CN101062605A - 用于轮转印刷机的驱动装置 - Google Patents

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CN101062605A CNA2007101018341A CN200710101834A CN101062605A CN 101062605 A CN101062605 A CN 101062605A CN A2007101018341 A CNA2007101018341 A CN A2007101018341A CN 200710101834 A CN200710101834 A CN 200710101834A CN 101062605 A CN101062605 A CN 101062605A
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罗兰·安格尔特
延斯·弗里德里希斯
克里斯蒂安·格宾
杰拉尔德·埃里克·豪普特曼
米夏埃多·克吕格尔
奥拉夫·洛伦茨
马库斯·默瑞格尔
弗朗克·绍姆
托马斯·施密特
马丁·塞佩尔
福尔克尔·魏因德尔
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Abstract

本发明涉及用于轮转印刷机的驱动装置。本发明的任务是提供一种驱动装置,在其中改善主驱动齿轮组中离合器的可靠性。该用于轮转印刷机的驱动装置具有:用于在输送承印物时传递转移辊的转动运动的齿轮传动装置,其中,该齿轮传动装置包括齿轮对,该齿轮对具有一个主动齿轮和一个从动齿轮并且相对于该主动齿轮同轴地设置的从动齿轮在输送时与转移辊的轴颈耦合;用于建立和中断该主动齿轮与该从动齿轮之间的转矩传递的离合器;以及至少一个用于将转矩输入到该齿轮传动装置中的电动机,本发明在于,在该驱动装置中,在该离合器(74)的离合器半部(88,89;122,123)与一个齿轮(81,82)之间的转矩流中设置有一个变速传动装置(90,95;117,120)。

Description

用于轮转印刷机的驱动装置
技术领域
本发明涉及一种用于轮转印刷机的驱动装置。
背景技术
已经公开了具有多个印刷装置的、串联结构形式的单张纸印刷机,在这种单张纸印刷机中,输送页张的印刷滚筒和辊通过齿轮传动装置驱动。这些滚筒和辊通过侧壁中的轴颈可转动地保持在轴承中。在轴颈上无相对转动地设置齿轮传动装置的齿轮。这些齿轮形成一个主驱动齿轮组,在印刷时由电动机将转矩输入到该主驱动齿轮组中。这些滚筒和辊在印刷时具有确定的转动相位,由此可使保持在叼纸牙中的页张从一个滚筒或辊精确套准地转移到布置在下游的相邻的辊或滚筒。
已经公开了这样的单张纸印刷机,在工作方式方面可选择地调节这种单张纸印刷机用于在页张的仅单面上印刷或者用于在页张的双面上印刷。为了调节在双面上印刷,在页张的输送路径中使翻转装置投入工作。滚筒和辊的转动相位在仅单面上印刷时和在双面印刷时是不同的。由DE 42 23 189 A1公开了一种装置,该装置可使主驱动齿轮组分开并且可按照期望的工作方式相对于翻转装置之后的滚筒和辊的转动相位调节翻转装置之前的滚筒和辊的转动相位。该装置包括一个离合器,该离合器可使齿轮与翻转辊的轴颈切断。该离合器构造成摩擦离合器,其中,在印刷时,可切断的齿轮的摩擦面和无相对转动地与轴颈连接的齿轮的摩擦面借助于弹簧组相互压紧。可切断的齿轮和无相对转动地与轴颈连接的齿轮持续地与相邻的存储辊和印刷滚筒的齿轮啮合。
通过齿轮的结构、与轴颈的连接并且通过离合器来限制可在主驱动齿轮组中传递的转矩。尤其是在印刷机具有多个印刷装置和待印刷的页张规格大的情况下产生静态转矩和动态转矩,它们可导致离合器失效。在离合器失效时印刷装置的转动相位变化,由此产生印刷误差或者在极端情况下叼纸牙与辊体碰撞。
单张纸印刷机的翻转装置的离合器可按照最大程度待传递的转矩来设计。根据DE 102 02 386 A1,片式离合器不仅装备有摩擦元件,而且装备有形状配合的元件。这样确定尺寸的离合器需要大的结构空间,不是在任何情况下都可提供这种结构空间。
