ZYLINDER

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Zylinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

[0002] Durch die DE 30 33 230 C2 ist ein Gegendruckzylinder bekannt, dessen Achszapfen in Lagerschilden gehalten sind. Auf die aus den Lagerschilden herausragenden freien Enden der Achszapfen wirkt dabei jeweils ein Stellorgan zur dosierten Einleitung von Druckkräften zwecks Kompensation der Zylinderdurchbiegung.

[0003] Die US 4 913 051 A offenbart einen Zylinder einer Rotationsdruckmaschine, wobei ein Mantel des Zylinders mittels Wälzlager auf einem Träger gelagert ist. An den Enden ist ein Abstand zwischen Mantel und Träger in radialer Richtung unveränderbar mittels Wälzlager festgelegt. Zwischen diesen Wälzlagern sind weitere Wälzlager mit Stellmitteln zum Verändern des Abstands zwischen Mantel und Träger angeordnet.

[0004] Die US 4 637 109 A offenbart einen Zylinder, dessen Mantel auf einer Achse rotierbar gelagert ist. An den beiden Enden sind zwischen Mantel und Achse in radialer Richtung unbewegliche Wälzlager, dazwischen mittels Exzenter radial verstellbare Lager angeordnet.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zylinder mit verbesserter Biegesteifigkeit zu schaffen.

[0006] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

[0007] Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Einleitung der Anstellkraft über die Achse und über die zwischen Mantel und Achse angeordneten Lager erfolgt. Dadurch ergibt sich beim Aufsetzen des Zylinders bereits eine Rohrbiegung, die der Tendenz der Formzylinderbiegung entspricht. Der Biegeangleich erfolgt über die äußeren Lager.

[0008] Durch die Anordnung eines Lagers mit Stellantrieb an den Enden des Mantels wird eine Schwächung infolge des Raumbedarfs des Stellantriebs nur im Bereich der Enden des Trägers bzw. Mantels notwendig. Dies hat im Gegensatz zu innenliegendenStellantrieben eine verbesserte Biegesteifigkeit zur Folge.

[0009] Innen- und Außenlager sind innerhalb eines gemeinsamen Ölkreislaufs platziert, dadurch ist kein Nachschmieren der Außenlager erforderlich. Darüberhinaus führt ein permanenter Ölumlauf zwischen beiden Enden des Gegendruckzylinders zum Abführen der Wärme vom gummibeschichteten Zylindermantel, welche durch die Walkarbeit des Gummimantels entstanden ist.

[0010] Dadurch, dass alle Lagerstellen innerhalb des Rohrmantels untergebracht sind, ergibt sich ein kürzerer Achsüberstand und eine kürzere Gesamtlänge, dadurch entsteht eine günstigere Einbaumöglichkeit, auch bei Nachrüstung in bestehende Maschinen.

[0011] Die Gestaltung der Achslagerung erleichtert den Ein- und Ausbau gegenüber bekannten Ausführungen.

[0012] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

[0013] Es zeigen:

Fig. 1

Einen Längsschnitt durch den linken Teil eines Zylinders in vertikaler Richtung in einer schematischen Darstellung;

Fig. 2

einen Teil eines Längsschnittes nach Fig. 1, jedoch in horizontaler Richtung.

[0014] Ein Zylinder 01, z. B. ein Gegendruckzylinder 01, insbesondere ein Presseur für einen Tiefdruck-Formzylinder, z. B. in einer Rotationsdruckmaschine, besteht aus einer Achse oder Träger 02 mit einem rotierbaren rohrförmigen Mantel 03, deren Achszapfen 04 in einer Lager- und Hebeeinrichtung 06 drehfest gelagert sind. Der zwischen den Achszapfen 04 befindliche Träger 02 kann mehrteilig ausgebildet sein und kann z. B. aus einer hohlzylinderförmigen Achse 07 mit einem größeren Durchmesser D und einem zwischen diesen Achsen 07 befindlichen Rohr 08 mit einem kleineren Durchmesser d bestehen.

[0015] Zwischen dem rotierbaren rohrförmigen Mantel 03 und dem feststehenden Träger 02 sind Wälzlager 09, z. B. Zylinderrollenlager 09 angeordnet. Das Rohr 08 ist dickwandig ausgebildet und weist am Umfang mehrere Bypässe 11 auf, die um die Silhouette des Innenringes 12 des Zylinderrollenlagers 09 herumführt sind und jeweils mit ihren Öffnungen an der Außenseite 13 des Rohres 08 münden.

