[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren, insbesondere in oder für
eine Druckmaschine, wie z. B. eine Offset- oder Rotationsdruckmaschine, wobei ein
drehangetriebener walzenförmiger Rotationskörper entlang seiner Längsachse bewegt
und/oder um seine Längsachse drehangetrieben wird.
[0002] Insbesondere bei Druckmaschinen, wie z. B. bei Offsetdruckmaschinen, ist es wünschenswert,
Zylinder oder Walzen entlang ihrer Längsachse zu verschieben. Dies kann beispielsweise
zum Einstellen eines Querregisters dienen. Eine weitere bevorzugte Anwendung findet
sich bei so genannten Farbreibwalzen, mit deren Hilfe ein von einem Farbkasten zu
einem zu bedruckenden bahnförmigen Material transportierter Farbfilm zum einen hinsichtlich
seiner Farbfilmdicke verringert und zum anderen entlang der Längsachse der Walze verrieben
wird.
[0003] Beim Offsetdruck wird der zum Bedrucken der Materialbahn transportierte Farbfilm
hinsichtlich seiner Dicke mit mehreren Walzen aufgespaltet. Von einem Formzylinder,
der die Druckform aufweist, wird der dünne Farbfilm von einer Farbwalze mit den Stellen
abgenommen, deren Formen im weiteren Verlauf auf das zu bedruckende Gut gedruckt werden
sollen. Nach der Farbabnahme sind somit auf der Farbwalze Stellen vorhanden, auf denen
sich ein dickerer, und Stellen, auf denen sich ein dünnerer Farbfilm befindet. Diese
ungleichmäßige Farbfilmdicke kann zur Verringerung der Druckqualität führen. Um die
Druckqualität zu verbessern, werden so genannte Farbreibwalzen eingesetzt, die zusätzlich
zur Farbfilmaufspaltung für eine Verreibung des Farbfilms in Längsrichtung der Farbwalze
dienen. Hierdurch werden ungleichmäßige Farbfilmdicken beseitigt, wodurch die Druckqualität
erhöht wird. Die Längsbewegung der Farbreibwalzen wird auch als Changieren bezeichnet.
[0004] Aus dem Stand der Technik sind Antriebe für Farbreibwalzen bekannt. Aus der
EP 1 361 055 A2 ist ein Verreibungsantrieb für eine Walze in einer Druckmaschine bekannt, bei der
eine senkrecht zur Walzenachse ausgeführte Drehbewegung mit Hilfe eines Drehgelenks
in eine Längs- bzw. Changierbewegung der Walze umgewandelt wird. Durch die kreisförmige
Bewegung des Changierantriebs ist ausschließlich eine sinusförmige Changierbewegung
der Walze möglich.
[0005] Aus der
DE 103 24 601 A1 ist eine Antriebsvorrichtung für eine Linear- und Rotationsbewegung bekannt. Die
Vorrichtung umfasst einen Drehantrieb und einen Linearantrieb, wie z. B. einen Linearmotor,
der eine Linearbewegung auslöst. Die Linearbewegung wird durch ein Energiespeicherelement,
wie z. B. einer Feder oder einer magnetischen Feder, abgefangen und umgekehrt. Somit
entsteht eine oszillierende Axialbewegung.
[0006] Die
DE 101 57 243 zeigt eine Vorrichtung für eine Rotationsdruckmaschine, umfassend einen warzenförmigen
Rotationskörper und ein Gewindeelement, wobei der Rotationskörper von dem Gewindeelement
entlang seiner Längsachse verschiebbar ist.
[0007] Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben,
mit denen eine Changierbewegung und/oder eine Drehbewegung eines Rotationskörpers
flexibel und kostengünstig einstellbar ist.
[0008] Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte
Weiterentwicklungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
[0009] Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann allgemein bei Maschinen eingesetzt werden,
bei denen ein Rotationskörper entlang seiner Längsachse verschoben werden soll, Dies
ist insbesondere bei Maschinen der Fall, bei denen ein Rotationskörper bezüglich seiner
axialen Position gegenüber- einem zu transportierenden, z. B. bahnförmigen Material
verschoben werden soll. Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung bei Maschinen
eingesetzt werden, bei denen ein Fluid über ein Walzensystem gefördert wird, wobei
zumindest eine Walze des Walzensystems, z.B. zur besseren Fluidverteilung in Längsrichtung,
axial bewegt wird. Solch eine Bewegung kann z. B. eine einzelne Axialbewegung sein
oder periodisch erfolgen, um ein so genanntes Changieren der Walze zu erreichen. Beispielsweise
können zwei miteinander unmittelbar zusammenwirkende Rotationskörper jeweils axial
verschoben, insbesondere entgegengesetzt, z. B. um 180° phasenversetzt, verschoben
oder changiert werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus,
dass der walzenförmige Rotationskörper von dem Gewindeelement entlang seiner Längsachse
verschiebbar und/oder um die Längsachse des Rotationskörpers drehbar antreibbar ist.
