[0001] Die Erfindung betrifft eine Walzenanordnung für eine Farbauftragsmaschine, insbesondere
für eine Druckmaschine, umfassend eine Walze mit beidseitigen Lagerzapfen, insbesondere
zur Aufnahme der Walze in einer maschinenseitigen Lagerung. Die Erfindung betrifft
weiterhin eine Walze und ein Verbindungselement für eine Walze.
[0002] Farbauftragsmaschinen, insbesondere Druckmaschinen und Lackiermaschinen zur Bedruckung
oder Lackierung von Bedruckstoffen werden seit vielen Jahren industriell eingesetzt.
Da der Gegenstand der Erfindung insbesondere sowohl in Druckmaschinen als auch in
Lackiermaschinen einsetzbar ist, beziehen sich alle nachfolgenden Beschreibungen auf
Farbauftragsmaschinen jeglicher allgemeiner Art und bevorzugt sowohl auf Druckmaschinen
als auch auf Lackiermaschinen ohne Beschränkung der Allgemeinheit.
[0003] Eine Art unter den Begriff der Farbauftragsmaschinen fallenden Druckmaschinen arbeitet
dabei nach einem der bekannten Rotationsdruckprinzipien, wie beispielsweise einem
Flexodruck, Offsetdruck, Hochdruck, Tiefdruck etc., bei welchem die Druckvorlage des
zu druckenden Bildes in einer Mantelfläche eines oder mehrerer Druckzylinder eingebracht
ist oder als Druckplatte auf die Mantelfläche eines Druckzylinders aufgespannt ist,
und während des Druckprozesses über eine Abrollung des Druckzylinders über seine Mantelfläche
das Druckbild entweder direkt oder über nachgeschaltete Übertragungszylinder auf den
Bedruckstoff übertragen wird.
[0004] Hierzu wird die sich auf dem Druckzylinder befindliche Druckvorlage mit einer oder
auch mehreren Farbwalzen so eingefärbt, dass bei jeder Umdrehung des Druckzylinders
eine gleichmäßige Einfärbung der farbübertragenden Bereiche der Druckvorlage über
das gesamte Druckbild erfolgt, wodurch gewährleistet ist, dass sich eine im wesentlichen
konstante Druckqualität auf dem Bedruckstoff ergibt.
[0005] Wichtig für eine konstante Druckqualität ist dabei, dass über das Farbwerk unabhängig
von der Druckgeschwindigkeit stets die gleiche Menge an Druckfarbe als homogener Farbfilm
auf einer farbgebenden Walze bereit gestellt wird, von welcher die Druckfarbe über
die Druckvorlage auf den Bedruckstoff transportiert wird. Um einen solchen Farbfilm
zu erzeugen ist es üblich, beispielsweise mittels einer Rasterwalze eine bestimmte
Menge an Druckfarbe aus einer Farbkammer zu entnehmen, indem die Rasterwalze mit ihrer
Mantelfläche teilweise in die sich in der Farbkammer befindliche Druckfarbe eintaucht
und bei einer Rotation der Rasterwalze um ihre Achse eine bestimmte Menge an Druckfarbe
aus der Farbkammer heraus befördert wird.
[0006] Darüber hinaus hängt ganz allgemein eine tatsächlich erzielbare Qualität des Farbauftrags
in einer Farbauftragsmaschine entscheidend von den rheologischen Eigenschaften der
Farbe ab, welche sich mit der Verarbeitungstemperatur signifikant ändern können.
[0007] So hängt beispielsweise die tatsächlich übertragene Farbmenge von der Rasterwalze
auf eine nachfolgende Farbwalze entscheidend von der Viskosität und dem Benetzungsverhalten
der Farbe zu den jeweiligen Oberflächen ab, wobei beide Parameter - Viskosität und
Benetzungsverhalten und/oder Oberflächenspannung ihrerseits von der Temperatur abhängen.
[0008] Dieses Verhalten zeigt sich insbesondere bei dem bildhaften Farbübertragungsverhalten
von Druckplatten, bei welchen es - wie dem Fachmann bekannt ist - ab einer bestimmten
Arbeitstemperatur zu einem unerwünschten "Tonen" kommt. Bei diesem unerwünschten Effekt
beginnen zusätzliche zu den gewünschten farbübertragenden bildhaften Bereichen der
Druckplatte auch andere, nicht zur gewünschten Bildinformation gehörenden Bereiche
der Druckplatte die Druckfarbe zu übertragen, was zu verschlechterten und / oder nicht
akzeptablen Druckqualitäten führt.
[0009] Es ist daher üblich, Walzen in Farbauftragsmaschinen, z.B. Rasterwalzen und / oder
Druckwalzen und / oder Farbübertragungswalzen temperiert zu betreiben, indem diese
Walzen beispielsweise mit einer Kühleinrichtung versehen werden. Hierzu ist beispielsweise
die jeweilige Walze als Hohlzylinder ausgeführt, welcher ganz oder zumindest teilweise
von einer Temperierflüssigkeit, insbesondere Kühlflüssigkeit durchflossen wird, wodurch
die Walzenmantelfläche auf einer mehr oder weniger konstanten Temperatur gehalten
werden kann.
