Vorrichtung zum Wechseln von Druckzylinderhülsen in Druckmaschinen

Abstract

 Vorrichtung zum Wechseln von Druckzylinderhülsen (10) in Druckmaschinen mit:

• zwei Lagerböcken (20), die zur drehbaren Abstützung der Druckzylinderhülse während des Betriebs der Druckmaschine dienen,
• einer axial durch die Druckzylinderhülse verlaufenden Welle (12) und
• einer an einem Ende der Welle (12) außerhalb des dortigen Lagerbockes (20) angeordneten Hubvorrichtung (38), mit der die Welle festklemmbar und mitsamt der Druckzylinderhülse (10) frei auskragend anhebbar ist, so daß die Druckzylinderhülse von den Lagerböcken (20) freikommt und axial von der Welle (12) abgezogen werden kann,

dadurch gekennzeichnet, daß die Druckzylinderhülse (10) mit starr an ihren beiden Enden angebrachten hohlen Lagerzapfen (16) versehen ist, die während des Betriebs der Druckmaschine in den Lagerböcken (20) gelagert sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wechseln von Druckzylinderhülsen in Druckmaschinen, mit:

• zwei Lagerböcken, die zur drehbaren Abstützung der Druckzylinderhülse während des Betriebs der Druckmaschine dienen,
• einer axial durch die Druckzylinderhülse verlaufenden Welle und
• einer an einem Ende der Welle, außerhalb des dortigen Lagerbockes angeordneten Hubvorrichtung, mit der die Welle mitsamt der Druckzylinderhülse frei auskragend anhebbar ist, so daß die Druckzylinderhülse von den Lagerböcken freikommt und axial von der Welle abgezogen werden kann.

[0002] Aus der Praxis sind Vorrichtungen dieser Art bekannt, die bei Druckmaschinen mit einem sogenannten Sleeve-System eingesetzt werden. Bei diesem System weist der Druckzylinder eine auswechselbare hohlzylindrische Hülse aus Kunststoff (das Sleeve) auf, auf deren äußerer Umfangsfläche die Klischees angebracht werden. Der Innendurchmesser der Hülse ist an den Außendurchmesser der Welle angepaßt, so daß die Hülse in Axialrichtung paßgenau auf die Welle aufgeschoben werden kann. Der Außendurchmesser der Hülse ist durch die jeweils gewünschte Drucklänge bestimmt. Durch Auswechseln der Hülse kann die Druckmaschine für unterschiedliche Drucklängen eingerichtet werden.

[0003] Die Welle ist an den beiden aus der Hülse herausragenden Enden mit im Durchmesser reduzierten Lagerabschnitten versehen, die in den Lagerböcken gelagert sind. Die Hülse stützt sich somit nur mittelbar über die Welle auf den Lagerböcken ab.

[0004] Diese Konstruktion hat den Nachteil, daß nich nur eine präzise Lagerung der Welle in den Lagerböcken, sondern auch ein präziser Sitz der Hülse auf der Welle gewährleistet sein muß wenn eine einwandfreie Druckqualität erreicht werden soll. Außerdem muß der Außendurchmesser der auf der Welle sitzenden Lager stets kleiner sein als der Innendurchmesser der Hülse, damit sich die Hülse axial von der Welle abziehen laßt. Für die Lagerung der Welle steht deshalb nur ein begrenzter Durchmesserbereich zur Verfügung.

[0005] Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Hülsen für größere Drucklängen eine relativ große Wanddicke aufweisen müssen, wodurch die Hülsen ein relativ großes Gewicht erhalten und die maßhaltige Fertigung der Hülsen erschwert wird.

[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine stabile Lagerung von Druckzylinderhülsen mit in weitem Bereich variierenden Außendurchmessern und eine einfache Auswechslung dieser Hülsen ermöglicht.

[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckzylinderhülse mit starr an ihren beiden Enden angebrachten hohlen Lagerzapfen versehen ist, die während des Betriebs der Druckmaschine in den Lagerböcken gelagert sind.

[0008] Erfindungsgemäß sitzen somit die Lagerstellen direkt an den Lagerzapfen der Hülse. Dies hat den Vorteil, daß die Welle keine Funktion als Zwischenglied bei der drehbaren Abstützung der Hülse während des Betriebs der Druckmaschine hat und folglich ein etwaiges Spiel zwischen der Welle und der Hülse die Qualität der Lagerung nicht mehr beeinträchtigen kann.

