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Dokumentenidentifikation DE69202040T2 19.10.1995
EP-Veröffentlichungsnummer 0544374
Titel Walze, insbesondere zur Verwendung in einer Druckmaschine.
Anmelder Bis Both Industrial Services B.V., Voorburg, NL
Erfinder Vonk, Leo, NL-1171 PW Badhoevedorp, NL
Vertreter Herrmann-Trentepohl und Kollegen, 81476 München
DE-Aktenzeichen 69202040
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 24.11.1992
EP-Aktenzeichen 922036165
EP-Offenlegungsdatum 02.06.1993
EP date of grant 12.04.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.10.1995
IPC-Hauptklasse B41F 31/26
IPC-Nebenklasse B41F 13/08   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Walze, wie zum Beispiel eine Druckwalze, eine Führungswalze, eine Tintenwalze, Feuchtwalzen oder Transferwalzen, insbesondere zur Anwendung in einer Druckmaschine, wie zum Beispiel einer Zeitungsdruckmaschine, mit einer zentralen Welle, die in der Druckmaschine zu lagern ist, sowie einer Hülle, die sich konzentrisch um diese Welle erstreckt.

Walzen dieser Art werden unter anderem in einer großen Zahl für Druckmaschinen verwendet, wie zum Beispiel für Zeitungsdruckmaschinen oder ähnlichem. Bei einer ersten Art von Walzen (Tintenwalzen, Feuchtwalzen oder Transferwalzen) (siehe zum Beispiel EP-A-0 270 825) ist eine Ummantelung aus einem elastischen Material wie zum Beispiel Gummi oder ähnlichem, auf die Hülle aufgebracht, die sich während des Betriebes abnutzt, so daß diese Walzen regelmäßig ausgewechselt werden müssen. Da die bekannten heutzutage eingesetzten Walzen im wesentlichen aus Stahl hergestellt sind, ist ein Auswechseln derselben schwierig. Der Rauin, in dem sich die Walzen befinden, ist schmal, wobei die Mechaniker über ihre physikalischen Grenzen hinausgehend heben müßten, wenn die Walzen eingesetzt oder entfernt werden. In Zusammenhang mit dem hohen Gewicht dieser Walzen führt das zu unerwünschten Arbeitssituationen.

Bei einer zweiten Art von Walzen (Druckwalzen, Führungswalzen), bei denen eine Ummantelung aus elastischem Material nicht vorgesehen ist, ist das hohe Gewicht ein Nachteil, da die einhergehenden Trägheitsmomente der Walzen die sogenannten Notstoppzeiten beeinflussen.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Walze der oben bezeichneten Art vorzusehen, bei der die genannten Nachteile auf einfache, aber gleichwahl effektive Weise behoben werden.

Die Walze gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle und die Welle im wesentlichen aus Kunststoffmaterial hergestellt sind und daß zumindest an beiden Enden der Welle jeweils Metallummantelungen, wie zum Beispiel Stahlummantelungen vorgesehen sind, die sich bis zu dem jeweiligen Stirnende der Welle erstrecken.

Da die Hülle und die Welle im wesentlichen aus Kunststoffmaterial hergestellt sind, besitzt die Welle entsprechend der Erfindung im Vergleich zu herkömmlichen Walzen ein deutlich reduziertes Gewicht. Dies bringt eine Anzahl van Vorteilen. Während des Austausches von Walzen, deren Ummantelung abgenutzt ist, fällt aufgrund des geringen Gewichtes der Walze, das von dem eingesetzten Kunststoffmaterial her rührt, das Einsetzen sowie Herausnehmen leichter. Weiterhin können die Mechaniker in den engen Räumen, in denen die Walzen eingesetzt sind, die Walzen ohne übermäßige Anstrengungen handhaben. Für die Handhabung van herkömmlichen Walzen, die in breiten Zeitungspapierdruckmaschinen eingesetzt wurden, waren zwei Mechaniker notwendig; zur Handhabung einer korrespondierenden Walze entsprechend der Erfindung ist im allgemeinen ein Mechaniker ausreichend.

