EP0738591B1 - Transfer cylinder with electric driving unit - Google Patents
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- EP0738591B1 EP0738591B1 EP96104409A EP96104409A EP0738591B1 EP 0738591 B1 EP0738591 B1 EP 0738591B1 EP 96104409 A EP96104409 A EP 96104409A EP 96104409 A EP96104409 A EP 96104409A EP 0738591 B1 EP0738591 B1 EP 0738591B1
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- transfer cylinder
- rotor
- drive unit
- bearing
- electromotive drive
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
- B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
- B41F13/004—Electric or hydraulic features of drives
- B41F13/0045—Electric driving devices
Definitions
- the invention relates to a transfer cylinder for Printing machines and an electric motor drive unit for this.
- DE-U-9306369 discloses a transfer cylinder according to the preamble of claim 1.
- the invention has for its object a mechanical particularly simple and largely backlash-free drive for to create a transfer cylinder.
- Direct drives are known per se, for example in Turntables.
- a first type of engine suitable for the invention is an internal rotor motor, the rotor of which at one axial end of the transfer cylinder and on the axis of the Transfer cylinder is arranged, for. B. by a Shaft journal of the transfer cylinder via the associated one Cylinder bearing extended and on its outside is provided with an arrangement of magnets.
- a Pot-shaped stator that attaches to the press encloses the rotor radially.
- a second suitable type of motor is an external rotor motor, its rotor through part of the transfer cylinder is formed, on the inside of which magnets are attached.
- the high demands on the synchronism behavior of the best solution is a slow-running, permanent drive excited synchronous motor, its concentricity are optimized, e.g. B. by oblique grooving, sinusoidal Magnetization in the air gap and a sufficiently high one Number of poles.
- the appropriate markings on the rotor or on Transfer cylinder scans is preferably in one fixed installation position integrated in the stator. As a result of that formed by the markings and the sensor Position transmitter at the same end of the transfer cylinder as the rotor is located, there are practically none Angle of measurement error. Due to the high rigidity of the structure you get excellent control properties.
- the assembly with the stator is without adjustment effort
- the whole can be mounted on the printing press and of it removable.
- This unit can also be a control and Control electronics and / or power electronics for the included electromotive drive unit so that it is a forms an autonomous drive unit with local intelligence.
- the drive according to the invention is very robust and has Comparison with known transfer cylinder drives light weight and low construction volume.
- the invention provides that the Transfer cylinders at least at the end with the engine Form of an open tube, the outside of both the working surface of the transfer cylinder as well Storage area forms, the work surface and the Continuous storage area with the same diameter are trained.
- the rotor magnets are on the inside of the open end of the transfer cylinder attached. In addition, you can any within the transfer cylinder additional equipment required for printing be accommodated.
- Such a transfer cylinder can also Pull out of the side of the machine without the bearings or the side walls have to be dismantled.
- the transfer cylinder also without complex welding and without extensive machining from a tubular semi-finished product produce. There is no pin deflection and Flange deformation as with conventional ones Transfer cylinders, and the transfer cylinder has the greatest possible rigidity for a given weight.
- Such a structure is especially for Transfer cylinder with a continuous work surface suitable that have no longitudinal groove.
- Such Transfer cylinders can be used with a hard, wear-resistant and high-precision manufactured surface be provided to the work surface of the To impart certain properties to the transfer cylinder, which are primarily of printing importance.
- a tubular design of the transfer cylinder comes not only with an external rotor motor, but also with an internal rotor motor.
- the rotor preferably as a substantially cylindrical Component formed that laterally from the Transfer cylinder protrudes, being radial from one cup-shaped stator is enclosed.
- a transfer cylinder 1 has at each end a shaft journal 2, 3 on the ball bearings 4, 5 in Side walls 6, 7 of a printing press are mounted.
- the shaft journal 3 is beyond the ball bearing 5 extended outside.
- On the extended part 8 of the Shaft journal 3 is a cylindrical sleeve 9 in a force-locking manner pressed on, pre-assembled on the outside Permanent magnets 10 are arranged.
- the rotor formed in this way is concentric of a stator enclosed by electromagnet 11 is formed on the cylindrical inside of a Pot-shaped stator housing 12 are attached, with its open side attached to the side wall 7 of the printing press is.
- a Transfer cylinder 20 at one end as in FIG. 1 educated At its other end, the Transfer cylinder 20 no shaft journal, but is formed as an open tube that in one of his Outer diameter corresponding ball bearing 21 in the Side wall 7 of the printing machine is mounted. In the open The end of the transfer cylinder 20 is a non-positively cylindrical sleeve 22 pressed, on the inside Pre-assembled permanent magnets 23 are arranged. As a rotor serves the transfer cylinder to be driven 20 in Connection with the sleeve 22 and the permanent magnet 23rd
- the associated stator is by electromagnet 24 formed on the outside of a cone-shaped part a stator housing 25 are attached.
- the stator housing 25 is so attached to the side wall 7 of the printing press that its cone-shaped part with the electromagnet 24 concentric in the arrangement of the permanent magnets 23 immersed.