[0010] Dadurch, dass diese Walzen drehbar in einem Gestell einer Farbauftragsmaschine gelagert
sind werden zum Zuführen und Abführen der Kühlflüssigkeit entsprechende drehbar arbeitenden
Verbindungselemente an die Lagerzapfen der Walzen angeflanscht. Solche Verbindungselemente
werden beispielsweise von der Firma Deublin in unterschiedlichen Ausführungen angeboten.
[0011] Nachteilig hierbei ist, dass bei einem Austausch einer solchen Walze diese FlanschVerbindung
mechanisch mittels Werkzeug gelöst werden muss und zudem die in der Walze vorhandene
Kühlflüssigkeit zuvor abgelassen werden muss, um ein unkontrolliertes Auslaufen von
Kühlflüssigkeit aus der Walze beim Walzenaustausch zu vermeiden. Ein solcher Vorgang
ist zeitaufwändig und nicht unproblematisch, da hierbei stets die Gefahr einer Fehlbedienung
besteht.
[0012] Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Walzenanordnung mit einer temperierbaren Walze,
insbesondere Druckwalze zu schaffen, mit welcher es möglich ist, unproblematisch und
in einfacher Weise und innerhalb kürzester Zeit einen Wechsel durchzuführen. Aufgabe
der Erfindung ist es weiterhin, eine Walze und ein Verbindungselement zwischen einer
drehbar gelagerten Walze, insbesondere Druckwalze und einem ortsfesten Gestell zu
schaffen, welches wenigstens eine Zu- und/oder wenigstens eine Ableitung z.B. für
ein Fluid, wie z.B. Flüssigkeiten und / oder Luft (Gas) und / oder elektrischen Strom
aufweist und welches eine drehbare Verbindung zwischen einer drehbar gelagerten Walze,
insbesondere Druckwalze und einem ortsfesten Gestell einer Farbauftragsmaschine darstellt.
[0013] Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass wenigstens ein Lagerzapfen
der Walze einer erfindungsgemäßen Walzenanordnung, der in einer maschinenseitigen
gestellfesten Lagerung gelagert ist, ein Steckelement aufweist, über dessen wenigstens
einen Steckkontakt an die Walze ein Fluid und/oder Strom zuführbar und/oder abführbar
ist und dass ein Verbindungselement vorgesehen ist, an dessen einem Ende ein mit dem
Steckelement der Walze drehfest zusammensteckbares korrespondierendes Steckelement
angeordnet ist, dessen wenigstens einer Steckkontakt über wenigstens eine in dem Verbindungselement
verlaufende Leitung mit einer an dessen anderen Ende angeordneten Drehdurchführung
verbunden ist, durch die ein Fluid und/oder Strom, insbesondere eine Temperierflüssigkeit
von einer maschinenseitig ortsfesten bzw. drehfesten Versorgungseinrichtung zu- und
abführbar ist. Gelöst wird die Aufgabe weiterhin durch eine Walze und ein Verbindungselement
mit den eingangs genannten zu der Anordnung genannten Merkmalen.
[0014] Hier ist es der Kerngedanke der Erfindung, dass mittels der erfindungsgemäßen Walzenanordnung
eine Walze, insbesondere Druckwalze über eine Steckverbindung mit der Farbauftragsmaschine,
z.B. eine Druckmaschine oder auch Lackiermaschine verbindbar ist, wobei ein erstes
Steckelement der Steckverbindung drehfest in die Walze eingebracht oder an dieser
angebracht ist und ein dazu gehöriges als Gegenstück wirkendes Steckelement an einem
zur steckbaren und drehfesten Verbindung mit der Walze vorgesehenen Verbindungselement
angeordnet ist, welches um die Drehachse der Walze drehbar lagerbar ist und mittels
einer drehbaren Verbindung, insbesondere einer Drehdurchführung zu wenigstens einer
ortsfest bzw. drehfest zu der Farbauftragsmaschine bzw. ihrem Maschinengestell angebrachten
Versorgungseinheit, z.B. für Flüssigkeit und/oder Gas und/oder Strom verbindbar ist.
[0015] Dabei wird unter einer Drehdurchführung ein Verbindungselement verstanden, welches
es ermöglicht, ein Fluid und/oder Strom bzw. elektrische Signale zwischen zwei Vorrichtungsteilen
zu führen, die sich relativ zueinander drehen. Solche Drehdurchführungen sind kommerziell
erhältlich und können für die Zwecke der hier beschriebenen Erfindung eingesetzt werden.
[0016] In bevorzugter Ausführung kann es vorgesehen sein, dass die Steckelemente von Walze
und Verbindungselement als Buchse und Stecker ausgebildet sind, deren Steckkontakte
ineinander greifen, insbesondere fluiddicht und/oder elektrisch kontaktierend ineinander
greifen. Dabei kann es vorgesehen sein, dass Stecker und Buchse nur in einer bestimmten
Lage zueinander miteinander verbindbar sind.
