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Die Erfindung betrifft Vorrichtungen in einem Druckwerk einer Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 5 bzw. 11.
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Die
WO 03/039873 A1 offenbart ein Farbwerk mit zwei Reibzylindern, welche in einer Ausführung auf einer selben Maschinenseite durch einen Antriebsmotor über einen Riementrieb gemeinsam rotatorisch, und durch einen anderen Antriebsmotor über einen Kurbeltrieb im Hinblick auf eine Changierbewegung angetrieben werden. Der Riemen treibt auf eine Riemenscheibe, die die Hubbewegung durch eine entsprechend verbreiterte Lauffläche oder durch eine auf Bolzen geführte Bewegung aufnimmt.
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Aus der
WO 2005/097505 A2 ist ein Druckwerk mit einem Farbwerk bekannt, wobei zwei Reibzylinder gemeinsam über in einem Gehäuse angeordnete Getriebe rotatorisch und changierend angetrieben werden.
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Durch die
DE 10 2007 000 554 A1 ist ein Antriebskonzept zweier Reibzylinder offenbart, wobei lediglich einer der beiden Reibzylinder betriebsmäßig durch einen Antriebsmotor über ein Ritzel rotatorisch zwangsangetrieben ist, und die beiden Reibzylinder von diesem Antriebsmotor über jeweilige Kreuzschubkurbeltriebe hinsichtlich einer Changierbewegung zwangsangetrieben werden.
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Die nach veröffentlichte deutsche Patentanmeldung
DE 10 2008 001 848 betrifft einen Einzelantrieb eines Reibzylinders, wobei der rotatorische Antrieb von einem Antriebsmotor axial über eine Magnetkupplung auf den einen Zapfen des Reibzylinders, und der Changierantrieb auf den Zapfen der anderen Maschinenseite von einem Antriebsmotor über ein Pleuel eines Schubkurbeltriebes erfolgt.
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In der
EP 0 652 104 A1 ist ein Offsetdruckwerk einer Illustrationsdruckmaschine offenbart, wobei mehrere Farbreibzylinder eines Farbwerkes durch Temperierfluid eines Temperiermittelkreislaufs temperiert werden.
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Die
DE 101 61 889 A1 beschreibt ein Farbwerk einer Druckmaschine mit einer Farbreibwalze, wobei die Farbreibwalze unter Zwischenschaltung einer Permanentmagnete aufweisenden Magnetkupplung mit einem Antriebsmotor verbunden ist. Die beiden Kupplungshälften der Magnetkupplung sind in Richtung der Rotationsachse nicht relativ zueinander beweglich.
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Die
DE 39 17 074 A1 und die
DE 1 233 416 B1 offenbaren elektromagnetische Schaltkupplungen in Farbwerken. Ein Ausgleich für einen Changierhub innerhalb der Kupplung wird nicht nahe gelegt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, wartungsfreundliche und/oder variable Vorrichtungen mit einem Antrieb einer changierbaren, insbesondere temperierbaren Walze in einem Druckwerk einer Druckmaschine zu schaffen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1, 5 bzw. 11 gelöst.
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Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen besonders darin, dass – insbesondere für einen zu temperierenden Reibzylinder – ein ölfreier sowie wartungsfreundlicher und dennoch kostengünstiger Antrieb geschaffen wird. Besonders von Vorteil ist auch, dass der Antrieb hinsichtlich der Reiberfrequenz unabhängig zur Rotation antreibbar ist.
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Die Anordnung sowohl des rotatorischen als auch des axialen Antriebes auf einer selben Maschinenseite schaffen Raum für Versorgungssysteme, z. B. den potentiellen oder tatsächlichen Anschluss an einen Temperiermittelkreislauf. Dennoch ist die Ausführung derart, dass die Zugänglichkeit hoch und der Wartungsbedarf möglichst niedrig ist.
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Durch den rotatorischen Antrieb über einen Riementrieb kann eine Motorengröße klein gehalten werden, ohne dass ein zusätzlicher Ölraum für entsprechende zusätzliche Zahnradgetriebe erforderlich wären. Ein Riementausch, und damit die Wartung ist daher ebenfalls erheblich vereinfacht gegenüber Zahnradgetrieben mit Ölraum.
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Die Ausführung der das Drehmoment auf den Reibzylinder übertragenden Kupplung als Magnetkupplung arbeitet berührungslos und damit äußerst wartungsarm.
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Die Ausbildung des Kurbeltriebes als Kreuzschubkurbeltrieb schont Material und erhöht die Qualität, da hierdurch – im Vergleich zu ansonsten eingesetzten Kurbeltrieben – tatsächlich entgegen gesetzte Phasenlagen realisierbar, und hierdurch ein Aufschaukeln von Querbewegungen im Druckwerk vermeidbar sind. Insbesondere hinsichtlich Kosten, Wartung und Zugänglichkeit ist eine Ausführung des Kreuzschubkurbeltriebes von Vorteil, wobei in bevorzugter Ausführung eine Linearführung aus standardmäßig hochgenau herstellbaren (komplementären) „Rundteilen” (Außenumfang einer Welle und Innenfläche eines Rundlochs wie z. B. einer Bohrung) hergestellt ist, wobei das der Kurbel zugeordnete Führungselement das einer Führungskulisse zugeordnete umfasst. Hierdurch könnte ein Wälzlager Verwendung finden, ohne dass Spiel vorgesehen sein muss. Eine erforderliche Passgenauigkeit kann bereits durch am Markt beziehbare Zulieferteile erreicht sein. Die Wartungsarmut kann vorteilhaft dadurch weiter gesteigert werden, dass – z. B. fettgeschmierte – Wälzlager zwischen den Führungselementen Verwendung finden. Für einen vereinfachten Ein-/Ausbau kann es von Vorteil sein, die die Linearführung aufnehmende Halterung in gewissen Grenzen verschwenkbar auszubilden, damit der Kurbeltrieb nicht für jede Entnahme oder Wartung der Walze komplett zerlegt werden muss. So ist ein Verkippen der Walze und ein Lösen an anderer (einfacherer) Stelle möglich.
