EP1431034A2 - Vorrichtung zur Lageverstellung eines Drehkörpers mit Direktantrieb - Google Patents

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EP1431034A2
EP1431034A2 EP03026101A EP03026101A EP1431034A2 EP 1431034 A2 EP1431034 A2 EP 1431034A2 EP 03026101 A EP03026101 A EP 03026101A EP 03026101 A EP03026101 A EP 03026101A EP 1431034 A2 EP1431034 A2 EP 1431034A2
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EP
European Patent Office
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stator
drive
rotating body
axial
wall
Prior art date
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EP03026101A
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English (en)
French (fr)
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EP1431034A3 (de
EP1431034B1 (de
Inventor
Arndt Jentzsch
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Koenig and Bauer AG
Original Assignee
Koenig and Bauer AG
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Publication date
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Publication of EP1431034A3 publication Critical patent/EP1431034A3/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
    • B41F13/08—Cylinders
    • B41F13/10—Forme cylinders
    • B41F13/12—Registering devices
    • B41F13/14—Registering devices with means for displacing the cylinders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
    • B41F13/004—Electric or hydraulic features of drives
    • B41F13/0045—Electric driving devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41P—INDEXING SCHEME RELATING TO PRINTING, LINING MACHINES, TYPEWRITERS, AND TO STAMPS
    • B41P2213/00—Arrangements for actuating or driving printing presses; Auxiliary devices or processes
    • B41P2213/70—Driving devices associated with particular installations or situations
    • B41P2213/73—Driving devices for multicolour presses
    • B41P2213/734—Driving devices for multicolour presses each printing unit being driven by its own electric motor, i.e. electric shaft

Definitions

  • the invention relates to an arrangement of an electric motor for driving a rotating body mounted rotatably on a frame wall, the rotor of the electric motor being arranged rigidly and non-rotatably on the drive shaft of the rotating body for its direct drive, and the stator being supported on the frame wall, the arrangement above all in a printing press, in particular offset printing press, can be used.
  • the register-adjustable plate cylinders represent the relevant rotating bodies.
  • printing units of offset printing presses are driven by a main drive which distributes its drive power via a mechanical longitudinal shaft or a gear train to the individual units of the printing press and further to the individual cylinders, rollers and drums.
  • This mechanical longitudinal coupling connects the printing units to one another in such a way that their synchronous operation with one another is also ensured.
  • a complex mechanical system with a variety of different components such. B. gears, couplings, etc. necessary.
  • the inevitable synchronization errors due to the backlash, the elasticity of the drive wheel train due to the large inertial masses and the natural vibrations impair the register accuracy and thus the print quality.
  • Efforts are therefore known to replace this mechanical coupling between the individual printing units and within the printing units in whole or in part by individual drives on cylinders or decentralized drives on cylinder groups, printing units or printing unit groups and an electronic synchronization of the drives.
  • Such an arrangement in printing machines is known for example from DE 41 38 479 A1.
  • the rotor / rotating body and stator of the direct drive are in concentric eccentric guides stored, the common adjustment movements by a detachable, preferably mechanical connection are coupled together. Grip both for axial adjustment Eccentric guides on synchronized linear drives.
  • the one described there The drive arrangement has the disadvantage that two adjusting means are required for each rotor and stator and that the effort for the synchronization of the parallel adjustment movements is high.
  • EP 1 132 202 A1 It is also known from EP 1 132 202 A1 to use plate and rubber blanket cylinders mounted eccentrically in an offset printing press, the stator being fastened to the eccentric bearing ring of the driven cylinder shaft.
  • the axial register is adjusted here via a linear motor or a motor-driven spindle, which engages the cylinder shaft and shifts the rotor along the air gap relative to the stator.
  • the disadvantage of this is that the spindle acting on the cylinder shaft considerably increases the installation space required for the direct drive.
  • the axial actuating device is formed from a disk made of ferromagnetic material which is fixedly arranged on the cylinder drive shaft and on which a magnet coil system fixed to the frame acts.
  • the distance between the disk and the coil system and thus the axial position of the displaceably mounted cylinder is changed via the strength of the magnetic field generated.
  • the magnetic coil system can be arranged in a unit with the direct drive or separately or on both sides of the cylinder to be adjusted. There is no provision for radial adjustment. Axial adjustment by means of a magnetic field has a resistance-dependent effect, which makes stable positioning difficult.
  • the two last-mentioned embodiments for an axial register adjustment require the axial relative mobility of the rotor relative to the stator of a direct drive which is fixed to the frame, for which a particularly complex mounting of the rotor is necessary because of the small air gap between the rotor and stator.
