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Dokumentenidentifikation DE10232552B4 08.12.2005
Titel Antrieb eines Rotationskörpers
Anmelder Koenig & Bauer AG, 97080 Würzburg, DE
Erfinder Gerner, Erich, 97244 Bütthard, DE
DE-Anmeldedatum 18.07.2002
DE-Aktenzeichen 10232552
Offenlegungstag 05.02.2004
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 08.12.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.12.2005
IPC-Hauptklasse B41F 13/008

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Antrieb eines Rotationskörpers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die EP 07 22 831 B1 offenbart einen Antrieb für einen Zylinder, wobei der mittels eines Motors angetriebene Zylinder zur Verstellung des Seitenregisters axial verschiebbar angeordnet ist. Ein am Zapfen des Zylinders koaxial angeordneter Rotor ist im Stator axial bewegbar.

Die EP 10 00 737 A1 offenbart einen Antrieb einer Zylinderhülse über eine Welle, welche axial gegen eine Scheibe verspannbar ist. Zwischen Antriebsmotor und Hülse ist eine die axiale Relativbewegung ermöglichende Axialkupplung vorgesehen.

Durch die WO 98/51 497 A2 ist ein Antrieb eines rotierenden Bauteils offenbart, wobei ein Zapfen des rotierenden Bauteils über zwei Winkelabweichungen ausgleichende Kupplungen mit der Welle oder einem Rotor eines Motors drehfest verbunden sind.

Die gattungsgemäße CH 451 968 A offenbart einen Antrieb eines Zylinders über eine Antriebsverbindung mit zwei Winkelabweichungen ausgleichenden Kupplungen, als Kardangelenke ausgeführt, und einer eine axiale Bewegung aufnehmenden Kupplung, als mit Keilnuten versehene Wellenkupplung ausgeführt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb von verschwenkbaren und gleichzeitig axial bewegbaren Zylindern mit minimiertem Spiel in Umfangsrichtung zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass ein Antrieb von verschwenkbaren und gleichzeitig axial bewegbaren Zylindern geschaffen wird, wobei ein Spiel in Umfangsrichtung minimiert wird. Die Antriebsverbindung läßt den Antrieb derart bewegbarer Zylinder mittels beliebiger Antriebsmotoren ohne das Erfordernis einer Spezialausführung zu.

Um eine axiale Relativbewegung zwischen dem Zylinder und dem gestellfesten Antriebsmotor zu ermöglichen, ist mindestens eine in axialer Richtung flexible Kupplung zwischen Antriebsmotor und Formzylinder angeordnet. Sie ist in vorteilhafter Ausführungsform als drehsteife aber in axialer Richtung flexible bzw. nachgiebige Wellenkupplung, z. B. als eine Ausdehnungs- oder Ausgleichskupplung, ausgeführt. Insbesondere vorteilhaft ist der Einsatz einer nichtschaltbaren formschlüssigen Lamellenkupplung, welche im Gegensatz zu anderen formschlüssigen Kupplungen ohne größeren Fertigungsaufwand in Umfangsrichtung nahezu spielfrei ist.

Der beispielsweise bei Verschwenken des Zylinders erforderliche Ausgleich im Winkel erfolgt über mindestens eine Winkelabweichungen ausgleichende Kupplung, welche ebenfalls in vorteilhafter Ausführungsform als drehsteife aber in axialer Richtung flexible bzw. nachgiebige Wellenkupplung, z. B. als eine Ausdehnungs- oder Ausgleichskupplung, ausgeführt. Die Kupplung ist in axialer Richtung formschlüssig, jedoch in ihrer Länge flexibel bzw. nachgiebig, z. B. durch elastische und reversible Verformung, ausgeführt.

Von Vorteil ist eine Ausführung, wobei zwei Winkelabweichungen ausgleichende Kupplungen und eine mindestens zwei in axialer Richtung flexible bzw. nachgiebige Übertragungselemente aufweisende Wellenkupplung in Serie zwischen dem Zylinder und dem Antriebsmotor angeordnet sind.

