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Die Erfindung betrifft eine Positioniereinrichtung
für Funktionseinrichtungen
von Druckmaschinen gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Aus der
DE 100 08 215 A1 ist ein
Druckwerk für
Rotationsdruckmaschinen bekannt, bei welchem Funktionseinrichtungen
mittels Kreuzschlitten relativ zur Druckwerksseitenwand bewegbar
und bezüglich anderen
Druckwerkseinrichtungen positionierbar sind. Farb-, Feuchtwerke
oder Waschvorrichtungen beispielsweise lassen sich mit derartigen
Positionierungseinrichtungen bezüglich
ihrer vertikalen Lage auf verschiedene Zylinder ausrichten und an-
bzw. abstellen sowie ganz aus dem Bereich eines Druckwerkszylinder
herausbewegen. Weiterhin lassen sich bei diesem Druckwerk auch die
Druckwerkszylinder relativ zur Druckwerksseitenwand bewegen.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es,
einen kompakt aufgebauten Antrieb für eine derartige Positioniereinrichtung
zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Durch den erfindungsgemäßen Gewichtsausgleich
bei der Vertikalverstellung können
in vorteilhafter Weise kleine Antriebsmotoren eingesetzt werden.
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Mit einer erfindungsgemäß ausgeführten Positioniereinrichtung
können
in vorteilhafter Weise Farb- oder Feuchtwerksmodule einheitlich
aufgenommen werden und entlang der Verstellwege der Einrichtung
gesteuert positioniert werden. Es können vorteilhaft die An- oder
Ab – Position
des Farbwerks, Bedien- oder Wartungspositionen angefahren werden.
Weiterhin kann das Farbwerk oder eine andere Funktionseinrichtung
in vorteilhafter Weise in beliebige Positionen gefahren werden,
um für
andere Komponenten Bewegungsräume
freizugeben. Beispielsweise kann an den Druckzylindern Freiraum
für Bebilderungs-,
Fixiereinrichtungen oder Waschvorrichtungen geschaffen werden.
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Mit der erfindungsgemäßen Positioniereinrichtung
können
auch die unterschiedlichen Einfärbepositionen
verschiedener Formzylinderdurchmesser vorteilhaft angefahren werden.
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Mit einer erfindungsgemäßen Positioniereinrichtung
kann ein Farb- oder Feuchtwerk einem Formzylinder in den unterschiedlichen
Betriebszuständen,
wie beispielsweise Vorfärben
oder Drucken, nachgefahren werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile ergeben
sich aus den Unteransprüchen
in Verbindung mit der Beschreibung.
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Nachfolgend werden die Merkmale der
vorliegenden Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. In
den zugehörigen schematischen
Zeichnungen zeigt, die
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1 einen
Teil eines Druckwerkes mit einer erfindungsgemäßen Positioniereinrichtung
und die
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2 stellt
eine Ausführung
einer erfindungsgemäßen Positioniereinrichtung
dar.
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Das in
1 gezeigte
Druckwerk einer Druckmaschine entspricht im wesentlichen dem Druckwerk
wie es aus der vorveröffentlichten
DE 100 08 215 A1 bekannt
ist und enthält
ebenfalls mindestens einen Form- und Gegendruckzylinder, welche
in ihrem Abstand zueinander beweglich und positionierbar sind. Weiterhin
sind auch Funktionseinrichtungen, wie Farb-/Feuchtwerk, zum Einfärben sowie vorzugsweise
auch Einrichtungen zum Bebildern, Fixieren der Form, Entbildern
und Waschen vorgesehen.
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Da diese Einrichtungen daher als
bekannt vorausgesetzt werden können
und aufgrund der besseren Übersicht
wurde auf ihre Darstellung verzichtet. Von dem gezeigten Druckwerk
ist nur eine Seitenwand 1 dargestellt, an welcher Führungen 2 zur Führung der
Positioniereinrichtungen 7 angeordnet sind. An der oben
dargestellten Positioniereinrichtung 7 ist eine Aufnahmeplatte 3 vorgesehen,
in welcher eine Funktionseinrichtung 4 aufgenommen werden
kann. Die Funktionseinrichtung 4 ist schematisch strich-punktiert
dargestellt und ist beispielsweise ein Farb- oder Feuchtwerksmodul,
welches als komplettes Teil aufgesetzt bzw. abgenommen werden kann.
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Die Führungen 2 können lotgerecht
oder auch geneigt angeordnet sein und führen die Positioniereinrichtung
im wesentlichen in vertikaler Richtung, wobei sie die Gewichtskraft
der Funktionseinrichtung 4 aufnehmen.
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Für
die horizontale Verstellbewegung sind Führungsschienen 5 vorgesehen,
wie aus der unten dargestellten Positioniereinrichtung 7 hervorgehen. An
dieser Positioniereinrichtung 7 ist die Aufnahmeplatte 3 entfernt,
welche an den Führungsschienen 5 befestigt
werden kann. Mit den Führungsschienen 5 kann
die Funktionseinrichtung 4 in Pfeilrichtung an die – nicht
dargestellten – Druckwerkszylinder
an- oder abgestellt werden.