[0017] Erfindungsgemäß ist es ausreichend, wenn ein Steckelement nur einen Steckkontakt
aufweist. Es kann sodann vorgesehen sein, mittels eines Steckelementes in/an einem
Lagerzapfen ein Fluid und/oder einen Strom zuzuführen und an dem gegenüberliegenden
Lagerzapfen mittels eines Steckelementes abzuführen. Bei dieser Ausführung sind beide
Lagerzapfen mit der erfindungsgemäßen Steckverbindung ausgestatten. Dabei können auch
pro Steckelement mehrere einzelne artverschiedene Steckkontakte vorgesehen sein, also
z.B. einer für ein Fluid und einer für Strom, oder mehrere einzeln Steckkontakte für
verschiedene Fluide oder verschiedenen elektrische Signale / Ströme, wobei wiederum
jeweils an einem Lagerzapfen die Zuführung und am anderen die Abführung stattfinden
kann.
[0018] In einer anderen Ausführung kann es auch vorgesehen sein, dass ein Steckelement wenigstens
eine Paarung von zwei Steckkontakten aufweist, von denen einer als Zuführung und einer
als Abführung eines Fluids oder von Strom eingesetzt ist. Bei dieser Ausführung ist
es vorteilhaft, dass die Zuführung und auch die Abführung von Fluid und/oder Strom
an nur einem einzigen der zwei Lagerzapfen einer Walze realisiert sein kann. Bei Vorhandensein
von mehreren Paarungen von je zwei Steckkontakten können diese Paarung z.B. wieder
artverschieden sein, wie eingangs genannt, also z.B. für Fluid und Strom oder verschiedene
Fluide oder verschiedene Ströme / elektrische Signale oder auch beliebig gemischt.
[0019] Insbesondere für die Durchleitung von Fluid, wie Flüssigkeit oder auch Gas kann es
bevorzugt vorgesehen sein, dass die Steckkontakte der Steckelemente jeweilige ineinander
eingreifende Rohr- oder Schlauchverbindungselemente aufweisen.
[0020] Bevorzugt können die Steckkontakte, insbesondere die Rohr- oder Schlauchverbindungselemente
jeweils ein Ventil aufweisen. Diese Ventile können in einer bevorzugten Ausführung
so ausgeführt sein, dass sie beim Lösen der Verbindung jeweils selbsttätig schließen,
wodurch ein Austreten von Flüssigkeit oder Gas wirkungsvoll verhindert wird. Die Ventile
können auch so weitergebildet sein, dass sie beim Herstellen der Steckverbindung jeweils
selbsttätig öffnen, wodurch beispielsweise eine Flüssigkeit im Wesentlichen ungehindert
durch die Ventile fließen kann.
[0021] In einer Ausbildung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass ein Lagerzapfen eine
Ausnehmung, insbesondere eine im Wesentlichen zylindrische und besonders bevorzugt
koaxial zur Drehachse angeordnete Ausnehmung aufweist, an deren inneren Ende das walzenseitige
Steckelement angeordnet ist und in die das Verbindungselement zumindest bereichsweise,
insbesondere mit einem Teil, welcher das Steckelement ausbildet, einsteckbar ist.
Eine solche Ausnehmung kann so ausgebildet sein, dass der Teil der Ausnehmung, der
sich von dem am inneren Ende angeordneten Steckelement bis zur Stirnseite des Lagerzapfens
erstreckt, eine Führung bilden kann für ein Verbindungselement der eingangs genannten
Art.
[0022] Dafür ist es vorgesehen, die Querschnittsformen der Ausnehmung im Lagerzapfen und
des vorderen Endes der Verbindungselementes, insbesondere dessen Steckelementes aneinander
anzupassen, insbesondere derart, dass das Steckelement spielfrei in die Ausnehmung
einschiebbar ist. Bevorzugt kann das Steckelement des Verbindungselements einen zylindrischen
Mantel aufweist, dessen Außendurchmesser angepasst ist an den Innendurchmesser der
im Lagerzapfen der Walze angeordneten zylindrischen Ausnehmung.
[0023] Um eine gute Führung und damit auch eine stabile Verbindung zwischen Verbindungselement
und Walze nach einem Herstellen der Steckverbindung zu erhalten kann es in einer vorteilhaften
Weiterbildung vorgesehen sein, dass sich die Ausnehmung im Lagerzapfen im Wesentlichen
über die gesamte Länge oder einen Großteil der Länge des Lagerzapfens erstreckt, insbesondere
über 50 % bis 90 %, bevorzugt 70 % bis 80 % der Länge des Lagerzapfens. Die Länge
des Lagerzapfens ist dabei bevorzugt definiert als die Länge des als separates Bauteils
ausgebildeten Lagerzapfens, der mit einem hohlzylindrischen Walzenteil verbunden ist.