在DE 41 32 250 C2和DE 198 43 066 A1中描述了用于在单张纸印刷机上转换到单面印刷或双面印刷的装置,在这种装置中通过一个离合器使翻转辊上的主驱动齿轮组分开并且通过附加的传动装置和辅助驱动装置进行相位调节。作为附加的传动装置使用一个行星齿轮传动装置、一个锥齿轮传动装置或者一个差速传动装置。具有附加的传动装置的结构浪费材料且成本昂贵并且需要大的结构空间。
发明内容
因此,本发明的任务在于,提供一种用于轮转印刷机的驱动装置,在该驱动装置中改善主驱动齿轮组中离合器的可靠性。
该任务通过根据本发明的驱动装置来实现。有利构型从进一步的技术方案中得到。
根据本发明,提出了一种用于轮转印刷机的驱动装置,该驱动装置具有:一个用于在输送承印物时传递转移辊的转动运动的齿轮传动装置,其中,该齿轮传动装置包括一个齿轮对,该齿轮对具有一个主动齿轮和一个从动齿轮,并且相对于该主动齿轮同轴地设置的从动齿轮在输送时与一个转移辊的轴颈耦合;一个用于建立和中断该主动齿轮与该从动齿轮之间的转矩传递的离合器;以及至少一个用于将转矩输入到该齿轮传动装置中的电动机,其中,在该离合器的离合器半部与一个齿轮之间的转矩流中设置有一个变速传动装置。
本发明在于,在单张纸印刷机的驱动齿轮组中设置一个用于建立和中断主动齿轮与从动齿轮之间的转矩传递的离合器,其中,在离合器的离合器半部与一个齿轮之间的转矩流中设置一个变速传动装置。作为变速传动装置尤其是使用同轴的传动装置形式,如行星齿轮传动装置、摆线传动装置或谐波传动装置。在具有翻转装置的单张纸印刷机中,在相对于翻转辊同轴地设置的双齿轮之间可存在一个离合器。
与按照现有技术的解决方案相比,在印刷时待由离合器传递的转矩减小,这通过变速传动装置的变速比实现。除了所使用的变速比外还可附加地使用多个并联地起作用的离合器。所述驱动装置的元件可同轴地设置并且设置在双齿轮的回转轮廓的内部,由此要求很小的结构空间。
有利的是,作为变速传动装置设置有至少一个行星齿轮传动装置。
有利的是,该主动齿轮和该从动齿轮构造成圆柱齿轮,这些圆柱齿轮具有相同半径的外齿部;该主动齿轮相对于该轴颈可转动地设置,该从动齿轮相对于该轴颈无相对转动地设置;该主动齿轮除了具有该外齿部之外还具有内齿部;至少一个行星齿轮持续地与该内齿部和相对于该轴颈可转动地设置的太阳轮啮合;所述行星齿轮支承在销轴上,所述销轴轴线平行地与该从动齿轮固定地连接;该离合器的一个离合器半部无相对转动地与所述行星齿轮连接并且另一个离合器半部无相对转动地且可轴向移动地与所述销轴连接。
有利的是,该主动齿轮可转动地并且太阳轮无相对转动地设置在轴上,该轴相对于该轴颈可转动地被支承。
有利的是,该轴可与一个调节驱动装置耦合。
有利的是,该主动齿轮和该从动齿轮构造成圆柱齿轮,这些圆柱齿轮具有相同半径的外齿部;该主动齿轮和该从动齿轮可转动地设置在相对于该轴颈同轴的轴上;该从动齿轮除了具有该外齿部之外还具有内齿部;至少一个行星齿轮持续地与该内齿部和无相对转动地配合在该轴上的太阳轮啮合;所述行星齿轮支承在销轴上,所述销轴轴线平行地与该主动齿轮固定地连接;该离合器的一个离合器半部无相对转动地与该主动齿轮连接并且另一个离合器半部无相对转动地且可轴向移动地与该轴连接。
有利的是,该离合器构造成压力介质操作的力锁合离合器或摩擦离合器。
附图说明
下面借助于实施例来描述本发明。附图中:
图1具有翻转装置的多色单张纸印刷机的示意图,
图2处于翻转辊上双齿轮之间的转矩流中的行星齿轮传动装置和离合器,
图3处于太阳轮上具有相位调节可能性的双齿轮之间的行星齿轮传动装置和离合器,
图4和5用于双齿轮之间的离合器的气动操作装置,
图6处于行星齿轮托架与太阳轮之间的行星齿轮传动装置和离合器。
具体实施方式