[0009] Der Durchmesser der Lager kann unabhängig vom Außendurchmesser der Hülse im Hinblick auf die Stabilitätsanforderungen gewählt werden. Die Lager können folglich so dimensioniert werden, daß auch die für große Drucklängen vorgesehenen Hülsen, die einen relativ großen Außendurchmesser besitzen und entsprechend schwer sind, stabil gelagert werden können, während andererseits für kleinere Drucklängen der Außendurchmesser der Hülse nach Bedarf - ggf. auch unter den Lagerdurchmesser - verringert werden kann.

[0010] Die Welle braucht nur noch im Hinblick darauf dimensioniert zu werden, daß sie die beim Ausheben der Hülse aus den Lagerböcken auftretenden Biegemomente aufnehmen kann. Diese Biegemomente werden zudem dadurch verringert, daß die Hülse selbst aufgrund der starren Anordnung der Lagerzapfen eine hohe Eigensteifheit besitzt und um die Länge der beiden Lagerzapfen verlängert ist, so daß sie bis dicht an das in der Hubvorrichtung eingespannte Ende der Welle heranreichen kann.

[0011] Während beim Stand der Technik die Hülse spielfrei auf der Welle sitzt und folglich die Einspannung der Welle in der Hubvorrichtung während des Betriebs der Druckmaschine gelöst werden muß, damit sich die Welle mit der Hülse mitdrehen kann, ist bei der erfindungsgemäßen Lösung auch eine Bauweise möglich, bei der während des Betriebs der Druckmaschine die Welle drehfest gehalten wird und zwischen der Hülse und der Welle ein ausreichendes Spiel besteht, so daß sich die in den Lagerböcken gelagerte Hülse ohne zu schleifen auf der starren Welle drehen kann.

[0012] Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0013] In einer speziellen Ausführungsform ist die Welle drehfest, jedoch axial beweglich in der Hubvorrichtung gehalten, und der Außendurchmesser der Welle nimmt zum freien Ende hin stufenweise ab. Der Innendurchmesser der Hülse nimmt ebenfalls stufenweise zu dem Ende hin ab, das dem freien Ende der Welle entspricht. Während des Betriebs der Druckmaschine ist die Welle axial zurückgezogen, so daß zwischen der Welle und der Hülse auf ganzer Länge ein ausreichendes Spiel besteht, das eine freie Drehung der Hülse gestattet. Wenn die Hülse gewechselt werden soll, wird die Welle axial ausgefahren, so daß die Wellenabschnitte mit dem größeren Durchmesser paßgenau in die entsprechenden Abschnitte der Bohrung der Hülse eintreten. In diesen Zustand ist somit die Hülse weitgehend spielfrei auf der Welle gehalten, so daß sie mit Hilfe der Hubvorrichtung und der Welle sicher angehoben werden kann. Diese Konstruktion hat den Vorteil, daß die Welle im Verhältnis zum Innendurchmesser der Hülse auf dem größten Teil ihrer Länge einen relativ großen Außendurchmesser und somit eine entsprechend hohe Biegesteifheit aufweisen kann. Der Außendurchmesser ist dabei gerade an dem Ende der Welle am größten, das in die Hubvorrichtung eingespannt ist und die größten Biegemomente aufzunehmen hat.

[0014] Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

[0015] Es zeigen:

Fig. 1 bis 3

schematische Längsschnitte durch eine Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in drei unterschiedlichen Stellungen vor und während des Hülsenwechsels; und

Fig. 4 bis 6

Darstellungen analog zu Figuren 1 bis 3, jedoch für ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

[0016] Figuren 1 bis 3 zeigen jeweils im Längsschnitt eine vorzugsweise aus Metall bestehende Druckzylinderhülse, im folgenden kurz als "Hülse 10" bezeichnet, die auswechselbar auf einer Welle 12 angeordnet ist. Der mittlere Abschnitt der Hülse 10 ist als hohlzylindrische Trommel 14 ausgebildet, deren äußere Umfangsfläche zum Aufspannen von nicht gezeigten Druckklischees dient. An die Trommel 14 schließt sich an jedem Ende koaxial ein hohler Lagerzapfen 16 an, der fest mit der betreffenden Stirnwand der Trommel 14 verbunden ist. Auf jedem Lagerzapfen 16 sitzt ein Wälzlager 18, das in einem gestellfester Lagerbock 20 gehalten ist. In Figur 1 ist auf dem Lagerbock 20 jeweils ein Lagerdeckel 22 fixiert, so daß das Wälzlager 18 fest umschlossen und in Position gehalten wird.

