DE102009002495A1

DE102009002495A1 - Druckmaschinen-Kupplung und damit ausgerüstete Druckeinheit

Info

Publication number: DE102009002495A1
Application number: DE200910002495
Authority: DE
Inventors: Max Eder
Original assignee: Manroland AG
Current assignee: Manroland Goss Web Systems GmbH
Priority date: 2009-04-20
Filing date: 2009-04-20
Publication date: 2010-10-21

Abstract

Druckmaschinen-Kupplung und damit ausgerüstete Druckeinheit, wobei die Druckmaschinen-Kupplung aufweist: eine Nabe, die derart ausgebildet ist, dass diese drehfest und zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position axial verlagerbar auf einen Antriebszapfen eines Zylinders der Druckeinheit montierbar ist, ein auf die Nabe montiertes Triebelement, welches eine bestimmte axiale Breite aufweist und welches zum Antriebsverbinden des Zylinders der Druckeinheit mit wenigstens einem weiteren Zylinder der Druckeinheit vorgesehen ist, und erste Antriebsmittel zum axialen Verlagern der Nabe zwischen der ersten und der zweiten Position.

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckmaschinen-Kupplung und eine damit ausgerüstete Druckeinheit für eine Druckmaschine, insbesondere eine 9-Zylinder-Druckeinheit oder eine 10-Zylinder-Druckeinheit für eine Rollenrotations-Offsetdruckmaschine.
Aus dem Stand der Technik sind z. B. 9-Zylinder-Druckeinheiten bekannt, die jeweils vier Druckwerke aufweisen, wobei jedes Druckwerk einen Übertragungszylinder und einen Formzylinder hat, und wobei alle vier Druckwerke einen gemeinsamen Gegendruckzylinder haben. Für solche 9-Zylinder-Druckeinheiten sind unterschiedliche Antriebsvarianten bekannt.
Bei einer exemplarischen solchen Antriebsvariante ist z. B. ein Hauptantriebsmotor für alle neun Zylinder der 9-Zylinder-Druckeinheit vorgesehen, wobei der Gegendruckzylinder in der Regel zu den zugehörigen Druckwerken kuppelbar ist. Zusätzliche Rüstmotoren sind möglich, wie z. B. pro Druckwerk ein separater Rüstmotor oder für zwei Druckwerke ein gemeinsamer Rüstmotor. Diese Rüstmotoren können einerseits im Druckbetrieb den Hauptantriebsmotor unterstützen und mit antreiben sowie können andererseits im Druckbetrieb mitgeschleppt werden oder in den Antriebsstrang einkuppelbar und aus diesem auskuppelbar sein. Sind zusätzliche Rüstmotoren vorhanden, so sind in der Regel die zu rüstenden Zylinder während eines Rüstbetriebs der 9-Zylinder-Druckeinheit vom Hauptantriebsmotor abkuppelbar.
Bei einer weiteren exemplarischen Antriebsvariante sind zwei Hauptantriebsmotoren vorgesehen, wobei von jedem Hauptantriebsmotor jeweils ein aus zwei Druckwerken bestehendes Druckwerkspaar angetrieben wird. Der Gegendruckzylinder kann in der Regel entweder zu einem oder zu beiden Druckwerkspaaren gekuppelt werden oder wird von einem oder mehreren separaten Hauptantriebsmotor(en) angetrieben oder gebremst. Die jeweiligen Hauptantriebsmotoren können auch in mechanischer Antriebsverbindung miteinander stehen.
Bei noch einer weiteren exemplarischen Antriebsvariante sind vier Hauptantriebsmotoren vorgesehen, wobei jedem Druckwerk in der Regel ein Hauptantriebsmotor zugeordnet ist. Der gemeinsame Gegendruckzylinder kann entweder zu einem oder auch zu mehreren Druckwerken gekuppelt werden. Der gemeinsame Gegendruckzylinder kann aber auch unabhängig davon, ob der Gegendruckzylinder wie beschrieben zu einem oder mehreren Druckwerk(en) kuppelbar ist, von einem oder mehreren separaten Hauptantriebsmotor(en) angetrieben oder gebremst werden. Eine Anzahl der Hauptantriebsmotoren oder alle Hauptantriebsmotoren können auch in mechanischer Antriebsverbindung miteinander stehen.
Gemäß noch einer exemplarischen Antriebsvariante kann auch pro Zylinder, d. h. für jeden Formzylinder und jeden Übertragungszylinder sowie den Gegendruckzylinder, ein separater Hauptantriebsmotor vorgesehen sein. Auch hier sind wieder zusätzliche kuppelbare mechanische Antriebsverbindungen zwischen den Zylindern denkbar.
Im Hinblick auf die oben genannten exemplarischen Antriebsvarianten wäre es wünschenswert, eine preiswerte und robuste Lösung bereitzustellen, mit der die Hauptantriebsmotoren und damit die zugehörigen Druckwerke mechanisch miteinander gekuppelt und entkuppelt werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckmaschinen-Kupplung für eine Druckeinheit einer Druckmaschine, insbesondere eine 9-Zylinder-Druckeinheit oder eine 10-Zylinder-Druckeinheit für eine Rollenrotations-Offsetdruckmaschine, bereitzustellen, wobei die Druckmaschinen-Kupplung ein antriebsmäßiges Kuppeln und Entkuppeln von Zylindern der Druckeinheit ermöglicht. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine mit einer solchen Druckmaschinen-Kupplung ausgerüstete Druckeinheit für eine Druckmaschine, insbesondere eine 9-Zylinder-Druckeinheit oder eine 10-Zylinder-Druckeinheit für eine Rollenrotations-Offsetdruckmaschine, bereitzustellen.
Die oben genannten Aufgaben werden mit einer Druckmaschinen-Kupplung gemäß Anspruch 1 bzw. einer Druckeinheit gemäß Anspruch 10 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen definiert.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Druckmaschinen-Kupplung bereitgestellt zum antriebsmäßigen Kuppeln und Entkuppeln von Zylindern einer Druckeinheit einer Druckmaschine, wobei die Druckmaschinen-Kupplung aufweist: eine Nabe, die derart ausgebildet ist, dass diese drehfest und zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position axial verlagerbar auf einen Antriebszapfen eines Zylinders der Druckeinheit montierbar ist, ein auf die Nabe montiertes Triebelement, welches eine bestimmte axiale Breite aufweist und welches zum Antriebsverbinden des Zylinders der Druckeinheit mit wenigstens einem weiteren Zylinder der Druckeinheit vorgesehen ist, und erste Antriebsmittel zum axialen Verlagern der Nabe zwischen der ersten und der zweiten Position.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass, wenn z. B. bei einer 9-Zylinder-H-Druckeinheit oder einer 10-Zylinder-H-Druckeinheit die jeweiligen Druckwerke mit einem separatem Hauptantriebsmotor angetrieben werden, wobei der Gegendruckzylinder entweder separat angetrieben und/oder zu einem Druckwerk gekuppelt sein kann, und die Hauptantriebsmotoren während des Druckprozesses in Lageregelung betrieben werden, die Hauptantriebsmotoren aufgrund des stark unterschiedlichen Förderverhaltens der Gummitücher bzw. Gummituchplatten (im Folgenden nur Gummitücher genannt) teilweise stark unterschiedlich ausgelastet werden.
Hinzu kommt die während des Druckbetriebes sich ändernde Aufteilung der Motorleistung innerhalb einer Druckeinheit, wie z. B. infolge des Einlaufverhaltens der Gummitücher bei kalter/warmer Maschine, infolge der sich ändernden Eigenschaften neu aufgelegter Gummitücher (Einlaufverhalten) usw. Die Auslegung der Motoren und der Umrichter muss entsprechend hoch gewählt werden, was zu relativ hohen Mehrkosten führt. Dennoch bleibt die Auswahl der Gummitücher für den Kunden stark eingeschränkt. Letztendlich führt dies alles zu langwierigen Inbetriebnahmephasen für die Druckmaschinen, wie z. B. aufgrund der Abstimmung der optimalen Gummitücher auf die jeweiligen Rahmenbedingungen, Einschränkungen im Druckbetrieb, Verunsicherung der Kunden usw.
Ein nicht zu unterschätzender Einflussfaktor auf die ungleiche Leistungsverteilung der Hauptantriebsmotoren hat das Quellverhalten der Gummitücher infolge von Druckfarben und Waschmittel. Je nach Typ, d. h. z. B. konventionelle Farbe, Hybridfarbe oder UV-Farbe bzw. konventionelle Waschmittel, Combiwaschmittel oder UV-Waschmittel, ist das Quellverhalten der Gummitücher stark unterschiedlich, was wiederum zu stark unterschiedlich ausgelasteten Motoren führen kann.
Werden die Druckwerksantriebe bzw. Motoren der Druckwerke während des Druckbetriebs nun in Master/Slave-Regelung betrieben, was durch die Kuppelfunktion der erfindungsgemäßen Druckmaschinen-Kupplung ermöglicht ist, so sind alle Motoren und Umrichter nahezu gleichmäßig oder definiert ausgelastet. Im Rüstbetrieb sind durch die Entkuppelfunktion der erfindungsgemäßen Druckmaschinen-Kupplung alle Druckwerke einer Druckeinheit wie bisher separat bedienbar, d. h. für das Bedienpersonal der Druckmaschine ändert sich nichts.
Daraus ergibt sich vorteilhaft ein wesentlich größeres Spektrum für die Wahl der optimalen Gummitücher sowohl in Richtung „Optimierung der Druckqualität” als auch in Richtung „minimale Betriebskosten”.
Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckmaschinen-Kupplung weist diese ferner auf: ein Rotationslager, das auf die Nabe montiert ist und über das das Triebelement drehbar auf der Nabe abgestützt ist, ein Verbindungselement, das benachbart zu dem Triebelement angeordnet ist und das zwischen einer Kuppel-Position, in der über das Verbindungselement eine Drehantriebsverbindung zwischen Triebelement und Nabe hergestellt ist, und einer Entkuppel-Position verlagerbar ist, in der die Drehantriebsverbindung zwischen Triebelement und Nabe getrennt ist, und zweite Antriebsmittel zum Verlagern des Verbindungselements zwischen der Kuppel-Position und der Entkuppel-Position.
Mit anderen Worten ist, wenn die Nabe der erfindungsgemäßen Druckmaschinen-Kupplung auf den Antriebszapfen eines Zylinders einer Druckeinheit montiert ist, das Triebelement drehantriebsmäßig selektiv mit dem Zylinder kuppelbar und von diesem entkuppelbar.
Durch die gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung bereitgestellte zweite Kuppelfunktion/Entkuppelfunktion wird zusätzliche Variabilität für den Betrieb der Druckmaschinen-Kupplung und damit den Betrieb einer damit versehenen Druckeinheit erzielt, wobei diese zusätzliche Variabilität auf äußerst kompakte und damit platzsparende Weise erreicht wird.
Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckmaschinen-Kupplung ist das Verbindungselement axial zwischen der Kuppel-Position und der Entkuppel-Position verschiebbar.
