DE102005061028A1

DE102005061028A1 - Antriebe einer oder zweier Walzen

Info

Publication number: DE102005061028A1
Application number: DE102005061028A
Authority: DE
Inventors: Andreas Birkenfeld; Michael Fischer; Bernd Masuch; Georg Schneider
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2005-08-19
Filing date: 2005-12-19
Publication date: 2007-03-01
Anticipated expiration: 2025-12-20
Also published as: DE102005061028B4; DE102005063354A1

Abstract

Ein Antrieb einer Walze eines Farb- oder Feuchtwerkes einer Druckmaschine weist einen Antriebsmotor für den rotatorischen Antrieb und einem Antriebsmotor für den Axialantrieb auf, wobei der Antriebsmotor für den rotatorischen Antrieb der Walze als permanentmagneterregter Antriebsmotor mit einer ersten Gruppe von Permanentmagneten und der Antriebsmotor für den Axialantrieb als Linearmotor mit einer zweiten Gruppe von Permanentmagneten ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft Antriebe einer oder zweier Walzen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 2 bzw. 4 oder 5.

Durch die DE 101 57 243 A1 ist ein Reibzylinder einer Druckmaschine offenbart, dessen rotatorischer Antrieb auf deren einen Stirnseite und ein Changierantrieb auf der anderen, z. B. der Antriebsseite, angeordnet ist.

In der DE 44 30 693 A1 ist ein Antrieb eines Zylinders bekannt, dessen Zapfen mit dem Rotor eines Motors starr verbunden ist.

Durch die DE 102 19 903 A1 ist ein Zylinder einer Rotationsdruckmaschine offenbart, der radial und axial bewegbar ist. Um den Zylinder axial anzutreiben trägt der Rotor zwei Wicklungen, die jeweils mit einer Wicklung des Stators zusammenarbeiten, wobei die Richtung der Windungen der Wicklungen zur Drehachse des Rotors um einen Winkel geneigt sind.

Die EP 10 82 225 B1 offenbart einen Antrieb für eine changierbare Walze, wobei durch einen einzigen Motor sowohl eine axiale und rotative Bewegung erzeugt wird. Hierzu weist in einer Ausführung der Rotor oder in einer anderen Ausführung der Stator Permanentmagnete auf, welche mit Elektromagneten am Stator bzw. Rotor zusammenwirken. Die axiale Bewegung wird durch die magnetischen Kräfte erzeugt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Antriebe einer oder mehrerer Walzen, insbesondere einer oder mehrerer seitlich changierbarer Walzen eines Farb- oder Feuchtwerkes einer Druckmaschine, zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 oder 2 bzw. 4 oder 5 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass ein kompakter Antrieb für changierende Walzen, insbesondere Reibzylinder, geschaffen ist, die sowohl eine Rotationsbewegung (Drehmoment) und/oder eine Translationsbewegung (Axialkraft) für die seitliche Changierung erfüllt.

Die Lösung erfordert keine Ölschmierung für die mechanischen Teile.

Die Anordnung ist besonders verschleißarm, da möglichst wenige Verschleißteile, wie z. B. Wälz-/Gleitlagerungen, Zahnräder, Dichtringe usw., sowohl im Getriebeteil als auch im Antriebsmotor benötigt werden.

Vorteilhaft ist weiter, wenn die Anordnung getriebelos ist. Abgesehen von ggf. auftretendem wärmebedingtem verschleiß in den elektrischen Teilen folgt daher bzgl. der Mechanik eine nahezu unbegrenzte Lebensdauer.

Durch diese Punkte ergibt sich eine höhere Verfügbarkeit der Antriebslösung.

Eine Fluiddurchführung ist denkbar bei Ansteuerung einer Drehzahlgebers über Zahnriementrieb.