- Fig. 3 is a transfer cylinder 30 in the form of a continuous straight tube shown that extends lengthways an axis 32 extends.
- the outer surface of the Transfer cylinder 30 is an extremely hard, wear-resistant and high-precision ceramic surface, which, with the same diameter everywhere, is both axial middle cylindrical work surface 33 as well Bearing surfaces 34 and 35 at the axial ends of the Transfer cylinder 30 forms. In other words, make up the working surface 33 and the bearing surfaces 34 and 35 together a continuous surface with the same everywhere Diameter.
- the bearing surfaces 34 and 35 are for axial rotatability of the transfer cylinder 30 in radial bearings 36 and 37 stored on the side walls 38 and 39 of the printing press are attached.
- the bearing surfaces 34 and 35 run immediately on rolling elements 40 and 41 of the radial bearings 36, 37.
- the transfer cylinder 30 Adjacent to the bearing surface 35 and entirely on an axial At the end, the transfer cylinder 30 has an annular shape Thrust bearing surface 42 with a slightly smaller diameter than that Storage area 35 on. Between one through the Reduced diameter formed shoulder 43 am Transfer cylinder 30 and one at its end screwed annular plate spring 44 sits Thrust bearing 45 on thrust bearing surface 42. Thrust bearing 45 contains rolling elements 46 which axially transfer cylinder 30 lead, and is just like the radial bearing 37 on the Side wall 39 attached.
- the transfer cylinder 30 shown in Fig. 3 can be very simply disassemble by loosening the thrust bearing 45 is pulled out of the side of the printing press. While the transfer cylinder 30 in the shown Embodiment can be pulled out on both sides can, because the working surface 33 and the bearing surfaces 34 and 35 have the same diameter, are also embodiments possible where z. B. the diameter of the bearing surface 34 slightly larger or the diameter of the bearing surface 35 somewhat is smaller than the diameter of the working surface 3, so that the transfer cylinder 30 at least to one side can be pulled out. On the other hand, a tube with the substantially uniform surface, as in FIG. 1 shown, of course the easiest to manufacture.
- concentric cylindrical rotor 47 is pressed, which is not in detail contains permanent magnets shown and the over the end of the Transfer cylinder 30 also protrudes.
- the above Part of the rotor 47 is radially surrounded by electromagnets 48, which are fixed in a stator housing 49.
- the Stator housing 49 is on the side wall 38 of the printing press attached by z. B. a clamping device, not shown the stator housing 49 presses against the side wall 38, wherein the stator housing 49 is axially fixed by pins 50. This makes it easy to assemble and disassemble the Stator housing 49 possible.
- the stator housing 49 contains one or more sensors 52 adjacent to the Marking disc 51 are arranged with an air gap between.
- the marking disc 51 and the or Sensors 52 form a position sensor for the Angular position of the rotor 47 or Transfer cylinder 30.
- the position transmitter has one Resolution of 1000 periods per revolution or more, depending of the respective requirements for the synchronism behavior.
- control and Control electronics 53 and power electronics 54 housed, as shown schematically.
- the Power electronics 54 is via not shown Power supply lines with a power supply to the Printing machine connected and supplies the electromagnets 48th depending on control signals of the tax and Control electronics 53 with electricity.
- the tax and Control electronics 53 forms together with the Power electronics 54, the motor and the position transmitter, with whose sensor or sensors 52 it is connected to, one Control circuit for the synchronization control of the Transfer cylinder 30.
- control and Control electronics 53 For synchronization with further transfer cylinders or for a control and Control of cylinder rotation is the control and Control electronics 53 connected to a machine computer.
- Fig. 4 is an embodiment of a tubular Transfer cylinder with an integrated Outrunner motor. Parts with the embodiment of Fig. 3 match, are with the same reference numerals designated.
- Fig. 4 are in a transfer cylinder 60 which in remaining with the transfer cylinder 30 of FIG. 1st matches, at one axial end on its inside a number of magnets 61 embedded.
- a stator shaft 62 Inside the Transfer cylinder 60 is a stator shaft 62, carries the magnetic coils 63 that hold the magnet 61 opposite.
- the stator shaft 62 extends through the entire transfer cylinder 60 and is on both Ends attached to the press, as schematically indicated. This results in a particularly high one Stiffness of the stator.
- Position transmitter, control and regulating electronics and one Power electronics can be integrated into the stator.
- FIG. 5a to 5d show several alternatives for storage a tubular transfer cylinder 70 in one Side wall 71.
- the use of a rolling bearing 72 with inner and Outer ring, as shown in Fig. 5a, is advantageous if the bearing surface of the transfer cylinder is not immediate should or can be claimed.
- needle bearings can be used as ball bearings
- Rolling bearings are used, as in Fig. 5a or 5b shown.
- the balls of a ball bearing can also be used directly roll on the bearing surface of the transfer cylinder 70, as in Fig. 5b using a roller bearing 73 without an inner ring shown.
