CN101254684B - 具有可调节的筒枕的印刷机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种印刷机(14)和用于控制印刷机(14)的方法，该印刷机包括可旋转地被支承的滚筒(10)，其中，至少两个相邻的滚筒(10、15)通过筒枕(3)在彼此上滚动。本发明的特征在于，至少在这些相邻滚筒(10)的一个中，该滚筒(10)可借助于一调节装置(5)相对于这些筒枕(3)中的至少一个主动地旋转。

Description

具有可调节的筒枕的印刷机

技术领域

本发明涉及一种具有可旋转地被支承的滚筒的印刷机，其中，至少两个相邻的滚筒通过筒枕在彼此上滚动。

背景技术

在轮转印刷机中已知的是，印刷装置中的相邻滚筒具有与滚筒固定地连接的筒枕，以避免通道冲击的影响，所述通道冲击损害印刷质量。为此，这些在彼此上滚动的橡皮布滚筒和压印滚筒在侧面具有筒枕，所述筒枕在印刷运行时相互压紧并且由此在彼此上滚动。由此避免在穿过橡皮布滚筒或者压印滚筒中的通道时压力增高并且产生所谓的通道冲击，这导致振动并且从而导致印刷质量的变差。此外，由DE 195 01 243 C5公开了筒枕(Schmitzring)的使用，所述筒枕与所属的滚筒不是固定地连接。为此，轮转印刷机的滚筒具有轴颈，在所述轴颈上支承着一个可旋转的筒枕。通过这样的方式方法可以实现：通过力锁合地连接的筒枕不产生转矩的不期望的传递。通过避免转矩的传递应该防止对印刷图的影响。但是在印刷运行时存在如下情况，在该情况中期望对印刷图有这种影响。但是这种影响无论是在固定地装配的筒枕的情况下还是在可旋转地被支承的筒枕的情况下都是不可能的，通过所述筒枕不能传递转矩。

发明内容

因此本发明的目的是实现一种印刷机，在该印刷机中借助于一个参与印刷的滚筒可以影响印刷图。

根据本发明，提出了一种印刷机，其具有多个可旋转地被支承的滚筒，其中，至少两个相邻的滚筒通过筒枕在彼此上滚动，其中，至少在这些相邻滚筒的一个中，该滚筒可借助于一调节装置相对于这些筒枕中的至少一个主动地旋转。

根据本发明，还提出了一种用于控制印刷机的方法，该印刷机具有至少一个滚筒，该滚筒与其他滚筒通过齿轮组连接，其中，该至少一个滚筒可借助于一个驱动装置相对于所述齿轮组主动地旋转；在印刷运行期间借助于该驱动装置的一个电子的控制装置进行所述与齿轮组连接的滚筒的与印刷机的另外的滚筒无关的运动控制。

本发明的其他的构型可从其它申请文件和附图中得出。根据本发明，滚筒相对于所属的筒枕可旋转地被支承。但是附加地设置一个调节装置，该调节装置允许滚筒相对于所属的筒枕主动旋转。通过该主动的调节装置，滚筒可以按印刷机操作人员的设定值被影响。调节装置可以是电动机、液压驱动装置或者气动驱动装置。调节装置的组合、例如电液式调节装置也是可能的。通过采用主动的调节装置可以进行滚筒相对于筒枕的任意的旋转运动。通过这样的方式方法，如果该滚筒是印版滚筒，那么可以沿滚筒圆周方向进行印刷图校正。通过这样的方式方法可以在印刷运行期间借助于调节装置通过实时反作用于印刷误差的作用来避免由机器引起的可再现的印刷误差。一个沿圆周方向的这种校正被称为印刷长度校正并且也可以用于反作用于因例如油墨、水、温度和空气湿度的影响引起的纸张增长或者纸张变短，而无须进行印版的机械改变。相对于目前公知的印刷长度误差校正方式，即，借助于橡皮布滚筒上的衬垫或者借助于印版的压缩或拉延，本发明提供如下优点，即，也可以在印刷运行期间进行校正，而在传统的方法中只能在停机状态中进行校正。因此，在传统的方法中，只有在接下来的印刷中才能检查该校正是否成功，从而必要时必须进行多个在停机状态中的校正过程。

