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Die
Erfindung betrifft eine Tampondruckmaschine gemäß dem
Oberbegriff von Anspruch 1.
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Ferner
betrifft die Erfindung die Verwendung von mindestens einem invertierten
Planetenrollengewindetrieb für die Bewegung und Positionierung
von mindestens einem bewegbaren Teil einer Tampondruckmaschine.
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Elektrische
Stellzylinder, welche einen invertierten Planetenrollengewindetrieb
enthalten, sind beispielsweise aus der
EP 0 671 070 B1 (=
DE 694 16 818 T2 )
bekannt.
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Durch
die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Tampondruckmaschine
exakter steuerbar zu machen.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale
der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in abhängigen
Patentansprüchen enthalten.
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Demgemäß betrifft
die Erfindung eine Tampondruckmaschine, enthaltend mindestens einen
bewegbaren ersten Teil, der relativ zu mindestens einem zweiten
Teil bewegbar angeordnet ist, und einen elektrischen Linearstellantrieb,
welcher mit dem mindestens einen beweglichen ersten Teil antriebsmäßig mechanisch
verbunden ist zum Bewegen des beweglichen ersten Teils, dadurch
gekennzeichnet, dass der elektrische Linearstellantrieb einen invertierten
Planetenrollengewindetrieb aufweist.
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Ferner
betrifft die Erfindung die Verwendung von mindestens einem elektrischen
Linearstellantrieb, der einen invertierten Planetenrollengewindetrieb
aufweist, zum Bewegen von mindestens einem bewegbaren ersten Teil
relativ zu mindestens einem zweiten Teil einer Tampondruckmaschine.
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Der
bewegbare erste Teil kann beispielsweise ein Klischeehalter, ein
Farbtopfhalter, ein Tamponhalter, ein Objekthalter zum Halten eines
zu bedruckenden Bedruckobjekts, und/oder ein bewegbar angeordneter
Druckwerkträger sein, der ein oder zwei oder mehrere Tampondruckwerke
trägt.
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Der
elektrische Linearstellantrieb (elektrischer Stellzylinder), welcher
den invertierten Planetenrollengewindetrieb enthält, hat
gegenüber Druckluftsteuerungen den Vorteil, dass Bewegungsgeschwindigkeiten
und Positionen von bewegbaren Teilen der Tampondruckmaschine exakt
steuerbar sind. Es können exakte zeitabhängige
und/oder wegabhängige Druckkräfte eingestellt
werden und es können Haltezeiten für bewegbare
Teile definiert werden. Außerdem können sehr hohe
Kräfte bei sehr kompakter Bauweise realisiert werden.
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Eine
Steuereinrichtung kann zur Steuerung des invertierten Planetenrollengewindetriebs
fest programmiert sein oder vorzugsweise frei programmierbar sein.
Außerdem können Vorgänge des Farbabholens
und der Farbabgabe programmiert sein.
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Durch
die Erfindung kann die Druckqualität zum Teil erheblich
verbessert werden.
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Der
erfindungsgemäße elektrische Linearstellantrieb
(elektrischer Stellzylinder) mit dem invertierten Planetenrollengewindetrieb
kann pneumatische oder hydraulische Antriebe, welche zur Erreichung ähnlich
hoher Kräfte bei Tampondruckmaschinen bisher erforderlich
waren, vollständig ersetzen, ohne die Nachteile auch bezüglich
Wartung und möglicher Leckagen von pneumatischen oder hydraulischen
Antrieben in Kauf nehmen zu müssen. Wegen der Gefahr von
Leckagen sind Hydraulikantriebe bei Tampondruckmaschinen normalerweise nicht
verwendbar. Der neue erfindungsgemäße Antrieb
ist sogar für völlig sauber zu haltende Räume geeignet
(rein raumtauglich).
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Gemäß der
Erfindung verwendbare invertierte Planetenrollengewindetriebe und
Steuereinrichtungen dafür sind beispielsweise aus der
EP 0 671 070 B1 (=
DE 694 16 818 T2 )
bekannt.