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Description
Die Erfindung betrifft einen Übertragungszylinder für Druckmaschinen und eine elektromotorische Antriebseinheit dafür.The invention relates to a transfer cylinder for Printing machines and an electric motor drive unit for this.
Es ist bekannt, einen Übertragungszylinder einer Druckmaschine, z. B. einen Druckzylinder, durch einen Motor anzutreiben, der an anderer Stelle in der Druckmaschine eingebaut ist und der über Kraftübertragungselemente, z. B. ein Getriebe, mit dem Übertragungszylinder verbunden ist. Bei einer solchen Anordnung weisen der Übertragungszylinder, der Motor und ggf. das Getriebe jeweils eigene Lager in einer oder mehreren sie abstützenden Einheiten der Druckmaschine auf, z. B. den Seitenwänden.It is known to be a transfer cylinder Printing machine, e.g. B. a pressure cylinder, by a motor to drive that elsewhere in the press is installed and the transmission elements, for. B. a transmission to which the transfer cylinder is connected. With such an arrangement, the transfer cylinder, the engine and possibly the gearbox each have their own bearings in one or several units of the printing press supporting them on, e.g. B. the side walls.
DE-U-9306369 offenbart einen Übertragungszylinder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.DE-U-9306369 discloses a transfer cylinder according to the preamble of claim 1.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mechanisch besonders einfachen und weitgehend spielfreien Antrieb für einen Übertragungszylinder zu schaffen.The invention has for its object a mechanical particularly simple and largely backlash-free drive for to create a transfer cylinder.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by those listed in claim 1 Features resolved. Advantageous configurations are in the Subclaims specified.
Da der Rotor der elektromotorischen Antriebseinheit zusammen mit dem Übertragungszylinder in einem gemeinsamen Lager gelagert wird und der zugehörige Stator fest mit der Maschine verbunden werden kann, entfällt eine separate Lagerung für die Antriebseinheit. Außerdem gibt es an keiner Stelle irgendwelche mit Spiel behafteten Kraftübertragungselemente. Der Wegfall von Lagern, Kraftübertragungselementen und den entsprechenden Haltevorrichtungen ermöglicht eine besonders wirtschaftliche Herstellung.Because the rotor of the electromotive drive unit together with the transfer cylinder in a common warehouse is stored and the associated stator firmly with the A separate machine can be omitted Bearing for the drive unit. There is also nowhere with any play Power transmission elements. The elimination of bearings, Power transmission elements and the corresponding Holding devices enables a particularly economical Manufacturing.
Direktantriebe sind zwar an sich bekannt, beispielsweise bei Plattenspielern. Die Zylinder von Druckmaschinen auf irgendeine ähnliche Weise anzutreiben, hat man aber bisher nicht in Betracht gezogen, da nicht nur der gleichförmige Lauf eines einzelnen Zylinders gewährleistet sein muß, sondern alle Zylinder stets exakt miteinander synchronisiert sein müssen, und das bei erheblichen Antriebs- und Lastwechselkräften. Wie sich gezeigt hat, lassen sich diese Anforderungen bei der Realisierung der Erfindung durch geeignete Wahl des Motortyps und durch Verwendung einer geeigneten elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung erfüllen.Direct drives are known per se, for example in Turntables. The cylinders of printing machines on So far you have to drive some similar way not considered because not only the uniform Run of a single cylinder must be ensured but all cylinders are always exactly synchronized with each other must be, and that with considerable drive and Load change forces. As has been shown, these can be Requirements in realizing the invention appropriate choice of engine type and by using a suitable electronic control and regulating device fulfill.
Ein erster Motortyp, der für die Erfindung geeignet ist, ist ein Innenläufer-Motor, dessen Rotor an einem axialen Ende des Übertragungszylinders und auf der Achse des Übertragungszylinders angeordnet wird, z. B. indem ein Wellenzapfen des Übertragungszylinders über das zugehörige Zylinderlager hinaus verlängert und auf seiner Außenseite mit einer Anordnung von Magneten versehen wird. Ein topfförmiger Stator, der an der Druckmaschine befestigt wird, umschließt den Rotor radial.A first type of engine suitable for the invention is an internal rotor motor, the rotor of which at one axial end of the transfer cylinder and on the axis of the Transfer cylinder is arranged, for. B. by a Shaft journal of the transfer cylinder via the associated one Cylinder bearing extended and on its outside is provided with an arrangement of magnets. A Pot-shaped stator that attaches to the press encloses the rotor radially.
Wie bereits erwähnt, kann auf eine zusätzliche Lagerung des Rotors verzichtet werden. Voraussetzung dafür ist allerdings eine ausreichend hohe Biegesteifigkeit des Wellenzapfens, um Kollisionen von Rotor und Stator infolge von Wellenschlag zu vermeiden.As already mentioned, additional storage of the Rotor can be dispensed with. However, the prerequisite for this is a sufficiently high bending stiffness of the shaft journal in order to Collisions of the rotor and stator due to shaft impact avoid.