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Durch Anwendung eines eigenen, vom rotatorischen Antrieb verschiedenen Antriebsmittels für die Axialbewegung wird zum einen eine höhere Flexibilität bei der Suche nach der optimalen Frequenz erreicht, und auf der anderen Seite ein Eintrag von Lastmomenten vom Changierantrieb in der rotatorischen Antrieb und umgekehrt vermieden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Druckeinheit;
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2 ein Doppeldruckwerk aus der Druckeinheit gemäß 1;
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3 ein alternatives Ausführungsbeispiel für ein Farbwerk;
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4 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Druckeinheit;
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5 eine schematische Darstellung zweier changierender Walzen mit Antrieb;
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6 eine perspektifische Ansicht einer Ausführung des Antriebes gemäß 5;
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7 eine Hinteransicht der Ausführung des Antriebes gemäß 6;
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8 eine Detaildarstellung des rotatorischen Antriebes in Schnittansicht;
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9 eine vergrößerte Darstellung der Magnetkupplung aus 8;
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10 eine perspektifische und ausgezogene Darstellung der Magnetkupplung aus 8;
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11 eine Schnittansicht des Changierantriebes;
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12 eine Hinteransicht des Changierantriebes;
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13 eine perspektivische Darstellung eines der Changiergetriebe;
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14 eine perspektivische Darstellung einer anderen Ausführung oder des anderen der Changiergetriebes.
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Eine Druckmaschine, z. B. Rollenrotationsdruckmaschine, insbesondere eine Mehrfarbenrollenrotationsdruckmaschine, weist mindestens eine Druckeinheit 01 auf, in welcher eine Materialbahn 02, kurz Bahn 02 beidseitig einfach oder insbesondere nacheinander mehrfach, z. B. hier vierfach, oder aber mehrere Bahnen 02 gleichzeitig ein- oder mehrfach bedruckbar sind.
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Die in 1 dargestellte Druckeinheit 01 ist in der Art eines Druckturms mit im wesentlichen vertikalem Bahnlauf ausgebildet und weist mehrere, im vorliegenden Fall vier, vertikal übereinander angeordnete Doppeldruckwerke 03 für den beidseitigen Druck im Gummi-Gegen-Gummi-Betrieb auf. Derart in der Art von Drucktürmen ausgebildete Druckeinheiten 01 mit einem von unten nach oben die Druckeinheit 01 durchlaufendem Bahnlauf sind vorzugsweise in Zeitungsdruckmaschinen angeordnet, wobei diese z. B. mehrere Drucktürme und mehrere durch diese bedruckte, und stromabwärts zu einem Produkt zusammenzufassende Bahnen 02 aufweisen.
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Die Doppeldruckwerke 03 – hier in Form von Brücken- oder n-Druckwerken dargestellt – werden jeweils durch zwei Druckwerke 04 gebildet, welche je einen als Übertragungszylinder 06 und einen als Formzylinder 07 ausgebildeten Zylinder 06; 07, z. B. Druckwerkszylinder 06; 07, sowie jeweils ein Farbwerk 08 und im Fall des Nassoffsetdruckes zusätzlich ein Feuchtwerk 09 aufweisen. Jeweils zwischen den beiden Übertragungszylindern 06 wird in Anstelllage eine (Doppel-)Druckstelle 05 gebildet. Die genannten Bauteile sind lediglich am obersten Doppeldruckwerk 03 der 1 bezeichnet, wobei die übereinander angeordneten (Doppel-)Druckwerke 03; 04 jedoch im wesentlichen insbesondere in der Ausgestaltung der für die Erfindung relevanten Merkmale – identisch ausgeführt sein können. Die Doppeldruckwerke 03 können ohne das unten beschriebene vorteilhafte Merkmal der linearen Anordnung genauso gut entgegen der Darstellung in 1 als sich nach oben öffnende u-, nach unten öffnende n- oder anderweitig an der Druckstelle 05 versetzte Einheit, oder wie in 2 dargestellt als ebenes Doppeldruckwerk 03, d. h. wobei die Rotationsachsen der Druckwerkszylinder 06; 07 in Druck-An-Stellung z. B. in einer gemeinsamen Ebene E liegen, ausgeführt sein.
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Form- und Übertragungszylinder 07; 06 sind z. B. mit einer Ballenbreite von mindestens zwei, z. B. vier oder gar sechs nebeneinander angeordneten stehenden Druckseiten im Zeitungsformat, insbesondere im Broadsheetformat, ausgebildet. Zumindest die Formzylinder 07 können in einer Ausführung z. B. einen Umfang aufweisen, welcher im wesentlichen zwei hintereinander angeordneten Druckseiten in einem Zeitungsformat entspricht. In anderer Ausführung kann der Umfang einer einzigen derartigen Druckseite entsprechen.
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Grundsätzlich kann ein Druckturm auch zwei Satellitendruckeinheiten übereinander mit z. B. je vier mit einem Satellitenzylinder zusammen wirkenden Druckwerken 04 aufweisen.
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Das Farbwerk 08, z. B. als auch als kurzes Farbwerk 08 bezeichnetes, zweizügiges Walzenfarbwerk 08 ausgeführt, weist eine Mehrzahl von Walzen 11; 12; 13; 14; 16 auf.
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Das Farbwerk 08 gemäß den 1 und 2 umfasst drei, die Farbe auf die Druckform des Formzylinders 07 auftragende Walzen 11, insbesondere Auftragwalzen 11, welche die Farbe über eine feuchtwerkferne changierbare Walze 12.1, insbesondere Reibzylinder 12.1 (z. B. mit harter Oberfläche), eine zweite, feuchtwerknahe changierbare Walze 12.2 insbesondere Reibzylinder 12.2, eine weitere Farb- oder Übertragungswalze 13 (z. B. mit weicher Oberfläche), eine Walze 14, insbesondere Filmwalze 14 und eine Walze 16, insbesondere Duktor- oder Tauchwalze 16 aus einem Farbkasten 17 erhält. Tauch- und Filmwalze 16; 14, welche charakterisierend für als Filmfarbwerk ausgebildete Walzenfarbwerke 08 sind, können vorteilhaft auch durch ein anderes Farbzuführ- bzw. dosiersystem, z. B. durch ein Pumpsystem im Pumpfarbwerk, oder Hebersystem im Heberfarbwerk, ersetzt sein. Ebenfalls ist denkbar, dass lediglich zwei Auftragwalzen 11 oder mehr als drei Auftragwalzen 11 die Druckfarbe von den Reibzylindern 12.1; 12.2 auf den Formzylinder 07 übertragen. Die weichen Oberflächen der Auftrag- und/oder Übertragungswalzen 11; 13, kurz weiche Walzen 11; 13, sind in radialer Richtung nachgiebig, z. B. mit einer Gummischicht, ausgebildet, was in 2 und 3 durch die konzentrischen Kreise und in 1 durch verstärkte Linien ausgedrückt ist. Die nachfolgenden Ausführungen zum Antrieb des Reibzylinders 12 bzw. mehrerer der Reibzylinder 12.1; 12.2 sind besonders vorteilhaft i. V. m. einem derartigen kurzen zweizügigem Farbwerk 08 anzuwenden.
