DE102006020957A1

DE102006020957A1 - Flexodruckmaschine

Info

Publication number: DE102006020957A1
Application number: DE200610020957
Authority: DE
Inventors: Günter Dipl.-Ing. Schmid (FH); Silvio Dipl.-Ing. Zamzow (FH); Bruno Dipl.-Ing. Senger; Miguel Dipl.-Ing. Angel Jimenez (FH); Andreas Dipl.-Ing. Kraus (FH); Peter Dipl.-Ing. Siebke
Original assignee: INA Drives and Mechatronics GmbH and Co KG; Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2006-05-05
Filing date: 2006-05-05
Publication date: 2007-11-08
Also published as: DE502007000038D1; CN101066638B; EP1852256B1; CN101066638A; EP1852256A1

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) umfasst 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 Zahn riemenantriebe. 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
1 in einem schematischen Querschnitt Teile einer Flexodruckmaschine,
2 in einer Schnittdarstellung eine Verfahreinrichtung der Flexodruckmaschine nach 1, und
3 einen Antrieb eines Schlittens der Verfahreinrichtung nach 2.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
In 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 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 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.

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

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.
Flexodruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der die Spindelmutter (20) direkt antreibende Motor (16) als Torquemotor ausgebildet ist.
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.
Flexodruckmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotativlager (21) der Spindelmutter (20) als zweireihiges Schrägkugellager ausgebildet ist.
Flexodruckmaschine nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahreinrichtung (5) eine Längenmesseinrichtung (13) aufweist.
Flexodruckmaschine nach einem der Ansprüche 1–5, gekennzeichnet durch einen Schwingungen des Gegendruckzylinders (2) aufnehmenden Schwingungssensor (22).
Flexodruckmaschine nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (23) zur Ansteuerung der Verfahreinrichtung (5) in Abhängigkeit eines vom Schwingungssensor (22) gelieferten Signals.
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.