EP1852256A1 - Flexodruckmaschine - Google Patents

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EP1852256A1
EP1852256A1 EP07008720A EP07008720A EP1852256A1 EP 1852256 A1 EP1852256 A1 EP 1852256A1 EP 07008720 A EP07008720 A EP 07008720A EP 07008720 A EP07008720 A EP 07008720A EP 1852256 A1 EP1852256 A1 EP 1852256A1
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EP
European Patent Office
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cylinder
format
flexographic printing
color
printing machine
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EP07008720A
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English (en)
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EP1852256B1 (de
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Günter Schmid
Silvio Zamzow
Bruno Senger
Miguel Angel Jimenez
Andreas Kraus
Peter Siebker
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Schaeffler Industrial Drives AG and Co KG
IHO Holding GmbH and Co KG
Original Assignee
INA Drives and Mechatronics GmbH and Co KG
Schaeffler KG
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Publication date
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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
    • B41F13/24—Cylinder-tripping devices; Cylinder-impression adjustments
    • B41F13/26—Arrangement of cylinder bearings
    • B41F13/30—Bearings mounted on sliding supports
    • 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
    • B41F13/24—Cylinder-tripping devices; Cylinder-impression adjustments
    • B41F13/34—Cylinder lifting or adjusting devices
    • B41F13/38—Cylinder lifting or adjusting devices electrically or magnetically operated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F5/00—Rotary letterpress machines
    • B41F5/24—Rotary letterpress machines for flexographic printing

Definitions

  • the invention relates to a flexographic printing press with a central impression cylinder and surrounding format and color cylinders. Furthermore, the invention relates to a method for operating a flexographic printing machine.
  • a flexographic printing machine is for example from the DE 102 09 536 A1 known.
  • This printing machine has on both sides of a vertical, extending through the axis of a counter-pressure cylinder center plane brackets on which various roller bearing blocks are arranged displaceably.
  • the displaceability of the roller bearing blocks fulfills the purpose of being able to exchange color cylinders or format cylinders, also referred to as printing cylinders, as needed, for example after changing a print job.
  • the displacement of the individual roller bearing blocks takes place by means of different spindles and timing belt drives.
  • the invention has for its object to provide a flexographic printing machine, which allows a simple design a fast, accurate and mutually independent adjustment of a format cylinder and a color cylinder. Furthermore, the object is to improve the performance of a flexographic printing machine.
  • the flexographic printing machine has, in a manner known per se, a central counter-pressure cylinder and a plurality of pairs each consisting of a format cylinder and a color cylinder.
  • the format cylinders abut on the impression cylinder and in turn are contacted by a respective color cylinder.
  • Moving devices are provided for changing the distances of the axes of rotation of the format cylinders and color cylinders from the axis of rotation of the impression cylinder.
  • Each traversing device enables independent adjustment of a format cylinder and a color cylinder.
  • the shuttle has a single, relative to the axis of the impression cylinder stationary, non-rotatable spindle, which serves to guide two independently movable carriage.
  • a spindle nut is mounted, which is directly driven by an electric motor.
  • the rotor of the electric motor is rigidly connected to the spindle nut, for example by a clamping or screw connection.
  • the motor is a torque motor.
  • the rotor of the motor is not rotatably supported by means of a separate Rotativlagers, but exclusively via a rotary bearing of the spindle nut, preferably a double-row angular contact ball bearings.
  • a rotary bearing of the spindle nut preferably a double-row angular contact ball bearings.
  • the traversing device has a length measuring device which can be designed as an incremental or absolute measuring system. Instead of a direct position determination of the carriage and an indirect position determination via a measurement of the angular position of the spindle nut-rotor unit is possible.
  • the traversing device with directly driven spindle nut has the particular advantage that compared to traversing systems which work with mechanical transmission means, such as toothed belts, high accelerations and traveling speeds as well as very short reaction times can be realized.
  • This makes it possible to use the shuttle not only when replacing cylinders, but also for active vibration damping.
  • vibrations of the impression cylinder are detected by means of a sensor and forwarded the corresponding signals to a control device which controls the traversing device, the one on the spindle nut counteracts the torque acting on the linear drive of the format and / or color cylinder of the oscillation of the impression cylinder.