[0017] An einem Ende der Hülse 10 (rechts in der Zeichnung weist der Lagerzapfen 16 einen rohrförmigen Fortsatz 24 mit verringertem Durchmesser auf. Auf diesem Fortsatz ist drehfest ein Zahnrad 26 befestigt, das mit einem nicht gezeigten Antriebszahnrad der Druckmaschine kämmt.

[0018] Die rechte Seite in der Zeichnung, auf der sich das Zahnrad 26 befindet, soll im folgenden als Antriebseite bezeichnet werden, während die entgegengesetzte Seite als Steuerseite bezeichnet werden soll.

[0019] Der Innendurchmesser der Hülse 10 nimmt von der Trommel 14 zu den Lagerzapfen 16 und weiter zu dem Fortsatz 24 hin stufenweise ab. Auf der Steuerseite ist in dem Lagerzapfen 16 am freien Ende eine Ausdrehung 28 vorgesehen.

[0020] Die Welle 12 besitzt einen Hauptabschnitt 30, der sich in Figur 1 mit geringem Spiel durch den steuerseitigen Lagerzapfen 16 erstreckt und an den sich am freien Ende über einen Konus 32 ein Endabschnitt 34 mit kleinerem Durchmesser anschließt. Der Endabschnitt 34 ist seinerseits am freien Ende mit einem Konus versehen. Am entgegengesetzten Ende schließt sich an den Hauptabschnitt 30 über einen kurzen Konus ein Basisabschnitt 36 mit größerem Durchmesser an, der sich durch eine Hubvorrichtung 38 erstreckt und am freien Ende mit einem Axialantrieb 40 verbunden ist.

[0021] Figur 1 zeigt den Zustand während des Betriebs der Druckmaschine, in dem die Hülse 10 über das Zahnrad 26 angetrieben wird, während die Welle 12 drehfest in der Hubvorrichtung 38 gehalten ist und die Hülse 10 an keiner Stelle berührt. Wenn bei stillstehender Druckmaschine (oder zumindest bei Stillstand des zu der Hülse 10 gehörenden Druckwerks) die Hülse 10 einschließlich des Zahnrades 26 ausgewechselt werden soll, so werden zunächst die Lagerdeckel 22 entfernt, so daß die Lagerböcke 20 nach oben offen sind. Danach wird der Axialantrieb 40 betätigt, um die Welle 12 waagerecht in Richtung auf die Antriebsseite auszufahren. Dabei kommt der Endabschnitt 34 der Welle mit der Bohrung des rohrförmigen Fortsatzes 24 in Paßeingriff, der Hauptabschnitt 30 der Welle kommt mit der Bohrung des antriebsseitigen Lagerzapfens 16 in Paßeingriff, und der Basisabschnitt 36 der Welle kommt mit der Ausdrehung 28 des anderen Lagerzapfens in Paßeingriff, wie in Figur 2 gezeigt ist. Bei diesem Vorgang dienen die jeweiligen Konusflächen der Welle 12 als Einführungsschrägen.

[0022] Anschließend wird der Basisabschnitt 36 der Welle mit Hilfe einer Klemmbacke 42 der Hubvorrichtung 38 geklemmt und fest eingespannt, und die auf diese Weise festgehaltene Welle 12 wird zusammen mit der Hülse 10 mit Hilfe der Hubvorrichtung 38 in die in Figur 2 gezeigte Position angehoben. Die Lagerzapfen 16 mit den Wälzlagern 18 werden dabei aus den Lagerböcken 20 herausgehoben, so daß sich die Hülse 10 insgesamt frei auskragend oberhalb der Lagerböcke 20 befindet. In diesem Zustand kann dann die Einheit aus Hülse 10, Zahnrad 26 und Wälzlagern 18 axial zur Antriebsseite von der Welle 12 abgezogen werden, wie in Figur 3 gezeigt ist.

