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Dokumentenidentifikation DE4406572B4 03.06.2004
Titel Rotationsdruckmaschine
Anmelder Heidelberger Druckmaschinen AG, 69115 Heidelberg, DE
Erfinder Schmid, Gotthard, 69226 Nußloch, DE
DE-Anmeldedatum 01.03.1994
DE-Aktenzeichen 4406572
Offenlegungstag 07.09.1995
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 03.06.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.06.2004
Addition 19531840.4
IPC-Hauptklasse B41F 13/20
IPC-Nebenklasse F16C 13/02   
IPC additional class // B41F 35/02,13/00  

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rotationsdruckmaschine mit mindestens einem Druckwerkszylinder, der mit einem farbführenden Übertragungszylinder zusammenarbeitet, wobei diese Zylinder von Seitenwänden der Rotationsdruckmaschine getragen werden und drehbar gelagert sind. Solche Druckmaschinen sind an sich bekannt, beispielsweise ist in der DE 39 21 999 A1 eine kompakte Bogen-Offsetdruckmaschine beschrieben, die nach dem Satellitenprinzip aufgebaut ist. Je kompakter und leichtgewichtiger Druckmaschinen gebaut werden, desto geringer wird ihre Steifigkeit. Denn eine Festigkeitserhöhung von Bauteilen wird im allgemeinen dadurch erreicht, dass Bauteile massiver ausgebildet oder größer dimensioniert werden. Es ist bekannt, Seitenwände oder Gestellwände, die wiederum weitere Bauteile aufnehmen, mit Verrippungen zu versehen, oder Verstrebungen auszubilden, um die Verformungen der Seitenwände oder der Gestellwände in zulässigen Grenzen zu halten. Dies ist jedoch zwingend mit einer erheblichen Gewichtszunahme dieser Bauteile verbunden. Da Kompaktrotationsdruckmaschinen zunehmend in büroähnlicher Umgebung installiert und betrieben werden, sind der Verwirklichung herkömmlicher Lösungen zur Erzielung einer erhöhten Versteifung durch die oben angeführten Maßnahmen doch Grenzen gesetzt. Bei aus Rotationsdruckmaschinen entnehmbaren Baugruppen wie beispielsweise Übertragungs- und Formzylindern, ist eine Verstrebung zudem hinderlich und erschwert die Zugänglichkeit.

Aus der DE 35 28 846 A1 ist eine Druckmaschine bekannt, bei der ein hohler Druckzylinder von einer Steckachse durchsetzt ist, die auf einer Seite fest mit der Seitenwand der Druckmaschine verbunden ist. Auf der anderen Seite ist die Achse jedoch in ein Loslager gesteckt, das keine feste Verbindung zwischen Seitenwand und Achse in axialer Richtung darstellt bzw, gewährleistet.

Ausgehend von den eingangs geschilderten Maßnahmen zur Lösung des skizzierten Problems liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei Rotationsdruckmaschinen mit rotierenden Komponenten großer Abmessungen eine fertigungs- und montagetechnisch optimale Versteifung der die rotierenden Komponenten aufnehmenden Trägerelemente zu erzielen.

Erfindungsgemäß wird dies gelöst durch eine Rotationsdruckmaschine mit den Merkmalen nach Anspruch 1.

Mittels dieser Lösung kann ein gleichbleibender Abstand zwischen den Seitenwänden, die einen mehrfachgroßen Druckwerkzylinder aufnehmen, beibehalten werden. Nach erfolgter Montage des Druckwerkzylinders ist eine Montage des Versteifungsmittels in sehr einfacher Weise möglich, indem das Versteifungsmittel durch den Hohlraum des Druckwerkzylinders geführt und an den Adaptern befestigt wird. Da das Versteifungsmittel eine beträchtliche Erhöhung der Steifigkeit der Seitenwände bewirkt, kann auf bereits vorhandene Baugruppen zurückgegriffen werden, ohne dass – etwa bei Gussteilen – neue Modelle und neue Formen hergestellt werden müssten. Das Prinzip der Gleichteileverwendung unterstützt wiederum die Senkung der Herstellkosten. Die durch die mittelbare Verbindung der Seitenwände miteinander erzielbare Verklammerung dieser bewirkt ein Abfangen von Schwingungen, sowie eine – bei Satellitenanordnung der Übertragungszylinder zum Bedruckstoff führenden Druckwerkzylinder – fixe Position der Übertragungszylinder, so dass gleichbleibende Verhältnisse im Druckspalt herrschen.