Durch getrennte elektrische Ansteuerung/Regelung der seitlichen Verreibung zur Drehbewegung, entstehen Vorteile für die drucktechnische Anforderung zur Reduzierung der Schabloniererscheinung. Es können Changier-Frequenz und seitliche Bewegungsfunktion optimal an die Druckanforderungen angepasst werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Druckwerkes;
2 ein erstens Ausführungsbeispiel für eine Antriebseinheit einer Walze;
3 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Antriebseinheit einer Walze;
4 ein drittes Ausführungsbeispiel für eine Antriebseinheit einer Walze;
5 ein viertes Ausführungsbeispiel für eine Antriebseinheit einer Walze;
6 ein fünftes Ausführungsbeispiel für eine Antriebseinheit einer Walze;
7 ein sechstes Ausführungsbeispiel für eine Antriebseinheit einer Walze;
8 ein siebtes Ausführungsbeispiel für eine Antriebseinheit einer Walze;
9 ein achtes Ausführungsbeispiel für eine Antriebseinheit einer Walze;
10 ein zweites Ausführungsbeispiel für den Antrieb zweier Walzen;
11 ein drittes Ausführungsbeispiel für den Antrieb zweier Walzen;
12 ein viertes Ausführungsbeispiel für den Antrieb zweier Walzen;
13 ein fünftes Ausführungsbeispiel für den Antrieb zweier Walzen;
14 ein sechstes Ausführungsbeispiel für den Antrieb zweier Walzen;
15 ein siebtes Ausführungsbeispiel für den Antrieb zweier Walzen;
16 ein achtes Ausführungsbeispiel für den Antrieb zweier Walzen;
17 ein neuntes Ausführungsbeispiel für den Antrieb zweier Walzen;
18 ein erstes Ausführungsbeispiel für die Ansteuerung der rotatorischen Farbwerksantriebe einer mehrere Druckwerke aufweisenden Druckeinheit bzw. eines Druckturms;
19 ein zweites Ausführungsbeispiels für die Ansteuerung der rotatorischen Farbwerksantriebe;
20 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführung für die Ansteuerung des axialen Antriebes zweier Walzen;
21 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführung für die Ansteuerung des axialen Antriebes zweier Walzen.
Eine seitlich changierbare Walze 01, insbesondere Walze 01; 01' eines Farb- oder Feuchtwerkes 02; 05 in einem Druckwerk 03 einer Druckmaschine (1), ist stirnseitig in Seitengestellen sowohl rotierbar als auch in axialer Richtung in gewissen Grenzen bewegbar gelagert. Die Lagerung erfolgt über ein in 2 lediglich schematisch dargestelltes Lager 10, z. B. Radiallager 10, welches sowohl eine Rotationsbewegung des aufgenommenen Zapfens 08 als auch dessen Axialbewegung (in bestimmten grenzen) erlaubt. Die Walze 01 ist beispielsweise als Reibzylinder 01 ausgebildet und kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung temperierbar ausgebildet sein. Hierfür weist sie wie in 10 exemplarisch gezeigt beispielsweise im Inneren Mittel 04, z. B. einen Kühlkanal 04, zur Führung eines Temperierfluids auf, welches über eine Durchführung 06, z. B. eine Drehdurchführung 06, mit einer nicht dargestellten Temperiermittelquelle in Verbindung steht.
Ist die Walze 01 beispielsweise im Farbwerk 02 angeordnet, so erhält sie beispielsweise die Farbe von einer Übertragwalze 31, welche ihrerseits die Farbe über eine Filmwalze 32 von einer Duktorwalze 33 und letztlich einem Farbkasten 34 oder einer Kammerrakel 34 erhält. Im dargestellten Farbwerk 02 sind im Walzenzug zwei Reibzylinder 01 vorgesehen, welche über eine weitere Übertragwalze 31 die Farbe erhält und diese über zwei Auftragwalzen 36 an die Druckform eines Formzylinders 37 abgibt. Von dort wird die Farbe entweder direkt, oder aber über einen Übertragungszylinder 38 an einen Bedruckstoff 39, z. B. eine Bahn 39 oder einen Bogen 39, abgegeben. Als Widerlager dient ein nicht bezeichneter Gegendruckzylinder, der entweder als ein Übertragungszylinder eines zweiten Druckwerks 03 oder aber als nichtdruckender Stahl- oder Satellitenzylinder ausgebildet sein kann.
Ist die Walze 01' beispielsweise im Feuchtwerk 05 angeordnet, so erhält sie beispielsweise das Feuchtmittel von einer Duktorwalze 41 und diese von einer Feuchtmittelauftragvorrichtung 42 wie z. B. einer Sprühdüsenanordnung 42. Die Walze 01' gibt das Feuchtmittel über eine Auftragwalze 43 an den Formzylinder 37 ab. Im Folgenden wird stellvertretend für die Walze 01 des Farbwerkes 02 die Walze 01' des Feuchtwerkes 05 die Walze 01' lediglich ungestrichen mit 01 bezeichnet Zu deren rotatorischem Antrieb weist die Walze 01 an einer Stirnseite einen Antriebsmotor 07 auf, welcher z. B. als Synchronmotor 07 und/oder als permanentmagneterregter Antriebsmotor 07 ausgebildet ist. Hierbei ist ein Zapfen 08 der Walze 01 mit einem eine Gruppe von Permanentmagneten 09 für den Rotationsantrieb tragenden Rotor 11 verbunden oder aber der Zapfen 08 weist auf seiner Mantelfläche selbst die Permanentmagneten 09 auf. Der Rotor 11 wechselwirkt mit einem eine Gruppe von Wicklungen 12, z. B. Spulenwicklungen 12 tragenden Stator 13, welcher vorteilhaft gestellfest aber z. B. lösbar an einem Seitengestell 14 des Farb- oder Feuchtwerkes 02; 05 angeordnet sein kann.