  • the invention is therefore based on the object in a direct drive arrangement Maintaining the direct connection between the rotating body and the rotor of the electric motor the adjustment movements for the rotating body transversely and / or longitudinally to its axis of rotation without relative movements between the rotor and stator and reducing the drive stiffness with little effort to synchronize the positioning movements of the rotor and stator to enable.
  • the stator is axially positioned by a linear drive (axial register drive), the axial adjustment movements being transmitted from the stator to the rotor and the rotating body via roller bearings which are integrated in the motor and connect the rotor and stator.
  • the linear drive is either arranged on the stator or on the frame wall, an additional torque support absorbing the drive or braking torques, or the linear drive itself simultaneously acts as a torque support.
  • the constant air gap between the rotor and stator required for a stable operating behavior of the direct drive is advantageously maintained by the forced coupling via roller bearings and is not changed for the compensation of narrowly limited axial and radial adjustment movements of the rotor relative to the stator fixed to the frame.
  • a sheetfed offset printing press known per se, several printing units are arranged one behind the other.
  • inking unit rollers are arranged in each printing unit, a plate cylinder on which a printing plate is stretched, including a blanket cylinder on which a blanket transmitting the printed image is stretched and underneath a printing cylinder which guides the sheet to be printed.
  • All of these rotating bodies are synchronized via a centrally or decentrally driven drive wheel train.
  • Individual drives are preferably used on those rotating bodies that often have to implement additional or special movement sequences that are not carried out by the entire printing press.
  • z. B plate cylinder rotated into the desired plate changing position by means of separate individual drives.
  • the exemplary embodiment (FIG. 1) is based on a plate cylinder 1 with an individual drive that is permanently separated from the drive wheel train, the individual drive being designed as a direct drive, ie the rotor 15 of the electric motor is arranged directly and in a fixed manner on the drive shaft 2 of the plate cylinder 1.
  • the plate cylinder shaft 3 is extended beyond the bearing 17 in the frame wall 4 and carries a loose gear wheel 5, which is roller-mounted on the shaft 3 and which transmits the drive torque from the blanket cylinder to the inking unit to the driven inking unit rollers within the gear train to influence the independent rotation of the plate cylinder 1.
  • the drive shaft 2 of the plate cylinder 1 is rotatably mounted in the wall 4 in a ball bearing 17.
  • the ball bearing 17 is directly encompassed by an eccentric bush 6, which is mounted in the printing unit wall 4. If the eccentric bushing 6 is rotated, the axis of rotation of the drive shaft 2 moves in an eccentric orbit.
  • eccentric bushes - bearings on both sides of the plate cylinder 1 the diagonal register can be adjusted.
  • the plate cylinder 1 is mounted in the longitudinal direction in a known manner by means of bearings 17 in the frame walls 4.
  • an axial register drive 7 with a holder 19 is fixedly arranged directly on the stator 13.
  • the axial register drive 7 can be, for example, a servo motor 8 with a spur gear reduction gear 9, which drives a traction spindle 10 which engages in the eccentric bush 6 on the drive side (FIG. 2).
  • the tension spindle 10 is guided in bearings 20 in an outer ring comprising the stator 13 or in a lever fastened to the stator 13.
  • stator 13 and rotor 15 of the plate cylinder direct drive are connected concentrically to one another by means of high-quality roller bearings 14, in particular axial bearings (FIG. 1).
  • the torsion-resistant arrangement of the stator 13 for receiving the drive and braking torque is achieved by at least one torque support 16 arranged on the circumference of the stator 13, which is formed by a bolt which is mounted axially parallel in the eccentric bushing 6 and without play in a bore in the The outer ring of the stator housing engages.
  • the bolt can be guided in the bore with sliding or rolling bearings (18).
  • the overturning moment generated by the axial register motor 8 in the drive shaft 2 of the plate cylinder 1 is optimally reduced if the plate cylinder 1 rotates during the axial actuating movement and thus the axial movement of the cylinder shaft 2, 3 takes place in the bearings 17 with minimal friction.
  • the pulling spindle 10 engaging in the threaded bore 12 can be countered by an additional lock nut 11 without play.
  • the direct drive in the axial register adjustment according to the invention does not have a frame-fixed connection of the stator 13 to the wall 4 like known drive variants, it must be fixed so stiffly in its rotational angle position relative to the eccentric bush 6 in spite of its axial mobility that no circumferential register deviations occur.
  • the already mentioned at least one torque support 16 is used, which prevents the stator 13 from rotating relative to the eccentric bushing 6 by guiding the stator 13 on an axially parallel bolt fastened in the eccentric bushing 6.
  • the traction spindle 10 itself can also be designed as a torque support with appropriate play-free mounting 20 and dimensioning.