[0016] Jedes Ende 14 des Mantels 03 ist mittels eines Wälzlagers 16, z. B. Rillenkugellagers 16 auf dem jeweiligen Achszapfen 04 des Trägers 02 gelagert. Zwischen Träger 02 und Mantel 03 ist jeweils eine Stelleinrichtung 17, z. B. ein Arbeitszylinder 17 angeordnet, dessen Stößel 18 jeweils in vertikaler radialer Richtung vom Träger 02 nach oben gegen einen Innenring 19 des Rillenkugellagers 16 wirkt.

[0017] Im Bereich jedes Ende 14 des Mantels 03 ist ein Walzlager 16 mit Stellantrieb 17 zur Veränderung des Abstandes in radialer Richtung zwischen Mantel 03 und Träger 02 angeordnet. Zwischen diesen Wälzlagern 16 mit Stellantrieb 17 sind ein oder mehrere, vorzugsweise zwei, Wälzlager 09 ohne Möglichkeit zur Veränderung des Abstandes in radialer Richtung zwischen Mantel 03 und Träger 02 angeordnet.

[0018] Der Innenring 19 jedes Rillenkugellagers 16 wird von einer Buchse 21 getragen. Der Außenring 22 des Rillenkugellagers 16 ist von einer konzentrisch angeordneten Buchse 23 umgeben.

[0019] Jeder Arbeitszylinder 17 weist eine Fluidzufuhr 24 auf, welche über eine Leitung 26, z. B. einen Hochdruckschlauch, Verschraubung 27 und weitere Leitungen mit einer nicht dargestellten Druckölquelle verbunden ist. Die beidendig angeordneten Arbeitszylinder 17 sind je nach Erforderung einzeln oder synchron betätigbar.

[0020] Der Mantel 03 weist auf seiner Außenfläche 28 einen nicht dargestellten elastischen Belag, z. B. aus Gummi auf.

[0021] Der rotierbare Mantel 03 des Gegendruckzylinders 01 kommt auf seiner Innenfläche 29 mit einem Fluid, z. B. Öl von einem Schmiermittel- und Kühlkreislauf 31 in Verbindung. Der Schmiermittel-Kühlkreislauf 31 erstreckt sich von einem ersten Fluideinlass oderauslass 32 im ersten hohlen Achszapfen 04 zu einem zweiten Fluideinlaß oder -auslaß im nicht dargestellten zweiten hohlen Achszapfen.

[0022] In Strömungsrichtung von links nach rechts verlaufen beiderseitig des Arbeitszylinders 17 Axialbohrungen 33 und nachfolgend im Achszapfen 04 Radialbohrungen 34 (Fig. 2). Weiterhin wird das Fluid in einen Raum zwischen dem Träger 02 mit dem Durchmesser D; d und der Innenfläche 29 des Mantels 03 geführt. Nachfolgend läuft das Fluid zu den Bypässen 11 und tritt durch die Auslässe in den Raum zwischen der Außenseite 13 des Rohres 08 mit dem Durchmesser d und der Innenfläche 29 des Mantels 03.

[0023] Hinter einer nachfolgenden vertikal verlaufenden Mittellinie 36 verläuft der Gegendruckzylinder 01 spiegelbildlich (Fig. 1), d. h., das Fluid gelangt zum Fluideinlass bzw. -auslass 32 im rechten Achszapfen 04 in umgekehrter Reihenfolge der vorgenannten Beschreibung.

[0024] Infolge dieses Fluiddurchlaufes werden die Wälzlager 09; 16 geschmiert und die Innenfläche 29 des Mantels 03 gekühlt. Der Schmiermittel- und Kühlkreislauf 31 wird mit einen Fluiddruck ab ca. zwei bar, insbesondere von ca. fünf bar betrieben. Der Durchsatz des Fluids beträgt mindestens 10l/min., vorzugsweise ca. 30 l/min. Die Eingangstemperatur des Fluids von ca. 18°C steigt infolge der Walkarbeit des elastischen Mantelbelages des Gegendruckzylinders 01 auf über 40°C Ausgangstemperatur. Das Fluid wird durch einen nicht dargestellten Schmiermittel-Kühlkreislauf auf die vorgenannte Eingangstemperatur heruntergekühlt.

[0025] Die Lager- und Hebeeinrichtung 06 besteht aus einem mittels Schraube 37 gesicherten und den Achszapfen 04 durchquerenden Lagerbolzen 38, welcher wiederum in höhenverstellbaren Hebearmen 39; 41 gelagert ist.

