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Die Erfindung betrifft eine Druckmaschine mit einem um eine Rotationsachse rotierenden Zylinder, gemäß dem Oberbegriff des 1. Anspruchs und ein Verfahren zum Justieren eines Direktantriebes zu einem Zylinder in einer Druckmaschine.
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Bei derzeitigen Direktantrieben wird der Innenläufer-Rotor am Zylinder angeschraubt und ein Zahnrad mittels eines Spannsatzes direkt oder indirekt auf der Mantelfläche des Zylinderschenkels befestigt. Nachteilig an dieser Lösung sind der hohe Bauteilaufwand und die dadurch entstehenden Kosten. Es ergibt sich weiterhin der Nachteil, dass eine aufwendige Zentrierung des Zahnrades auf dem Zylinderschenkel erfolgen muss. Zur Fixierung des Zahnrades sind zusätzlich aufwendige Fixiereinrichtungen nötig.
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Aus der
DE 10 2004 052 079 A1 ist beispielsweise ein Antrieb für eine Verarbeitungsmaschine bekannt, bei dem ein Zahnrad drehbar auf dem Zylinderschenkel angeordnet ist und ein Überlagerungsgetriebe zwischen Antrieb und Zylinder vorgesehen ist. Eine drehsteife Verbindung des Antriebes mit dem Zylinder ist bei dieser Vorrichtung nicht möglich und nicht beabsichtigt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfachere und kostengünstigere Druckmaschine mit einem rotierenden Zylinder und ein verbessertes Verfahren zum Justieren eines Direktantriebes zu schaffen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs und ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass der Rotor wesentlich näher am Zylinder angeordnet werden kann, als das bisher möglich war. Erreicht wird das dadurch, dass jetzt kein Bauraum mehr benötigt wird für radial gekrümmte drehmomentübertragende Verbindungsflächen (Mantelflächen von Zylinderschenkel und/oder Rotor) und den Entfall von zusätzlichen axialen Sicherungselementen. Die drehmomentübertragenden Verbindungsflächen weisen keinen Krümmungsradius auf, sondern bilden eine ebene oder kegelförmige Fläche. Bevorzugt sind die drehmomentübertragenden Verbindungsflächen direkt nebeneinander angeordnet, wobei die Rotationsachse des Zylinders besonders bevorzugt deren Flächenschwerpunkte schneidet. Außerdem ist die Verbindung des drehfesten Zahnrades mit dem Zylinder nunmehr spielfrei, was letztendlich auch die Druckqualität erhöht.
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Die Erfindung hat den Vorteil, dass der Teileumfang des Antriebes und die für die Fixierung der Zahnräder nötigen Bauteile verringert werden. Hierdurch wird eine Kosteneinsparung erzielt, die sich bei einer Vielzahl von in einer Druckmaschine verbauten Direktantrieben schnell bemerkbar macht. Durch die Erfindung wird eine Lösung für eine besonders drehsteife Verbindung von Zylinderschenkel, Rotor und drehfestem Zahnrad bereitgestellt. Insbesondere werden durch die Erfindung diverse sonst übliche Teile, wie Spannsätze und Nutmuttern, überflüssig. Durch die Möglichkeit der doppelten Nutzung von Zentrierflächen erhöht sich die Genauigkeit der Bauteilzuordnung. Gleichzeitig verringert sich der Fertigungs- und Montageaufwand erheblich. Unter Zahnrad wird hier stets der Zahnradkörper selbst oder ein dieses Zahnrad aufnehmendes Bauteil verstanden.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung hat den Vorteil, dass eine besonders einfache Justage eines drehfest angeordneten Zahnrades durch gleichzeitige Fixierung an der Stirnfläche des Zylinderschenkels und/oder der Stirnfläche des Rotors des Direktantriebes erfolgt. Hierdurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass das drehfest angeordnete Zahnrad mit dem hochgenauen Zentrieren des Direktantriebsrotors zum Zylinderschenkel gleichzeitig mit zentriert wird. Dies verringert durch die Einsparung eines weiteren Zentriervorganges für das Zahnrad den Montageaufwand und stellt eine hochgenaue Zentrierung des drehfest angeordneten Zahnrades sicher. Weiterhin wird ein zusätzlicher toleranzbehafteter Spannsatz für das drehfeste Zahnrad überflüssig.