图1示出了一个用于对页张10进行印刷的双面印刷机,该双面印刷机具有八个印刷装置1~8和一个上光装置9。为了从叠堆11将页张10分散出并输送到第一印刷装置1,续纸器12设置有吸头13、输送带台14和摆动叼纸牙15。为了输送页张10通过印刷机,设置有转移辊16~49。转移辊17、21、25、29、33、37、41、45、49构造成印刷滚筒并且与转移滚筒50~57共同作用。转移滚筒50~57与印版滚筒58~65协同工作。在上光装置中,转移辊49直接与印版滚筒66协同工作。在穿过转移滚筒50至57与印刷滚筒17、21、25、29、33、37、41、45、49之间的印刷间隙时,页张10被印刷以分色。分色图像的分色由对应印版滚筒58~65转移给转移滚筒50~57。分色图像由对应转移滚筒50~57转移到页张10的表面上。在上光装置中,页张10在页张10的最后印刷的面上各得到最后的上光层。所有引导页张10的转移辊16~49具有用于在前棱边上保持页张10的叼纸牙装置67。转移辊31具有用于在后棱边上保持页张10的附加的叼纸牙装置68。转移辊16~49、转移滚筒50~57和印版滚筒58~66在齿轮传动装置中相互耦合。为了驱动印刷机,设置有电动机69,该电动机通过传动装置70将转矩输入给转移辊38的轴。印刷好的页张10在收纸器71中通过链式叼纸牙系统72输送到叠堆73上。
该印刷机可从在页张10的仅一个面上进行印刷转换到双面印刷。在双面印刷工作中,印刷装置1~4用于在正面印刷,印刷装置5~8或上光装置9用于在页张10的背面印刷。在印刷装置4与5之间,转移辊31、32构造成存储辊和翻转辊。在双面印刷时这样调节叼纸牙装置67、68的相位,使得在印刷装置1~4中在后行进的棱边从印刷装置5起作为前棱边被继续输送。为了调节相位,在翻转辊32上设置有一个离合装置74,该离合装置允许齿轮传动装置的齿轮组分开。
远程操作的离合装置74与一个控制装置75连接。相位调节通过电动机69或转移辊31上的附加的伺服电动机进行并且通过转移辊46的轴上的或转移辊17的轴上的转动传感器G监测。在调节相位时驱动路径中相应不运动的部分被固定以免扭转。转动传感器76和电动机69也与控制装置75相连接。
在印刷工作中离合装置74闭合,由此从电动机69起通过离合装置74将转矩传递给印刷装置1~4中待驱动的元件。
下面要借助于图2至图6描述离合装置74的实施例。如果在下面的说明中使用已经引用过的参考标号,则涉及的是具有等效功能的元件。
图2以横向剖切印刷装置5的剖面示出了翻转辊32,该翻转辊以轴颈77可围绕轴线80转动地保持在单张纸印刷机的侧壁79的轴承78中。齿轮81、82用于驱动翻转辊32,这些齿轮相对于轴线80同轴地设置并且具有相同的半径R1。齿轮82固定地与轴颈77连接。齿轮82借助于键83与轴84耦合,该轴相对于轴线80同轴地设置。相对于轴线80以距离R2且平行地在齿轮82的朝向齿轮81的端面85上固定着一些销轴86。在每个销轴86上通过键87无相对转动地设置有离合器74的第一半部88。该离合器74的第二半部89与行星齿轮90连接,该行星齿轮可转动地通过轴承91、92中保持在销轴86上。齿轮81除了在半径R1上具有外齿部之外还在半径R3上具有内齿部。齿轮81通过轴承93、94可转动地设置在轴84上。行星齿轮90的外齿部与齿轮81的内齿部啮合。此外,行星齿轮90与太阳轮95啮合,该太阳轮通过轴承96、97可转动地设置在轴84上。
行星齿轮90各通过一个离合器74可与销轴86扭转刚性地连接。这提供的优点是,待传递给离合器74的转矩通过行星齿轮传动装置中的变速比并且通过行星齿轮90的数量n附加成倍地减小。由下式给出作用在离合器74上的转矩MK
               n*MK=MSOLL*R4/R2,
其中,MSOLL是待传递的总转矩,R4是行星齿轮90的半径。行星齿轮90的半径R4设计得越小,待通过离合器74传递的转矩就越小。
在印刷工作中离合器74闭合,由此,无变速比地形成齿轮81、82之间的可转动的连接。为了调节相位,脱开离合器74并且使从动齿轮82或使与齿轮82连接的齿轮固定。由此可在转动位置方面无级地相对于从动齿轮82调节主动齿轮81和与该主动齿轮连接的元件。
在根据图3的变型方案中,主动齿轮81和太阳轮95相对于套筒98同轴地设置,该套筒可转动地通过轴承99、100保持在轴84的突出部上。太阳轮95借助于键101无相对转动地与套筒98连接。齿轮81通过轴承102、103可转动地设置在套筒98上。所有其它细节与对图2描述的细节相应。
为了对齿轮81包括与该齿轮连接的元件在内进行相位调节,可使套筒98与一个驱动装置耦合。如果在离合器74打开时套筒98围绕轴线80扭转,则太阳轮95一起转动并且作用在齿轮82上的变速比为i=1+ZI/ZS,其中,ZI和ZS分别是齿轮81内齿部的齿数和太阳轮95的齿数。变速比i降低了所需的调节力矩并且提高了转换的灵敏度。