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In einer anderen Ausführung kann das Farbwerk 08 auch als einzügiges Farbwerk 08 mit zwei im Walzenzug vom Farbzuführ- bzw. Dosiersystem zum Formzylinder 07 seriell angeordneten Reibzylindern 12.1; 12.2 (3) ausgebildet sein. Die nachfolgenden Ausführungen zum Antrieb des Reibzylinders 12 bzw. mehrerer der Reibzylinder 12.1; 12.2 sind vorteilhaft auch auf einen oder mehrere der Reibzylinder 12.1; 12.2 von Druckwerken 04 mit diesem Farbwerk 08 anzuwenden.
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4 zeigt eine alternative Ausführung der Druckeinheit 01 als I-Druckeinheit 01, wobei die Druckeinheit 01 von der Bahn 02 im wesentlichen vertikal durchlaufen wird. Sie weist ein Doppeldruckwerk 03 aus zwei Druckwerken 04 auf, das sich nicht überwiegend horizontal, sondern überwiegend vertikal erstreckt, d. h. deren Zylinderpaare nicht nebeneinander, sondern übereinander angeordnet sind. Derartige Druckeinheiten 01 sind in als Illustrations- bzw. Akzidenzdruckmaschinen vorgesehen und sind im Hinblick auf höhere Qualitätsanforderungen an die Produkte u. a. bzgl. der Ausstattung von Farb- und Feuchtwerken 08; 09 aufwändiger, z. B. mit einer höheren Anzahl an Walzen 11; 12; 13; 14; 16 ausgestaltet. So weist das Farbwerk 08 hier z. B. drei Reibzylinder 12.1; 12.2; 12.3 auf, wobei sich der Walzenzug vom Farbzuführ- bzw. Dosiersystem zum Formzylinder 07 betrachtet nach einem druckstellenferneren Reibzylinder 12.3 in zwei Zuge mit einem feuchtwerkfernen Reibzylinder 12.1 und einen feuchtwerknahen Reibzylinder 12.2 teilt. Die nachfolgenden Ausführungen zum Antrieb des Reibzylinders 12 bzw. mehrerer der Reibzylinder 12.1; 12.2; 12.3 sind vorteilhaft auch auf einen oder mehrere der Reibzylinder 12.1; 12.2; 12.3 von Druckwerken 04 der als I-Druckeinheiten 01 ausgebildeten Druckeinheiten 01 anzuwenden.
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Im Folgenden werden die Druckwerke 04 sowie deren Antrieb am Beispiel der Ausführung gemäß 2 – soweit zu übertragen jedoch stellvertretend für die Druckwerke 04 anderer Ausführung – erläutert.
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Die Druckwerkszylinder 06; 07 sind durch wenigstens einen nicht dargestellten Antriebsmotor mechanisch unabhängig von anderen Druckwerken 04 angetrieben. Wie in 2 lediglich symbolisch kenntlich gemacht, ist jedoch vorzugsweise jeder Druckwerkszylinder 06; 07 durch einen eigenen Antriebsmotor rotatorisch angetrieben. Hierbei erfolgt der Antrieb jeweils von der Antriebswelle, über ggf. eine Kupplung direkt, oder über ein eigenes gekapseltes Getriebe, z. B. Untersetzungsgetriebe, und ggf. eine Kupplung auf den Zapfen des jeweiligen Druckwerkszylinders 06; 07. Hierdurch kann der Antrieb ohne ansonsten erforderlichen Ölraum erfolgen.
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Mindestens einer der Reibzylinder 12 des Farbwerks 08 ist durch wenigstens ein Antriebsmittel 18, z. B. einen Antriebsmotor 18 mechanisch unabhängig von den Druckwerkszylindern 06; 07 rotatorisch zwangsangetrieben bzw. -zwangsantreibbar. Grundsätzlich können mehreren Reibzylindern 12 je ein eigener Antriebsmotor 18, oder aber auch mehreren Reibzylindern 12 – z. B. über ein koppelndes oder koppelbares Getriebe – ein gemeinsamer Antriebsmotor 18 zugeordnet sein.
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Durch eine nachfolgend, für den Fall eines Farbwerks 08 mit mehreren Reibzylindern 12 beschriebene vorteilhafte Antriebslösung wird im formzylindernahen Bereich des Farbwerks 08, insbesondere im Bereich des Farbauftrages durch die Walzen 11 auf die Druckform, ein im wesentlichen schlupffreies Abrollen, so genanntes „true rolling”, und Einfärben erreicht.
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Hierzu ist einer der Reibzylinder 12, z. B. der feuchtwerkferne Reibzylinder 12.1, zumindest im Produktionsbetrieb, rotatorisch lediglich über Friktion mit benachbarten Walzen 11; 13 angetrieben und weist zu dessen rotatorischem Antrieb im Produktionsbetrieb weder eine zusätzliche mechanische Antriebsverbindung zum Antrieb der Druckwerkszylinder 06; 07 oder einer anderen rotatorisch zwangsgetriebenen Walze des Farbwerks 08 noch einen eigenen Antriebsmotor auf. Auf diese Weise wird der erste Reibzylinder 12.1 überwiegend über die, in diesem Beispiel zwei durch Friktion mit dem Formzylinder 07 getriebenen Auftragwalzen 11 rotatorisch getrieben und weist unabhängig von den Eindrückungen in den dazwischenliegenden Nipstellen im wesentlichen die Umfangsgeschwindigkeit des Formzylinders 07 auf.