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Der wesentliche Kern der Erfindung
besteht darin, für
die Gewichtskraft der Funktionseinrichtung einen Gewichtsausgleich
vorzusehen, so dass mit einem erfindungsgemäßen kompakt aufgebauten Antrieb
auch relativ schwere Funktionseinrichtungen, wie beispielsweise
Farbwerke mit einer Masse von über
500 Kilogramm, bewegt und positioniert werden können. Durch diesen erfindungsgemäßen Gewichtsausgleich
kann der Antriebsmotor für
die Vertikalverstellung entlastet und daher wesentlich kleiner ausgelegt
werden.
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Aus der 2 sind die Antriebselemente einer beispielhaften
Ausführung
der Positioniereinrichtung 7 ersichtlich.
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Für
die Horizontalverstellung ist ein erster Motor 23 vorgesehen,
der über
einen Riementrieb 22 eine Welle 20 antreibt. Diese
Welle 22 erstreckt sich über die Breite der Positioniereinrichtung 7 und
treibt auf beiden Seiten ein Ritzel 24 an. Diese Ritzel 24 wirken
jeweils mit den Führungsschienen 5 (1) zusammen, welche dafür mit einer
Zahnstange (nicht dargestellt) versehen sind. Die Führung der
Führungsschienen 5 erfolgt
vorzugsweise mit herkömmlichen
Linearführungen,
welche an der Positioniereinrichtung 7 befestigt sind.
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Zum Antrieb der Zahnstangen-Ritzel 24 kann an
beiden Enden der Welle 20 ein Getriebe vorgesehen werden.
Dazu ist an den Enden der Welle 20 jeweils ein Winkeltrieb,
vorzugsweise ein Kegelradtrieb 25 vorgesehen, der eine
vorzugsweise selbsthemmende Schnecke 10 antreibt. Die Schnecke 10 wirkt mit
einem Schneckenrad 11 zusammen, welches auf einer gemeinsamen
Welle mit dem Ritzel 24 angeordnet ist. In der Antriebsverbindung
zwischen dem Schneckenrad 11 und dem Ritzel 24 kann
eine Rutschkupplung vorgesehen werden, welche bei Überlasten
auslöst.
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Die am einen Ende der Positioniereinrichtung 7 dargestellten
Antriebselemente sind auch am anderen Ende vorhanden, wo sie lediglich
durch das Gehäuse
verdeckt sind. Dies gilt auch für
die Antriebselemente der Vertikalverstellung, wo ebenfalls vorzugsweise
auf beiden Seiten Getriebe vorgesehen sind.
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Für
den Antrieb der Höhenverstellung
ist ein Motor 17 angeordnet, der über einen Riementrieb 18 eine
Welle 16 antreibt. Die Welle 16 erstreckt sich über die
Breite der Positioniereinrichtung 7 und treibt auf beiden
Seiten ein Ritzel 13 an. Diese Ritzel 13 wirken
jeweils mit den Zahnstangen 6 (1) zusammen, welche an den Führungen 2 (1) angeordnet sind.
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Zum Antrieb der Ritzel 13 wird
vorzugsweise an beiden Enden der Welle 16 ein Getriebe
vorgesehen. Dazu ist an den Enden der Welle 16 jeweils
ein Winkeltrieb, vorzugsweise ein Kegelradtrieb 15 vorgesehen,
der eine vorzugsweise selbsthemmende Schnecke 14 antreibt.
Die Schnecke 14 wirkt mit einem Schneckenrad 12 zusammen,
welches auf einer gemeinsamen Welle 26a bzw. 26b mit
dem Ritzel 13 angeordnet ist. Die Ritzel 13 stehen
seitlich aus dem Gehäuse
der Positioniereinrichtung 7 heraus und die Welle 26 erstreckt
sich innerhalb des Gehäuses
von einem zum anderen Ritzel 13, wobei die Welle 26 im Bereich
einer Halterung 21 vorzugsweise in zwei Abschnitte 26a bzw. 26b unterteilt
ist. Diese Abschnitte sind gegeneinander verdrehbar. Auf den Wellenabschnitten 26a und 26b sind
Federn 19 – beispielsweise
Schraubenfedern – angeordnet,
welche an ihrem einen Ende jeweils am Wellenabschnitt 26a bzw. 26b und
am anderen Ende an der Halterung 21 eingehängt sind.
Durch die Drehung der Wellen 26 beim Abwärtsfahren
der Positioniereinrichtung 7 werden die Federn 19 gegen
ihre feste Einspannung an der Halterung 21 verdreht und
somit gespannt. Beim Aufwärtsbewegen
der Positioniereinrichtung 7 werden die Federn 19 entspannt
und die dabei freiwerdende Energie wird über die Ritzel 13 in
Verbindung mit der Zahnstange 6 (1) in Lageenergie umgewandelt. Durch die
Federkraft wird der Motor 17 beim Anheben der Positioniereinrichtung 7 mit
der Funktionseinrichtung entlastet, wodurch dieser wesentlich kleiner
dimensioniert werden kann. Die Federn 19 können an
der höchsten
Position der Positioniereinrichtung 7 zusätzlich mit
einer Vorspannung versehen sein.
