CN107914469B - 具有由彼此可调节的子模块所组成的印刷模块的印刷机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种印刷机，包括由子模块(9)组成的印刷模块(1)，其中，每个子模块(9)具有用于将各子模块(9)相对于其它子模块调节的步进切换机构(10)。

Description

具有由彼此可调节的子模块所组成的印刷模块的印刷机

技术领域

本发明涉及一种印刷机，该印刷机包括至少一个印刷模块，该印刷模块由彼此可调节(justierbar)的子模块组成。

背景技术

DE 197 45 136 A1中描述了一种具有用于喷墨印刷的印刷模块的印刷机。每个印刷模块印刷不同的颜色并由具有喷嘴的子模块组成。所述子模块借助紧配合销固定在框架上。所述紧配合销可偏心且可旋转地构造，使得能够实现所述印刷模块子模块彼此的位置校正。

发明内容

本发明的任务在于，提出一种印刷机，在该印刷机中，可将子模块灵敏地(feinfühlig)彼此调节。

该任务通过具有根据本发明特征的印刷机解决。根据本发明的印刷机包括至少一个由多个子模块所组成的印刷模块，其中，每个子模块具有用于将各子模块相对于所述印刷模块的其它子模块调节的步进切换机构。

一种优势在于，通过各步进切换机构预先给定调准步进(Justageschritte)的步幅，使得调准准确性并不取决于操作者的熟练程度。

而在与本发明相反的无级调准中，准确性将取决于操作者的熟练程度。譬如，在现有技术中存在这样的风险，即：操作者将偏心的紧配合销(Passstift)未充分远地旋转或者过远地旋转。在这类情况下，只能通过多次来回旋转该紧配合销的迭代过程才可找到正确的最终位置。

实际上，无级作业的调节装置是已知能够实现特别灵敏的调准。然而，本发明基于如下出人意料的认知：在非无级作业的、而是步进式作业的调节装置的现有应用情况下，优选可实现尽可能灵敏的调准。

一种附加的优势在于，步进切换机构在其自动化操纵方面的突出能力。因为步进切换机构以离散的切换步进实现数字式作业，因此对操纵步进切换机构的促动器的精度要求很低。

根据本发明的印刷机具有不同的可行的改进方案。

在一种关于传递操纵运动方面有利的改进方案中，所述步进切换机构分别包括第一齿轮和第二齿轮，其中，所述第二齿轮与所述第一齿轮相啮合。

在一种关于将旋转转化成平移方面有利的改进方案中，所述第二齿轮和螺纹丝杠具有共同的几何旋转轴线，并且所述螺纹丝杠具有锥形部(Konus)。

在一种关于将各螺纹丝杠的竖直平移转化成各子模块的水平平移方面有利的改进方案中，每个子模块具有滑块，所述滑块与所述锥形部之一接触。

在另一种改进方案中，每个步进切换机构包括携动杠杆，在所述携动杠杆上成型或紧固有齿，所述齿在切换时与所述第一齿轮配合。这种改进方案关于一个齿一个齿地进行的接连切换(eines Zahnfür Zahn erfolgenden Weiterschaltens)方面是有利的。

在一种关于通过所述携动杠杆传递配合运动以及切换运动方面有利的改进方案中，所述携动杠杆可绕着第一铰接部和第二铰接部摆动地支承，其中，所述第一铰接部的旋转轴线相对于所述第二铰接部的旋转轴线正交地取向。

在一种关于所述携动杠杆与所述第一齿轮一起绕着共同的轴线旋转方面有利的改进方案中，所述第一铰接部与所述第一齿轮同轴地布置。

在一种关于通过弹簧力的平衡从而调节设定所述携动杠杆的配合位置方面有利的改进方案中，所述携动杠杆在顺时针方向上由第一复位弹簧并且在逆时针方向上由第二复位弹簧加载，从而所述第一复位弹簧使所述携动杠杆在顺时针方向上绕着所述第一铰接部摆动并且所述第二复位弹簧使所述携动杠杆在逆时针方向上绕着所述第一铰接部摆动。