Zu deren Axialbewegung weist die Walze 01 an einer Stirnseite einen Antriebsmotor 16 auf, welcher z. B. als Linearmotor 16, vorteilhaft als permanentmagneterregter Linearmotor 16 ausgebildet ist. Hierbei trägt der Zapfen 08 der Walze 01 oder eine Verlängerung des Zapfens 08 oder der Rotor 11 eine Gruppe von Permanentmagneten 17 für den Linearantrieb (Axialantrieb). Diese Gruppe von Permanentmagneten 17 wechselwirkt mit einem eine Gruppe von Wicklungen 18, z. B. Spulenwicklungen 18, tragenden Stator 19, welcher wiederum vorteilhaft gestellfest am Seitengestell 14 angeordnet sein kann.
In einer vorteilhaften Ausführung sind der rotatorische Antriebsmotor 07 (permanentmagneterregte Antriebsmotor 07) und der axiale Antriebsmotor 16 (Linearmotor 16) auf einer selben Stirnseite der Walze 01 angeordnet, vorzugsweise in einer selben Baueinheit als Antriebseinheit 22, z. B. als Motor 22, integriert. Die Antriebseinheit 22 kann vorteilhaft als komplette Einheit vormontiert sein und ein gemeinsames, die Antriebsmotoren 07 und 16 umfassendes Gehäuse aufweisen.
Für den Fall der o.g. Antriebseinheit 22 können der die Wicklungen 12 tragende Stator 13 und der die Wicklungen 18 tragende Stator 19 wie in 2 bis 9 als das selbe ein- oder mehrstückige Bauteil ausgeführt sein, wobei z. B. in 2, 3, 8 und 9 die Wicklungen 12 und 18 gar auf einem selben Tragkörper angeordnet sind. In diesem Zusammenhang können die beiden Statoren 13 und 19 auch als Statorelemente 13 und 19 eines gemeinsamen, Stators 21 der Antriebseinheit 22 betrachtet werden. Im Gegensatz hierzu sind in 14 bis 17 die beiden Statoren 13 und 19 als getrennte Bauteile – z. B. auf verschiedenen Stirnseiten der Walze 01 – ausgebildet.
2 bis 9 zeigen o. g. kombinierte Antriebseinheiten 22, wobei 2 bis 7 koaxiale Anordnungen der beiden Antriebsmotoren 07 und 16 und 8 und 9 in axialer Richtung betrachtet serielle Anordnungen der beiden Antriebsmotoren 07 und 16 zeigen. D. h. in koaxialer Anordnung befinden sich die Gruppen von Permanentmagneten 09; 17 koaxial zueinander während sie sich in serieller Anordnung in axialer Richtung nebeneinander befinden. Die Gruppe der Permanentmagneten 09 für den Rotationsantrieb wird beispielsweise durch mehrere in Umfangsrichtung benachbarte und sich abwechselnde Pole N; S (Nord N und Süd S) gebildet, während die Gruppe von Permanentmagneten 17 für den Axialantrieb beispielsweise mehrere in axialer Richtung benachbarte und sich abwechselnde Pole N; S (Nord N und Süd S) aufweist. Vorzugsweise überschneiden sich – in radialer Richtung betrachtet – bei koaxialer Anordnung zumindest Bereiche der beiden Gruppen von Permanentmagneten 09; 17.
In 2 trägt ein gemeinsames Statorelement 13; 19 sowohl die Gruppe der Wicklungen 12 als die Gruppe der Wicklungen 18. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der die Wicklungen 12; 18 tragende Tragkörper Mittel zur Kühlung 23, z. B. Kühlmittelkanäle für ein Kühlfluid wie beispielsweise Wasser oder Öl, auf.
Der Antriebsmotor 07 für den rotatorischen Antrieb ist in den 2 bis 9 jeweils im wesentlichen gebildet durch die Spulenwicklungen 12 und die Gruppe von Permanentmagnete 09. Der Antriebsmotor 16 für den axialen Antrieb ist in den 2 bis 9 jeweils im wesentlichen gebildet durch die Spulenwicklungen 18 und die Permanentmagnete 17. Der mit 11 bezeichnete Rotor 11 ist entweder dreh-, zug- und drucksteif mit dem Zapfen 08 der Walze 01 verbunden oder stellt einen Teil des Zapfen 08 der Walze 01 selbst dar.
Vorzugsweise ist ein Sensor 24 zur Erfassung einer Drehzahl und/oder einer Radialposition (Drehzahl- oder Winkellagegeber) vorgesehen, welcher die Drehzahl und/oder die Radialposition (bzw. deren zeitliche Entwicklung) an eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung 27, z. B. eine Antriebssteuerung 27 oder einen Regler 27 (1), zurückmeldet. Vorteilhaft ist eine zentrische Anordnung des Sensors 24 (siehe 10). Durch die Antriebseinheit 22 bzw. einer der Antriebsmotoren 07; 16 ist eine Fluiddurchführung jedoch einfacher, wenn ein Sensor 24 über z. B. ein Getriebe, z. B. Zahnriementrieb, indirekt angetrieben wird. Die Rückmeldung und der Sensor 24 kann entfallen, wenn die Drehzahl einer reinen Steuerung unterliegt.
In vorteilhafter Ausführung ist ein Sensor 26 zur Bestimmung der Axialposition, oder zumindest zur Bestimmung einer Endlage in axialer Richtung betrachtet, vorgesehen.
In vorteilhafter Weise sind wie oben bereits erwähnt in der Antriebseinheit 22 Mittel zur Kühlung 23, z. B. Wasserkühlung, integriert.
Die in 2 bis 9 dargestellten, als Baueinheit integrierten Antriebseinheiten 22 können auf der einen oder der anderen Stirnseite der Walze 01 angeordnet sein. In die Antriebseinheit 22 kann zusätzlich im Bereich der Rotationsachse eine nicht dargestellte Drehdurchführung für die Motorkühlung, insbesondere Wasserkühlung, und/oder zusätzlich die in 10 bis 17 dargestellte Drehdurchführung 06 für das Kühlmittel (Temperierfluid) der Walze 01 vorgesehen sein.
