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Dokumentenidentifikation DE10102734B4 06.09.2007
Titel Vorrichtung zum Antreiben einer Reibwalze in einer Druckmaschine
Anmelder Heidelberger Druckmaschinen AG, 69115 Heidelberg, DE
Erfinder Fischer, Fred, 74909 Meckesheim, DE;
Schaffrath, Dieter, 68161 Mannheim, DE
DE-Anmeldedatum 22.01.2001
DE-Aktenzeichen 10102734
Offenlegungstag 23.08.2001
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 06.09.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.09.2007
IPC-Hauptklasse B41F 31/15(2006.01)A, F, I, 20061006, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Antreiben einer Reibwalze in einer Druckmaschine.

In der DE 22 82 16 C ist eine solche Vorrichtung beschrieben, deren Spurscheibe mit keinem Motor in Verbindung steht.

In der DE 24 29 92 C ist eine weitere solche Vorrichtung beschrieben, deren Rillenscheibe um zwei Drehachsen drehbar ist, von denen die eine durch einen Stift vorgegeben und für ein Schrägstellen der Rillenscheibe vorgesehen ist. Die andere Drehachse wird durch Lager einer Welle vorgegeben, an welcher die Rillenscheibe mittels des Stiftes befestigt ist, und ist nicht exzentrisch zu einer Walzendrehachse der Reibwalze angeordnet.

In der US 5,540,14 A noch eine solche Vorrichtung beschrieben, die in der 2 der zuletztgenannten Patentschrift dargestellt ist und deren Antriebskurve keine Verstelleinrichtung zum Verstellen einer Schrägstellung einer Kurvenbahn der Antriebskurve zugeordnet ist.

Aufgrund konstruktiver Gegebenheiten der in den genannten Patentschriften beschriebenen Vorrichtungen unterliegen diese funktionellen Einschränkungen oder ist deren funktionserweiterende Weiterbildung nicht möglich.

Beispielsweise ist die Amplitude der axialen Schwingung der in der zuletztgenannten Patentschrift (US 5,540,145 A) beschriebenen Reiberwalze nicht variabel einstellbar.

Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, für die Reibwalze eine Antriebsvorrichtung zu schaffen, deren konstruktive Gegebenheiten funktionserweiternde Weiterbildungen der Vorrichtung gestattet.

Die gestellte Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Antreiben einer Reibwalze in einer Druckmaschine zeichnet sich dadurch aus, daß eine Kurvendrehachse einer Antriebskurve zum axialen Antreiben der Reibwalze relativ zu einer Walzendrehachse der Reibwalze exzentrisch versetzt angeordnet ist, daß die Antriebskurve mit einem Motor zum Rotieren der Antriebskurve um die Kurvendrehachse antriebsmäßig in Verbindung steht, und daß der Antiebskurve eine Verstelleinrichtung zum Verstellen einer Schrägstellung einer Kurvenbahn der Antriebskurve relativ zur Kurvendrehachse zugeordnet ist.

Ein Vorteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß die Amplitude der axialen Schwingung der Reibwalze variabel einstellbar ist, indem die Schrägstellung der Kurvenbahn verstellt wird.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß deren konstruktive Gegebenheiten verschiedene Weiterbildungen gestatten, durch welche über die Variation der Amplitude hinausgehende zusätzliche Funktionen der Vorrichtung ermöglicht werden.

Beispielsweise ist es bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, den die Antriebskurve rotierenden Motor über eine elektronische Steuereinrichtung derart mit einem Druckwerk der Druckmaschine zu verknüpfen, daß der Motor von der Steuereinrichtung zu Beginn einer Druckunterbrechung des Druckwerkes passiviert und zum Ende der Druckunterbrechung wieder aktiviert wird. Während der Druckunterbrechung wird somit die Antriebskurve vom Motor nicht rotiert und ist infolgedessen die axiale Hin- und Herbewegung der auch während der Druckunterbrechung weiter rotierenden Reibwalze stillgesetzt. Dies ist vorteilhaft, wenn die Reibwalze ein Bestandteil eines einen Druckformzylinder des Druckwerkes einfärbenden Farbwerkes ist, welches eine Farbzonenverstelleinrichtung zur Einstellung eines zonalen Farbprofiles aufweist. Durch das Stillsetzen der axialen Verreibebewegung der Reibwalze wird verhindert, daß das Farbprofil im Farbwerk während der Druckunterbrechung von der Reibwalze völlig eingeebnet wird. Die beschriebene und von der Druck-an-Schaltung und der Druck-ab-Schaltung des Druckwerkes abhängige Ansteuerung des Motors durch die Steuereinrichtung ist vorteilhaft, wenn der Motor ein Separatmotor ist, welchen die Druckmaschine zusätzlich zu einem den Druckformzylinder und die Reibwalze rotierenden Hauptmotor umfaßt.