Ein weiterer Vorteil des geringen Gewichtes der Walze drückt sich in dem geringeren Trägheitsmoment der Walze aus. Ein geringeres Trägheitsmament der Walze ist wichtig in Verbindung mit der durch die Papierstraße zu beschleunigenden Masse im Falle von Führungswalzen wie auch im allgemeinen in Verbindung mit der vorgenannten Notstoppzeit der Druckmaschine im Falle von Notsituationen. Je mehr das Trägheitsmoment von in den Druckmaschinen eingesetzten Walzen abnimmt, desto mehr nimmt die Notstoppzeit ebenfalls ab. Die Bedeutung des geringeren Gewichtes wird durch den Umstand deutlich, daß in Druckmaschinen bis zu 300 Walzen eingesetzt sein können, die jeweils, in Konsequenz der Erfindung, eine Gewichtsreduktion von ungefähr 50 kg verursachen können. Die Verringerung der erreichten verringerten Trägheitsmomente ist beträchtlich.

Notsituationen können auftreten, wenn zum Beispiel in der Druckmaschine eine Papierunterbrechung auftritt. Die Menge an verlorenem Papier hängt in dem Fall erheblich von der Notstoppzeit ab; während jeder Papierunterbrechung besteht das Risiko, daß Papier um die Tintenwalzen oder Druckwalzen gewickelt wird, wodurch die Dicke der aufgewickelten Papierschichten erhöht wird. Es ist daher klar, daß eine Reduktion der Notstoppzeit einerseits zu einer Verringerung des Papierverlustes während einer Papierunterbrechung führt und andererseits erheblich das Risiko von Beschädigungen an der Druckmaschine reduziert.

Weiterhin bieten die Kunststoffteile der Walze entsprechend der Erfindung eine gute Isolationskapazität im Vergleich zu den herkömmlichen Stahlteilen einer herkömmlichen Walze. Nach einem Stillstand der Druckmaschine, zum Beispiel als Resultat einer Wartung, tritt ein Abkühlen langsamer ein, so daß eine stabile Oberflächentemperatur der Walzen schneller zurückgewonnen wird, wodurch der Druckprozeß vorteilhaft beeinflußt wird.

Das geringere Gewicht der Walzen gemäß der Erfindung spart weiterhin Transportkosten zu und von dem Ort, an dem die Ummantelung der Walzen ersetzt wird. Im allgemeinen wird jeder Transportvorgang der Walzen vereinfacht.

Darüberhinaus wird durch den Einsatz von Kunststoffmaterial die Bildung von Rost auf der Hülle vermieden, die auftreten würde, da insbesondere die Walzen einer Tintenvorrichtung regelmäßig mit Wasser besprüht werden oder von Wasser beeinflußt werden, das sehr aggressiv wirkt. Schließlich führt die verbesserte Handhabungsfähigkeit aufgrund des geringeren Gewichtes zu einem verringerten Risiko der Beschädigung der Walzen während ihrer Handhabung und Lagerung.

Um das Risiko von Beschädigungen jedoch weiter zu minimieren, sind an beiden Enden der Welle Stahlummantelungen angebracht, so daß insbesondere die äußeren Enden der Welle, die am meisten Beschädigungen ausgesetzt sind, adäquat geschützt sind. Unter anderem werden derartige Walzen in vertikaler Position gelagert, in der die Walze auf einem Wellenende ruht. Aufgrund des Einsatzes von Stahlummantelungen ist eine Beschädigung des jeweiligen Endes der Welle vermeidbar.

Der Einsatz von Stahlummantelungen an der zentralen Welle, die ansonsten vollständig aus Kunststoffmaterial hergestellt ist, bietet weitere Vorteile. Die Bearbeitung der Oberflächen der Welle, zum Beispiel für das Einbringen von Ausnehmungen zur Befestigung der Welle, Ausnehmungen zur Aufnahme von Befestigungsringen von Lagern und zum Vorsehen von Gewinden ist in der Metalloberfläche einfacher als es bei einer Kunststoffmaterialoberfläche wäre. Die Präzision mit der die Welle bearbeitet werden kann, liegt bei Metall wesentlich höher als bei Kunststoffmaterial, wobei weiterhin die Technologie zur Durchführung derartiger Bearbeitungsmethoden für Metall weiterentwickelt ist als für Kunststoffmaterial.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Walze gemäß der Erfindung, mit einer zentralen Welle, die stationär in der Druckmaschine gelagert werden soll und die drehbar auf der zentralen Welle gelagert sein soll, erstrecken sich die Ummantelungen zumindest über die Hüllenlager hinaus nach innen. Bei einer derartigen Walze, bei der die zentrale Welle während des Betriebes eine stationäre Position einnimmt, während die Hülle um die zentrale Welle über Lager rotiert, sind die Hüllenlager daher an den Ummantelungen vorgesehen, wodurch eine exakte Positionierung der Hüllenlager ermöglicht wird.