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Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung hat den Vorteil, dass mit dem Fixieren des Direktantriebsrotors ein weiteres drehbeweglich gelagertes Zahnrad axial gesichert wird. Diese axiale Sicherung des drehbar angeordneten Zahnrades erfolgt entweder durch das drehfeste Zahnrad oder durch ein zwischen drehfestem Zahnrad und drehbarem Zahnrad angeordnetes Distanzstück, insbesondere in Form einer Abpass-Scheibe. Diese Anordnung ist besonders Bauraum und Bauteil sparend.
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Im Folgenden soll die Erfindung beispielhaft erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen stellen dabei schematisch dar:
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1: Direktantrieb für einen Zylinder mit einem zwischen der Stirnfläche des Zylinderschenkels und der Stirnfläche des Rotors angeordneten drehfesten Zahnrad;
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2: Weiterbildung mit einem zusätzlichen, axial fixierten, drehbar gelagerten Zahnrad auf dem Zylinderschenkel;
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3: Alternative Ausführungsform mit in einer gemeinsamen Ebene liegenden drehmomentübertragenden Verbindungsflächen.
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Die 1 zeigt in einer Ausführungsform der Erfindung einen Zylinder einer Druckmaschine mit einem dem Zylinder zugeordneten Direktantrieb, welcher insbesondere als Innenläufermotor ausgebildet ist. Die nicht weiter dargestellte Druckmaschine ist bevorzugt eine Offsetrotationsdruckmaschine, die Druckwerke und gegebenenfalls Lackwerke aufweist. In der Druckmaschine rotieren Zylinder zum Transportieren eines bahn- oder bogenförmigen Bedruckstoffes und in den Druck- bzw. Lackwerken rotieren Zylinder zum Übertragen von Druckfarbe bzw. Lack, wobei die Zylinder speziell als Trommeln, Transferter oder Walzen ausgebildet sind. Besonders bevorzugt ist die Druckmaschine eine Bogendruckmaschine mit in mindestens einem Druckwerk angeordnetem Zylinder, welcher in der dargestellten Ausführungsform als Plattenzylinder 1 ausgebildet ist. Der Zylinder könnte auch als Lackformzylinder eines Lackwerkes oder als bedruckstoffführender Zylinder der Druckmaschine o. ä. ausgebildet sein.
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Dem Plattenzylinder 1 ist der Direktantrieb zum rotatorischen Antreiben des Plattenzylinders 1 um eine Rotationsachse 10 zugeordnet. Der Plattenzylinder 1 ist dabei mittels eines Plattenzylinderschenkels 2 in einer seitlichen Gestellwand 3 des Druckwerkes drehbeweglich gelagert. Außerhalb der Gestellwand 3 sind dem Plattenzylinderschenkel 2 ein bezüglich des Plattenzylinders 1 drehfest gelagertes Zahnrad 6 und der Direktantrieb zugeordnet. Das drehfest angeordnete Zahnrad 6 steht mit einem nicht dargestellten Feuchtwerkgetriebe, beziehungsweise weiter mit einer Feuchtauftragwalze, in Verbindung. Alternativ kann das drehfeste Zahnrad 6 auch einem anderen Zahnräderzug angehören. In einer weiteren alternativen nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann das drehfeste Zahnrad 6 auch nur zeitweise drehfest sein, während zeitweise eine Drehung relativ zum Plattenzylinder 1 durch eine außerhalb der drehmomentübertragenden Verbindungsflächen angeordneten Kupplungsvorrichtung ermöglicht wird.
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Der dargestellte Direktantrieb enthält ein vorzugsweise gestellfest angeordnetes Motorgehäuse 9, welches einen Stator fest aufnimmt und einen sich bewegenden Rotor 7. Zur lagegenauen Zentrierung weisen Rotor 7 und Plattenzylinderschenkel 2 eine Zentriervorrichtung 5 auf, die als einander angepasste Oberflächen ausgebildet sein können. Beispielsweise kann der Plattenzylinderschenkel 2 eine Aufnahme für einen stirnseitig am Rotor 7 angebrachten Absatz aufweisen. Der Absatz könnte natürlich alternativ auch dem Plattenzylinderschenkel 2 zugeordnet sein und vom Rotor 7 aufgenommen werden. Der Rotor 7 ist dem Plattenzylinderschenkel 2 mittels mindestens eines Fixierelements stirnseitig mittelbar fest zugeordnet. In der dargestellten Ausführungsform ist das Fixierelement als Schraubverbindung 8 ausgebildet. Ferner können aber auch alternative Fixierelemente benutzt werden. Statt eines Absatzes kann die Zentriervorrichtung 5 auch einen Stift oder einen Zapfen enthalten.