Bei einer Druckmaschine, bei welcher die Rotation der Reibwalze und die Rotation der Antriebskurve und damit die axiale Hin- und Herbewegung der Reibwalze von ein und demselben Motor, zum Beispiel vom auch den Druckformzylinder antreibenden Hauptmotor, angetrieben wird, kann durch die Anordnung einer Koppeleinrichtung in einen die Antriebskurve mit dem Motor verbindenden Antriebsstrang ebenfalls das Stillsetzen der Reibwalze während der Druckunterbrechung ermöglicht werden. Die Koppeleinrichtung, zum Beispiel in Form einer Schaltkupplung oder eines Schaltgetriebes, kann über die Steuereinrichtung mit dem Druckwerk verknüpft sein. Dadurch kann die Steuereinrichtung die Koppeleinrichtung in Abhängigkeit von der Schaltung des Druckwerkes umschalten, so daß die Antriebskurve bei der Druck-ab-Schaltung vom Motor abgekoppelt und bei der Druck-an-Schaltung wieder an den Motor angekoppelt wird. Während der Druckunterbrechung rotiert die Antriebskurve somit nicht und rotiert die Reibwalze ohne axiale Verreibung, so daß nach der Druckunterbrechung das für den Fortdruck erforderliche Farbprofil schnell eingestellt und somit Makulatur vermieden wird.

Eine andere durch die konstruktiven Gegebenheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorteilhafterweise ermöglichte Weiterbildung beinhaltet, daß die Tourigkeit der axialen Schwingung der Reibwalze variabel einstellbar gestaltet werden kann. Unter dieser Tourigkeit wird das Verhältnis von einer Anzahl von Umdrehungen des Druckformzylinders pro einer vollständigen axialen Schwingung der Reibwalze verstanden. Wenn der die Antriebskurve rotierende Motor als der bereits erwähnte Separatmotor ausgebildet ist, kann mittels der Steuereinrichtung dessen Drehzahl und damit die Drehzahl der Antriebskurve in verschiedene Verhältnisse zur Drehzahl des Hauptmotors und damit zur Drehzahl des Druckformzylinders verstellt werden, zum Beispiel so, daß sich der Druckformzylinder bei einem eingestellten Drehzahlverhältnis pro voller Schwingung der Reibwalze einmal (eintourige Verreibung) und bei einem anderen eingestellten Drehzahlverhältnis zweimal (halbtourige Verreibung) umdreht.

Weitere funktionell und konstruktiv vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen genannt und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsformen und der dazugehörigen Zeichnung.

In dieser zeigt:

1 eine schematisierte Darstellung einer Druckmaschine mit einer Reibwalze und einer Antriebsvorrichtung,

2 eine vergrößerte und detaillierte Darstellung der Reibwalze und der Antriebsvorrichtung in einer Vorderansicht,

3 die Reibwalze und die Antriebsvorrichtung aus der 2 in einer Seitenansicht,

4 eine erste Ausführungsform der in den 1 bis 3 gezeigten Vorrichtung und

5 eine zweite Ausführungsform der in den 1 bis 3 gezeigten Vorrichtung.

In der 1 ist eine Druckmaschine 1 mit einem Bogenanleger 2, einem Bogenausleger 3 und mindestens einem Druckwerk 4 dargestellt. Das Druckwerk 4 besteht aus einem Gegendruckzylinder 5, einem Gummituchzylinder 6, einem Druckformzylinder 7, einem Feuchtwerk 8 zum Einfeuchten und einem Farbwerk 9 zum Einfärben des Druckformzylinders 7. Das Farbwerk 9 umfaßt eine Reibwalze 10 und ein in der 1 schematisiert dargestelltes Kurvengetriebe 11 zum Antreiben einer in der 2 mit 12 bezeichneten Axialschwingung der Reibwalze 10.

In der 2 ist dargestellt, daß eine durch ein Drehlager 13 vorgegebene Walzendrehachse 14 der Reibwalze 10 achsparallel zu einer durch ein Drehlager 15 vorgegebenen ersten Kurvendrehachse 16 einer Antriebskurve 17 ausgerichtet ist. Die Antriebskurve 17 ist von zylindrischer Form und weist eine eine Kurvenbahn 18 bestimmende ringförmige Nut 19 auf.