此外，在本发明中，在印刷机的印刷装置中可以获得滚筒通过齿轮的机械联接，这在一个借助于持久独立地被驱动的滚筒的直接传动机构中是不可能的。在本发明中，尽管滚筒可主动移动仍然可以保证传统印刷装置的高刚性，该印刷装置具有通过齿轮组连接的滚筒。通过这样的方式方法，一个印刷装置中的相邻滚筒、例如印版滚筒、橡皮布滚筒和背印滚筒可以一如既往地彼此刚性地机械联接，并且尽管如此仍然可能的是：例如通过主动的调节装置使印版滚筒相对于其筒枕旋转并且由此即使在印刷运行期间也能进行任意的印刷长度校正。在此，这些相邻的滚筒机械地、尤其是通过传动机构或者齿轮彼此联接并且所述设有可旋转的筒枕的滚筒可相对于齿轮组或者传动机构的机械联接装置主动旋转。这些通过齿轮或者传动机构联接的相邻滚筒也可以通过另外的齿轮与其他印刷装置的滚筒机械联接，使得印刷机的所有滚筒可以通过一个齿轮组并且用一个电动机驱动。也可以存在分别由一个电动机驱动的分齿轮组，从而可将多个印刷装置组合成组。

在本发明的一个构型中提出，可借助于一个相位调节传动机构使滚筒相对于至少一个筒枕主动旋转。通过这种相位调节传动机构可以在滚筒与所属的筒枕之间进行机械的分离。在此，传动机构用作为联接元件并且优选被构造为极其抗扭转的、减速比高的传动机构。通过这样的方式方法，在筒枕与滚筒之间的连接表现为一个基本上刚性的连接，通过该连接可将驱动功率例如从齿轮组传递到滚筒上。有利的是，该相位调节传动机构是一个行星齿轮传动机构。在这种情况下，例如可以通过行星齿轮传动机构的太阳轮使滚筒相对于筒枕并且从而也相对于印刷机的联接到筒枕上的齿轮组主动移动。通过行星齿轮传动机构的高减速比，允许使用具有相对小功率的伺服电动机。在该实施例形式中提出，伺服电动机设置在滚筒内部并且从而所述行星齿轮传动机构移动。

原则上可能的是，仅是处于滚筒一侧上的筒枕可主动旋转，而处于滚筒另一侧上的筒枕像现有技术中那样松动地可旋转地被支承。但是优选的是，在相应滚筒两侧上的两个筒枕都可主动旋转，因此这两个筒枕通过行星齿轮传动机构与滚筒连接。在这种情况中，这两个行星齿轮传动机构必须可借助于伺服电动机进行调节。为此，每个行星齿轮传动机构都具有一个自己的伺服电动机，其中这两个伺服电动机彼此电耦联。替代地，也可能的是，仅使用一个伺服电动机，该伺服电动机通过一个机械轴同时调节这两个行星齿轮传动机构。在本实施形式中，伺服电动机的电能和用于电动机的控制信号必须被传输到印刷机的滚筒中。这例如可以通过一个旋转传输装置实现，该旋转传输装置感应地传输电能和控制信号。至少控制信号的无线传输也是可能的。仅当滚筒相对于筒枕调整时，伺服电动机才必须工作。如果筒枕和滚筒应同步运行，那么伺服电动机不必转动，由于行星齿轮传动机构的高传动比，所述伺服电动机仅需施加一个小的力，从而使得行星齿轮传动机构的零件不相对旋转。