  • FIG. 1 shows roughly simplified functional elements of a flexographic printing machine 1.
  • a central impression cylinder 2 acts together with format cylinders 3 and color cylinders 4.
  • An unillustrated to be printed fabric is applied to the surface of the impression cylinder 2 at.
  • the format cylinder 3 which presses the material web against the impression cylinder 2 have the printing pattern on the surface.
  • the printing ink is transferred from the color cylinders 4 to the format cylinder 3.
  • Both the format cylinder 3 and the color cylinder 4 can be replaced if necessary.
  • a shuttle 5 per pair of cylinders 3, 4 is present.
  • the traversing device 5 has a fixed, for example by means of a clamp 6, arranged in a frame 7 spindle 8. This spindle 8, together with a likewise fixed to the frame 7 linear guide 9 of the guide of two carriages 10, 11, which form bearing blocks of the format cylinder 3 and the color cylinder 4.
  • the format cylinder 3 is, as is apparent from Figure 2, as well as the color cylinder color cylinder 4 with roller bearings 12, for example, needle bearings, mounted in the carriage 10, 11.
  • a length measuring device 13 with a measuring head 14 and a linear scale 15 is provided.
  • the drive of the carriage 10, 11 by means of a principle, for example, from the DE 102 10 071 A1 known torque motor 16, as shown in detail in Figure 3.
  • the permanent magnet excited torque motor 16 has a rigidly connected to the carriage 10, 11 energized primary part 17 and a rotatable secondary part 18 which is fixedly connected by means of a screw 19 with a spindle 8 cooperating with the spindle nut 20.
  • the spindle nut 20 is rotatably supported relative to the stator 17 of the torque motor 16 by means of a double-row angular contact ball bearing 21.
  • the rotor 18 of the torque motor 16 does not have its own Rotativlager.
  • the electric direct drive of the spindle nut 20 by the torque motor 16 makes it possible to change the forces acting between the cylinders 2, 3, 4, in particular between the format cylinder 3 and the impression cylinder 2, very accurately and quickly.
  • This property can be used to actively suppress vibrations of the impression cylinder 2.
  • vibrations of the impression cylinder 2 are measured with a vibration sensor 22, which passes corresponding signals to a control device 23.
  • the control device 23 is used to control the torque motor 16, whereby forces are generated, the counteracting in the oscillation of the impression cylinder 2 Mode act on the format cylinder 3 and / or the color cylinder 4. In this way, a closed loop for active vibration damping is realized.

Abstract

Eine Flexodruckmaschine (1) weist einen Gegendruckzylinder (2) sowie mehrere um diesen angeordnete Paare aus jeweils einem Formatzylinder (3) und einem Farbzylinder (4) auf, wobei der Formatzylinder (3) zur Kontaktierung einerseits des Gegendruckzylinders (2) und andererseits des Farbzylinders (4) vorgesehen ist, und wobei die Positionen der Achsen (A3, A4) von Formatzylinder (3) und Farbzylinder (4) relativ zur Achse (A2) des Gegendruckzylinders (2) mittels einer Verfahreinrichtung (5) veränderbar sind. Die Verfahreinrichtung (5) eine relativ zur Achse (A2) des Gegendruckzylinders (2) ortsfeste Spindel (8), auf welcher mittels jeweils einer antreibbaren Spindelmutter (20) zwei unabhängig voneinander verfahrbare Schlitten (10, 11) geführt sind, welche zur Lagerung des Farbzylinders (4) bzw. des Formatzylinders (3) vorgesehen sind, wobei ein Rotor (18) eines dem Direktantrieb der Spindelmutter (20) dienenden Motors (16) starr mit der Spindelmutter (20) verbunden ist.