In einer anderen Ausführungsform der Walze gemäß der Erfindung umfassen die Frontenden der Hülle ebenfalls ummantelungsförmige Metallteile, zum Beispiel aus Stahl. Konstruktiv kann dies realisiert werden, wenn die ummantelungsförmigen Teile nach außen gerichtete Verlängerungen der äußeren Lagersitze der Hüllenlager umfassen, wobei die Verlängerungen die Frontenden der Hülle umgeben. Auf diese Art und Weise sind die Frontenden der Hülle ebenfalls gegen Beschädigungen geschützt, zum Beispiel während der Handhabung der Walze.

In einer weiteren Ausführungsform der Walze gemäß der Erfindung, bei der die Welle aus zwei einstückig mit der Hülle ausgebildeten Wellenstümpfen besteht, die drehbar in der Druckmaschine gelagert sein sollen, ist es möglich, daß die Wellenstümpfe und die Hülle aus Kunststoffmaterial gemacht sind, und daß die Ummantelungen auf den Wellenstümpfen vorgesehen sind. In einer derartigen Ausführungsform rotiert die zentrale Welle relativ zur Druckmaschine, während die zentrale Welle mit der Hülle verbunden ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform einer derartigen Welle ist es möglich, daß die axial inneren Enden der Ummantelungen sich radial nach außen erstreckende Teile umfassen, die die Frontenden der Hülle umgeben. Wiederum sorgen diese Teile für einen Schutz der Hülle gegen Beschädigungen.

Im folgenden wird die Erfindung mit Hilfe der Zeichnungen, in denen eine Anzahl von Aus führungs formen der Welle gemäß der Erfindung dargestellt ist, verdeutlicht:

Fig. 1 zeigt teilweise einen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform der Welle gemäß der Erfindung;

Fig.2 zeigt teilweise einen Längsschnitt einer Alternative zur in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform;

Fig.3 zeigt eine korrespondierende Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Walze gemäß der Erfindung; und

Fig.4 zeigt eine Alternative zur in Fig. 3 gezeigten Ausführungs form.

In Fig. 1 ist der Endbereich einer ersten Ausführungsform der Walze gemäß der Erfindung gezeigt. Diese Walze, die zum Beispiel eine Tintenwalze umfassen kann, eine Feuchtwalze oder eine Transferwalze zur Anwendung in der Tintenmaschinerie einer Druckmaschine, wie zum Beispiel einer Zeitungsdruckmaschine oder etwas ähnlichem, umfaßt eine zentrale Welle 1, die in der (nicht gezeigten) Druckmaschine gelagert werden soll sowie eine Hülle 2, die sich konzentrisch um diese Welle erstreckt. Die Welle 1 ist dazu vorgesehen, um in der Druckmaschine stationär angebracht zu sein; die Hülle 2 kann relativ zu der Welle über Lager 3 rotieren, die jeweils im wesentlichen einen äußeren Lagersitz 4, der in der Hülle 2 vorgesehen ist, einen ersten Lagerring 6, der mit dem Lagersitz 4 über einen Befestigungsring 5 verbunden ist und einen zweiten inneren Lagerring 7, konzentrisch mit dem ersten Lagerring 6, umfaßt. Der Lagerring 7 ist an der Welle 1 mittels Sicherungsringen 8 befestigt.