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In der dargestellten Ausführungsform ist das drehfest anzuordnende Zahnrad 6 sowohl der Stirnseite des Plattenzylinderschenkels 2 als auch der Stirnseite des Rotors 7 des Direktantriebes zugeordnet. Die Seitenflächen, d. h. die Stirnflächen, des drehfesten Zahnrades 6 und die Stirnflächen sind die drehmomentübertragenden Verbindungsflächen, welche hier alle senkrecht zur Rotationsachse 10 des Plattenzylinders 1 angeordnet sind. Bevorzugt liegen die drehmomentübertragenden Verbindungsflächen direkt nebeneinander und werden von der Rotationsachse 10 geschnitten. Weiter bevorzugt sind die nebeneinander angeordneten drehmomentübertragenden Verbindungsflächen in Richtung der Rotationsachse 10 gesehen deckungsgleich ausgebildet. Besonders bevorzugt schneidet die Rotationsachse 10 die drehmomentübertragenden Verbindungsflächen im Flächenschwerpunkt. Die Stirnflächen sind vorzugsweise plan ausgeführt, können aber auch nicht dargestellte abgesetzte Teilflächen enthalten.
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Die Anordnung des drehfesten Zahnrades 6 zwischen dem Plattenzylinderschenkel 2 und dem Rotor 7 vereinfacht das Zusammenfügen der Bauteile und die Zentrierung dieser zueinander. Da der Rotor 7 dem Plattenzylinderschenkel 2 mittels vorhandener Zentrierung zugeordnet wird, wird gleichzeitig das drehfeste Zahnrad 6 mit zentriert. Die dargestellte Zentriervorrichtung 5 umfasst einen Absatz des Rotors 7 mit einer Zentrieraußenmantelfläche, die von einer entsprechend geformten stirnseitigen Zentrierinnenfläche des Plattenzylinderschenkels 2 aufgenommen wird. Das drehfeste Zahnrad 6 wird ebenfalls der Zentrieraußenmantelfläche des Absatzes des Rotors 7 zugeordnet und dabei zentriert. In alternativen Ausführungsformen können auch die drehmomentübertragenden Verbindungsflächen gleichzeitig als Zentrierflächen benutzt werden. Auch andere Flächen bzw. Absätze könnten zur Zentrierung eingesetzt werden.
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Zur gleichzeitigen Fixierung aller Bauteile wird vorzugsweise ein durchgehendes Fixierelement eingesetzt, welches das drehfeste Zahnrad 6 durchgreift. Mittels dieses Fixierelementes werden alle drehmomentübertragenden Verbindungsflächen einander zugeordnet und gemeinsam fixiert. Das Fixierelement ist hier als Schraubverbindung 8 ausgebildet. Die Schraubverbindung 8 enthält mehrere Schrauben, die parallel zur Rotationsachse 10 (Zylinderachse) ausgerichtet und beabstandet von der Rotationsachse 10 angeordnet sind. Bevorzugt sind diese Schrauben im Inneren des Rotors 7 angeordnet. Alternativ könnte das drehfeste Zahnrad 6 mittels einer ersten Fixierung am Rotor 7 und der Rotor 7 mittels einer zweiten Fixierung am Zylinderschenkel befestigt werden. Entsprechend wäre auch eine erste Fixierung des drehfesten Zahnrades 6 am Zylinderschenkel möglich. Weiter alternativ könnte auch ein Bauteil, welches das drehfeste Zahnrad 6 aufnimmt, eingesetzt werden.