Im einzelnen zeigt:
2 bis 7 eine koaxiale Anordnung der beiden Antriebsmotoren 07; 16 bzw. Gruppen von Permanentmagneten 09; 17 und/oder Wicklungen 12; 18, wobei in 2, 4 und 7 die Gruppe Permanentmagnete 17 und Wicklungen 18 des axialen Antriebsmotors 16 „innerhalb" der Gruppe Permanentmagnete 09 und Wicklungen 12 des rotatorischen Antriebsmotors 07 angeordnet, d. h. von diesen z. B. umschlossen sind. In koaxialer Anordnung sind die beiden Gruppen von Permanentmagneten 09; 17 und die korrespondierenden Gruppen von Wicklungen 12; 18 radial voneinander beabstandet an einem gemeinsamen Rotor 11 (die Gruppen von Permanentmagnete 09; 17) bzw. Stator 21 (die beiden Gruppen von Wicklungen 12; 18) angeordnet sind.
In 3, 5 und 6 sind die Permanentmagnete 09 und Wicklungen 12 des rotatorischen Antriebsmotors 07 innerhalb der Permanentmagnete 17 und Wicklungen 18 des axialen Antriebsmotors 16 angeordnet.
In 2 und 3 ragt ein hohlzylindrischer Tragkörper des Stators 21 in einen ebenfalls hohlzylindrisch ausgebildeten Tragkörper des Rotors 11 hinein, wobei der hohlzylindrischer Tragkörper des Stators 21 beide Gruppen von Wicklungen 12; 18 trägt und der hohlzylindrische Tragkörper des Rotors 11 auf seiner inneren Mantelfläche eine Gruppe von Permanentmagnete 09; 17 (2: Permanentmagnete 09, 3: Permanentmagnete 17) trägt. In den zylindrischen Tragkörper des Stators 21 ragt ein (z. B. zylindrischer) Tragkörper des Rotors 11 hinein, welcher auf seinem Umfang eine Gruppe von Permanentmagnete 09; 17 (2: Permanentmagnete 17, 3: Permanentmagnete 09) trägt.
In 4 und 5 weist ein innerer hohlzylindrischer Tragkörper des Stators 21 an seiner inneren Mantelfläche eine Gruppe (4: Wicklungen 18, 5: Wicklungen 12), und ein äußerer hohlzylindrischer Tragkörper des Stators 21 an seiner inneren Mantelfläche die andere Gruppe (4: Wicklungen 12, 5: Wicklungen 18) von Wicklungen 12; 18 auf. Ein in den inneren hohlzylindrischen Tragkörper des Stators 21 hineinreichender Tragkörper des Rotors 11 trägt eine Gruppe von Permanentmagneten (in 4: Permanentmagnete 17, 5: Permanentmagnete 09), während ein hohlzylindrischer Tragkörper des Rotors 11 zwischen innerem und äußerem hohlzylindrischen Tragkörper des Stators 21 eingreift und auf seiner äußeren Mantelfläche die andere Gruppe von Permanentmagneten (in 4: Permanentmagnete 09, 5: Permanentmagnete 17) trägt.
In 6 und 7 befinden sich beide Gruppen Permanentmagnete 09 und 17 auf einem selben hohlzylindrischen Tragkörper des Rotors 11 – in 6 die Permanentmagnete 09 auf dessen inneren und die Permanentmagnete 17 auf dessen äußeren Mantelfläche und in 7 umgekehrt. In den hohlzylindrischen Tragkörper des Rotors 11 ragt ein eine Gruppe von Wicklungen 12; 18 (6: Wicklungen 12, 7: Wicklungen 18) tragender (z. B. zylindrischer) Tragkörper des Stators 21 hinein. Der hohlzylindrische Tragkörper des Rotors 11 wird von einem auf seiner inneren Mantelfläche die anderen Wicklungen 18; 12 tragenden hohlzylindrischen Tragkörper des Stators 21 umgeben.
8 und 9 zeigen eine serielle Anordnung der beiden Antriebsmotoren 07; 16, wobei die beiden Gruppen von Permanentmagneten 09; 17 bzw. die beiden Gruppen von Wicklungen 12; 18 axial nebeneinander an einem gemeinsamen Rotor 11 bzw. Stator 21 angeordnet sind. In 8 trägt ein hohlzylindrischer Tragkörper des Rotors 11 auf seiner inneren Mantelfläche axial nebeneinander die beiden Gruppen von Permanentmagneten 09; 17, während ein in diesen hohlzylindrischen Tragkörper des Rotors 11 hineinreichender (z. B. zylindrischer) Tragkörper des Stators 21 die beiden Gruppen von Wicklungen 12; 18 nebeneinander trägt. In 9 trägt ein (z. B. zylindrischer) Tragkörper des Rotors 11 auf seiner äußeren Mantelfläche in axialer Richtung nebeneinander die beiden Gruppen von Permanentmagneten 09; 17. Dieser (zylindrische) Tragkörper des Rotors 11 wird von einem auf seiner inneren Mantelfläche nebeneinander die Gruppen von Wicklungen 12; 18 tragenden hohlzylindrischen Tragkörper des Stators 21 umgeben.
In allen Beispielen können, wie dargestellt, einzelne oder alle die Wicklungen 12; 18 tragenden Tragkörper mit Kühlmitteln 23 ausgestattet sein.
Die beiden Antriebsmotoren 07 und 16 können in anderer Ausführung jedoch auch als zwei getrennte Baueinheiten ausgebildet sein, wobei z. B. der eine Antriebsmotor 07 (zumindest drehfest) mit dem einen Zapfen 08 der Walze 01 und der andere Antriebsmotor 16 (zumindest druck- und zugfest) mit dem anderen Zapfen 08 der Walze 01 verbunden ist (14 bis 17).
10 bis 17 zeigen in verschiedenen Ausführungen Antriebe von Reibzylinder 01, wobei hier beispielhaft die beiden Reibzylinder 01 eines zwei Reibzylinder 01 aufweisenden Farb- oder Feuchtwerkes 02; 05 dargestellt sind.