In weiterer Ausgestaltung des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens übergreifen die Adapter die Zylinderlagerungen. Dies bewirkt deren Kapselung gegen äußere Einflüsse.

Außerdem sind die Adapter glockenförmig ausgeführt. Da die Flansche der Adapter mit der Seitenwandfläche verschraubt werden, kann eine wesentlich gleichmäßigere Krafteinleitung in die beiden Seitenwände erfolgen. Die Flansche der Adapter verhindern eine Deformation der Seitenwände im Bereich der Druckwerkzylinderlagerung, wodurch bei satellitenförmiger Anordnung der Übertragungszylinder diese in gleichbleibender, konstanter Position zum Druckzylinder verbleiben. Dies bedeutet konstante Verhältnisse in den Druckspalten eines jeden mit dem papierführenden Druckwerkzylinder zusammenarbeitenden Übertragungszylinders.

Das Versteifungsmittel durchsetzt den Hohlraum des Druckwerkzylinders berührungsfrei, wodurch sich eine leichte Montier- und Demontierbarkeit des Versteifungsmittels ergibt.

Da der Hohlraum, den das Versteifungsmittel durchsetzt, symmetrisch zur Symmetrielinie des Druckwerkzylinders verläuft, ist dessen Herstellung fertigungstechnisch besonders günstig.

Anhand einer Zeichnung ist die Erfindung nachstehend detailliert erläutert.

Es zeigt:

1 einen Teillängsschnitt durch einen mehrfachgroßen Druckwerkzylinder aufgenommen in Seitenwänden AS und BS,

2 eine vergrößerte Darstellung der Druckzylinderlagerung auf der Antriebsseite,

3 eine vergrößerte Darstellung der Druckzylinderlagerung auf der Bedienseite,

4 einen ein außerhalb einer Seitenwand gelagertes Zahnrad übergreifenden modifizierten Adapter, und

5 ne Seitenansicht des modifizierten Adapters.

In der Darstellung gemäß 1 ist ein mehrfachgroßer Druckwerkzylinder an seiner Symmetrielinie im Teillängsschnitt aufgebrochen wiedergegeben. In einer Seitenwand Antriebsseite (AS) 2 ist ein Zylinderzapfen eines mehrfachgroß ausgeführten Druckwerkzylinders 4 gelagert, während dessen anderer Zylinderzapfen in einer Seitenwand Bedienseite (BS) 3 aufgenommen ist. Der Druckwerkzylinder 4 ist mit einem symmetrisch zu seiner Symmetrielinie 25 verlaufenden Hohlraum 12 versehen, der von einem Ende zum anderen von einem Versteifungsmittel 9 durchsetzt wird. An einer Seite des Druckwerkzylinders 4 ist ein schrägverzahntes Antriebszahnrad 5 befestigt. Die beim Antrieb des Druckwerkzylinders 4 durch die Schrägverzahnung entstehende Axialkraftkomponente wird von einer Zylinderlagerung (BS) 14 aufgenommen, die als Festlager fungiert. Eine Zylinderlagerung (AS) 13 stellt eine Loslagerung dar, welche eine geringfügige Axialbewegung des Druckwerkzylinders 4 kompensiert.

Endbereiche 10 und 11 des Versteifungsmittels 9 sind jeweils mit Adaptern 7 bzw. 8 verbunden; hier durch eine eine Verschraubung andeutende Mittellinie. Die Adapter 7 bzw. 8 haben eine glockenförmige Gestalt und sind mit den Seitenwänden AS bzw. BS, also 2 bzw. 3 verschraubt. An der Seitenwand BS 3 ist zwischen Adapter 8 und Seitenwand eine Distanzscheibe 15 aufgenommen. Die Verwendung einer einzufügenden Distanzscheibe 15 ermöglicht die Verwendung einer Zylinderlagerung 14 sowie zweier gleicher Adapter 7, 8 nach dem Baukastenprinzip, um möglichst auf Gleichteile zurückgreifen zu können, so dass die Fertigungskosten erheblich reduzierbar sind.