在本发明的一个替代构型中提出，行星齿轮传动机构按谐波传动机构的原理运行。谐波传动机构同样具有高传动比。借助于伺服电动机，谐波传动机构的输入轴和输出轴可以相对旋转。该传动机构也是非常抗扭转的并且从而同样表现为一个在滚筒与所属的筒枕之间的基本上刚性的连接。通过谐波传动机构仅由几个构件构成，在此可相对简单地在滚筒内部进行谐波传动机构的操纵，因此用于操纵谐波传动机构的伺服电动机不必强制地安置在滚筒内部。取而代之的是，伺服电动机可以在滚筒外部固定地装配在印刷机侧壁的外区域中。但是，在该构型中应考虑，引起滚筒的调节过程的驱动轴必须总是同步于滚筒转速地旋转。也就是说伺服电动机必须这样设计，使得保证与滚筒转速同步。然后，滚筒相对于筒枕的调节通过与角度有关的转速的叠加实现。在这种情况下，使用功率相对较小但是转速高的伺服电动机也是足够的——它相对于滚筒的直接传动机构表现出显著的优点，因为在此必须设置一个相应大的电动机。

在本发明的另一构型中提出，所述至少一个调节驱动装置与一个电子的控制装置连接并且该电子的控制装置存储或计算用于操纵调节驱动装置的控制曲线。这样实现这些控制曲线，使得在运动曲线中筒枕、滚筒和滚筒驱动装置在一整转上的平均转速是相同的，所述转速适配印刷过程和滚筒的在彼此上的滚动以及通道。电子的控制装置原则上控制印刷机的所有驱动电动机并且从而保证印刷运行。如果通过滚筒的调节驱动装置应该进行期望的长度校正，那么该校正必须转换为滚筒相对于筒枕和滚筒驱动装置的相应的旋转运动。这可以通过控制曲线实现，所述控制曲线存储在电子的控制装置内并且作为与相应调节的印刷速度有关的特征曲线传输给调节驱动装置。但是因为印刷速度原则上可在宽的范围内变化并且也应进行印刷长度改变的柔性调节，所以在一种优选的实施形式中提出，根据相应选择的印刷长度校正和调节的印刷速度来计算控制曲线。在本发明的该构型中，对于每次印刷长度校正和刚刚调节好的印刷速度可以存储用于操纵调节驱动装置的最佳控制曲线，由此可以实现调节驱动装置的柔性控制。

本发明的另一特别有利的构型涉及一种用于控制具有至少一个滚筒的印刷机的方法，该滚筒与其他的滚筒通过一个齿轮组连接。在此提出，该至少一个滚筒可借助于一个驱动装置相对于齿轮组主动旋转并且可以在印刷期间借助于该驱动装置的一个电子的控制装置进行与齿轮组连接的滚筒的与印刷机的其他的滚筒无关的运动控制。用该方法可以在运行期间进行印刷长度的任意改变，从而可以在运行期间在印刷图上进行期望的校正。该方法也能在如下印刷装置中运行，其中滚筒不是通过筒枕彼此连接的。尽管如此，在此原则上也可以由齿轮组的高精确的机械联接得益。在此，滚筒的可运动性除了已经提及的借助于可旋转的筒枕的装置之外也可以通过一个驱动电动机实现，该驱动电动机设置在滚筒的内部并且从而可使滚筒相对于齿轮组任意地旋转。这意味着，滚筒的驱动齿轮不是刚性连接，而是滚筒的驱动齿轮通过一个驱动装置与滚筒连接。如果驱动电动机不被控制，那么滚筒可以附加地借助于一个爪形元件相对于齿轮组的驱动齿轮固定，使得滚筒和齿轮组彼此刚性连接。但是，如果应取消该闭锁，滚筒也可以在印刷运行期间借助于电动机的控制装置任意地相对于齿轮组转动。