Wie in den Figuren dargestellt, kann auch ggf. lediglich einer der beiden Walzen 01 einen rotatorischen Antriebsmotor 07 (Rotation) und/oder nur einer der beiden Walzen 01 einen axialen Antriebsmotor 16 (Translation) aufweisen. Die Antriebsmotoren 07 und 16 können wie in 10 auf einer selben Stirnseite, z. B. in der Ausführung als eine der in 2 bis 9 gezeigten Antriebseinheiten 22 ( Baueinheiten), oder aber getrennt auf unterschiedlichen Seiten der Walze 01 angeordnet sein. So kann beispielsweise an lediglich einem der beiden Reibzylinder 01 sowohl der rotatorische Antriebsmotor 07 als auch der axiale Antriebsmotor 16, am anderen der Reibzylinder 01 jedoch nur der axiale Antriebsmotor 16 vorgesehen sein.
Im einzelnen zeigt:
In 10 weisen beide Reibzylinder 01 an einem selben stirnseitigen Zapfen 08, insbesondere am Zapfen 08 einer Antriebsseite des Druckwerkes 03 und/oder einer der Drehdurchführung 06 gegenüberliegenden Seite, den rotatorischen und axialen Antriebsmotor 07; 16 auf, welcher vorzugsweise als Antriebseinheit 22 (2 bis 9) ausgebildet ist.
In 11 weisen beide Reibzylinder 01 an einem selben stirnseitigen Zapfen 08, insbesondere am Zapfen 08 einer Antriebsseite des Druckwerkes 03 und/oder einer der Drehdurchführung 06 gegenüberliegenden Seite, einen axialen Antriebsmotor 16 auf. Lediglich eine der beiden Walzen 01, insbesondere die dem Formzylinder 37 im Walzenzug fernere Walze 01, weist jedoch einen rotatorischen und einen axialen Antriebsmotor 07; 16 auf welcher vorzugsweise als Antriebseinheit 22 (2 bis 9) ausgebildet ist: Die andere, rotatorisch nicht zwangsgetriebene Walze 01 wird lediglich über Friktion mit anderen Walzen des Farb- oder Feuchtwerkes 02: 05 getrieben.
In 12 weisen beide Reibzylinder 01 an einem selben stirnseitigen Zapfen 08, insbesondere am Zapfen 08 einer Bedienseite des Druckwerkes 03 und/oder auf der Seite der Drehdurchführung 06, den rotatorischen und axialen Antriebsmotor 07; 16 auf, welcher vorzugsweise als Antriebseinheit 22 (2 bis 9) ausgebildet ist.
In 13 weisen beide Reibzylinder 01 an einem selben stirnseitigen Zapfen 08, hier am Zapfen 08 der Bedienseite des Druckwerkes 03 und/oder auf der Seite der Drehdurchführung 06, einen axialen Antriebsmotor 16 auf. Lediglich eine der beiden Walzen 01, insbesondere die dem Formzylinder 37 im Walzenzug fernere Walze 01, weist jedoch einen rotatorischen und einen axialen Antriebsmotor 07; 16 auf welcher vorzugsweise als Antriebseinheit 22 (2 bis 9) ausgebildet ist.
In 14 weisen beide Reibzylinder 01 an einem bedienseitigen Zapfen 08 den rotatorischen und am gegenüberliegenden Zapfen 08 den axialen Antriebsmotor 07; 16 auf und in 16 genau umgekehrt.
In 15 weisen beide Walzen 01 am Zapfen 08 der Antriebsseite den axialen Antriebsmotor 16 auf, während lediglich eine der beiden Walzen 01, insbesondere die formzylinderferne, einen rotatorischen Antriebsmotor 07 auf der Bedienseite, und vorteilhaft einen Sensor 24 (z. B. auf der Antriebsseite) aufweist.
In 17 weisen beide Walzen 01 am bedienseitigen Zapfen 08 den axialen Antriebsmotor 16 auf, während lediglich eine der beiden Walzen 01, insbesondere die formzylinderferne, einen rotatorischen Antriebsmotor 07 auf der Antriebsseite, und vorteilhaft einen Sensor 24 (z. B. auf der Antriebsseite) aufweist.
In den Beispielen, wobei lediglich eine der beiden Walzen 01 rotatorisch angetrieben ist, ist vorteilhaft lediglich für diese Walze 01 ein Sensor 24 vorgesehen. In den anderen Beispielen können beide Walzen 01 oder lediglich eine mit einem Sensor 24 ausgeführt sein. Die Erzeugung der axialen Bewegung erfolg entweder über eine reine Steuerung der Antriebsmotors 16 oder aber geregelt. In vorteilhafter Ausbildung ist dem Antriebsmotor 16 ein Generator zur Ansteuerung der Wicklungen 12 vorgesehen, welcher diese derart erregt, dass im Hinblick auf einen Zeit-Weg-Zusammenhang eine Changierbewegung, insbesondere in Form einer Sinusbewegung erzeugt ist.
Die Drehdurchführung 06 kann in einer Variante Temperiermittel führen, welches sowohl zur Motorkühlung als auch zur Walzentemperierung eingesetzt wird.
Wie in 1 angedeutet, kann für mehrere Radialantriebe (rotatorische Antriebsmotoren 07) und/oder für mehrere Axialantriebe (Antriebsmotore 16) ein gemeinsamer Regler 27 vorgesehen sein.
Insbesondere kann ein gemeinsamer Regler 27 bzw. Antriebsregler 27 und/oder ein gemeinsamer Frequenzumrichter 27 für mehrere rotatorische Antriebsmotoren 07 mehrerer Walzen 01 eines Druckwerkes 03 vorgesehen sein.