2 zeigt die antriebsseitige Seitenwand 2 einer erfindungsgemäßen Rotationsdruckmaschine.

Der mit dem Antriebszahnrad 5 versehene Druckwerkzylinder 4 arbeitet mit mindestens einem – hier schematisch dargestellten – Übertragungszylinder 1 zusammen. Am Umfang des bedruckstoffführenden Druckwerkzylinders 4 sind bis zu vier farbführende Übertragungszylinder 1 angeordnet.

Die Zylinderlagerung AS 13 besteht aus einer Lagerbuchse 21, in der eine Schmiermittelversorgung 22 aufgenommen ist. Auf dem Zylinderzapfen des Druckwerkzylinders 4 sitzt ein Radiallager 23. Der Zylinderzapfen ist von dem Hohlraum 12 durchsetzt, in dem sich der durch eine Verschraubung 24 mit dem Adapter 7 verbundene Endbereich 10 des Versteifungsmittels 9 befindet. Der Adapter 7 deckt sie Zylinderlagerung 13 ab, weist jedoch Durchbrüche 26 zu den Schmierstellen 22 auf und ist über Verschraubungen 20 mit der Seitenwand AS 2 verbunden.

Die zur Zylinderlagerung AS 13 korrespondierende Zylinderlagerung auf der Bedienseite 14 ist in der Seitenwand 3 aufgenommen. Die Lagerbuchse 18 nimmt sowohl ein Radiallager 17 als auch ein Axiallager 16 auf, welches die Axialkraftkomponente des Antriebes, bedingt durch die Schrägverzahnung, abfängt. In der Lagerbuchse 18 ist – analog zur Zylinderlagerung 13 auf AS – eine Schmiermittelversorgung 19 aufgenommen. Der Endbereich BS 11 des Versteifungsmittels 9 ist mit dem glockenförmigen Adapter 8 durch eine Verschraubung 24 verbunden, wodurch sich eine axiale Verklammerung zwischen den Seitenwänden auf AS und BS, bzw. 2 und 3 ergibt. Die glockenförmige Ausbildung der Adapter 7 und 8 ermöglicht zudem eine weitgehende Kapselung der Zylinderlagerungen 13 und 14 gegen äußere Einflüsse, lässt aber den Zugang zu den Schmierstellen 22 offen.

Das den Hohlraum 12 des Druckwerkzylinders 4 durchsetzende Versteifungsmittel 9, befestigt an beiden Adaptern 7 und 8, bewirkt die Beibehaltung eines konstanten Abstandes der Seitenwände 2 und 3 während des Betriebes der Maschine. Dies bedeutet, dass Seitenwandkomponenten 2 und 3 mit geringerer Wandstärke zur Verwendung kommen können, was das Konstruktionsprinzip der Gleichteileverwendung nachhaltig unterstützt. Ferner ist ein entscheidender Vorteil des berührungsfrei durch die rotierende Masse – hier der mehrfachgroße Druckwerkzylinder 4 – erstreckenden Versteifungsmittels 9, dass die dadurch erzielte Seitenwandversteifung zur Folge hat, dass bei einer Satellitenanordnung der Übertragungszylinder 1, bezogen auf den mehrfachgroßen Druckwerkzylinder 4, eine Relativbewegung zwischen dem Druckwerkzylinder 4 und den Übertragungszylindern 1 ausgeschlossen ist. Da das Versteifungsmittel 9 in das Innere des Druckwerkzylinders 4 integriert ist, wird die Zugänglichkeit zu den Baugruppen innerhalb der Maschine nicht erschwert – was etwa bei Montage und Demontage von Form- und Übertragungszylinder 1 von enormer Bedeutung ist. Somit kann außerdem ein Zugang zur Oberfläche des Druckwerkzylinders 4 erhalten bleiben, was weiterhin eine eventuell manuelle Reinigung der Oberfläche des Druckwerkzylinders 4 ermöglicht.