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Flexodruckmaschine mit einem zentralen Gegendruckzylinder sowie diesen umgebenden Format- und Farbzylindern. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Flexodruckmaschine.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Eine Flexodruckmaschine ist beispielsweise aus der DE 102 09 536 A1 bekannt. Diese Druckmaschine weist beiderseits einer vertikalen, durch die Achse eines Gegendruckzylinders verlaufenden Mittelebene Konsolen auf, auf denen verschiedene Walzenlagerböcke verschieblich angeordnet sind. Die Verschiebbarkeit der Walzenlagerböcke erfüllt den Zweck, Farbzylinder oder Formatzylinder, auch als Druckzylinder bezeichnet, bei Bedarf, beispielsweise nach dem Wechsel eines Druckauftrags, austauschen zu können. Die Verschiebung der einzelnen Walzenlagerböcke erfolgt mittels verschiedener Spindeln und Zahnriemenantriebe. Insgesamt weist die aus der DE 102 09 536 A1 bekannte Flexodruckmaschine einen aufwendig aufgebauten Verstellmechanismus auf.
    • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flexodruckmaschine anzugeben, welche bei einfachem Aufbau eine schnelle, exakte und voneinander unabhängige Verstellung eines Formatzylinders und eines Farbzylinders ermöglicht. Des Weiteren besteht die Aufgabe, das Betriebsverhalten einer Flexodruckmaschine zu verbessern.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Diese Aufgaben werden durch eine Flexodruckmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zum Betrieb einer Flexodruckmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Im Folgenden im Zusammenhang mit der Vorrichtung genannte Ausgestaltungen und Vorteile gelten sinngemäß auch für das Verfahren und umgekehrt.
  • Die Flexodruckmaschine weist in an sich bekannter Art einen zentralen Gegendruckzylinder und mehrere Paare aus jeweils einem Formatzylinder und einem Farbzylinder auf. Beim Betrieb der Flexodruckmaschine liegen die Formatzylinder am Gegendruckzylinder an und werden ihrerseits von jeweils einem Farbzylinder kontaktiert. Zur Veränderung der Abstände der Drehachsen der Formatzylinder und Farbzylinder von der Drehachse des Gegendruckzylinders sind Verfahreinrichtungen vorgesehen. Jede Verfahreinrichtung ermöglicht eine unabhängige Verstellung eines Formatzylinders und eines Farbzylinders.
  • Nach der Erfindung weist die Verfahreinrichtung eine einzige, relativ zur Achse des Gegendruckzylinders ortsfeste, nicht drehbare Spindel auf, welche der Führung zweier unabhängig voneinander verfahrbarer Schlitten dient. In jedem Schlitten, welcher zur Lagerung des Farbzylinders bzw. des Formatzylinders vorgesehen ist, ist eine Spindelmutter gelagert, welche durch einen Elektromotor direkt antreibbar ist. Hierbei ist der Rotor des Elektromotors starr mit der Spindelmutter verbunden, beispielsweise durch eine Klemm- oder Schraubverbindung. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Motor um einen Torquemotor.
  • In bevorzugter Ausgestaltung ist der Rotor des Motors nicht mittels eines eigenen Rotativlagers, sondern ausschließlich über ein Rotativlager der Spindelmutter, vorzugsweise ein zweireihiges Schrägkugellager, drehbar gelagert. Damit ist sowohl ein sehr kompakter als auch ein spiel- und hysteresefreier Antrieb der Spindelmutter gegeben.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Verfahreinrichtung eine Längenmesseinrichtung auf, welche als inkrementelles oder absolutes Messsystem ausgebildet sein kann. Statt einer direkten Positionsbestimmung des Schlittens ist auch eine indirekte Positionsbestimmung über eine Messung der Winkelposition der Spindelmutter-Rotor-Einheit möglich.
  • Die Verfahreinrichtung mit direkt angetriebener Spindelmutter hat den besonderen Vorteil, dass im Vergleich zu Verfahrsystemen, die mit mechanischen Übertragungsmitteln, etwa Zahnriemen, arbeiten, hohe Beschleunigungen und Verfahrgeschwindigkeiten sowie sehr kurze Reaktionszeiten realisierbar sind. Damit ist es möglich, die Verfahreinrichtung nicht nur beim Auswechseln von Zylindern, sondern auch zur aktiven Schwingungstilgung zu verwenden. Hierbei werden Schwingungen des Gegendruckzylinders mittels eines Sensors erfasst und die entsprechenden Signale an eine Steuereinrichtung weitergeleitet, welche die Verfahreinrichtung derart ansteuert, das ein auf die Spindelmutter des Linearantriebs des Format- und/oder Farbzylinders wirkendes Drehmoment der Schwingung des Gegendruckzylinders entgegenwirkt.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
    • Kurze Beschreibung der Zeichnung
    • Figur 1
    in einem schematischen Querschnitt Teile einer Flexodruckmaschine,
    Figur 2
    in einer Schnittdarstellung eine Verfahreinrichtung der Flexodruckmaschine nach Figur 1, und
    Figur 3
    einen Antrieb eines Schlittens der Verfahreinrichtung nach Figur 2.
    Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
  • In Figur 1 sind grob vereinfacht wesentliche Funktionselemente einer Flexodruckmaschine 1 dargestellt. Ein zentraler Gegendruckzylinder 2 wirkt zusammen mit Formatzylindern 3 sowie Farbzylindern 4. Eine nicht dargestellte zu bedruckende Stoffbahn liegt an der Oberfläche des Gegendruckzylinders 2 an. Die die Stoffbahn an den Gegendruckzylinder 2 andrückenden Formatzylinder 3 weisen auf der Oberfläche das Druckmuster auf. Die Druckfarbe wird von den Farbzylindern 4 auf die Formatzylinder 3 übertragen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel existieren acht Paare von je einem Formatzylinder 3 und einem Farbzylinder 4.
  • Sowohl die Formatzylinder 3 als auch die Farbzylinder 4 können bei Bedarf ausgewechselt werden. Um die Position jeder einzelnen Achse A3 eines Formatzylinders 3 sowie jeder Achse A4 eines Farbzylinders 4 relativ zur Achse A2 des Gegendruckzylinders 2 einstellen zu können, ist eine Verfahreinrichtung 5 pro Paar an Zylindern 3, 4 vorhanden. Die Verfahreinrichtung 5 weist eine fest, beispielsweise mittels einer Klemmung 6, in einem Rahmen 7 angeordnete Spindel 8 auf. Diese Spindel 8 dient zusammen mit einer ebenfalls am Rahmen 7 befestigten Linearführung 9 der Führung von zwei Schlitten 10, 11, welche Lagerböcke des Formatzylinders 3 bzw. des Farbzylinders 4 bilden.
  • Der Formatzylinder 3 ist, wie aus Figur 2 hervorgeht, ebenso wie der Farbzylinder Farbzylinder 4 mit Wälzlagern 12, beispielsweise Nadellagern, im Schlitten 10, 11 gelagert. Zur Bestimmung der Position des Schlittens 10, 11 auf der Linearführung 9 ist eine Längenmesseinrichtung 13 mit einem Messkopf 14 und einem Linearmaßstab 15 vorgesehen.
  • Der Antrieb der Schlitten 10, 11 erfolgt mittels eines prinzipiell beispielsweise aus der DE 102 10 071 A1 bekannten Torquemotors 16, wie im Detail aus Figur 3 hervorgeht. Der permanentmagneterregte Torquemotor 16 weist ein starr mit dem Schlitten 10, 11 verbundenes bestrombares Primärteil 17 sowie ein rotierbares Sekundärteil 18 auf, das mittels einer Verschraubung 19 fest mit einer mit der Spindel 8 zusammenwirkenden Spindelmutter 20 verbunden ist. Die Spindelmutter 20 ist mittels eines zweireihigen Schrägkugellagers 21 relativ zum Stator 17 des Torquemotors 16 drehbar gelagert. Der Rotor 18 des Torquemotors 16 weist kein eigenes Rotativlager auf.