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Die
Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen
anhand von bevorzugten Ausführungsformen als Beispiele
beschrieben. In den Zeichnungen zeigen
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1 schematisch
eine Seitenansicht eines Druckwerks und eines Objektträgers
einer Tampondruckmaschine nach der Erfindung,
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2 schematisch
eine Draufsicht auf eine Tampondruckmaschine nach der Erfindung
mit mehreren Druckwerken,
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3 schematisch
einen Längsschnitt durch einen elektrischen Linearstellantrieb
(elektrischer Stellzylinder) mit einem invertierten Planetenrollengewindetrieb
zur Verwendung bei einer Tampondruckmaschine nach der Erfindung,
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4 schematisch
einen Querschnitt längs der Ebene IV-IV von 3,
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5 schematisch
einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform
eines elektrischen Linearstellantriebs (elektrischer Stellzylinder)
mit einem invertierten Planetenrollengewindetrieb zur Verwendung
in einer Tampondruckmaschine nach der Erfindung.
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Die
in 1 schematisch dargestellte Tampondruckmaschine 1 enthält
ein Druckwerk 4. Das Druckwerk 4 enthält
einen Druckwerkträger 6, auf welchem ein Klischee 8 direkt,
oder entsprechend 1 auf einem Klischeehalter 10 liegend,
mittels eines elektrischen Linearstellantriebs 12 zwischen
der in 1 in ausgezogenen Linien dargestellten Farbaufnahmeposition
und einer in 1 in gestrichelten Linien dargestellten
Farbübertragungsposition vor- und zurückbewegbar
ist entsprechend Pfeilen 14 und 15. Der Linearstellantrieb 12 ist
in 1 zur Bewegung des Klischeehalters 10 relativ
zum Druckwerkträger 6 zwischen diesen beiden Teilen
angeordnet.
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Ein
Farbtopf 16 befindet sich auf dem Klischee 8 und
wird von einem Farbtopfhalter 18 in einer vorbestimmten
Position ortsfest gehalten und befindet sich in der Farbaufnahmeposition
des Klischees 8 über mindestens einer Vertiefung 20 des Klischees 8,
sodass in dem Farbtopf 16 enthaltene Druckfarbe in die
Vertiefung oder Vertiefungen 20 eindringen kann. Die mindestens
eine Vertiefung 20 hat die Form des zu druckenden Druckbilds
(Bild und/oder Text).
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Der
Farbtopf 16 bleibt in der in 1 gezeigten
Position auch dann, wenn das Klischee 8 von der in ausgezogenen
Linien dargestellten Position in die Farbübertragungsposition
nach vorn bewegt wird, in welcher das Klischee 8 mit der
Bezugszahl 8-2 bezeichnet ist. Wenn das Klischee 8 in
der Farbübertragungsposition ist, in welcher es mit 8-2 bezeichnet ist,
kann ein Tampon 22 (Druckstempel; pad) mittels eines zweiten
elektrischen Linearstellantriebs 24 (elektrischer Stellzylinder)
von der in 1 gezeigten oberen Ausgangsposition
entsprechend einem Pfeil 26 nach unten auf die Vertiefung
oder Vertiefungen 20 des Klischees 8 bewegt werden, um
daraus die Druckfarbe aufzunehmen. Danach wird der Tampon 22 mittels
des elektrischen Linearstellantriebs 24 entsprechend einem
Pfeil 27 wieder nach oben bewegt. Danach kann das Klischee 8 wieder
in seine in 1 in ausgezogenen Linien dargestellte
Farbaufnahmeposition zurückbewegt werden mittels des ersten elektrischen
Linearstellantriebs 12.
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Der
zweite elektrische Linearstellantrieb 24 ist einerseits
mit einem Tamponhalter 23 des Tampons 22 und andererseits über
einen Tamponträger 29 mit dem Druckwerkträger 6 mechanisch
verbunden.