Die Lagerung der Antriebskurve 17 gestattet sowohl eine Drehung 20 der Antriebskurve 17 gemeinsam mit einem Getriebeglied 21 um die erste Kurvendrehachse 16 als auch eine Drehung 22 der Antriebskurve 17 relativ zum Getriebeglied 21 um eine in einem Winkel &agr; relativ zur ersten Kurvendrehachse 16 schief stehende zweite Kurvendrehachse 23. Das Getriebeglied 21, welches ein Antriebsrad mit stirnseitiger Verzahnung ist, weist eine sich zur zweiten Kurvendrehachse 23 senkrecht erstreckende ringförmige Planfläche 24 auf. Ein an das Getriebeglied 21 angeformter zylindrischer Lagerzapfen 25 ist in eine zentrische Bohrung der Antriebskurve 17 eingesteckt und bildet zusammen mit der Bohrung ein die Drehung 22 ermöglichendes Drehlager 26, welches die schiefe Ausrichtung der zweiten Kurvendrehachse 23 bestimmt. Das Getriebeglied 21 ist auf eine Welle 27 aufgesteckt und mit dieser drehfest verbunden.

Die Planfläche 24 und die zweite Kurvendrehachse 23 bilden eine Versteileinrichtung 55 zur Winkelverstellung der Kurvenbahn 18 relativ zur ersten Kurvendrehachse 20.

Eine Festhalteeinrichtung 28 läßt sich lösen zum Verdrehen der Antriebskurve 17 um das Drehlager 26 in verschiedene Drehstellungen relativ zum Getriebeglied 21 und ermöglicht eine drehfeste Verbindung der Antriebskurve 17 mit dem Getriebeglied in jeder der stufenlos wählbaren Drehstellungen. Die Festhalteeinrichtung 28 ist als eine Verschraubung ausgebildet und besteht aus in die Antriebskurve 17 eingebrachten und zur zweiten Kurvendrehachse 23 koaxial bogenförmigen Langlöchern 29 und 30 – vgl. 3 –, durch welche in das Getriebeglied 21 eingeschraubte Schrauben 31 und 32 hindurchgesteckt sind. Bei einem Anziehen der Schrauben 31 und 32 drücken deren Schraubenköpfe auf die Antriebskurve 17, welche dadurch in der gewählten Drehstellung am Getriebeglied 21 festgeklemmt wird. Anstelle der von Hand verstellbaren Verstelleinrichtung 55 kann auch eine fernbedienbare Versteileinrichtung vorgesehen sein.

Der bereits erwähnte Winkel &agr; ist genauso groß, wie ein Winkel &bgr; zwischen der Planfläche 24 und der Kurvenbahn 18. Entscheidend ist, daß Hoch- und Tiefpunkte der Antriebskurve 17 und des Getriebegliedes 21 so in Überdeckung gebracht werden können, daß sich die Punkte wahlweise aufaddieren (Amplitudenvergrößerung) oder aufheben (Amplitudenverringerung).

Nach einer annahmeweisen 180°-Drehung 22 der Antriebskurve 17 aus ihrer in der 2 gezeigten 0°-Stellung würden somit die Kurvenbahn 18 und die Planfläche 24 parallel zueinander verlaufen. Infolgedessen würde die Antriebskurve 17 um. die erste Kurvendrehachse 16 rotieren, ohne die Reibwalze 10 zu changieren, d. h. die Amplitude der axialen Schwingung der Reibwalze 10 hätte den Wert Null. Wäre der Winkel &bgr; so gewählt, daß dieser nicht genau dem Winkel &agr; entspräche, dann würde die Reibwalze 10 bei der nicht gezeigten 180°-Stellung der Antriebskurve 17 mit einer Minimalamplitude, welche größer als Null ist, changieren.

Zwar läßt die in den 2 und 3 gezeigte Festhalteeinrichtung 28 aufgrund der hier begrenzten Länge der Langlöcher 29 und 30 nur Drehungen der Antriebskurve 17 in der Größe von ca. +45° in die eine Richtung und ca. –45° in die andere Drehrichtung zu, jedoch ist die Festhalteeinrichtung 28 einfach derart modifizierbar, daß die angenommene 180°-Drehung möglich ist. Beispielsweise wäre lediglich der Wegfall des Langloches 30 und der Schraube 32 sowie eine Verlängerung des verbliebenen Langloches 29 über einen Winkelbereich von 180° hinaus erforderlich.

Bei in ihrer 0°-Stellung – vgl. 2 – eingestellter rotierender Antriebskurve 17 wird die ebenfalls rotierende Reibwalze 10 mit einer Maximalamplitude von der Antriebskurve 17 über einen in einem gestellfesten Drehlager 33 beweglich gelagerten Mitnehmer 34 hin- und herverschoben. Das Drehlager 33 bestimmt die zu den Drehachsen 14 und 16 senkrechte Ausrichtung einer Drehachse 35, um welche der Mitnehmer 34 schwenkbar ist.

