JP3415469B2 - 対のシリンダ群に統合したゴム布胴および版胴を備える輪転印刷機 - Google Patents

対のシリンダ群に統合したゴム布胴および版胴を備える輪転印刷機

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JP3415469B2 JP04026499A JP4026499A JP3415469B2 JP 3415469 B2 JP3415469 B2 JP 3415469B2 JP 04026499 A JP04026499 A JP 04026499A JP 4026499 A JP4026499 A JP 4026499A JP 3415469 B2 JP3415469 B2 JP 3415469B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はシリンダを個々のシリン
ダ群に統合した輪転印刷機およびその集合体の駆動調節
機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の輪転印刷機は、主駆動装置から機
械的な長手方向軸、キング軸とも称される、を介して駆
動される。この印刷機械の欠点は、長手方向軸の運転中
に生ずるねじれを補償するために費やされるべき機械的
浪費である。そのため、運転中印刷機械の印刷領域から
機械的な周囲整合調節が必要とされる。個々の印刷ユニ
ット間の機械的長手方向軸を電気的な長手方向軸により
置き換えることも企てられた。この場合、各印刷ユニッ
トは、別個の電気的駆動装置を包含する。多くの印刷領
域を有する印刷ユニットの複雑性のため相変わらず大き
な機械的浪費を費やさねばならないが、この場合には、
これに加え、より高い調節技術上の浪費が加わる。何故
えならば、個々に駆動される印刷ユニット相互間の同期
運転が確保されねばならないからである。
【０００３】上述の問題を避けるために、ドイツ特許DE
41 38 479 Al においては、印刷機械のシリンダをそれ
ぞれ一つの電子モータで駆動することが提案されてい
る。その際、シリンダの個々の駆動装置およびその駆動
装置調節器は、印刷領域群に任意に統合され得る。印刷
領域群は折畳装置に配備されており、印刷領域群をその
位置の参照から得る。この提案された案内システムは、
本質的に、個々の駆動装置および駆動装置調節器に対す
る迅速なBUS システムシステムと、印刷領域群の管理の
ための上位に配置された案内システムとより成る。
【０００４】この両印刷物において追及されるところ
の、個々にシリンダを駆動する方式は、大きな変幻性を
与えるが、同時に非常に多数の駆動電動機を必要とし、
DE 4214 394 Al に示されるように、この多数の個々の
駆動のために大きな調節機構の浪費を要する。その上さ
らに、多種のモータを使用しなければならない。他方、
少数のモータを使用する場合には、様々な応用のため巨
大なモータを設置することが多かろう。両者とも、この
種の印刷機械の価額を引き上げる。
【０００５】
【発明の課題】本発明は、変幻自在に設定でき、しかも
経済的な輪転印刷機を創造することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の上述の課題は、
本発明に従うと、ゴム布胴および版胴が駆動用の機械的
結合を介して対でシリンダ群に結合され、各シリンダ群
が自己の駆動モータにより駆動されて成る輪転印刷機に
よって解決される。さらに詳述すると、本発明は、ゴム
布胴と、版胴と、前記ゴム布胴と前記版胴を一緒に駆動
されるように一緒に機械的に結合する機械的結合手段と
を備え、該機械的結合手段と前記ゴム布胴および前記反
動とが負荷質量慣性モーメントを有しており、駆動モー
タと歯付きベルトを有し、前記ゴム布胴および前記版胴
の一方の一端を直接駆動するための駆動手段を備え、前
記ゴム布胴および版胴の他方が前記機械的結合手段によ
り対応的に駆動され、前記駆動手段が駆動質量慣性モー
メントを有し、前記負荷質量慣性モーメントが該駆動質
量慣性モーメントより大きく、前記歯付きベルトが、前
記駆質量慣性モーメントと前記負荷質量慣性モーメント
間にローパスフィルタを形成し、そしてさらに前記ゴム
布胴および版胴の速度および位置の一方を制御するため
の制御手段であって、前記ゴム布胴および版胴の速度お
よび位置の前記一方の所望値を提供するための目標値伝
送器と、前記ゴム布胴および版胴の速度および位置の前
記一方の実際値を測定するための実際値伝送器と、前記
所望値と前記被測定実際値との間の相違に基づいて前記
モータの動作を調節するための調節器とを具備し、前記
実際値伝送器が前記ゴム布胴および版胴の前記一方の他
端に配置されている制御手段を備える輪転印刷機によっ
て解決される。
【０００７】本発明に従うと、輪転印刷機のゴム布胴と
版胴は対で一つのシリンダ群を形成し、そしてこのシリ
ンダ群にあって、各一つのゴム布胴と版胴は相互に機械
的に結合され、シリンダ群当り一つの自己の駆動モータ
により一緒に駆動される。
【０００８】両シリンダおよびその装備を、少なくとも
１対のシリンダ対に対する唯一の駆動装置とこのように
群ごとに統合することによって、必要とされる駆動モー
タの数は著しく低減される。少なくとも個々駆動方式に
比し半分となる。互いに印刷技術的に配備された両シリ
ンダの機械的結合、好ましくは平歯車またははす歯歯車
による歯車結合は、個々にシリンダを駆動する方式に比
して明らかに価額上の利点をもたらす。設置の変幻性に
関しては、個々駆動方式に比して重大となるような削減
を引き起こすようなことはない。それゆえ、各ゴム布胴