Der Antrieb über die Kopplung ist besonders auch im Falle von Einzelantrieben an den einzeln angetriebenen Zylindern, insbesondere jedoch am Formzylinder zur Verstellbarkeit des Seitenregisters, von Vorteil. Werden die Zylinder eines Druckwerks einzeln durch jeweils einen Antriebsmotor angetrieben, so lässt sich anhand von Änderungen in der relativen Winkellage des Antriebsmotors das Umfangsregister, und mittels der axialen Verschiebung das Seitenregister relativ zueinander verändern. In vorteilhafter Ausführung sind die Antriebsmotoren koaxial zum anzutreibenden Zylinder angeordnet.

Für den Fall gruppenweise, insbesondere paarweise angetriebene Zylinder ist die Anordnung des Antriebsmotors über die Kopplung am Formzylinder eines gemeinsam angetriebenen Zylinderpaares vorteilhaft. Durch den Antrieb am Formzylinder muss bei Druck-An- und Ab-Stellung des Übertragungszylinders keine Bewegung des Antriebsmotors erfolgen, wie es z. T. beim Antrieb direkt am Übertragungszylinder der Fall ist. Auch ein durch derartige Schwenkbewegungen des Übertragungszylinders begründeter Kompromiss bei der Lage des Antriebsmotors und dem Eingriff der Zahnräder bei Anordnung des Antriebsmotors am Übertragungszylinder kann bei Antrieb des Formzylinders entfallen. Letzteres kann im anderen Fall zu Zahnbruch oder auch aufgrund des Spiels im Antrieb zur Verminderung der Druckqualität führen.

Generell kann es im Hinblick auf die Druckqualität und/oder die Dimensionierung der Motoren von Vorteil sein, die Rundlaufeigenschaften durch Anordnung eines Getriebes, insbesondere eines Untersetzungsgetriebes, z. B. zwischen dem Antriebsmotor und dem Zylinder, insbesondere zwischen Antriebsmotor und der dem Antriebsmotor nächsten Kupplung, zu verbessern. Hier kommt insbesondere auch ein dem Antriebsmotor vorgeschaltetes Vorsatzgetriebe, z. B. ein Planetengetriebe in Frage.

In einer Ausführungsform kann der Antriebsmotor direkt axial zum Formzylinder bzw. zum angetriebenen Zylinder angeordnet sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel für den Antrieb eines Zylinders;

2 ein erstes Ausführungsbeispiel für den Antrieb eines Zylinders.

Ein Rotationskörper 01, insbesondere ein Zylinder 01 oder eine Walze 01, z. B. ein Formzylinder 01, einer Druckmaschine, insbesondere einer Rotationsdruckmaschine, ist an einer Stirnseite mit einer in einem Seitengestell 03 drehbar gelagerten Welle 02, z. B. einem sog. Zapfen 02, drehfest verbunden. Der Zapfen 02 des Zylinders 01 ist bezüglich des Seitengestells 03 bewegbar, z. B. in einer Exzenterlager 04 verschwenkbar, gelagert. Der Zapfen 02 steht stirnseitig über eine Antriebsverbindung 06 mit einem Antriebsmotor 05 in Wirkverbindung.

In einem ersten Ausführungsbeispiel (1) weist die Antriebsverbindung 06 eine mit dem Zapfen 02 und einer Welle 07 drehfest verbundene erste Winkelabweichungen ausgleichende Kupplung 08, z. B. als Federscheiben- oder Lamellenkupplung 08 ausgeführt, auf. Zur Gewährleistung einer genauen radialen Ausrichtung und einem axialen Abstand sowie einer Winkeländerung um einen festen und definierten Drehpunkt D weist die Kupplung 08 in einer vorteilhaften Ausführung parallel zu einem drehsteifen Übertragungselement 09 ein Lager 11, z. B. ein Gelenklager 11, auf.