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Der andere bzw. ein anderer der Reibzylinder 12, z. B. der feuchtwerknahe Reibzylinder 12.2 weist, wie in 2 angedeutet, den diesen in Produktionsrichtung rotatorisch treibenden Antriebsmotor 18 auf. In einer vorteilhaften Weiterbildung kann zwischen dem Antriebsmotor 18 bzw. dem zwangsgetriebenen Reibzylinder 12.2 und dem betriebsmäßig nicht zwangsgetriebenem Reibzylinder 12.1 eine wahlweise aktivierbare und deaktivierbare mechanische Antriebskopplung vorgesehen sein (siehe unten), oder eine mechanische Antriebskopplung zum betriebsmäßig nicht zwangsgetriebenen Reibzylinder 12.1 über einen Freilauf derart vorgesehen sein, dass der Freilauf in Produktionsdrehrichtung und die mechanische Antriebskopplung entgegen der Produktionsdrehrichtung wirksam ist. Damit ist es möglich, den nicht betriebsmäßig zwangsgetriebenen Reibzylinder 12.1 zumindest zeitweise für Rüstvorgänge, wie z. B. zum Waschen, in der ersten Alternative über die wahlweise geschlossene Kopplung, und im zweiten Fall in umgekehrter Drehrichtung anzutreiben. Damit ist der eine, z. B. feuchtwerksferne Reibzylinder 12.1 bei Produktion rotatorisch lediglich über Friktion mit benachbarten Walzen 11; 13 angetrieben, jedoch zum Waschen beispielsweise zwangsantreibbar. Bei zwei im Walzenzug in Serie zueinander angeordneten Reibzylindern 12.1; 12.2 (z. B. 3 oder 4) kann einer dieser, z. B. der oder die druckstellennähere(n), im o. g. Sinne zwangsgetrieben, und der andere, z. B. der oder ein druckstellenfernerer, friktionsgetrieben (und ggf. koppelbar) sein.
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Der mindestens eine Reibzylinder 12, bzw. mindestens einer von mehreren Reibzylindern 12, insbesondere zwei Reibzylinder 12.1; 12.2 des selben Farbwerks 08, ist bezüglich seiner bzw. sind bezüglich ihrer axialen Changierbewegung zwangsgetrieben ausgeführt. Grundsätzlich können die beiden axial zwangsgetriebenen Reibzylinder 12.1; 12.2 zwar mechanisch voneinander unabhängige Changierantriebe aufweisen, vorzugsweise sind sie jedoch miteinander gekoppelt, zumindest jedoch koppelbar.
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Vorzugsweise weisen beide Reibzylinder 12.1; 12.2 ein durch in 2 durch jeweilige Doppelpfeile symbolisierte Getriebe 19, insbesondere ein Changier- bzw. Reibgetriebe 19 auf, wodurch die Reibzylinder 12.1; 12.2 eine über dass jeweilige Reibgetriebe 19 erzwungene Changierbewegung in axialer Richtung ausführen.
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In einer mechanisch wenig aufwändigen Ausführung kann einer der, z. B. der feuchtwerksferne Reibzylinder 12.1 ein eigenes, lediglich seine (ggf. im Produktionsbetrieb nur durch Friktion mit einer benachbarten Walze 11; 13 erzeugte) Rotationsbewegung in eine Changierbewegung umformendes Changiergetriebe 19 aufweisen. Dies kann dann z. B. als ein Kurvengetriebe ausgebildet sein, wobei z. B. ein gestellfester Axialanschlag mit einer walzenfesten kurvenförmig umlaufenden Nut zusammenwirkt oder ein walzenfester Axialanschlag in einer gestellfesten umlaufenden Nut einer Kurvenscheibe. Grundsätzlich könnte dieses die Rotation in einen changierenden Axialhub umformende Getriebe 19 ein anderes geeignetes Getriebe 19, z. B. durch ein einen Excenter aufweisendes Schnecken- oder Kurbelgetriebe, ausgeführt sein.
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Wie in 2 durch eine die Doppelpfeile verbindende strichlierte Linie symbolisiert, sind die Changiergetriebe 19 der beiden Reibzylinder 12.1; 12.2 in vorteilhafter Weise, z. B. über eine Antriebsverbindung 21, miteinander mechanisch gekoppelt. Vorteilhaft stellen die beiden gekoppelten Changiergetriebe 19 einen gemeinsamen Changierantrieb 22 bzw. Changiergetriebe 22 (5) dar und sind für deren Changierbewegung durch eine vom die Rotationsbewegung bewirkenden Antriebsmotor 18 verschiedne Antriebseinheit 23, z. B einen Antriebsmotor 23, zwangsgetrieben. (2). Grundsätzlich könnte jedoch in einfacher Ausführung der erzwungene Antrieb des Changiergetriebes 22 durch den einen Reibzylinder 12, z. B. den betriebsmäßig zwangsgetriebenen Reibzylinder 12.2, rotatorisch antreibenden Antriebsmotor 18 durch ein umformendes Getriebe erfolgen.
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Vorzugsweise ist der Antrieb des Reibzylinders 12, bzw. der Reibzylinder 12.1; 12.2 (rotatorisch und/oder axial) in der Weise ausgebildet, dass kein ausgedehnter Ölraum vorgesehen sein muss und/oder eine einfache, gut zugängliche Wartung und/oder geringer Verschleiß vorliegt. Insbesondere soll dies vorzugsweise in Verbindung mit einem Reibzylinder 12 bzw. mit Reibzylindern 12.1; 12.2 erfolgen, deren eine Stirnseite frei von Antriebselementen ist, um beispielsweise eine Medienversorgung, z. B. ein Anschluss eines Temperiermittelkreislaufs vorsehen zu können. Die Walze(n) 12; 12.1; 12.2 bzw. der/die Reibzylinder 12; 12.1; 12.2 ist bzw. sind dann beispielsweise derart ausgebildet, dass sie stirnseitig eine Schnittstelle 24 zu einem Medienkreislauf, z. B. eine Drehdurchführung 24 für den Zu- und Abfluss eines Temperierfluids, und im inneren entsprechende Hohlräume und/oder Wege für die Zirkulation des Temperierfluids aufweist bzw. aufweisen (5).