图4和图5中示出了用于操作离合器74的不同可能性。离合器74构造成具有片104的摩擦离合器。在印刷时,离合器74借助于弹簧元件105来工作可靠地闭合。为了脱开离合器74,例如设置有气动元件。作为替换方案。为了脱开离合器也可使用液压元件。
根据图4,离合器74的离合器半部88与环形活塞106耦合。环形活塞106与工作缸107共同作用。由工作缸107在径向上以及在轴线80的方向上穿过齿轮82和轴84通出一个通气孔108。该通气孔108通到一个压力空气单元109。离合器74的所有操作元件在相位调节时在驱动齿轮组中位于固定的部分中,由此,通过工作缸107的压力加载可从外面使离合器半部88、89相互脱开。
在根据图5的变型方案中,为了操作,给每个离合器74配置一个具有活塞112、113的工作缸110、111。这些工作缸110、111与一个公用的管路114连接。操作能量由压力空气单元109通过通气孔108输入给工作缸110、111。活塞112、113各与离合器半部88耦合,这些离合器半部无相对转动地设置在销轴86上。
图6示出了单张纸轮转印刷机的驱动装置的另一个变型方案。翻转辊32的从动齿轮82通过轴承114、115可转动地保持在轴84上,该轴相对于翻转辊32的轴线80同轴地设置。此外,第二齿轮81通过轴承93、94可转动地保持在轴84上。齿轮81、82具有相同的半径R1。销轴116以距离R2固定在齿轮81上,这些销轴平行于轴线80。销轴116承载可通过轴承118、119转动的行星齿轮117。齿轮82具有半径为R3的内齿部。行星齿轮117与该内齿部以及半径为R4的太阳轮120啮合。太阳轮120通过键121无相对转动地与轴84连接。在齿轮81的朝向齿轮82的侧上固定着片式离合器74的半部122。所属的第二半部123通过键124无相对转动地设置在轴84上。
在印刷时离合器74闭合,由此使齿轮81转动上刚性地与太阳轮120连接。通过行星齿轮传动装置中的变速比在离合器74作用的转矩MK为:
              MK=MSOLL*R4/R3。
MSOLL是从驱动齿轮组由主动齿轮81输入的转矩。太阳轮120的半径R4越小,待传递的转矩MK就越小。
在对翻转装置进行相位调节时,脱开离合器74并且使齿轮82和驱动齿轮组中与该齿轮连接的元件固定。由此可无级地通过电动机89或辅助电动机相对于齿轮82调节齿轮81和驱动齿轮组的与该齿轮连接的元件。
作为在齿轮81一侧进行调节的替换方案,可通过太阳轮120的扭转进行调节。在此,起作用的变速比i为:
                 i=1+ZI/ZS
其中,ZI和ZS各为齿轮82的内齿部的齿数和太阳轮120的齿数。变速比i降低了所需的调节力矩并且提高了转换的灵敏度。在设定在太阳轮120上进行调整时也可实现形状配合的离合器74,因为通过变速比i保证了对于按照确定的页张规格来调节翻转装置足够高的转动角分辨率。
参考标号清单
1~8印刷装置                        72链式叼纸牙系统
9上光装置                           73叠堆
10页张                              74离合装置
11叠堆                              75控制装置
12续纸器                            76转动传感器
13吸头                              77轴颈
14输送带台                          78轴承
15摆动叼纸牙                        79侧壁
16~49转移辊                        80轴线
50~57转移滚筒                      81,82齿轮
58~65印版滚筒                      83键
67,68叼纸牙装置                    84轴
