CYLINDER FOR MACHINES PROCESSING WEB-LIKE MATERIAL

Abstract: The cylinder has a shell (2) provided with a rubber coating (1) and a spindle (7) which penetrates said shell with clearance. The shell (2) is mounted rotatably in lateral bearing plates (5) independently of the spindle (7) and the ends of the spindle (7) project from the shell (2) and can be charged by respectively assigned actuators (11) to bring about a bending compensation. A long service life of the rubber coating (1) can be achieved even at high rotational speeds of the shell (2) in that the annular space (12) between the shell (2) and the spindle (7) is incorporated in a cooling circuit which passes over a cooling unit (13). For this purpose, the ends of the spindle (7) are enclosed in each case by a closure cap (14) which is penetrated by the actuator (11), is attached to the adjacent bearing plate (5) and is sealed off against the rotating shell (2) and which is provided with connections (15) for the forward branch (16) or return branch (17) of the coolant circuit. In order to guarantee a sufficient throughput of coolant through the annular space (12), a bypass line (20) is provided in each case in the region of the support bearings (8) arranged between the shell (2) and the spindle (7). <IMAGE>

Description: Zylinder für bahnförmiges Material verarbeitende Maschinen Die Erfindung betrifft einen Zylinder für bahnförmiges Material verarbeitende Maschinen, insbesondere einen Presseur für eine Tiefdruckmaschine, der im Bereich seiner Enden in verstellbaren Lagerschilden aufgenommen ist und einen rohrförmigen, mit einem Gummibezug versehenen Mantel aufweist, der von einer in Drehrichtung stehenden, einen gegenüber dem Mantelinnendurchmesser kleineren Aussendurchmesser aufweisenden Spindel durchsetzt, hiermit über mindestens ein symmetrisch zur Mantelmitte und koaxial zur Mantel achse angeordnetes Stützlager verbunden und unabhängig von der ihn durchsetzenden Spindel durch im Bereich seiner Enden angeordnete Schwenklager an den seitlichen Lagerschilden gelagert ist, an denen jeweils ein am jeweils beanchbarten, den Mantel überragenden Ende der Spindel angreifendes, bezüglich der Spindel in radia ler Richtung betätigbares Stellorgan abgestützt ist. Ein Zylinder eingangs erwähnter Art ist aus der DE-OS 30 33 230 bekannt. Eine Anordnung dieser Art hat sich an sich bewährt. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, dass die Walkarbeit innerhalb des Gummi bezugs zu einer hohen Gummikerntemperatur führen kann, die insbesondere bei hohen Drehzahlen oberhalb der zulässigen Grenze liegt und dimer die Lebensdauer des Gummi bezugs negativ beeinflusst. Abhilfe könnte hier u. U. eine Absenkung des Liniendrucks und damit eine Verminderung der Walkarbeit bringen. Dies ist jedoch normalerweise aus drucktechnischen Gründen nicht möglich, da auch bei Verwendung elektrostatischer Druckhilfen oder dergleichen ein Mindestliniendruck benötigt wird. Bei der bekannten Anordnung ergibt sich daher eine Beschränkung der zulässigen Drehzahl, die unterhalb der heute geforderten Drehzahl von 50 000 Umdrehungen pro Stunde liegt. Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Anordnungen mit einfachen und kostengünstigen Mitteln eine Vorrichtung eingangs erwähnter Art so zu verbessern, dass auch bei vergleichsweise hohen Drehzahlen eine hohe Lebensdauer des Gummi bezugs erreicht werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die den Mantel übergreifenden Enden der Spindel durch jeweils eine Verschlusskappe umfasst sind, die am jeweils benachbarten Lagerschild befestigt und gegenüber dem umlaufen den Mantel durch eine Bewegungsdichtung abgedichtet ist, dass die Stellorgane durch eine mithindestens einem Dichtring versehene