Bei der in der
DE 101 57 243 A1 gezeigten Vorrichtung dient das Gewindeelement ausschließlich der axialen Verschiebung
des Rotationskörpers. Der Drehantrieb wird über einen separaten Antrieb sichergestellt.
[0010] Bevorzugt ist der walzenförmige Rotationskörper eine Walze, insbesondere eine Farb-
oder Feuchtwalze eines farb- und/oder Feuchtwerks, oder ein Zylinder, insbesondere
ein Plattenzylinder, ein Gummituchzylinder oder ein Übertragungszylinder eines Druckwerks.
Besonders geeignet kann die Vorrichtung in einer Druckmaschine, insbesondere Rotalionsdruclunaschine,
wie z. B. auf dem Gebiet des Offsetdrucks, eingesetzt werden. In einem beispielhaften
Farbwerk wird Farbe von einem Farbbehältnis, wie z. B. einem Farbkasten, auf eine
Walze aufgebracht und von dort über ein Walzensystem, welches mehrere Walzen umfasst,
zu einem Platten- oder Formzylinder übertragen. Während der Übertragung von einer
Walze zur nächsten wird jeweils die Farbfilmdicke verringert, insbesondere halbiert
durch Farbspaltung. Da Farbe nur an farbannehmenden Stellen des Form- oder Plattenzylinders
angenommen wird, wobei die Farbe auf den farbannehmenden Stellen später auf eine zu
bedruckende Bahn, insbesondere Stoff- oder Papierbahn, meist durch Zwischenschaltung
eines Gummituch- oder Übertragungszylinders, übertragen wird, entstehen auf dem dem
Form- oder Plattenzylinder vorgeschalteten Zylindersystem unterschiedliche Farbfilmdicken,
welche zur Verringerung der Druckqualität, insbesondere zum Schablonieren oder zu
Geisterbildern führen können. Um dies zu vermeiden, kann wenigstens eine der Farbwalzen
nach der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestaltet sein.
[0011] Um auf dem Form- oder Plattenzylinder farbannehmende und farbabweisende Stellen zu
erzeugen, wird vor dem Farbauftrag mittels eines Feuchtwerks eine Feuchtmittelschicht
auf den Form- oder Plattenzylinder aufgebracht, wobei insbesondere nur an farbabweisenden
Stellen Feuchtmittel von dem Übertragungszylinder des Feuchtwerks auf den Form- oder
Plattenzylinder übertragen wird. Somit können auch bei dem Zylindersystem des Feuchtwerks
unterschiedliche Feuchtmitteldicken auftreten, was zur Verringerung der Druckqualität
führen kann. Somit kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch für mindestens einen
der Zylinder des Feuchtwerks eingesetzt werden.
[0012] Das Gewindeelement kann bevorzugt Teil eines Gewindetriebs, nämlich ein inneres Teil,
im Folgenden Gewindespindel, oder ein das innere Teil umgebendes äußeres Teil, im
Folgenden Gewindemutter, sein. Insbesondere sind bei der Vorrichtung eine Gewindemutter
und eine damit zusammenwirkende Gewindespindel vorgesehen, die insbesondere den Gewindetrieb
bilden. Beispielsweise können die Mutter ein Innengewinde und die Gewindespindel ein
Außengewinde aufweisen. Alternativ kann eines aus Gewindespindel und Gewindemutter
eine Gewindenut und das andere aus Gewindespindel und Gewindemutter einen Nocken,
der in die Gewindenut ragt, aufweisen. Ein Element des Gewindetriebs, nämlich eines
aus Gewindemutter und Gewindespindel, kann drehfest mit dem Rotationskörper verbunden
sein, wobei vorzugsweise dieses Element als Gewindegegenelement und das andere Element
des Gewindetriebs als Gewindeelement bezeichnet wird. Vorzugsweise kann das Gewindeelement
relativ zu dem Rotationskörper drehbar sein.