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In der Antriebsverbindung zwischen
den Schneckenrädern 12 und
den Ritzeln 13 können Rutschkupplungen
vorgesehen werden, welche die Antriebsverbindung bei Überlast
lösen.
Diese Rutschkupplungen werden vorzugsweise am Schneckenrad 12 angeordnet
und können
die Antriebsverbindung zur Welle 26 auch ansteuerbar entkoppeln. Zu
diesem Zweck können
beispielsweise elektromagnetisch wirkende Rutschkupplungen eingesetzt werden.
Diese Ausführung
bzw. Anordnung der Rutschkupplung kann auch bei der Horizontalverstellung
der Positioniereinrichtung 7 vorgesehen werden.
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Durch die beidseitige Anordnung von
Untersetzungs-Getrieben sind die Wellen 16, 20 einem vergleichsweise
geringen Drehmoment ausgesetzt und können entsprechend klein dimensioniert
werden. Zum Ausgleich von Längs-
und/oder Axialversatz können
an den Wellen 16, 20 Gelenkstücke und/oder Schiebestücke vorgesehen
werden.
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Durch die Selbsthemmung der Schnecken 10, 14 können die
Motoren 17, 23 nach Erreichen der Position stromlos
geschaltet werden und sind somit lastfrei.
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Zur lagegenauen Positionierung sind
an den Führungen 2, 5 jeweils
entsprechende – dem
Fachmann geläufige – Wegmesssysteme
vorgesehen, die mit der Steuerungseinheit der Positioniereinrichtung gekoppelt
sind. Weiterhin können
Kraft- und / oder Wegsensoren
vorgesehen werden, welche beispielsweise den Abstand zu anderen
Einrichtungen oder maximal zulässige
Kräfte
aufnehmen. Durch entsprechende Ansteuerung der Antriebe können damit
Kollisionen oder Beschädigungen
vermieden werden.
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Die Verstellbewegungen der Positioniereinrichtung 7 kann
mit Linearbewegungen, welche die Druckzylinder in Bezug auf die
Seitenwand ausführen,
elektronisch synchronisiert werden. Weiterhin ist es möglich eine
lösbare
mechanische Kopplung zwischen der Positioniereinrichtung 7 und
der Verstelleinrichtung für
die Druckzylinder vorzusehen, so dass die Höhenverstellung der Funktionseinrichtung über die
Druckzylinder erfolgt. Dabei können
die Rutschkupplungen gesteuert geöffnet werden, so dass sich
die Welle 26 gegenüber
den Schneckenrädern 12 verdrehen
lässt und
der Gewichtsausgleich durch die Federkraft weiterhin zur Wirkung
kommt.
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Die Verstellbewegung der Positioniereinrichtung 7 kann
alternativ zu der beschriebenen Ausführung mit Zahnrad/Zahnstange
auch beispielsweise über
eine – dem
Fachmann geläufige – Spindel/Mutter
Anordnung realisiert werden.
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Der Gewichtsausgleich für die Positioniereinrichtung 7 bzw.
die Funktionseinrichtung kann auch mit Druck-, Zug- oder Biegefedern
vorgenommen werden, welche einerseits an der Positioniereinrichtung 7 und
an der Druckwerksseitenwand 1 (1) andererseits befestigt sind.
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Weiterhin ist es auch denkbar Gegengewichte
vorzusehen, welche beispielsweise über Seilzüge und Umlenkrollen mit der
Positioniereinrichtung 7 verbunden sind und sich z. B.
in Hohlräumen
der Druckwerksseitenwand 1 (1)
auf und ab bewegen.
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Zum Gewichtsausgleich können auch
Pneumatikzylinder, Hydraulikzylinder oder Gasdruckfedern parallel
zu den Führungen 2 (1) angeordnet werden, an
welchen sich die Positioniereinrichtung 7 gegenüber der
Seitenwand 1 (1)
abstützen kann.
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- 1
- Seitenwand
- 2
- Führung
- 3
- Aufnahmeplatte
- 4
- Funktionseinrichtung
(Farbwerk)
- 5
- Führungsschiene
- 6
- Zahnstange
- 7
- Positioniereinrichtung
- 10
- Schnecke
- 11
- Schneckenrad
- 12
- Schneckenrad
- 13
- Ritzel
- 14
- Schnecke
- 15
- Kegelradtrieb
- 16
- Welle
- 17
- Motor
- 18
- Riementrieb
- 19
- Feder
- 20
- Welle
- 21
- Halterung
- 22
- Riementrieb
- 23
- Motor
- 24
- Ritzel
- 25
- Kegelradtrieb
- 26a,b
- Ritzelwelle