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5 zeigt schematisch eine Ausführung mit zwei Reibzylindern 12.1; 12.2, deren Rotations- und auch Axialantrieb auf einer selben Maschinen- bzw. Stirnseite, und ein Medienzufluss, z. B. eine Drehdurchführung 24, auf der anderen Seite angeordnet sind, wobei sowohl ein die Rotationsbewegung übertragendes Getriebe 26 als auch das bzw. die Changiergetriebe 19 sowie eine das Drehmoment auf den Reibzylinder 12 übertragende Kupplung 27 ohne Ölraum ausgebildet sein können. Obwohl diese Ausführungsmerkmale jeweils für sich einzeln betrachtet oder in Unterkombinationen besondere Vorteile besitzen, entfalten sie in ihrer Gesamtheit eine bevorzugte Lösung für einen ölfreien, wartungsfreundlichen und kostengünstigen Antrieb einer, oder insbesondere zweiter temperierbarer Reibzylinder 12; 12.1; 12.2.
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Die beiden Reibzylinder 12.1; 12.2 sind in Seitengestellen 30 derart gelagert, dass sie sowohl eine Rotationsbewegung als auch eine Axialbewegung durchführen können. Auf einer der Maschinenseiten kann jeweils eine o. g. Drehdurchführung 24 vorgesehen sein. Auf der anderen Maschinenseite ist (zumindest) der eine der beiden Reibzylinder 12.2 (s. o.) durch den Antriebsmotor 18 über das als Riementrieb 26 mit einem Riemen 36, insbesondere Zahnriemen 36, ausgebildete Getriebe 26 zwangsangetrieben bzw. zwangsantriebbar. Der andere (oder auch weitere andere) Reibzylinder 12.1 ist betriebsmäßig nicht an den Antriebsmotor 18 gekoppelt, und kann mit seinem Zapfen 28 über z. B. ein Axiallager 49, zug- und drucksteif (bzw. -fest), jedoch hinsichtlich einer relativen Drehbewegung frei beweglich, und ggf. zusätzlich über eine starre, jedoch lösbare nicht dargestellte Kupplung an das Changiergetriebe 19.1 gekoppelt sein. Das Drehmoment des rotatorischen Antriebes wird vom Antriebsmotor 18 auf einen Zapfen 28 des Reibzylinders 12.2 durch eine als Magnetkupplung 27 ausgebildete Kupplung 27 übertragen. Durch die Ausbildung als Riementrieb 26 kann das Getriebe 26 ölfrei ausgebildet sein. Im Unterschied zu einem getriebelosen Direktantrieb kann ein kleiner dimensionierter Motor, z. B. auch ein Standardmotor, eingesetzt werden. Um ggf. im Rüstbetrieb, z. B. zum Waschen, den anderen Reibzylinder 12.1 mit antreiben zu können, kann (wie strichliert dargestellt) ein mit letzterem drehfest verbundenes Zahnrad 32 vorgesehen sein, welches wahlweise mit einem drehfest mit dem betriebsmäßig zwangsgetriebenen Reibzylinder 12.2 verbundenen Zahnrad 33 koppelbar ist. Dies erfolgt beispielsweise über ein mit den beiden Zahnrädern 32; 33 wahlweise in Eingriff bringbares Zwischenrad 31, z. B. Zahnrad 31, durch z. B. einen (insbesondere fernbetätigten) Aktor 34 (6). Damit der Antrieb ölfrei erfolgen kann, ist dieses Zwischenrad 31, insbesondere sind dessen Zähne, vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildet.
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Der bzw. vorzugsweise beide Reibzylinder 12.1; 12.2 ist bzw. sind hinsichtlich ihrer Axialbewegung über jeweils ein Changiergetriebe 19.1; 19.2 zwangsgetrieben, welche insbesondere jeweils als die Rotationsbewegung in eine Linearbewegung umformende Kreuzschubkurbeltriebe 19.1; 19.2 ausgebildet sind bzw. zumindest solcher Art umfassen. Die Changiergetriebe 19.1; 19.2 werden, z. B. über ein Getriebe 29, beispielsweise ein Eckgetriebe oder Schneckengetriebe, von dem vom Antriebsmotor 18 verschiedenen Antriebsmotor 23 angetrieben.
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6 zeigt die gesamte Antriebsmimik in einer perspektivischen Darstellung, wobei die Reibzylinder 12.1; 12.2 selbst nicht dargestellt sind. 7 zeigt die gesamte Antriebsmimik von einer Hinteransicht.
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8 bis 10 zeigen detaillierter eine Ausführung des rotatorischen Antriebes von z. B. einem Ritzel 37 des Antriebsmotors 18, über den Riemen 36 des Riementriebes 26 und die Magnetkupplung 27 auf den Reibzylinder 12.2.
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10 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Magnetkupplung 27 im auseinander gezogenen Zustand. Die Magnetkupplung 27 umfasst einen Außenrotor 41 sowie einen Innenrotor 42, wobei der Außenrotor 41 auf seiner Innenseite und der Innenrotor 42 auf seiner Außenseite mit (hochwertigen) Magneten 43; 44, insbesondere Permanentmagneten 43; 44 wechselnder Polarität bestückt sind, d. h. sich in Umfangsrichtung Nord- und Südpole abwechseln. Im Ruhezustand stehen sich die jeweiligen Nord- und Südpole von Außenrotor 41 und Innenrotor 42 gegenüber. Durch Verdrehung werden die Magnetfeldlinien ausgelenkt, wodurch Drehmomente über den Luftspalt hindurch übertragen werden können. Es stellt sich ein synchroner Betrieb unter einem konstanten Verdrehspiel ein. Der Außenrotor 41 weist auf seinem Umfang einen Laufring 38, z. B. eine Außenverzahnung 38, auf, welcher bzw. welche mit dem Riemen 36, z. B. einer Innenverzahnung des Zahnriemens 36, zum Zwecke des Antriebes des Außenrotors 41 zusammen wirkt. Damit der Außenrotor 41 rotieren kann, ist dieser im oder am Seitengestell 30 über ein Radiallager 39 rotierbar gelagert. Der Außenrotor 41 wird über den Riemen 36 vom Antriebsmotor 18 her angetrieben. Der Antriebsmotor 18 ist hier vorzugsweise gestellfest angeordnet und beispielsweise über ein nicht bezeichnetes Gestell, z. B. über Stehbolzen, ein Gehäuse oder eine Unterlage, mit dem Seitengestell 30 verbunden.