Diese Ausgestaltung der Erfindung lässt sich in einfacher und damit kostengünstiger Weise beispielsweise mittels einer Gleitführung bzw. einem Gleitlager realisieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckmaschinen-Kupplung ist das Verbindungselement als auf der Nabe abgestützter Ring ausgebildet.
Auch diese Ausgestaltung der Erfindung unterstützt in vorteilhafter Weise eine einfache und damit kostengünstige sowie robuste Realisierung der Druckmaschinen-Kupplung. Dadurch, dass das Verbindungelement als Ring ausgebildet die Nabe umgreift, ist dieses demontagesicher auf der Nabe abgestützt, so dass die Betriebssicherheit der Druckmaschinen-Kupplung erhöht ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckmaschinen-Kupplung weisen die ersten Antriebsmittel eine Mitnehmerplatte, die drehbar und axialverlagerungsfest an bzw. auf die Nabe montiert ist und die in einer Radialrichtung der Nabe von dieser vorsteht, und wenigstens ein Stellglied auf, das mit einem freien Ende der Mitnehmerplatte antriebsverbunden ist und das zum Abstützen dessen mit einer Basis der Druckeinheit verbindbar ist.
Mit dieser Ausgestaltung der Erfindung wird eine einfache und robuste Lösung für die ersten Antriebsmittel bereitgestellt, bei der sowohl die Mitnehmerplatte als auch das Stellglied in einfacher Weise austauschbar und an den jeweiligen Stellkraftbedarf anpassbar sind.
Das Stellglied kann z. B. als elektrischer Linearmotor oder als elektrischer Rotationsmotor ausgebildet sein oder kann z. B. auch als Fluidzylinder ausgebildet sein, wie z. B. ein Pneumatikzylinder oder ein Hydraulikzylinder. Im Falle eines Rotationsmotors könnte die Mitnehmerplatte über eine Zahnungspaarung (an einer Antriebswelle des Rotationsmotors und am freien Ende der Mitnehmerplatte) mit dem Rotationsmotor antriebsverbunden sein.
Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung können z. B. auch zwei Stellglieder vorgesehen sein, wobei dann die Mitnehmerplatte in zwei diametral entgegengesetzte Radialrichtungen der Nabe mit jeweiligen Vorstehabschnitten vorsteht, wobei jeder Vorstehabschnitt mit einem der Stellglieder antriebsverbunden ist.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckmaschinen-Kupplung ist die Nabe als Außenhülse ausgebildet drehfest und zwischen der ersten Position und der zweiten Position axial verlagerbar auf eine Innenhülse montiert, wobei die Innenhülse derart ausgebildet ist, dass diese drehfest und axialverlagerungsfest auf den Antriebszapfen des Zylinders der Druckeinheit montierbar ist.
Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht insbesondere eine einfache Fertigung bzw. Ausgestaltung des Antriebszapfens des Zylinders, indem die Innenhülse mit dem Antriebszapfen des Zylinders z. B. eine einfache Presspassung bildet, welche zur Erhöhung des übertragbaren Drehmoments z. B. mit einer einfachen Nut-und-Feder-Paarung versehen sein kann. Die Außenhülse und die Innenhülse können somit als Zulieferteil, Ersatzteil bzw. Nachrüstteil bezogen werden, was einerseits durch Reduzierung der Fertigungstiefe die Kosten reduzieren und andererseits durch einfache Wartbarkeit/Austauschbarkeit die Betriebseffizienz der Druckeinheit erhöhen kann.
Gemäß noch einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckmaschinen-Kupplung weisen die ersten Antriebsmittel in einem Außenumfang der Innenhülse eine sich um eine bestimmte Länge in einer Axialrichtung der Innenhülse erstreckende Ausnehmung, einen an einem Innenumfang der Nabe geformten Vorsprung, der in Axialrichtung der Innenhülse verschiebbar in die Ausnehmung der Innenhülse hinein vorsteht, so dass der Vorsprung die Ausnehmung in zwei in Axialrichtung aufeinanderfolgende fluiddicht gegeneinander abgedichtete Kammern unterteilt, eine erste Kammer-Fluidpassage, die mit einer ersten Kammer der beiden Kammern fluidverbunden ist, und eine zweite Kammer-Fluidpassage auf, die mit einer zweiten Kammer der beiden Kammern fluidverbunden ist, und wobei die erste und die zweite Kammer-Fluidpassage eingerichtet sind, so dass sie selektiv mit Fluiddruck beaufschlagbar sind.
Mit dieser Ausgestaltung wird eine besonders kompakte Druckmaschinen-Kupplung erzielt, da auf die wie bei der Mitnehmerplatte vorgesehenen Vorstehabschnitte verzichtet werden kann und die antreibenden und sich mechanisch bewegenden Elemente in die Druckmaschinen-Kupplung hinein verlagert sind.
Als Fluid kann z. B. Druckluft oder Hydrauliköl vorgesehen sein, welches von einer Fluiddruckquelle beziehbar ist. Die Ausnehmung, welche z. B. als ringförmige Kammer ausgestaltet sein kann, bildet gewissermaßen einen Fluidzylinderraum, wobei die Stirnflächen des ringförmigen Vorsprungs einen Kolben bildet, welcher durch das selektiv in die beiden Kammern einbringbare unter Druck stehende Fluid antreibbar ist.
Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckmaschinen-Kupplung weisen die zweiten Antriebsmittel einen Kolben, der mit dem Verbindungselement antriebsverbunden ist und der mit einer mit Fluiddruck beaufschlagbaren Kolben-Fluidpassage fluidverbunden ist, so dass der Kolben selektiv mit Fluiddruck beaufschlagbar ist zum Verlagern des Verbindungselements in eine von der Kuppel-Position und der Entkuppel-Position, und ein Federelement auf, das mit dem Kolben antriebsverbunden ist, so dass eine Federkraft des Federelements einer Kolbenkraft des Kolbens entgegenwirkt zum Verlagern des Verbindungselements in die andere von der Kuppel-Position und der Entkuppel-Position.
Auch diese Ausgestaltung der Erfindung unterstützt in vorteilhafter Weise eine kompakte Realisierung der Druckmaschinen-Kupplung, wobei in diesem Fall wegen des bevorzugt relativ geringen zu erzielenden Stellweges nur eine Fluidpassage vorgesehen ist und eine Rückstellbewegung durch das Federelement bewirkt wird. Dies reduziert die Kosten und die Komplexität der Druckmaschinen-Kupplung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckmaschinen-Kupplung ist das Triebelement von einem Zahnrad gebildet.
Diese Ausgestaltung der Erfindung gewährleistet einerseits eine robuste und betriebssichere Drehmomentübertragung und realisiert andererseits eine einfache Schaltbarkeit der Druckmaschinen-Kupplung, da die Zahnung des Zahnrades bei Zusammenwirkung mit einem weiteren Zahnrad wie eine Gleitführung wirkt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist eine Druckeinheit für eine Druckmaschine bereitgestellt, wobei die Druckeinheit aufweist: einen ersten Zylinder, einen zweiten Zylinder zum drucktechnischen Zusammenwirken mit dem ersten Zylinder und einen dritten Zylinder zum drucktechnischen Zusammenwirken mit dem ersten Zylinder, und eine Druckmaschinen-Kupplung zum antriebsmäßigen Kuppeln und Entkuppeln der Zylinder.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung weist die Druckmaschinen-Kupplung auf: eine Nabe, die drehfest und zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position axial verlagerbar auf einen Antriebszapfen des ersten Zylinders montiert ist, ein auf die Nabe montiertes erstes Triebelement, welches eine bestimmte axiale Breite aufweist, und erste Antriebsmittel zum axialen Verlagern der Nabe zwischen der ersten und der zweiten Position.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung weist die Druckeinheit ferner ein zweites Triebelement, das drehfest auf einen Antriebszapfen des zweiten Zylinders montiert ist und das zum Antriebsverbinden mit dem ersten Triebelement vorgesehen ist, und ein drittes Triebelement auf, das drehfest auf einen Antriebszapfen des dritten Zylinders montiert ist und das zum Antriebsverbinden mit dem ersten Triebelement vorgesehen ist.
Wie oben bereits erwähnt, wurde erfindungsgemäß erkannt, dass, wenn z. B. bei einer 9-Zylinder-H-Druckeinheit oder einer 10-Zylinder-H-Druckeinheit die jeweiligen Druckwerke mit einem separatem Hauptantriebsmotor angetrieben werden, wobei der Gegendruckzylinder entweder separat angetrieben und/oder zu einem Druckwerk der Druckeinheit gekuppelt sein kann, und die Hauptantriebsmotoren während des Druckprozesses in Lageregelung betrieben werden, die Hauptantriebsmotoren aufgrund des stark unterschiedlichen Förderverhaltens der Gummitücher teilweise stark unterschiedlich ausgelastet werden.
Hinzu kommt die während des Druckbetriebes sich ändernde Aufteilung der Motorleistung innerhalb einer Druckeinheit, wie z. B. infolge des Einlaufverhaltens der Gummitücher bei kalter/warmer Maschine, infolge der sich ändernden Eigenschaften neu aufgelegter Gummitücher (Einlaufverhalten) usw. Die Auslegung der Motoren und der Umrichter muss entsprechend hoch gewählt werden, was zu relativ hohen Mehrkosten führt. Dennoch bleibt die Auswahl der Gummitücher für den Kunden stark eingeschränkt. Letztendlich führt dies alles zu langwierigen Inbetriebnahmephasen für die Druckmaschinen, wie z. B. aufgrund der Abstimmung der optimalen Gummitücher auf die jeweiligen Rahmenbedingungen, Einschränkungen im Druckbetrieb, Verunsicherung der Kunden usw.
Ein nicht zu unterschätzender Einflussfaktor auf die ungleiche Leistungsverteilung der Hauptantriebsmotoren hat das Quellverhalten der Gummitücher infolge von Druckfarben und Waschmittel. Je nach Typ, d. h. z. B. konventionelle Farbe, Hybridfarbe oder UV-Farbe bzw. konventionelle Waschmittel, Combiwaschmittel oder UV-Waschmittel, ist das Quellverhalten der Gummitücher stark unterschiedlich, was wiederum zu stark unterschiedlich ausgelasteten Motoren führen kann.
Werden die Druckwerksantriebe bzw. Motoren der Druckwerke der Druckeinheit während des Druckbetriebs nun in Master/Slave-Regelung betrieben, was durch die Kuppelfunktion der erfindungsgemäßen Druckmaschinen-Kupplung ermöglicht ist, so sind alle Motoren und Umrichter nahezu gleichmäßig oder definiert ausgelastet. Im Rüstbetrieb sind durch die Entkuppelfunktion der erfindungsgemäßen Druckmaschinen-Kupplung alle Druckwerke einer Druckeinheit wie bisher separat bedienbar, d. h. für das Bedienpersonal der Druckmaschine ändert sich nichts.