Exemplarisch sind in 18 und 19 zwei Beispiele einer Druckeinheit, hier eines Druckturms („Achterturm") mit mehreren, hier acht Druckwerken 03, dargestellt, wobei in 18 jedem Farbwerksantrieb (hier z. B. dem rotatorischen Antrieb der beiden Walzen 01) eine Regeleinrichtung, z. B. Regler 27 und/oder Frequenzumrichter 27, zugeordnet ist, welche je nach Antriebsausführung eine Serveo-Achse, eine Synchron-Achse oder eine Asynchron-Achse bildet. Die Regler 27 und/oder Frequenzumrichter 27 sind hierbei zur Einzelachsanwendung ausgebildet. Im Gegensatz hierzu ist in 19 der andere Extremfall dargestellt, wobei sämtliche acht rotatorische Farbwerksantriebe durch eine gemeinsame Regeleinrichtung, z. B. Regler 27 und/oder Frequenzumrichter 27, zur Bildung einer entsprechenden Anzahl von Serveo-Achsen, Synchron-Achsen oder Asynchron-Achsen angesteuert werden. Der Regler 27 und/oder Frequenzumrichter 27 ist hierbei zur Multiachsanwendung ausgebildet. Es kann in einer Variante auch zwischen rotatorischem Antriebsmotor 07 und der Walze 01 bzw. den Walzen 01 ein Getriebe 28, z. B. Untersetzungsgetriebe 28 und/oder Verteilgetriebe 28, vorgesehen sein.
Neben der Ausführung nach 18 und 19 gibt es noch weitere nicht dargestellte vorteilhafte Multiachsausführungen, wobei beispielsweise den vier Farbwerken 02 einer selben Seite der Druckeinheit jeweils ein gemeinsamer Regler 27, oder den vier Farbwerken 02 der beiden oberen Doppeldruckwerke und den vier unteren Farbwerken 02 der beiden unteren Doppeldruckwerke jeweils mehrachsige (hier vierachsige) gemeinsame Regler 27 zugeordnet sind. In weiterer Variante sind den beiden oberen linken, den beiden oberen rechten, den beiden unteren linken, Farbwerken 02 und den beiden unteren rechten Farbwerken 02 jeweils mehrachsige (zweiachsige) gemeinsame Regler 27 zugeordnet.
Es kann auch für mehrere Reibzylinder 01 eines Farbwerkes 02 ein gemeinsamer die Drehzahl und/oder der Radialposition (Drehzahl- oder Winkellagegeber) detektierender Sensor 24 oder Geber je Farbwerk 02) vorgesehen sein. Es ist keine winkelsynchrone bzw. Drehzahlsynchrone hochauflösende Regelung nötig.
Das zu den mehrachsfähigen Ausbildungen der Regler 27 für die rotatorischen Antriebe (Antriebsmotore 07) genannte ist gleichermaßen auch auf gemeinsame Regler bzw. Steuereinrichtungen für die Axialantriebe (Antriebsmotore 16) mehrerer Walzen 01 verschiedener Farb- und/oder Feuchtwerke 02; 05 zu übertragen.
Es können auch mehrer axiale Antriebsmotore 16 durch einen gemeinsamen Regler 44 betrieben werden. Auf einen die axiale Lage detektierenden Sensor 26 kann ggf. verzichtet werden, wenn eine reine Steuerung (Phasenversatz fest durch Verschaltung bei der Stromversorgung (20) oder elektronisch gesteuert (21)) für die Axialbewegung vorgesehen ist. Es kann auch eine Regelung nur eines Reibzylinders 01 vorgesehen sein, wobei der zweite im Master-Slave Prinzip folgt.
20 zeigt ein Beispiel für die Ansteuerung der beiden Antriebsmotoren 16 (hier 16.1 16.2) für die Axialbewegung, wobei jeweils die (drei) Anschlüsse A; B; C der Drehstromwicklung durch den gemeinsamen Regler 44 (Motorregler) versorgt werden. Ein Phasenversatz, insbesondere um 180°, wird hier durch eine voneinander verschiedene Reihenfolge der Anschlüsse A; B; C am Antriebsmotor 16 erreicht. Dieser Versatz ist dann jedoch statisch und nicht variierbar. Zur Veranschaulichung ist beispielhaft in 20 hierfür ein normiertes Weg-Zeit-Diagramm dargestellt, welches eine gegenläufige Axialposition für die beiden Lagen X16.1 und X16.2 der beiden Antriebsmotoren 16 (bzw. deren Läufer) zeigt.
In anderer Ausführung (21) weist jeder der beiden Antriebsmotoren 16.1; 16.2 einen eigenen Regler 44 auf, wobei diesen Reglern 44 jeweils manuell über eine nicht dargestellte Eingabeeinrichtung oder aber durch eine Steuereinrichtung individuell Vorgaben über deren Frequenz und/oder Phasenlage vorgebbar sind. Die Phasenlage der Antriebsmotoren 16 kann in diesem Fall einzeln und stufenlos eingestellt werden. Sowohl die Changierfrequenz als auch die relative Phasenlage zwischen den beiden Walzen 01 ist dann individuell veränderlich.
Von besonderem Vorteil für die Ausgestaltung der Antriebsmotoren 07; 16 bzw. Antriebseinheiten 22 ist es, dass der Antriebsmotor 07; 16 bzw. die Antriebseinheit 22 ohne eine motorinterne radiale und/oder axiale Lagerung der relativ zueinander rotierenden und/oder axial bewegenden Teile ausgebildet werden kann. D. h. der Stator 21 und Rotor 11 müssen sich in einer vorteilhaften Ausführung nicht radial aufeinander abstützend gelagert sein. Ein den Stator 13; 19; 21 aufnehmendes Gehäuse bzw. der Stator 13; 19; 21 selbst wird dann wie in 2 exemplarisch dargestellt fest (aber ggf. lösbar) mit dem Seitengestell 14 verbunden, nachdem es bzw. er passgenau über den Rotor 11 geschoben wurde. Der Rotor 11 kann hierbei zuvor bereits mit der Walze 01 verbunden sein. Beispielsweise wird die Walze 01 zunächst, mit ihrem Zapfen 08 in den stirnseitigen Lagern 10 gelagert, anschließend der Zapfen 08 mit dem Rotor 08 verbunden und schließlich der Stator 13; 19; 21 bzw. dessen Gehäuse mit dem Seitengestell 14 verbunden.
Das zum Antrieb einer changierbaren Walke 01 und das zum zwei changierbare Walzen 01 aufweisenden Farb- oder Feuchtwerk 02; 05 genannte ist entsprechend auf Farb- oder Feuchtwerk 02; 05 anzuwenden, welche in ihrem Walzenzug drei oder mehr changierbare Walzen aufweisen.