69电动机                            85端面
70传动装置                          86销轴
71收纸器                            87键
88,89半部                      107工作缸
90行星齿轮                      108通气孔
91,92轴承                      109压力空气单元
93,94轴承                      110,111工作缸
95太阳轮                        112,113活塞
96,97轴承                      114,115轴承
98套筒                          116销轴
99,100轴承                     117行星齿轮
101键                           118,119太阳轮
102,103轴承                    121键
104片                           122,123半部
105弹簧元件                     124键
106环形活塞

Claims (7)

1.用于轮转印刷机的驱动装置,该驱动装置具有:一个用于在输送承印物时传递转移辊的转动运动的齿轮传动装置,其中,该齿轮传动装置包括一个齿轮对,该齿轮对具有一个主动齿轮和一个从动齿轮,并且相对于该主动齿轮同轴地设置的从动齿轮在输送时与一个转移辊的轴颈耦合;一个用于建立和中断该主动齿轮与该从动齿轮之间的转矩传递的离合器;以及至少一个用于将转矩输入到该齿轮传动装置中的电动机,其特征在于:在该离合器(74)的离合器半部(88,89;122,123)与一个齿轮(81,82)之间的转矩流中设置有一个变速传动装置(90,95;117,120)。
2.根据权利要求1所述的驱动装置,其特征在于:作为变速传动装置设置有至少一个行星齿轮传动装置(90,95;117,120)。
3.根据权利要求1所述的驱动装置,其特征在于:该主动齿轮(81)和该从动齿轮(82)构造成圆柱齿轮,这些圆柱齿轮具有相同半径(R1)的外齿部;该主动齿轮(81)相对于该轴颈(77)可转动地设置,该从动齿轮(82)相对于该轴颈无相对转动地设置;该主动齿轮(81)除了具有该外齿部之外还具有内齿部;至少一个行星齿轮(90)持续地与该内齿部和相对于该轴颈(77)可转动地设置的太阳轮(95)啮合;所述行星齿轮(90)支承在销轴(86)上,所述销轴轴线平行地与该从动齿轮(82)固定地连接;该离合器(74)的一个离合器半部(89)无相对转动地与所述行星齿轮(90)连接并且另一个离合器半部(88)无相对转动地且可轴向移动地与所述销轴(86)连接。
4.根据权利要求3所述的驱动装置,其特征在于:该主动齿轮(81)可转动地并且太阳轮(95)无相对转动地设置在轴(98)上,该轴相对于该轴颈(77)可转动地被支承。
5.根据权利要求4所述的驱动装置,其特征在于:该轴(98)可与一个调节驱动装置耦合。
6.根据权利要求1所述的驱动装置,其特征在于:该主动齿轮(81)和该从动齿轮(82)构造成圆柱齿轮,这些圆柱齿轮具有相同半径(R1)的外齿部;该主动齿轮(81)和该从动齿轮(82)可转动地设置在相对于该轴颈(77)同轴的轴(84)上;该从动齿轮(82)除了具有该外齿部之外还具有内齿部;至少一个行星齿轮(117)持续地与该内齿部和无相对转动地配合在该轴(84)上的太阳轮(120)啮合;所述行星齿轮(117)支承在销轴(116)上,所述销轴轴线平行地与该主动齿轮(81)固定地连接;该离合器(74)的一个离合器半部(122)无相对转动地与该主动齿轮(81)连接并且另一个离合器半部(123)无相对转动地且可轴向移动地与该轴(84)连接。
7.根据权利要求1所述的驱动装置,其特征在于:该离合器(74)构造成压力介质操作的力锁合离合器或摩擦离合器。
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