Daraus ergibt sich vorteilhaft ein wesentlich größeres Spektrum für die Wahl der optimalen Gummitücher sowohl in Richtung „Optimierung der Druckqualität” als auch in Richtung „minimale Betriebskosten”.
Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckeinheit weist das dritte Triebelement eine solche axiale Breite auf, dass das dritte Triebelement in einer von der ersten und der zweiten Position der Nabe in Antriebsverbindung mit dem ersten Triebelement steht und in der anderen von der ersten und der zweiten Position der Nabe außer Antriebsverbindung mit dem ersten Triebelement steht, wobei das zweite Triebelement eine solche axiale Breite aufweist, dass das zweite Triebelement sowohl in der ersten Position als auch in der zweiten Position der Nabe in Antriebsverbindung mit dem ersten Triebelement steht.
Mit dieser Ausgestaltung der Erfindung kann durch Umschalten zwischen erster und zweiter Position der Nabe ein Kuppeln und Entkuppeln des dritten Triebelements, welches z. B. zu einem Druckwerk der Druckeinheit gehört, mit/von dem ersten Triebelement erzielt werden. Durch die stetige Kupplung von zweitem und erstem Triebelement wird mit dem Kuppeln und Entkuppeln des dritten Triebelements gleichzeitig ein Kuppeln und Entkuppeln des dritten Triebelements mit dem z. B. zu einem weiteren Druckwerk der Druckeinheit gehörenden zweiten Triebelement erzielt.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckeinheit weisen das zweite und das dritte Triebelement jeweils eine solche axiale Breite auf, dass diese in einer von der ersten und der zweiten Position der Nabe gemeinsam in Antriebsverbindung mit dem ersten Triebelement stehen und in der anderen von der ersten und der zweiten Position der Nabe gemeinsam außer Antriebsverbindung mit dem ersten Triebelement stehen.
Mit dieser Ausgestaltung der Erfindung kann durch Umschalten zwischen erster und zweiter Position der Nabe ein Kuppeln und Entkuppeln sowohl des zweiten als auch des dritten Triebelements, welche z. B. zu unterschiedlichen Druckwerken der Druckeinheit gehören können, mit/von dem ersten Triebelement erzielt werden. Durch die gleichzeitige Kupplung/Entkupplung von zweitem und drittem Triebelement mit/von dem ersten Triebelement wird gleichzeitig ein Kuppeln und Entkuppeln dieser miteinander bzw. voneinander erzielt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckeinheit weist diese ferner auf: ein Rotationslager, das auf die Nabe montiert ist und über das das Triebelement drehbar auf der Nabe abgestützt ist, ein Verbindungselement, das benachbart zu dem ersten Triebelement angeordnet ist und das zwischen einer Kuppel-Position, in der über das Verbindungselement eine Drehantriebsverbindung zwischen erstem Triebelement und Nabe hergestellt ist, und einer Entkuppel-Position verlagerbar ist, in der die Drehantriebsverbindung zwischen erstem Triebelement und Nabe getrennt ist, und zweite Antriebsmittel zum Verlagern des Verbindungselements zwischen der Kuppel-Position und der Entkuppel-Position.
Mit anderen Worten ist das erste Triebelement drehantriebsmäßig selektiv mit dem ersten Zylinder kuppelbar und von diesem entkuppelbar.
Durch die gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung bereitgestellte zweite Kuppelfunktion/Entkuppelfunktion wird zusätzliche Variabilität für den Betrieb der Druckmaschinen-Kupplung und damit den Betrieb der Druckeinheit erzielt, wobei diese zusätzliche Variabilität auf äußerst kompakte und damit platzsparende Weise erreicht wird.
Durch diese Kupplung kann der dem ersten Triebelement zugeordnete Zylinder zum ersten Treibelement gekuppelt oder entkuppelt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckeinheit ist das Verbindungselement axial zwischen der Kuppel-Position und der Entkuppel-Position verschiebbar.
Diese Ausgestaltung der Erfindung lässt sich in einfacher und damit kostengünstiger Weise beispielsweise mittels einer Gleitführung bzw. einem Gleitlager realisieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckeinheit ist das Verbindungselement als auf der Nabe abgestützter Ring ausgebildet.
Auch diese Ausgestaltung der Erfindung unterstützt in vorteilhafter Weise eine einfache und damit kostengünstige sowie robuste Realisierung der Druckmaschinen-Kupplung in der Druckeinheit. Dadurch, dass das Verbindungelement als Ring ausgebildet die Nabe umgreift, ist dieses demontagesicher auf der Nabe abgestützt, so dass die Betriebssicherheit der Druckmaschinen-Kupplung und damit der Druckeinheit erhöht ist.
Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckeinheit weisen die ersten Antriebsmittel eine Mitnehmerplatte, die drehbar und axialverlagerungsfest an die Nabe montiert ist und die in einer Radialrichtung der Nabe von dieser vorsteht, und wenigstens ein Stellglied auf, das mit einem freien Ende der Mitnehmerplatte antriebsverbunden ist und das zum Abstützen dessen mit einer Basis der Druckeinheit verbunden ist.
Mit dieser Ausgestaltung der Erfindung wird eine einfache und robuste Lösung für die ersten Antriebsmittel bereitgestellt, bei der sowohl die Mitnehmerplatte als auch das Stellglied in einfacher Weise austauschbar und an den jeweiligen Stellkraftbedarf anpassbar sind.
Das Stellglied kann z. B. als elektrischer Linearmotor oder als elektrischer Rotationsmotor ausgebildet sein oder kann z. B. auch als Fluidzylinder ausgebildet sein, wie z. B. ein Pneumatikzylinder oder ein Hydraulikzylinder. Im Falle eines Rotationsmotors könnte die Mitnehmerplatte über eine Zahnungspaarung (an einer Antriebswelle des Rotationsmotors und am freien Ende der Mitnehmerplatte) mit dem Rotationsmotor antriebsverbunden sein.
Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung können z. B. auch zwei Stellglieder vorgesehen sein, wobei dann die Mitnehmerplatte in zwei diametral entgegengesetzte Radialrichtungen der Nabe mit jeweiligen Vorstehabschnitten vorsteht, wobei jeder Vorstehabschnitt mit einem der Stellglieder antriebsverbunden ist.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckeinheit ist die Nabe als Außenhülse ausgebildet drehfest und zwischen der ersten Position und der zweiten Position axial verlagerbar auf eine Innenhülse montiert, wobei die Innenhülse drehfest und axialverlagerungsfest auf den Antriebszapfen des ersten Zylinders der Druckeinheit montiert ist.
Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht insbesondere eine einfache Fertigung bzw. Ausgestaltung des Antriebszapfens des ersten Zylinders, indem die Innenhülse mit dem Antriebszapfen des ersten Zylinders z. B. eine einfache Presspassung bildet, welche zur Erhöhung des übertragbaren Drehmoments z. B. mit einer einfachen Nut-und-Feder-Paarung versehen sein kann. Die Außenhülse und die Innenhülse können somit als Zulieferteil, Ersatzteil bzw. Nachrüstteil bezogen werden, was einerseits durch Reduzierung der Fertigungstiefe die Kosten reduzieren und andererseits durch einfache Wartbarkeit/Austauschbarkeit die Betriebseffizienz der Druckeinheit erhöhen kann.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckeinheit weisen die ersten Antriebsmittel in einem Außenumfang der Innenhülse eine sich um eine bestimmte Länge in einer Axialrichtung der Innenhülse erstreckende Ausnehmung, einen an einem Innenumfang der Nabe geformten Vorsprung, der in Axialrichtung der Innenhülse verschiebbar in die Ausnehmung der Innenhülse hinein vorsteht, so dass der Vorsprung die Ausnehmung in zwei in Axialrichtung aufeinanderfolgende fluiddicht gegeneinander abgedichtete Kammern unterteilt, eine erste Kammer-Fluidpassage, die mit einer ersten Kammer der beiden Kammern fluidverbunden ist, und eine zweite Kammer-Fluidpassage auf, die mit einer zweiten Kammer der beiden Kammern fluidverbunden ist, und wobei die erste und die zweite Kammer-Fluidpassage eingerichtet sind, so dass sie selektiv mit Fluiddruck beaufschlagbar sind.
Mit dieser Ausgestaltung wird eine besonders kompakte Druckmaschinen-Kupplung in der Druckeinheit erzielt, da auf die wie bei der Mitnehmerplatte vorgesehenen Vorstehabschnitte verzichtet werden kann und die antreibenden und sich mechanisch bewegenden Elemente in die Druckmaschinen-Kupplung hinein verlagert sind.
Als Fluid kann z. B. Druckluft oder Hydrauliköl vorgesehen sein, welches von einer Fluiddruckquelle beziehbar ist. Die Ausnehmung, welche z. B. als ringförmige Kammer ausgestaltet sein kann, bildet gewissermaßen einen Fluidzylinderraum, wobei die Stirnflächen des ringförmigen Vorsprungs einen Kolben bildet, welcher durch das selektiv in die beiden Kammern einbringbare unter Druck stehende Fluid antreibbar ist.
Gemäß noch einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckeinheit weisen die zweiten Antriebsmittel einen Kolben, der mit dem Verbindungselement antriebsverbunden ist und der mit einer mit Fluiddruck beaufschlagbaren Kolben-Fluidpassage fluidverbunden ist, so dass der Kolben selektiv mit Fluiddruck beaufschlagbar ist zum Verlagern des Verbindungselements in eine von der Kuppel-Position und der Entkuppel-Position, und ein Federelement auf, das mit dem Kolben antriebsverbunden ist, so dass eine Federkraft des Federelements einer Kolbenkraft des Kolbens entgegenwirkt zum Verlagern des Verbindungselements in die andere von der Kuppel-Position und der Entkuppel-Position.
Auch diese Ausgestaltung der Erfindung unterstützt in vorteilhafter Weise eine kompakte Realisierung der Druckmaschinen-Kupplung in der Druckeinheit, wobei in diesem Fall wegen des bevorzugt relativ geringen zu erzielenden Stellweges nur eine Fluidpassage vorgesehen ist und eine Rückstellbewegung durch das Federelement bewirkt wird. Dies reduziert die Kosten und die Komplexität der Druckmaschinen-Kupplung und damit auch die Kosten der Druckeinheit. Ferner werden die Betriebssicherheit und die Wartbarkeit der Druckeinheit verbessert.
Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckeinheit sind das erste Triebelement, das zweite Triebelement und das dritte Triebelement von jeweiligen Zahnrädern gebildet.
Diese Ausgestaltung der Erfindung gewährleistet einerseits eine robuste und betriebssichere Drehmomentübertragung zwischen den ersten bis dritten Zylindern und realisiert andererseits eine einfache Schaltbarkeit der Druckmaschinen-Kupplung, da die jeweiligen Zahnungen der Zahnräder gegenseitig wie eine Gleitführung wirken.