有利的是，所述可调节的滚筒是压印滚筒并且借助于电驱动装置的电子控制装置将图样叠加地施加在承印材料上。除了用于避免印刷图中的误差的印刷长度校正之外，所述可调节的压印滚筒也可以用于改变印刷图。为此，电子的控制装置进行控制信号的相应叠加，从而可将期望的图样施加在承印材料上。借助于电子控制装置中的相应的算法可能的是，沿圆周方向进行编码和加密，以便例如防止承印材料的伪造。在此，可以首先进行当时用于印刷的主题的分析，然后借助于所述期望的编码，在用于电驱动装置的电子控制装置中，一个算法计算出相应的控制命令。

另外提出，驱动装置引起圆周套准调节。因此借助于该驱动装置可以附加地实现可远程调节的360度的圆周套准。也就是说，可以取消在其他情况下通常的套准调节并且所述圆周套准调节可以仅借助于驱动装置进行。

附图说明

下面借助于多个附图详细描述并且解释本发明，其中：

图1示出一个压印滚筒，其具有可借助于行星齿轮传动机构的调节主动旋转的筒枕，

图2示出一个压印滚筒，其具有可借助于谐波传动机构主动旋转的筒枕，

图3示出谐波传动机构的原理上的结构。

具体实施方式

在图1中局部地示出印刷机14的印刷装置，该印刷装置具有一个橡皮布滚筒15和一个印版滚筒10。印版滚筒10在印刷运行时带有一个印版，该印版通过未示出的上墨装置被加载油墨。印刷图被从印版滚筒10转印到橡皮布滚筒15上并且然后被施加在承印材料上。橡皮布滚筒15和印版滚筒10分别在两侧具有筒枕3，它们保证了印版滚筒10与橡皮布滚筒15之间的恒定间距并且削弱通道冲击。筒枕3与橡皮布滚筒15固定地连接，而印版滚筒10相对于筒枕3可旋转地被支承。该可旋转性通过两个高传动比的行星齿轮传动机构11实现，这些行星齿轮传动机构位于印版滚筒10的内部。为了相对于筒枕3调节印版滚筒10，行星齿轮传动机构分别被一个电动的伺服电动机5操作。这两个伺服电动机5通过一个电连接12与一个处于印刷机之外的驱动装置控制器13相连接。该驱动装置控制器13可以是印刷机14的机器计算机的组成部分并且控制印刷机14的所有动力总成。电能和电控制信号到印版滚筒10内部的传输可以通过一个在此未示出的旋转传输装置(Drehübertr

ger)或者通过一个没有线的无线传输装置进行。筒枕3并且从而整个印版滚筒10在印刷机14的侧壁7中在两侧支承在滚筒轴承8中。在左侧、即驱动侧上，印版滚筒10设有一个驱动齿轮1，该驱动齿轮与印刷机14的另外的齿轮1b啮合。橡皮布滚筒15也具有一个齿轮1b，因此印版滚筒10和橡皮布滚筒15彼此持久地机械联接。橡皮布滚筒15也在印刷机14的侧壁7中在两侧可旋转地支承在滚筒轴承8中。由此印版滚筒10与橡皮布滚筒15通过齿轮1、1b持久地机械联接，从而保证了套准精确的印刷。

如果需要沿圆周方向进行印刷长度校正，那么由电子的驱动装置控制器13将相应的执行指令发送给伺服电动机5，以便进行相应的印刷长度校正。伺服电动机5达到的位置又可以应答给驱动装置控制器13，以便完成一个用于进行额定-/实际值调节的调节回路。因此，印版滚筒10相对于其所属的筒枕3精确地旋转了期望的角度。