  • Der elektrische Direktantrieb der Spindelmutter 20 durch den Torquemotor 16 ermöglicht es, die Kräfte, die zwischen den Zylindern 2, 3, 4, insbesondere zwischen dem Formatzylinder 3 und dem Gegendruckzylinder 2, wirken, sehr genau und schnell zu verändern. Diese Eigenschaft ist nutzbar, um Schwingungen des Gegendruckzylinders 2 aktiv zu unterdrücken. Hierbei werden Schwingungen des Gegendruckzylinders 2 mit einem Schwingungssensor 22 gemessen, der entsprechende Signale an eine Steuereinrichtung 23 leitet. Die Steuereinrichtung 23 dient der Ansteuerung des Torquemotors 16, womit Kräfte erzeugt werden, die in der Schwingung des Gegendruckzylinders 2 entgegenwirkender Weise auf den Formatzylinder 3 und/oder den Farbzylinder 4 wirken. Auf diese Weise ist ein geschlossener Regelkreis zur aktiven Schwingungstilgung realisiert.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Flexodruckmaschine
    2
    Gegendruckzylinder
    3
    Formatzylinder
    4
    Farbzylinder
    5
    Verfahreinrichtung
    6
    Klemmung
    7
    Rahmen
    8
    Spindel
    9
    Linearführung
    10
    Schlitten
    11
    Schlitten
    12
    Wälzlager
    13
    Längenmesseinrichtung
    14
    Messkopf
    15
    Linearmaßstab
    16
    Torquemotor
    17
    Primärteil
    18
    Sekundärteil
    19
    Verschraubung
    20
    Spindelmutter
    21
    Schrägkugellager
    22
    Schwingungssensor
    23
    Steuereinrichtung
    A2, A3, A4
    Achse

Claims (8)

  1. Flexodruckmaschine, mit einem Gegendruckzylinder (2) sowie mehreren um diesen angeordneten Paaren aus jeweils einem Formatzylinder (3) und einem Farbzylinder (4), wobei der Formatzylinder (3) zur Kontaktierung einerseits des Gegendruckzylinders (2) und andererseits des Farbzylinders (4) vorgesehen ist, und wobei die Positionen der Achsen (A3, A4) von Formatzylinder (3) und Farbzylinder (4) relativ zur Achse (A2) des Gegendruckzylinders (2) mittels einer Verfahreinrichtung (5) veränderbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahreinrichtung (5) eine relativ zur Achse (A2) des Gegendruckzylinders (2) ortsfeste Spindel (8) umfasst, auf welcher mittels jeweils einer antreibbaren Spindelmutter (20) zwei unabhängig voneinander verfahrbare Schlitten (10, 11) geführt sind, welche zur Lagerung des Farbzylinders (4) beziehungsweise des Formatzylinders (3) vorgesehen sind, wobei ein Rotor (18) eines dem Direktantrieb der Spindelmutter (20) dienenden Motors (16) starr mit der Spindelmutter (20) verbunden ist.
  2. Flexodruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der die Spindelmutter (20) direkt antreibende Motor (16) als Torquemotor ausgebildet ist.
  3. Flexodruckmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (18) ohne eigenes Rotativlager, ausschließlich über ein Rotativlager (21) der Spindelmutter (20), drehbar gelagert ist.
  4. Flexodruckmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotativlager (21) der Spindelmutter (20) als zweireihiges Schrägkugellager ausgebildet ist.
  5. Flexodruckmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahreinrichtung (5) eine Längenmesseinrichtung (13) aufweist.
  6. Flexodruckmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 5, gekennzeichnet durch einen Schwingungen des Gegendruckzylinders (2) aufnehmenden Schwingungssensor (22).
  7. Flexodruckmaschine nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (23) zur Ansteuerung der Verfahreinrichtung (5) in Abhängigkeit eines vom Schwingungssensor (22) gelieferten Signals.
  8. Verfahren zum Betrieb einer Flexodruckmaschine, welche einen Gegendruckzylinder (2) sowie mehrere diesen kontaktierende Formatzylinder (3) und eine der Anzahl der Formatzylinder (3) entsprechende Anzahl an Farbzylindern (4) aufweist, die jeweils einen Formatzylinder (3) kontaktieren, mit folgenden Merkmalen:
    • Schwingungen des Gegendruckzylinders (2) werden mittels eines Schwingungssensors (22) erfasst,
    • vom Schwingungssensor (22) gelieferte Signale werden verwendet, um automatisch die Position mindestens eines der Zylinder Formatzylinder (3) und Farbzylinder (4) in schwingungsdämpfender Weise zu verändern, wobei ein den Formatzylinder (3) beziehungsweise den Farbzylinder (4) lagernder Schlitten (10, 11) mittels eines Spindelantriebs (8, 20) mit elektrisch direkt angetriebener Spindelmutter (20) verfahren wird.
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