Die zentrale Welle 1 umfalt hauptsächlich einen Bereich 9, der aus Kunststoffmaterial hergestellt ist. An jedem Ende der Welle 1 ist eine Metallummantelung 10, vorzugsweise aus Stahl, auf dem Kunststoffbereich 9 vorgesehen. In der dargestellten Ausführungsform ist die Kunststoffsektion 9 an dem jeweiligen Ende der zentralen Welle 1 zur Aufnahme der Metallummantelung 10 schmaler gemacht. Die Ummantelung 10 kann durch bekannte Mittel an dem Kunststoffbereich 9 angebracht sein (zum Beispiel Klebe, Schrumpfpassung oder Befestigungsmittel).

Die Hülle 2 ist ebenfalls aus Kunststoffmaterial gemacht und trägt an ihrem äußeren Umfang eine Ummantelung 11, die aus einem elastischen Material, wie zum Beispiel Gummi oder ähnlichem gemacht ist. Diese Ummantelung nützt sich während des Einsatzes der Walze ab und sollte regelmäßig ausgewechselt werden. Wird die Walze als Druckwalze oder Führungswalze eingesetzt, ist diese Ummantelung nicht vorhanden.

Die Metallummantelungen 10 erstrecken sich bis zu dem Frontende 12 der zentralen Welle 1. Das bedeutet, daß derjenige Teil der zentralen Welle, der sich über die Hülle 2 hinaus erstreckt, effektiv gegen Beschädigungen geschützt ist, zum Beispiel wenn die Walze sich während der Lagerung in vertikaler Position auf dem jeweiligen Frontende 12 abstützt.

Die Sicherungsringe 8 zur Befestigung des inneren Lagerringes 7 sind in winkeligen Nuten aufgenommen, die in der Metallummantelung vorgesehen sind; zur Befestigung der zentralen Welle in der Druckmaschine ist es möglich, daß die Befestigungsbohrungen 13 derart vorgesehen sind, daß sie sich durch die Metallummantelung 10 und den Kunststoffbereich 9 der zentralen Welle 1 erstrecken. Die exakte Anordnung dieser Befestigungsbohrungen 13 wird durch die Metallummantelung 10 bestimmt; die Bohrungen in dem Kunststoffbereich 9 können mit einem gewissen Überstand gebildet sein. Auf diese Weise vermeidet man eine schwierige Präzisionsbearbeitung des Kunststoffbereiches 9.

Da die Hülle 2 aus Kunststoffmaterial gemacht ist, wobei weiterhin der größte Bereich der zentralen Welle 1 aus Kunststoffmaterial gemacht ist, hat diese Walze ein geringes Gewicht, im Vergleich mit herkömmlichen, vollständig aus Stahl gemachten Walzen, was die Handhabungseigenschaften der Walze vorteilhaft beeinflußt. Die Walze bietet als Resultat dessen weiterhin ein geringes Trägheitsmoment.

Die Ausführungsform der Walze gemäß der Erfindung, die in Fig. 2 dargestellt ist, korrespondiert im wesentlichen mit der Ausführungsform, die in Fig. 1 gezeigt ist, so daß korrespondierende Teile mit korrespondierenden Bezugszeichen indiziert sind. Der einzige Unterschied ist, daß die Lagersitze 4 an den Frontenden der Hülle 2 sich nach außen erstreckende Verlängerungen 14 umfassen, die die Frontenden der Hülle 2 umgeben. Diese Verlängerungen 14 bilden einen Schutz der jeweiligen Frontenden der Hülle 2 gegen Beschädigungen.

In den Ausführungsformen der Walze gemäß der Erfindung, die in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt sind, erstrecken sich die Metallummantelungen 10 zumindest über die Lagerungen 3 hinaus nach innen. Dies bedeutet, daß eine Walze gemäß der Erfindung zwei Ummantelungen 10 an den gegenüberliegenden Enden der zentralen Welle 1 umfaßt. Es ist jedoch auch möglich, daß die zwei Ummantelungen zu einer einzigen Ummantelung verbunden sind, die sich entlang der gesamten Länge der zentralen Welle 1 erstreckt.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Walze gemäß der Erfindung dargestellt, bei der, im Gegensatz zu den vorher beschriebenen Ausführungsformen, die Welle der Walze nicht stationär in die Druckmaschine eingesetzt ist, sondern relativ zur Druckmaschine rotieren kann. Diesbezüglich umfalt die zentrale Welle der Walze zwei Wellenstümpfe 16 (von denen in Fig. 3 nur einer sichtbar ist), in Einheit mit der Hülle 15. Die Wellenstümpfe 16 und die Hülle 15 sind beide aus einem Kunststoffmaterial hergestellt, wobei die verbindende Sektion 17 eine geeignete Kontur unter Berücksichtigung der Stabilität und der mechanischen Eigenschaften haben kann. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die verbindende Sektion 17 stufenartig geformt, wobei sie mit einer schützenden Umhüllungsschicht versehen sein kann.