  • the axial register drive 7 is not arranged on the stator 13, but on the wall 4 outside the eccentric bushing 6 (FIG. 3).
  • the tension spindle 10 is in this case guided in the wall 4 in play-free bearings 20, the dimensions and spacing of which must take into account the additional function of the tension spindle 10 as a torque support.
  • the axial register motor 8 is mounted on the wall 4 outside the eccentric bushing 6 with the aid of a bracket 19 and drives the feed screw 10 via the reduction gear 9.
  • the reduction gear 9 consists of a spur gear on the motor shaft and on the tension spindle 10, which mesh with one another.
  • the tension spindle 10 engages in a slide piece 21 with a corresponding internal thread, which is guided without play in an elongated hole guide 22 in the outer ring of the stator 13 or in a lever fixedly attached to the stator 13.
  • the axial register motor 8 is now activated in a manner analogous to the first exemplary embodiment, which sets the traction spindle 10 in rotation in the intended direction via the reduction gear 9.
  • the spindle rotation is converted into an axially parallel linear movement, the slider 21 transmitting the linear adjustment movement to the stator 13 and, via the motor-integrated bearings 14, to the rotor-plate cylinder assembly 13, 15.
  • the slot guide 22 serves to compensate for the radial adjustment of the drive shaft 2 of the plate cylinder 1 (diagonal register). Since the axial register drive 7 is fixedly arranged on the frame wall 4 and, in contrast to the first exemplary embodiment, not the stator 13 and the axial register drive 7 are adjusted together with the eccentric bush 6, but only the stator 13, a radial relative movement occurs between the stator 13 and the axial register drive 7 when the Eccentric bush 6 on. The resulting change in distance between the stator 13 and the spindle 10 is compensated for with the slot guide 22 of the slider 21.
  • the rotary movement of the stator 13 caused by the eccentric rotation must be known Means captured by the machine control and compensated by the direct drive 13.15 to a deviation of the rotational angle position of the rotor 15 from its target position and thereby prevent the print image from shifting on the printing substrate.
  • the eccentric bushing 6 is omitted and the tension spindle 10 engages in a threaded bore 12 in the wall 4 when the axial register drive 7 is arranged on the stator 13 of the direct drive.
  • the axial register drive 7 is arranged on the wall 4, the guidance of the tension spindle 10 on the stator 13 is simplified because of the lack of the radial relative movement between the direct drive and the wall 4 to form a threaded bore.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines Elektromotors zum Antrieb eines an einer Gestellwandung drehbeweglich gelagerten Drehkörpers. Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Direktantriebsanordnung unter Beibehaltung der Direktverbindung zwischen dem Drehkörper und dem Rotor des Elektromotors die Verstellbewegungen für den Drehkörper quer und/ oder längs zu seiner Drehachse ohne die Antriebssteifigkeit vermindernde Relativbewegungen zwischen Rotor und Stator und mit einem geringen Aufwand zur Synchronisierung der Stellbewegungen von Rotor und Stator zu ermöglichen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Stator (13) und der Rotor (15) des Direktantriebes durch Wälzlager (14) drehbeweglich und axial spielfrei miteinander verbunden sind und der Stator (13) der Wandung (4) über einen Axialregisterantrieb (7) und über eine durch den Axialregisterantrieb (7) angetriebene Zugspindel (10) zugeordnet ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines Elektromotors zum Antrieb eines an einer Gestellwandung drehbeweglich gelagerten Drehkörpers, wobei der Rotor des Elektromotors auf der Antriebswelle des Drehkörpers zu dessen Direktantrieb steif und drehfest angeordnet ist, und der Stator an der Gestellwandung abgestützt ist, wobei die Anordnung vor allem in einer Druckmaschine, insbesondere Offsetdruckmaschine, anwendbar ist. Darin stellen die registerverstellbaren Plattenzylinder die relevanten Drehkörper dar.
Bekanntlich werden Druckwerke von Offsetdruckmaschinen von einem Hauptantrieb angetrieben, der seine Antriebsleistung über eine mechanische Längswelle oder einen Getriebezug auf die Einzelaggregate der Druckmaschine und weiter auf die einzelnen Zylinder, Walzen und Trommeln verteilt. Die Druckwerke sind durch diese mechanische Längskopplung derart miteinander verbunden, dass auch deren Synchronlauf zueinander sichergestellt ist. Zur praktischen Realisierung ist ein komplexes mechanisches System mit einer Vielzahl unterschiedlicher Komponenten wie z. B. Getriebe, Kupplungen usw. notwendig. Die dabei unvermeidbaren Synchronitätsfehler aufgrund des Zahnspieles, der durch die großen Trägheitsmassen bedingten Elastizität des Antriebsräderzuges und der Eigenschwingungen beeinträchtigen die Registergenauigkeit und damit die Druckbildgüte.