の周囲整合調節や面整合調節は、個々に、かつ必要な限
りにおいて各他の任意のゴム布胴と調子を合わせて行な
える。
【０００９】各々自己の駆動モータを備える本発明のシ
リンダ群により、輪転印刷機にあっては、技術的および
経済的観点において最適の印刷領域が形成される。本記
述においては、間を被印刷ペーパーウェブが送給され片
面または両面印刷されるところの各シリンダ対が、印刷
領域と理解される。したがって、本発明にしたがって形
成される印刷領域には、一つのシリンダ群と対応する対
向押圧シリンダが属するが、この対向押圧シリンダはシ
リンダ群に属してもよいし、属さなくてもよい。後者の
場合、二つの相互に配備されたシリンダ群が一つの印刷
領域を形成する。しかし、両場合とも、印刷機械の印刷
領域は駆動技術上機械的に独立である。すなわち、印刷
機械の複数の印刷領域は、電気的に相互に結合されてい
る。
【００１０】好ましくは、本発明のシリンダ群にあって
は、ゴム布胴が駆動され、そしてこのシリンダが機械的
結合を介して同じシリンダ群の版胴を駆動するのがよ
い。しかし、本発明の他の実施例においては、駆動装置
は版胴軸を駆動し、したがってゴム布胴は版胴から機械
的結合を介して従属的に駆動される。版胴の駆動は好ま
しいことにゴム布胴の係合離脱に僅かの浪費しか必要と
しないが、ゴム布胴の駆動は他面位置精度ないし周囲整
合調節に有利である。第１に挙げた解決法は、最終的に
印刷すべきペーパーウェブと直接接触するシリンダが、
ともかく、場合によっては遊びを包含する伝動部材を介
して駆動される必要がないという利点を有する。
【００１１】一つの印刷領域上で各三つのシリンダ群を
作動させることが有利である。この場合、一つのシリン
ダ群は間を通るペーパーウェブの一印刷側に、他の二つ
はその相対する印刷側に配置される。好ましくは、その
際、ペーパーウェブの一印刷側に配置されたしシリンダ
対のゴム布胴は、ペーパーウェブの相対する印刷側に配
置されたシリンダ群の他方の両ゴム布胴に対する対向押
圧シリンダを形成するのがよい。しかして、後者のシリ
ンダ群は、好ましくは両者各々交互に駆動されるのがよ
い。この構成は、ゴム／ゴム製品に対してきわめて高い
設定の変幻性を与える。何故ならば、連続製造の場合、
交互に設定可能な両ゴムシリンダを印刷を切換えるよう
に構成できるからである。これは、非接触ゴム布胴に配
備されている版胴の版の交換により行える。各シリンダ
群は、単一の枠体に軸支してよい。好ましくは、ペーパ
ーウェブの一印刷側に水平に対向配置されたシリンダ群
は、一つの枠体に軸支されたシリンダ集合体に統合する
のがよい。
【００１２】本発明に従うと、一つのシリンダ群は、ゴ
ム布胴に対する一つの対向押圧シリンダの回りに展開で
きる。このように形成されたシリンダ群のこの第３のシ
リンダは、ゴム布胴と、好ましくは他の歯車結合を介し
て機械的に結合される。この種のシリンダ群はすでに印
刷領域を具現しており、そのゴム布胴と対向押圧胴の間
を被印刷ペーパーウェブが案内される。対向押圧シリン
ダは、鋼シリンダでもよいし、両面印刷のため他のゴム
布胴でもよい。この種の対向押圧シリンダは、特に、例
えば９または１０のシリンダを有するシリンダ群の中心
シリンダとしてもよい。本発明の代わりの同様に好まし
い実施例において、この種の中心シリンダは自己の駆動
モータにより駆動される。それゆえ、この種の統合は、
シリンダ集合体にに対してきわめて高い設定の変幻性を
与える。この場合、中心シリンダに対して配備されゴム
布胴および版胴より成るシリンダ群の各々は、個々に、
かつ他のシリンダ群と無関係に逆転できる。これは、例
えば交互印刷ないし急な版の交換の場合に必要とされる
ものである。
【００１３】被駆動モータから各シリンダ群の駆動は、
好ましくは歯付きベルトにより行われるのがよい。被駆
動シリンダ上に電気モータのロータを装着するDE 41 38
479に提案される解決法とことなり、この種の歯付きベ
ルトは高い弾力性を有する。シリンダ群駆動の調節方式
として、歯付きベルトの使用により駆動モータおよび被
駆動シリンダより成る機械系の高い制動力が付与される
可能性は、さらに説明されるように、大きな価値をも
つ。しかし、本発明は、原則的には直接駆動を許容する
が、これは小型のシリンダにあっては有利でさえあるか
もしれない。駆動モータとシリンダ群の被駆動モータ間
の歯車駆動は、同様に用途を有し得るものであるが、そ
の歯車駆動に比して、歯付きベルトは遊びのない運転で
しかも絶対的に固定でない伝動関係をもたらすという利
点を有する。
【００１４】これに対し、シリンダ群内におけるシリン
ダ間の機械的結合に対しては、他の伝動部材も十分に考
慮できるけれども、歯車が備えられる。相対して噛み合
う歯車は、平歯車またははす歯歯車とし得る。はす歯歯
車の場合、面整合調節のためゴム布胴は長手方向に移動
され、その間その駆動装置および／または駆動歯車は、
本発明に従うと固定状態に留まる。他の場合には、面整
合調節とともに周囲整合調節が必要となろう。平歯車の
使用に際しては、ゴム布胴はその固定装備の歯車（単一
または複数）とともに簡単に長手方向に移動される。
【００１５】シリンダ群に装備されるインキ装置もしく
はインキ装置および湿し装置のインキローラもしくはイ
ンキローラまたは湿しローラは、本発明に従うと、この
シリンダ群と機械的に結合され、インキローラもしくは
湿しローラがこのシリンダ群の駆動ローラにより一緒に
駆動されるようにできる。この手法により、調節技術上
の浪費は僅かに維持出来る。他面、本発明で追及される
ユニット組立方式の意味におけるインキ装置の機械的結