在图2中示出本发明的第二实施形式。取代图1中的行星齿轮传动机构11地，在此采用所谓的谐波传动机构4，该谐波传动机构在图3中详细说明。在图2中，通过谐波传动机构4可使印版滚筒10的筒枕3同样相对于该印版滚筒任意地主动旋转。在此，印版滚筒10的筒枕3也在橡皮布滚筒15的筒枕3上滚动。这两个滚筒同样通过一个包括齿轮1、1b的齿轮组机械地相互联接。至少在印刷机14的驱动侧、即左侧上，在滚筒轴承8中设置一个用于谐波传动机构4的调节轴9的另一轴承2。调节轴9同时操纵两个谐波传动机构4并且与侧壁7那一侧的调节齿轮6连接。该布置具有优点：即，伺服电动机5不是设置在印版滚筒10的内部，而是可以在外部固定在机架上地装配在印刷机14的侧壁7上。伺服电动机5通过一个驱动小齿轮16驱动调节轴9的调节齿轮6。通过这种方式方法，电动机5通过该共同的轴9同时调节两个谐波传动机构4。调节驱动装置5的控制在此也通过一个电子的控制装置13进行。但是伺服电动机5仅须被设计为小功率但是高转速的。相反，用于印版滚筒10的驱动功率通过齿轮组1、1b传递。为了在印刷机14以恒定的转速旋转时使筒枕3与印版滚筒10之间的角度保持不变，调节驱动装置5必须同步于机器转速地一起旋转。必需的转速由传动机构各自的传动比得到。通过在调节驱动装置5上的差速度的叠加，可以在筒枕3与印版滚筒10之间任意地移动期望的调节角度并且然后使该调节角度保持恒定。在此，调节驱动装置5被这样控制，使得印版滚筒10上的印版前缘上保证了一个同步运行。在整个圆周长度上给调节驱动装置5接通一个与角度有关的差速度。该差速度可以在电子的控制装置13中存储在移动曲线(Verfahprofil)中。但是该移动曲线也可以分别根据期望的机器速度和期望的旋转角度实时地进行计算并且然后被进一步传导到调节驱动装置5上。因此，伺服电动机5的转速由多个部分组成，一方面由与机器速度有关的同步部分组成并且另一方面由与当时的转角有关的偏移部分组成。通过谐波传动机构4的特性，在筒枕3与印版滚筒10之间的联接相对于齿轮组1、1b是刚性的且抗扭转的。为了将旋转角度保持在期望的位置上，伺服电动机5仅须施加相对小的转矩。

一个调节不是通过印版滚筒10的筒枕3相对橡皮布滚筒15的筒枕3进行——这在筒枕3未被弄脏的情况下要求高的转矩并且最终将导致损坏，而仅是印版滚筒10的主体相对于橡皮布滚筒15旋转。但是，印版滚筒10的主体与橡皮布滚筒15之间的压力倍数地小于这些筒枕3之间的压力。由此可以借助于伺服电动机5和相应的减速器完成调节行程。为了实现可旋转的滚筒10的均匀调节，在两侧上都安装谐波传动机构4。所述连续的轴9被这样设计，使得避免扭曲。但是也可能的是，这两个谐波传动机构4分别由一个伺服电动机5进行驱动，其中如图1中那样发生谐波传动机构4的纯粹的电耦接。

在图3中示出谐波传动机构4的结构。一个谐波传动机构4仅包括少量构件，这相对于行星齿轮传动机构11是基本的优点。原则上仅需三个构件，即波发生器4a、内转子齿轮4c和柔性齿轮4b。波发生器4a是一个椭圆形的构件并且由伺服电动机5驱动。波发生器4a可以通过球轴承4d影响柔性齿轮4b的形状，该柔性齿轮被构造为外转子齿轮并且又在内转子齿轮4c上滚动。柔性齿轮4b和内转子齿轮4c在较大的椭圆轴线的相反对置的区域内啮合。通过波发生器4a的旋转，较大的椭圆轴线移动，从而齿啮合区域移动。但是柔性齿轮4b比内转子齿轮4c少两个齿，使得在波发生器4a转半圈之后在柔性齿轮4b与内转子齿轮4c之间发生一个齿那么大的相对运动。在转一整圈之后存在两个齿那么大的相对运动。由于大的齿啮合区域能提供高的转矩能力，而传统的驱动方案需要双倍的结构空间和三倍的重量才能具有该转矩能力。另外，谐波传动机构4具有高的定位精度。由于由功能引起的预紧和径向的齿运动，该传动机构的结构形式在齿部中几乎没有间隙。除了高效率之外，在最高85％的很小传动比的情况下，谐波传动机构4的特征是很小的齿磨损。这在印刷机14高载荷的持续工作中具有大的优点并且在机器的整个寿命中保证印版滚筒10与齿轮组1、1b的抗扭转的(verdrehsteif)、基本上刚性的连接。