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Die 2 zeigt in der bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ein zwischen dem drehfesten Zahnrad 6 und der Gestellwand 3 angeordnetes, drehbar gelagertes Zahnrad 4. Das drehbar gelagerte Zahnrad 4 ist Teil eines nicht weiter dargestellten Hauptzahnräderzuges der Druckmaschine. Dieses drehbare Zahnrad 4 ist über ein Lager am Plattenzylinderschenkel 2 angeordnet, so dass dieses eine Drehbewegung gegenüber dem Plattenzylinderschenkel 2 ausführen kann. Dieses die rotative Bewegung des drehbaren Zahnrades 4 ermöglichende Lager muss axial in Richtung der Rotationsachse 10 des Zylinders gesichert werden. Die dem Plattenzylinder 1 zugewandte Seite des Lagers wird mit einem Fixierelement oder einem Absatz des Plattenzylinderschenkels 2 gesichert. Die vom Plattenzylinder 1 abgewandte Seite des Lagers wird bevorzugt vom drehfesten Zahnrad 6 axial fixiert und damit gesichert. Das drehfest gelagerte Zahnrad 6 weist in der dargestellten Weiterbildung hierfür einen Absatz auf. Alternativ kann zwischen dem drehfesten Zahnrad 6 und dem axial zu fixierenden drehbeweglichen Zahnrad 4 ein Distanzstück, insbesondere eine Abpass-Scheibe, eingefügt werden.
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Die axiale Fixierung des drehbar gelagerten Zahnrades 4 wird weiter bevorzugt mittelbar durch die Fixierung des Rotors 7 am Plattenzylinderschenkel 2 mittels des Fixierelementes bewirkt. In der dargestellten Weiterbildung wird sowohl die Fixierung des Rotors 7 (mit dem drehfesten Zahnrad 6) am Plattenzylinderschenkel 2 als auch die axiale Fixierung des drehbar gelagerten Zahnrades 4 durch ein und dasselbe, als Schraubverbindung 8 ausgebildete, Fixierelement bewirkt. In nicht dargestellten Ausführungsformen kann das drehbar gelagerte Zahnrad 4 auch nur zeitweise drehbar sein, während zeitweise eine Fixierung, beispielsweise zum drehfesten Zahnrad 6, durch eine nicht dargestellte Kuppelvorrichtung bewirkt wird.
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Die 3 zeigt eine alternative Ausführungsform mit drehmomentübertragenden Verbindungsflächen, welche eine parallele Lage zueinander einnehmen. Diese drehmomentübertragenden Verbindungsflächen sind hier ebenfalls senkrecht zur Rotationsachse 10 des Zylinders angeordnet. Weiter liegen die drehmomentübertragenden Verbindungsflächen von Plattenzylinderschenkel 2, Rotor 7 und drehfestem Zahnrad 6 auf einer gemeinsamen Ebene. Diese Ebene wird von der Rotationsachse 10 in Normalenrichtung geschnitten. Alternativ könnte die drehmomentübertragente Verbindungsfläche des Zahnrades 6 auch an einer senkrechten Verbindungsfläche des Plattenzylinderschenkels 2 angeordnet sein. Zusätzlich könnte in einer nicht dargestellten Weiterbildung auch ein weiteres drehbar zu lagerndes Zahnrad 4 montiert werden.
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Zur Wirkungsweise der Erfindung: Der Rotor 7 des Direktantriebes muss dem Plattenzylinderschenkel 2 hochgenau durch Zentrierung zugeordnet werden. Diese hochgenaue Zuordnung wird gleichzeitig durch stirnseitige Anordnung des drehfest zu lagernden Zahnrades 6 unter Nutzung der vorhandenen Zentrierflächen am Rotor 7 bzw. Zylinderschenkel zur Zentrierung des Zahnrades 6 genutzt. Das Fixieren aller Bauteile wird bevorzugt durch das durchgehende Fixierelement, insbesondere die Schraubverbindung 8, realisiert. Weiterhin kann die axiale Fixierung des drehbar zu lagernden Zahnrades 4 bei dem Zusammenfügen der Elemente erfolgen. Es entsteht eine extrem drehsteife und zudem spielfreie Verbindung der Bauteile.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Plattenzylinder
- 2
- Plattenzylinderschenkel
- 3
- Gestellwand
- 4
- drehbar gelagertes Zahnrad
- 5
- Zentriervorrichtung
- 6
- drehfest gelagertes Zahnrad
- 7
- Rotor
- 8
- Schraubverbindung
- 9
- Motorgehäuse
- 10
- Rotationsachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004052079 A1 [0003]
