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Dokumentenidentifikation DE10152467A1 23.05.2002
Titel Walzenschloss
Anmelder Heidelberger Druckmaschinen AG, 69115 Heidelberg, DE
Erfinder Bitterich, Wolfgang, 75050 Gemmingen, DE;
Rothaug, Jürgen, 69226 Nußloch, DE
DE-Anmeldedatum 24.10.2001
DE-Aktenzeichen 10152467
Offenlegungstag 23.05.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.05.2002
IPC-Hauptklasse B41F 13/20
IPC-Nebenklasse B41F 13/26   F16C 13/02   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Walzenschloss (2) zum lösbaren Befestigen einer Walze in einer Druckmaschine, mit einem Auflager (5) und einem Drehverschluss (6), zwischen denen ein Drehlager (8) der Walze eingeschlossen ist.
Das Drehlager (8) ist zwischen dem Auflager (5) und einem Klemmkörper (Klemmexzenter 11) eingeklemmt, der relativ zum Drehverschluss (6) verstellbar gelagert ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Walzenschloss zum lösbaren Befestigen einer Walze in einer Druckmaschine, mit einem Auflager und einem Drehverschluß, zwischen denen ein Drehlager der Walze eingeschlossen ist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der DE 36 17 594 A1 ist ein solches Walzenschloss beschrieben, welches jedoch zu instabil für radiale dynamische Wechselbelastungen der Walze ist. Das Auftreten dieser Wechselbelastungen ist in einem Druckwerk unvermeidlich, das einen Gegendruck- oder Plattenzylinder mit einem Zylinderkanal aufweist. Beim Überrollen des Zylinderkanales hervorgerufenen rythmische Be- und Entlastungsstöße verursachen Schwingungen der Walze und des Drehlagers im Walzenschloss. Aufgrund des zwischen dem Drehverschluß und dem Drehlager erforderlichen Lagerspieles sind die Schwingungen so stark, dass sie sich im Druckbild abzeichnen.

Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein bei dynamischen Wechselbelastungen der Walze stabileres Walzenschloss der eingangs genannten Gattung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch ein Walzenschloss mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das Drehlager zwischen dem Auflager und einem Klemmkörper eingeklemmt ist, der relativ zum Drehverschluß verstellbar gelagert ist.

Durch die Einklemmung des Drehlagers wird ein zwischen letzterem und dem Auflager sonst vorhandenes Lagerspiel eliminiert. Infolgedessen ist ein sehr stabiler Halt der Walze im Walzenschloss gegeben, so dass durch die Be- und Entlastungsstöße ausgelöste Schwingungen der Walze und des Walzenschlosses unterbunden sind und eine höhere Druckqualität erreicht wird.

Folgende Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Walzenschlosses sind möglich:

Es kann vorgesehen sein, dass der Klemmkörper um eine erste Drehachse herum relativ zum Drehverschluß verstell- bzw. verdrehbar am Drehverschluß befestigt und zusammen mit dem Drehverschluß um eine zweite Drehachse herum relativ zum Auflager verdrehbar angeordnet ist. Die Drehachsen können in etwa rechtwinklig zueinander ausgerichtet sein. Auch kann es vorgesehen sein, dass der Klemmkörper durch eine Feder belastet ist, die zwischen dem Klemmkörper und dem Drehverschluß unter Vorspannung gehalten ist. Zur Weiterbildung des erfindungsgemäßen Walzenschlosses ist auch eine selbsthemmende Konturierung des Klemmkörpers und dessen Ausbildung als ein Klemmexzenter möglich. Vorteilhaft ist auch eine Weiterbildung, bei welcher ein relativ zum Klemmkörper verdrehbar und koaxial gelagertes Bedienelement über einen Drehmitnehmer mit dem Klemmkörper gekoppelt ist. Der Klemmkörper und das Auflager können eine radiale Dreipunktlagerung bzw. -abstützung des Drehlagers bilden.

Weitere funktionell und konstruktiv vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Walzenschlosses ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles und der dazugehörigen Zeichnung.

In dieser zeigt:

Fig. 1 ein Walzenschloss in geschlossenem Zustand in einer dem Schnittverlauf I-I entsprechenden Ansicht,

Fig. 2 das Walzenschloss in geöffnetem Zustand und

Fig. 3 das Walzenschloss in einer dem Schnittverlauf III-III entsprechenden Ansicht, ein weiteres solches Walzenschloss und eine in den Walzenschlössern gehaltene Walze.