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Im Ausführungsbeispiel erfolgt die Lagerung des Außenrotors 41 z. B. zwischen einem Kragen 46 des Außenrotors 41 (bzw. einem mit diesem verbundnen Kragen) und einem z. B. lösbar mit dem Seitengestell 30 verbindbaren Gestell 47, insbesondere einem Gehäuse 47 (8). Der Innenrotor 42 ist, z. B. über eine Klemmverbindung 48 (z. B. einen Spannsatz) mit dem Zapfen 28 des Reibzylinders 12.2 drehsteif sowie zug- und drucksteif (bzw. -fest) verbunden. Mit einem Abtriebselement 51 des Kreuzkurbeltriebes 19.2 ist der Innenrotor 42, z. B. über ein Axiallager 49, zug- und drucksteif (bzw. -fest), jedoch hinsichtlich einer relativen Drehbewegung frei beweglich verbunden. Der Außenrotor 41 ist somit hinsichtlich einer Axialbewegung gestellfest, und der Innenrotor 42 gegenüber dem Außenrotor 41 um die maximale Amplitude des Changierhubes, z. B. um mindestens 10 mm, insbesondere um mindestens 20 mm, im Beispiel ca. 30 mm, axial bewegbar. Hierzu weist die Magnetkupplung 27 ausreichend Raum auf. Die eingestellte bzw. gewünschte Amplitude des Changierhubes kann – falls nicht weiter unter- oder übersetzt – einer doppelten Exzentrizität e des Kurbeltriebes (s. u.) aufweisen.
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Die Drehmomentübertragung zwischen Antriebsmotor 18 und Reibzylinder 12.2 erfolgt über die magnetische Kraft zwischen Außenrotor 41 und Innenrotor 42. Der Innenrotor 42 und der Außenrotor 41 sind jedoch in Richtung der Rotationsachse der Walze 12.2 relativ zueinander beweglich. Grundsätzlich könnten entweder Innenrotor 42 oder der Außenrotor 41 in Richtung der Rotationsachse der Walze 12.2 unbeweglich angeordnet sein, wobei im vorliegenden Beispiel der Außenrotor 41 axial unbeweglich und mit dem Antriebsmotor 18 gekoppelt, und der Innenrotor 42 axial beweglich und mit dem Changierantrieb 22 gekoppelt ist.
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Die changierbare Walze 12.2; 12.1 wird somit durch einen Changierantrieb 22 in eine axiale Changierbewegung versetzt. Der auf diese Weise erzeugte Changierhub wird durch die Magnetkupplung 27 dadurch aufgenommen, dass die relative Position von Außenrotor 41 und Innenrotor 42 nicht fest, sondern variabel ist. In einer ersten Changierhubstellung der Walze 12; 12.1; 12.2 sind der Außenrotor 41 und der Innenrotor 42 in einer ersten Position angeordnet und in einer zweiten Stellung des Changierhubes der Walze 12; 12.1; 12.2 sind der Außenrotor 41 und der Innenrotor 42 in einer sich von der ersten Stellung unterscheidenden zweiten Stellung hinsichtlich ihrer relativen axialen Lage angeordnet. Der Changierhub der Walze 12; 12.1; 12.2 kann somit berührungsfrei und damit auch verschleißfrei durch die Magnetkupplung 27 aufgenommen werden. Wäre auch ein anderer oder der andere Reibzylinder 12.1 rotatorisch zwangsangetrieben, so ist die Anbindung entsprechend dem zwangsgetriebenen Reibzylinder 12.2 mit Zwischenschaltung der z. B. eine Außenverzahnung aufweisenden Magnetkupplung 27 ausführbar. Die Magnetkupplung 27 ist aufgrund ihrer Verschleißfreiheit wartungsfrei und bedarf auch keines Ölraumes.
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Der Reiberhub für den Reibzylinder 12; 12.1; 12.2 kann grundsätzlich auf unterschiedliche Weise erfolgen, wird bevorzugt jedoch über einen Kurbeltrieb, insbesondere über einen nachfolgend beschriebenen Kreuzschubkurbeltrieb 19 eingeleitet. Über den Antriebsmotor 23, der beispielsweise als Elektromotor ausgeführt ist, wird über einen nicht im Detail dargestellten Getriebemechanismus eines gestellfest angeordneten Getriebes 29, z. B. eines Querverreibgetriebes 29, eine Welle 52, und je Changiergetriebe 19.1; 19.2 ein mit der Welle 52 drehfest verbundener Kurbelarm 53, z. B. Excenter 53, in eine Drehbewegung um eine Kurbelachse K versetzt, welche z. B. mit der Drehachse der Welle 52 zusammenfällt. Die Kurbelsachse K steht hierbei senkrecht bzw. orthogonal zur Walzen- bzw. Zylinderachse Z, entlang diese eine Changierbewegung ausführen soll.
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Im Kurbelarm 53 ist, z. B. über ein Radiallager 54, eine Kurbel 56 um eine zur Kurbelachse K parallele Achse drehbar gelagert, welche um die senkrecht zu der Walzen- bzw. Zylinderachse Z des changierenden Reibzylinders 12; 12.1; 12.2 verlaufende Kurbelachse K um eine Exzentrizität e beabstandet, umläuft. Um Verkantungen vorzubeugen, ist die Kurbel 56 vorzugsweise zusätzlich zum Radiallager 54 über ein nicht bezeichnetes Gelenk mit dem Kurbelarm 53 verbunden. Radiallager 54 und Gelenk können auch als kombiniertes Bauteil ausgebildet sein. In Weiterbildung kann der Kurbeltrieb in seinem wirksamen Kurbelarm 53 (Exzentrizität e) einstellbar sein, indem beispielsweise die Kurbel 56 (ggf. samt Lagerung) im Abstand zur Kurbelachse K veränderbar, oder aber mehrere Kurbelarme 53 mit unterschiedlichen Abständen vorgesehen und in einfacher Weise austauschbar sind.