[0024] Zur Herstellung einer sicheren Verbindung kann es weiterhin vorgesehen sein, dass
das Verbindungselement, insbesondere zumindest dessen Steckelement am vorderen Bereich
mit dem Lagerzapfen in einer Arbeitsposition verriegelbar ist. So wird sichergestellt,
dass sich während des Betriebs die Steckverbindung nicht versehentlich lösen kann.
Eine solche Verriegelung ist reibschlüssig und/oder formschlüssig. In dieser Arbeitsposition
ist ein Teil des Verbindungselements relativ zu der Walze drehfest mit der Walze verbunden,
während in einer Entnahmeposition dieser Teil des Verbindungselements von der Walze
gelöst ist. Dieser Teil des Verbindungselements ist bevorzugt das Steckelement des
Verbindungselements.
[0025] In einer beispielhaften Ausbildung kann dazu das Steckelement des Verbindungselementes,
insbesondere also dessen in Einsteckrichtung vorderer Bereich wenigstens einen radial
beweglichen Riegel aufweisen, der in radialer Richtung bis über die Mantelfläche,
bevorzugt die zylindrische Mantelfläche bewegbar ist und die Innenwandung der Ausnehmung
des Lagerzapfens eine dem wenigstens einen Riegel gegenüberliegenden Rücksprung aufweist,
in welchen ein Riegel eingreifen kann.
[0026] In einer bevorzugten Weiterbildung ist es jedoch vorgesehen, dass das Steckelement
des Verbindungselements mehrere insbesondere über den Umfang gleichmäßig verteilte
Riegel, insbesondere Kugeln aufweist, die in axialer Richtung ortfest und in radialer
Richtung beweglich in dessen zylindrischen Mantel geführt sind. So kann eine über
den Umfang, insbesondere den Kreisumfang verteilte Verriegelung erreicht werden. Insbesondere
bei dieser Ausführung kann der Rücksprung ausgebildet sein als auf der Innenfläche
der Ausnehmung verlaufende Ringnut.
[0027] Zu Erzeugung einer Ver- und Entriegelung kann es dabei vorgesehen sein, den wenigstens
einen Riegel, bevorzugt die mehreren Riegel aus dem Inneren des Steckelementes heraus
zu betätigen. Dazu können in einer möglichen Ausbildung der/die Riegel in radialer
Richtung durch den insbesondere zylindrischen Mantel des Steckelementes bis in einen
inneren koaxialen Raum des Steckelementes hineinreichen, um von diesem Raum aus betätigt
zu werden.
[0028] Beispielsweise können der/die Riegel betätigbar sein, bzw. betätigt werden durch
ein in axialer Richtung relativ zum Steckelement verschiebliches Verriegelungselement,
welches zumindest mit einem endseitigen Bereich in dem koaxialen Raum einliegt, wobei
die radial außen liegende Fläche dieses endseitigen Bereiches eine Betätigungsfläche
bildet, durch deren Oberflächenform bei einer axialen Bewegung die Riegel radial verschoben
werden.
[0029] Z.B. kann dafür zumindest der endseitige Bereich des Verriegelungselements und der
koaxiale Raum kreisrunde im Durchmesser aneinander angepasste Querschnitte aufweisen
und der endseitige Bereich kann eine umlaufende Nut / Rille aufweisen. Kommt diese
Nut / Rille durch eine axiale Verschiebung des Verriegelungselementes unter einem
Riegel, z.B. einer Kugel zu liegen, so kann der jeweilige Riegel in radialer Richtung
nach innen hinter die Mantelfläche des Steckelementes zurückweichen und so das Steckelement
im Lagerzapfen entriegeln.
[0030] Umgekehrt kann durch ein axiales Verschieben, insbesondere in die andere Richtung
als zuvor ebenso ein Riegel durch wenigstens eine steigende Flanke der Nut / Rille
in radialer Richtung nach außen, d.h. über die Manteloberfläche hinausragend verschoben
werden und damit in den Rücksprung im Lagerzapfen eingreifen und so die Verriegelung
herstellen.
[0031] In bevorzugter Ausführung kann das axial verschiebliche Verriegelungselement koaxial
auf einem zur Drehachse (der Walze und des Verbindungselementes) koaxialen Aufnahmeelement
gleiten. Hierzu kann ein bevorzugt zumindest abschnittsweise zylindrisch ausgebildetes
Aufnahmeelement in einer daran angepassten zylindrischen Bohrung im Verriegelungselement
aufgenommen sein. Das Aufnahmeelement kann seinerseits in seinem Inneren die wenigstens
eine Versorgungsleitung aufnehmen, mittels der die endseitige Drehdurchführung mit
dem Steckelement verbunden ist, um Fluid oder Strom ab- und/oder zuzuführen.
[0032] Bevorzugt ist es auch vorgesehen, dass das Aufnahmeelement mit dem Steckelement am
vorderen Ende des Verbindungselementes fest verbunden ist und in dem eingangs genannten
koaxialen Raum im Steckelement koaxial einliegt, wodurch der Raum ringförmig ausgestaltet
ist. Um das Aufnahmeelement kann eine Druckfeder angeordnet sein, die sich an einer
Seite am Steckelement abstützt und an der anderen Seite an der ringförmigen Stirnseite
des Verriegelungselementes, wodurch dieses in Richtung einer verriegelten Position
kraftbelastet ist.