Eine Walze 1 einer in den Figuren ausschnittsweise gezeigten Druckmaschine ist als eine Rasterwalze ausgebildet und muß zu ihrer Reinigung oder ihrem Austausch gegen eine Rasterwalze mit einer anders bemessenen Raster-Kapazität (Füllvolumen) des öfteren aus der Druckmaschine entnommen werden. Die Entnahme und ein späteres Wiedereinsetzen der Walze 1 in die Druckmaschine sind durch deren Ausstattung mit einer Schnellwechseleinrichtung auf eine unkomplizierte Weise möglich. Die Schnellwechseleinrichtung umfaßt ein Walzenschloss 2, das einem Achszapfen 3 der Walze 1 zugeordnet ist, und ein zum Walzenschloss 2 im Wesentlichen spiegelsymmetrisch ausgebildetes zweites Walzenschloss 4, das einem entgegengesetzten Achszapfen der Walze 1 zugeordnet ist.

Das Walzenschloss 2 weist ein ringsegmentförmiges Auflager 5 und einen ebenfalls ringsegmentförmigen Drehverschluß 6 auf, der um eine Verschluß-Drehachse 7 drehbar gelagert ist. Auf dem Achszapfen 3 sitzt ein Drehlager 8, das ein Wälzlager ist.

Fig. 1 zeigt das Walzenschloss 2 bei darin festgehaltener Walze 1 in einem geschlossenen Zustand, in welchem sich der Drehverschluß 6 in radialer Überdeckung mit einer Aussparung 9 des Auflagers 5 befindet. Auch der Drehverschluß 6 ist mit einer Aussparung 10 versehen.

Das Drehlager 8 ist an nur drei Klemmpunkten A, B, C zwischen dem Auflager 5 und einem als Klemmkörper fungierenden Klemmexzenter 11 eingeklemmt. Um eine Fertigung des Klemmexzenters 11 als für beide Walzenschlösser 2, 4 verwendetes Wiederholteil zu ermöglichen, sind die Klemmexzenter 11 der Walzenschlösser 2, 4 im Wesentlichen identisch und nicht spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet. Die Klemmpunkte A, B, C sind, bezogen auf eine gemeinsame Mittelachse 12 der Walze 1 und des Drehlagers 8, winkelversetzt zueinander. Es befindet sich der Klemmpunkt A am Auflager 5, der Klemmpunkt B am Drehverschluß 6 und der Klemmpunkt C am Klemmexzenter 11.

Eine Exzenter-Drehachse 13 des Klemmexzenters 11 ist in einem Winkel zu jeder der Achsen 7 und 12 ausgerichtet, der mehr als 0°, weniger als 180° und genau gesagt 90° beträgt. Aufgrund eines sehr geringen Maßes einer Exzentrizität der Verschluß-Drehachse 7 zur Mittelachse 12 ist eine zueinander achsparallele Lage der Achsen 7 und 12 aus den Figuren nicht ersichtlich. Ersichtlich ist eine achsparallele Lage der Exzenter-Drehachse 13 relativ zu einer Mittelachse 14 eines Zylinderabsatzes des Klemmexzenters 11 anhand einer Exzentrizität e. Durch die Exzentrizität e ist ein sehr geringer Anstieg des Abstandes zwischen der Exzenter-Drehachse 13 und einer den Klemmpunkt C aufweisenden Umfangsober- und Klemmfläche des Zylinderabsatzes vorgegeben, so dass dessen Umfangsober- und Klemmfläche eine selbsthemmende Kontur des Klemmexzenters 11 bildet.

Als eine den Klemmexzenter 11 um seine Exzenter-Drehachse 13 herum belastende Feder fungiert eine um den Klemmexzenter 11 gewendelt angeordnete Schenkelfeder (Drehfeder) 15, die zwischen dem Klemmexzenter 11 und dem Drehverschluß 6 unter Vorspannung gehalten ist, indem ein Schenkel der Schenkelfeder 15 an einer in den Drehverschluß 6 eingeschraubten Schraube 29 und der andere Schenkel an einen in den Klemmexzenter 11 eingesetzten Querstift 16 abgestützt ist.