Das Übertragungselement 09 ist z. B. als Federscheibe 09 oder Lamellenpaket 09 ausgeführt, welches auf der einen Seite mit einer ersten Kupplungshälfte 12 und auf der anderen Seite mit einer zweiten Kupplungshälfte 13 drehsteif verbunden ist. Eine derartige Kupplung 08 wird auch als biegenachgiebige Ganzmetallkupplung, als Membran- oder auch Ganzstahllamellenkupplung bezeichnet. Die erste Kupplungshälfte 12 ist beispielsweise als den Zapfen 02 umfassende Buchse 12 ausgeführt, welche mittels eines Klemmelementes 14 mit dem Zapfen 02 drehsteif verbunden ist, und weist z. B. die konvexe Außenfläche des Gelenklagers 11 auf. Die zweite Kupplungshälfte 13 ist mit der Welle 07 drehsteif verbunden und weist die konkave Innenfläche des Gelenklagers 11 auf.

Das zweite Ende der Welle 07 ist mit einer zweiten, eine Winkelabweichung ausgleichenden Kupplung 16 drehsteif verbunden, welche beispielsweise wie die erste Kupplung 08 ausgeführt ist. Sie weist ebenfalls eine erste Kupplungshälfte 17, ein Übertragungselement 18, z. B. Federscheibe 18 oder Lamellenpaket 18, eine zweite Kupplungshälfte 19 sowie ein Gelenklager 21 auf. Im Unterschied zur ersten Kupplung 08 ist die zweite Kupplungshälfte 19 zwar drehsteif, jedoch in axialer Richtung relativ zu einer zweiten Kupplungshälfte 22 einer dritten Kupplung 23, z. B. einer weiteren Federscheiben- oder Lamellenkupplung 23, angeordnet. Hierfür ist die zweite Kupplungshälfte 19 der zweiten Kupplung 16 beispielsweise als Gleitbuchse 19 ausgeführt, welche zur axialen Führung über eine Gleitpassung 24 bzw. einen Gleitsitz 24 auf einer die zweite Kupplungshälfte 22 der dritten Kupplung 23 tragenden Buchse 26 axial bewegbar angeordnet ist. Die zweite Kupplungshälfte 19 der zweiten Kupplung 16 stellt hier gleichzeitig die erste Kupplungshälfte 19 der dritten Kupplung 23 dar, welche als eine eine axiale Relativbewegung zwischen den Kupplungshälften 19; 22 ermöglichende Kupplung 23 ausgeführt ist.

Hierzu weist sie z. B. mindestens ein, in vorteilhafter Ausführung wie dargestellt zwei Übertragungselemente 27; 28 seriell zwischen ihrer ersten Kupplungshälfte 19 und ihrer zweiten Kupplungshälfte 22 auf. Die beiden Übertragungselemente 27; 28 sind in vorteilhafter Ausführung ebenfalls als Federscheiben 27; 28 bzw. Lamellenpakete 27; 28 (mit jeweils mehreren Federscheiben) ausgeführt, welche mittels Gewindebolzen seriell zwischen der ersten Kupplungshälfte 19, einem Zwischenring 29 und der zweiten Kupplungshälfte 22 angeordnet sind.

Die derart ausgeführten Übertragungselemente 27; 28 lassen durch elastische Verformung einen Federweg in axialer Richtung zu, ermöglichen durch ihre Steifheit in Umfangsrichtung jedoch eine drehsteife Verbindung. Die zweite Kupplungshälfte 19 der zweiten Kupplung 16 ist über das Übertragungselement 18 zwar drehfest, über die Kupplung 23 im Zusammenspiel mit der Gleitpassung 24 jedoch axial bewegbar mit der Buchse 26 verbunden. Die mit der zweiten Kupplungshälfte 22 der dritten Kupplung 23 verbundene Buchse 26 ist, in vorteilhafter Ausführung mittels einem Klemmelement 31, mit einer Welle 32 des Antriebsmotors 05 drehsteif verbunden. Der Antriebsmotor 05 ist in vorteilhafter Ausführung gestellfest, beispielsweise an einer mit dem Seitengestell 03 verbundenen Halterung 33 angeordnet.