Deshalb sind Bestrebungen bekannt, diese mechanische Kopplung zwischen den einzelnen Druckwerken und innerhalb der Druckwerke ganz oder teilweise durch Einzelantriebe an Zylindern bzw. dezentrale Antriebe an Zylindergruppen, Druckwerken oder Druckwerksgruppen und eine elektronische Synchronisierung der Antriebe zu ersetzen.
Um aber ohne mechanische Synchronisation den Gleichlauf der Druckwerke bzw. der Drehkörper innerhalb der Druckwerke untereinander sicher zu stellen, müssen die einzelnen Antriebe innerhalb eines gemeinsamen Regelungssystems koordiniert sein. Das betrifft nicht nur die Drehwinkelstellung der Zylinder, Walzen und Trommeln, sondern auch deren axiale und/oder radiale Positionen. Bei direkt angetriebenen Drehkörpern werden deshalb Lösungen für die gleichzeitige Lagejustierung der Drehkörper und der an ihnen angeordneten Direktantriebe benötigt, ohne dabei den Hauptvorteil der Direktantriebe ― ihre Steifigkeit ―zu beeinträchtigen. Aufgrund der starren Anbindung des Rotors an den Drehkörper bei Direktantrieben betreffen derartige Lösungen insbesondere das Problem der Statorpositionierung synchron zur Rotor- Drehkörperverbund-Verstellung.
Eine derartige Anordnung in Druckmaschinen ist beispielsweise aus der DE 41 38 479 A1 bekannt. Rotor/Drehkörper und Stator des Direktantriebes sind in konzentrischen Exzenterführungen gelagert, deren gemeinsame Verstellbewegungen durch eine lösbare, vorzugsweise mechanische Verbindung miteinander gekoppelt sind. Zur axialen Verstellung greifen an beiden Exzenterführungen miteinander synchronisierte Linearantriebe an. Die dort beschriebene Antriebsanordnung hat den Nachteil, dass jeweils zwei Stellmittel für Rotor und Stator benötigt werden und dass der Aufwand für die Synchronisierung der parallelen Verstellbewegungen hoch ist.
Ferner ist aus der EP 1 132 202 A1 bekannt, bei einer Offsetdruckmaschine exzentrisch gelagerte Platten- und Gummituchzylinder zu verwenden, wobei der Stator an dem exzentrischen Lagerring der angetriebenen Zylinderwelle befestigt ist. Die Axialregisterverstellung erfolgt hier über einen Linearmotor oder eine motorisch angetriebene Spindel, die an der Zylinderwelle angreift und den Rotor längs des Luftspaltes relativ zum Stator verschiebt.
Nachteilig ist daran, dass die auf die Zylinderwelle wirkende Spindel den für den Direktantrieb benötigten Bauraum erheblich vergrößert.
In der DE 199 03 847 A1 wird die axiale Stelleinrichtung aus einer auf der Zylinderantriebswelle fest angeordneten Scheibe aus ferromagnetischem Material, auf die ein gestellfestes Magnetspulensystem wirkt, gebildet. Über die Stärke des erzeugten Magnetfeldes wird der Abstand zwischen Scheibe und Spulensystem und damit die axiale Position des verschiebbar gelagerten Zylinders verändert. Das Magnetspulensystem kann dabei sowohl in einer Baueinheit mit dem Direktantrieb als auch separat oder an beiden Seiten des zu verstellenden Zylinders angeordnet sein. Eine radiale Verstellmöglichkeit ist nicht vorgesehen.
Die Axialverstellung mittels Magnetfeld weist eine widerstandskraftabhängige Wirkung auf, die eine stabile Positionierung erschwert.