Ein Bedienelement 17 ist ebenfalls um die Exzenter-Drehachse 13 drehbar gelagert und mittels einer Sicherungseinrichtung wahlweise in zwei verschiedenen Drehstellungen arretierbar. Die Sicherungseinrichtung besteht aus einem am Drehverschluß 6 angebrachten Federbolzen 18 und in das Bedienelement 17 umfangsseitig eingebrachte Rastkerben 19, 20, welche die zwei Drehstellungen bestimmen.

Ein das Bedienelement 17 mit dem Klemmexzenter 11 koppelnder Drehmitnehmer besteht aus einem Längsstift 21 des Bedienelementes 17, der in und entlang einer kreisbogenförmigen Planflächen-Nut 22 des Klemmexzenters 11 bewegbar ist. Das Bedienelement 17 weist eine Umfangs-Nut 23 auf, in die ein Stift 24 hineinragt, der als ein den Drehwinkel des Bedienelementes 17 in beide Drehrichtungen begrenzender Anschlag fungiert.

Das Bedienelement 17 ist mit einem Steckanschluß 25 in Form eines Innensechskantes für einen Steckschlüssel bzw. -griff (nicht dargestellt) versehen, der zum Drehen des Bedienelementes 17 in den Steckanschluß 25 eingesteckt wird.

Eine radiale Bohrung im Drehverschluß 6 ermöglicht dessen Zusammenstecken mit einem Steckgriff 26 zum Drehen des Drehverschlußes 6.

Zum rotativen Antrieb der Walze 1 ist der Achszapfen 3 über eine Klauenkupplung 27 mit einer Antriebswelle 28 gekoppelt, wobei eine am Achszapfen 3 angeordnete Kupplungshälfte als Klaue der Klauenkupplung 27 ausgebildet ist. Die andere Kupplungshälfte der Klauenkupplung 27 ist eine Radialnut, in welcher die Klaue eingesteckt ist, in einer Planfläche der Antriebswelle 28.

Nachfolgend wird die Funktion des Walzenschlosses 2 beim Einsetzen der Walze 1 in die Druckmaschine beschrieben.

Zuerst wird das Drehlager durch die sich im geöffneten Zustand des Walzenschlosses 2 in radialer Überdeckung befindlichen Aussparungen 9 und 10 in das Innere des Walzenschlosses 2 eingeführt und im Klemmpunkt A auf das Auflager 5 aufgelegt.

Danach wird mittels des Steckgriffes 26 der Drehverschluß 6 um die Verschlußdrehachse 7 über einen Winkel von in etwa 90° hinweg soweit verdreht, bis die Aussparung 10 des Drehverschlußes 6 außer Überdeckung mit der Aussparung 9 ist bzw. bis die Aussparung 9 des Auflagers 5 vom ringsegmentförmigen Teil des Drehverschlußes 6 überdeckt ist. Bei diesem Verdrehen des Drehverschlußes 6 wird aufgrund der geringen Exzentrizität der Verschlußdrehachse 7 zur Mittelachse 12 der Klemmpunkt B des Drehverschlußes 6 an einen Außenumfang des Drehlagers 8 angestellt, so dass letzteres im eingeschlossenen aber noch nicht eingeklemmten Zustand an den Klemmpunkten A und B abgestützt ist.

Zwischen dem Drehlager 8 und dem Klemmexzenter 11 im Bereich des Klemmpunktes C ist noch Lagerspiel vorhanden, welches durch ein anschließendes Drehen des Klemmexzenters 11 um seine Exzenter-Drehachse 13 beseitigt wird. Um den Klemmexzenter 11 in die dazu erforderliche Klemmstellung zu verdrehen, wird der Steckschlüssel in das Bedienelement 17 eingesteckt und dieses koaxial zur Exzenter- Drehachse 13 verdreht. Beim Verdrehen des Bedienelementes 17 drückt eine endseitige Innenfläche der Planflächen-Nut 22 auf den Längsstift 21, wodurch der Klemmexzenter 11 von der Planflächen-Nut 22 mitgenommen wird.