在一种关于所述携动杠杆在切换之后自主从所述第一齿轮脱耦方面有利的改进方案中，所述携动杠杆由第三复位弹簧加载，所述第三复位弹簧使所述携动杠杆绕着所述第二铰接部摆动，从而布置在所述携动杠杆上的齿从其配合位置调整至第一齿并不配合到第一齿轮中的位置。

在一种关于确定所述步进切换机构的步幅方面有利的改进方案中，布置有第一限制止挡件和第二限制止挡件，其中，所述第一限制止挡件限制所述携动杠杆在顺时针方向上进行的摆动运动，并且所述第二限制止挡件限制所述携动杠杆在逆时针方向上进行的摆动运动。

在一种关于确保所述第一齿轮不会受到意外的调整方面有利的改进方案中，所述第一齿轮与一轴同轴地布置并抗扭地连接，其中，所述轴由停驻制动器暂时保持固定。

在一种关于自动化操纵所述步进切换机构方面有利的改进方案中，所述子模块以线性排列布置，并且设有可在平行于所述排列的方向上行驶地支承的滑座。在此，所述滑座承载有先后操纵所述步进切换机构的致动器。该改进方案的优势在于低廉的制造成本，因为所有步进切换机构仅需一个致动器。

在一种对于自动化操纵的替换性方案中，每个步进切换机构配备有一个或多个致动器，其中，所述致动器可以是气动式、电动式或者电磁式的建造方式。譬如，每个步进切换机构可设有一个双倍作用的电磁铁或者设有两个电磁铁。在该替换性方案中，不再需要前面提到的滑座。该替换性方案的优势在于：短的构建时间或维护时间，因为能够在时间方面并行地操作所述步进切换机构。

附图说明

其它改进方案从接下来的实施例描述和附图得出，附图示出：

图1：具有印刷模块的印刷机的整体视图；

图2：印刷模块之一与用于操作该印刷模块的步进切换机构的促动器一起的单独视图；

图3：步进切换机构之一的侧视图；

图4-8：步进切换机构不同运动阶段的俯视图；

图9：步进切换机构在观察方向IX上的视图(参见图3)，和

图10a-10c：携动杠杆在图3至9中的步进切换机构的改型中不同的视图。

在图1至10c中，相互对应的构件和元件以相同的附图标记表示。

具体实施方式

图1中示出了印刷机，该印刷机具有结构相同的、用于多色喷墨印刷的印刷模块1至4，其中，每个印刷模块1至4印刷不同的颜色。所述印刷模块1至4朝着滚筒5指向，所述滚筒5在印刷时在输送方向T上将页张输送经过所述印刷模块1至4。所述滚筒5布置在用于页张的进料器7和收料器6之间。

图2中以所述印刷模块1为例示出了所述印刷模块1至4的构造。从上方俯视地展示出印刷模块1。所述印刷模块1包括横梁8，在所述横梁8上以排列的方式布置有结构相同的子模块9。每个子模块9具有喷墨喷嘴和步进切换机构10，借助所述步进切换机构10可调节所述子模块9及其相邻子模块9之间或所述子模块9和所述横梁8之间的间隔。具有致动器12的滑座11借助轨道13以沿着子模块9排列可行驶的方式支承。所述致动器12处于与前后布置的步进切换机构10相接触，以便借助同一致动器12调节所有子模块9。所述致动器12具有能够气动式地或电磁式地移动的推杆。所述滑座11可通过外部或内部的电动机沿着轨道13驱动。

图3中单独示出了所述步进切换机构10。所述步进切换机构10包括配合到第二齿轮15中的第一齿轮14。所述齿轮14,15是正齿轮。所述第一齿轮14的齿比所述第二齿轮15少并且驱动该第二齿轮15，从而实现减速(Untersetzung)。所述第二齿轮15固定地安置在具有锥形部17的螺纹丝杠16上。所述螺纹丝杠16具有自锁精细螺纹。所述螺纹丝杠16被拧入到承载板19的内螺纹18中并与该承载板19构成螺旋齿轮传动装置(Schraubengetriebe)。