Der Mitnehmer 34 ist in Form eines Schwenkhebels mit einer zylindrischen Rolle 36 und einer balligen Rolle 37 ausgebildet. Die Rollen 36 und 37 sind koaxial zueinander um eine zur Drehachse 35 achsparallele Drehachse 38 drehbar an ein und demselben Hebelarm 57 des Mitnehmers 34 angeordnet.

Zwei ringförmige Stege 39 und 40 an einem Achszapfen 41 der Reibwalze 10 schließen zwischen sich eine ringförmige Nut 41 ein. Die Rolle 36 läuft in der Nut 41 und die Rolle 37 entlang der Kurvenbahn 18 in der Nut 19, wenn die Antriebskurve 17 von einem elektrischen Motor 42 – vgl. 4 – oder von einem elektrischen Motor 43 – vgl. 5 – rotiert und die Reibwalze 10 eine von einem elektrischen Motor 44 – vgl. 4 – oder dem elektrischen Motor 43 – vgl. 5 – angetriebene Drehung 45 ausführt. In jeder Phase der über die Antriebskurve 17 angetriebenen hin- und hergehenden Schwenkbewegung 46 des Mitnehmers 34 um die Drehachse 38 ist der sichere Eingriff des Mitnehmers 34 über die Rollen 36 und 37 in die Nuten 19 und 41 gewährleistet.

Je nachdem, ob die Antriebskurve 17 dabei von der Festhalteeinrichtung 28 in der 0°-Stellung, der +45°-Stellung (oder der –45°-Stellung) oder einer beliebig wählbaren und zwischen 0° und 45° liegenden Stellung fest an dem Getriebeglied 21 gehalten wird, zwingt die Antriebskurve 17 der Reibwalze 10 eine Schwingung mit maximaler, mittlerer oder minimaler und somit stufenlos einstellbarer Schwingungsamplitude auf.

In der 4 ist eine erste Ausführungsform der zuvor im Zusammenhang mit den 1 bis 3 beschriebenen Vorrichtung gezeigt. Der Motor 44 ist bei der ersten Ausführungsform als ein Hauptmotor der Druckmaschine 1 zum rotativen Antreiben der Zylinder 5 bis 7 mit diesen antriebsmäßig verbunden und treibt während des Druckbetriebes über einen aus Zahnrädern bestehenden und stark schematisiert dargestellten Antriebsstrang 46 die Reibwalze 10 rotativ an (Drehung 20). Der Motor 44 ist über eine elektronische Steuereinrichtung 56 steuerungstechnisch mit dem als ein Separatmotor eingesetzten Motor 42 verknüpft. Der Motor 42 rotiert während des Druckbetriebes über einen Antriebsstrang 47, zu welchem das Antriebsrad 21 und ein mit diesem kämmendes und nicht näher dargestelltes Zahnrad gehören, die Antriebskurve 17.

Mittels der Steuereinrichtung 47 ist der Motor 42 hinsichtlich seiner Drehzahl sowohl unabhängig vom Motor 44 als auch abhängig vom Motor 44 steuerbar. Beispielsweise ist der Motor 42 während einer Druckunterbrechung bei weiterlaufendem Motor 44 stillsetzbar (unabhängige Steuerung) und während des Druckbetriebes bei Druckgeschwindigkeitsänderungen und Drehzahländerungen des Motors 44 den Änderungen entsprechend mit dem Motor 44 mitführbar (abhängige Ansteuerung).

Durch die Wahl bestimmter Drehzahlverhältnisse der Drehzahl des Motors 42 relativ zur Drehzahl des Motors 44 kann die Tourigkeit der Reibwalze 10 so eingestellt werden.

In der 5 ist eine zweite Ausführungsform der zuvor im Zusammenhang mit den 1 bis 3 beschriebenen Vorrichtung gezeigt. Funktionell und konstruktiv entspricht der Motor 43 dem Motor 44 und der Antriebsstrang 48 den zum Beispiel als ein Zahnradgetriebe ausgebildeten Antriebsstrang 46, so daß diesbezüglich keine weiteren Erläuterungen zum Motor 43 erforderlich sind.