Die beiden letztgenannten Ausführungsformen für eine Axialregisterverstellung erfordern die axiale Relativbeweglichkeit des Rotors gegenüber dem gestellfest angeordneten Stator eines Direktantriebes, wofür wegen des geringen Luftspaltes zwischen Rotor und Stator eine besonders aufwendige Lagerung des Rotors notwendig ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einer Direktantriebsanordnung unter Beibehaltung der Direktverbindung zwischen dem Drehkörper und dem Rotor des Elektromotors die Verstellbewegungen für den Drehkörper quer und/ oder längs zu seiner Drehachse ohne die Antriebssteifigkeit vermindernde Relativbewegungen zwischen Rotor und Stator und mit einem geringen Aufwand zur Synchronisierung der Stellbewegungen von Rotor und Stator zu ermöglichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Anordnung vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung eines Elektromotors zum Direktantrieb eines Drehkörpers wird der Stator von einem Linearantrieb (Axialregisterantrieb) axial positioniert, wobei die axialen Verstellbewegungen vom Stator über motorintegrierte, Rotor und Stator verbindende Wälzlager auf den Rotor und den Drehkörper übertragen werden. Der Linearantrieb ist entweder am Stator oder an der Gestellwandung angeordnet, wobei eine zusätzliche Drehmomentenstütze die Antriebs- oder Bremsmomente aufnimmt oder der Linearantrieb selbst wirkt gleichzeitig als Drehmomentenstütze. Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht eine sehr kompakte Bauweise und eine weitgehend spielfreie Positionierung des Drehkörpers. Der für ein stabiles Betriebsverhalten des Direktantriebes erforderliche konstante Luftspalt zwischen Rotor und Stator bleibt durch die Zwangskopplung über Wälzlager in vorteilhafter Weise erhalten und wird nicht für die Kompensation eng begrenzter axialer und radialer Verstellbewegungen des Rotors gegenüber dem gestellfesten Stator verändert.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles und anhand der Zeichnungen. Diese zeigen mit jeweils schematischer Darstellung in
Fig. 1
einen axialen Längsschnitt des Direktantriebes mit dem Axialregisterantrieb am Stator des Direktantriebes und den Exzenterlagern eines Plattenzylinders ,
Fig. 2
eine Detailansicht A der Axialregisterverstelleinrichtung aus Fig. 1
Fig. 3
einen axialen Längsschnitt der Anordnung aus Fig. 1 mit dem an der Gestellwandung angeordneten Axialregisterantrieb.
In einer an sich bekannten Bogenoffsetdruckmaschine sind mehrere Druckwerke hintereinander angeordnet. In Richtung des Farbflusses sind in jedem Druckwerk Farbwerkswalzen, ein Plattenzylinder, auf den eine Druckplatte gespannt ist, darunter ein Gummituchzylinder, auf den ein das Druckbild übertragendes Gummituch gespannt ist und darunter ein Druckzylinder, der den zu bedruckenden Bogen führt, angeordnet. Alle diese Drehkörper werden über einen zentral oder dezentral angetriebenen Antriebsräderzug synchronisiert. Einzelantriebe werden bevorzugt an denjenigen Drehkörpern eingesetzt, die häufig zusätzliche bzw. spezielle Bewegungsabläufe, die nicht von der gesamten Druckmaschine ausgeführt werden, realisieren müssen. Zur Ausführung bestimmter Positionierungsbewegungen, z.B. für den Druckplattenwechsel, werden z. B. Plattenzylinder mittels separater Einzelantriebe in die gewünschte Plattenwechselposition gedreht. Dazu müssen die Plattenzylinder über Kupplungen oder permanent aus dem Zahnräderzug ausgegliedert werden.
Das Ausführungsbeispiel (Fig. 1) geht von einem permanent aus dem Antriebsräderzug ausgegliederten Plattenzylinder 1 mit Einzelantrieb aus, wobei der Einzelantrieb als Direktantrieb ausgebildet ist, d.h. der Rotor 15 des Elektromotors ist unmittelbar und ortsfest auf der Antriebswelle 2 des Plattenzylinders 1 angeordnet.
Auf der der Antriebsseite gegenüberliegenden Seite ist die Plattenzylinderwelle 3 über das Lager 17 in der Gestellwandung 4 hinaus verlängert und trägt ein loses, auf der Welle 3 wälzgelagertes Zahnrad 5, das innerhalb des Zahnräderzuges den Antriebsdrehmoment vom Gummituchzylinder zum Farbwerk auf die angetriebenen Farbwerkswalzen überträgt, ohne die davon unabhängige Drehbewegung des Plattenzylinders 1 zu beeinflussen.
Der in der Druckwerkswandung 4 gelagerte Plattenzylinder 1 ist mit den bekannten 3 Freiheitsgraden zur Lagekorrektur des Druckbildes versehen: Drehwinkelposition, radiale und axiale Lage.
Die Lage des Druckbildes in Laufrichtung des Bogens ("Umfangsregister") wird über die Drehwinkelposition des Plattenzylinders 1 beeinflusst, die mit einem Direktantrieb 13,15 aufgrund des (nicht dargestellten) motorintegrierten hochauflösenden Drehwinkelgebers und der Steifigkeit der Direktantriebe von der (nicht dargestellten) Antriebsregelung mit der erforderlichen hohen Genauigkeit verändert werden kann.
Um die Lage des Druckbildes um eine Achse senkrecht zur Zylinderachse drehen zu können (Verstellen des Diagonalregisters), wird der Plattenzylinder 1 jeweils an seinen Enden radial ausgelenkt.