01: Walze, Reibzylinder
02: Farbwerk
03: Druckwerk
04: Mittel, Kühlkanal
05: Feuchtwerk
06: Durchführung, Drehdurchführung
07: Antriebsmotor, rotatorisch, Synchronmotor
08: Zapfen
09: Permanentmagnet, Gruppe von Permanentmagneten
10: Lager, Radiallager
11: Rotor
12: Wicklung, Spulenwicklung
13: Stator, Statorelement
14: Seitengestell
15: –
16: Antriebsmotor, axial, Linearmotor
17: Permanentmagnet
18: Wicklung, Spulenwicklung
19: Stator, Statorelement
20: –
21: Stator, gemeinsam
22: Antriebseinheit, Motor
23: Mittel zur Kühlung
24: Sensor zur Erfassung einer Drehzahl und/oder einer Radialposition
25: –
26: Sensor zur Bestimmung der Axialposition
27: Steuer- und/oder Regeleinrichtung, Antriebssteuerung, Regler, Antriebsregler, Frequenzumrichter
28: Getriebe, Untersetzungsgetriebe, Verteilgetriebe
29: –
30: –
31: Übertragwalze
32: Filmwalze
33: Duktorwalze
34: Farbkasten, Kammerrakel
35: –
36: Auftragwalze
37: Formzylinder
38: Übertragungszylinder
39: Bedruckstoff, Bahn, Bogen
40: –
41: Duktorwalze
42: Feuchtmittelauftragvorrichtung, Sprühdüsenanordnung
43: Auftragwalze
44: Regler
01': Walze, Reibzylinder
16.1: Antriebsmotor
16.2: Antriebsmotor
A: Anschluss
B: Anschluss
C: Anschluss
S: Pol, süd
N: Pol, nord

