DE29823527U1

DE29823527U1 - Walze für eine Rotationsdruckmaschine

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Publication number: DE29823527U1
Application number: DE29823527U
Authority: DE
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 1998-04-24
Filing date: 1998-04-24
Publication date: 1999-08-05
Anticipated expiration: 2008-04-25

Description

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Beschreibung

Walze.für eine Rotationsdruckmaschine

Die Erfindung betrifft eine Walze oder einen Zylinder in einer Rotationsdruckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

In der DE 44 30 693 Al ist ein aus einem Elektromotor für einen Rotationsantrieb und einen in axialer Richtung wirkenden Linearmotor bestehender Antrieb für eine Walze oder einen Zylinder einer Rotationsdruckmaschine dargestellt.

Nachteilig dabei ist ein hoher Platzbedarf und ein großer Aufwand an elektrischen Bauteilen

Weiterhin ist durch die EP 06 89 279 A2 ein Elektromotor mit zwei Freiheitgraden bekannt geworden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walze oder einen Zylinder für eine Rotationsdruckmaschine zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß sowohl Bauraum als auch

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elektrische oder auch mechanische Bauteile gespart werden können. Mittels eines Motors wird sowohl eine Bewegung in Umfangsrichtung als auch in axialer Richtung erzeugt.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben.
Es zeigen:

Fig. 1 einen Motor in schematischer perspektivischer Darstellung mit zwei Freiheitsgraden zum Antrieb in Umfangsrichtung sowie in axialer Richtung sowie eine Rechnereinheit;

Fig. 2 den Motor nach Fig. 1 in drehfester Anordnung an einem Seitengestell und in Wirkverbindung mit einem rotierenden Bauteil;

Fig. 3 ein Wirkschaltbild der Rechnereinheit des Motors;

Fig. 4 eine zweite Antriebsvariante eines rotierenden Bauteiles mit integriertem Motor zum Antrieb in Umfangsrichtung und in axialer Richtung.

Ein antreibbares rotierendes Bauteil für eine Rotationsdruckmaschine, insbesondere ein Zylinder oder eine Walze 01 ist mit seinen Wellenzapfen 02; 03

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drehfest verbunden. Die Wellenzapfen 02; 03 sind in einer axialen, d. h. parallel zur Rotationsachse 04 der Walze.01 verlaufenden Richtung A hin- und herverschiebbar und in Umfangsrichtung B drehbar in Lagern 06; 07 eines Seitengestelles 08; 09 gelagert. Ein Wellenzapfen 03 ist z. B. mittels einer Kupplung 11 mit einem außerhalb der Walze 01 angeordneten Motor 12 verbunden, welcher über eine elektrische Leitung 13 (Fig. 1) mit einer Rechnereinheit 14 in Verbindung steht.

Der Motor 12 besteht aus einem inneren, in Umfangsrichtung B rotierbaren sowie in axialer Richtung A hin- und herbewegbaren Läufer 16. Das Läufer 16 weist an seiner Oberfläche sowohl in Umfangsrichtung B als auch in Axialrichtung A voneinander beabstandete Magnete 17 auf. Der innere Läufer 16 wird von einem dem inneren Läufer 16 umhüllenden drehfest angeordnetem äußeren Stator 18 getragen. Auf der Innenfläche des äußeren Stator 18 sind in axialer Richtung A voneinander beabstandete Elektromagnete 19 angeordnet. Es kann eine größere Anzahl von Elektromagneten 19 nebeneinander angeordnet sein als in Fig. 1 dargestellt.

Der Abstand zwischen den Magneten 17 des rotierenden Läufers 16 zu dem Abstand zwischen den Elektromagneten 19 des drehfesten Stator 18 verhält sich beispielsweise wie 2:3. Dies ist analog zu einem bürstenlos zweipoligen Dreiphasen-Drehstrommotor.

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Die Rechnereinheit 14, welche mittels einer Leitung 13 mit dem äußeren Stator 18 des Motors 12 verbunden ist, ist über eine Zuleitung 20 mit einer nicht dargestellten Energiequelle verbindbar.