[0013] Vorzugsweise weisen die Elemente des Gewindetriebs ein Bewegungsgewinde auf. Die
Ausführung des Gewindes als Spitzgewinde ist daher weniger bevorzugt, aber durchaus
möglich. Vorzugsweise ist das Bewegungsgewinde als Trapezgewinde und noch bevorzugter
als Kugelgewindetrieb ausgebildet. Die Verwendung eines Kugelgewindetriebs hat im
Gegensatz zu einem anderen Gewinde, wie z. B. Trapezgewinde, den Vorteil, dass der
so genannte Stick-Slip-Effekt, d. h. der Übergang von Haft- in Gleitreibung, verhindert
und das Axialspiel der Gewindeelemente zueinander, welches insbesondere bei einer
Drehrichtungsumkehr der Elemente des Gewindetriebs zu unerwünschten Effekten führen
kann, verringert werden. Um das Axialspiel der Elemente des Gewindetriebs zu verhindern,
kann die Mutter zweiteilig gebildet sein, wobei die Teile gegeneinander in Axialrichtung
verspannt werden. Dies kann insbesondere bei dem Kugelgewindetrieb, aber auch bei
den anderen Gewinden Anwendung finden, Beim Kugelgewindetrieb findet die Übertragung
der Kräfte zwischen den Elementen des Gewindetriebs mittels wenigstens einer, vorzugsweise
einer Vielzahl von Kugeln statt, die sowohl in eine Rille des einen als auch in eine
Rille des anderen Elements des Gewindetriebs eingreifen. Insbesondere sind beim Kugelgewindetrieb
die Kugeln zwischen den Rillen der Mutter und der Spindel als Kraflübertragungsmittel
angeordnet. Allgemein bevorzugt ist, dass die Steigung des Gewindes oder der Gewindenut
des Gewindetriebs so groß ist, dass keine Selbsthemmung in Dreh- und/oder Axialrichtung
stattfinden kann.
[0014] Durch die Erzeugung der Längsbewegung des Rotationskörpers mit einem Gewinde ist
es möglich, den Verstellweg, die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung des Rotationskörpers,
sowie bei einem oszillierenden Rotationskörper die Frequenz und/oder die Amplitude
flexibel einzustellen. Die Form der Oszillation kann im Gegensatz zum Stand der Technik
flexibel eingestellt werden und ist daher nicht auf eine Sinusform beschränkt, sondern
kann eine Vielzahl weiterer Formen annehmen. Durch eine entsprechende Ansteuerung
des Antriebs für das Gewindeelement, wie z. B. mittels einer Steuerungs- oder Regelungseinrichtung,
ist eine flexible Umstellung der genannten Parameter in nahezu jedem Betriebszustand
möglich. Ein Umbau der Vorrichtung oder eine vorübergehende Absenkung der Betriebsdrehzahl
oder ein Komplettabschaltung der Anlage ist bei der Umstellung nicht notwendig- Vorzugsweise
kann die Verstellung der Axialposition des Rotationskörpers während der vollen Betriebsdrehzahl,
bei verringerte Betriebsdrehzahl und/oder beim Stillstand des Rotationskörpers erfolgen.
Besonders bevorzugt ist, dass die Drehzahl des Rotationskörpers der erfindungsgemäßen
Vorrichtung gegenüber den Drehzahlen der Rotationskörper, mit denen er unmittelbar
zusammenwirkt, so angepasst ist, dass zwischen den Rotationskörpern kein oder lediglich
ein zu vernachlässigender Schlupf entsteht, Insbesondere ist es bevorzugt, dass zwischen
allen Walzen des Farb- oder Feuchtwerks kein oder nur ein zu vernachlässigender Schlupf
entsteht,
[0015] Es ist ferner bevorzugt, dass die Längsachse des Gewindeelements bzw. des Gewindetriebs
mit der Längsachse, um die der Rotationskörper rotiert, fluchtet. Grundsätzlich sollen
die Längsachse des Gewindeelements und die Längsachse des Rotationskörpers parallel
sein.
[0016] Vorzugsweise kann ein Antriebselement, insbesondere ein Motor oder ein Abtriebsglied
eines Getriebes für einen Drehantrieb für das Gewindeelement vorgesehen sein. Bevorzugt
ist ein Elektromotor, insbesondere winkel- oder drehzahlgeregelt, oder ein Hydraulik-
oder Pneumatikmotor. Ferner kann der Antrieb über ein Abtriebsglied eines Getriebes
erfolgen. Das Antriebsglied des Getriebes kann beispielsweise mit einem Antriebsmotor
oder einem Hauptantriebsstrang der Maschine verbunden sein. Insbesondere kann über
das Getriebe das Verhältnis der Eingangs- zur Ausgangsdrehzahl veränderbar sein, so
dass z. B. die Längsbewegung des Rotationskörpers über die Änderung des Drehzahlverhältnisses
im Getriebe erzeugt wird. Das Gewindeelement kann mit dem Rotor des Motors oder zumindest
dreh- und axialfest mit dem Rotor des Motors verbunden sein. Ferner kann das Gewindeelement
das Abtriebsglied des Getriebes oder dreh- und axialfest mit dem Abtriebsglied des
Getriebes verbunden sein. Der Motor oder das Getriebe sind vorzugsweise dreh- und
axialfest mit dem Maschinengestell verbunden.