参考标号表

1    驱动齿轮

1b   齿轮

2    调节轴的轴承

3    筒枕

4    谐波传动机构

4a   波发生器

4b   柔性齿轮

4c   内转子齿轮

4d   球轴承

5    伺服电动机

6    调节齿轮

7     印刷机的侧壁

8     滚筒轴承

9     调节轴

10    印版滚筒

11    行星齿轮传动机构

12    电连接

13    驱动装置控制器

14    印刷机

15    橡皮布滚筒

16    驱动小齿轮

Claims (14)

1.一种印刷机(14)，其具有多个可旋转地被支承的滚筒(10)，其中，至少两个相邻的滚筒(10、15)通过筒枕(3)在彼此上滚动，至少在这些相邻滚筒(10)的一个中，该滚筒(10)能够借助于一调节装置(5)相对于这些筒枕(3)中的至少一个主动地旋转，

其特征在于：这些相邻的滚筒(10、15)通过机械的联接装置彼此联接；所述滚筒(10)能够相对于该机械的联接装置主动地旋转。

2.按权利要求1所述的印刷机(14)，其特征在于：这些相邻的滚筒(10、15)通过传动机构彼此联接。

3.按权利要求1或2所述的印刷机(14)，其特征在于：这些相邻的滚筒是一个印刷装置的印版滚筒(10)和橡皮布滚筒(15)。

4.按权利要求1所述的印刷机(14)，其特征在于：这些相邻的滚筒中的一个是印版滚筒(10)并且该滚筒可相对于至少一个所属的筒枕(3)主动地旋转。

5.按权利要求1所述的印刷机(14)，其特征在于：所述滚筒(10)可借助于一个相位调节传动机构(4、11)相对于至少一个所属的筒枕(3)主动地旋转。

6.按权利要求5所述的印刷机(14)，其特征在于：该相位调节传动机构是行星齿轮传动机构(11)。

7.按权利要求5所述的印刷机(14)，其特征在于：该相位调节传动机构按照谐波传动机构(4)的原理运行。

8.按权利要求1所述的印刷机(14)，其特征在于：通过一相位调节传动机构(4、11)借助于一调节驱动装置(5)能够调节至少一个筒枕(3)与所属的滚筒(10)之间的转角。

9.按权利要求8所述的印刷机(14)，其特征在于：所述用于相位调节传动机构(4、11)的调节驱动装置(5)位于所述滚筒(10)之外。

10.按权利要求8所述的印刷机(14)，其特征在于：所述用于相位调节传动机构(4、11)的调节驱动装置(5)位于所述滚筒(10)之内。

11.按权利要求1所述的印刷机(14)，其特征在于：所述滚筒(10)相对于筒枕(3)通过至少两个电动的调节驱动装置(5)被操纵并且这些电动的调节驱动装置(5)电耦联。

12.按权利要求5所述的印刷机(14)，其特征在于：所述用于所属的滚筒(10)的筒枕(3)的相位调节传动机构(4、11)机械地彼此联接并且被一个共同的调节驱动装置(5)操纵。

13.按权利要求8所述的印刷机(14)，其特征在于：所述至少一个调节驱动装置(5)与一个电子的控制装置(13)连接；该电子的控制装置(13)存储或者计算用于操纵调节驱动装置(5)的控制曲线。

14.按权利要求1所述的印刷机(14)，其特征在于：这些相邻的滚筒(10、15)通过齿轮(1、1b)彼此联接。

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