[0023] Danach kann eine andere Hülse 10, die sich von der entfernten Hülse nur hinsichtlich des Außendurchmessers der Trommel 14 unterscheidet, installiert werden, indem die oben beschriebenen Vorgänge in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen werden. Dabei wird ein positionsgerechtes einsetzen der Lager 18 in die Lagerböcke 20 dadurch derleichtert, daß die Hülse beim Absenken der Hubvorrichtung spielfrei auf der Welle 12 gehalten ist (wie in Figur 2).

[0024] Die oben beschriebene Vorrichtung hat den Vorteil, daß die Welle 12 sich auch bei laufender Druckmaschine nicht mit der Hülse 10 mitdreht, was eine einfachere Fixierung des Basisabschnitts 36 in der Hubvorrichtung 38 sowie eine einfache Koppelung der Welle mit dem Axialantrieb 40 ermöglicht. Anstelle der Klemmbacke 42 kann deshalb in der Hubvorrichtung auch ein permanent wirksame Axialführung für die Welle vorgesehen sein.

[0025] Während der Phasen, in denen die Hülse 10 von den Lagerböcken 20 abgehoben ist, stehen beide Lagerzapfen 16 fest mit der Welle 12 in Eingriff, so daß die Eigensteifheit der Hülse mit zur Stabilisierung der Welle 12 beiträgt und die aufgrund des Gewichts der Hülse auf die nur einseitig eingespannte Welle 12 wirkenden Biegekräfte besser aufgenommen werden können. Diese Biegekräfte treten vornehmlich in dem Basisabschnitt 36 der Welle auf, die bei dieser Konstruktion den größten Durchmesser hat.

[0026] In einer modifizierten Ausführungsform ist es auch möglich, den Außendurchmesser der Welle 12 zumindest in den innerhalb der Hülse 10 liegenden Abschnitten so zu verringern, daß er kleiner ist als der kleinste Innendurchmesser der Hülse, so daß während des Betriebs der Druckmaschine (in dem Zustand entsprechend Figur 1) überall ein ausreichender Ringspalt zwischen der Welle 12 und der Hülse 10 besteht und die in den Lagerböcken 20 gelagerte Hülse sich frei drehen kann. In diesem Fall kann auf den Axialantrieb 40 verzichtet werden. Wenn die Hülse mit Hilfe des Hub- und Klemmechanismus 38 und der Welle 12 angehoben wird, stößt nach einem kurzen Hubweg der obere Scheitel der Welle am Innenumfang der Hülse an, so daß bei der weiteren Aufwärtsbewegung der Hülse nach oben mitgenommen wird.

[0027] Figuren 4 bis 6 zeigen eine weitere Ausführungsform, bei der sich die Welle 12 während des Betriebs der Druckmaschine (in dem Zustand gemäß Figur 4) mit der Hülse 10 mitdreht. Der steuerseitige Lagerzapfen 16 ist bei dieser Ausführungsform verlängert und weist darüber hinaus noch einen rohrförmigen Fortsatz 44 mit kleinerem Durchmesser auf. Die Hülse 10 sitzt in diesem Fall mit ihren Lagerzapfen 16 im wesentlichen spielfrei, jedoch axial verschiebbar auf der Welle 12. Die Welle 12 weist in dem durch die Hubvorrichtung 38 verlaufenden Bereich anstelle des Basisabschnitts 36 eine Buchse 46 auf, die mit dem Hauptabschnitt 30 der Welle einen zur Antriebsseite offenen Ringspalt 48 bildet (Figur 6). Die Klemmbacke 42 der Hubvorrichtung greift während des Hubvorgangs (Figur 5) am äußeren Umfang der Buchse 46 an. Ein Endabschnitt der Buchse 46 liegt paßgenau am Umfang der Welle 12 an, so daß die auf die Welle 12 wirkenden Gewichtskräfte auf die Buchse 48 übertragen und dann von dem Klemmechanismus aufgenommen werden können.

[0028] In den in Figuren 4 und 5 gezeigten Zuständen greift der rohrförmige Fortsatz 44 des steuerseitigen Lagerzapfens 16 in den Ringspalt 48 zwischen der Buchse 46 und dem Hauptabschnitt 30 der Welle 12 ein, so daß eine biegesteife Verbindung zwischen der Hülse der Welle und der Buchse geschaffen wird.