Claims

Antrieb einer Walze (01), insbesondere einer seitlich changierbaren Walze (01) eines Farb- oder Feuchtwerkes (02; 05) einer Druckmaschine, mit einem Antriebsmotor (16) für den rotatorischen Antrieb und einem Antriebsmotor (16) für den Axialantrieb, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (07) für den rotatorischen Antrieb der Walze (01) als permanentmagneterregter Antriebsmotor (07) mit einer ersten Gruppe von Permanentmagneten (09) ausgebildet ist, und dass der Antriebsmotor (16) für den Axialantrieb als Linearmotor (16) mit einer zweiten Gruppe von Permanentmagneten (17) ausgebildet ist.
Antrieb einer Walze (01), insbesondere einer seitlich changierbaren Walze (01) eines Farb- oder Feuchtwerkes (02; 05) einer Druckmaschine, mit einem Antriebsmotor (07) für den rotatorischen Antrieb und einem Antriebsmotor (16) für den Axialantrieb, wobei der Antriebsmotor (07) für den rotatorischen Antrieb der Walze (01) als permanentmagneterregter Antriebsmotor (07) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rotor (21) sowohl eine erste Gruppe von Permanentmagneten (09) des rotatorischen Antriebsmotors (07) als auch eine zweite Gruppe von Permanentmagneten (17) des axial wirkenden Antriebsmotors (16) aufweist.
Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (16) für den Axialantrieb als die zweiten Gruppe von Permanentmagneten (17) aufweisender Linearmotor (16) ausgebildet ist.
Antrieb zweier Walzen (01), insbesondere zweier seitlich changierbaren Walzen (01) eines Farb- oder Feuchtwerkes (02; 05) einer Druckmaschine, mit mindestens einem Antriebsmotor (07) für den rotatorischen Antrieb der beiden Walzen (01), dadurch gekennzeichnet, dass jede der beiden Walzen (01) zu dessen Axialantrieb einen als Linearmotor (16) ausgebildeten Antriebsmotor (16) aufweist.
Antrieb zweier Walzen (01), insbesondere zweier seitlich changierbaren Walzen (01) eines Farb- oder Feuchtwerkes (02; 05) einer Druckmaschine, mit jeweils einem Antriebsmotor (07) für deren rotatorischen Antrieb, und mit mindestens einem Antriebsmotor (16) für den axialen Antrieb der beiden Walzen (01), dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren (07) für den rotatorischen Antrieb der Walzen (01) jeweils als permanentmagneterregter Antriebsmotor (07) mit einer ersten Gruppe von Permanentmagneten (09) ausgebildet sind.
Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede der beiden Walzen (01) zu dessen Axialantrieb einen als Linearmotor (16) ausgebildeten Antriebsmotor (16) aufweist.
7 Antrieb nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (07) für den rotatorischen Antrieb als permanentmagneterregter Antriebsmotor (07) ausgebildet ist.
Antrieb nach Anspruch 1, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (16) für den axialen Antrieb als permanentmagneterregter Linearmotor (16) ausgebildet ist.
Antrieb nach Anspruch 1, 3, 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der derselben Walze (01) zugeordnete rotatorische Antriebsmotor (07) und der axiale Antriebsmotor (16) zusammen in der Art einer Baueinheit als beide Bewegungsarten ausführende Antriebseinheit (22) ausgebildet sind.
Antrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden in einer Antriebseinheit (22) integrierten Antriebsmotoren (07; 16), insbesondere die beiden Gruppen Permanentmagnete (09; 17), koaxial zueinander und zu einer Rotationsachse der Walze (01) angeordnet sind.
Antrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden integrierten Antriebsmotoren (07; 16), insbesondere die beiden Gruppen Permanentmagnete (09; 17), seriell entlang einer Rotationsachse der Walze (01) nebeneinander angeordnet sind.
Antrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zapfen (08) der Walze (01) oder ein mit der Walze (01) dreh-, druck- und zugsteif verbundener Rotor (11) sowohl eine Gruppe von Permanentmagneten (09) des Rotationsantriebes als auch eine Gruppe von Permanentmagneten (17) des Axialantriebes trägt.
Antrieb nach Anspruch 1, 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die derselben Walze (01) zugeordneten Antriebsmotoren (07; 16) für den rotatorischen und axialen Antrieb mit dem selben Zapfen (08) der Walze (01) verbunden sind.
Antrieb nach Anspruch 1, 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden derselben Walze (01) zugeordneten Antriebsmotoren (07; 16) für den rotatorischen und axialen Antrieb mit unterschiedlichen Zapfen (08) der Walze (01) verbunden sind.
Antrieb nach Anspruch 1, 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein zumindest die Drehzahl der Walze (01) und/oder des Rotors (21) detektierender Sensor (24) vorgesehen ist.
Antrieb nach Anspruch 1, 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein zumindest eine Lage der Walze (01) und/oder des Rotors (21) bezüglich einer axialer Richtung detektierender Sensor (26) vorgesehen ist.
Antrieb nach Anspruch 1, 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (01) temperierbar ausgebildet ist.
Antrieb nach Anspruch 1, 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zapfen (08) der Walze (01) oder ein mit der Walze (01) drehsteif verbundener Rotor (11) in Umfangsrichtung abwechselnd unterschiedliche Pole (N; S) von Permanentmagneten (09) aufweist.
Antrieb nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zapfen (08) der Walze (01) oder ein mit der Walze (01) drehsteif verbundener Rotor (11) in axialer Richtung nebeneinander abwechselnd unterschiedliche Pole (N; S) von Permanentmagneten (17) aufweist.
Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden rotatorischen Antriebsmotoren (07) des selben Farb- oder Feuchtwerkes (02; 05) zu deren Ansteuerung mit einer gemeinsamen Steuer- und/oder Regeleinrichtung (27) verbunden sind.
Antrieb nach Anspruch 1, 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die rotatorischen Antriebsmotoren (07) mehrerer Farb- oder Feuchtwerke (02; 05) einer Druckeinheit zu deren Ansteuerung mit einer gemeinsamen Steuer- und/oder Regeleinrichtung (27) verbunden sind.
Antrieb nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Steuer- und/oder Regeleinrichtung (27) als Frequenzumrichter (27) mit Mitteln zur Bildung zumindest einer der Anzahl der zugeordneten Farb- oder Feuchtwerke (02; 05) entsprechenden Anzahl von Serveo-Achsen oder Synchron-Achsen oder Asynchron-Achsen ausgebildet ist.
Antrieb nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden axialen Antriebsmotoren (16) des selben Farb- oder Feuchtwerkes (02; 05) zu deren Ansteuerung mit einem gemeinsamen Regler (44) verbunden sind.
Antrieb nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erreichung eines Phasenversatzes für den Axialantrieb der beiden Walzen (01) die Anschlüsse (A; B; C) der Drehstromwicklung durch eine voneinander verschiedene Reihenfolge der Anschlüsse (A; B; C) am jeweiligen Antriebsmotor (16) bewirkt ist.
Antrieb nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden axialen Antriebsmotoren (16) des selben Farb- oder Feuchtwerkes (02; 05) zu deren Ansteuerung jeweils einen eigenen Regler (44) aufweisen.
Antrieb nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass am Regler (44) manuell über eine Eingabeeinrichtung oder aber durch eine Steuereinrichtung individuell Vorgaben über deren Frequenz und/oder Phasenlage vorgebbar sind.