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Danach
kann der Tampon 22 mittels des zweiten elektrischen Linearstellantriebs 24 wieder entsprechend
den gleichen vertikalen Pfeilen 26 bzw. 27 nach
unten auf ein zu bedruckendes Bedruckobjekt 30 und dann
wieder nach oben zurückbewegt werden, um die Druckfarbe
auf das Bedruckobjekt 30 zu übertragen.
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Das
Bedruckobjekt 30 befindet sich auf einem Objektträger 32.
Der Objektträger 32 kann ortsfest angeordnet sein
oder auf einer Objektbasis 34 mittels eines dritten elektrischen
Linearstellantriebs 36 (elektrischer Stellzylinder) zwischen
der in 1 gezeigten Bedruckposition und einer von der
Bedruckposition entfernten Objektladeposition bewegbar angeordnet
sein, beispielsweise entsprechend Pfeilen 38 und 39.
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Die
in 2 gezeigte weitere Ausführungsform einer
Tampondruckmaschine nach der Erfindung enthält auf einem,
um eine vertikale Drehachse 42 drehbar angeordneten, Druckwerkträger 204 mehrere,
beispielsweise vier, Druckwerke 4-1, 4-2, 4-3 und 4-4,
von welchen jedes einem Druckwerk 4 von 1 entspricht.
Diese Druckwerke rotieren mit dem Druckwerkträger 204 nacheinander
an einer Bedruckstation 44 vorbei, wo jeweils ein Bedrucken
eines Bedruckobjekts 30 erfolgt. Das Bedruckobjekt 30 kann
sich entsprechend 1 wiederum auf einem Objektträger 32 befinden.
Dieser kann auf einer Objektbasis 34 angeordnet sein. Der
Objektträger 32 kann durch einen dritten elektrischen
Linearstellantrieb 36 (elektrischer Stellzylinder) entsprechend
den Pfeilen 38 bzw. 39 bewegbar sein.
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Zum
Drehen des Druckwerkträgers 204 von 2 kann
ein elektrischer oder pneumatischer Antrieb, insbesondere ein Drehantrieb
vorgesehen sein, oder ein vierter elektrischer Linearstellantrieb 48, dessen
Linearbewegung entsprechend einem Doppelpfeil 49 über
einen Freilaufmechanismus 50 in eine Drehbewegung des Druckwerkträgers 204 umgewandelt
werden, beispielsweise im Uhrzeigersinn entsprechend einem Pfeil 52.
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In 2 sind
Teile, welche Teilen von 1 entsprechen, mit gleichen
Bezugszahlen versehen. Besondere Varianten: Der Druckwerkträger 6 und
die Objektbasis 34 (oder der Objektträger 32)
von 1 können getrennte Bauelemente sein oder
durch ein gemeinsames Bauelement gebildet sein. In 1 kann
ein fünfter elektrischer Linearstellantrieb 60 (elektrischer
Stellzylinder) zur Horizontalbewegung des Klischeeträgers 10 und/oder
ein sechster elektrischer Linearstellantrieb 62 zur Positionierung
des Farbtopfs 16 auf dem Klischee 8 vorgesehen
sein. Der fünfte und der sechste Linearstellantrieb 60 und 62 sind
in punktierten Linien dargestellt. Die verwendete Bezeichnung erster,
zweiter, dritter, vierter, fünfter und sechster Linearstellantrieb
definiert nicht eine bestimmte Anzahl und auch nicht eine bestimmte Reihenfolge
der elektrischen Linearstellantriebe, sondern ist nur eine Bezeichnung
zu deren Beschreibung und Unterscheidung voneinander.
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Mindestens
einer der elektrischen Linearstellantriebe (elektrischer Stellzylinder)
12,
24,
36,
48,
60 und/oder
62 enthält
einen invertierten Planetenrollengewindetrieb und vorzugsweise auch
eine computerisierte Steuereinrichtung hierfür, welche
vorzugsweise programmiert oder programmierbar ist entsprechend vorbestimmten
Tampondruckverfahren. Mögliche Ausführungsformen
von solchen elektrischen Linearstellantrieben mit einem invertierten
Planetenrollengewindetrieb und mit einer entsprechenden Steuereinrichtung
sind beispielsweise aus der
EP
0 671 070 B1 bekannt und werden im Folgenden kurz beschrieben.