[0033] Ein Lösen der Verriegelung zwischen Verbindungselement und Lagerzapfen kann z.B.
manuell oder mittels eines Antriebs, insbesondere eines mechanisch oder elektrisch
oder pneumatisch oder hydraulisch gesteuerten Antriebs erfolgen. Hierfür können an
dem Aufnahmeelement sowie auch an dem Verriegelungselement Betätigungselemente, insbesondere
scheibenförmige Betätigungselemente angeordnet sei, so dass ein äußeres Betätigungsmittel
unabhängig von der Rotationslage immer gleich an einem solchen Betätigungselement
angreifen kann.
[0034] Um weiterhin eine gute Positionierbarkeit insbesondere auch hinsichtlich einer Verdrehung
von Verbindungselement und Walze kann es vorgesehen sein, dass das Steckelement des
Verbindungselementes wenigstens eine Positionierhilfe aufweist. Diese kann z.B. durch
einen Führungsstift und / oder eine Führungsnut ausgebildet sein, durch die das Steckelement
des Verbindungselements und das Steckelement des Lagerzapfens nur in einer eindeutigen
Position ineinander steckbar sind.
[0035] Wie eingangs genannt ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der in einer Farbauftragsmaschine,
insbesondere einer Druckmaschine befindliche Teil eines Verbindungselements an seiner
der Walze abgewandten Seite und damit der Maschine zugewandten Seite ein drehbares
Verbindungselement, insbesondere eine Drehdurchführung aufweist, über welche/s wenigstens
zwei unterschiedliche Verbindungen, z.B. für Flüssigkeiten und / oder Gase und / oder
elektrische Signale geschlossen werden können.
[0036] Es kann dabei vorgesehen sein, dass das drehbare Verbindungselement für die wenigstens
zwei Flüssigkeitsverbindungen und / oder Gasverbindungen eine an sich bekannte Drehkupplung
/ Drehdurchführung darstellt, wie sie beispielsweise von der Firma Deublin angeboten
wird.
[0037] Es kann weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das drehbare Verbindungselement
/ Drehdurchführung wenigstens zwei elektrische Verbindungen aufweist, welche über
an sich bekannte Schleifringverbindungen elektrisch, wie sie beispielsweise von der
Firma Peromatic angeboten werden, verbunden sein können.
[0038] Es kann weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen sein, den maschinenseitigen Teil des
Verbindungselements mit der daran befindlichen Drehverbindung / Drehdurchführung in
einen für eine Walze vorgesehenen Lagerbock zu integrieren. Es kann ebenso vorgesehen
sein, den maschinenseitigen Teil des Verbindungselements mit der daran befindlichen
Drehverbindung / Drehdurchführung so auszuführen, dass er über das an der Walze befindliche
Gegenstück gehalten und getragen wird, insbesondere nach einem Einstecken in die Ausnehmung
am Lagerzapfen.
[0039] Es kann weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen sein, den walzenseitigen Teil der Steckverbindung,
insbesondere deren Steckelement in die Welle der Walze zu integrieren, insbesondere
so wie es zuvor zum Lagerzapfen genannt ist.
[0040] Insgesamt zeichnet sich die Erfindung dadurch vorteilhaft aus, dass der in den Lagerzapfen
integrierte Teil der Steckverbindung, also insbesondere das Verbindungselement der
erfindungsgemäßen Art mit der daran befindlichen Drehverbindung entlang der Drehachse
der Walze verschieblich ist, so dass zur Demontage einer Walze zunächst die Steckverbindung
gelöst werden kann durch Entriegelung mittels axialem Verschieben des Verriegelungselementes
und dann durch axiales Herausziehen des Verbindungselementes aus dem Lagerzapfen.
Sodann kann die Walze als einzelnes Bauteil aus der Maschine entnommen werden.
[0041] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den nachfolgend beschriebenen Figuren
dargestellt. Es zeigen:
- Figur 1
- eine erfindungsgemäße Anordnung in betriebsbereiten Zustand
- Figur 2
- eine erfindungsgemäße Anordnung in entriegeltem Zustand
- Figur 3
- eine erfindungsgemäße Anordnung in teilweise ausgekuppeltem Zustand
- Figur 4
- eine erfindungsgemäße Anordnung in ausgekuppeltem Zustand
[0042] Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführung einer Walzenanordnung in eingekuppeltem,
verriegeltem und betriebsbereitem Zustand. Eine Walze 1, die z.B. einen Druckzylinder
bilden kann, umfasst hierbei einen hohlen zylindrischen Mantel 10 mit jeweils an seinen
stirnseitigen Enden angebrachten Lagerzapfen 11. Die Lagerzapfen 11 weisen weiterhin
an ihren Enden jeweils ein Lager, insbesondere Kugellager oder Rillenlager 16 auf,
über welche die Walze 1 in entsprechenden nicht dargestellten Aufnahmen in der Farbauftragsmaschine
gehalten und drehbar gelagert ist.