Die Antriebswelle 2 des Plattenzylinders 1 ist dazu in der Wandung 4 in einem Kugellager 17 drehbar gelagert. Das Kugellager 17 ist unmittelbar von einer Exzenterbuchse 6 umfasst, welche in der Druckwerkswandung 4 gelagert ist. Wird die Exzenterbuchse 6 rotiert, bewegt sich die Drehachse der Antriebswelle 2 in einer exzentrischen Umlaufbahn. Mit Exzenterbuchsen - Lagern auf beiden Seiten des Plattenzylinders 1 lässt sich somit die Diagonalregister-Verstellung bewirken.
Um die Lage des Druckbildes quer zur Laufrichtung des Bedruckstoffes beeinflussen zu können (Verstellung des Seitenregisters), ist der Plattenzylinder 1 in Längsrichtung verschiebbar in bekannter Weise mittels Lager 17 in den Gestellwandungen 4 gelagert.
Im Gegensatz zu bekannten Axialregisterverstellungen in Verbindung mit Direktantrieben wird gemäß der Erfindung nicht der Rotor 15 axial verschoben und der Stator 13 nachgeführt, sondern die Verstellbewegung wird am Stator 13 initiiert. Erfindungsgemäß ist dazu in einer ersten Variante ein Axialregisterantrieb 7 mit einer Halterung 19 direkt am Stator 13 fest angeordnet. Der Axialregisterantrieb 7 kann beispielsweise ein Servomotor 8 mit Stirnraduntersetzungsgetriebe 9 sein, welches eine Zugspindel 10 antreibt, die in die Exzenterbuchse 6 auf der Antriebsseite eingreift (Fig. 2). Die Zugspindel 10 ist in einem den Stator 13 umfassenden Außenring oder in einem am Stator 13 befestigten Hebel in Lagern 20 geführt.
Zur Übertragung der Axialbewegung des Stators 13 auf den Plattenzylinder 1 sind Stator 13 und Rotor 15 des Plattenzylinderdirektantriebes mittels Wälzlager hoher Güte 14, insbesondere Axiallager, konzentrisch miteinander verbunden (Fig.1). Die verdrehfeste Anordnung des Stators 13 zur Aufnahme des Antriebs- und Bremsmomentes wird durch mindestens eine am Umfang des Stators 13 angeordnete Drehmomentenstütze 16 erreicht, die durch einen Bolzen gebildet ist, der achsparallel fest in der Exzenterbuchse 6 gelagert ist und spielfrei in eine Bohrung in den Außenring des Statorgehäuses eingreift. Der Bolzen kann dabei gleit- oder wälzgelagert in der Bohrung geführt sein (18).
Bei einer erforderlichen Seitenregisterverstellung wird der Axialregistermotor 8 von der (nicht dargestellten) Maschinensteuerung aktiviert. Dieser Servomotor 8 versetzt über das optionale Untersetzungsgetriebe 9 die Zugspindel 10 in Rotation, die an ihrem anderen Ende in eine Gewindebohrung 12 in der Exzenterbuchse 6 auf der Antriebsseite eingreift und so den Stator 13 von der Exzenterbuchse 6 weg- oder zu ihr hinbewegt (Fig.2). Über die motorintegrierten Axiallager 14, die den Stator 13 axial und radial gegenüber dem Rotor 15 fixieren, wird die Verstellbewegung des Stators 13 auf den Rotor 15 und damit direkt auf die Antriebswelle 2 des Plattenzylinders 1 übertragen. Der durch den Axialregistermotor 8 erzeugte Kippmoment in der Antriebswelle 2 des Plattenzylinders 1 wird optimal abgebaut, wenn der Plattenzylinder 1 während der axialen Stellbewegung rotiert und so die Axialbewegung der Zylinderwelle 2,3 in den Lagern 17 mit minimaler Reibung erfolgt.
Um die Spielfreiheit der erfindungsgemäßen Anordnung zur Axialregisterkorrektur auf Dauer zu gewährleisten, kann die in der Gewindebohrung 12 eingreifende Zugspindel 10 durch eine zusätzliche Kontermutter 11 spielfrei gekontert sein.
Da der Direktantrieb bei der erfindungsgemäßen Axialregisterverstellung nicht wie bekannte Antriebsvarianten über eine gestellfeste Verbindung des Stators 13 mit der Wandung 4 verfügt, muss er trotz seiner axialen Beweglichkeit in seiner Drehwinkelposition gegenüber der Exzenterbuchse 6 so steif fixiert werden, dass keinerlei Umfangsregisterabweichungen auftreten. Dazu dient die bereits genannte mindestens eine Drehmomentenstütze 16, die das Verdrehen des Stators 13 gegenüber der Exzenterbuchse 6 verhindert, indem der Stator 13 auf einem achsparallelen, in der Exzenterbuchse 6 befestigten Bolzen geführt wird.