所述锥形部17上支撑有滑块20，所述滑块20是所述子模块9的组成部分，譬如成型或紧固在所述子模块9上并与所述锥形部17一起构成推进楔传动装置(Schubkeilgetriebe)。通过在平移方向B上旋拧所述螺纹丝杠16，从而移动所述滑块20。通过所述滑块20在平移方向A上的移动从而调节所述子模块9。所述平移方向A,B彼此正交。可设有使所述滑块20与所述锥形部17保持永久接触的弹簧。为了使所述第二齿轮15在调节所述螺纹丝杠16时不要脱离与所述第一齿轮14的配合，所述第二齿轮15具有相应大的齿宽。所述第一齿轮14固定地安置在轴21上。

携动杠杆22通过第一铰接部23与摆动杠杆24连接。所述轴21可旋转地支承在所述承载板19中，并且所述摆动杠杆24在构成第二铰接部25的情况下可旋转地支承在所述轴21上。附图未示出所述轴21的轴向保险件(譬如轴肩)，由此防止所述轴21在所述承载板19中轴向移动。第一和第二齿轮14,15具有平行的旋转轴线26,27。

停驻制动器28防止所述齿轮14,15意外旋转。所述停驻制动器28是弹性体环，所述轴21以过盈配合插接在所述弹性体环中。所述弹性体环抗扭地紧固在所述承载板19上。通过所述轴21和环内壁之间的摩擦实现了制动效果，在旋转时必须克服该制动效果。

在所述携动杠杆22上布置有齿29(尤其是单齿)，所述齿29与所述第一齿轮14的齿部相兼容。当所述携动杠杆22绕着所述第一铰接部23朝着所述第一齿轮14摆动时，所述齿29与所述第一齿轮14配合，而当所述携动杠杆22从所述第一齿轮14摆动离开时，所述齿29与所述第一齿轮14脱离配合。设有第一复位弹簧31、第二复位弹簧32(参见图4)和第三复位弹簧33。所述第三复位弹簧33是压簧并且在预张紧的情况下支撑在上述两个杠杆22,24上。所述第三复位弹簧33将所述携动杠杆22压入到非啮合位置(Auβer-Zahneingriff-Position)并能够与上述两个杠杆22,24一起绕着所述第二铰接部25旋转。所述携动杠杆22具有竖直臂22.3。

图4示出了观察方向IV(参见图3)上的步进切换机构10。所述携动杠杆22具有第一水平臂22.1和第二水平臂22.2，所述第一水平臂22.1和第二水平臂22.2布置在所述竖直臂22.3的与所述第一铰接部23相反的一端上。通过上述三个臂22.1,22.2和22.3，所述携动杠杆22具有如图9所示的T形。在上述两个水平臂22.1,22.2的中间是所述齿29。所述第一复位弹簧31和所述第二复位弹簧32是拉簧并且分别以其一端紧固在所述摆动杠杆24上而以另一端紧固在所述承载板19上(譬如借助保持销)。参照所述第二铰接部25，所述摆动杠杆24在顺时针方向上通过所述第一复位弹簧31加载，并且在逆时针方向上通过所述第二复位弹簧32加载。相应地，所述携动杠杆22也是弹簧加载的，因为它通过所述第一铰接部23与所述摆动杠杆24连接。

上述杠杆22,24分别所需的旋转角α(参见图6)在顺时针方向上由第一限制止挡件34确定，并且在逆时针方向上由第二限制止挡件35确定。所述摆动杠杆22根据旋转方向而抵靠在第一或第二限制止挡件34,35上。在所述第二齿轮15上设有用于显示出第二齿轮15当前旋转角位置的位置标记36。

下面基于图4至8中示出的先后运动阶段阐释所述系统的功能。在此，已经包含在图4中的附图标记并未全部重复录入图5至8中。

图4示出了初始状态，其中，所述携动杠杆22处于其中间的中立位置。所述第一和第二复位弹簧31,32处于力平衡并将所述携动杠杆22保持在所述中立位置。所述第三复位弹簧33最小程度地张紧并使所述携动杠杆22保持成不配合到所述第一齿轮14中。

图5示出外力F作用在所述第二水平臂22.2上。所述力F在自动操纵所述步进切换机构10时通过所述致动器12传递至所述携动杠杆22上(譬如通过所述致动器12的推杆驶出并压到所述携动杠杆22上的方式)并且在手动操纵时通过操作者的手传递至所述携动杠杆22上。所述复位弹簧31,32和33以及所述停驻制动器28的特征曲线这样地相互协调，使得所述力F首先引起所述携动杠杆22绕着所述第一铰接部23的摆动，由此使所述齿29处于与所述第一齿轮14相配合。所述携动杠杆22在此期间保持其中间的中立位置。