Ein zweiter geeigneter Motortyp ist ein Außenläufer-Motor, dessen Rotor durch einen Teil des Übertragungszylinders gebildet wird, auf dessen Innenseite Magneten befestigt sind. A second suitable type of motor is an external rotor motor, its rotor through part of the transfer cylinder is formed, on the inside of which magnets are attached.
Dadurch ist von vornherein eine solche Steifigkeit gegeben, daß keine Kollisionen von Rotor und Stator möglich sind.This provides such rigidity from the outset, that no collisions between rotor and stator are possible.
Die hohen Anforderungen an das Gleichlaufverhalten des Antriebs löst am besten ein langsam laufender, permanent erregter Synchronmotor, dessen Rundlaufeigenschaften optimiert sind, z. B. durch schräge Nutung, sinusförmige Magnetisierung im Luftspalt und eine ausreichend hohe Polzahl.The high demands on the synchronism behavior of the The best solution is a slow-running, permanent drive excited synchronous motor, its concentricity are optimized, e.g. B. by oblique grooving, sinusoidal Magnetization in the air gap and a sufficiently high one Number of poles.
Für die Gleichlaufsteuerung ist es erforderlich, laufend die Winkelposition des Übertragungszylinders zu erfassen. Ein Sensor, der geeignete Markierungen am Rotor oder am Übertragungszylinder abtastet, wird vorzugsweise in einer festen Einbauposition in den Stator integriert. Dadurch, daß sich der durch die Markierungen und den Sensor gebildete Positionsgeber am gleichen Ende des Übertragungszylinders wie der Rotor befindet, entstehen praktisch keine Drehwinkelmeßfehler. Durch die hohe Steifigkeit des Aufbaus erhält man hervorragende Regelungseigenschaften.For synchronism control it is necessary to continuously run the Detect angular position of the transfer cylinder. A Sensor, the appropriate markings on the rotor or on Transfer cylinder scans, is preferably in one fixed installation position integrated in the stator. As a result of that formed by the markings and the sensor Position transmitter at the same end of the transfer cylinder as the rotor is located, there are practically none Angle of measurement error. Due to the high rigidity of the structure you get excellent control properties.
Die Baueinheit mit dem Stator ist ohne Justierungsaufwand als Ganzes an der Druckmaschine montierbar und davon demontierbar.The assembly with the stator is without adjustment effort The whole can be mounted on the printing press and of it removable.
Diese Baueinheit kann zusätzlich eine Steuer- und Regelelektronik und/oder eine Leistungselektronik für die elektromotorische Antriebseinheit enthalten, so daß sie eine autarke Antriebseinheit mit lokaler Intelligenz bildet.This unit can also be a control and Control electronics and / or power electronics for the included electromotive drive unit so that it is a forms an autonomous drive unit with local intelligence.
Somit bestehen der Übertragungszylinder und die wesentlichen Antriebskomponenten aus nur zwei Baueinheiten, erstens einer integralen Einheit aus Übertragungszylinder und Rotor und zweitens einer Statoreinheit mit integrierter Elektronik, was der Wartungsfreundlichkeit der Druckmaschine zugute kommt. Thus, the transfer cylinder and the essential exist Drive components from just two units, firstly one integral unit consisting of transfer cylinder and rotor and second, a stator unit with integrated electronics, what the ease of maintenance of the printing machine benefits.
Der erfindungsgemäße Antrieb ist sehr robust und weist im Vergleich mit bekannten Übertragungszylinderantrieben ein geringes Gewicht und ein geringes Bauvolumen auf.The drive according to the invention is very robust and has Comparison with known transfer cylinder drives light weight and low construction volume.
Im Falle, daß der Motor ein Außenläufer-Motor ist, kann man motorseitig keine herkömmliche Zylinderlagerung mit an den Übertragungszylinder angeflanschten Zapfen verwenden. Für diesen Fall sieht die Erfindung vor, daß der Übertragungszylinder wenigsten an dem Ende mit dem Motor die Form eines offenen Rohres aufweist, dessen Außenseite sowohl die Arbeitsfläche des Übertragungszylinders als auch eine Lagerfläche bildet, wobei die Arbeitsfläche und die Lagerfläche durchgehend und mit gleichem Durchmesser ausgebildet sind.In the event that the motor is an external rotor motor, can no conventional cylinder bearings are used on the engine side use the flanged pin. In this case, the invention provides that the Transfer cylinders at least at the end with the engine Form of an open tube, the outside of both the working surface of the transfer cylinder as well Storage area forms, the work surface and the Continuous storage area with the same diameter are trained.
Die Rotormagneten werden auf der Innenseite des offenen Endes des Übertragungszylinders befestigt. Zusätzlich können innerhalb des Übertragungszylinders irgendwelche drucktechnisch erforderlichen Zusatzeinrichtungen untergebracht werden.The rotor magnets are on the inside of the open end of the transfer cylinder attached. In addition, you can any within the transfer cylinder additional equipment required for printing be accommodated.
Ein solcher Übertragungszylinder läßt sich außerdem seitlich aus der Maschine herausziehen, ohne daß die Lager oder die Seitenwände demontiert werden müssen.Such a transfer cylinder can also Pull out of the side of the machine without the bearings or the side walls have to be dismantled.
