(57)【要約】  本発明は、回転可能なローラ（２）に設けられた定置の圧縮空気供給部（１）であって、前記ローラ（２）がその外周面に少なくとも１つの、圧縮空気で負荷される開口（７）を有している形式のものに関する。ローラ（２）は、圧縮空気で負荷される開口（７）の軸方向の領域が、周方向で少なくとも部分的に、圧力で負荷される定置の圧力室（１１）によって包囲されている。本発明によれば、前記圧縮空気供給部がシールエレメント（１０，１５）を有していて、該シールエレメント（１０，１５）が、圧力室（１１）を圧縮空気で負荷することによって非作業位置からシール位置へ移動可能であり、また圧力室（１１）を周囲に放圧することによってシール位置から非作業位置へ移動可能であって、前記シールエレメント（１０，１５）及び圧力室（１１）は、シールエレメント（１０，１５）が非作業位置にある時にローラ（２）と圧力室（１１）の壁部とが接続されず、またシールエレメント（１０，１５）がシール位置にある時に圧力室（１１）の壁部（１３）とローラ（２）とが気密に接続されるように、構成されている。
2011523912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能なローラ（２）に設けられた定置の圧縮空気供給部（１）であって、前記ローラ（２）がその外周面に少なくとも１つの、圧縮空気で負荷される開口（７）を有しており、前記ローラ（２）は、圧縮空気で負荷される開口（７）の軸方向の領域が、周方向で少なくとも部分的に、圧力で負荷される定置の圧力室（１１）によって包囲されている形式のものにおいて、
前記圧縮空気供給部がシールエレメント（１０，１５）を有していて、該シールエレメント（１０，１５）が、圧力室（１１）を圧縮空気で負荷することによって非作業位置からシール位置へ移動可能であり、また圧力室（１１）を周囲に放圧することによってシール位置から非作業位置へ移動可能であって、前記シールエレメント（１０，１５）及び圧力室（１１）は、シールエレメント（１０，１５）が非作業位置にある時にローラ（２）と圧力室（１１）の壁部とが接続されず、またシールエレメント（１０，１５）がシール位置にある時に圧力室（１１）の壁部（１３）とローラ（２）とが気密に接続されるように、構成されていることを特徴とする、定置の圧縮空気供給部。
【請求項２】
前記シールエレメント（１０，１５）がローラ（２）の外周面上に配置されている、請求項１記載の定置の圧縮空気供給部（１）。
【請求項３】
前記シールエレメント（１０，１５）が、弾性的に変形可能な材料より成っている、請求項１又は２記載の圧縮空気供給部（１）。
【請求項４】
前記シールエレメント（１０，１５）が、少なくとも１つの弾性的に変形可能なシールリップ（１５）を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の圧縮空気供給部（１）。
【請求項５】
前記圧力室（１１）が、ローラ（２）の２つの転がり軸受（５）間に配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の定置の圧縮空気供給部（１）。
【請求項６】
前記圧力室（１１）が、ローラ（２）のための軸方向調節ユニット（４）内に組み込まれており、それによってローラ（２）がどの軸方向の調節位置においても圧縮空気で負荷可能である、請求項１から５までのいずれか１項記載の圧縮空気供給部（１）。
【請求項７】
前記ローラ（２）が、圧力室（１１）によって包囲されている軸方向領域内で、その外周面に、周方向に亘って均一に分割された複数の開口（７）を有している、請求項１記載の圧縮空気供給部（１）。
【請求項８】
前記シールエレメント（１０，１５）が当接面（１７）を有していて、該当接面（１７）で以てシールエレメント（１０，１５）のシール位置で圧力室（１１）の壁部（１３）に気密に当接する、請求項１から７までのいずれか１項記載の圧縮空気供給部（１）。
【請求項９】
前記シールエレメントが作用面（１５′）を有していて、該作用面（１５′）に、圧力室（１１）が圧縮空気で負荷される際に形成される圧力差に基づいて力が作用する、請求項１から８までのいずれか１項記載の圧縮空気供給部（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転するローラにおける定置の圧縮空気供給部、特にプラスチックスリーブによって被覆された加圧ローラ若しくは圧胴における半径方向の圧縮空気供給部に関する。