Im Zusammenspiel mit der Gleitpassung 24 ermöglicht die, insbesondere zwei serielle Übertragungselemente 27; 28 aufweisende, Kupplung 23 auf diese Weise eine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen der Welle 07, und damit dem Zylinder 01, auf der einen Seite und der Buchse 26, und damit dem Antriebsmotor 05, auf der anderen Seite. Eine axiale Bewegung des Zylinders 01, beispielsweise zur Einstellung des Seitenregisters, relativ zum gestellfesten Antriebsmotor 05 ist somit möglich. Die beiden ersten Kupplungen 08; 16 ermöglichen gemeinsam ein Verschwenken des Zylinders 01 in eine zur axialen Richtung des Zylinders 01 senkrechten Richtung indem Abweichungen im Winkel und/oder Versatz zwischen der Rotationsachse R01 des Zylinders 01 und der Rotationsachse R05 des gestellfesten Antriebsmotors 05 ausgeglichen werden.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel (2) weist die Antriebsverbindung 06 zwischen Zylinder 01 und gestellfestem Antriebsmotor 05 wieder zwei eine Winkelabweichung ausgleichende Kupplungen 08; 16 sowie eine eine axiale Relativbewegung ermöglichende bzw. aufnehmende Kupplung 23 auf. Im Unterschied zu 1 ist jedoch die erste Winkelabweichungen ausgleichende Kupplung 08 auf der Welle 32 des Antriebsmotors 05 angeordnet, während die zweite Winkelabweichungen ausgleichende Kupplung 16 und die eine axiale Relativbewegung aufnehmende Kupplung 23 am Zapfen 02 des Zylinders 01 angeordnet sind. Die Anordnung der beiden letzt genannten Kupplungen 16 und 23 kann in der selben Weise, jedoch seitenverkehrt zu 1, oder aber wie in 2 dargestellt erfolgen. Hier übergreift die Welle 07 die Kupplung 23 räumlich, die beiden Winkelabweichungen ausgleichenden Kupplungen 08; 16 sind in Wirkrichtung gesehen jedoch zueinander direkt hintereinander angeordnet. Im Gegensatz zu 1 stellt die jetzt den Zapfen 02 umgreifende Buchse 26 gleichzeitig die zweite Kupplungshälfte 26 der dritten Kupplung 23 dar. Es kann jedoch auch wie in 1 eine mit der Buchse 26 verbundene Kupplungshälfte 22 angeordnet sein.

Prinzipiell ist die Antriebsverbindung 06 auch für den Antrieb von einem Antriebsmotor 05 über ein Getriebe, von einem anderen Zylinder her, oder von einer Welle über ein nicht dargestelltes, gestellfest und drehbar gelagertes Antriebsrad, z. B. ein Zahnrad oder eine Riemenscheibe, geeignet, welches bzw. welche dann anstelle des Antriebsmotors 05 drehfest mit der drehbar aber gestellfest gelagerten Welle 32 verbunden ist. Der Antriebsmotor 33 kann, insbesondere im Fall des direkten axialen Antriebes, auch ein untersetzendes Vorsatzgetriebe, z. B. ein Planetengetriebe, aufweisen.