Um auf das Drehlager 8 eine von Bedieneinflüssen, wie z. B. der von Bediener zu Bediener unterschiedlich großen und über den Steckschlüssel auf das Bedienelement 17 aufgebrachten Bedienkraft, unbeeinflußte konstante Klemmkraft aufzubringen, wird letztere nicht über das Bedienelement 17, sondern ausschließlich von der Schenkelfeder 15 auf den Klemmexzenter 11 übertragen. Durch das Verdrehen des Bedienelementes 17 wird die durch den Federbolzen 18 und die Rastkerbe 20 gebildete Sicherungseinrichtung gelöst, welche den Klemmexzenter 11 gegen die Federkraft der Schenkelfeder 15 in einer aus der Klemmstellung zurückgezogenen Stellung hält. Mit anderen Worten gesagt, wird das Bedienelement 17 nur so stark und so weit verdreht, dass der Federbolzen 18 aus der Rastkerbe 20 herausspringt und im Laufe des Verdrehens in die Rastkerbe 19 eintritt.

Bei diesem Verdrehen des Bedienelementes 17 drückt die Schenkelfeder 15 eine erste endseitige Innenfläche der Planflächen-Nut 22 solange auf den Längsstift 21, bis der Klemmexzenter 11 seine Klemmstellung erreicht hat. Mit anderen Worten gesagt, wird der Klemmexzenter 11 durch die sich dabei ein wenig entspannende Schenkelfeder 15 der Verdrehung des Bedienelementes 17 solange nachgeführt, bis der Klemmpunkt C in fester Anlage am Drehlager 8 ist. In diesem Moment wird durch ein Weiterdrehen des Bedienelementes 17 der Längsstift 21 von der endseitigen ersten Innenfläche der Planflächen-Nut 22 des rotativ stehen bleibenden Klemmexzenters 11 abgehoben und in eine freie Zwischenstellung ohne Kontakt sowohl zu der ersten Innenfläche als auch zu einer entgegengesetzten endseitigen zweiten Innenfläche der Planflächen-Nut 22 gestellt. In der freien Zwischenstellung befindet sich der Federbolzen 18 in der Rastkerbe 19.

Wenn sich nach dem Verdrehen des Bedienelementes 17 der Längsstift 21 in der freien Zwischenstellung zwischen den in Drehrichtung der Planflächen-Nut 22 endseitigen Innenflächen der Planflächen-Nut 22 befindet, ist die antriebsmäßige Verbindung zwischen der Planflächen-Nut 22 und dem Längsstift 21 aufgehoben. Nach diesem Umschalten der durch den Federbolzen 18 gebildeten Sicherungseinrichtung von der Rastkerbe 20 auf die Rastkerbe 19 ist die Vorspannkraft der Schenkelfeder freigegeben, so dass der Klemmexzenter 11 nunmehr ausschließlich durch die Schenkelfeder 15 in der Klemmstellung gehalten wird.

Durch das Verstellen des Klemmexzenters 11 in Richtung des Inneren des Walzenschlosses 2 beziehungsweise durch das Verstellen des Klemmpunktes C auf die Klemmpunkte A und B zu, wird das vorher noch vorhandene Lagerspiel zwischen dem Drehlager 8 und dem Klemmpunkt C eliminiert, so dass das Drehlager 8 danach spielfrei zwischen den Klemmpunkten A, B, C eingespannt ist.

Durch den an eine innenseitige Endfläche der Umfangs-Nut 23 anschlagenden Stift 24 wird vermieden, dass das Bedienelement 17 über jene Drehstellung hinaus verdreht wird, in welcher der Federbolzen 18 in der Rastkerbe 19 sitzt. Mit anderen Worten gesagt, ist es ausgeschlossen, dass die vom Bediener über den Steckschlüssel auf das Bedienelement 17 aufgebrachte Kraft als eine Klemmkraft auf das Drehlager 8 übertragen wird. Die erforderliche Klemmkraft resultiert vielmehr ausschließlich aus der durch die Schenkelfeder 15 aufgebrachten Federbelastung.

Der Klemmexzenter 11 ist aufgrund seiner relativ zur Exzenter-Drehachse 13 spiral- bzw. keilförmig ansteigende Klemmfläche selbsthemmend konturiert, d. h. auch bei annahmeweise nicht vorhandener Schenkelfeder 15 könnte die einer Wechselbelastung beim Überrollen eines Zylinderkanales ausgesetzte Walze 1 den Klemmexzenter 11 aufgrund der Selbsthemmung nicht aus der bereits eingenommenen Klemmstellung zurückdrängen bzw. -drehen. Die tatsächlich vorhandene Schenkelfeder 15, welche den Klemmexzenter 11 in der Klemmstellung hält, dient der zusätzlichen Sicherung.