[0026] Der mehrteilige Träger 02 kann an nicht dargestellten Stellen zusammengeschraubt oder zusammengeschweißt sein.

[0027] Zwischen dem Außenumfang des Achszapfens 04 und Buchse 21 ist ein Dichtelement 42, z. B. ein Faltenbalg 42 angeordnet, um ein Austreiben des Fluids zu verhindern.

[0028] Durch eine Variierung des ausgeübten Biegedruckes der Arbeitszylinder 17 auf die Enden 14 des rohrförmigen Mantels 03, z. B. mit dem Druck zwischen 10 und 95 bar, kann eine Biegelinie für verschiedene Formzylinder mit verschiedenen Durchmessern eingestellt werden. So kann ein Druck von ca. 90 bar für Formzylinder mit einem geringem Umfang von ca. 800 mm vorgesehen sein und es kann ein Druck von ca. zehn bar ist für Formzylinder von ca. 1.700 mm Umfang vorgesehen sein.

[0029] Der Mantel 03 kann wahlweise z. B. aus Stahl oder Aluminium bestehen.

Bezugszeichenliste

[0030] 

01

Zylinder, Gegendruckzylinder

02

Träger (01)

03

Mantel, rohrförmig (01)

04

Achszapfen (02)

05

-

06

Lager-und Hebeeinrichtung (01)

07

Achse (02)

08

Rohr (02)

09

Wälzlager, Zylinderrollenlager (02)

10

-

11

Bypass

12

Innenring (09)

13

Außenseite (08)

14

Ende (03)

15

-

16

Wälzlager, Rillenkugellager (04)

17

Stelleinrichtung, Arbeitszylinder (07)

18

Stößel (17)

19

Innenring (16)

20

-

21

Buchse (19)

22

Außenring (16)

23

Buchse (22)

24

Fluidzufuhr (17)

25

-

26

Leitung

27

Verschraubung

28

Außenfläche (03)

29

Innenfläche (03)

30

-

31

Schmiermittel- und Kühlkreislauf

32

Fluideinlass, -auslass

33

Axialbohrung

34

Radialbohrung

35

-

36

Mittellinie (01)

37

Schraube (38)

38

Lagerbolzen (04)

39

Hebearm (01)

40

-

41

Hebearm (01)

42

Dichtelement, Faltenbalg (04)

D

Durchmesser (07)

d

Durchmesser (08)

Ansprüche

1. Zylinder (01) mit einem drehfesten Träger (02) und darauf mittels Wälzlager (09; 16) gelagertem rotierbaren Mantel (03), wobei zwischen Träger (02) und Mantel (03) mindestens ein erstes Wälzlager (16) mit einer zugeordneten Stelleinrichtung (17) zum Verändern des Abstandes in radialer Richtung zwischen Träger (02) und Mantel (03) angeordnet ist, und wobei mindestens ein zweites Wälzlager (09) den Abstand in radialer Richtung zwischen Träger (02) und Mantel (03) unveränderbar festlegend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Ende (14) des Mantels (03) mittels des Wälzlagers (16) mit Stelleinrichtung (17) auf den jeweiligen Achszapfen (04) des Trägers (02) gelagert ist, und dass zwischen den Wälzlagern (16) mit Stellantrieb mindestens das zweite Wälzlager (09) den Abstand in radialer Richtung zwischen Träger (02) und Mantel (03) unveränderbar festlegend angeordnet ist.

2. Zylinder (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Enden (14) des Mantels (03) jeweils mindestens ein Wälzlager (16) mit einer Stelleinrichtung (17) angeordnet ist.

3. Zylinder (01) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den an den Enden (14) angeordneten Wälzlagern (16) mit Stelleinrichtung (17) mindestens ein den Abstand unveränderbar festlegendes Wälzlager (09) vorgesehen ist.

4. Zylinder (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (16) als Rillenkugellager (16) ausgebildet ist.

5. Zylinder (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (17) als Arbeitszylinder (17) ausgebildet ist.

6. Zylinder (01) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitszylinder (17) mit einem Öldruck zwischen 10 und 95 bar beaufschlagbar ist.

7. Zylinder (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der rotierbare Mantel (03) auf seiner Außenfläche (28) einen elastischen Belag aufweist.

8. Zylinder (01) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der rotierbare Mantel (03) an seiner Innenfläche (29) mit einem Fluid eines gemeinsamen Schmiermittel- und Kühlkreislaufes (31) in Verbindung steht.