[0017] Verteilhaft ist das Gewindegegenelement dreh- und axialfest mit dem Rotationskörper
verbunden. Insbesondere kann das zugehörige Gewindeelement relativ zu dem Gewindegegenelement
drehbar und axial bewegbar sein. Beispielsweise kann das Gewindeelement relativ zu
einem Maschinengestell, an dem sich der Rotationskörper radial, insbesondere mit einem
Radiallager, abstützt, drehbewegbar und axial fest sein. Insbesondere kann eine Drehbewegung
des Gewindeelements relativ zu dem Rotationskörper eine Axialbewegung des Rotationskörpers
relativ zu dem Gewindeelement bewirken. Dies bedeutet nicht notwendigerweise, dass
eine Drehbewegung des Gewindeelements stets eine Axialbewegung des Rotationskörpers
verursacht. Vielmehr kann die Drehbewegung des Gewindeelements eine ausschließlich
Längsbewegung, eine ausschließliche Drehbewegung und/oder eine kombinierte Längs-
und Drehbewegung des Rotationskörpers verursachen.
[0018] Besonders bevorzugt weist die erfindungsgemäße Vorrichtung ein weiteres Gewindeelement
auf Das oben beschriebene Gewindeelement wird im Folgenden als erstes Gewindeelement
und das weitere Gewindeelement als zweites Gewindeelement beschrieben. Insbesondere
gilt für das zweite Gewindeelement das Gleiche wie für das erste Gewindeelement, sofern
im Folgenden nichts Abweichendes offenbart wird. Das erste Gewindeelement und das
zweite Gewindeelement können von einer gemeinsamen Stirnseite des Rotationskörpers
her auf den Rotationskörper wirken. Die Gewindeelemente können an einer gemeinsamen
Stirnseite des Rotationskörpers mit dem Rotationskörper verbunden sein oder sich in
den Rotationskörper erstrecken. Zum Beispiel kann sich ein Gewindeelement durch das
andere Gewindeelement hindurch erstrecken, wobei die Längsachsen der Gewindeelemente
vorzugsweise fluchten. Insbesondere kann eines der Gewindeelemente hohl bzw. rohrförmig
sein, so dass sich das andere Gewindeelement hindurch erstrecken kann. Dies hat den
Vorteil, dass der Antrieb oder die Antriebe für die Gewindeelemente auf der gleichen
Seite des Rotationskörpers angeordnet werden können. Ein Motor kann z. B. über ein
Verteilergetriebe beide Gewindeelemente antreiben. Vorzugsweise ist das Getriebe ein
Differenzialgetriebe, welches eine Drehzahl eines Gewindeelements um einen Betrag
erhöhen und die Drehzahl des anderen Getriebeelements um den gleichen Betrag senken
kann. Vorzugsweise ergeben die Drehzahlen des ersten und des zweiten Gewindeelements
ein arithmetisches Mittel, welches vorzugsweise der Drehzahl des Rotationskörpers
entspricht.
[0019] Vorzugsweise wirkt je Stirnseite des Rotationskörpers ein Gewindeelement mit einem
entsprechenden Antrieb auf den Rotationskörper. In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung
der Erfindung können die Antriebe, insbesondere mit den entsprechenden Gewindeelementen,
an der gleichen Seite des Rotationskörpers oder des Maschinengestells angeordnet sein,
d.h. dass sie von der gleichen Seite her auf den Rotationskörper wirken.
[0020] Vorzugsweise werden die Gewindeelemente so drehangetrieben, dass in Bezug auf eine
Drehzahl des Rotationskörpers das arithmetische Mittel der Drehzahlen der einzelnen
Antriebe der Drehzahl des Rotationskörpers entspricht. Vorzugsweise können die Antriebe
für die Gewindeelemente so angesteuert oder betrieben werden, dass das eine Gewindeelement
die gleiche Drehzahl wie das andere Gewindeelement hat, wodurch die Drehzahl eines
jeden Gewindeelements der Drehzahl des Walzenkörpers entspricht. In diesem Fall findet
keine Axialbewegung des Rotationskörpers statt. Beispielsweise kann ein Gewindeelement
in Bezug auf die Drehzahl des Rotationskörpers eine um einen bestimmten Betrag erhöhte
Drehzahl und das andere Gewindeelement eine um diesen Betrag verringerte Drehzahl
aufweisen, wodurch sich eine Axialverschiebung des Rotationskörpers in eine Richtung
bei gleich bleibender Drehzahl des Rofiationslcörpers ergibt. Eine Axialbewegung des
Rotationskörpers in die entgegengesetzte Richtung wird erzielt, wenn die Drehzahlen
der Gewindeelemente vertauscht werden. Besonders bevorzugt weisen die Gewindeelemente
Gewinde oder Gewindenuten mit einem unterschiedlichen Drehsinn auf Das heißt, dass
das erste Gewindeelement ein Rechtsgewinde oder eine rechtsläufige Gewindenut und
das zweite Gewindeelement ein Linksgewinde oder eine linksläufige Gewindenut, oder
das erste Gewindeelement ein Linksgewinde oder eine linksläufige Gewindenut und das
zweite Gewindeelement ein Rechtsgewinde oder eine rechtsläufige Gewindenut aufweisen.