Gemäß noch einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckeinheit sind das erste Triebelement, das zweite Triebelement und das dritte Triebelement von jeweiligen schrägverzahnten Zahnrädern gebildet, wobei das zweite Triebelement und das dritte Triebelement jeweils axialverlagerungsfest auf den Antriebszapfen des zweiten Zylinders bzw. den Antriebszapfen des dritten Zylinders montiert sind, und wobei der zweite Zylinder und der dritte Zylinder jeweils axial verschiebbar gelagert sind.
Mit dieser einfach zu realisierenden Ausgestaltung der Erfindung kann durch axiales Verschieben des zweiten Zylinders und/oder des dritten Zylinders jeweils eine unabhängige relative Verdrehung dieser Zylinder gegenüber dem ersten Zylinder bewirkt werden.
Alternativ dazu sind gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckeinheit das erste Triebelement, das zweite Triebelement und das dritte Triebelement von jeweiligen schrägverzahnten Zahnrädern gebildet, wobei das zweite Triebelement und das dritte Triebelement jeweils axial verschiebbar auf den Antriebszapfen des zweiten Zylinders bzw. den Antriebszapfen des dritten Zylinders montiert sind.
Auch mit dieser einfach zu realisierenden Ausgestaltung der Erfindung kann durch axiales Verschieben des zweiten Triebelements und/oder des dritten Triebelements auf ihrem jeweiligen Antriebszapfen jeweils eine unabhängige relative Verdrehung des zweiten Zylinders und/oder des dritten Zylinders gegenüber dem ersten Zylinder bewirkt werden.
Gemäß noch einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckeinheit weist diese ferner ein geradverzahntes erstes Verbindungszahnrad, das drehfest und axialverlagerungsfest auf den Antriebszapfen des zweiten Zylinders montiert ist und das in Antriebseingriff steht mit einem geradverzahnten zweiten Verbindungszahnrad, das drehfest und axialverlagerungsfest auf einen Antriebszapfen eines zum drucktechnischen Zusammenwirken mit dem zweiten Zylinder vorgesehenen vierten Zylinders montiert ist, und ein geradverzahntes drittes Verbindungszahnrad auf, das drehfest und axialverlagerungsfest auf den Antriebszapfen des dritten Zylinders montiert ist und das in Antriebseingriff steht mit einem geradverzahnten vierten Verbindungszahnrad, das drehfest und axialverlagerungsfest auf einen Antriebszapfen eines zum drucktechnischen Zusammenwirken mit dem dritten Zylinder vorgesehenen fünften Zylinders montiert ist, wobei der vierte Zylinder und der fünfte Zylinder jeweils axial verschiebbar gelagert sind.
Mit dieser einfach zu realisierenden Ausgestaltung der Erfindung kann durch axiales Verschieben des vierten Zylinders und/oder des fünften Zylinders jeweils eine unabhängige relative Axialverlagerung dieser Zylinder gegenüber den ersten bis dritten Zylindern bewirkt werden.
Gemäß noch einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckeinheit ist diese als 9-Zylinder-Druckeinheit oder als 10-Zylinder-Druckeinheit für eine Rollenrotations-Offsetdruckmaschine ausgebildet, wobei der erste Zylinder von einem Gegendruckzylinder gebildet ist, wobei der zweite und der dritte Zylinder von jeweiligen Übertragungszylindern gebildet sind, und wobei der vierte und der fünfte Zylinder von jeweiligen Formzylindern gebildet sind.
Mit dieser Ausgestaltung der Erfindung ist eine preiswerte und robuste Lösung bereitgestellt, mit der die Motoren der Druckeinheit, insbesondere die Hauptantriebsmotoren und ggf. die Rüstmotoren, und damit die zugehörigen Druckwerke mechanisch miteinander gekuppelt und entkuppelt werden können und trotzdem zum einen durch die o. g. Relativverdrehungen die jeweiligen Umfangsregister unabhängig voneinander und ohne Beeinflussung der jeweiligen Seitenregister verstellt werden können sowie zum anderen durch die o. g. Relativaxialverlagerungen die jeweiligen Seitenregister unabhängig voneinander und ohne Beeinflussung der jeweiligen Umfangregister verstellt werden können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckeinheit weist diese einen fest oder lösbar mit dem ersten Zylinder drehantriebsgekuppelten Motor zum Drehantreiben des ersten Zylinders auf. Bevorzugt ist der Motor eingerichtet, als Master-Motor oder als Slave-Motor betrieben zu werden.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckeinheit weist diese einen oder mehrere weitere Motor(en) auf zum Drehantreiben des zweiten Zylinders und/oder des dritten Zylinders und/oder weiterer Zylinder und/oder einer Farbwerkswalze und/oder einer Feuchtwerkswalze der Druckeinheit. Bevorzugt ist jeder weitere Motor eingerichtet, als Master-Motor oder als Slave-Motor betrieben zu werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren detaillierter beschrieben.
1 zeigt in schematischen geschnittenen Teilansichten der 1A und 1B zwei Betriebszustände einer Druckeinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
2 zeigt in schematischen geschnittenen Teilansichten der 2A und 2B zwei Betriebszustände einer Druckeinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
3 zeigt in schematischen geschnittenen Teilansichten der 3A und 3B zwei Betriebszustände einer Druckeinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
4 zeigt in schematischen geschnittenen Teilansichten der 4A und 4B zwei Betriebszustände einer Druckeinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
5 zeigt eine schematische Teilansicht einer Druckeinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
6 zeigt eine schematische Teilansicht einer Druckeinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
7 zeigt eine schematische Teilansicht einer Druckeinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Die 1 bis 7 zeigen schematische Ansichten von Druckeinheiten (nicht vollständig dargestellt und nicht separat bezeichnet) einer Rollenrotations-Offsetdruckmaschine (nicht vollständig dargestellt und nicht separat bezeichnet) gemäß Ausführungsformen der Erfindung.
Nun wird unter Bezugnahme auf 1 eine Druckeinheit, welche z. B. als 9-Zylinder-Druckeinheit oder als 10-Zylinder-Druckeinheit ausgebildet ist, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Die Druckeinheit weist einen in Form eines Gegendruckzylinders ausgebildeten ersten Zylinder 7, einen in Form eines Übertragungszylinders (wie z. B. Gummituchzylinders) ausgebildeten zweiten Zylinder 2 zum drucktechnischen Zusammenwirken mit dem ersten Zylinder 7, einen in Form eines Übertragungszylinders (wie z. B. Gummituchzylinders) ausgebildeten dritten Zylinder 1 zum drucktechnischen Zusammenwirken mit dem ersten Zylinder 7 und eine Druckmaschinen-Kupplung 100 zum antriebsmäßigen Kuppeln und Entkuppeln der Zylinder 1, 2, 7 auf.
Die Druckmaschinen-Kupplung 100 weist eine als Außenhülse ausgebildete Nabe 16, die drehfest und zwischen einer ersten Position (in 1A gezeigt) und einer zweiten Position (in 1B gezeigt) axial verschiebbar auf eine drehfest und axialverlagerungsfest auf einen Antriebszapfen 8 des ersten Zylinders 7 der Druckeinheit montierte Innenhülse 20 montiert ist.
Die Druckmaschinen-Kupplung 100 weist ferner ein Rotationslager 17, das auf die Nabe 16 montiert ist und über das ein als schrägverzahntes Zahnrad ausgebildetes, eine bestimmte axiale Breite aufweisendes erstes Triebelement 9, drehbar auf der Nabe 16 abgestützt ist, und ein in Form eines Ringes ausgebildetes Verbindungselement 21 auf, das auf der Nabe 16 abgestützt benachbart zu dem ersten Triebelement 9 angeordnet ist und das zwischen einer Kuppel-Position, in der über das Verbindungselement 21 eine Drehantriebsverbindung zwischen erstem Triebelement 9 und Nabe 16 hergestellt ist, und einer Entkuppel-Position verlagerbar ist, in der die Drehantriebsverbindung zwischen erstem Triebelement 9 und Nabe 16 getrennt ist.
Die Druckmaschinen-Kupplung 100 weist ferner erste Antriebsmittel zum axialen Verlagern der Nabe 16 zwischen der ersten und der zweiten Position und zweite Antriebsmittel zum Verlagern des Verbindungselements 21 zwischen der Kuppel-Position und der Entkuppel-Position auf.
Die Druckeinheit weist ferner ein in Form eines schrägverzahnten Zahnrades ausgebildetes zweites Triebelement 6, das drehfest auf einen Antriebszapfen 4 des zweiten Zylinders 2 montiert ist und das zum Antriebsverbinden mit dem ersten Triebelement 9 vorgesehen ist, und ein in Form eines schrägverzahnten Zahnrades ausgebildetes drittes Triebelement 5 auf, das drehfest auf einen Antriebszapfen 3 des dritten Zylinders 1 montiert ist und das zum Antriebsverbinden mit dem ersten Triebelement 9 vorgesehen ist.
Das zweite Triebelement 6 weist eine solche axiale Breite auf, dass das zweite Triebelement 6 sowohl in der ersten Position (1A) als auch in der zweiten Position (1B) der Nabe 16 in Antriebsverbindung mit dem ersten Triebelement 9 steht. Das dritte Triebelement 5 weist eine solche axiale Breite auf, dass das dritte Triebelement 5 in der ersten Position (1A) der Nabe 16 in Antriebsverbindung mit dem ersten Triebelement 9 steht und in der zweiten Position (1B) der Nabe 16 außer Antriebsverbindung mit dem ersten Triebelement 9 steht.
Das zweite Triebelement 6 und das dritte Triebelement 5 sind jeweils axialverlagerungsfest auf den Antriebszapfen 4 des zweiten Zylinders 2 bzw. den Antriebszapfen 3 des dritten Zylinders 1 montiert, wobei der zweite Zylinder 2 und der dritte Zylinder 1 jeweils axial verschiebbar an der Basis 14 gelagert sind.
Gemäß einer Alternative dieser Ausführungsform sind das zweite Triebelement 6 und das dritte Triebelement 5 jeweils axial verschiebbar auf den Antriebszapfen 4 des zweiten Zylinders 2 bzw. den Antriebszapfen 3 des dritten Zylinders 1 montiert, wobei der zweite Zylinder 2 und der dritte Zylinder 1 jeweils axialverlagerungsfest an der Basis 14 gelagert sind.
Die ersten Antriebsmittel weisen eine Mitnehmerplatte 15, die über ein Rotationslager 18 drehbar und axialverlagerungsfest auf die Nabe 16 montiert ist und die in einer Radialrichtung der Nabe 16 von dieser vorsteht, und zwei in Form von Hydraulik- bzw. Pneumatikzylindern ausgebildete Stellglieder 13 auf, die mit den radial äußeren freien Enden der Mitnehmerplatte 15 antriebsverbunden sind und die zum Abstützen dieser mit einer als festes Gestellteil ausgebildeten Basis 14 der Druckeinheit verbunden sind.
Mit anderen Worten steht die Mitnehmerplatte 15 in zwei diametral entgegengesetzte Radialrichtungen der Nabe 16 mit jeweiligen Vorstehabschnitten radial vor, wobei jeder Vorstehabschnitt mit einem der Stellglieder 13 antriebsverbunden ist.