合は、インキ装置のローラ（単数または複数）に対する
一層好ましい自己駆動ほど完全に理想的ではない。本発
明のこの同様に好ましい実施例においては、各インキ装
置は、そのインキローラに対する自己駆動モータを有す
る。この種の駆動モータは、同様に好ましくは高い制動
力を有する遊びのない歯付きベルトを介して、必要なら
ば減速−歯車伝動装置を介して、インキローラを、ある
いは多数インキローラの駆動の場合には対応するシリン
ダ群の版胴にもっとも近くに存するインキローラを駆動
するのが好ましい。この際、このインキローラの周囲速
度は、好ましくは版胴に対する負の滑りで調節可能にさ
れるのがよい。この場合、インキローラの周囲速度は、
対応の版胴の周囲速度よりも好ましいことに若干小さ
い。
【００１６】特別の問題として、輪転機の一つのシリン
ダまたは一つのローラに対して駆動モータを備えるモー
タ／負荷系の調節がある。個々の場合、小負荷の場合に
は、負荷に比して比較的高い質量慣性モーメントを有す
る大型の、すなわち高性能のモータが使用される。この
種の系は、振動および衝撃の制御に関して余り大きな問
題を投じない。何故ならば負荷の慣性モーメントおよび
結合剛性が非常に高いからである。被駆動負荷の慣性質
量モーメントが大きくなり、その慣性質量モーメントが
駆動用モータの５倍以上大きくなることがしばしばある
が、その場合には振動の問題が増大する。このモータ／
負荷系調節はそれに応じて複雑となる。モータおよび負
荷間の結合の弾力性が、さらに問題の先鋭化に関与して
くる。
【００１７】印刷機の構成として、機械的指示器が、モ
ータ調節機構の目標値／実際値比較のためモータの回転
数またはモータのローター角度の検出のためモータ側に
使用されている、シリンダ位置または回転数調節機構が
周知である。しかしこの周知の調節機構は、負荷対モー
タの質量慣性関係が大きくなるとますますそのダイナミ
クス限界に突き当たる。モータ軸上において実際位置が
測定されると、固有の調節回路外に結合機構や機械的負
荷が存在する。これらは、モータ軸に帰還作用する加速
度モーメントを介して調節回路に影響を及ぼす。この場
合結合機構やシリンダよりも本質的に小さい質量である
モータは、決定的に影響を受ける。生ずるモータ負荷
は、質量、ばねおよび制動機構より成る機械的構成体よ
り成るから、負荷モーメントは非常に周波数依存性であ
り、これが結局システムのダイナミクス挙動を決定す
る。目標値の変更による励起の際、モータにもっとも近
くに存するばね類が先ず緊張せしめられる。コントロー
ラにより引き起こされたモータモーメントは、結合機構
の一部、続いてシリンダまたは被駆動ローラを加速す
る。エネルギは、この時点までばね類や質量移動に蓄積
され、その分配は絶えず変わる。モータは短い期間内に
正しい位置を取り得るが、生じた慣性質量により新たに
変更せしめられ、これが他の調節行程をもたらす。シス
テムは、比較的緩慢なコントローラにより制御されて安
定化されねばならない。
【００１８】本発明は、輪転印刷機にあって、モータに
より駆動されるシリンダ類やローラの位置や回転数を性
能的に最適化し、かつすなわちダイナミクスや回転数精
度ないし位置精度に関して十分に高い調節品質をもって
調節し得る調節機構を創作することをその課題とする。
調節機構は、値頃な値段でなければならないし、モータ
と負荷の結合について、特に結合のねじれ剛性や無遊び
姓に関してあまりに高い要求を課してはならない。
【００１９】好ましくは、少なくともシリンダ集合体の
ペーパーウェブの同じ印刷側において駆動されるシリン
ダ群の駆動モータが位置調節されるのがよい。いわゆる
理想的位置調節、すなわちラグエラー切換をもつ無遅延
位置調節が好ましい。しかし、この技術的理由から望ま
れる費用のかさむ位置調節技術は、全く放棄できる。簡
単な位置調節機構で、本発明の好ましい、特に値頃な実
施形態が具現される。
【００２０】シリンダ群の調節すべきシリンダまたはイ
ンキ装置のローラの位置や回転数の調節は、本発明に従
うと、駆動モータに対する調節器によりシリンダまたは
ローラの位置および／または回転数を検出する目標値伝
送器または実際値伝送器の出力信号の目標値／実際値比
較によって行われる。そのため、輪転印刷機における周
知の調節機構と異なり、負荷指示器が調節機構に対して
使用される。これに対して、印刷機構成にあっては、こ
れまで、モータ調節機構の目標値／実際値比較のためモ
ータの回転数やモータのロータ角度を検出するため、機
械的伝送器がモータ側に使用されてきた。この従来の調
節機構においては、負荷対モータの質量慣性関係が大き
いと、即座にダイナミクス限界に突き当たった。調節機
構が不安定であると、負荷は比較的静かであっても、モ
ータが先ず第１に振動し始める。
【００２１】調節技術において、いわゆる２質量対振動
に対して、差動制御機構、調節カスケード系および能動
フィルタが知られているが、これらはすべて大きな調節
技術上の浪費を必要とする。上述の負荷／モーター系、
すなわち自己駆動シリンダ群の場合、驚くべきことに、
本質的に、負荷に、すなわちシリンダ群のシリンダに装
備される実際値伝送器により検知されるところの実際値
により調節を案内することで完全に十分であることが分
かった。関係するシリンダのこの実際値−距離−角度お
よび／または回転数は、高いダイナミクスおよび調節品
質を達成するためにすでにそれのみでさえ十分である。
【００２２】駆動モータは、本発明の２質量対振動体の
場合度外視さえできる。ローパスフィルタとして働く負
荷は、それに比して本質的に小さなモータの振動に対し
ては不感知である。反面、負荷の駆動モータへの反作用