An dem antriebsfreien Wellenzapfen 02 der Walze 01 ist beispielsweise ein Sensor 21 angeordnet, welcher in einer seitengestellfesten Halterung 22 befestigt ist und einen Abstand zu einer auf dem Wellenzapfen 02 angeordneten Scheibe 23 ermittelt. Dadurch kann die gegenwärtige axiale Lage der Walze 01 festgestellt werden. Ein zweiter auf der Halterung 22 angeordneter Sensor 24 stellt mittels der Scheibe 23 den gegenwärtigen Drehwinkel der Walze 01 fest. Beide Sensoren 21; 24 sind mittels nichtdargestellter Leitungen mit einem Hubdetektor 26 bzw. einem Drehwinkeldetektor 2 7 der Rechnereinheit 14 verbunden (Fig. 3), welche die relative Position des Läufers 16 und des Stators 18 zueinander berechnen und das Ergebnis an ein Rechenteil 28 oder Speicher weitergeben. Mittels einer Eingabeeinrichtung 2 9 oder auch einem Speicher für sich wiederholende Daten wird ein Wert für die gewünschte Bewegungsrichtung A und B angegeben. Neu eingegebene oder veränderte Daten werden in einem Rechner 31 eingegeben, der die Abstände zwischen den Magneten 17 und den Elektromagneten 19 ermittelt und das Ergebnis an ein Selektionsteil 32 weiterleitet. Dieses Selektionsteil 32 veranlaßt die notwendige

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Beaufschlagung der angesteuerten Elektromagnete 19 über ein Ausgangsteil 33 (Fig. 3). Damit wird eine kombinierte Bewegung des inneren Läufers 16 sowohl in Axialrichtung A als auch in Umfangsrichtung B möglich. Weiterhin besteht die Möglichkeit, z. B. nur eine Bewegungsrichtung, z. B. in Umfangsrichtung auszuüben.

Nach einer zweiten Ausführungsvariante weist ein rotierendes Bauteil, insbesondere ein Walze 34, z. B. eine Reibwalze oder ein Zylinder für eine Rotationsdruckmaschine, einen in die Walze 34 integrierten Motor 3 6 auf. Dieser Motor 3 6 besteht aus einem äußeren, in Umfangsrichtung B rotierbaren sowie in axialer Richtung A hin- und herbewegbaren hohlzylinderförmigen Läufer 37. Dieser Läufer 37 trägt an seiner Innenfläche sowohl in Umfangsrichtung B als auch in axialer Richtung A voneinander beabstandete Magnete 38 vorzugsweise Permanentmagnete. Der äußere, hin- und herbewegbare Läufer 37 ist koaxial auf einem in seinem Hohlraum befindlichen, drehfesten zylindrischen inneren Stator 3 9 angeordnet. Der als Achse ausgebildete Stator 3 9 weist auf seiner Oberfläche 40 eine Anzahl von in axialer Richtung A beabstandeter steuerbarer Elektromagnete 41 auf. Es können mehr Elektromagneten angeordnet sein; als in Fig. 4 dargestellt sind.

Der Läufer 3 7 ist als Tragrohr 37 für eine Beschichtung 43 der Walze 34 ausgebildet. Diese Beschichtung 43 kann direkt auf dem Tragrohr 3 7 beispielsweise

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aufvulkanisiert angeordnet sind. Auch ist es möglich eine Hülse zwischen Tragrohr 37 und Beschichtung 43 anzuordnen, so daß ein aus Hülse und Beschichtung bestehender "Sleeve" zerstörungsfrei lösbar auf den Tragrohr 37 angeordnet.

Die Magnete 38 sind beispielsweise in radialen Bohrungen des Tragrohres 3 7 angeordnet.

Die Achse der Walze 3 9 kann auch mehrteilig ausgebildet sein, wobei zumindest ein Zapfen mit Magneten 3 8 versehen ist.

Auch ist es möglich, daß das Tragrohr 37 in axialer Richtung gesehen nur teilweise mit Magneten zu versehen. Die Anzahl ist abhängig von der erforderlichen Kraft und von der zu erzeugenden Hub.

Auch ist es möglich, ein Tragrohr und Läufer getrennt auszubilden und das Tragrohr mit dem Läufer zu verbinden.

Zwischen Läufer 3 7 und Stator 3 9 sind Lager 42, z. B. Kugellager angeordnet (Fig. 4), desgleichen Zwischen den Läufer 16 und Stator 18 (Fig. 1).

Der innere seitengestellfeste Stator 39 ist über eine Leitung 13 mit der Rechnereinheit 14 verbunden. Ebenfalls sind auf dem inneren Stator 3 9 oder einem der Seitengestelle 08; 09 nicht dargestellte Sensoren,

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analog den in Fig. 2 dargestellten Sensoren 21; 24 zum Ermitteln der Lage des äußeren bewegbaren Läufers 3 7 angeordnet.

Die Walze 01; 34 weist eine Beschichtung 43 auf, welche aus Kunststoff oder Gummi besteht. Die Beschichtung kann auch aus einem Chromüberzug bestehen.

Nach einer anderen Variante kann die Beschichtung 43 auch so ausgebildet sein, daß die Oberfläche der Walze 34 als Formzylinder dient.