图6示出：此后，在持续通过所述力F加载所述携动杠杆22的情况下，所述摆动杠杆24与所述携动杠杆22一起以旋转角α摆动，所述旋转角α相应于所述齿轮14,15的齿距/齿节。所述旋转角α由所述第二限制止挡件35预先给定，所述摆动杠杆24止挡在所述第二限制止挡件35上。在此，所述齿29使所述第一齿轮14携动，所述第一齿轮14又将旋转运动传递至所述第二齿轮15。所述位置标记36在图6中相对于图2改变的位置表示：所述第二齿轮15以正好一个齿进一步节奏行进(getaktet)，也即正好前进一个齿。相应地，所述锥形部17参照图3竖直地调整，其中，调整方向(向上或向下)取决于所述内螺纹18的构造(右螺纹或左螺纹)。在图6所示的绕着所述第二铰接部25的摆动运动中，所述第一复位弹簧31的张力提高，所述第二复位弹簧32的张力减小，并且所述第三复位弹簧33的张力保持不变。

图7示出：在进一步节奏行进(Weitertakten)之后，取消所述力F对所述携动杠杆22的加载。由此，所述第三复位弹簧33使所述携动杠杆22从所述第一齿轮14摆动离开到非啮合位置。通过所述复位弹簧31,32和33以及所述停驻制动器28如上所述彼此协调，使得所述携动杠杆22在其从所述第一齿轮14脱耦之后才又摆回到它中间的中立位置，如图8所示。摆回到中立位置的过程由所述第一复位弹簧31驱动，所述第一复位弹簧31在此又稍微松弛直至其与所述第二复位弹簧32处于力平衡。所述第一复位弹簧31和所述第二复位弹簧32参照穿过旋转轴线26,27延伸的虚拟直线镜像对称地布置并且彼此结构相同。在所述携动杠杆22摆回到其中间的中立位置时，所述携动杠杆22与所述摆动杠杆24一起绕着所述第二铰接部25摆动，其中，在此所述第一齿轮14和与之抗扭地连接的轴21保持旋转停滞状态。

在图4至8中所示出的切换步骤之后，可进行同类的下一切换步骤，其中，所述第二齿轮15又在顺时针方向上以一个齿的步幅被调整。同样，在逆时针方向上调整所述齿轮15也是可行的，其中，在该情况下，力F作用在所述携动杠杆22的第一水平臂22.1上，用以操纵所述携动杠杆22。由于所述步进切换机构10是镜像对称地构造，因此进行返回节奏行进(Zurücktakten)的运动阶段在原则上以与图4至8所示的相同方式进行，只是在相反方向上，因此，不再需要重复描述。

图10a至10c中示出了一种变型，其中，功能相同的构件以与图3至9中相同的附图标记表示。对于理解该变型不必要的构件(譬如齿轮14,15)，在此未一同示出。图10a中示出的构件在图10b中的侧视图和图10c中的俯视图中示出。

在该变型中，上述杠杆22,24和所述铰接部23,25以及所述复位弹簧31,32和33组合在由板材制成的弯曲件中。在此，所述第二铰接部25不是如图3所示的旋转铰接部(Drehgelenk)，而是弯曲铰接部(Biegegelenk)，并且所述复位弹簧31,32和33不是如图3和4所示的螺栓弹簧，而是片簧。所述弯曲件可由具有相应复杂的弯曲线走向的唯一板材块制成，或者由多个板材块组装而成(譬如作为焊接件)。所述弯曲件包括机身37，该机身37具有所述轴21(参见图3)用的通孔。在所述机身37上，一侧连接有叉形件38，所述叉形件38由两个片簧组成，这两个片簧构成所述第一和第二复位弹簧31,32。上述两个片簧在不同侧上靠置在安放于所述承载板19(参见图3)中的销39上。在所述机身37的另一侧上连接有U形元件40。所述U形元件40以功能单元的方式首先构成所述竖直臂22.3，其次以弯曲铰接部的形式构成所述第一铰接部23，并且再者以片簧的形式构成所述第三复位弹簧33。