は無視できる。本発明の調節機構は、言わずもがなその
簡潔性のために値頃であるが、簡単に幅広い帯域幅の負
荷およびモータ間質量慣性関係に到達でき、また運転中
変化する例えば結合機構の弾力性のようなパラメータに
合わせることができという利点を有する。
【００２３】本発明に従って調節すべき実際値は負荷で
採取されるから、精確に動作しなければならないもの、
すなわちモータでなく負荷が測定される。駆動モータ、
結合機構および負荷より成る機械的補償システムは、ロ
ーパスフィルタとみなされる。この種の調節機構の場
合、調節行程において生ずる衝撃および振動を除去する
ために、モータ−結合機構−負荷−距離系のローパスフ
ィルタが利用される。かかる衝撃および振動は、減ぜら
れた程度で調節器に帰還される。それにより、揺動の危
険は回避される。それにより、調節機構のダイナミクス
したがって調節品質も、同一の結合機構でも上述の従来
の調節機構に比して本質的に向上される。
【００２４】上述のようにモータ側から負荷側に移され
た実際値伝送器は、モータの調節器に対する主調節量を
形成する。すなわち、モータは、負荷側からその実際値
により案内される。本発明の特に好ましい実施例におい
ては、モータの位置または回転数検出のために機械的実
際値伝送器はモータの調節機構の枠体内に必要とされな
い。好ましくは駆動監視のため、場合により緊急切断の
ためにモータ内に合体された実際値検出装置を使用して
よい。
【００２５】調節機構のための実際値伝送器は、本発明
に従うと、シリンダ群の被駆動シリンダまたはインキ装
置の被駆動ローラの無モーメントの軸端部に装備され
る。
【００２６】特に好ましくは、駆動モータとして非同期
電気モータを投入するのがよい。従来、非同期モータ
は、大型モータにより小負荷を駆動すべき場合のみ使用
された。駆動モータがシリンダ群またはインキ装置のロ
ーラを駆動し、そして被駆動負荷が駆動モータに対して
比較的高い質量慣性モーメントを有する場合、非同期モ
ータの使用は知られていない。モータ伝送器の代わりに
負荷伝送器によりなされる本発明の調節の目的のために
は、非同期電動機が特に適している。関連する応用に際
してこれまで投入された直流モータに比して非同期電動
機は、高い磁界剛性を有するから、その投入は被調節系
のダイナミクスおよび調節品質を改善する。しかしなが
ら、他の種類のモータ、例えば直流電動機の使用も原則
的に排除されるものではない。調節機構の安定性は、モ
ータおよび負荷間の結合機構として、遊びがなくしかも
高い制動力を有する歯付きベルトの使用によりさらに改
善し得る。
【００２７】駆動モータは、言及している２質量振動体
にあってさえ度外視できる。ローパスフィルタとして作
用する負荷は、それに比して本質的に小さいモータの振
動に不感知である。他面、負荷の駆動モータへの反作用
は無視できる。
【００２８】ゴム布胴および版動を対でシリンダ群に統
合し、そして場合によってはこれをさらに他の対向押圧
シリンダの回りに展開する方式によると、このように構
成された印刷機械の価額は、個々の被駆動シリンダを有
する印刷機に比して著しく低減できる。このようなシリ
ンダ群から組み立てられた印刷機械の場合、駆動モータ
は２種、場合によっては３種のみの性能しか必要としな
いが、直接および個々駆動のシリンダの場合、根本的に
シリンダに対して各々分離されたモータは、種々の長さ
および直径を必要とする。本発明により利用される歯付
きベルトにより、たぶん広い範囲内で揺れる、負荷およ
びモータ間の質量慣性モーメント関係は、伝動機械の対
応する選択により捕捉され、相互に同調せしめられる。
駆動モータの数の低減は、モータを少数の種類の性能で
用意すればよいという利点と相俟って、すでに著しい価
額上の利点をもたらしている。この利点は、変転する質
量慣性関係に自在に適合し得る本発明の簡単な調節機構
の使用によりさらに増幅される。そして、本発明で達成
される利点は、印刷機械が大型になると、すなわち単位
機械当りの印刷装置および印刷領域の数が増大するとま
すます有効となる。特に、本発明は、オフセット印刷機
械の構成において用途がある。しかし、本発明は、この
種の機械に限定されるものではない。
【００２９】DE 38 28 638 C1から、シリンダおよびロ
ーラを一つの主モータから歯付きベルトを介して駆動す
る印刷機が周知である。モータは、負荷側で検出された
実際値に基づいて調節される。シリンダおよびローラ
は、駆動歯車列を介して相互に結合される。上述の調節
機構により、振動は駆動歯車列に重く残存するのみであ
り、あるいは技術的に大きな浪費で僅少に維持される。
負荷側の慣性モーメントは前より大きくなるから、この
周知の調節機構は緩慢であり、場合によると僅少の調節
力しか有しない。
【００３０】
【実施例】以下図面を参照して本発明を好ましい実施例
について説明する。本発明のこれらおよびその他の特
徴、利点は、その説明から明らかとなろう。図１に図示
した印刷領域においては、二つのシリンダ群１０の互い
に対向配置された両ゴム布胴（シリンダ）間に印刷され
るべきペーパウェブが案内されている。両シリンダ群
は、各々、ゴム胴２とそれに配備された版胴３から構成
されており、そして両シリンダは、共通の駆動のため機
械的に相互に結合されている。機械的結合は、両シリン
ダ２および３の中点間の結合線により略示されている。
図１の実施例において、シリンダ群１０の各ゴム布胴
は、三相交流モータにより駆動される。図１に対応する
構成にあっては、各々一つのゴム胴２および版胴３のみ
が機械的結合により一つのシリンダ群に統合されるので
あるが、この構成は、印刷領域ないし印刷領域群の形成