Radialbohrung der jeweils zugeordneten Verschlusskappe hindurchgreifen, dass die beiden Verschlusskappen mit Anschlüssen für den Vorlaufast bzw. Rücklaufast eines über ein Kühlaggregat führenden Kühlmittelkreislauf versehen sind und dass im Bereich jedes Stützlagers eine dieses umgehende Umgehungsleitung vorgesehen ist. Diese Massnahemn ermöglichen in vorteilhafter Weise trotz des erforderlichen Kraftangriffs an den aus dem Mantel herausgeführten Spindelenden eine Beaufschlagung des Ringraums zwischen Mantel und Spindel mit einem über ein Kühlaggregat geführten Kühlmedium, vorzugsweise Kühlöl, und ergeben somit eine Innenkühlung des mit einem Gummibezug versehenen Mantels. Die vorteilhafte Folge davon ist, dass hierbei dem durch die Walkarbeit aufgeheizten Gummibezug soviel Wärme entzogen werden kann, dass seine Temperatur auch bei hohen Drehzahlen in zulässigen Grenzen bleibt, was sich vorteilhaft auf die Lebensdauer des Gummibezugs und die erzielbare Druckqualität auswirkt. Das den Ringraum durchströmende öl bewirkt in vorteilhafter Weise gleichzeitig eine zuverlässige Schmierung und Kühlung der Stütz lager. Hierdurch ist es möglich, zur Bildung der Stützlager Gleitlager vorzusehen, die aufgrund der hierbei sich ausbildenden hydrodynamischen Schmierung während des Betriebs sehr geringe Reibwerte aufweisen und ausgezeichnete Dämpfungseigenschaften besitzen. Ausserdem wird durch dds Öl auch eine lokale Ervärmung des Mantels aufgrund der Lagerreibung verhindert. Die Umgehungsleitung im Bereich jedes Stützlagers stellt sicher, dass der erzielbare Kühlmitteldurchsatz durch den Ringraum zwischen Mantel und Spindel von dem in der Regel sehr geringen Durchsatz durch das Stützlager unabhängig ist. Es wurde auch schon vorgeschlagen (DE-PS 31 14 731), den Ringraum zwischen Mantel und Spindel mit einer ölfüllung zu versehen. Hierbei handelt es sich jedoch um eine stehende ölfüllung, die lediglich dazu dient, einen Wärmeausgleich herbeizuführen und einessokale Erwärmung des Mantels zu verhindern. Eine Kühlung des Mantels und damit des Mantelbezugs ist hiermit nicht möglich. In vorteilhafter Ausgestaltung der übergeordneten Massnahmen kann die Spindel im Bereich jedes Stützlagers mindestens eine vor bzw. hinter dem jeweils zugeordneten Stützlager in den Ringraum zwischen Spindel und Mantel ausmündende, die Umgehungsleitung bildende Bohrung aufweisen. Hierbei handelt es sich um eine besonders einfache Ausgestaltung der Umgehungsleitung. Dabei kann es sich um eine schräge Durchgangsbohrung oder um eine abgewinkelte Bohrung handeln. Eine weitere, besonders zweckmässige Fortbildung der übergeordneten Massnahmen kann darin bestehen, dass die Stellorgane jeweils einen in die Radialbohrung der jeweils zugeordneten Verschldkappe eingreifenden, am zugeordneten Spindelende anliegenden Stössel aufweisen, der mit seinem von der Spindel abgewandten Ende an der Kolbenstange eines am benachbarten Lagerschild abgestützten Zylinder-Kolbenaggregats anliegt. Diese Massnahmen ermöglichen in vorteilhafter Weise eine einfache Demontage der Verschlusskappen, da der von der Kolbenstange getrennte Stössel dabei nicht aus der zugeordneten Radialbohrung herausgenommen werden muss. Es entfällt daher auch ein anschliessendes In-Stellung-Bringen des Stössels. Die vorstehend genannten Massnahmen wirken sich demnach nicht nur günstig auf den Montageaufwand, sondern auch auf die Lebensdauer der den Stellorganen zugeordneten, verschlusskappenseitigen Abdichtung aus. Weitere zweckmässige Fortbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der übergeordneten Massnahmen ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung in Verbindung mit den restlichen Unteransprüchen. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch einen in einen Kühlkreislauf einbezogenen, erfindungsgemässen Presseur für eine Tiefdruckmaschine. Der grundsätzliche Aufbau und die Wirkungsweise von Tief druckmasrhinen sind an sich bekannt und bedürften daher im vorliegenden Zusammenhang keiner näheren Erläuterung mehr. Der der Zeichnung zugrundeliegende Presseur besteht aus einem mit einem Gummibezug 1 versehenen, rohrförmigen Mantel 2, der im Bereich seiner Enden mit seitlichen Lagerstutzen3versehen ist, die eine zur Mantel bohrung koaxiale Bohrung aufweisen und über Schwenklager 4 an seitlichen Lagerschilden 5 drehbar gelagert sind. An den Lagerschilden 5 greifen hier nicht näher dargestellte Hubzylinder 6 an, mit Hilfe derer der Presseur an den jeweils zugeordneten Zylinder angestellt bzw. angepresst bzw. von diesem abgehoben werden kann. Innerhalb des rohrförmigen Mantels 2 ist eine ihn durchsetzende, in Drehrichtung stehende Spindel 7 vorgesehen, deren Aussendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser der Mantel bohrung bzw. der Bohrung der Lagerstutzen 3 ist. Die in Drehrichtung stehende Spindel 7 ist durch symmetrisch zur Mantelmitte und koaxial zur Mantel achse angeordnete Stützlager 8 mit dem Mantel 2 verbunden. Die Stützlager 8 sind einerseits durch einen spindelseitigen Bund und andererseits durch eine mit einem geteilten Klemmring 9 versehene, auf die Spindel 7 aufgeklemmte Büchse 10 fixiert. Die Spindel 7 ist länger als der mit den seitlichen Lager stutzen 3 versehene Mantel 2, so dass die Enden der Spin del 7 über die Enden der Lagerzapfen 3 und damit des Mantels 2 auskragen. Zur Bewerkstelligung eines Biegeausgleichs sind an den aus dem Mantel 2 herausragenden Spindelenden angreifende, bezüglich der Spindel- bzw. Mantelachse in radialer Richtung betätigbare Stellorgane 11 vorgesehen, die mit dem jeweils benachbarten Lagerschild 5 fest verbunden sind, wie in der Zeichnung durch eine Schraubverbindung scheamtisch angedeutet ist. Im Gummibezug 1 kommt es infolge der bei jeder Umdrehung des Presseurs sich ergebenden Walkarbeit zu einer starken Wärmeentwicklung. Um die Oberflächentemperatur und Kern temperatur des Gummi bezugs 1 dennoch in zulässigen Grenzen zu halten, wird der Ringraum 12 zwischen dem Mantel 2 und der Spindel 7 in einen über ein Kühlaggregat 13 führenden, mit einem Kühlmedium, zweckmässig öl, beaufschlagten Kühlmittelkreislauf einbezogen. Das durch den Ringraum 12 hin durchgeführte, diesen ausfüllendeKühlöl erfährt aufgrund der Rotation des Mantels 2 eine starke Verwirbelung, was einen zuverlässigen Wärmeübergang und einen starken Tempe raturausgleich auch über der Länge des Presseurs bewirkt. Zur Einbeziehung des Ringraums 12 in den Kühlmittelkreis lauf sind die über die seitlichen Lagerzapfen 3 auskragenden Enden der Spindel 7 von einer jeweils zugeordneten Verschluss kappe 14 umfasst. Die Verschlusskappen 14 sind mit Anschlussbohrungen 15 für den Vorlaufast 16 bzw. den Rücklaufast 17 des über das Kühlaggregat 13 führenden Kühlmittelkreislaufs versehen. Die Verschlusskappen 14 sind mit dem jeweils benachbarten Lagerschild 5 verschraubt. Zur Fixierung der Spindel 7 in axialer Richtung können die Verschlusskappen 14 mit inneren Anlaufnasen 18 versehen sein. Zur Abdichtung der Schwenklager 4 gegen den Innenraum der Verschlusskappen 14 ist jeweils eine zwischen den einander zugewandten Stirnseiten der Verschlusskappen 14 und des jeweils benachbarten Lagerzapfens 3 angeordnete Bewegungsdichtung in Form eines Simmerrings 19 vorgesehen. Da die rotierenden Stützlager 8 den Durchsatz einer grösseren ölmenge behindern können, ist im Bereich jedes Stützlagers 8 eine Umgehungsleitung 20 vorgesehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Spindel 7 hierzu mit einer abgewinkelten