9. Zylinder (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen Mantel (03) und Träger (02) angeordneten Wälzlager (16; 09) mit einem Fluid eines gemeinsamen Schmiermittel- und Kühlkreislaufes (31) in Verbindung stehen.

10. Zylinder (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (02) endseitig einen Fluideinlaß (32) und einen Fluidauslaß (32) aufweist, zwischen welchen zumindest eine Durchflussmenge von zehn Liter Fluid/min. förderbar ist.

11. Zylinder (01) nach den Ansprüchen 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das den Fluidauslaß (32) verlassende Fluid auf eine niedrigere Zuführtemperatur herabkühlbar ist.

12. Zylinder (01) nach den Ansprüchen 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluiddruck des Schmiermittel- und Kühlkreislaufes (31) zumindest zwei bar beträgt.

13. Zylinder (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (17) gegen einen Innenring (19) des Wälzlagers (16) wirkend angeordnet ist.

14. Zylinder (01) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (19) des Wälzlagers (16) von einer Buchse (21) getragen wird.

15. Zylinder (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (22) des Wälzlagers (16) von einer konzentrisch angeordneten Buchse (23) umgeben ist.

16. Zylinder (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (01) als Gegendruckzylinder (01) ausgebildet ist.

17. Zylinder (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Achszapfen (04) des Trägers (02) jeweils in einer Lager- und Hebeeinrichtung (06) angeordnet sind.

18. Zylinder (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlager (16) mit Stelleinrichtung (17) zwischen den Lager- und Hebeeinrichtungen (06) angeordnet sind.

19. Zylinder (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlager (16) mit Stelleinrichtung (17) innerhalb des Mantels (03) angeordnet sind.

Claims

1. A cylinder (01) with a rotationally fixed support (02) and a rotatable casing (03) mounted on the latter by means of roller bearings (09; 16), wherein at least one first roller bearing (16) with an associated setting device (17) for altering the distance in the radial direction between the support (02) and the casing (03) is arranged between the support (02) and the casing (03), and wherein at least one second roller bearing (09) is provided so as to fix the distance in the radial direction between the support (02) and the casing (03) in an unchangeable manner, characterized in that each end (14) of the casing (03) is mounted on the respective axle pin (04) of the support (02) by means of the roller bearing (16) with the setting device (17), and at least the second roller bearing (09) is arranged between the roller bearings (16) with the setting drive so as to fix the distance in the radial direction between the support (02) and the casing (03) in an unchangeable manner.

2. A cylinder (01) according to Claim 1, characterized in that at least one first roller bearing (16) with a setting device (17) is arranged in each case at the two ends (14) of the casing (03).

3. A cylinder (01) according to Claim 2, characterized in that at least one roller bearing (09) fixing the distance in an unchangeable manner is provided between the roller bearings (16) arranged at the ends (14).

4. A cylinder (01) according to Claim 1, characterized in that the roller bearing (16) is constructed in the form of a deep-groove ball bearing (16).

5. A cylinder (01) according to Claim 1, characterized in that the setting device (17) is constructed in the form of a working cylinder (17).

6. A cylinder (01) according to Claim 5, characterized in that the working cylinder (17) is capable of being acted upon with an oil pressure of between 10 and 95 bar.

7. A cylinder (01) according to Claim 1, characterized in that the rotatable casing (03) has a resilient covering on its outer face (28).

8. A cylinder (01) according to Claim 7, characterized in that the rotatable casing (03) is connected on its inner face (29) to a fluid of a common lubricant and cooling circuit (31).

9. A cylinder (01) according to Claim 1, characterized in that the roller bearings (16; 09) arranged between the casing (03) and the support (02) are connected to a fluid of a common lubricant and cooling circuit (31).

10. A cylinder (01) according to Claim 1, characterized in that at the ends the support (02) has a fluid inlet (32) and a fluid outlet (32), between which it is possible for at least a through-flow quantity of 10 litres fluid/min to be conveyed.

11. A cylinder (01) according to Claims 8, 9 or 10, characterized in that the fluid leaving the fluid outlet (32) is capable of being cooled down to a lower supply temperature.

12. A cylinder (01) according to Claims 8 or 9, characterized in that the fluid pressure of the lubricant and cooling circuit (31) amounts to at least 2 bar.

13. A cylinder (01) according to Claim 1, characterized in that the setting device (17) is arranged so as to act against an inner ring (19) of the roller bearing (16).

14. A cylinder (01) according to Claim 13, characterized in that the inner ring (19) of the roller bearing (16) is carried by a bush (21).

15. A cylinder (01) according to Claim 1, characterized in that the outer ring (22) of the roller bearing (16) is surrounded by a bush (23) arranged in a concentric manner.