Jeder Wellenstumpf 16 ist mit einer Ummantelung 18 versehen. In bekannter Weise (nicht gezeigt) kann diese Ummantelung relativ zu dem Wellenstumpf 16 befestigt sein.

Weiterhin ist in Fig. 3 schematisch in gepunkteten Linien dargestellt worden, daß die Wellenstümpfe 16 in der Druckmaschine (nicht gezeigt) über Lager 19 gelagert sein können. An dem äußeren Umfang der Hülle 15 ist wiederum eine elastische Ummantelung 20 vorgesehen.

Die Ausführungsform der Walze, die in Fig. 4 gezeigt ist, bezieht sich ebenfalls auf eine Art von Walze wie in Fig. 3 gezeigt. Die Wellenstümpfe 16, die Hülle 15 und die verbindende Sektion 17 sind wiederum aus Kunststoffmaterial gemacht. Hierbei liegt die Differenz zu Fig. 3 darin, daß die Ummantelungen 21 angebracht worden sind, deren axial innere Enden radial sich nach außen erstreckende Teil 22 umfassen, die die Frontenden der Hülle 15 umgeben. Die Kontur der radialen Teile 22 ist der Kontur der verbindenden Sektion 17 angepaßt. Weiterhin definiert ein axial sich nach innen erstreckender Kragen der radialen Teile 22 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Verbindung zwischen der Hülle 15 und dem Wellenstumpf 16. Durch die Benutzung einer Ummantelung 21, die derart geformt ist, sind die Enden der Walze vollständig geschützt.

Walzen, die in anderen als Druckmaschinen eingesetzt werden, fallen ebenfalls in den Schutzbereich der Ansprüche.


Anspruch[de]

1. Walze, wie Druckwalze, Führungswalze, Tintenwalze, Feuchtwalze oder Transferwalze, insbesondere zur Anwendung in einer Druckmaschine, wie z.B. einer Zeitungsdruckmaschine, mit einer zentralen Welle, die in der Druckmaschine zu lagern ist, sowie einer Hülle, die sich konzentrisch um diese Welle erstreckt, wobei die Hülle und die Welle im wesentlichen aus Kunststoffmaterial hergestellt sind und wobei zumindest an beiden Enden der Welle jeweils Metallummantelungen, wie z.B. Stahlummantelungen, vorgesehen sind, die sich bis zu dem jeweiligen Stirnende der Welle erstrecken.

2. Walze nach Anspruch 1, mit einer zentralen Welle, die stationär auf der Druckmaschine gelagert wird sowie eine Hülle die rotierend auf der zentralen Welle gelagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelungen sich nach innen zumindest über die Hüllenlager hinaus erstrecken.

3. Walze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Ummantelungen vereint sind, wodurch sie eine einzige Ummantelung bilden, die sich entlang der gesamten Länge der Welle erstreckt.

4. Walze nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontenden der Hülle ebenfalls ummantelungsförmige Teile aus Metall, wie z.B. aus Stahl, umfassen.

5. Walze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ummantelungsförmigen Teile sich nach außen erstreckende Überstände der äußeren Lagersitze der Hüllenlager besitzen, wobei diese Überstände die Frontenden der Hülle bedecken.

6. Walze nach Anspruch 1, wobei die Welle aus zwei einstückig mit der Hülle ausgeführten Hohlwellen besteht, die rotierend in der Druckmaschine gelagert werden, dadurch gekennzeichnet, daß diese Hohlwellen und die Hülle aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sind und daß an den Hohlwellen Ummantelungen vorgesehen sind.

7. Walze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die axial innen liegenden Enden der Ummantelungen sich radial nach außen erstreckende Teile umfassen, die die Frontenden der Hülle bedecken.







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