にあたって、その簡単な構成方法と、最高可能な構成の
自由度を有することをその特徴とする。
【００３１】図２は印刷領域を形成するための変形を示
しているが、この変形にあっては、ゴム布銅２に対する
対向押圧胴４がこのゴム布胴２と機械的に結合されてい
る。この実施例において、シリンダ群１０は、ゴム布胴
２、その対向押圧胴４および版胴３およびその機械的結
合から組み立てられていて、印刷領域はただ一つのシリ
ンダ群１０により形成されている。図２の実施例にあっ
ては、図１の実施例に比して、ゴム布胴２のみでなく、
このゴム胴に配備された版胴３も三相交流モータ５によ
り駆動される。シリンダ群を一つのシリンダ群に統合す
るためのこの変形の利点は、ゴム布胴２の対向押圧胴４
との機械的結合のため一定の送給態様を有すること、そ
してこの機械的結合のため、シリンダ２および４の直接
的な相互の影響が起こらないということである。対向押
圧胴４は、第２のゴム布胴でもよいし、鋼シリンダ、例
えば９または１０個シリンダユニットの中心シリンダで
もよい。
【００３２】ゴム布胴２または版胴３に対する駆動モー
タ５の配備は、原則的に両実施例において交換できる。
版胴３の駆動は、シリンダ群１が容易に逆転できるとい
う利点を有し、ゴム布胴２の他の場合には、ペーパーウ
ェブ１に直接印刷するシリンダが駆動され、それによ
り、駆動は、例えば歯車のような遊びを包含する伝動部
材により自由に可能となる。
【００３３】図３においては、中心シリンダ６と、この
中心シリンダ６に配備された四つのシリンダ群１０より
成るシリンダ集合体（ユニット）２０が図示されてい
る。この実施例において、各一つのゴム布胴２と版胴３
が、一つのシリンダ群１０に統合されている。中心シリ
ンダ６の駆動のためには、自己の三相交流モータ５が装
備されている。しかし、中心シリンダ６は、４つのシリ
ンダ群１０の一つと、図２に描かれた変形に対応する一
つのシリンダ群を形成してもよい。これにより、中心シ
リンダ６に対する自己のモータは節約できる。他面、図
３に描かれるように、シリンダ集合体２０に対する最小
可能なシリンダ群１０と自己駆動の中心シリンダへ統合
することは、構成の可能性に関して最高の変幻性を与え
る。シリンダ集合体２０の上述の基本的変形から誘導さ
れるこの構成は、印刷技術的に、いわゆるファンアウト
効果が非常に控えられるという利点を有する。さらに、
ゴム布胴２の各々は、ゴム／ゴム製作へ容易に転換でき
る。種々の交番印刷への転換の可能性も、同様に抑制さ
れない。
【００３４】この実施例が示すように、シリンダ対から
構成されるシリンダ群１０はその構成の可能性に関して
各個々に駆動シリンダを有する構想と同等である。
【００３５】図４には、ゴム布胴／版胴対２，３より成
るシリンダ群１０とインキローラ７との協働関係が図示
されている。ここで、インキローラ７はモータ５により
自己の駆動機構を介して自由に使えるが、このモータは
シリンダ群１０に対するモータ５と同一でもよいし、そ
うでなくてもよい。インキローラ７のモータは、歯付き
ベルト１５と歯車１６，１７を介してインキローラ７を
駆動する。しかして、歯車１７は、インキローラ７のシ
ャフト上に装着されている。モータ５およびインキロー
ラ７の種々の質量慣性モーメントは、歯付きベルト１５
および歯車対１６、１７を介しての駆動の際は、伝動関
係の適当な選択により緩和できる。
【００３６】インキローラ７の周囲速度は、版胴３に対
する軽い負のスリップで調節できる。それにより、ゴム
布胴２と版胴３との間の歯車対１２，１３により形成さ
れる機械的結合がかみ合いから外れるという危険は妨げ
られる。
【００３７】シリンダ１０の駆動は、ゴム布胴２上の歯
付きベルト１１を介してモータ５により行われる。同じ
シリンダ群１０のゴム布胴２と版胴３間の機械的結合
は、両歯車１２および１３により形成される。負荷と駆
動機構、すなわちシリンダ群１０とモータ５の質量慣性
モーメントの高い結合を緩和するために、モータ５の回
転数は、歯付きベルト１１を介して相応に変換される。
この歯付きベルト１１は、モータ５と被駆動シリンダ群
１１との間の弾力性のある結合部材である。原則的に同
様に好適な直接結合、すなわち歯車結合に比して、歯付
きベルトの場合、モータ／負荷系５，１０の非常に高い
制動が達成される。同じことは、インキローラ７の駆動
機構およびその結合部材、すなわち歯付きベルト１５に
も当てはまる。さらに、歯付きベルトを選択すると、そ
の無段階の可変伝動のため大きな構造上の自由度をもた
らす。シリンダ群１０またはインキローラ７に対するモ
ータ５は、各々高い磁界剛性を有する三相交流モータで
ある。ここでも、駆動モータへの歯付きベルト結合で、
シリンダ群またはローラ群の形成についてユニット組立
原理が適用される。何故ならば、僅かの種類のモータ性
能で、種々のシリンダ長および直径またはローラ長およ
び直径を有する全体的に多様な変形を、対応的に種々の
慣性質量モーメントをもって装備できるからである。
【００３８】ゴム布胴２と版胴３との間の機械的結合を
形成する両歯車１２および１３は、はす歯歯車でも平歯
車でもよい。はす歯歯車の際、ゴム布胴２は面整合調節
の際長手方向に移動され、他方歯車１２、および歯付き
ベルト１１に対する対応する歯車は、固定状態におかれ
る。すなわち、両歯車はシリンダシャフト１４上におい
て長手方向に移動自在に軸支される。両歯車１２および
１３が平歯車の場合には、歯車１２および歯付きベルト
１１に対する歯車はシャフト１４上に固定状態に置か
れ、そしてゴム布胴２およびシリンダ群１０に対するモ
ータ５とともに一緒に長手方向に移動される。