Die zweiten Antriebsmittel weisen das gemäß dieser Ausführungsform als Ringkolben wirkende Verbindungselement 21, das gemäß dieser Ausführungsform mit einer mit Fluiddruck beaufschlagbaren Kolben-Fluidpassage 22 fluidverbunden ist, so dass das Verbindungselement 21 selektiv mit Fluiddruck beaufschlagbar ist zum Verlagern des Verbindungselements 21 in die Kuppel-Position, und ein an dem Rotationslager 17 abgestütztes Federelement 23 auf, das an diesem abgestützt mit dem Verbindungselement 21 antriebsverbunden ist, so dass eine Federkraft des Federelements 23 einer Kolbenkraft des Verbindungselements 21 entgegenwirkt zum Verlagern des Verbindungselements 21 in die Entkuppel-Position.
Die Druckeinheit weist ferner ein geradverzahntes erstes Verbindungszahnrad 46a, das drehfest und axialverlagerungsfest auf den Antriebszapfen 4 des zweiten Zylinders 2 montiert ist und das in Antriebseingriff steht mit einem geradverzahnten zweiten Verbindungszahnrad 47a, das drehfest und axialverlagerungsfest auf einen Antriebszapfen (nicht gezeigt) eines zum drucktechnischen Zusammenwirken mit dem zweiten Zylinder 2 vorgesehenen als Formzylinder (wie z. B. Plattenzylinder) ausgebildeten vierten Zylinders 41 (siehe 5–7) montiert ist.
Die Druckeinheit weist außerdem ein geradverzahntes drittes Verbindungszahnrad 46b, das drehfest und axialverlagerungsfest auf den Antriebszapfen 3 des dritten Zylinders 1 montiert ist und das in Antriebseingriff steht mit einem geradverzahnten vierten Verbindungszahnrad 47b, das drehfest und axialverlagerungsfest auf einen Antriebszapfen (nicht gezeigt) eines zum drucktechnischen Zusammenwirken mit dem dritten Zylinder 1 vorgesehenen als Formzylinder (wie z. B. Plattenzylinder) ausgebildeten fünften Zylinders 41 (siehe 5–7) montiert ist. Der vierte und der fünfte Zylinder 41, 41 sind jeweils axial verschiebbar an der Basis 14 gelagert.
Das verschiebbare erste Triebelement 9 gemäß 1 ist mit dem ersten Zylinder 7 über reib- und/oder formschlüssige Kupplungselemente 10, 11, 12 verbunden.
Das Verschieben des ersten Triebelements 9 zwischen der ersten Position (1A) und der zweiten Position (1B) erfolgt durch Ansteuern der Stellglieder 13 mit Hydraulik- bzw. Luftdruck.
Die Drehbewegung des ersten Zylinders 7 und der Mitnehmerplatte 15 ist durch das Rotationslager 18 entkoppelt. Eine axiale Endstellung des ersten Triebelementes 9 ist mittels starren oder verstellbaren Anschlägen 19 realisiert.
Die axial verschiebbare Nabe 16 kann gemäß einer alternativen nicht gezeigten Ausführungsform direkt auf dem Antriebszapfen 8 des ersten Zylinders 7 geführt sein oder auch, wie in 1 gezeigt, auf der Innenhülse 20 (einer weiteren Nabe), die wiederum mit dem Antriebszapfen 8 des ersten Zylinders 7 form- und/oder reibschlüssig verbunden (nicht dargestellt) ist. Mit anderen Worten kann das Drehmoment zwischen der Nabe 16 und dem Antriebszapfen 8 des ersten Zylinders 7 durch Form- oder Reibschluss mittels eines Kupplungselementes 12 direkt übertragen werden oder wie dargestellt indirekt über die Innenhülse 20, die z. B. auf dem Antriebszapfen 8 des ersten Zylinders 7 geklemmt (nicht dargestellt) ist.
Das in 1 dargestellte erste Triebelement 9 ist über das axial verstellbare Verbindungselement 21 und über Kupplungselemente 10 und 11, die sowohl form- als auch reibschlüssig ausgeführt sein können, mit der Nabe 16 verbunden. Die axiale Verschiebung des Verbindungselements 21 erfolgt mittels einer mechanischen Vorrichtung, die gemäß 1 hydraulisch bzw. pneumatisch betrieben wird, wobei das Verbindungselement 21 ähnlich wie ein Hydraulik- bzw. Pneumatikkolben über die Kolben-Fluidpassage 22 mit Hydraulik- bzw. Luftdruck (im Folgenden kurz ”Druck”) beaufschlagt wird, um das Verbindungselement 21 axial zu bewegen.
Die axiale Rückstellbewegung des Verbindungselements 21 wird gemäß 1 mittels der Federkraft des Federelements 23 realisiert, so dass wie gemäß 1 einerseits das Verbindungselement 21 über die Kolben-Fluidpassage 22 so mit Druck beaufschlagt werden, dass das erste Triebelement 9 mit der Nabe 16 gekuppelt (Kuppel-Position) wird, und andererseits kann das Verbindungselement 21 mittels des Federelements 23 wieder entgegengesetzt bewegt bzw. rückgestellt werden kann, so dass das erste Triebelement 9 wieder ausgekuppelt (Entkuppel-Position) wird. Mit anderen Worten ist das erste Triebelement 9 drehantriebsmäßig selektiv mit dem ersten Zylinder 7 kuppelbar und von diesem entkuppelbar.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform wird das Verbindungselement 21 so mit Druck beaufschlagt, dass dieses auskuppelt, und mittels Federkraft des Federelements 23 wieder einkuppelt. Ebenso ist es alternativ denkbar, das Verbindungselement 21 in beiden Richtungen mit Druck zu beaufschlagen, um dieses ein- bzw. auszukuppeln. Beide Fälle sind nicht dargestellt.
Gemäß 1 wird das Fluid, welches hier Druckluft ist, aber auch z. B. Hydrauliköl sein kann, durch den Antriebszapfen 8 des ersten Zylinders 7 hindurch dem Verbindungselement 21 zugeführt. Denkbar ist aber auch, das Fluid durch die Innenhülse 20 oder durch die Nabe 16 hindurch dem Verbindungselement 21 zuzuführen (nicht dargestellt).
Nun wird unter Bezugnahme auf 2 eine Druckeinheit, welche z. B. als 9-Zylinder-Druckeinheit oder als 10-Zylinder-Druckeinheit ausgebildet ist, gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Die Ausführungsform gemäß 2, und insbesondere auch deren Druckmaschinen-Kupplung 102, gleicht bis auf einige Unterschiede der Ausführungsform gemäß 1, weshalb im Folgenden nur auf die Unterschiede eingegangen wird.
Auch in 2 zeigt die 2A die erste Position und zeigt 2B die zweite Position der axial verschiebbaren Nabe, welche nun mit dem Bezugszeichen 30a bezeichnet ist.
Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß 1, insbesondere deren Druckmaschinen-Kupplung 100, weisen bei der Ausführungsform gemäß 2 die ersten Antriebsmittel der Druckmaschinen-Kupplung 101 in einem Außenumfang der hier mit dem Bezugszeichen 30b bezeichneten Innenhülse eine sich um eine bestimmte Länge in einer Axialrichtung der Innenhülse 30b erstreckende ringförmige Ausnehmung (nicht bezeichnet), einen an einem Innenumfang der Nabe 30a geformten ringförmigen Vorsprung (nicht bezeichnet), der in Axialrichtung der Innenhülse 30b verschiebbar in die Ausnehmung der Innenhülse 30b hinein vorsteht, so dass der Vorsprung die Ausnehmung in zwei in Axialrichtung aufeinanderfolgende fluiddicht gegeneinander abgedichtete ringförmigen Kammern unterteilt, eine erste Kammer-Fluidpassage 31, die mit einer ersten Kammer der beiden Kammern fluidverbunden ist, und eine zweite Kammer-Fluidpassage 32 auf, die mit einer zweiten Kammer der beiden Kammern fluidverbunden ist.
Mit anderen Worten ist gemäß 2 die axial verschiebbare Nabe 30a, auf der das erste Triebelement 9 gelagert ist, zugleich als Kolben ausgeführt, der über die Kammer-Fluidpassagen 31, 32 direkt mit Fluiddruck 31, 32 beaufschlagt wird, um das erste Triebelement von der in 1A gezeigten ersten Position aus in die in 1B gezeigte zweite Position oder umgekehrt zu bewegen und evtl. dort auch zu fixieren.
Die erste und die zweite Kammer-Fluidpassage 31, 32 erstrecken sich durch den Antriebszapfen 8 des ersten Zylinders 7 hindurch und sind mit einer Fluiddruckquelle (hier einer Hydraulikdruckquelle) verbunden, so dass die erste und die zweite Kammer-Fluidpassage 31, 32 selektiv mit Fluiddruck (hier Hydraulikdruck) beaufschlagbar sind.
Die zweiten Antriebsmittel weisen gemäß der Ausführungsform von 2 einen Kolben 27, der mit dem Verbindungselement 21 antriebsverbunden ist und der mit einer mit Fluiddruck beaufschlagbaren Kolben-Fluidpassage 24 fluidverbunden ist, so dass der Kolben 27 selektiv mit Fluiddruck beaufschlagbar ist zum Verlagern des Verbindungselements 21 in die Kuppel-Position, und das an dem Rotationslager 17 abgestützte Federelement 23 auf, das an diesem abgestützt mit dem Verbindungselement 21 antriebsverbunden ist, so dass eine Federkraft des Federelements 23 einer Kolbenkraft des Kolbens 27 entgegenwirkt zum Verlagern des Verbindungselements 21 in die Entkuppel-Position.
Wie in 2 dargestellt, wird gemäß dieser Ausführungsform das Verbindungselement 21 über eine bezüglich der Drehbewegung des Verbindungselements 21 entkoppelte Vorrichtung 26 in die Kuppel-Position bewegt, wobei die Vorrichtung 26 den Kolben 27, einen Stator 28 und eine Lagerung mit Lagern 29a, 29b aufweist und unter Druck stehendes Fluid (hier z. B. Druckluft) über die Kolben-Fluidpassage 24 dem Kolben 27 beaufschlagt wird.
Nun wird unter Bezugnahme auf 3 eine Druckeinheit, welche z. B. als 9-Zylinder-Druckeinheit oder als 10-Zylinder-Druckeinheit ausgebildet ist, gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Die Ausführungsform gemäß 3, und insbesondere auch deren Druckmaschinen-Kupplung 102, gleicht bis auf einige Unterschiede den Ausführungsformen gemäß 1 und gemäß 2, weshalb im Folgenden nur auf die Unterschiede eingegangen wird.
Auch in 3 zeigt die 3A die erste Position und zeigt 3B die zweite Position der axial verschiebbaren Nabe, welche hier wieder mit dem Bezugszeichen 30a bezeichnet ist.