Bohrung versehen, die vor und hinter dem jeweils zugeordneten Stützlager 8 in den Ringraum 12 ausmündet. Anstelle der abgewinkelten Bohrung könnte zur Bildung der Umgehungsleitung 20 auch eine schräge Durchgangsbohrung vorgesehen sein, wie in der Zeichnung mit gestrichelten Linien angedeutet ist. Die Leitungen zur Bildung des Vorlaufasts 16 und des Rücklaufasts 17 können als Rohre oder Schläuche ausgebildet sein. Die den Rücklaufast 17 bildende Leitung mündet in ein Reservoir 21, in das der Saugstutzen einer das Kühlaggregat 13 beaufschlagenden Pumpe 22 eintaucht. Der Pumpe 22 ist eine Betriebsüberwachungseinrichtung etwa in Form eines Sichtglases etc. zugeordnet. Es wäre auch denkbar, die Betriebsüberwachungseinrichtung 23 so auszubilden, dass bei fehlendem Pumpenbetrieb der Presseur nicht in Betrieb genommen werden kann bzw. automatisch in die Druckabstellung gebracht wird. Zur Bewerkstelligung konstanter Betriebsverhältnisse wird die Temperatur im Bereich des Vorlaufasts 16 auf einem einstellbaren Wert konstant gehalten. Hierzu wird die öltemperatur im Vorlaufast 16 mittels eines Fühlers 24 gemessen und einem mit einem einstellbaren Sollwertgeber 25 zusammenwirkenden Regler 26 aufgegeben, mittels dessen der Durchfluss von Kühlwasser durch das als Wärmetauscher ausgebildete Kühlaggregat 13 regelbar ist. Hierzu ist die Kühlwasserleitung 27 des Kühlaggregats 13 mit einem vom Regler 26 einstellbaren Absperrorgan 28 versehen. Die Abdeckkappen 14 sind im Bereich ihres zylindrischen Teils mit jeweils einer Radialbohrung 29 versehen, durch die das dem hiervon umfassten Spindelende jeweils zugeordnete Stellorgan 11 stösselförmig hindurchgreift. Zur Erzielung einer zuverlässigen Abdichtung sind im Bereich der Radialbdrungen 29 einer oder mehrere umlaufende Dichtringe 30 vorgesehen. Im Prinzip könnte die Kolbenstange eines das betreffende Stellorgan 11 bildenden Zylinder-Kolbenaggregats direkt in die jeweils zugeordnete Radialbohrung 29 der benachbarten Abdeckkappeeeingreifen. Bei einer Anordnung dieser Art wäre es jedoch erforderlich, im Falle einer Demontage der Abdeckkappe 14 die Kolbenstange ausser Eingriff mit der Radialbohrung 14 zu bringen. Bei der Wiederanbringung der Abdeckkappe 14 müsste die Kolbenstange wieder in die zugerodnete Radialbohrung eingefahren werden, wobei der Dichtring 30 beschädigt werden könnte. Im dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen die Stellorgane 11 daher aus in die Radialbohrung 29 der beiden Abdeckkappen 14 eingrei fenden Stösseln 32 und diesen jeweils zugeordneten Zylinder Kolbenaggregaten 34, deren Kolbenstange 31 jeweils radial ausserhalb der benachbarten Abdeckkappe 14 endet und sich in Wirkverbindung mit dem in eine jeweils zugeordnete Radialbohrung 29 eingreifenden Stössel 32 befindet, der mit seinem radial inneren Ende an der Spindel 7 und mit seinem radial äusseren Ende an der zugeordneten Kolbenstange 31 anliegt. Die von den Zylinder-Kolbenaggregaten 34 getrennten Stössel 32 können demnach auch im Falle einerA)emontage der jeweils zugeordneten Abdeckkappe 14 in ihrer Eingriffsstellung in der jeweils zugeordneten Radialbohrung 29 bleiben. Die Stössel 32 sind spindelseitig mit einer balligen Stirnseite versehen, die an einer Abflachung 33 des jeweils zugeordneten Spindelendes anliegt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Stützlager 8 zwar als Wälzlager ausgebildet. Infolge der hier vorgesehenen Beaufschlagung des von den Stützlagern 8 überbrückten Ringraums 12 mit Kühlöl wäre es jedoch auch möglich, die Stützlager 8 als Gleitlager auszubilden, die infolge der hydrodynamischen Schmierverhältnisse während des Betriebs einer besonders geringen Reibung unterliegen und ausgezeichnete Dämpfungseigenschaften besitzen.