[0043] Zur Ausbildung einer erfindungsgemäßen Steckverbindung und Aufnahme eines erfindungsgemäßen
Verbindungselements 20 ist wenigstens einer der Lagerzapfen 11 so ausgebildet, dass
er ein walzenseitiges Steckelement 15 mit Steckkontakten beispielsweise als Buchse
beinhaltet. Hierzu weist der Lagerzapfen 11 einen, insbesondere zur Drehachse koaxialen,
z.B. zylinderförmigen Hohlraum 17 auf, wobei dieser zum Innenraum der Walze 1 Zuführungen
13, 14 aufweisen kann, über welche der Innenraum der Walze 1 beispielsweise über im
Inneren der Walze 1 angeschlossene zusätzliche Verteilerrohre 12 mit Flüssigkeit beschickt
werden kann und somit gekühlt werden kann.
[0044] Die Zuführungen 13, 14 wirken dabei jeweils beispielsweise als Zulauf beziehungsweise
als Rücklauf für eine Kühlflüssigkeit, die über die Steckkontakte diese und eines
korrespondierenden Steckelements 23 an dem Verbindungselement 20 zu- und abgeführt
werden kann.
[0045] Erfindungsgemäß münden die Zuführungen 13, 14 in jeweilige in dem hohl ausgeführten
Lagerzapfen 11 fest angebrachte Ventile 15a, 15b, die in den Steckkontakten angeordnet
sind oder diese direkt ausbilden und welche bei einem Lösen der Steckverbindung selbsttätig
schließen und wodurch hierdurch ein unerwünschtes Austreten von Kühlflüssigkeit aus
der Walze 1 verhindert wird.
[0046] Darüber hinaus sind die Ventile 15a, 15b erfindungsgemäß beispielsweise so ausgeführt,
dass diese bei einem wie in Figur 1 gezeigten betriebsbereiten Zustand der Steckverbindung
durch entsprechende im maschinenseitigen Steckelement 23 der Steckverbindung vorhandene
Gegenstücke 25a, 25b geöffnet werden und eine Kühlflüssigkeit im wesentlichen ungehindert
durch die Ventile 15a, 15b und die Walze 1 fließen kann.
[0047] Die Verbindung der Ventile 15a, 15b erfolgt erfindungsgemäß beispielsweise dadurch,
dass in einem Steckelement 23 des Verbindungselements 20 den Ventilen 15a, 15b entsprechenden
Gegenstücke 25a, 25b gegenüberliegen, welche bei einem Einstecken des Steckelements
23 in die dafür vorgesehene Aufnahme 17 aufeinander zu liegen kommen und eine jeweilige
flüssigkeitsdichte Verbindung schaffen. Die jeweiligen Gegenstücke 25a, 25b können
dabei ebenfalls entsprechende selbsttätig beim Lösen der Steckverbindung schließende
Ventile aufweisen, wodurch bei einem Trennen der Buchse von dem Steckelement 23 des
Verbindungselements 20 ein unerwünschtes Auslaufen von Flüssigkeit vermieden wird.
[0048] Die Ventile 15a, 15b beziehungsweise deren Gegenstücke 25a, 25b können dabei so ausgeführt
sein, dass sie aufgrund einer mechanischen Belastung beim Herstellen der Steckverbindung
geöffnet werden beziehungsweise beim Lösen der Steckverbindung verschlossen werden
oder auch mittels eines Wasserdrucks über die Zuleitungen geöffnet werden.
[0049] Um eine eindeutige Lage der Buchse zum Steckelement 23 zu gewährleisten, ist erfindungsgemäß
weiterhin eine Positionierhilfe beispielsweise hier ein Positionierstift 29 vorgesehen,
welcher in eine dafür vorgesehene walzenseitige Aufnahme 19 eingreift, wie in Figur
3 dargestellt, und wodurch die Buchse und das Steckelement 23 des Verbindungselements
20 nur in einer definierten Lage miteinander verbindbar sind. Dies kann ebenso umgekehrt
realisiert sein.
[0050] Das Steckelement 23 ist erfindungsgemäß beispielsweise so ausgeführt, dass es zumindest
bereichsweise mit seinem in den Hohlraum 17 eindringenden Teil im Wesentlichen zylinderförmig
ist. Zur Verriegelung des eingeschobenen Steckelements 23 in der Aufnehmung 17 ist
weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen, im Mantelbereich des Steckelements 23 wenigstens
eine Rasteinrichtung vorzusehen, welche beispielsweise aus wenigstens einer Kugel
27 und entsprechenden gegenüber liegenden Rücksprüngen 28 realisiert ist, wobei die
wenigstens eine Kugel 27 zur Verriegelung in einem Rücksprung zu liegen kommt.