【０００２】
技術背景
今日の輪転印刷機においては、それぞれの印刷画像に適合させるためにプラスチックスリーブ（いわゆる「スリーブ"Sleeve"」）によって被覆された圧胴が使用される。このようなプラスチックスリーブを圧胴に被着させるために、スリーブを張り付ける際に、ローラの外周面に設けられた複数の孔を圧縮空気によって負荷することによって、広げられる。このようにして形成されたエアクッションによって、スリーブがμｍ範囲で広げられ、それによって圧胴が引き延ばされる。この際に使用された圧縮空気は、一般的に圧胴の寸法及び孔の数に応じて約５乃至１０バール（bar）の圧力下にある。
【０００３】
スリーブの被着後に、圧胴の外周面に設けられた孔への圧縮空気供給は中断され、それによってスリーブは、圧胴の直径の合致したその初期の形状に戻り、次いでスリーブと圧胴外周面との間の摩擦力に基づいて圧胴外周面にスリップすることなく当接する。
【０００４】
圧胴の外周面にスリーブを相応に張り付けることは、勿論、圧胴の非回転状態で行われる。
【０００５】
圧縮空気を内部から圧胴の外周面に設けられた複数の孔に供給するための従来公知のシステムによれば、圧胴はその内部に少なくとも１つの軸方向の空気通路を有している。この空気通路は圧胴の一方の端面側に開口していて、この場合、複数の孔は、圧胴の外周面から半径方向で内方に向かって軸方向の空気通路まで達していて、この空気通路と圧縮空気接続されている。
【０００６】
次いで軸方向の空気通路は、一般的な形式で、圧胴の端面側の開口を介して軸方向で、圧縮空気供給部例えばポンプによって圧縮空気で負荷される。
【０００７】
しかしながらこのような形式の軸方向の圧縮空気供給には、様々な欠点がある。まず、軸方向で圧胴に接続された圧縮空気供給部に基づいて印刷機の幅が著しく大きくなる。また軸方向の圧縮空気供給は、圧胴の端面に自由にアクセス可能である場合にしか可能ではない。しかもこれは一般的な形式で、圧胴の駆動が、半径方向で、例えば歯車又は歯付きベルトを介して行われる場合に限られる。
【０００８】
しかしながら圧胴の駆動が例えば、軸方向に組み付けられたサーボモータを介して行われる場合には、圧胴の端面は、圧縮空気供給部の接続のために提供されないか、又は限定的にしか提供されない。
【０００９】
この場合、従来では半径方向の回転ブッシング（Drehdurchfuehrung）が用いられている。この回転ブッシングは同様に多くの欠点を有している。一方では付加的な構造スペースを必要とする。他方では、相応に複雑かつ高価な構成部分を必要とし、しかもこれらの構成部分はそれぞれの必要性に限定的にしか適合しない。また、このような半径方向の回転ブッシングは耐用年数が限定されている。何故ならば相応のシールは、圧胴の回転時にスリップしながら圧胴に接触し、それによって高い摩耗にさらされるからである。
【００１０】
技術的な課題
そこで本発明の課題は、構造スペースが小さく、しかも耐用年数が長い、回転可能なローラにおける定置の半径方向の圧縮空気供給部を提供することである。
【００１１】
課題の解決手段
この課題は、請求項１の特徴部に記載した手段によって解決された。有利な実施例は従属請求項に記載されている。
【００１２】
回転可能なローラに設けられた、本発明による定置の半径方向の圧縮空気供給部においては、ローラはその外周面に、少なくとも１つの、圧縮空気で負荷される開口を有している。このローラは、圧縮空気で負荷される開口の軸方向の領域、つまり開口が配置されているローラの外周面の軸方向区分が、周方向で少なくとも部分的に、圧力で負荷される定置の圧力室によって包囲されている。さらに本発明によれば、シールエレメントが設けられていて、該シールエレメントが、圧力室を圧縮空気で負荷することによって非作業位置からシール位置へ移動可能であり、また圧力室を周囲に放圧することによってシール位置から非作業位置へ移動可能である。前記シールエレメントと圧力室とは、シールエレメントが非作業位置にある時にローラと圧力室の壁部とが接触しておらず、それによって回転する構成部分と定置の構成部分とが接触しないように、またシールエレメントがシール位置にある時に圧力室の壁部とローラとが気密に接触するように、構成されている。