Eine als Schaltkupplung mit zwei Kupplungshälften 49 und 50 ausgebildete Koppeleinrichtung 51 ist ein Bestandteil eines Antriebsstranges 52, zu dem auch das Antriebsrad 21 und ein mit diesem im gegenseitigen Eingriff befindliches Zahnrad gehören und über welchen der Motor 43 die Antriebskurve 17 rotativ antreibt (Drehung 20). Die Koppeleinrichtung 51 ist von einer zum Beispiel auch einen Stellantrieb 53 ansteuernden elektronischen Steuereinrichtung 54 in eine entkoppelnde Stellung mit voneinander getrennten Kupplungshälften 49 und 50 und eine koppelnde Stellung mit miteinander in Reib- oder Formschluß stehenden Kupplungshälften 49 und 50 umschaltbar.

Bei der entkoppelten Stellung ist der Antriebsstrang 52 unterbrochen, so daß der Motor 43 zwar die Reibwalze 10, jedoch nicht die Antriebskurve 21 rotiert und somit über diese nicht die Reibwalze 10 changiert.

Bei gekoppelter Stellung und somit geschlossenen Antriebsstrang 52 treibt der Motor 43 die Reibwalze 10 sowohl rotativ als auch axial an.

Der Stellantrieb 53 ist mit dem Gummituchzylinder 6 zu dessen Verlagerung zum Gegendruckzylinder 5 hin (Druck-an-Schaltung) und vom Gegendruckzylinder 5 weg (Druck-ab-Schaltung) antriebsmäßig verbunden und als ein mit Druckluft beaufschlagbarer Arbeitszylinder ausgebildet.

1
Druckmaschine
2
Bogenanleger
3
Bogenausleger
4
Druckwerk
5
Gegendruckzylinder
6
Gummituchzylinder
7
Druckformzylinder
8
Feuchtwerk
9
Farbwerk
10
Reibwalze
11
Kurvengetriebe
12
Axialschwingung
13
Drehlager
14
Walzendrehachse
15
Drehlager
16
(erste) Kurvendrehachse
17
Antriebskurve
18
Kurvenbahn
19
Nut
20
Drehung
21
Getriebeglied
22
Drehung
23
(zweite) Kurvendrehachse
24
Planfläche
25
Lagerzapfen
26
Drehlager
27
Welle
28
Festhalteeinrichtung
29
Langloch
30
Langloch
31
Schraube
32
Schraube
33
Drehlager
34
Mitnehmer
35
Drehachse
36
Rolle
37
Rolle
38
Drehachse
39
Steg
40
Steg
41
Nut
42
Motor
43
Motor
44
Motor
45
Drehung
46
Antriebsstrang
47
Antriebsstrang
48
Antriebsstrang
49
Kupplungshälfte
50
Kupplungshälfte
51
Koppeleinrichtung
52
Antriebsstrang
53
Stellantrieb
54
Steuereinrichtung
55
Verstelleinrichtung
56
Steuereinrichtung
57
Hebelarm
&agr;
Winkel
&bgr;
Winkel


Anspruch[de]
Vorrichtung zum Antreiben einer Reibwalze (10) in einer Druckmaschine (1), wobei

– eine Kurvendrehachse (16) einer Antriebskurve (17) zum axialen Antreiben der Reibwalze (10) relativ zu einer Walzendrehachse der Reibwalze (10) exzentrisch versetzt angeordnet ist,

– die Antriebskurve (17) mit einem Motor (42; 43) zum Rotieren der Antriebskurve (17) um die Kurvendrehachse (16) antriebsmäßig in Verbindung steht, und

– der Antriebskurve (17) eine Verstelleinrichtung (55) zum Verstellen einer Schrägstellung einer Kurvenbahn (18) der Antriebskurve (17) relativ zur Kurvendrehachse (16) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebskurve (17) an einem Getriebeglied (21) angeordnet ist. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (55) aus einer sich schräg zu der Kurvendrehachse (16) erstreckenden Planfläche (24) des Getriebegliedes (21) besteht. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (55) aus einer schräg zu der Kurvendrehachse (16) geneigten weiteren Kurvendrehachse (22) der Antriebskurve (17) besteht. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskurve (17) eine Festhalteeinrichtung (28) zum Sichern von relativ zum Getriebeglied (21) eingestellten Drehstellungen der Antriebskurve (17) zugeordnet ist. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Festhalteeinrichtung (28) eine Klemmeinrichtung ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (43) mit der Antriebskurve (17) über eine lösbare und verbindbare Koppeleinrichtung (50) antriebsmäßig verbunden ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (43) mit der Reibwalze (10) antriebsmäßig verbunden ist, um diese rotativ anzutreiben. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum rotativen Antreiben der Reibwalze (10) ein weiterer Motor (44) mit der Reibwalze (10) antriebsmäßig verbunden ist. Druckmaschine (1) mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9.






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