[0029] Wenn die Hülse 10 ausgewechselt werden soll, werden in diesem Fall nur die Lagerdeckel 22 entfernt, und die Buchse 46 wird mit der Klemmbacke 42 eingespannt, ohne daß eine Axialbewegung der Welle 12 erfolgt. Anschließend wird die Welle 12 zusammen mit der Hülse 10 mit Hilfe des Hub- und Klemmechanismus 38 angehoben (Figur 5), und die Hülse 10 wird axial von der Welle 12 abgezogen (Figur 6). Beim Installieren einer neuen Hülse werden die oben beschriebenen Schritte in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen. Dabei wird in der letzten Phase die Hubvorrichtung 38 so weit geöffnet bzw. abgesenkt, daß sich die Welle 12 und die Buchse 46 mit der Hülse 10 mitdrehen können.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Wechseln von Druckzylinderhülsen (10) in Druckmaschinen mit:

- zwei Lagerböcken (20), die zur drehbaren Abstützung der Druckzylinderhülse während des Betriebs der Druckmaschine dienen,

- einer axial durch die Druckzylinderhülse verlaufenden Welle (12) und

- einer an einem Ende der Welle (12) außerhalb des dortigen Lagerbockes (20) angeordneten Hubvorrichtung (38), mit der die Welle mitsamt der Druckzylinderhülse (10) frei auskragend anhebbar ist, so daß die Druckzylinderhülse von den Lagerböcken (20) freikommt und axial von der Welle (12) abgezogen werden kann,

dadurch gekennzeichnet, daß die Druckzylinderhülse (10) mit starr an ihren beiden Enden angebrachten hohlen Lagerzapfen (16) versehen ist, die während des Betriebs der Druckmaschine in den Lagerböcken (20) gelagert sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Druckzylinderhülse (10) und der Welle (12) während des Betriebs der Druckmaschine ein solches Radialspiel besteht, daß die in den Lagerböcken gelagerte Druckzylinderhülse bei feststehender Welle (12) frei drehbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (12) mittels eines Axialantriebs (40) relativ zu den Lagerböcken (20) in Axialrichtung zwischen einer Betriebsposition und einer Aushebeposition verstellbar ist, daß die Druckzylinderhülse (10) Abschnitte mit unterschiedlichen Innendurchmessern und die Welle (12) Abschnitte (30, 34, 36) mit unterschiedlichen Außendurchmessern aufweist und daß in der Aushebeposition die Abschnitte (30, 34, 36) der Welle jeweils in Abschnitten der Druckzylinderhülse (10) liegen, deren Innendurchmesser gleich dem Außendurchmesser des betreffenden Wellenabschnitts ist, während in der Betriebsposition die Abschnitte (30, 34, 36) der Welle (12) ganz in Abschnitten der Druckzylinderhülse (10) liegen, die einen größeren Innendurchmesser haben.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Welle (12) von dem in der Hubvorrichtung (38) gehaltenen Ende zum entgegengesetzten Ende hin abnimmt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (12) während des Betriebs der Druckmaschine mitdrehbar in der in den Lagerböcken (20) gelagerten Druckzylinderhülse (10) gehalten und in der Hubvorrichtung (38) frei drehbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Ende der Welle (12) eine Buchse (46) starr befestigt ist, an deren Außenumfang die Hubvorrichtung (38) angreift und die mit der Welle einen zum entgegengesetzten Ende der Welle offenen Ringspalt (48) bildet, in den ein rohrförmiger Fortsatz (44) eines Lagerzapfens (16) der Druckzylinderhülse (10) eingreift.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerzapfen (16) der Druckzylinderhülse (10) jeweils ein Wälzlager (18) tragen, das beim Wechsel der Druckzylinderhülse (10) zusammen mit der Druckzylinderhülse aus dem betreffenden Lagerbock (20) aushebbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zum Drehantrieb der Druckzylinderhülse (10) dienendes Zahnrad (26) drehfest auf der Druckzylinderhülse montiert ist und mit dieser eine auswechselbare Einheit bildet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerzapfen (16) an dem Ende der Druckzylinderhülse (10), das der Hubvorrichtung (38) entgegengesetzt ist, einen axial zum freien Ende hin vorspringenden rohrförmigen Fortsatz (24) aufweist, der das Zahnrad (26) trägt.

Zeichnung