Wenn beide Enden des Übertragungszylinders als offenes Rohr ausgebildet werden, läßt sich der Übertragungszylinder ferner ohne aufwendige Schweißbearbeitung und ohne umfangreiche Zerspanung aus einem rohrförmigen Halbzeug herstellen. Es gibt keine Zapfendurchbiegung und Flanschverformung wie bei herkömmlichen Übertragungszylindern, und der Übertragungszylinder weist bei gegebenem Gewicht die größtmögliche Steifigkeit auf.If both ends of the transfer cylinder as an open tube be trained, the transfer cylinder also without complex welding and without extensive machining from a tubular semi-finished product produce. There is no pin deflection and Flange deformation as with conventional ones Transfer cylinders, and the transfer cylinder has the greatest possible rigidity for a given weight.
Ein solcher Aufbau ist insbesondere für Übertragungszylinder mit durchgehender Arbeitsfläche geeignet, die keine Längsnut aufweisen. Solche Übertragungszylinder können mit einer harten, verschleißfesten und hochgenau gefertigten Oberfläche versehen werden, um der Arbeitsfläche des Übertragungszylinders bestimmte Eigenschaften zu verleihen, die in erster Linie von drucktechnischer Bedeutung sind. Wird bei einem erfindungsgemäßen Übertragungszylinder die gesamte äußere Oberfläche auf diese Weise ausgebildet, so kommen die genannten Eigenschaften auch der Lagerung des Übertragungszylinders zugute. Insbesondere wird es möglich, die harte Oberfläche gleichzeitig als Lageroberfläche zu benutzen und die Druckwalze unmittelbar auf den Wälzkörpern eines Wälzlagers oder in einem Gleitlager zu lagern.Such a structure is especially for Transfer cylinder with a continuous work surface suitable that have no longitudinal groove. Such Transfer cylinders can be used with a hard, wear-resistant and high-precision manufactured surface be provided to the work surface of the To impart certain properties to the transfer cylinder, which are primarily of printing importance. Becomes in a transfer cylinder according to the invention entire outer surface so formed the mentioned properties also come from the storage of the Transfer cylinder benefits. In particular, it becomes possible the hard surface at the same time as the bearing surface use and the pressure roller directly on the rolling elements a rolling bearing or in a plain bearing.
Eine rohrförmige Ausbildung des Übertragungszylinders kommt nicht nur bei einem Außenläufer-Motor, sondern auch bei einem Innenläufer-Motor in Betracht. In diesem Fall wird der Rotor vorzugsweise als im wesentlichen zylindrisches Bauteil ausgebildet, das seitlich aus dem Übertragungszylinder hervorsteht, wobei es radial von einem topfförmigen Stator umschlossen wird.A tubular design of the transfer cylinder comes not only with an external rotor motor, but also with an internal rotor motor. In this case the rotor preferably as a substantially cylindrical Component formed that laterally from the Transfer cylinder protrudes, being radial from one cup-shaped stator is enclosed.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. Darin zeigen im Längsschnitt:
- Fig. 1
- den prinzipiellen Aufbau eines Übertragungszylinders mit einem integrierten Innenläufer-Motor;
- Fig. 2
- den prinzipiellen Aufbau eines Übertragungszylinders mit einem integrierten Außenläufer-Motor;
- Fig. 3
- einen rohrförmigen Übertragungszylinder mit einem integrierten Innenläufer-Motor;
- Fig. 4
- einen rohrförmigen Übertragungszylinder mit einem integrierten Außenläufer-Motor; und
- Fig. 5a bis 5d Fig. 5a bis 5d
- verschiedene Arten von Zylinderlagerungen, die bei den rohrförmigen Übertragungszylindern verwendet werden können.
- Fig. 1
- the basic structure of a transfer cylinder with an integrated internal rotor motor;
- Fig. 2
- the basic structure of a transfer cylinder with an integrated external rotor motor;
- Fig. 3
- a tubular transfer cylinder with an integrated internal rotor motor;
- Fig. 4
- a tubular transfer cylinder with an integrated external rotor motor; and
- Fig. 5a to 5d Fig. 5a to 5d
- different types of cylinder bearings that can be used with the tubular transfer cylinders.