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Der
in den 3 und 4 schematisch dargestellte elektrische
Linearstellantrieb 312 enthält ein Außenrohr 314 mit
einer elektrischen Motorwicklung 316 auf seiner Innenseite,
sodass sie zusammen einen Stator 314/316 eines
elektrischen Motors bilden. Die Motorwicklung 316 wird
von einer elektrischen Steuereinrichtung 318 angesteuert
und mit Strom versorgt. In dem Außenrohr 314 befindet
sich radial innerhalb der Motorwicklung 316 ein Innenrohr 320 mit
einem Innengewinde 322 und mit Dauermagneten 324 auf
seiner Außenseite. Das Innenrohr 320 bildet zusammen
mit seinen Dauermagneten 324 den Rotor 320/324 des
elektrischen Motors.
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Mehrere
Planetenrollen 326, welche mit einem zum Innengewinde 322 des
Innenrohrs 320 passenden Außengewinde 327 versehen
sind, sind um den Innenumfang des Innenrohrs 320 herum
verteilt angeordnet und mit dem Innengewinde 322 des Innenrohrs 320 in
Eingriff. Das Außengewinde 327 der Planetenrollen 326 sind
auch mit Außenumfangsnuten 328 eines Antriebsabschnitts 330 in
Eingriff, welches am einen Ende einer Antriebsstange 332 vorgesehen
ist. Der Antriebsabschnitt 330 ist ein Teil der Antriebsstange 332 oder
mit dieser drehfest verbunden. Die Antriebsstange 332 kann
als Vollmaterialstange oder als hohle Stange (Rohr) ausgebildet sein.
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Die
Außenumfangsnuten 328 des Antriebsabschnitts 330 können
durch eine Gewindenut oder durch einzelne Ringnuten gebildet sein.
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Die
Planetenrollen 326 können beispielsweise durch
Ringe 334 und 336 auf Umfangsabstand voneinander
gehalten werden.
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Bei
Rotation des Rotors 320/324, welcher durch das
Innenrohr 320 und die Dauermagneten 324 gebildet
ist, werden die Planetenrollen 326 in dem Innengewinde 322 des
Innenrohrs 320 relativ zu diesem Innenrohr 320 in
Axialrichtung bewegt. Dabei nehmen die Planetenrollen 326 den
Antriebsabschnitt 330 und die mit dem Antriebsabschnitt 330 verbundene
oder einstückig gebildete Antriebsstange 332 axial
mit, sodass die Antriebsstange 332 relativ zum Innenrohr 320,
und damit auch relativ zum Außenrohr 314, axial
bewegt wird.
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Der
in 5 dargestellte weitere elektrische Linearstellantrieb 412 ist ähnlich
wie der Linearstellantrieb 312 der 3 und 4,
mit der Ausnahme, dass die Umfangsabstände der Planetenrollen 426 nicht
durch Ringe 334 und 336 auf Umfangsabstand voneinander
gehalten werden, sondern durch Zahnräder 440 und 442 oder
Getriebezahnkränze, welche an den Enden der Planetenrollen 426 drehfest
befestigt oder gebildet sind, und mit Getriebeverzahnungen 446 bzw. 448 in
Zahneingriff sind, die auf der Antriebsstange 432 beidseitig
ihres Antriebsabschnitts 330 gebildet oder befestigt sind.
In 5 sind gleiche Teile wie in den 3 und 4 mit
gleichen Bezugszahlen versehen. Sie haben die gleiche Funktion und
werden deshalb nicht nochmals beschrieben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1636031
B1 [0003]
- - DE 102005060550 A1 [0003]
- - EP 0671070 B1 [0004, 0014, 0030]
- - DE 69416818 T2 [0004, 0014]