【００１３】
本発明による異なる位置を占める２つのシールエレメント、並びにシールエレメント及び圧力室の互いに合致し合う幾何学形状によって、ローラの回転状態、つまり圧力室の放圧状態において、圧力室の構成部分がローラ外周面に、又はこのローラ外周面上に配置された回転する構成部分にスリップ接触することは避けられ、ひいては高い摩耗にさらされることは避けられる。
【００１４】
特に有利な実施態様によれば、圧力室は、周方向で見てローラの対応する軸方向領域を、ほぼその３６０°の全体に亘って包囲されており、つまり環状室として構成されている。このような形式で確実に、圧縮空気で負荷しようとする、ローラ外周面に設けられた開口が、圧力室のカバー領域内に完全に位置するようになり、それによっていつでも効果的な圧縮空気供給が可能となる。
【００１５】
しかしながら選択的に、圧力室は、ローラの外周部の１つだけの又は複数の角度部分に亘って延在するようにすることも考えられる。この場合、相応の制御装置によって、負荷しようとする開口が圧力室の作用領域内に位置する時にのみ、圧力室の負荷が可能となるように保証される。ローラの圧力負荷は、所定の回転位置においてのみ可能である。
【００１６】
本発明に従って作用するシールエレメントは、回転可能なローラに配置することができるが、例えば圧力室内に組み込まれた定置のシールとして配置することもできる。しかしながら有利には、シールエレメントは少なくとも１つの環状のシールリングとしてローラの外周面に配置されている。
【００１７】
有利な形式で、シールエレメントは、少なくとも部分的に弾性的に変形可能な材料、例えばニトリルゴム（Acrylnitril-Butadien-Kautschuk；アクリルニトリルブタジエンラバー、ＮＢＲとしても知られている）又はその他の天然ゴム又は合成ゴム又はゴム状のものより成っている。これによって、圧力負荷時におけるシール位置と、放圧状態におけるシールエレメントの非作業位置との間の移行が、圧力に基づく弾性的な変形によって得られる。
【００１８】
このために、選択的な実施例によれば、シールエレメントが、２つの位置間で可動な堅固な機械的構成部分を有することも考えられる。旋回可能に支承された弁として構成されたフラップ等を用いてもよい。この弁として構成されたフラップは、プリロード（予備荷重）によって非作業位置に付勢されていて、圧力室が圧力負荷されるとシール位置へ旋回せしめられるようになっている。
【００１９】
本発明による定置の圧縮空気供給部の特に有利な実施態様によれば、シールエレメントが少なくとも１つの弾性的に変形可能なシールリップを有している。この場合、シールリップは、圧力室内の圧力状態に基づいて作業位置と非作業位置の間で移行する本発明による機能を実施する。有利な形式で、シールリップは、弾性的に変形しない状態でその非作業位置を占め、圧力室が圧力負荷されると弾性的にシール位置へ変形する。
【００２０】
圧力室が圧縮空気によって負荷された時にシールエレメントが自動的にシール位置へ移行するのを阻止するために、シールエレメントは作用面を有しており、この作用面は、圧力室の内圧と周囲圧力との間に圧力差があると、作用面を弾性的に変位させ、ひいてはシール位置へ移行させる力で負荷されるように配置されている。
【００２１】
有利な実施態様によれば、シールエレメントは当接面を有しており、この当接面で以てシールエレメントのシール位置で圧力室の壁部に気密に当接するようになっている。この場合、できるだけ最適なシール機能が得られるようにするために、面状に当接が有利である。
【００２２】
本発明による圧縮空気供給部を組み込むために必要な付加的な構造スペースをできるだけ小さく維持するために、圧力室は特に有利な実施態様によれば、ローラの２つの転がり軸受間に配置されている。
【００２３】
以上のような観点において、特に有利な形式で圧力室は、ローラの軸方向調節ユニットに組み込まれているので、ローラは同様な軸方向調節状態においても圧縮空気で負荷され得るようになっている。換言すれば、この場合、圧力室はローラを軸方向で調節するので、圧縮空気によって負荷される開口は、圧力室のカバー領域内に設けられたローラの外周面に常に存在することが保証される。