Wie aus 3 ersichtlich, gleicht diese Ausführungsform, insbesondere deren Druckmaschinen-Kupplung 102, hinsichtlich der Ausgestaltung der ersten Antriebsmittel im Wesentlichen der Ausführungsform von 2 und hinsichtlich der Ausgestaltung der zweiten Antriebsmittel im Wesentlichen der Ausführungsform von 1.
Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß 1 wird jedoch das unter Druck stehende Fluid zu Betätigung des Verbindungselements 21 über eine durch den Antriebszapfen 8 des ersten Zylinders 7 verlaufende Kolben-Fluidpassage 33 zugeführt. Mit anderen Worten wird gemäß 3 das Fluid jeweils direkt über den Antriebszapfen 8 des ersten Zylinders 7 zugeführt.
Nun wird unter Bezugnahme auf 4 eine Druckeinheit, welche z. B. als 9-Zylinder-Druckeinheit oder als 10-Zylinder-Druckeinheit ausgebildet ist, gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Die Ausführungsform gemäß 4, und insbesondere auch deren Druckmaschinen-Kupplung 103, gleicht bis auf einige Unterschiede der Ausführungsform gemäß 2, weshalb im Folgenden nur auf die Unterschiede eingegangen wird.
Auch in 4 zeigt die 4A die erste Position und zeigt 4B die zweite Position der axial verschiebbaren Nabe, welche hier wieder mit dem Bezugszeichen 30a bezeichnet ist.
Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß 2 sind bei der Ausführungsform gemäß 4 kein Verbindungselement und keine zweiten Antriebsmittel zum Verlagern dessen vorgesehen. Stattdessen ist gemäß der Ausführungsform von 4 das erste Triebelement 9 drehfest und axialverlagerungsfest direkt auf der axial verschiebbaren Nabe 30a gelagert.
Ferner weisen im Unterschied zur Ausführungsform gemäß 2 bei der Ausführungsform gemäß 4 das zweite und das dritte Triebelement jeweils eine solche axiale Breite auf, dass diese in der ersten Position (4A) der Nabe 30a gemeinsam in Antriebsverbindung mit dem ersten Triebelement 9 stehen und in der zweiten Position (4B) der Nabe 30a gemeinsam außer Antriebsverbindung mit dem ersten Triebelement 9 stehen.
Mit anderen Worten sind gemäß 4 der zweite Zylinder 2 und der dritte Zylinder 1, auf deren Antriebszapfen 4 bzw. 3 das zweite Triebelement 6 bzw. das dritte Triebelement 5 angeordnet ist, mit dem ersten Zylinder 7, der neben den zweiten und dritten Zylindern 2, 1 platziert ist und auf dessen Antriebszapfen 8 das verschiebbare erste Triebelement 9 angeordnet ist, in der Stellung gemäß 4A miteinander verbunden und in der Stellung gemäß 4B voneinander getrennt. Das als Zahnrad ausgebildete erste Triebelement 9 ist in diesem Fall fest mit der verschiebbaren Nabe 30a verbunden, könnte jedoch auch, bei Bedarf, mit dieser kuppelbar ausgeführt sein, wie z. B. in den 1 bis 3 gezeigt, so dass in diesem Fall der Zylinder vom Triebelement abgekuppelt werden kann.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 und die 5 bis 7 der Betrieb einer Druckeinheit gemäß Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
Je nach axialer Stellung des als Zahnrad ausgebildeten ersten Triebelements 9, können die beigeordneten dritten und zweiten Zylinder 1 und 2 mit den zugehörigen Motoren 36 bzw. 38 wahlweise mit oder ohne mechanischer Antriebsverbindung untereinander angetrieben werden.
Die Motoren 36, 38 können zum Beispiel, wie in 6 dargestellt, über ein Getriebe 39 bzw. 40 das dritte Triebelement 5 bzw. das zweite Triebelement 6 und damit den dritten Zylinder 1 bzw. den zweiten Zylinder 2 antreiben.
Vorstellbar ist auch der direkte Antrieb des dritten und des zweiten Zylinders 1, 2 oder ein indirekter Antrieb, wie zum Beispiel über einen Riemen. Beides ist nicht dargestellt. Vorstellbar ist auch, dass die Motoren 36, 38 über ein Getriebe einen Riemen oder auch direkt den Formzylinder 41 bzw. dessen Triebelemente 47a, 47b oder eine mit dem Formzylinder 41 in mechanischer Antriebsverbindung stehende weitere Walze 42, 43 antreiben. Dies ist ebenso nicht dargestellt.
Befindet sich das erste Triebelement 9 in der ersten Position (gemäß den 1A, 2A, 3A und 4A), so können die, nun in mechanischer Antriebsverbindung stehenden, Motoren 36 und 38 gemeinsam den dritten Zylinder 1 und den zweiten Zylinder 2 und falls vorhanden, wie z. B. in 5 dargestellt, weitere damit verbundene Zylinder, wie z. B. den vierten und den fünften Zylinder 41, Farbwerkswalzen 42 und Feuchtwerkswalzen 43, antreiben. Falls dem ersten Zylinder 7, wie beispielsweise in den 1, 3, 5 und 7 dargestellt, ein weiterer Motor 37 zugeordnet ist, der mit einer symbolisch dargestellten Kupplung 45 (falls vorhanden und dargestellt zum Beispiel in den 3 und 5) dem ersten Zylinder 7 zu- oder abkuppelbar sein kann, so kann der weitere Motor 37 bei geschlossener Kupplung 45 ebenfalls mit antreiben.
Ist das erste Triebelement 9 nicht mit dem ersten Zylinder 7 antriebsverbunden und ist der weitere Motor 37 vorhanden, so kann die Umfangsgeschwindigkeit des ersten Zylinders 7 gegenüber der Umfangsgeschwindigkeit des dritten Zylinders 1 und des zweiten Zylinders 2 variiert werden. Ist das erste Triebelement 9 mit dem ersten Zylinder 7 antriebsverbunden, so wird der erste Zylinder 7 ebenfalls von den Motoren 36 und 38 mit angetrieben. Ist der weitere Motor 37 vorhanden, so kann bei geschlossener Kupplung 45, falls vorhanden, der weitere Motor 37 ebenfalls mit antreiben, bei geöffneter Kupplung 45 kann der weitere Motor 37 jedoch auch stillgesetzt werden.
Der weitere Motor 37 kann, wie in den 1, 3, 5 und 7 gezeigt, über ein Getriebe 44, zum Beispiel Zahnräder oder Riemen, den ersten Zylinder 7 über dort zugeordnete, fest befestigte oder kuppelbare Riemen- oder Zahnräder 48 antreiben, oder aber auch direkt antreiben. Vorstellbar ist auch, dass der weitere Motor 37 mit einer Kupplung 45 vom ersten Zylinder 7 getrennt wird bzw. trennbar ist.
Im erfindungsgemäßen Normalbetrieb der erfindungsgemäßen Druckeinheit werden die zusammengekuppelten Motoren 36, 37, 38 im sogenannten Master/Slave-Modus betrieben. In einem solchen Master/Slave-Modus ist in der Regel ein Motor, wie zum Beispiel der Motor 38, der sogenannte Master-Motor. Der Master-Motor wird lagegeregelt zu den nicht in mechanischer Antriebsverbindung stehenden restlichen Komponenten (nicht dargestellt) der zur Druckeinheit gehörigen Druckmaschine bzw. zu einem zugehörigen virtuellen Leitachssignal der Druckmaschine. Die restlichen Motoren 36, und bei geschlossener Kupplung 45 auch der weitere Motor 37, sind sogenannte Slave- Motoren und werden in Abhängigkeit vom Master-Motor 38 geregelt. Die Slave-Motoren werden im erfindungsgemäßen Normalbetrieb in Momentenregelung betrieben.
Ist der weitere Motor 37 vorhanden, so ist es sinnvoll, dass dieser der Master-Motor ist. In diesem Fall sind die Motoren 36 und 38 die Slave-Motoren. Der Motor 37 kann gegenüber den Motoren 36 und 38 bezüglich seiner Momenten- und Leistungsauslegung bewusst größer ausgelegt sein. Dies kann sowohl aus regelungstechnischen Gründen, z. B. große Massenträgheit eines Stellgliedes gegenüber einer zu regelnden Last, aus drucktechnischen Gründen, als auch Kostengründen sinnvoll sein.
Beispielsweise können die Motoren 36 und 38, ihre Umrichter, Regler usw. bezüglich ihrer Größe nur auf das Maximum eines Rüstmomentes ausgelegt werden. Denkbar wäre auch, dass in diesem Fall die Motoren 36 und 38 während des Druckprozesses im Bremsmodus betrieben werden, um eine Zahnflankenanlage der im Antriebsstrang befindlichen jeweiligen Triebelemente und damit noch bessere Druckqualität zu gewährleisten.
Der weitere Motor 37 kann aber auch bezüglich seiner Momenten- und Leistungsauslegung bewusst kleiner gewählt werden. Dies ist dann sinnvoll, wenn es sich bevorzugt um einen Slave-Motor handelt. Ist ein Motor 36 der Master-Motor, dann sind die restlichen Motoren (z. B. Motor 38), bei geschlossener Kupplung 45 auch der weitere Motor 37, die Slave-Motoren.
Die im vorhergehenden Absatz beschriebene Konstellation ist zum Beispiel dann sinnvoll, wenn innerhalb einer 9-Zylinder-H-Druckeinheit, mit beispielsweise vier Druckwerken, wie in 7 dargestellt, eine Bedruckstoffbahn (nicht gezeigt) im 4/0-Druck bedruckt wird. Durch die mechanische Antriebsverbindung und den beschriebenen Master/Slave-Modus können die Motoren 36, 37, 38 bezüglich ihrer Leistungsaufnahme wesentlich gleichmäßiger oder auch definierter ausgelastet werden und damit entweder gleich groß oder bewusst unterschiedlich groß ausgelegt werden. Damit können ein wesentlich größeres Spektrum an Gummituchplatten und Gummitüchern sowie unterschiedliche Bedruckstoffdicken bzw. Papierdicken in Abhängigkeit von ihren physikalischen und chemischen Eigenschaften verwendet werden.
Befindet sich das erste Triebelement 9 gemäß 4A in der zweiten Position, so können die Motoren 36 und 38 die ihnen zugeordneten dritten und zweiten Zylinder 1 bzw. 2 sowie die zugehörigen Farbwerkswalzen 42 und Feuchtwerkswalzen 43 unabhängig voneinander antreiben. Ist der weitere Motor 37 vorhanden, so kann der erste Zylinder 7 ebenfalls unabhängig angetrieben werden.
Die Motoren 36, 37, 38 können unabhängig voneinander zum Beispiel in Drehzahl- oder Lageregelung betrieben werden. Diese Konstellation ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn innerhalb einer 9-Zylinder-H-Druckeinheit alle vier Druckwerke, bei Bedarf auch der erste Zylinder bzw. Gegendruckzylinder 7, zeitgleich und unabhängig voneinander gerüstet werden sollen.