In 4 ist schematisch eine Adapterausführungsform dargestellt, die bei Maschinen einsetzbar ist, deren Kraftübertragungskomponenten außerhalb von Seitenwänden angeordnet sind.

Der an der Seitenwand 3 durch eine Verschraubung 20 befestigte Adapter 8 ist leicht modifiziert. Er weist zwei Öffnungen 28 und 29 auf, die einander gegenüberliegend angeordnet sein können, um das Kämmen von Zahnrädern miteinander zu ermöglichen. Bei Riementrieben wären ebenfalls Öffnungen vorzusehen, die jedoch eine andere Geometrie aufweisen könnten.

Das vom modifizierten Adapter 8 umschlossene Zahnrad 5 ist auf der die Seitenwand 3 durchsetzenden Welle des Druckwerkzylinders 4 gelagert. Analog zur in 1 gezeigten Darstellung, ist die Welle des Druckwerkzylinders 4 im Radiallager 17 der Lagerbuchse 18 in der Seitenwand drehbar aufgenommen.

Aus 5 geht die Geometrie des modifizierten Adapters 8 hervor, der mit vier Verschraubungen 20 an der Seitenwand 3 befestigt ist. Die Versteifung 9 ist in den Ausführungsformen mit den modifizierten Adaptern 7, 8 gemäß 4 und 5 ebenfalls durch eine – hier nicht dargestellte – Verschraubung 24 verbunden. Die Versteifung 9 ist als Rundteil ausführbar und lediglich etwas länger als die in den 1, 2 und 3 dargestellte Versteifung 9. Die Öffnungen 28 und 29 des modifizierten Adapters 8 sind so dimensioniert, daß die Zahnräder – dargestellt durch deren Teilkreisdurchmesser 27 – miteinander kämmen können.

1 Übertragungszylinder 2 Seitenwand AS 3 Seitenwand BS 4 Druckwerkzylinder 5 Antriebszahnrad 6 Zahnkranz 7 Adapter AS 8 Adapter BS 9 Versteifung 10 Endbereich AS 11 Endbereich BS 12 Hohlraum 13 Zylinderlagerung AS 14 Zylinderlagerung BS 15 Distanzscheibe 16 Axiallager 17 Radiallager 18 Lagerbuchse 19 Schmiermittelversorgung 20 Verschraubung 21 Lagerbuchse 22 Schmiermittelversorgung 23 Radiallager 24 Verschraubung 25 Symmetrielinie 26 Durchbruch 27 Teilkreisdurchmesser 28 Öffnung 29 Öffnung

Anspruch[de]
  1. Rotationsdruckmaschine mit wenigstens einem Druckwerkzylinder (4), der mit einem farbführenden Übertragungszylinder (1) zusammenarbeitet, wobei diese Zylinder (1, 4) von Seitenwänden (2, 3) der Rotationsdruckmaschine getragen werden und drehbar gelagert sind, und wobei der Druckwerkzylinder (4) einen ihn axial durchsetzenden Hohlraum (12) aufweist und der Hohlraum (12) von einer versteifenden Traverse (9) durchsetzt ist, durch welche die Seitenwände (2, 3) unter gegenseitiger axialer Verklammerung zur Bildung einer Versteifung miteinander fest verbunden sind.
  2. Rotationsdruckmaschine gemäß Anspruch 1, wobei die versteifende Traverse (9) mit Adaptern (7, 8) fest verbunden ist, die ihrerseits mit einer jeweiligen der Seitenwände (2, 3) fest verbunden sind.
  3. Rotationsdruckmaschine gemäß Anspruch 2, wobei die Adapter (7, 8) Zylinderlagerungen (13, 14) übergreifen.
  4. Rotationsdruckmaschine gemäß Anspruch 2, wobei die Adapter (7, 8) glockenförmig ausgeführt sind.
  5. Rotationsdruckmaschine gemäß Anspruch 1, wobei die versteifende Traverse (9) den Hohlraum (12) des Druckwerkzylinders (4) berührungsfrei durchsetzt.
  6. Rotationsdruckmaschine gemäß Anspruch 1, wobei der Hohlraum (12) symmetrisch zur Symmetrielinie (25) des Druckwerkzylinders (4) verläuft.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






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