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Das Changiergetriebe 19.1; 19.2 umfasst weiter eine zug- und drucksteif mit dem zu changierenden Reibzylinder 12; 12.1; 12.2 verbundene Führungskulisse 57; 57.1; 57.2. Die Führungskulisse 57; 57.1; 57.2 weist ein senkrecht zur Zylinderachse Z und zur Kurbelachse K verlaufendes Führungselement 58 auf, welches mit einem korrespondierenden Führungselement 59 der Kurbel 56 als Linearführung 58, 59 zusammen wirkt.
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In der hier dargestellten vorteilhaften Ausführung umgreift das der Kurbel 56 zugeordnete Führungselement 58, z. B. in der Art eines Führungsringes 58, das der Führungskulisse 57; 57.1; 57.2 zugeordnete, z. B. in der Art einer Führungswelle 59 (oder eines Bolzens) ausgebildete Führungselement 59. Das Führungselement 59 ist durch Verbindungsmittel 66, z. B. Schraubverbindungen 66, in einer Halterung 61, z. B. einem Rahmen 61, gelagert bzw. befestigt, welcher seinerseits druck- und zugsteif über z. B. den Abtriebselement 51 und das Axiallager 49 mit dem Zapfen 28 der zu changierenden Walze 12; 12.1; 12.2 verbunden ist. Während des Umlaufens der Kurbel 56 um die Kurbelachse K beschreibt der Führungsring 58 auf der Führungswelle 59 eine oszillierende Linearbewegung. Gleichzeitig erfährt die Führungswelle 59 durch die umlaufende Kurbel 56, und mit ihr die Halterung 61, jedoch auch eine Kraft bzw. Bewegungskomponente senkrecht zum Freiheitsgrad der Linearführung 58, 59, d. h. senkrecht zur Längserstreckung der Führungswelle 59, und senkrecht zur Kurbelachse K. Durch die Ausführung der Linearführung 58; 59 als über einer Welle laufender Ring (Rundteile) kann ohne großen Aufwand ein hohes Maß an Passung erreicht werden.
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Zwischen der inneren, der Führungswelle 59 zugewandten Seite des ringförmigen Führungselementes 59 und der Führungswelle 59 ist in vorteilhafter Ausführung ein die Reibung verminderndes Lager vorgesehen. Vorzugsweise ist auf der inneren, der Führungswelle 59 zugewandten Seite des ringförmigen Führungselementes 58 ein in 11 nur angedeutetes Wälzlager 62 angeordnet, dessen Wälzelemente an der Führungswelle 59 abrollen. Das Wälzlager 62 erhöht weiter die Lebensdauer und kann – beispielsweise durch interne Fettschmierung – Wartungsintervalle verkleinern.
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Das zu einem Changiergetriebe 19 genannte, ist auf beide Changiergetriebe 19.1; 19.2 zweier gemeinsam zwangschangierbarer Reibzylinder 12.1; 12.2 zu übertragen, wobei hier wie dargestellt über die Welle 52 beide Changiergetriebe 19.1; 19.2 angetrieben sind. Die Führungskulissen 57; 57.1; 57.2 der beiden Changiergetriebe 19.1; 19.2 können in der selben, z. B. in 13 dargestellten Weise ausgebildet ein. Es kann jedoch auch einer dieser, oder können auch beide Führungskulisse 57; 57.1; 57.2 in der Art der in 14 dargestellten Führungskulisse 57.1 ausgebildet sein. Hierzu ist der die Führungswelle 58 aufnehmende Rahmen 61.1 – z. B. im Bereich eines reibzylinderferneren Endes – mit einem zweiten, den ersten Rahmen 61.1 z. B. umgreifenden Rahmen 63 derart durch Verbindungsmittel 64, z. B. eine Schraubverbindung 64, verbunden, dass bei zumindert teilweise gelöster Verbindung der innere und der äußere Rahmen 61.1; 64 z. B. um eine durch die Verbindungsmittel 64 gehende Achse zueinander verschwenkbar sind. Durch diese Ausbildung ist der betreffende Reibzylinder 12 zumindest in einem kleinen Bereich senkrecht zu seiner Zylinderachse Z bewegbar, was den Ein- und Ausbau und/oder die Wartung erheblich erleichtert.
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In der Ausführung von zwei durch den Changierantrieb 22 angetriebenen Reibzylindern 12.1; 12.2 ist es von Vorteil, wenn diese um 180° phasenversetzt gegenläufige Changierbewegungen ausführen. Hierbei ist es zweckmäßig, dass die beiden Changiergetriebe 19.1; 19.2 derart eingestellt bzw. einstellbar sind, dass deren Kurbelbewegung um 180° zueinander versetzt, also genau gleichzeitig am gegenüberliegenden Totpunkt der Bewegung liegt.
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Der beschriebene Changierantrieb 22 zweier changierbarer Walzen 12.1; 12.2 umfasst somit ein von einem Antriebsmotor 23 angetriebenes, seitengestellfestes Querverreibgetriebe 29 und jeweils ein von dem Querverreibgetriebe 22 angetriebenes, einen Kurbeltrieb aufweisendes Changiergetriebe 19.1; 19.2 mit jeweils einer um eine senkrecht zu den Zylinderachsen Z der changierenden Walzen 12.1; 12.3 verlaufenden Kurbelachse K umlaufenden Kurbel 56 je changierender Walze 12; 12.1; 12.2. Damit die changierenden Walzen 12; 12.1; 12.2 eine um 180° phasenversetzt gegenläufige Changierbewegung ausführen sind die Kurbeln 56 um die Kurbelachse K um 180° zueinander versetzt angeordnet. Die Kurbeln 56 können im Hinblick auf die Winkelstellung gegenüber der Kurbelachse K bzw. Welle 52 einstellbar ausgebildet sein. Das Querverreibgetriebe 29 kann beispielsweise aus einem Schneckentrieb, z. B. Schnecke, bestehen. Die Changiergetriebe 19 weisen jedoch bevorzugt nicht einfache Kurbeltriebe, sondern Kreuzschubkurbeltriebe 27 mit Geradführung (Linearführung) auf, damit tatsächlich eine exakt gegenläufigen oszillierenden Changierbewegung der beiden Walzen 12.1; 12.2 erreichbar ist.