In Fig. 1 weist ein Übertragungszylinder 1 an jedem Ende
einen Wellenzapfen 2, 3 auf, die über Kugellager 4, 5 in
Seitenwänden 6, 7 einer Druckmaschine gelagert sind.In Fig. 1, a transfer cylinder 1 has at each end
a
Der Wellenzapfen 3 ist über das Kugellager 5 hinaus nach
außen verlängert. Auf den verlängerten Teil 8 des
Wellenzapfens 3 ist kraftschlüssig eine zylindrische Hülse 9
aufgepreßt, auf deren Außenseite vormontierte
Permanentmagneten 10 angeordnet sind.The
Der auf diese Weise gebildete Rotor wird konzentrisch von
einem Stator umschlossen, der durch Elektromagneten 11
gebildet wird, die auf der zylindrischen Innenseite eines
topfförmigen Statorgehäuses 12 befestigt sind, das mit seiner
offenen Seite an der Seitenwand 7 der Druckmaschine befestigt
ist.The rotor formed in this way is concentric of
a stator enclosed by
In Fig. 2, in der mit dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 im
wesentlichen übereinstimmende Elemente mit gleichen
Bezugszeichen bezeichnet sind, ist ein
Übertragungszylinder 20 an einem Ende wie in Fig. 1
ausgebildet. An seinem anderen Ende weist der
Übertragungszylinder 20 keinen Wellenzapfen auf, sondern ist
als offenes Rohr ausgebildet, das in einem seinem
Außendurchmesser entsprechenden Kugellager 21 in der
Seitenwand 7 der Druckmaschine gelagert ist. In das offene
Ende des Übertragungszylinders 20 ist kraftschlüssig eine
zylindrische Hülse 22 eingepreßt, auf deren Innenseite
vormontierte Permanentmagneten 23 angeordnet sind. Als Rotor
dient hier der anzutreibende Übertragungszylinder 20 in
Verbindung mit der Hülse 22 und den Permanentmagneten 23.In Fig. 2, in the with the embodiment of Fig. 1 in
essentially matching elements with the same
Is a
Der dazugehörige Stator wird durch Elektromagneten 24
gebildet, die auf der Außenseite eines zapfenförmigen Teils
eines Statorgehäuses 25 befestigt sind. Das Statorgehäuse 25
ist so an der Seitenwand 7 der Druckmaschine befestigt, daß
sein zapfenförmiger Teil mit den Elektromagneten 24
konzentrisch in die Anordnung der Permanentmagneten 23
eintaucht.The associated stator is by
In Fig. 3 ist ein Übertragungszylinder 30 in Form eines
durchgehenden geraden Rohres dargestellt, das sich längs
einer Achse 32 erstreckt. Die äußere Oberfläche des
Übertragungszylinders 30 ist eine extrem harte,
verschleißfeste und hochgenau gefertigte Keramik-Oberfläche,
die bei überall gleichem Durchmesser sowohl eine axial
mittlere zylindrische Arbeitsfläche 33 als auch
Lagerflächen 34 und 35 an den axialen Enden des
Übertragungszylinders 30 bildet. Anders ausgedrückt, bilden
die Arbeitsfläche 33 und die Lagerflächen 34 und 35 zusammen
eine durchgehende Oberfläche mit überall gleichem
Durchmesser.In Fig. 3 is a
Die Lagerflächen 34 und 35 sind für eine axiale Drehbarkeit
des Übertragungszylinders 30 in Radiallagern 36 bzw. 37
gelagert, die an Seitenwänden 38 und 39 der Druckmaschine
befestigt sind. Die Lagerflächen 34 und 35 laufen unmittelbar
auf Wälzkörpern 40 bzw. 41 der Radiallager 36, 37.The bearing surfaces 34 and 35 are for axial rotatability
of the
Angrenzend an die Lagerfläche 35 und ganz an einem axialen
Ende weist der Übertragungszylinder 30 eine ringförmige
Axiallagerfläche 42 mit etwas geringerem Durchmesser als die
Lagerfläche 35 auf. Zwischen einer durch die
Durchmesserverringerung gebildeten Schulter 43 am
Übertragungszylinder 30 und einer an seinem Ende
angeschraubten ringförmigen Tellerfeder 44 sitzt ein
Axiallager 45 auf der Axiallagerfläche 42. Das Axiallager 45
enthält Wälzkörper 46, die den Übertragungszylinder 30 axial
führen, und ist ebenso wie das Radiallager 37 an der
Seitenwand 39 befestigt.Adjacent to the bearing
Der in Fig. 3 gezeigte Übertragungszylinder 30 läßt sich sehr
einfach demontieren, indem er nach Lösen des Axiallagers 45
seitlich aus der Druckmaschine herausgezogen wird. Während
der Übertragungszylinder 30 in dem gezeigten
Ausführungsbeispiel nach beiden Seiten herausgezogen werden
kann, da die Arbeitsfläche 33 und die Lagerflächen 34 und 35
gleiche Durchmesser haben, sind auch Ausführungsformen
möglich, bei denen z. B. der Durchmesser der Lagerfläche 34
etwas größer oder der Durchmesser der Lagerfläche 35 etwas
kleiner als der Durchmesser der Arbeitsfläche 3 ist, so daß
sich der Übertragungszylinder 30 zumindest nach einer Seite
herausziehen läßt. Andererseits läßt sich ein Rohr mit im
wesentlichen gleichförmiger Oberfläche, wie in Fig. 1
gezeigt, natürlich am einfachsten herstellen.The
In ein Ende des Übertragungszylinders 30 ist konzentrisch ein
zylindrischer Rotor 47 eingepreßt, der nicht im Einzelnen
gezeigte Permanentmagneten enthält und der über das Ende des
Übertragungszylinders 30 hinaus vorsteht. Der vorstehende
Teil des Rotors 47 ist radial von Elektromagneten 48 umgeben,
die fest in einem Statorgehäuse 49 angebracht sind. Das
Statorgehäuse 49 ist an der Seitenwand 38 der Druckmaschine
befestigt, indem z. B. eine nicht gezeigte Klemmvorrichtung
das Statorgehäuse 49 gegen die Seitenwand 38 drückt, wobei
das Statorgehäuse 49 durch Stifte 50 axial fixiert wird.
