umfasst der Montagering 34 in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Bohrungen, über die er mittels Schrauben 36 mit dem Außenring 16 verbindbar ist. Die Hülse 32 ist dabei zum Einsetzen in ein entsprechendes, nicht dargestelltes Lagergehäuse vorgesehen. Je nach Anzugsmoment der Schrauben 36 ist dabei beim Einbau in das Lagergehäuse eine radiale Lagerluft bzw. Vorspannung genau kontrollierbar einstellbar.
In einer Ausführungsform ist dabei die Hülse mit einem leicht ovalen Querschnitt ausgebildet, so dass beim Einbau in entsprechende Lagergehäuse Koaxialitätsfehler und niedrige Formfehler derart ausgleichbar sind, dass die Laufbahnen der Zylinderrollen 22 absolut korrekt und präzise rund sind. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist bei runder Hülse 32 das Wälzlager zwischen Mittenring 14 und Außenring 16 mit hinsichtlich ihrer Durchmesser unterschiedlich sortierten Nadeln bestückt, wodurch ein vergleichbarer Effekt wie mit der Hülse ovalen Querschnitts erzielbar ist.
Die 2 zeigt als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Längsschnitt durch eine untere Hälfte eines Zweiringwälzlagers. Das Zweiringwälzlager umfasst dabei einen Innenring 52 und einen Außenring 56, dessen Außenmantel einen kegelstumpfmantelartigen Bereich aufweist. Zwischen dem Innenring 52 und dem Außenring 56 sind drei Reihen von Zylinderrollen 62 angeordnet sind. Des weiteren umfasst das Zweiringwälzlager eine den Außenring 56 im wesentlichen umgebende Hülse 72, deren Außenmantel mit ovalem Querschnitt und deren Innenmantel passend zum kegelstumpfmantelartigen Bereich des Außenrings 56 entsprechend kegelstumpfmantelartig ausgebildet ist. Des weiteren umfasst das Zweiringwälzlager einen Montagering 74 mittels dem der Außenring 56 gegen die Hülse 72 in einer Richtung verschiebbar ist. Dazu umfasst der Montagering 74 in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Bohrungen, über die er mittels Schrauben 76 mit dem Außenring 56 verbindbar ist. Dabei sind die Schrauben 76 in, den Außenring 56 in Längsrichtung vollständig durchdringenden Bohrungen geführt und an der dem Montagering 74 gegenüberliegenden Seite mittels Lochscheiben 77 und Mutter 78 entsprechend gekontert. Die Hülse 72 ist dabei zum Einsetzen in ein entsprechendes, nicht dargestelltes Lagergehäuse vorgesehen. Je nach Anzugsmoment der Schrauben 76 ist dabei beim Einbau in das Lagergehäuse eine radiale Lagerluft bzw. Vorspannung genau kontrollierbar einstellbar. Weiterhin sind durch den ovalen Querschnitt beim Einbau in das Lagergehäuse Koaxialitätsfehler und niedrige Formfehler derart ausgleichbar, dass die Laufbahnen der Zylinderrollen 62 absolut korrekt und präzise rund sind.

12, 52: Innenring
14: Mittenring
16, 56: Außenring
22, 62: Zylinderrolle
24: Nadel
32, 72: Hülse
34, 74: Montagering
36, 76: Schraube
77: Lochscheibe
78: Mutter

Claims

Wälzlageranordnung eines Druckzylinders im Druckwerk einer Druckmaschine mit folgenden Merkmalen: – Ein Innenring, ein Mittenring und ein Außenring, dessen Außenmantel einen kegelstumpfmantelartigen Bereich aufweist, – zwischen dem Innenring und dem Mittenring angeordnete erste Wälzkörper und zwischen dem Mittenring und dem Außenring angeordnete zweite Wälzkörper, – eine im wesentlichen um den Außenring herum angeordnete Hülse, deren Innenmantel passend zu dem kegelstumpfmantelartigen Bereich des Außenrings einen kegelstumpfmantelartigen Bereich aufweist, und – zwischen der Hülse und dem Außenring wirkende Mittel für ein gegeneinander gerichtetes Verschieben von Hülse und Außenring.
Wälzlageranordnung nach Anspruch 1, wobei die ersten Wälzkörper Zylinderrollen umfassen.
Wälzlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die zweiten Wälzkörper Nadeln umfassen.
Wälzlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zweiten Wälzkörpern, insbesondere hinsichtlich ihres Durchmessers, unterschiedlich sortierte Wälzkörper umfassen.
Wälzlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Hülse derart mit einem unrunden Querschnitt ausgebildet ist, dass ihr Umfang von der Kreisform abweicht.
Wälzlageranordnung nach Anspruch 5, wobei die Unrundheit an wenigstens einer Umfangsstelle in radialer Richtung eine Abweichung von der Kreisform von in etwa 5 bis 1000 μm umfasst.
Wälzlageranordnung eines Druckzylinders in einem Druckwerk einer Druckmaschine mit folgenden Merkmalen: – Ein Außenring, dessen Außenmantel einen kegelstumpfmantelartigen Bereich aufweist, – eine im wesentlichen um den Außenring herum angeordnete Hülse, deren Innenmantel passend zu dem kegelstumpfmantelartigen Bereich des Außenrings einen kegelstumpfmantelartigen Bereich aufweist und deren Außenmantel mit einem derart unrunden Querschnitt ausgebildet ist, dass an wenigstens einer Umfangsstelle in radialer Richtung eine Abweichung von der Kreisform von in etwa 5 bis 1000 μm besteht, und – zwischen der Hülse und dem Außenring wirkende Mittel für ein gegeneinander gerichtetes Verschieben von Hülse und Außenring.
Wälzlageranordnung nach Anspruch 7, wobei zwischen dem Außenring und einem Innenring der Wälzlageranordnung Wälzkörper angeordnet sind.
Wälzlageranordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei ein Außenmantel der Hülse in Umfangsrichtung oval ist.
Wälzlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Mittel einen Montagering umfassen.
Wälzlageranordnung nach Anspruch 10, wobei der Montagering zum Anliegen an einer der Stirnflächen der Hülse vorgesehen ist.
Wälzlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Mittel Schrauben umfassen.
Wälzlageranordnung nach Anspruch 12, wobei die Schrauben durch Bohrungen des Montagerings geführt und mit dem Außenring verbindbar sind.
Druckwerk einer Druckmaschine mit wenigstens einem Druckzylinder, der in einem Lagergehäuse über wenigstens eine Wälzlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 gelagert ist.