Die Walze 01; 34 kann zur Abfuhr von Wärme gekühlt sein. Dazu kann beispielsweise der Stator 16; 3 9 von einem Kühlmittel durchflossen werden.

Der Motor 12; 36 erzeugt also die axiale Bewegung aufgrund magnetischer Kräfte direkt, ohne daß eine rotative Bewegung in eine lineare Bewegung umgesetzt wird.

Bezugszeichenliste

01 Walze

02 Wellenzapfen (01)

03 Wellenzapfen (01)

04 Rotationsachse (01; 34; 12)

05 -

06 Lager

07 Lager

08 Seitengestell

09 Seitengestell

10 -

11 Kupplung

12 Motor

13 Leitung

14 Rechnereinheit

15 -

16 Läufer (12)

17 Magnet (16)

18 Stator (12)

19 Elektromagnet (18) 2 0 Zuleitung

21 Sensor

22 Halterung (21)

23 Scheibe

24 Sensor

25 -

2 6 Hubdetektor (14)

2 7 Drehwinkeldetektor (14)

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2 8 Rechenteil (14)

2 9 Eingabeeinrichtung (14)

3 0 "-

31 Rechner (14)

32 Selektionsteil (14)

33 Ausgangsteil (14)

34 Walze

35 -

36 Motor

37 Läufer, Tragrohr (34)

38 Magnet

39 Stator (34)

40 Oberfläche

41 Elektromagnet (34)

42 Lager

43 Beschichtung

A Axialrichtung (01)

B Umfangsrichtung (01)

Claims

P1.1454DE-GM ·* J**J · · \**\* ' '*'\'**l 1999-04-22 *:·&phgr; " Ansprüche

1. Walze (01; 34) oder Zylinder in einer Rotationsdruckmaschine, wobei die Walze (01; 34) oder Zylinder sowohl in Umfangsrichtung als auch in axialer Richtung eine Bewegung ausführend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb ein einziger Motor (12; 36) vorgesehen ist und daß dieser Motor (12; 36) einen sowohl in Umfangsrichtung (B) rotierenden als auch in axialer Richtung (A) hin- und herbewegbaren Läufer (16) aufweist.

2. Walze (01; 34) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (12) außerhalb der Walze

(01) angeordnet ist.

3. Walze (01; 34) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (36) innerhalb der Walze

(34) angeordnet ist.

4. Walze (01; 34) nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (12) einen inneren, in Umfangsrichtung (B) rotierbaren sowie in axialer Richtung (A) hin- und herbewegbaren Läufer (16) aufweist, der an seiner Oberfläche in Umfangsrichtung

(B) sowie in axialer Richtung (A) voneinander beabstandete Magnete (17) aufweist, daß der Motor (12) aus einem den Läufer (16) einhüllenden, drehfesten äußeren Stator (18) besteht, daß der Stator (18) auf

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seiner Innenseite eine Anzahl in axialer Richtung (A) voneinander beabstandeter steuerbarer Elektromagnete (17) aufweist.

5. Walze (01; 34) nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (36) einen äußeren, in Umfangsrichtung (B) rotierenden sowie in axialer Richtung (A) hin- und herbewegbaren hohlzylinderförmigen Läufer (37) aufweist, der an seiner Innenfläche in Umfangsrichtung (B) sowie in axialer Richtung (A) voneinander beabstandete Magnete (38) aufweist, daß der hohlzylinderförmige Läufer (37) auf einen im Hohlzylinderraum befindlichen, drehfesten zylindrischen inneren Stator (3 9) angeordnet ist, daß der Stator (39) auf seiner Oberfläche eine Anzahl in axialer Richtung (A) voneinander beabstandete steuerbare Elektromagnete (41) aufweist.

6. Walze (01; 34) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beschichtung (43) der Walze (01; 34) aus Kunststoff oder Chrom besteht.

7. Walze (01; 34) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beschichtung (43) der Walze (01; 34) aus Gummi besteht.

8. Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder als Formzylinder ausgebildet ist.

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9. WaI₁Ze (01; 34) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (36) innerhalb eines rotierenden Tragrohres (37) der Walze (34) angeordnet ist.

10. Walze (34) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Beschichtung (43) aufnehmende Tragrohr (37) a.n seiner Innenseite zumindest teilweise mit einer Mehrzahl von Magneten (38), versehen ist und eine Achse

(39) oder Zapfen der Walze (34) mit Elektromagneten (41) versehen ist.

11. Walze (34) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (43) direkt auf dem Tragrohr (37) aufgebracht ist.

12. Walze (34) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (43) mittels einer Hülse auf dem Tragrohr (37) befestigt ist.