16. A cylinder (01) according to Claim 1, characterized in that the cylinder (01) is constructed in the form of a counter-impression cylinder (01).

17. A cylinder (01) according to Claim 1, characterized in that axle pins (04) of the support (02) are arranged in each case in a mounting and lifting device (06).

18. A cylinder (01) according to Claim 1, characterized in that the roller bearings (16) with the setting device (17) are arranged between the mounting and lifting devices (06).

19. A cylinder (01) according to Claim 1, characterized in that the roller bearings (16) with the setting device (17) are arranged inside the casing (03).

Revendications

1. Cylindre (01) avec un support (02) assujetti en rotation et une enveloppe (03) susceptible de tourner sur lui, montée en palier à l'aide de paliers à roulement (09 ; 16), où entre le support (02) et l'enveloppe (03) est disposé au moins un premier palier à roulement (16) avec un dispositif de réglage (17) associé pour modifier l'espacement en direction radiale entre le support (02) et l'enveloppe (03), et où au moins un deuxième palier à roulement (09) est disposé en fixant de façon non modifiable l'espacement en direction radiale entre le support (02) et l'enveloppe (03), caractérisé en ce que chaque extrémité (14) de l'enveloppe (03) est montée au moyen du palier à roulement (16) muni du dispositif de réglage (17), sur le tourillon d'axe (04) respectif du support (02), et en ce qu'entre les palier à roulement (16) munis de l'entraînement de réglage, au moins le deuxième palier à roulement (09) est disposé en fixant de façon non modifiable l'espacement en direction radiale entre le support (02) et l'enveloppe (03).

2. Cylindre (01) selon la revendication 1, caractérisé en ce que sur chacune des deux extrémités (14) de l'enveloppe (03) est disposé au moins un palier à roulement (16) muni d'un dispositif de réglage (17).

3. Cylindre (01) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'entre les paliers à roulement (16), disposés sur les extrémités (14) et munis d'un dispositif de réglage (17), est prévu au moins un palier à roulement (09), fixant de façon non modifiable l'espacement.

4. Cylindre (01) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le palier à roulement (16) est réalisé sous la forme de roulement à billes rainuré (16).

5. Cylindre (01) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de réglage (17) est réalisé sous la forme de vérin de travail (17).

6. Cylindre (01) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le vérin de travail (17) est susceptible d'être sollicité avec une pression d'huile comprise dans une fourchette entre 10 et 95 bar.

7. Cylindre (01) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe (03) susceptible de tourner présente un revêtement élastique sur sa surface extérieure (28).

8. Cylindre (01) selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'enveloppe (03) susceptible de tourner est reliée, sur sa surface intérieure (29), à un fluide d'un circuit de lubrification et de refroidissement (31) commun.

9. Cylindre (01) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les paliers à roulement (16 ; 09) disposés entre l'enveloppe (03) et le support (02) sont reliés à un fluide d'un circuit de lubrification et de refroidissement (31) commun.

10. Cylindre (01) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (02) présente, côté extrémité, une entrée de fluide (32) et une sortie de fluide (32), entre lesquelles peut être pompé au moins un débit de dix litres de fluide/min.

11. Cylindre (01) selon la revendication 8, 9 ou 10, caractérisé en ce que le fluide quittant la sortie de fluide (32) est susceptible d'être refroidi à une température d'alimentation plus faible.

12. Cylindre (01) selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la pression de fluide du circuit de lubrification et de refroidissement (31) est au moins de deux bar.

13. Cylindre (01) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de réglage (17) est disposé en agissant contre une bague intérieure (19) du palier à roulement (16).

14. Cylindre (01) selon la revendication 13, caractérisé en ce que la bague intérieure (19) du palier à roulement (16) est portée par une douille (21).

15. Cylindre (01) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague extérieure (22) du palier à roulement (16) est entourée par une douille (23) disposée concentriquement.

16. Cylindre (01) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cylindre (01) est réalisé sous la forme de cylindre à contre-pression (01).

17. Cylindre (01) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tourillons d'axe (04) du support (02) sont chacun exposé dans un dispositif de tourillonnement et de levage (06).

18. Cylindre (01) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les paliers à roulement (16) avec un dispositif de réglage (17) sont disposés entre les dispositifs de tourillonnement et de levage (06).

19. Cylindre (01) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les paliers à roulement (16) munis du dispositif de réglage (17) sont disposés à l'intérieur de l'enveloppe (03).

Zeichnung