【００２４】
有利な形式で、ローラは、圧力室によって包囲された軸方向領域において、ローラの外周面に、周方向に亘って均一に分割された、圧縮空気で負荷される複数の開口を有している。
【００２５】
ローラ内の圧縮空気負荷が所望の位置に伝達されるようにするために、圧縮空気で負荷される開口は、ローラの外周面から半径方向で内方に向かって、軸方向の空気通路まで延在している。この軸方向の空気通路は、一般的な形式で、ローラの他方の軸方向区分に配置された複数の孔に通じており、これらの孔によって、ローラの外周面に張り付けられるスリーブが圧縮空気で負荷され拡げられる。
【００２６】
実施例
圧胴としてのローラに設けられた本発明による半径方向の定置の圧縮空気供給部の有利な１実施例が、以下に図面を用いて説明されている。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による圧縮空気供給部の１実施例を有する、圧胴の支承部の断面図である。
【図２】シールエレメントがその非作業位置にある、図１に示した圧縮空気供給部の拡大図である。
【図３】シールエレメントがそのシール位置にある、図２に示した圧縮空気供給部の拡大図である。
【図４】シールエレメントが圧胴に配置されている、図２の拡大図である。
【００２８】
図１は、圧胴２として構成されたローラのための支承部が示されている。圧胴２は本発明の１実施理恵による圧縮空気供給部１を有している。圧胴２は一般的な形式で、複数の支承部を介して機械フレーム６に支承されている。特に圧胴２は、軸方向調節ユニット４を有しており、この軸方向調節ユニット４は、機械フレーム６に対して相対的に圧胴２を軸方向にずらすことができる。
【００２９】
圧胴２内の中央に、軸方向に延在する空気通路３が配置されている。この通路３は、圧胴２の外周面に存在する複数の（図示していない）孔と圧縮空気接続されている。軸方向の空気通路３が圧縮空気で負荷されると、圧縮空気は圧胴２の外周面に存在する孔に伝達され、張り付け過程を可能にするために、圧胴２の外周面に張り付けようとするプラスチックスリーブをエアクッションによって拡開するために用いられる。
【００３０】
本発明に従って半径方向に定置に配置された圧縮空気供給部１は、図示の実施例では、軸方向調節ユニット４内で２つの転がり軸受５間に配置されている。
【００３１】
図２に示されているように、圧胴２の外周面は、２つの転がり軸受５間で軸方向に圧胴２の外周面に亘って均一に分配された複数の開口７を有しており、これらの開口７は、半径方向で内方に延在する複数の孔８を介して軸方向の空気通路３に圧縮空気接続されている。
【００３２】
圧胴２の外周面には、転がり軸受５間の領域にブシュ９が配置されており、このブシュ９は、スリップすることなしに圧胴と共に回転する。図４に示されているように、ブシュ９は、横断面で見てブシュ９の外側の中央領域に隆起部９ａを有している。隆起部９ａは、開口７と合致する貫通孔９ｂを有している。
【００３３】
ブシュ９の外側は、隆起部９ａから、横断面で見て両側にまず区分９ｃを介して、圧胴２の軸線Ａに対して平行に外方に延在している。この区分９ｃに、半径方向で外方に延在する段部９ｄが続いており、この段部９ｄに、半径方向でやや内方に延在する真っ直ぐに延びる区分９ｅが続いている。
【００３４】
ブシュ９の外周面の、中央の隆起部９ａの両側のそれぞれ領域９ｃに、アクリルニトリルブタジエンラバー（ＮＢＲ）より成るシール１０が張り付けられている。シールリング１０が、スリップすることなしにブシュ９と一緒に回転し、ひいては圧胴２と共に回転する。
【００３５】
シールリングは、それぞれ一方側では隆起部９ａのそれぞれの壁部によって、また他方側ではブシュ９の外側に設けられた段部９ｄによって、軸方向運動しないように保持されている。
【００３６】
さらに、転がり軸受５間に位置する圧胴２の軸方向区分及びひいてはシールリング１０も、本発明による圧力室１１としての定置の環状室によって包囲されている。圧力室１１は、軸方向調節ユニット４の、転がり軸受を受容する構成部１２によって半径方向で仕切られている。圧力室１１の軸方向で見て側方の壁部はリングエレメント１３によって形成されおり、このリングエレメント１３は転がり軸受５及び構成部１２に当接している。特にリングエレメント１３と構成部１２との間に、これらの構成部間の圧縮空気シールを保証するためにそれぞれＯリング１４が配置されている。