Vorzugsweise weisen das erste und zweite Gewindeelement den gleichen Betrag der Steigung,
d. h. z. B. den axialen Weg pro Umdrehung, auf. Für die Axialgeschwindigkeit, welche
der Rotationskörper ausführt, ergibt sich der Zusammenhang, dass die Differenz der
Drehzahl des Rotationskörpers zu der Drehzahl eines Gewindeelements multipliziert
mit der Steigung des Gewindeelements den Betrag der Axialgeschwindigkeit des Rotationskörpers
ergibt. Entsprechend diesem Verhältnis können sowohl die axiale Beschleunigung als
auch der axiale Weg des Rotationslcörpers ermittelt werden.
[0021] Der oder die Antriebe für das oder die Gewindeelemente oder der drehfest mit dem
Rotationskörper verbundene Antrieb können außerhalb des Rotationskörpers angebracht
sein, was den Vorteil hat, dass die Wärmeerzeugung der Antriebe den Rotationskörper
nicht oder nur kaum beeinflusst. Beispielsweise können die Antriebe jeweils zwischen
Maschinengestell und Rotationskörper angeordnet sein. Alternativ können die Antriebe
so angeordnet sein, dass sich das Maschinengestell zwischen dem Rotationskörper und
einem Antrieb befindet. Beispielsweise können sich zwischen den Antrieben das Maschinengestell
und der Rotationskörper befinden.
[0022] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können der oder die Antriebe an oder
innerhalb des Rotationskörpers angeordnet sein. Dies hat den Vorteil einer kompakteren
Bauweise der Vorrichtung. Der oder die Antriebe können sich zwischen den Elementen
des Maschinengestells befinden, an denen sich der Rotationskörper an jeder seiner
Stirnseiten radial abstützt. Die Antriebselemente können beispielsweise mittels Schleifkontakten
oder, sofern die Antriebselemente drehfest mit dem Maschinengestell verbunden sind,
z. B. über einfache Kabelverbindungen verbunden werden, da in bevorzugten Ausführungsformen
zumindest die Statoren der Antriebe keine Drehbewegung relativ zum Maschinengestell
ausführen können.
[0023] In einem bevorzugten Betriebszustand oszillieren die Drehzahlen der Gewindeelemente
gegenläufig, d. h. um 180° phasenverschoben, wobei der oder die Antrieb(e) entsprechend
angesteuert werden.
[0024] Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren insbesondere zur Anwendung in einer Druckmaschine,
bei dem ein walzenförmiger Rotationskörper um seine Längsachse drehend angetrieben
und/oder entlang seiner Längsachse verschoben wird. Das Verfahren wird bevorzugt mit
der hierin beschriebenen Vorrichtung ausgeführt.
[0025] Die Erfindung wurde anhand mehrerer vorteilhaften Ausführungsformen beschrieben.
Im Folgenden werden besonders vorteilhafte Ausführungsformen anhand von Figuren beschrieben.
Dabei offenbar werdende Merkmale bilden allein und in Kombination den Gegenstand und
die vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung vorteilhaft weiter. Es zeigen:
- Figur 1
- eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der Motoren außerhalb
des Maschinengestells angeordnet sind, und
- Figur 2
- eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Antriebe
innerhalb eines walzenförmigen Rotationskörpers angeordnet sind.