还有其它附图未示出的变型：

替代于所述停驻制动器28的特征曲线与所述复位弹簧31,32和33的特征曲线之间的上述协调，所述停驻制动器28可被构造成可切换的停驻制动器，该可切换的停驻制动器可譬如通过伺服驱动被激活(或打开)和失活(或关闭)。

替代于所述停驻制动器28，可布置有包括球状压力块的卡锁装置。所述球状压力块卡入到卡锁凹陷部中，该卡锁凹陷部沿着所述轴21的圆周被置入到所述轴21中。所述卡锁凹陷部的数量相应于所述第一齿轮14的齿的数量并且以相应的齿距/齿节布置。

本发明的一种优势在于，在此，所述子模块9能够以1μm步幅或更小的步幅高精度地进行调节。

一种附加优势在于，所述子模块9的调节能够十分简单地自动化地进行。

附图标记列表

1 印刷模块

2 印刷模块

3 印刷模块

4 印刷模块

5 滚筒

6 收料器

7 进料器

8 横梁

9 子模块

10 步进切换机构

11 滑座

12 致动器

13 轨道

14 第一齿轮

15 第二齿轮

16 螺纹丝杠

17 锥形部

18 内螺纹

19 承载板

20 滑块

21 轴

22 携动杠杆

22.1 第一水平臂

22.2 第二水平臂

22.3 竖直臂

23 第一铰接部

24 摆动杠杆

25 第二铰接部

26 旋转轴线

27 旋转轴线

28 停驻制动器

29 齿

31 第一复位弹簧

32 第二复位弹簧

33 第三复位弹簧

34 第一限制止挡件

35 第二限制止挡件

36 定位标识

37 机身

38 叉形件

39 销

40 U形元件

F 力

P 输送方向

α 旋转角

Claims (11)

1.一种印刷机，该印刷机包括由多个子模块(9)组成的印刷模块(1)，在所述多个子模块中的每个子模块(9)具有步进切换机构(10)，用于将各子模块(9)相对于其它子模块进行调节，其中，所述多个子模块(9)布置成排列，滑座(11)沿着所述排列以可移动的方式支承，所述滑座具有致动器(12)，用于先后操纵所述步进切换机构(10)。

2.根据权利要求1所述的印刷机，

其中，每个步进切换机构(10)包括第一齿轮(14)和第二齿轮(15)，该第二齿轮配合到所述第一齿轮(14)中。

3.根据权利要求2所述的印刷机，

其中，与所述第二齿轮(15)同轴地布置有螺纹丝杠(16)，所述螺纹丝杠(16)具有锥形部(17)。

4.根据权利要求3所述的印刷机，

其中，每个子模块(9)具有滑块(20)，所述锥形部(17)靠置在该滑块上。

5.根据权利要求2至4任一项所述的印刷机，

其中，每个步进切换机构(10)包括携动杠杆(22)，所述携动杠杆具有齿(29)，所述齿在切换时配合到所述第一齿轮(14)中。

6.根据权利要求5所述的印刷机，

其中，所述携动杠杆(22)能够绕着第一铰接部(23)以及绕着相对于该第一铰接部正交的第二铰接部(25)摆动。

7.根据权利要求6所述的印刷机，

其中，所述第一齿轮(14)与所述第一铰接部(23)相互同轴。

8.根据权利要求6所述的印刷机，

其中，所述携动杠杆(22)通过两个复位弹簧(31,32)相互反向地加载，所述两个复位弹簧使所述携动杠杆(22)绕着所述第一铰接部(23)摆动。

9.根据权利要求6所述的印刷机，

其中，所述携动杠杆(22)通过一个复位弹簧(33)加载，该复位弹簧使所述携动杠杆(22)绕着所述第二铰接部(25)摆动并且在此使所述齿(29)不配合到所述第一齿轮(14)中。

10.根据权利要求6所述的印刷机，

其中，布置有两个限制止挡件(34,35)，所述限制止挡件限制所述携动杠杆(22)绕着所述第一铰接部(23)彼此反向地摆动运动。

11.根据权利要求2至4任一项所述的印刷机，

其中，所述第一齿轮(14)具有轴(21)，停驻制动器(28)作用于所述轴(21)。

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