【００３９】輪転印刷機において周知の調節機構と異な
り、モータ／負荷系５，１０は実際値により案内される
が、この値は、負荷側に、すなわちゴム布胴２のシャフ
ト１４の無モーメント側に装備された機械的負荷伝送器
２１に生ずる。同種の調節機構、すなわちインキローラ
７の無負荷のシャフト端部に装備された負荷伝送器２７
を有する調節機構を、インキローラ７の回転数の制御に
選択できる。
【００４０】印刷機構において周知の調節機構が図５に
略示されている。弾力性のある結合機構２４を介して負
荷２５を駆動するモータの調節は、調節器２３を介して
行われる。負荷２５は重いローラないしシリンダ、ある
いは対応するローラまたはシリンダ系であり、その質量
慣性モーメントは、代表的にはモータ５のそれの５倍以
上である。それでも、モータ／負荷系の調節は性能上最
適化されねばならず、モータの回転数または角度および
負荷２５の回転数に対して十分に高い調節品質で調節さ
れねばならない。その際、モータおよび負荷の結合に、
その回転耐性および無遊隙性に関して余り大きな要求を
課してはならない。
【００４１】図５に示されるような周知の系において、
モータ５の位置または回転数およびそのロータの位置を
表わす電気的信号を生ずるための機械的実際値伝送器２
１がそのロータ上に装備されている。負荷２５は、結合
機構２４とともに、弾力性そして場合によってはある種
の遊びを有しており、モータシャフト端部に固定されて
いる。結合機構および負荷は、自己制御系の外側に存す
る。しかしながら、それらはモータシャフトに反作用を
及ぼす加速度モーメントを介してそれに影響を及ぼすこ
とがある。
【００４２】しかしこの系は、負荷とモータとの質量慣
性関係が大きい場合には、すぐその動的限界に突き当た
る。調節器が不安定であると、負荷が比較的制止状態に
あっても、モータが先ず振動する。
【００４３】図６は、これに対して、図４ですでに示し
たように、モータ５上でなく負荷２５に配備された上に
装備された伝送器２１から、調節のための案内値が発生
される調節機構を示している。
【００４４】この実際値伝送器は、負荷の自由シャフト
端部上、この実施例においてはシリンダ群１０のゴム布
胴２の自由シャフト端部上に装備されている。この実際
値伝送器２１は、それゆえ以下においては負荷伝送器と
称される。結合機構２４は、上述の歯付きベルトによっ
て、直接の結合機構すなわち歯車結合に比して高い弾性
力をもって、しかしより高い制動力をもって形成され
る。そのために歯付きベルトでのこの結合機構２４は遊
びなしである。
【００４５】調整のために必要な負荷伝送器から生ずる
実際値は、ゴム布シリンダ２の角度およびその回転数お
よびその角度を表わすものであるが、この実際値は調節
器２３に帰還される。目標値伝送器２２からの計算によ
り生成される目標値がこの現在地と比較され、モータ５
に対する調節信号の形成のために利用される。調整のた
めに必要な負荷伝送器から生ずる実際値は、ゴム布シリ
ンダ２の角度およびその回転数およびその角度を表わす
ものであるが、この実際値は調節器２３に帰還される。
目標値伝送器２２からの計算により生成される目標値が
この実際値と比較され、モータ５に対する調節信号の形
成のために利用される。
【００４６】この調節機構において、結合機構２４およ
び負荷２５は固有の調節回路内にある。負荷と結合機構
は、調節行程において生ずる衝撃や振動に対するローパ
スフィルタとして働き、そのためこの衝撃や振動は減ぜ
られた程度においてしか調節器２３内に帰還されず、し
たがって調節機構の望ましくない刺激をもたらし得な
い。それにより、ダイナミクスしたがって調節の品質
は、従来の系に比してその他の点において同じ結合系に
おいてさえ本質的に高められる。調節器、モータ、結合
機構およびシリンダより成る系は、それ自体本質的に強
く制動される。調節装置はそれゆえ安定動作領域を放棄
することなく迅速に調節出来る。
【００４７】図６の実施例に図示され、場合によりモー
タ５に装備される実際値検出は、モータ５の追加の監視
のため、例えばモータ５の緊急切断の可能性が望まれる
場合に利用される。
【００４８】図７および図８の線図には、図５および図
６に従う両調節機構のダイナミクス態様が示してある。
調節機構のダイナミクスに対する尺度として、駆動装置
の調節時刻T1の相関値が採用されている。図７におい
て、ダイナミクスは、同一の結合機構および同一の相態
様における負荷対モータの質量慣性関係の関数として示
されている。この場合、負荷出実際値検出を行う図６の
調節機構は、質量慣性関係が大きい場合にまさに、モー
タ５に対応するモータでの実際値検出に明かに秀でてい
ることが明瞭に示されている。
【００４９】図８において、ダイナミクスは、一定の質
量慣性および同一の相態様において結合機構２４のねじ
れ剛性として示されている。ここで、図６に従う調節機
構は、特に結合機構のねじれ剛性が低い場合に、図５に
対応する従来の調節機構に比して優れていることが示さ
れている。
【００５０】最後に、図９は、調節器２３の調節線図を
示している。目標値および実際値、本実施例においては
ゴム布胴２の目標および実際中間値が、目標値および実
際値の差を形成するため第１の差動増幅器に導入され
る。そこで形成された差D1は、第１の比例増幅器３４に
導かれ、比例的に増幅された信号S1XD1 として第２の差
動増幅器に供給される。目標値および実際値は、各々微
分素子３２または３３に並列に導かれ、微分され、対応
する出力信号S2およびS1が第２の差動増幅器に導かれ
る。そこで形成された和k1D1＋S2−S1は第２の比例増幅