Dadurch ist eine einfache Montage und Demontage des
Statorgehäuses 49 möglich. In one end of the
Am äußeren axialen Ende des Rotors 47 ist eine
Markierungsscheibe 51 befestigt. Das Statorgehäuse 49 enthält
einen oder mehrere Sensoren 52, die angrenzend an die
Markierungsscheibe 51 angeordnet sind, mit einem Luftspalt
dazwischen. Die Markierungsscheibe 51 und der oder die
Sensoren 52 bilden einen Positionsgeber für die
Winkelposition des Rotors 47 bzw. des
Übertragungszylinders 30. Der Positionsgeber hat eine
Auflösung von 1000 Perioden pro Umdrehung oder mehr, abhängig
von den jeweiligen Anforderungen an das Gleichlaufverhalten.At the outer axial end of the
Im Statorgehäuse 49 sind außerdem eine Steuer- und
Regelelektronik 53 und eine Leistungselektronik 54
untergebracht, wie schematisch gezeigt. Die
Leistungselektronik 54 ist über nicht gezeigte
Stromversorgungsleitungen mit einer Stromversorgung der
Druckmaschine verbunden und versorgt die Elektromagneten 48
in Abhängigkeit von Steuersignalen der Steuer- und
Regelelektronik 53 mit Strom. Die Steuer- und
Regelelektronik 53 bildet zusammen mit der
Leistungselektronik 54, dem Motor und dem Positionsgeber, mit
dessen Sensor oder Sensoren 52 sie verbunden ist, einen
Regelkreis für die Gleichlaufsteuerung des
Übertragungszylinders 30. Für eine Synchronisation mit
weiteren Übertragungszylindern bzw. für eine Steuerung und
Kontrolle der Zylinderdrehung ist die Steuer- und
Regelelektronik 53 mit einem Maschinenrechner verbunden.In the
Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel eines rohrförmigen Übertragungszylinders mit einem integrierten Außenläufer-Motor. Teile, die mit dem Ausführungsbeispiel von Fig. 3 übereinstimmen, sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.Fig. 4 is an embodiment of a tubular Transfer cylinder with an integrated Outrunner motor. Parts with the embodiment of Fig. 3 match, are with the same reference numerals designated.
In Fig. 4 sind in einem Übertragungszylinder 60, der im
übrigen mit dem Übertragungszylinder 30 von Fig. 1
übereinstimmt, an einem axialen Ende auf seiner Innenseite
eine Anzahl von Magneten 61 eingelassen. Im Inneren des
Übertragungszylinders 60 befindet sich eine Statorwelle 62,
die Magnetspulen 63 trägt, die den Magneten 61
gegenüberliegen. Die Statorwelle 62 erstreckt sich durch den
gesamten Übertragungszylinder 60 hindurch und ist an beiden
Enden an der Druckmaschine befestigt, wie schematisch
angedeutet. Dadurch ergibt sich eine besonders hohe
Steifigkeit des Stators.In Fig. 4 are in a
Ebenso wie in dem Ausführungsbeispiel von Fig. 3 können auch in den Ausführungsbeispielen der Figuren 1, 2 und 4 ein Positionsgeber, eine Steuer- und Regelelektronik und eine Leistungselektronik in den Stator integriert werden.Just like in the embodiment of FIG. 3, too in the embodiments of Figures 1, 2 and 4 Position transmitter, control and regulating electronics and one Power electronics can be integrated into the stator.
Außerdem ist auch ein Antrieb eines Übertragungszylinders von beiden Seiten her möglich, indem beide Enden des Übertragungszylinders mit Antrieben der gezeigten Art versehen werden.In addition, a transmission cylinder drive from possible on both sides by using both ends of the Transfer cylinder with drives of the type shown be provided.
Fig. 5a bis 5d zeigen mehrere Alternativen für die Lagerung
eines rohrförmigen Übertragungszylinders 70 in einer
Seitenwand 71. Die Verwendung eines Wälzlagers 72 mit Innen- und
Außenring, wie in Fig. 5a gezeigt, ist vorteilhaft, wenn
die Lagerfläche des Übertragungszylinders nicht unmittelbar
beansprucht werden soll oder kann. Anstelle der in Fig. 3
oder 4 dargestellten Nadellager können Kugellager als
Wälzlager verwendet werden, wie in Fig. 5a bzw. 5b
dargestellt. Auch die Kugeln eines Kugellagers können direkt
auf der Lagerfläche des Übertragungszylinders 70 abrollen,
wie in Fig. 5b anhand eines Wälzlagers 73 ohne Innenring
gezeigt.5a to 5d show several alternatives for storage
a
Wie in Fig. 5c ohne Details angedeutet, können ferner
Wälzkörper ohne Zwischenschaltung von Lagerringen direkt
sowohl auf dem Übertragungszylinder 70 als auch auf einer in
der Seitenwand 71 gebildeten Lagerfläche 74 abrollen.