[0026] Figur 1 zeigt einen als Walze ausgebildeten Rotationskörper 1, von dessen Stirnseiten
sich Wellen 5 erstrecken, die sich am Maschinengestell 4a, 4b radial abstützen. Der
Rotationskörper 1 ist aufgrund seiner Länge in Figur 1 nicht vollständig darstellbar
und daher mittels einer Bruchkante verkürzt dargestellt. Der Rotationskörper 1 ist
relativ zum Maschinengestell 4a, 4b axial bewegbar und drehbar gelagert. Hierzu weisen
die Wellen 5 Lagerflächen 12a, 12b auf, die mit einem als Wälzlager ausgestalteten
Radiallager zusammenwirken. Die Lagerflächen 12a, 12b weisen eine sich in Längsrichtung
L erstreckende Länge auf, die so bemessen ist, dass die Lagerflächen 12a, 12b jeweils
mit dem zugehörigen Radiallager 6a, 6b zusammenwirken, wenn der Rotationskörper 1
bestimmungsgemäß entlang der Längsachse L axialverschoben wird. Die Radiallager 6a,
6b sind jeweils in einer Buchse 7a, 7b aufgenommen, die sich ihrerseits am Maschinengestell
4a, 4b abstützt. Die Radiallager 6a, 6b sind in einer zylindrischen Bohrung, welche
von den Buchsen 7a, 7b gebildet wird, aufgenommen und jeweils mit einem Distanzring
10a, 10b und einem Axialsicherungsring 11a, 11b gegen Herausfallen gesichert.
[0027] Die Wellen 5 weisen an ihren Enden mittels Buchsen gebildete Axialanschläge 9a, 9b,
die von einem von einer Buchse radial abstehenden Kragen gebildet werden, auf. Der
Abstand x zwischen dem Axialanschlag 9a, 9b und dem entsprechenden Anschlag der Buchse
7a, 7b bildet die maximale Amplitude, den der Rotationskörper 1 bestimmungsgemäß ausführen
kann.
[0028] Auf der Seite des Maschinengestells 4a, 4b, welche der Seite gegenüberliegt, welche
zum Rotationskörper 1 weist, ist ein als Elektromotor ausgebildeter Antrieb 3a, 3b
angeordnet, der dreh- und axialfest mit dem Maschinengestell 4a, 4b verbunden ist.
Die Wellen 5 weisen Gewindebohrungen (in Figur 1 nicht sichtbar) auf, in die sich
jeweils ein Gewindeelement 2a, 2b erstreckt. Die Gewindeelemente 2a, 2b weisen jeweils
ein Bewegungsgewinde auf. Das Gewindeelement 2a ist, wie hier beispielhaft gezeigt
wird, ein Linksgewinde und das Gewindeelement 2b ein Rechtsgewinde. Somit haben das
erste Gewindeelement 2a und das zweite Gewindeelement 2b einen entgegengesetzten Drehsinn.
Die Gewindeelemente 2a, 2b erstrecken sich durch den Antrieb 3a, 3b. Die Gewindeelemente
2a, 2b bilden den Rotor des Antriebs bzw. sind dreh- und axialfest mit dem Rotor des
Antriebs verbunden.
[0029] Alternativ können die Gewindespindeln als Gewindegegenelemente dienen, indem sie
dreh- und axialfest mit dem Rotationskörper bzw. dessen Wellen verbunden sind. Das
Gewindeelement wird in dieser Alternative von dem Rotor des Antriebs 3a, 3b gebildet.
[0030] Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Figur 1 wird später zusammen mit
der Funktion der Vorrichtung aus Figur 2 beschrieben, da sich die Funktionen im Wesentlichen
ähnlich sind.
[0031] Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Der
Rotationskörper 1 stützt sich radial auf den Buchsen 7a, 7b ab, welche mit dem Maschinengestell
4a, 4b dreh- und axialfest verbunden sind. Der Rotationskörper 1 ist relativ zu den
Buchsen 7a, 7b drehbar und axial verschiebbar. Am Rotationskörper 1 befinden sich
Radiallager 6a, welche mit Axialsicherungsringen 11a, 11b relativ zum Rotationskörper
axial gesichert sind. Die Radiallager 6a, 6b stützen sich auf Lagerflächen 12a, 12b
ab, welche so in ihrer axialen Länge bemessen sind, dass sich die Radiallager 6a,
6b auch noch dann auf den Lagerflächen 12a, 12b abstützen, wenn der Rotationskörper
1 bestimmungsgemäß entlang seiner Längsachse axialversetzt wurde.
[0032] Dreh- und axialfest mit den Buchsen 7a, 7b sind jeweils als Motoren ausgebildete
Antriebe 3a, 3b verbunden. Der Stator der Antriebe ist dreh- und axialfest mit den
Buchsen 7a, 7b bzw. mit dem Maschinengestell 4a, 4b.
[0033] Dreh- und axialfest mit dem Rotationskörper 1 verbunden sind als Gewindebuchsen ausgestaltete
Gewindegegenelemente 8a, 8b, in welche Gewindeelemente 2a, 2b eingeschraubt sind.