器３６で増幅され、積分素子３７を介してモータ５に対
する電流調節器に供給される。
【００５１】図１０は、三つのシリンダ群１０が形成さ
れる印刷領域を示している。第１のシリンダ群１０はペ
ーパーウェブ１の一方の印刷側にあり、第２および第３
のシリンダ群１０は、ペーパーウェブの相対する印刷側
に配置されている。ペーパーウェブ１の同じ印刷側に配
置された両シリンダ群１０は、第１のシリンダ群１０の
ゴム布胴２に相互に係合し得る。これは２本の直線矢印
により明示されている。その際、ほぼ水平に対向する上
側の両シリンダ群１０は、シリンダ集合体（ユニット）
２１に統合され、係るものとして機械枠体内に下側のシ
リンダ群１０と独立に軸支される。各シリンダ群１０
は、図１の両シリンダ群１０でそうであったように個々
に駆動される。
【００５２】この配置は、ペーパーウェブ１が連続的に
走行し続けている際製品の急な交換を可能にする。枢動
離脱可能な両ゴム布シリンダ２の各一方は旋回離脱され
るが、他方は、印刷位置において第１シリンダ群１０の
対向配置ゴム布胴２に対して固定状態に留められる。製
品の交換は、枢動されたゴム布胴２に配備された版胴３
の版の交換により周知の態様で行われる。
【００５３】図１１は、同様に三つのシリンダ群を有す
る代替の印刷領域を示している。図１０の配置に対して
説明したことは、原則的に図１１の配置にも当てはま
る。図１０に従う配置の三つのシリンダ群１０は、各々
字「Ｙ」の１辺を形成しているが、図１１のシリンダ群
１０は、反転型の「Ｙ」ないし字「ラムダ」を形成して
いる。図１１に従う配備にあっては、下側の、水平に対
向配置された両シリンダ群１０は、機械枠体内に上側の
シリンダ群１０に関係なく軸支される。下側の両シリン
ダ群１０は、それにより構成ないしシリンダ集合体を形
成する。
【００５４】図１０および図１１の配置が、本発明のシ
リンダ群の構成および各シリンダ群の本発明による調節
機構について高い変幻性を示す。例えばシリンダ集合体
をシリンダ群とともに配置する（図１０および図１１）
ことによりまたは多くのシリンダ集合体を重ねあわせて
配置する（図１）ことによって、特に簡単な方法できわ
めて多様な印刷領域を構成できる。原則的に、図１０お
よび１１に従う配置のシリンダは、図１乃至４の方法と
異なる方法で、例えば唯一の伝動装置を介して結合し得
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】二つのシリンダ群を有する印刷領域を示す概略
線図である。
【図２】一つのシリンダ群を有する印刷領域を示す概略
線図である。
【図３】一つの自己駆動中心シリンダおよび４つのシリ
ンダ群を有するシリンダ集合体を示す線図である。
【図４】配備された自己駆動インキローラを有するシリ
ンダ群を示す概略線図である。
【図５】現在技術に対応するシリンダ群に対する駆動装
置の調節機構を示すブロック図である。
【図６】本発明のシリンダ群の駆動装置に対する調節機
構のブロック図である。
【図７】モータおよび負荷の質量慣性関係に依存する、
従来の調節機構と本発明の調節機構のダイナミクス態様
の比較を示すグラフである。
【図８】モータおよび負荷都の間の結合機構の回転剛性
に依存する、従来の調節機構と本発明の調節機構のダイ
ナミクス態様の比較を示すグラフである。
【図９】調節器の調節回路のブロック図である。
【図１０】字Ｙの状態の三つのシリンダ群により形成さ
れる印刷領域を示す概略線図である。
【図１１】字ラムダの状態の三つのシリンダ群により形
成される印刷領域を示す概略線図である。
【符号の説明】
１ ペーパーウェブ ２ ゴム布胴（シリンダ） ３ 版胴（シリンダ） ４ 対向押圧シリンダ ５ 駆動モータ ６ 中心シリンダ ７ インキローラ １０ シリンダ群 １１，１５ 歯付きベルト １２，１３ 歯車 １６，１７ 歯車 ２０ シリンダ集合体（ユニット） ２１ 負荷伝送器 ２２ 目標値伝送器 ２３ 調節器 ２４ 結合機構 ２５ 負荷 ３１ 作動増幅器 ３４ 比例増幅器 ３５ 作動増幅器 ３２，３３ 微分素子 ３６ 比例増幅器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ツァーント・アンドレアス スイス国ツォリコーフェン、ミュールラ イン43 (72)発明者 コッホ・ディーター スイス国オーベルロールドルフ (56)参考文献 特開 昭60−61262（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−132766（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−293059（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−236651（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−152737（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41F 33/00 B41F 13/00 B41F 33/08 B41F 7/02

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ゴム布胴（２）と、版胴（３）と、前記
    ゴム布胴（２）と前記版胴（３）を一緒に駆動されるよ
    うに一緒に機械的に結合する機械的結合手段（１２，１
    ３）とを備え、 前記機械的結合手段（１２，１３）と前記ゴム布胴
    （２）および前記版胴（３）とが負荷質量慣性モーメン