01Rotationskörper, Zylinder, Walze, Formzylinder 02Welle, Zapfen (01) 03Seitengestell 04Exzenterlager 05Antriebsmotor 06Antriebsverbindung 07Welle 08Kupplung, erste, Federscheiben-, Lamellenkupplung 09Übertragungselement, Federscheibe, Lamellenpaket 10 11Lager, Gelenklager 12Kupplungshälfte, erste (08), Buchse 13Kupplungshälfte, zweite (08) 14Klemmelement 15 16Kupplung, zweite, Federscheiben-, Lamellenkupplung 17Kupplungshälfte, erste (17) 18Übertragungselement, Federscheibe, Lamellenpaket 19Kupplungshälfte, zweite (17), Gleitbuchse, erste (23) 20 21Lager, Gelenklager 22Kupplungshälfte, zweite (23) 23Kupplung, dritte, Federscheiben-, Lamellenkupplung 24Gleitpassung, Gleitsitz 25 26Buchse 27Übertragungselement, Federscheibe, Lamellenpaket 28Übertragungselement, Federscheibe, Lamellenpaket 29Zwischenring 30 31Klemmelement 32Welle 33Halterung DDrehpunkt R01Rotationsachse (01) R05Rotationsachse (05)

Anspruch[de]
  1. Antrieb eines Rotationskörpers (01) einer Druckmaschine von einer Welle (32) über eine Antriebsverbindung (06), welche in Serie zwei eine Winkelabweichung ausgleichende Kupplungen (08; 16) und eine dritte, eine axiale Relativbewegung aufnehmende Kupplung (23) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden eine Winkelabweichung ausgleichende Kupplungen (08; 16) parallel zu einem drehsteifen Übertragungselement (09) ein Gelenklager (11) aufweisen, und dass die eine axiale Relativbewegung aufnehmende Kupplung (23) als Federscheiben- oder Lamellenkupplung (23) ausgeführt ist, deren eine Kupplungshälfte (19) in axialer Richtung gleitend auf der Welle (32) oder auf dem Zapfen (02) des Rotationskörpers (01) gelagert ist.
  2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die axiale Relativbewegung aufnehmende Kupplung (23) zwei in Serie angeordnete Übertragungselemente (27; 28) aufweist.
  3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungselemente (27; 28) als in axialer Richtung elastisch verformbare Federscheiben oder Lamellenpakete (27; 28) ausgeführt sind.
  4. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Winkelabweichung ausgleichenden Kupplungen (08; 16) als mindestens jeweils eine Federscheibe oder mindestens ein Lamellenpaket (09; 18) aufweisende Lamellenkupplung (08; 16) ausgeführt ist.
  5. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden die Winkelabweichung ausgleichenden Kupplungen (08; 16) über eine Welle (07) drehsteif und in axialer Richtung starr miteinander verbunden sind.
  6. Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine der die Winkelabweichung ausgleichenden Kupplungen (08; 16) drehsteif mit einer Welle (02) des Zylinders (01) und die andere drehsteif mit der der Antriebsseite der Antriebsverbindung zugeordneten Welle (32) verbunden sind.
  7. Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die die axiale Relativbewegung aufnehmende Kupplung (23) auf der der Antriebsseite zugeordneten Welle (32) angeordnet ist.
  8. Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die die axiale Relativbewegung aufnehmende Kupplung (23) auf der dem Zylinder (01) zugeordneten Welle (02) angeordnet ist.
  9. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (32) als Motorwelle oder eine axiale Verlängerung eines Antriebsmotors (05) ausgeführt ist.
  10. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (32) drehfest mit einem Antriebrad verbunden ist, welches durch einen Antriebsmotor (05) antreibbar ist.
  11. Antrieb nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (05) lediglich den Rotationskörper (01) einzeln antreibt.
  12. Antrieb nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (05) gestellfest angeordnet ist.
  13. Antrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad gestellfest angeordnet ist.
  14. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationskörper (01) als in seiner axialen Richtung bewegbarer Formzylinder (01) ausgeführt ist.
  15. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationskörper (01) als senkrecht zu seiner axialen Richtung bewegbarer Formzylinder (01) ausgeführt ist.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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