【００３７】
本発明によるシールエレメントは、図示の実施例では２つのシールリップ１５によって形成されており、これらのシールリップ１５は有利にはそれぞれのシールリング１０の一体的な構成部分として構成されていて、それによって同様に弾性的なアクリルニトリルブタジエンラバー（ＮＢＲ）より成っている。
【００３８】
図２並びに図４には、シールリップ１５がその非作業位置にある状態が示されている。つまり圧力室１１は圧縮空気によって負荷されていない。圧力室１１の側方の壁部を形成するリングエレメント１３は、圧胴外周面に配置されたブシュ９の区分９ｅ並びにシールリップ１０から僅かな間隔を保って配置されるように寸法設計されている。つまり、シールリップ１５が非作業位置に存在している場合、リングエレメント１３とシールリング１０若しくはシールリップ１５又はブシュ９とが接触しないようになっている。
【００３９】
圧力室１１が供給部１６を介して圧縮空気で負荷されないと、圧力室１１の内部と周囲との間の圧力差に基づいてそれぞれのシールリップ１５の作用面１５′に力が作用し、この力によって、シールリップ１５は図２に示された非作業位置から、図３に矢印Ｕで示された方向の旋回運動によって、図３に示された位置に移行せしめられるようになっている。
【００４０】
図面では、シールリップ１５はその作用面１５′とは反対側の外側１７が、圧力室１１の壁部、正確にはリングエレメント１３の斜めに位置する面１８に当接し、それによって圧力室１１を周囲に対してシールする。
【００４１】
圧力室１１がシールされていることに基づいて、開口７は、圧力室１１内に形成された圧力によって負荷され、圧縮空気が孔８及び軸方向の空気通路３を介してスリーブを広げるために供給される。
【００４２】
供給部１６を介して圧力室１１内に圧縮空気が供給されないと、圧力室１１内に形成された超過圧力が、圧胴内の孔軸及び方向の空気通路３を介して減圧される。圧力室１１の圧力が放圧されている状態では、圧力差に基づく力はシールリップ１５の作用面１５′にもはや作用しないので、シールリップ１５はその弾性に基づいて、図２に示された非作業位置に戻る。
【００４３】
本発明によれば、圧力室１１の圧力が放圧されている状態では、圧胴２と一緒に回転するブシュ９とシールリング１０又はシールリップ１５と、圧力室１１の定置の壁部とは接触しないので、この回転するエレメント９，１０，１５は、圧胴２の回転時に、定置の構成部例えばリングエレメント１５とのスリップ接触に基づく摩耗にさらされることははい。
【００４４】
シールリップ１５の弾性及び作用面１５′の配置に基づいて、圧力室１１が圧力負荷されると、シールリップ１５がシール位置に自動的に移行せしめられ、このシール位置において、シールリップ１５と、リングエレメント１３によって形成された圧力室１１の側壁との気密の接触が生じる。
【符号の説明】
【００４５】
１  圧縮空気供給部、  ２  圧胴（ローラ）、  ３  軸方向の空気通路、  ４  軸方向調節ユニット、  ５  転がり軸受、  ６  機械フレーム、  ７  開口、  ８  孔、  ９  ブシュ、  ９ａ  隆起部、  ９ｂ  隆起９ａの貫通孔、  ９ｃ  ブシュ９の外側区分、  ９ｄ  ブシュ９の外側の段部、  ９ｅ  ブシュ９の外側区分、  １０  シールリング、  １１  圧力室、  １２  転がり軸受５を収容する構成部、  １３  リングエレメント、  １４  Ｏリング、  １５  シールリップ、  １５′  作用面、  １６  供給部、  １７  シールリップ１５の外側面、  １８  リングエレメント１３の傾斜面、  Ｕ  シールリップ１５の移行方向、  Ａ  圧胴２の軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2011523912.tif 000008
2011523912.tif 000009
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