[0051] Die Kugel 27 ist hierbei beispielsweise in einer entsprechenden Ausnehmung 29a im
Mantel des Steckelements 23 so beweglich gelagert, dass sie eine im Wesentlichen radiale
Bewegung ausführen kann. Das Steckelement 23 weist weiterhin ein axial verschiebliches,
insbesondere koaxial zur Drehachse der Walze 1 angeordnetes Verriegelungselement 21
auf, welches beispielsweise konzentrisch in eine entsprechende Ausnehmung im Stecker
23 eingreift und mittels einer Feder 26 insbesondere stirnseitig angeordneten Feder
vorgespannt ist. Diese hier genannte Ausnehmung bildet einen Raum, aus dem heraus
die Betätigung der Kugeln möglich ist.
[0052] Das Verriegelungselement 21 befindet sich dabei im verriegelten Zustand der Steckverbindung
wie in Figur 1 dargestellt in einer ersten Position, wodurch die Kugel 27 auf der
Mantelfläche des Verriegelungselements 21 zu liegen kommt. Dadurch dass der Durchmesser
der Kugel 27 größer gewählt ist, als die resultierenden Wandstärke des in diesem Bereich
hohlzylinderförmigen Steckelements 23 ragt die Kugel 27 in den dafür vorgesehenen
Rücksprung 28 am Ende des Lagerzapfens 1 der Walze 1, wodurch das Steckelement 23
nicht mehr aus der Aufnehmung 17 herausgezogen werden kann.
[0053] Zur Entriegelung ist es beispielsweise vorgesehen, das Verriegelungselement 21 in
einem ersten Schritt in Richtung 100 gegen die Vorspannung der Feder 26 zu bewegen,
wodurch eine Ausnehmung 29b, beispielsweise eine umlaufenden Rille, in den unteren
Bereich der Kugel 27 gelangt und diese in den Bereich der Ausnehmung 29b in radialer
Richtung ausweichen kann.
[0054] Bei einer entsprechenden Tiefe der Ausnehmung 29b ist es so möglich, dass die Kugel
nicht mehr über den Durchmesser des Steckelements 23 hinausragt und somit nicht mehr
in den Rücksprung 28 am Lagerzapfen 11 eingreift und somit die Verriegelung des Steckelements
23 aufgehoben ist, wie es in Figur 2 schematisch dargestellt ist.
[0055] In diesem Zustand ist es daher möglich, das erfindungsgemäße Verbindungselement 20
mit seinem vorderen Steckelement 23 aus der Ausnehmung 17 in Richtung 101 herauszuziehen
und zu entfernen. Die Figuren 3 und 4 zeigen dies jeweils in einem halb herausgezogenen
Zustand beziehungsweise in vollständig herausgezogenem Zustand.
[0056] Zur Aufnahme einer drehbaren Flüssigkeitskupplung beispielsweise einer kommerziell
erhältlichen Drehkupplung 30 der Firma Deublin ist es weiterhin vorgesehen, ein Aufnahmeelement
22 konzentrisch zu dem Steckelement 23 und dem Verriegelungselement 21 vorzusehen,
wobei alle Elemente 21, 22 und 23 eine zentrale Bohrung aufweisen, in welcher die
Zulauf- und Rücklaufkanäle 31 zwischen der Drehkupplung 30 und dem Steckelement 23
verlaufen.
[0057] Zur Bewegung des Verriegelungselements 21 weisen darüber hinaus das Verriegelungselement
21 und das Aufnahmeelement 22 an ihren der Walze 1 entgegen liegenden Seite eine jeweilige
Scheibe 21a und 22a auf, an welchen sich beispielsweise ein nicht dargestelltes Betätigungselement
zur Entriegelung der Steckverbindung 20 abstützt.
1. Walzenanordnung einer Farbauftragsmaschine, wobei die Walzenanordnung zumindest eine
Walze (1) mit zumindest einem Lagerzapfen (11) aufweist, der in einer maschinenseitigen
gestellfesten Lagerung gelagert ist und wobei zumindest ein Verbindungselement (20)
angeordnet ist, durch das durch den zumindest einen Lagerzapfen (11) und über wenigstens
eine in dem Verbindungselement (20) verlaufende Leitung (31) zumindest ein Fluid und/oder
Strom zwischen einer maschinenseitigen Versorgungseinrichtung und der relativ zur
Lagerung und/oder der Versorgungseinrichtung rotierbaren Walze (1) zu- und/oder abführbar
ist und wobei zumindest ein Teil des Verbindungselements (20) in einer Arbeitsposition
relativ zu der Walze (1) drehfest mit der Walze (1) verbunden und in einer Entnahmeposition
von der Walze (1) gelöst ist und wobei zumindest ein anderer Teil des Verbindungselements
(20) relativ zu der Lagerung und/oder der Versorgungseinrichtung drehfest angeordnet
ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (20) mit dem Lagerzapfen (11) in der Arbeitsposition reibschlüssig
und/oder formschlüssig verriegelbar und/oder verriegelt ist.