Die Gewindeelemente 2a, 2b erstrecken sich durch den Antrieb 3a, 3b und bilden dessen
Rotor bzw. sind mit dessen Rotor dreh- und axialfest verbunden. Das erste Gewindeelement
2a weist ein Linksgewinde und das zweite Gewindeelement 2b weist ein Rechtsgewinde
auf, wodurch die Gewindeelemente 2a, 2b Gewinde mit unterschiedlichem Drehsinn haben.
[0034] Alternativ können die Gewindespindeln als Gewindegegenelemente dienen, indem sie
über die Buchsen 8a, 8b axial- und drehfest mit dem Rotationskörper 1 verbunden sind.
Als Gewindeelemente dienen dann die Rotoren der Antriebe 3a, 3b, welche relativ zum
Maschinengestell drehbar und axial fest sind.
[0035] Aufgrund des unterschiedlichen Drehsinns der Gewinde der Gewindeelemente 2a, 2b wird,
wenn die Antriebe 3a, 3b in die gleiche Drehrichtung betrieben werden, der Rotationskörper
1 in Drehung versetzt. Bei gleichen Drehzahlen der Antriebe 3a, .3b behält der Rotationskörper
1 seine axiale Position bei und wird nicht axial bewegt. Sofern die Antriebe 3a, 3b
mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden, findet eine Axialbewegung des Rotationskörpers
1 statt. Werden die Drehzahlen der Antriebe 3a, 3b vertauscht, d. h. dass der Antrieb
3a, 3b, der zuerst langsamer lief, jetzt schneller betrieben wird und umgekehrt, dann
ändert sich auch die Richtung der Axialbewegung des Rotationskörpers 1.
[0036] Beispielsweise kann ein Antrieb, wie z. B. Antrieb 3a, mit einer konstanten Geschwindigkeit
betrieben und die Drehzahl des Antriebs 3b variiert, insbesondere periodisch erhöht
und gesenkt werden. Dabei führt der Rotationskörper 1 eine periodische Changierbewegung
in Längsrichtung aus. Bei dieser Betriebsart verändert sich jedoch auch die Drehzahl
des Rotationskörpers 1 periodisch, da diese gleich dem arithmetischen Mittel der Drehzahlen
der Gewindeelemente 2a und 2b ist.
[0037] Um eine konstante Drehzahl des Rotationskörpers beizubehalten, wird vorgeschlagen,
für eine Axialbewegung des Rotationskörpers 1 das erste Gewindeelement 2a mit einer
um einen ersten Betrag erhöhten Drehzahl und das zweite Gewindeelement 2b mit einer
um diesen Betrag verringerten Drehzahl zu betreiben. Dadurch bleibt das arithmetische
Mittel, d. h. die Drehzahl des Rotationskörpers 1 gleich, wobei eine Axialbewegung
des Rotationskörpers 1 erfolgt. Durch um die Drehzahl des Rotationskörpers 1 oszillierende
Drehzahlen der Gewindeelemente 2a, 2b, wobei die Drehzahl des ersten Gewindeelements
180° phasenversetzt zur Drehzahl des zweiten Gewindeelements ist, kann bei gleich
bleibender Drehzahl des Rotationskörpers 1 eine periodische Changierung des Rotationskörpers
1 erzeugt werden.
Bezugszeichen
[0038]
- 1
- Rotationskörper
- 2a, 2b
- Gewindeelement
- 3a, 3b
- Antrieb
- 4a, 4b
- Maschinengestell
- 5
- Welle
- 6a, 6b
- Radiallager
- 7a, 7b
- Buchse
- 8a, 8b
- Gewindegegenelement
- 9a, 9b
- Axialanschlag
- 10a, 10b
- Distanzierung
- 11a, 11b
- Axialsicherung
- 12a, 12b
- Lagerfläche
- x
- max. Amplitude
- L
- Längsachse
1. Vorrichtung, insbesondere in oder für eine Druckmaschine, umfassend einen walzenförmigen
Rotationskörper (1) und wenigstens ein Gewindeelement (2a), wobei der Rotationskörper
(1) von dem wenigstens einen Gewindeelement (2a) um seine Längsachse (L) drehbar antreibbar
und insbesondere entlang seiner Längsachse (L) verschiebbar ist.
2. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der walzenförmige Rotationskörper
(1) eine Walze, insbesondere eine Farb- oder Feuchtwalze eines Farb- und/oder Feuchtwerks,
oder ein Zylinder, insbesondere ein Plattenzylinder, ein Gummituchzylinder oder ein
Übertragungszylinder eines Druckwerks, ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rotationskörper (1)
in Bezug auf seine Drehbewegung im Stillstand und/oder bei einer Drehbewegung, insbesondere
mit einer Betriebsdrehzahl, mit dem Gewindeelement (2a) entlang der Längsachse (L)
des Rotationskörpers (1) verschiebbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Längsachse (L) des
Gewindeelements (2a) mit der Längsachse (L) des Rotationskörpers (1) fluchtet,
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Antriebselement (3a),
insbesondere ein Motor oder ein Abtriebsglied eines Getriebes, für einen Drehantrieb
für das Gewindeelement (2a) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Drehbewegung des Gewindeelements
(2a) relativ zu dem Rotationskörper (1) eine Axialbewegung des Rotationskörpers (1)
relativ zu dem Gewindeelement (2a) bewirkt.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Drehbewegung des Gewindeelements
(2a) eine Drehbewegung des Rotationskörpers (1) und/oder eine Verschiebung entlang
der Längsachse (L) des Rotationskörpers (1) bewirkt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gewindeelemen ein erstes
Gewindeelement (2a) ist, und ein zweites Gewindeelement (2b) vorgesehen ist, welches
so mit dem Rotationskörper (1) gekoppelt ist, dass der Rotationskörper (1) entlang
seiner Längsachse (L) bewegbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gewindeelemente (2a,
2b) Gewinde oder Gewindenuten mit einem unterschiedlichen Drehsinn aufweisen.
10. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das zweite Gewindeelement (2b)
nach wenigstens einem der Merkmale des Gewindeelements (2a) der Ansprüche 3 bis 7
ausgestaltet ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Antriebselement (3a)
ein erstes Antriebselement (3a) ist, und ein zweites Antriebselement (3b), insbesondere
ein Motor oder ein Abtriebsglied eines Getriebes, für einen Drehantrieb für das zweite
Gewindeelement (2b) vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Steuerung oder Regelung
vorgesehen ist, mit der die Drehzahl des ersten Antriebselements (3a) in Relation
zu der Betriebsdrehzahl des Rotationskörpers (1) um einen Betrag erhöht und die Drehzahl
des zweiten Antriebselements (3b) in Relation zu der Betriebsdrehzahl des Rotationskörpers
(1) um diesen Betrag gesenkt werden kann, um eine Axialverschiebung des Rotationskörpers
(1) bei gleich bleibender Betriebsdrehzahl des Rotationskörpers (1) zu erreichen.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rotationskörper (1)
so mit dem ersten und zweiten Gewindeelement (2a, 2b) gekoppelt ist, dass der Rotationskörper
(1) bei mit gleicher Drehzahl in die gleiche Drehrichtung drehenden Gewindeelementen
(2a, 2b) mit der gleichen Drehzahl und in die gleiche Drehrichtung wie die Gewindeelemente
(1) dreht.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das oder die Gewindeelemente
(2a, 2b) jeweils ein Gewinde oder Element eines Nut-Nocken-Getriebes aufweisen, wobei
die Steigung des Gewindes oder der Nut so groß ist, dass keine axiale Selbsthemmung
zwischen dein Gewindeelement (2a; 2b) und dem entsprechenden Gewindegegenelement (8a;
8b) auftritt.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens ein Antriebselement
(3a; 3b), vorzugsweise das erste und das zweite Antriebselement (3a, 3b), am oder
im Rotationskörper (1) angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens ein Antriebselement
(3a; 3b), vorzugsweise das erste und das zweite Antriebselement (3a, 3b), an einem
Maschinengestell (4a, 4b) angeordnet ist, relativ zu dem der Rotationskörper (1) bewegbar
ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebelemente (3a,
3b) auf der gleichen Seite des Rotationskörpers (1) oder des Maschinengestells (4a,
4b) angeordnet sind.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gewindeelemente (2a,
2b) von der gleichen Seite her auf den Rotationskörper (1) wirken.
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Steuerung oder eine
Regelung vorgesehen ist, mit der wenigstens eines aus erstem und zweiten Antriebselement
(3a, 3b) so angesteuert wird, dass der Rotationskörper (1) entsprechend eines vorgegebenen
Bewegungsablaufs eine Bewegung, insbesondere eine Changierbewegung entlang der Längsachse
(L) des Rotationskörpers (1), ausführt.
20. Verfahren, insbesondere zur Anwendung bei einer Druckmaschine, bei dem ein walzenförmiger
Rotationskörper (1) von wenigstens einem Gewindeelement (2a; 2b) um seine Längsachse
(L) drehangetrieben und inbesondere entlang der Längsachse (L) verschoben wird.
21. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Verfahren mit einer Vorrichtung
nach einem der Ansprüche 1 bis 17 durchgeführt wird.