Aber auch die Zugspindel 10 selbst kann bei entsprechender spielfreier Lagerung 20 und Dimensionierung als Drehmomentenstütze ausgebildet sein. Diese Variante ist insbesondere dann realisierbar, wenn der Axialregisterantrieb 7 nicht am Stator 13 angeordnet ist, sondern an der Wandung 4 außerhalb der Exzenterbuchse 6 (Fig.3). Die Zugspindel 10 ist hierbei gestellfest in spielfreien Lagern 20 in der Wandung 4 geführt, wobei durch deren Dimensionierung und Abstand der zusätzlichen Funktion der Zugspindel 10 als Drehmomentenstütze Rechnung getragen werden muss. Der Axialregistermotor 8 ist mit Hilfe einer Halterung 19 gestellfest an der Wandung 4 außerhalb der Exzenterbuchse 6 gelagert und treibt die Zugspindel 10 über das Untersetzungsgetriebe 9 an. Im einfachsten (dargestellten) Fall besteht das Untersetzungsgetriebe 9 aus jeweils einem Stirnrad auf der Motorwelle und auf der Zugspindel 10, die miteinander kämmen. An ihrem losen Ende greift die Zugspindel 10 in ein Gleitstück 21 mit entsprechendem Innengewinde ein, das in einer Langlochführung 22 im Außenring des Stators 13 oder in einem am Stator 13 fest angebrachten Hebel spielfrei geführt ist.
Bei einer Axialregisterverstellung wird nun in zum ersten Ausführungsbeispiel analoger Weise der Axialregistermotor 8 aktiviert, der die Zugspindel 10 über das Untersetzungsgetriebe 9 in der vorgesehenen Richtung in Rotation versetzt. Am Gleitstück 21 wird die Spindelrotation in eine achsparallele Linearbewegung umgesetzt, wobei das Gleitstück 21 die lineare Verstellbewegung auf den Stator 13 und über die motorintegrierten Lager 14 auf den Rotor-Plattenzylinder-Verbund 13,15 überträgt.
Die Langlochführung 22 dient dem Ausgleich der radialen Verstellung der Antriebswelle 2 des Plattenzylinders 1 (Diagonalregister). Da der Axialregisterantrieb 7 an der Gestellwandung 4 fest angeordnet ist und im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel nicht Stator 13 und Axialregisterantrieb 7 gemeinsam mit der Exzenterbuchse 6 verstellt werden, sondern nur der Stator 13, tritt eine radiale Relativbewegung zwischen Stator 13 und Axialregisterantrieb 7 beim Rotieren der Exzenterbuchse 6 auf. Die dadurch bedingte Abstandsänderung zwischen Stator 13 und Zugspindel 10 wird mit der Langlochführung 22 des Gleitstückes 21 ausgeglichen.
Die durch die Exzenterdrehung verursachte Drehbewegung des Stators 13 muss mit Hilfe bekannter Mittel durch die Maschinensteuerung erfasst und durch den Direktantrieb 13,15 kompensiert werden, um eine Abweichung der Drehwinkelposition des Rotors 15 von seiner Solllage und dadurch bedingte Verschiebung des Druckbildes auf dem Bedruckstoff zu verhindern.
In den Fällen, in denen eine radiale Verstellmöglichkeit des angetriebenen Drehkörpers 1 nicht erforderlich ist, entfällt die Exzenterbuchse 6 und die Zugspindel 10 greift bei Anordnung des Axialregisterantriebes 7 am Stator 13 des Direktantriebes in eine Gewindebohrung 12 in der Wandung 4 ein.
Bei Anordnung des Axialregisterantriebes 7 an der Wandung 4 vereinfacht sich die Führung der Zugspindel 10 am Stator 13 wegen des Fehlens der radialen Relativbewegung zwischen Direktantrieb und Wandung 4 zu einer Gewindebohrung.