Schließlich können auch die Wälzkörper entfallen, wenn eine
Gleitlagerung des Übertragungszylinders 70 in einer
Lagerbuchse 75 verwendet wird, wie in Fig. 5d gezeigt. As indicated in Fig. 5c without details, further
Rolling elements directly without the interposition of bearing rings
both on the
- 11
- ÜbertragungszylinderTransfer cylinder
- 22nd
- WellenzapfenShaft journal
- 33rd
- WellenzapfenShaft journal
- 44th
- Kugellagerball-bearing
- 55
- Kugellagerball-bearing
- 66
- SeitenwandSide wall
- 77
- SeitenwandSide wall
- 88th
- verlängerter Teilextended part
- 99
- HülseSleeve
- 1010th
- PermanentmagnetenPermanent magnets
- 1111
- ElektromagnetenElectromagnets
- 1212th
- StatorgehäuseStator housing
- 2020th
- ÜbertragungszylinderTransfer cylinder
- 2121
- Kugellagerball-bearing
- 2222
- zylindrische Hülsecylindrical sleeve
- 2323
- PermanentmagnetenPermanent magnets
- 2424th
- ElektromagnetenElectromagnets
- 2525th
- StatorgehäuseStator housing
- 3030th
- ÜbertragungszylinderTransfer cylinder
- 3232
- Achseaxis
- 3333
- ArbeitsflächeWork surface
- 3434
- Lagerflächestorage area
- 3535
- Lagerflächestorage area
- 3636
- RadiallagerRadial bearing
- 3737
- RadiallagerRadial bearing
- 3838
- SeitenwandSide wall
- 3939
- SeitenwandSide wall
- 4040
- WälzkörperRolling elements
- 4141
- WälzkörperRolling elements
- 4242
- AxiallagerflächeAxial bearing surface
- 4343
- Schulter shoulder
- 4444
- TellerfederBelleville spring
- 4545
- AxiallagerThrust bearing
- 4646
- WälzkörperRolling elements
- 4747
- Rotorrotor
- 4848
- ElektromagnetenElectromagnets
- 4949
- StatorgehäuseStator housing
- 5050
- Stiftepencils
- 5151
- MarkierungsscheibeMarker disc
- 5252
- SensorenSensors
- 5353
- Steuer- und RegelelektronikControl and regulating electronics
- 5454
- LeistungselektronikPower electronics
- 6060
- ÜbertragungszylinderTransfer cylinder
- 6161
- MagnetenMagnets
- 6262
- StatorwelleStator shaft
- 6363
- MagnetspulenSolenoids
- 7070
- ÜbertragungszylinderTransfer cylinder
- 7171
- SeitenwandSide wall
- 7272
- Wälzlagerroller bearing
- 7373
- Wälzlagerroller bearing
- 7474
- Lagerflächestorage area
- 7575
- LagerbuchseBearing bush
Claims (7)
- Transfer cylinder with electromotive drive unit, a rotor of the electromotive drive unit and a transfer cylinder (1; 20; 30; 60) having a common bearing (5; 21; 40) in a printing machine unit (7; 38) supporting them, characterized in that the transfer cylinder (20; 30; 60; 70) has, at one axial end or both axial ends, the form of an open tube, the outside of which forms both the working face (33) and the bearing face (34; 35), the working face and the bearing face being designed continuously and with the same diameter, and in that the outer surface of the transfer cylinder (20; 30; 60; 70) is suitable for direct mounting between rolling bodies (40; 41) of a rolling bearing (36; 37; 73) or in a sliding bearing (75).
- Transfer cylinder according to Claim 1, characterized in that the electromotive drive unit is an internal-rotor motor, the rotor being arranged at one axial end of the transfer cylinder (1; 30) and on the shaft of the transfer cylinder.
- Transfer cylinder according to Claim 2, characterized in that the rotor is formed by a lengthened shaft journal (8) of the transfer cylinder (1), magnets (10) being fastened to the outside of the said shaft journal.
- Transfer cylinder according to Claim 1, characterized in that the electromotive drive unit is an external-rotor motor, the rotor being formed by a hollow part of the transfer cylinder (20; 60), magnets (23; 61) being fastened to the inside of the said hollow part.
- Transfer cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the electromotive drive unit is a synchronous motor, and in that the magnets of the rotor are permanent magnets.
- Transfer cylinder with electromotive drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the electromotive drive unit consists of the rotor and of a part (49) which is capable of being connected fixedly to a printing machine and into which a stator (48) and a sensor (52) for sensing the position of the transfer cylinder are integrated.
- Transfer cylinder according to Claim 6, characterized in that, furthermore, control and regulating electronics (53) and/or power electronics (54) for the electromotive drive unit are integrated into the part capable of being connected fixedly to the printing machine.
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