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Bei mehr als zwei phasenversetzte Changierbewegungen ausführenden, changierenden Walzen 12; 12.1; 12.2; 12.3 sollten vorzugsweise die Changierbewegungen der Walzen 12; 12.1; 12.2; 12.3 um einen der Anzahl der changierenden Walzen 12; 12.1; 12.2; 12.3 entsprechenden Bruchteil eines Vollkreises entsprechenden Winkel zueinander phasenversetzt sein. Dies entspricht dann auch dem Winkel, um den die Kurbeln 56 in einem solchen Fall um die Kurbelachse K herum voneinander beabstandet bzw. versetzt angeordnet sind. Werden von einem Changierantrieb 22 mehr als zwei changierende Walzen 12; 12.1; 12.2; 12.3 angetrieben, so können die Kurbeln 56 auch als Kurbelabschnitte einer Kurbelwelle ausgeführt sein.
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In Verbindung mit dem o. g. rotatorischen Antrieb über die Magnetkupplung 27 und/oder den Riementrieb 26 und/oder auf der zum Changierantrieb 22 selben Maschinenseite kommen auch andere Changierantriebe in Betracht, wie beispielsweise Changiergetriebe, die eine Rotationsbewegung der Walze in eine axiale Changierbewegung umsetzen.
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Die Vorrichtung in einem Druckwerk 04 einer Druckmaschine des rotatorischen Antriebes mit einer Magnetkupplung 27 und/oder dem Riementrieb 26 ist nicht auf einen oder mehrere Reibzylinder 12; 12.1; 12.2 eines Farbwerks 08 beschränkt, sondern kann alternativ oder zusätzlich auch für andere Walzen, beispielsweise für changierbare Walzen des Feuchtwerks 09 in Betracht kommen. Die Vorrichtung ist in Weiterbildung hinsichtlich der Ausgestaltung des rotatorischen Antriebes über die Magnetkupplung 27 auch auf axial zu bewegende Druckwerkszylinder 06; 07, insbesondere auf einen bzgl. des Seitenregisters einstellbaren Formzylinder 07, zu übertragen, wobei dann an die Stelle eines Changierantriebes 22 ein Seitenregisterantrieb tritt, mittels dem der betreffende Druckwerkszylinder 06; 07 im Hinblick auf seine axiale Lage, z. B. infolge eines von einer Seitenregistersteuerung oder -regelung kommenden Befehls, positionierbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Druckeinheit, I-Druckeinheit
- 02
- Materialbahn, Bahn
- 03
- Doppeldruckwerk
- 04
- Druckwerk
- 05
- (Doppel-)Druckstelle
- 06
- Zylinder, Druckwerkszylinder, Übertragungszylinder
- 07
- Zylinder, Druckwerkszylinder, Formzylinder
- 08
- Farbwerk, Walzenfarbwerk
- 09
- Feuchtwerk
- 10
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- 11
- Walze, Auftragwalze
- 12
- Walze, changierbar, Reibzylinder
- 13
- Walze, Farbwalze, Übertragungswalze
- 14
- Walze, Filmwalze
- 15
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- 16
- Walze, Duktor- oder Tauchwalze
- 17
- Farbkasten
- 18
- Antriebsmittel, Antriebsmotor
- 19
- Getriebe, Changiergetriebe, Reibgetriebe, Kreuzschubkurbeltrieb
- 20
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- 21
- Antriebsverbindung
- 22
- Changierantrieb, Changiergetriebe
- 23
- Antriebseinheit, Antriebsmotor
- 24
- Schnittstelle, Drehdurchführung
- 25
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- 26
- Getriebe, Riementrieb
- 27
- Kupplung, Magnetkupplung
- 28
- Zapfen
- 29
- Getriebe, Querverreibgetriebe
- 30
- Seitengestell
- 31
- Zwischenrad, Zahnrad
- 32
- Zahnrad
- 33
- Zahnrad
- 34
- Aktor
- 35
-
- 36
- Riemen, Zahnriemen
- 37
- Ritzel
- 38
- Laufring, Außenverzahnung
- 39
- Radiallager
- 40
-
- 41
- Außenrotor
- 42
- Innenrotor
- 43
- Magnete, Permanentmagnete
- 44
- Magnete, Permanentmagnete
- 45
-
- 46
- Kragen
- 47
- Gestell, Gehäuse
- 48
- Klemmverbindung
- 49
- Axiallager
- 50
-
- 51
- Abtriebselement (19; 19.1; 19.2)
- 52
- Welle
- 53
- Kurbelarm, Excenter
- 54
- Radiallager
- 55
-
- 56
- Kurbel
- 57
- Führungskulisse
- 58
- Führungselement, Führungsring
- 59
- Führungselement, Führungswelle
- 60
-
- 61
- Halterung, Rahmen
- 62
- Wälzlager
- 63
- Rahmen
- 64
- Verbindungsmittel, Schraubverbindung
- 65
-
- 66
- Verbindungsmittel, Schraubverbindung
- 12.1
- Walze, changierbar, Reibzylinder
- 12.2
- Walze, changierbar, Reibzylinder
- 12.3
- Walze, changierbar, Reibzylinder
- 19.1
- Getriebe, Changiergetriebe, Reibgetriebe, Kreuzschubkurbeltrieb
- 19.2
- Getriebe, Changiergetriebe, Reibgetriebe, Kreuzschubkurbeltrieb
- 57.1
- Führungskulisse
- 57.2
- Führungskulisse
- 61.1
- Halterung, Rahmen
- 61.2
- Halterung, Rahmen
- E
- Ebene
- K
- Kurbelachse
- Z
- Walzenachse, Zylinderachse
- e
- Exzentrizität
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 03/039873 A1 [0002]
- WO 2005/097505 A2 [0003]
- DE 102007000554 A1 [0004]
- DE 102008001848 [0005]
- EP 0652104 A1 [0006]
- DE 10161889 A1 [0007]
- DE 3917074 A1 [0008]
- DE 1233416 B1 [0008]