Befindet sich das erste Triebelement 9 in der zweiten Position (gemäß den 1B, 2B und 3B) und ist das erste Triebelement 9 nicht mit dem ersten Zylinder 7 antriebsverbunden, so können die Motoren 36 und 38 die ihnen zugeordneten dritten und zweiten Zylinder 1 bzw. 2 sowie die zugehörigen Farbwerkswalzen 42 und Feuchtwerkswalzen 43 unabhängig voneinander antreiben. Ist der weitere Motor 37 vorhanden, so kann der erste Zylinder 7 ebenfalls unabhängig angetrieben werden.
Die Motoren 36, 37, 38 können unabhängig voneinander zum Beispiel in Drehzahl- oder Lageregelung betrieben werden.
Befindet sich das erste Triebelement 9 in der zweiten Position (gemäß den 1B, 2B und 3B) und ist das erste Triebelement 9 mit dem ersten Zylinder 7 antriebsverbunden, so kann der erste Zylinder 7 aufgrund der axialen Breite des zweiten Triebelements 6 gemeinsam mit dem zweiten Zylinder 2 und dem diesem zugeordneten vierten Zylinder 41 sowie den diesem zugeordneten Farbwerkswalzen 42 und Feuchtwerkswalzen 43 angetrieben werden. Stehen die restlichen dem ersten Zylinder 7 zugehörigen Zylinder (z. B. die dritten Zylinder 1, siehe z. B. 7) so, dass deren Zylinderoberflächen keine Berührung zur Zylinderoberfläche des ersten Zylinders 7 haben, so können die restlichen Zylinder 1 sowie die diesen jeweils zugeordneten fünften Zylinder 41, Farbwerkswalzen 42 und Feuchtwerkswalzen 43 mit den zugehörigen Motoren 36 stillgesetzt oder separat, zum Beispiel für Rüstaufgaben, unabhängig voneinander bewegt werden, währenddessen der zweite Zylinder 2 sowie der zugehörige vierte Zylinder 41 und seine Farbwerkswalzen 42 und Feuchtwerkswalzen 43 gemeinsam mit dem ersten Zylinder 7 eine Bedruckstoffbahn bzw. Papierbahn im 1/0-Druck, z. B. mit Schwarzfarbe, bedrucken kann oder aber auch für Rüstzwecke separat gedreht werden kann.
Sind die als Zahnräder ausgebildeten dritten und zweiten Triebelemente 5 bzw. 6 schrägverzahnt und fest mit dem zugehörigen dritten Zylinder 1 bzw. zweiten Zylinder 2 verbunden und werden diese Zylinder 1, 2 axial verschoben, so können diese im Umfangsrichtung bewusst verdreht werden, zum Beispiel um eine Umfangsregisterverstellung der Druckfarben in bzw. gegen Bedruckstofflaufrichtung zu bewirken. Ebenso ist es denkbar, nur die dritten und zweiten Triebelemente 5 bzw. 6 axial auf ihren zugehörigen Zylindern 1 bzw. 2 mit einer nicht dargestellten Vorrichtung zu verschieben, so dass die Zylinder 1, 2 ebenfalls in Umfangsrichtung verdreht werden. Gleiches ist denkbar mit dem ersten Triebelement 9 bzw. mit dessen zugeordneten ersten Zylinder 7 sowie mit dem den Verbindungszahnrädern 47a, 47b bezüglich des vierten Zylinders 41 bzw. fünften Zylinders 41.
Je nach Realisierung der o. g. Umfangsregisterbewegung sind weitere Verbindungszahnräder 46a, 46b, die schrägverzahnt sein können, vorzugsweise jedoch geradverzahnt sind, auf den dritten und zweiten Zylindern 1 bzw. 2 sinnvoll. Im Falle geradverzahnter Verbindungszahnräder 46a, 46b und den damit in Eingriff stehenden geradverzahnten Verbindungszahnrädern 47a, 47b der vierten bzw. fünften Zylinder 41 sind die Umfangsregisterverstellung und die Seitenregisterverstellung unabhängig voneinander realisierbar, indem für die unabhängige Umfangsregisterverstellung die dritten und zweiten Zylinder 1 bzw. 2 axial bewegt werden und für die unabhängige Seitenregisterverstellung die vierten und fünften Zylinder 41 axial bewegt werden. Die Triebelemente bzw. Zahnräder 46a, 46b, 5, 6 und 47a, 47b sind in diesem Fall mit den zugehörigen Antriebszapfen der zugehörigen Zylinder lediglich fest verbunden, wobei keine Vorrichtung für das axiale Verschieben dieser Triebelemente bzw. Zahnräder notwendig ist.
Wie oben beschrieben, können gemäß Ausführungsformen der Erfindung die dritten und zweiten Zylinder 1 bzw. 2 z. B. Übertragungszylinder, der erste Zylinder 7 z. B. ein Gegendruckzylinder und die vierten und fünften Zylinder 41 Formzylinder sein. Jede andere Zuordnung ist aber ebenso denkbar.

1: dritter Zylinder
2: zweiter Zylinder
3: Antriebszapfen
4: Antriebszapfen
5: drittes Triebelement
6: zweites Triebelement
7: erster Zylinder
8: Antriebszapfen
9: erstes Triebelement
10: Kupplungselement
11: Kupplungselement
12: Kupplungselement
13: Stellglied
14: Basis
15: Mitnehmerplatte
16: Nabe
17: Rotationslager
18: Rotationslager
19: Anschlag
20: Innenhülse
21: Verbindungselement
22: Kolben-Fluidpassage
23: Federelement
24: Kolben-Fluidpassage
26: Vorrichtung
27: Kolben
28: Stator
29a: Lager
29b: Lager
30a: Nabe
30b: Innenhülse
31: erste Kammer-Fluidpassage
32: zweite Kammer-Fluidpassage
33: Kolben-Fluidpassage
36: Motor
37: weiterer Motor
38: Motor
39: Getriebe
40: Getriebe
41: vierter bzw. fünfter Zylinder
42: Farbwerkswalzen
43: Feuchtwerkswalzen
44: Getriebe
45: Kupplung
46a: erstes Verbindungszahnrad
46b: drittes Verbindungszahnrad
47a: zweites Verbindungszahnrad
47b: viertes Verbindungszahnrad
48: Zahnrad (oder Riemen)
100: Druckmaschinen-Kupplung
101: Druckmaschinen-Kupplung
102: Druckmaschinen-Kupplung
103: Druckmaschinen-Kupplung

Claims

Druckmaschinen-Kupplung (100, 101, 102, 103) zum antriebsmäßigen Kuppeln und Entkuppeln von Zylindern (1, 2, 7) einer Druckeinheit einer Druckmaschine, aufweisend: eine Nabe (16, 30a), die derart ausgebildet ist, dass diese drehfest und zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position axial verlagerbar auf einen Antriebszapfen (8) eines Zylinders (7) der Druckeinheit montierbar ist, ein auf die Nabe (16, 30a) montiertes Triebelement (9), welches eine bestimmte axiale Breite aufweist und welches zum Antriebsverbinden des Zylinders (7) der Druckeinheit mit wenigstens einem weiteren Zylinder (1, 2) der Druckeinheit vorgesehen ist, und erste Antriebsmittel zum axialen Verlagern der Nabe (16, 30a) zwischen der ersten und der zweiten Position.
Druckmaschinen-Kupplung (100, 101, 102, 103) gemäß Anspruch 1, wobei die Nabe (16, 30a) als Außenhülse ausgebildet drehfest und zwischen der ersten Position und der zweiten Position axial verlagerbar auf eine Innenhülse (20) montiert ist, und wobei die Innenhülse (20) derart ausgebildet ist, dass diese drehfest und axialverlagerungsfest auf den Antriebszapfen (8) des Zylinders (7) der Druckeinheit montierbar ist.
Druckmaschinen-Kupplung (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die ersten Antriebsmittel eine Mitnehmerplatte (15), die drehbar und axialverlagerungsfest an die Nabe (16) montiert ist und die in einer Radialrichtung der Nabe (16) von dieser vorsteht, und wenigstens ein Stellglied (13) aufweisen, das mit einem freien Ende der Mitnehmerplatte (15) antriebsverbunden ist und das zum Abstützen dessen mit einer Basis (14) der Druckeinheit verbindbar ist.
Druckmaschinen-Kupplung (101, 102, 103) gemäß Anspruch 2, wobei die ersten Antriebsmittel in einem Außenumfang der Innenhülse (20) eine sich um eine bestimmte Länge in einer Axialrichtung der Innenhülse (20) erstreckende Ausnehmung, einen an einem Innenumfang der Nabe (30a) geformten Vorsprung, der in Axialrichtung der Innenhülse (20) verschiebbar in die Ausnehmung der Innenhülse (20) hinein vorsteht, so dass der Vorsprung die Ausnehmung in zwei in Axialrichtung aufeinanderfolgende fluiddicht gegeneinander abgedichtete Kammern unterteilt, eine erste Kammer-Fluidpassage (31), die mit einer ersten Kammer der beiden Kammern fluidverbunden ist, und eine zweite Kammer-Fluidpassage (32) aufweisen, die mit einer zweiten Kammer der beiden Kammern fluidverbunden ist, und wobei die erste und die zweite Kammer-Fluidpassage (31, 32) eingerichtet sind, so dass sie selektiv mit Fluiddruck beaufschlagbar sind.
Druckmaschinen-Kupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Triebelement (9) von einem Zahnrad gebildet ist.
Druckmaschinen-Kupplung (100, 101, 102) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner aufweisend: ein Rotationslager (17), das auf die Nabe (16, 30a) montiert ist und über das das Triebelement (9) drehbar auf der Nabe (16, 30a) abgestützt ist, ein Verbindungselement (21), das benachbart zu dem Triebelement (9) angeordnet ist und das zwischen einer Kuppel-Position, in der über das Verbindungselement (21) eine Drehantriebsverbindung zwischen Triebelement (9) und Nabe (16, 30a) hergestellt ist, und einer Entkuppel-Position verlagerbar ist, in der die Drehantriebsverbindung zwischen Triebelement (9) und Nabe (16, 30a) getrennt ist, und zweite Antriebsmittel zum Verlagern des Verbindungselements (21) zwischen der Kuppel-Position und der Entkuppel-Position.
Druckmaschinen-Kupplung (100, 101, 102) gemäß Anspruch 6, wobei das Verbindungselement (21) axial zwischen der Kuppel-Position und der Entkuppel-Position verschiebbar ist.
Druckmaschinen-Kupplung (100, 101, 102) gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei das Verbindungselement (21) als auf der Nabe (16, 30a) abgestützter Ring ausgebildet ist.