Die Entnahme der Walze 1 aus der Druckmaschine erfolgt in umgekehrter Reihenfolge der o. g. Verfahrensschritte, wobei zuerst der Klemmexzenter 11 gelöst wird, danach durch Verdrehen des Drehverschlußes 6 die Aussparung 10 mit der Aussparung 9 in Überdeckung gebracht wird und letztendlich die Walze 1 mit dem Drehlager 8 aus dem Walzenschloss 2 abgehoben wird, wobei die Klauenkupplung 27 entkuppelt wird. Der Federbolzen 18 springt beim Lösen des Klemmexzenters 11 aus der Rastkerbe 19 heraus und rastet im Laufe des weiteren Zurückdrehens des Bedienelementes 17 in die Rastkerbe 20 ein. Beim Zurückdrehen des Bedienelementes 17 drückt dessen Längsstift 21 ab einer bestimmten Drehstellung des Bedienelementes 17 relativ zum Klemmexzenter 11 auf die erste Innenfläche der Planflächen-Nut 22, wodurch eine antriebsmäßige Koppelung des Bedienelementes 17 mit dem Klemmexzenter 11 gegeben und dessen unter zunehmender Spannung der Schenkelfeder 15 erfolgendes Drehen aus der Klemmstellung heraus möglich ist. Bezugszeichenliste 1 Walze

2 Walzenschloss

3 Achszapfen

4 Walzenschloss

5 Auflager

6 Drehverschluß

7 Verschlußdrehachse

8 Drehlager

9 Aussparung (des Auflagers 5)

10 Aussparung (des Drehverschlußes 6)

11 Klemmexzenter

12 Mittelachse (der Walze 1 und des Drehlagers 8)

13 Exzenter-Drehachse

14 Mittelachse (des Klemmexzenters 11)

15 Schenkelfeder

16 Querstift

17 Bedienelement

18 Federbolzen

19 Rastkerbe

20 Rastkerbe

21 Längsstift

22 Planflächen-Nut

23 Umfangs-Nut

24 Stift

25 Steckanschluß (des Bedienelementes 17)

26 Steckgriff (für Drehverschluß 6)

27 Klauenkupplung

28 Antriebswelle

29 Schraube

A Klemmpunkt

B Klemmpunkt

C Klemmpunkt

e Exzentrizität


Anspruch[de]
  1. 1. Walzenschloss zum lösbaren Befestigen einer Walze (1) in einer Druckmaschine, mit einem Auflager (5) und einem Drehverschluß (6), zwischen denen ein Drehlager (8) der Walze (1) eingeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehlager (8) zwischen dem Auflager (5) und einem Klemmkörper (insbesondere Klemmexzenter 11) eingeklemmt ist, der relativ zum Drehverschluß (6) verstellbar gelagert ist.
  2. 2. Walzenschloss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkörper relativ zum Drehverschluß (6) verstellbar an letzterem befestigt und zusammen mit dem Drehverschluß (6) relativ zum Auflager (5) verdrehbar angeordnet ist.
  3. 3. Walzenschloss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkörper durch eine Feder (insbesondere Schenkelfeder 15) belastet ist.
  4. 4. Walzenschloss nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder zwischen dem Klemmkörper und dem Drehverschluß (6) unter Vorspannung gehalten ist.
  5. 5. Walzenschloss nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkörper selbsthemmend konturiert ist.
  6. 6. Walzenschloss nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkörper und das Auflager (5) eine Dreipunktlagerung des Drehlagers (8) bilden.
  7. 7. Walzenschloss nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkörper ein Klemmexzenter (11) ist.
  8. 8. Walzenschloss nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Exzenterdrehachse (13) des Klemmexzenters (11) in etwa rechtwinklig zu einer Verschluß-Drehachse (7) des Drehverschlußes (6) ausgerichtet ist.
  9. 9. Walzenschloss nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein relativ zum Klemmexzenter (11) verdrehbar und koaxial gelagertes Bedienelement (17) über einen Drehmitnehmer (insbesondere Längsstift 21) mit dem Klemmexzenter (11) antriebsmäßig gekoppelt ist.
  10. 10. Druckmaschine mit einem nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildeten Walzenschloss.






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