Bezugszeichenliste
1
Drehkörper, Plattenzylinder
2
Antriebswelle des Plattenzylinders
3
Plattenzylinderwelle
4
Gestellwandung
5
Zahnrad für Farbwerksantrieb
6
Exzenterbuchse
7
Axialregisterantrieb
8
Axialregistermotor, Servomotor
9
Zwischengetriebe, Untersetzungsgetriebe
10
Zugspindel
11
Kontermutter
12
Gewindebohrung
13
Stator
14
Wälzlager, Axiallager
15
Rotor
16
Drehmomentenstütze
17
Lager für Antriebswelle
18
Lager für Drehmomentenstütze
19
Halterung für Axialregistermotor
20
Lager für Zugspindel
21
Gleitstück
22
Langlochführung

Claims (11)

  1. Vorrichtung zur Lageverstellung eines Drehkörpers mit Direktantrieb an einer Rotationsdruckmaschine, wobei
    der Drehkörper (1) axial verstellbar in einer Wandung (4) drehgelagert ist,
    der Direktantrieb aus einem Elektromotor mit einem Rotor (15), der mit dem Drehkörper (1) steif und unmittelbar verbunden ist und mit einem zum Rotor (15) konzentrischen, drehfest abgestützten Stator (13) gebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Stator (13) und der Rotor (15) des Direktantriebes durch Wälzlager (14) drehbeweglich und axial spielfrei miteinander verbunden sind,
    der Stator (13) der Wandung (4) über einen Axialregisterantrieb (7) und über eine durch den Axialregisterantrieb (7) angetriebene Zugspindel (10) zugeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei
    der Drehkörper (1) eine zentrische Antriebswelle (2) aufweist, die in einer in der Wandung (4) drehgelagerten Exzenterbuchse (6) gelagert und über die Exzenterbuchse (6) radial verstellbar ist und
    der Stator (13) des Direktantriebes der Exzenterbuchse (6) über den Axialregisterantrieb (7) und die Zugspindel (10) zugeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei
    der Axialregisterantrieb (7) als am Stator (13) fest angeordneter Servomotor (8) ausgestaltet ist, der über ein Zwischengetriebe (9) die zur Längsachse des Drehkörpers (1) parallele Zugspindel (10) antreibt, die an der Peripherie des Stators (13) drehbeweglich gelagert ist und mit einer Gewindebohrung (12) in der Wandung (4) zusammenwirkt und
    der Stator (13) sich mit mindestens einer Drehmomentenstütze (16) drehfest und axial beweglich an der Wandung (4) abstützt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei
    der Axialregisterantrieb (7) als am Stator (13) fest angeordneter Servomotor (8) ausgestaltet ist, der über ein Zwischengetriebe (9) die zur Längsachse des Drehkörpers (1) parallele Zugspindel (10) antreibt, die an der Peripherie des Stators (13) drehbeweglich gelagert ist und mit einer Gewindebohrung (12) in der Exzenterbuchse (6) zusammenwirkt und
    der Stator (13) sich mit mindestens einer Drehmomentenstütze (16) drehfest und axial beweglich an der Exzenterbuchse (6) abstützt.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentenstütze (16) ein ortsfest an der Antriebsseite der Wandung (4) angeordneter, zur Achse des Drehkörpers (1) paralleler Bolzen ist, der mit einem Lager (18) an der Peripherie des Stators (13) zusammenwirkt.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentenstütze (16) ein ortsfest an der Antriebsseite der Exenterbuchse (6) angeordneter, zur Achse des Drehkörpers (1) paralleler Bolzen ist, der mit einem Lager (18) an der Peripherie des Stators (13) zusammenwirkt.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei
    der Axialregisterantrieb (7) als an der Gestellwandung (4) fest angeordneter Servomotor (8) ausgestaltet ist, der über ein Zwischengetriebe (9) die zur Längsachse des Drehkörpers (1) parallele Zugspindel (10) antreibt, die in der Wandung (4) drehbeweglich gelagert ist und in einer Gewindebohrung an der Peripherie des Stators (13) axial spielfrei geführt ist, zusammenwirkt.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei
    der Axialregisterantrieb (7) als an der Gestellwandung (4) fest angeordneter Servomotor (8) ausgestaltet ist, der über ein Zwischengetriebe (9) die zur Längsachse des Drehkörpers (1) parallele Zugspindel (10) antreibt, die in der Exenterbuchse (6) drehbeweglich gelagert ist und mit einem Gleitstück (21), das in einer die radiale Verstellung des Drehkörpers (1) kompensierenden Langlochführung (22) an der Peripherie des Stators (13) axial spielfrei geführt ist, zusammenwirkt.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugspindel (10) gleichzeitig als Drehmomentenstütze ausgebildet ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 3, 4, 7 oder 8, wobei das Zwischengetriebe (9) ein Stirnraduntersetzungsgetriebe ist.
  11. Rotationsdruckmaschine mit mindestens einer Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere der Axialregistermotoren (8) im Rahmen einer Steuerungskette oder eines Regelkreises für die Axialregisterverstellung als Stellglied für die Axialverstellung eines oder mehrerer Druckbild oder Bedruckstoff führender Drehkörper (1) mit Direktantrieb ausgebildet ist.
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