Druckmaschinen-Kupplung (100, 101, 102) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die zweiten Antriebsmittel einen Kolben (27), der mit dem Verbindungselement (21) antriebsverbunden ist und der mit einer mit Fluiddruck beaufschlagbaren Kolben-Fluidpassage (22, 24, 33) fluidverbunden ist, so dass der Kolben (27) selektiv mit Fluiddruck beaufschlagbar ist zum Verlagern des Verbindungselements (21) in eine von der Kuppel-Position und der Entkuppel-Position, und ein Federelement (23) aufweisen, das mit dem Kolben (27) antriebsverbunden ist, so dass eine Federkraft des Federelements (23) einer Kolbenkraft des Kolbens (27) entgegenwirkt zum Verlagern des Verbindungselements (21) in die andere von der Kuppel-Position und der Entkuppel-Position.
Druckeinheit für eine Druckmaschine, aufweisend: einen ersten Zylinder (7), einen zweiten Zylinder (2) zum drucktechnischen Zusammenwirken mit dem ersten Zylinder (7) und einen dritten Zylinder (1) zum drucktechnischen Zusammenwirken mit dem ersten Zylinder (7), eine Druckmaschinen-Kupplung (100, 101, 102, 103) zum antriebsmäßigen Kuppeln und Entkuppeln der Zylinder (1, 2, 7), wobei die Druckmaschinen-Kupplung (100, 101, 102, 103) versehen ist mit: einer Nabe (16, 30a), die drehfest und zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position axial verlagerbar auf einen Antriebszapfen (8) des ersten Zylinders (7) montiert ist, einem auf die Nabe (16, 30a) montierten ersten Triebelement (9), welches eine bestimmte axiale Breite aufweist, und ersten Antriebsmitteln zum axialen Verlagern der Nabe (16, 30a) zwischen der ersten und der zweiten Position, ein zweites Triebelement (6), das drehfest auf einen Antriebszapfen (4) des zweiten Zylinders (2) montiert ist und das zum Antriebsverbinden mit dem ersten Triebelement (9) vorgesehen ist, und ein drittes Triebelement (5), das drehfest auf einen Antriebszapfen (3) des dritten Zylinders (1) montiert ist und das zum Antriebsverbinden mit dem ersten Triebelement (9) vorgesehen ist.
Druckeinheit gemäß Anspruch 10, wobei das dritte Triebelement (5) eine solche axiale Breite aufweist, dass das dritte Triebelement (5) in einer von der ersten und der zweiten Position der Nabe (16, 30a) in Antriebsverbindung mit dem ersten Triebelement (9) steht und in der anderen von der ersten und der zweiten Position der Nabe (16, 30a) außer Antriebsverbindung mit dem ersten Triebelement (9) steht, und wobei das zweite Triebelement (6) eine solche axiale Breite aufweist, dass das zweite Triebelement (6) sowohl in der ersten Position als auch in der zweiten Position der Nabe (16, 30a) in Antriebsverbindung mit dem ersten Triebelement (9) steht.
Druckeinheit gemäß Anspruch 10, wobei das zweite und das dritte Triebelement (6, 5) jeweils eine solche axiale Breite aufweisen, dass diese in einer von der ersten und der zweiten Position der Nabe (16, 30a) gemeinsam in Antriebsverbindung mit dem ersten Triebelement (9) stehen und in der anderen von der ersten und der zweiten Position der Nabe (16, 30a) gemeinsam außer Antriebsverbindung mit dem ersten Triebelement (9) stehen.
Druckeinheit gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Nabe (16, 30a) als Außenhülse ausgebildet drehfest und zwischen der ersten Position und der zweiten Position axial verlagerbar auf eine Innenhülse (20) montiert ist, und wobei die Innenhülse (20) drehfest und axialverlagerungsfest auf den Antriebszapfen (8) des ersten Zylinders (7) der Druckeinheit montiert ist.
Druckeinheit gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die ersten Antriebsmittel eine Mitnehmerplatte (15), die drehbar und axialverlagerungsfest an die Nabe (16) montiert ist und die in einer Radialrichtung der Nabe (16) von dieser vorsteht, und wenigstens ein Stellglied (13) aufweisen, das mit einem freien Ende der Mitnehmerplatte (15) antriebsverbunden ist und das zum Abstützen dessen mit einer Basis (14) der Druckeinheit verbindbar ist.
Druckeinheit gemäß Anspruch 13, wobei die ersten Antriebsmittel in einem Außenumfang der Innenhülse (20) eine sich um eine bestimmte Länge in einer Axialrichtung der Innenhülse (20) erstreckende Ausnehmung, einen an einem Innenumfang der Nabe (30a) geformten Vorsprung, der in Axialrichtung der Innenhülse (20) verschiebbar in die Ausnehmung der Innenhülse (20) hinein vorsteht, so dass der Vorsprung die Ausnehmung in zwei in Axialrichtung aufeinanderfolgende fluiddicht gegeneinander abgedichtete Kammern unterteilt, eine erste Kammer-Fluidpassage (31), die mit einer ersten Kammer der beiden Kammern fluidverbunden ist, und eine zweite Kammer-Fluidpassage (32) aufweisen, die mit einer zweiten Kammer der beiden Kammern fluidverbunden ist, und wobei die erste und die zweite Kammer-Fluidpassage (31, 32) eingerichtet sind, so dass sie selektiv mit Fluiddruck beaufschlagbar sind.
Druckeinheit gemäß einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei das erste Triebelement (9), das zweite Triebelement (6) und das dritte Triebelement (5) von jeweiligen Zahnrädern gebildet sind.
Druckeinheit gemäß einem der Ansprüche 10 bis 16, ferner aufweisend: ein Rotationslager (17), das auf die Nabe (16, 30a) montiert ist und über das das erste Triebelement (9) drehbar auf der Nabe (16, 30a) abgestützt ist, ein Verbindungselement (21), das benachbart zu dem ersten Triebelement (9) angeordnet ist und das zwischen einer Kuppel-Position, in der über das Verbindungselement (21) eine Drehantriebsverbindung zwischen erstem Triebelement (9) und Nabe (16, 30a) hergestellt ist, und einer Entkuppel-Position verlagerbar ist, in der die Drehantriebsverbindung zwischen erstem Triebelement (9) und Nabe (16, 30a) getrennt ist, und zweite Antriebsmittel zum Verlagern des Verbindungselements (21) zwischen der Kuppel-Position und der Entkuppel-Position.
Druckeinheit gemäß Anspruch 17, wobei das Verbindungselement (21) axial zwischen der Kuppel-Position und der Entkuppel-Position verschiebbar ist.
Druckeinheit gemäß Anspruch 17 oder 18, wobei das Verbindungselement (21) als auf der Nabe (16, 30a) abgestützter Ring ausgebildet ist.
Druckeinheit gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei die zweiten Antriebsmittel einen Kolben (27), der mit dem Verbindungselement (21) antriebsverbunden ist und der mit einer mit Fluiddruck beaufschlagbaren Kolben-Fluidpassage (22, 24, 33) fluidverbunden ist, so dass der Kolben (27) selektiv mit Fluiddruck beaufschlagbar ist zum Verlagern des Verbindungselements (21) in eine von der Kuppel-Position und der Entkuppel-Position, und ein Federelement (23) aufweisen, das mit dem Kolben (27) antriebsverbunden ist, so dass eine Federkraft des Federelements (23) einer Kolbenkraft des Kolbens (27) entgegenwirkt zum Verlagern des Verbindungselements (21) in die andere von der Kuppel-Position und der Entkuppel-Position.
Druckeinheit gemäß einem der Ansprüche 10 bis 20, wobei das erste Triebelement (9), das zweite Triebelement (6) und das dritte Triebelement (5) von jeweiligen schrägverzahnten Zahnrädern gebildet sind, wobei das zweite Triebelement (6) und das dritte Triebelement (5) jeweils axialverlagerungsfest auf den Antriebszapfen (4) des zweiten Zylinders (2) bzw. den Antriebszapfen (3) des dritten Zylinders (1) montiert sind, und wobei der zweite Zylinder (2) und der dritte Zylinder (1) jeweils axial verschiebbar gelagert sind.
Druckeinheit gemäß einem der Ansprüche 10 bis 20, wobei das erste Triebelement (9), das zweite Triebelement (6) und das dritte Triebelement (5) von jeweiligen schrägverzahnten Zahnrädern gebildet sind, wobei das zweite Triebelement (6) und das dritte Triebelement (5) jeweils axial verschiebbar auf den Antriebszapfen (4) des zweiten Zylinders (2) bzw. den Antriebszapfen (3) des dritten Zylinders (1) montiert sind.
Druckeinheit gemäß einem der Ansprüche 10 bis 22, ferner mit: einem geradverzahnten ersten Verbindungszahnrad (46a), das drehfest und axialverlagerungsfest auf den Antriebszapfen (4) des zweiten Zylinders (2) montiert ist und das in Antriebseingriff steht mit einem geradverzahnten zweiten Verbindungszahnrad (47a), das drehfest und axialverlagerungsfest auf einen Antriebszapfen eines zum drucktechnischen Zusammenwirken mit dem zweiten Zylinder (2) vorgesehenen vierten Zylinders (41) montiert ist, und einem geradverzahnten dritten Verbindungszahnrad (46b), das drehfest und axialverlagerungsfest auf den Antriebszapfen (3) des dritten Zylinders (1) montiert ist und das in Antriebseingriff steht mit einem geradverzahnten vierten Verbindungszahnrad (47b), das drehfest und axialverlagerungsfest auf einen Antriebszapfen eines zum drucktechnischen Zusammenwirken mit dem dritten Zylinder (1) vorgesehenen fünften Zylinders (41) montiert ist, wobei der vierte und der fünfte Zylinder (41, 41) jeweils axial verschiebbar gelagert sind.
Druckeinheit gemäß Anspruch 23, wobei die Druckeinheit als 9-Zylinder-Druckeinheit oder als 10-Zylinder-Druckeinheit für eine Rollenrotations-Offsetdruckmaschine ausgebildet ist, wobei der erste Zylinder (7) von einem Gegendruckzylinder gebildet ist, wobei der zweite und der dritte Zylinder (2, 1) von jeweiligen Übertragungszylindern gebildet sind, und wobei der vierte und der fünfte Zylinder (41, 41) von jeweiligen Formzylindern gebildet sind.
Druckeinheit gemäß einem der Ansprüche 10 bis 24, ferner mit einem fest oder lösbar mit dem ersten Zylinder (7) drehantriebsgekuppelten Motor (37) zum Drehantreiben des ersten Zylinders (7).
Druckeinheit gemäß Anspruch 25, wobei der Motor (37) eingerichtet ist, als Master-Motor oder als Slave-Motor betrieben zu werden.
Druckeinheit gemäß einem der Ansprüche 10 bis 26, ferner mit wenigstens einem weiteren Motor (36, 38) zum Drehantreiben des zweiten Zylinders (2) und/oder des dritten Zylinders (1) und/oder weiterer Zylinder (41, 41) und/oder einer Farbwerkswalze (42) und/oder einer Feuchtwerkswalze (43) der Druckeinheit.
Druckeinheit gemäß Anspruch 27, wobei jeder weitere Motor (36, 38) eingerichtet ist, als Master-Motor oder als Slave-Motor betrieben zu werden.