    トを有しており、 駆動モータ（５）と歯付きベルト（１１）を有し、前記
    ゴム布胴（２）および前記版胴（３）の一方の一端を直
    接駆動するための駆動手段を備え、前記ゴム布胴（２）
    および版胴（３）の他方が前記機械的結合手段（１２，
    １３）により対応的に駆動され、前記駆動手段（５，１
    １）が駆動質量慣性モーメントを有し、 前記負荷質量慣性モーメントが前記駆動質量慣性モーメ
    ントより大きく、前記歯付きベルト（１１）が、前記駆
    動質量慣性モーメントと前記負荷質量慣性モーメント間
    にローパスフィルタを形成し、 そしてさらに、前記ゴム布胴（２）および版胴（３）の
    速度および位置の一方を制御するための制御手段であっ
    て、前記ゴム布胴（２）および版胴（３）の速度および
    位置の前記一方の所望値を提供するための設定値伝送器
    （２２）と、前記ゴム布胴（２）および版胴（３）の速
    度および位置の前記一方の実際値を測定するための実際
    値伝送器（２１）と、前記所望値と前記被測定実際値と
    の間の相違に基づいて前記モータ（５）の動作を調節す
    るための調節器（２３）とを具備し、 前記実際値伝送器（２１）が前記ゴム布胴（２）および
    版胴（３）の前記一方の他端に配置されている制御手段
    とを備え、 前記実際値伝送器（２１）により送られる前記被測定実
    際値が前記調節器（２３）に対する主制御変数を形成す
    ることを特徴とする輪転印刷機。
  2. 【請求項２】ゴム布胴（２）と、版胴（３）と、前記ゴ
    ム布胴（２）と前記版胴（３）を一緒に駆動されるよう
    に一緒に機械的に結合する機械的結合手段（１２，１
    ３）とを備え、 前記機械的結合手段（１２，１３）と前記ゴム布胴
    （２）および前記版胴（３）とが負荷質量慣性モーメン
    トを有しており、 駆動モータ（５）と歯付きベルト（１１）を有し、前記
    ゴム布胴（２）および前記版胴（３）の一方の一端を直
    接駆動するための駆動手段を備え、前記ゴム布胴（２）
    および版胴（３）の他方が前記機械的結合手段（１２，
    １３）により対応的に駆動され、前記駆動手段（５，１
    １）が駆動質量慣性モーメントを有し、 前記負荷質量慣性モーメントが前記駆動質量慣性モーメ
    ントより大きく、前記歯付きベルト（１１）が、前記駆
    動質量慣性モーメントと前記負荷質量慣性モーメント間
    にローパスフィルタを形成し、 そしてさらに、前記ゴム布胴（２）および版胴（３）の
    速度および位置の一方を制御するための制御手段であっ
    て、前記ゴム布胴（２）および版胴（３）の速度および
    位置の前記一方の所望値を提供するための設定値伝送器
    （２２）と、前記ゴム布胴（２）および版胴（３）の速
    度および位置の前記一方の実際値を測定するための実際
    値伝送器（２１）と、前記所望値と前記被測定実際値と
    の間の相違に基づいて前記モータ（５）の動作を調節す
    るための調節器（２３）とを具備し、 前記実際値伝送器（２１）が前記ゴム布胴（２）および
    版胴（３）の前記一方の他端に配置されている制御手段
    とを備え、前記制御手段が、前記モータ（５）の回転位置および速
    度の一方を決定することを特徴とする 輪転印刷機。
  3. 【請求項３】ゴム布胴（２）と、版胴（３）と、前記ゴ
    ム布胴（２）と前記版胴（３）を一緒に駆動されるよう
    に一緒に機械的に結合する機械的結合手段（１２，１
    ３）とを備え、 前記機械的結合手段（１２，１３）と前記ゴム布胴
    （２）および前記版胴（３）とが負荷質量慣性モーメン
    トを有しており、 駆動モータ（５）と歯付きベルト（１１）を有し、前記
    ゴム布胴（２）および前記版胴（３）の一方の一端を直
    接駆動するための駆動手段を備え、前記ゴム布胴（２）
    および版胴（３）の他方が前記機械的結合手段（１２，
    １３）により対応的に駆動され、前記駆動手段（５，１
    １）が駆動質量慣性モーメントを有し、 前記負荷質量慣性モーメントが前記駆動質量慣性モーメ
    ントより大きく、前記歯付きベルト（１１）が、前記駆
    動質量慣性モーメントと前記負荷質量慣性モーメント間
    にローパスフィルタを形成し、 そしてさらに、前記ゴム布胴（２）および版胴（３）の
    速度および位置の一方を制御するための制御手段であっ
    て、前記ゴム布胴（２）および版胴（３）の速度および
    位置の前記一方の所望値を提供するための設定値伝送器
    （２２）と、前記ゴム布胴（２）および版胴（３）の速
    度および位置の前記一方の実際値を測定するための実際
    値伝送器（２１）と、前記所望値と前記被測定実際値と
    の間の相違に基づいて前記モータ（５）の動作を調節す
    るための調節器（２３）とを具備し、 前記実際値伝送器（２１）が前記ゴム布胴（２）および
    版胴（３）の前記一方の他端に配置されている制御手段
    とを備え、 前記負荷慣性質量モーメントが前記駆動慣性質量モーメ
    ントの倍数であることを特徴とする輪転印刷機。
JP04026499A 1993-12-29 1999-02-18 対のシリンダ群に統合したゴム布胴および版胴を備える輪転印刷機 Expired - Fee Related JP3415469B2 (ja)

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