2. Walzenanordnung einer Farbauftragsmaschine, wobei die Walzenanordnung zumindest eine
Walze (1) mit zumindest einem Lagerzapfen (11) aufweist, der in einer maschinenseitigen
gestellfesten Lagerung gelagert ist und wobei zumindest ein Verbindungselement (20)
angeordnet ist, durch das durch den zumindest einen Lagerzapfen (11) und über wenigstens
eine in dem Verbindungselement (20) verlaufende Leitung (31) zumindest ein Fluid und/oder
Strom zwischen einer maschinenseitigen Versorgungseinrichtung und der relativ zur
Lagerung und/oder der Versorgungseinrichtung rotierbaren Walze (1) zu- und/oder abführbar
ist und wobei zumindest ein Teil des Verbindungselements (20) in einer Arbeitsposition
relativ zu der Walze (1) drehfest mit der Walze (1) verbunden und in einer Entnahmeposition
von der Walze (1) gelöst ist und wobei zumindest ein anderer Teil des Verbindungselements
(20) relativ zu der Lagerung und/oder der Versorgungseinrichtung drehfest angeordnet
ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei in dem Verbindungselement (20) verlaufende Leitungen (31) angeordnet
sind, von denen zumindest eine das Fluid und/oder den Strom der Walze (1) zuführend
und zumindest eine andere das Fluid und/oder den Strom von der Walze (1) abführend
ausgebildet ist.
3. Walzenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei in dem Verbindungselement (20) verlaufende Leitungen (31) angeordnet
sind, von denen zumindest eine das Fluid und/oder den Strom der Walze (1) zuführend
und zumindest eine andere das Fluid und/oder den Strom von der Walze (1) abführend
ausgebildet ist.
4. Walzenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (20) mit dem Lagerzapfen (11) in der Arbeitsposition reibschlüssig
und/oder formschlüssig verriegelbar und/oder verriegelt ist.
5. Walzenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Lagerzapfen (11) der Walze (1) ein Steckelement (15) aufweist
und dass an einem Ende des Verbindungselements (20) ein mit dem Steckelement (15)
der Walze drehfest zusammensteckbares korrespondierendes Steckelement (23) angeordnet
ist.
6. Walzenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lagerzapfen (11) eine Ausnehmung (17) aufweist, an deren innerem Ende das walzenseitige
Steckelement (15) angeordnet ist und in die das Verbindungselement (20) zumindest
bereichsweise einsteckbar ist.
7. Walzenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckelement (23) des Verbindungselements (20) einen zylindrischen Mantel aufweist,
dessen Außendurchmesser angepasst ist an einen Innendurchmesser einer im Lagerzapfen
(11) der Walze (1) angeordneten zylindrischen Ausnehmung (17), derart, dass das Steckelement
(23) spielfrei in die Ausnehmung (17) einschiebbar ist.
8. Walzenanordnung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckelement (23) des Verbindungselementes (20) wenigstens einen radial beweglichen
Riegel (27) aufweist, der in radialer Richtung bis über dessen Mantelfläche bewegbar
ist und eine Innenwandung der Ausnehmung (17) des Lagerzapfens (11) eine dem wenigstens
einen Riegel (27) gegenüberliegenden Rücksprung (28) aufweist, in welchen ein Riegel
(27) eingreifen kann.
9. Walzenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckelement (23) des Verbindungselements (20) mehrere insbesondere über den
Umfang gleichmäßig verteilte Riegel (27) aufweist, die in axialer Richtung ortfest
und in radialer Richtung beweglich in dessen Mantel geführt sind.
10. Walzenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Riegel (27) eine Kugel (27) ist.
11. Walzenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Riegel (27) in radialer Richtung durch den Mantel des Steckelementes
(23) bis in einen inneren koaxialen Raum des Steckelementes (23) hineinreicht von
dem aus der zumindest eine Riegel (27) betätigbar ist.
12. Walzenanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Riegel (27) betätigbar ist durch ein in axialer Richtung relativ
zum Steckelement (23) verschiebbares Verriegelungselement (21), welches zumindest
mit einem endseitigen Bereich in dem koaxialen Raum einliegt, wobei die radial außen
liegende Fläche dieses endseitigen Bereiches eine Betätigungsfläche (29b) bildet,
durch deren Oberflächenform bei einer axialen Bewegung der zumindest eine Riegel (27)
radial verschiebbar ist.
13. Walzenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckelement (23) des Verbindungselementes (20) wenigstens eine Positionierhilfe
(29), insbesondere einen Führungsstift (29) und/oder eine Führungsnut aufweist, durch
die das Steckelement (23) des Verbindungselements (20) und das Steckelement (15) des
Lagerzapfens (11) nur in einer eindeutigen Position ineinander steckbar sind.
14. Walzenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Steckkontakte eines Steckelementes (15, 23) und/oder damit kommunizierende Fluid-Leitungen
Ventile (15a, 15b, 25a, 25b) aufweisen.
15. Walzenanordnung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid eine Temperierflüssigkeit ist.