Claims: Ansprüche 1. Zylinder für bahnförmiges Material verarbeitende Maschinen, insbesondere Presseur für Tiefdruckma schinen, der im Bereich seiner Enden in verstell baren Lagerschilden (5) aufgenommen ist und einen rohrförmigen, mit einem Gummibezug (1) versehenen Mantel (2) aufweist, der von einer in Drehrichtung stehenden, einen gegenüber dem Mantelinnendurch messer kleineren Aussendurchmesser aufweisenden Spindel (7) durchsetzt, hiermit über mindestens ein symmetrisch zur Mantelmitte und koaxial zur Mantel achse angeordnetes Stützlager (8) verbunden und unabhängig von der ihn durchsetzenden Spindel (7) durch im Bereich seiner Enden angeordnete Schwenklager (4) an den seitlichen Lagerschilden (5) gelagert ist, an denen jeweils ein am jeweils benachbarten, den Mantel (2) überragenden Ende der Spindel (7) angreifendes, bezüglich der Spindel (7) in radialer Richtung betätigbares Stellorgan (11) ab gestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die den Man tel (2) überragenden Enden der Spindel (7) durch je weils eine Verschlusskappe (14) umfasst sind, die am je weils benachbarten Lagerschild (5) befestigt und ge gegenüber dem umlaufenden Mantel (2) durch eine Bewe gungsdichtung (19) abgedichtet ist, dass die Stellorgane (11) durch eine mit mindestens einem Dichtring (30) versehene Radialbohrung (29) der jeweils zugeordneten Verschlusskappe (14) hindurchgreifen, dass die beiden Verschlusskappen (14) mit Anschlüssen (15) für den Vor laufast (16) bzw. Rücklaufast (17) eines über ein Kühl aggregat (13) führenden ühlmittelkreislaufs versehen sind und dass im Bereich jedes Stützlagers (8) eine die ses umgehende Umgehungsleitung (20) vorgesehen ist. 2. Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (7) im Bereich jedes Stützlagers (8) min destens eine vor bzw. hinter dem zugeordneten Stützla ger (8) in den Ringraum (12) zwischen Spindel (7) und Mantel (2) ausmündende, die Umgehungsleitung (20) bil dende Bohrung aufweist. 3. Zylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass zwischen den Mantelenden und der jeweils zugeordneten Verschlusskappe #(14)jeweils ein die Bewegungsdichtung (19) bildender Simmerring vorgesehen ist. 4. Zylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass die Stellorgane (11) jeweils einen in die zugeordnete Radialbohrung (29) eingreifen den, am zugeordneten Spindelende anliegenden Stössel (32) aufweisen, der mit seinem von der Spindel (7) ab gewandten Ende an der Kolbenstange (31) eines am be nachbarten Lagerschild (5) abgestützten Zylinder-Kol benaggregats (34) anliegt. 5. Zylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stössel (30) eine ballige, spindelseitige Stirnseite aufweisen. 6. Zylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Enden der Spindel (7) den Stellorganen (11) jeweils zugeordnete Abflachungen (33) vorgesehen sind. 7. Zylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlaggregat (13) als Wärmetauscher ausgebildet ist, der mit einer Regel einrichtung (24, 25, 26, 28) zur Konstanthaltung der Temperatur des abzukühlenden Mediums versehen ist. 8. Zylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlaggregat (13) mit tels einer saugseitig an einem Reservoir (21), in das der Rücklaufast (17) des Kühlmittelkreislaufes mündet, liegenden Pumpe (22) beaufschlagbar ist. 9. Zylinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpe (22) eine Betriebsüberwachungseinrichtung (23) zugeordnet ist. 10. Zylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass der Ringraum (12) zwischen Mantel (2) und Spindel (7) mit gekühltem öl beaufschlag bar ist.

Inventors: MAIER, PETER, DIPL.-ING., NIEDERMAIER, ARNOLD
Applicants: ALBERT-FRANKENTHAL AG
Application year: 1985
Main classification: B41F13
IPC codes: B41F13, F15B15