(57)【要約】【課題】印刷機のための新しいタイプの回転体、及びそれを操作する方法を創出することを目的とする。【解決手段】ベアリング（１３）を介して印刷機フレーム（１４）に回転自在に取り付け可能であり、温度制御可能な外側表面（１５）を有する、シャフトを備えた回転体（１０）、特に印刷機胴又は印刷機ローラ、において、外側表面（１５）は、印刷機の回転体に組み付けられた少なくとも一つのペルチェ要素（１６）によって温度制御可能、すなわち冷却加納及び／又は加熱可能とされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベアリング（１３）を介して印刷機フレーム（１４）に回転自在に取り付け可能であり、温度制御可能な外側表面（１５）を有する、シャフトを備えた回転体（１０）、特に印刷機胴又は印刷機ローラ、において、
前記外側表面（１５）は、印刷機の該回転体に組み付けられた少なくとも一つのペルチェ要素（１６）によって温度制御可能、すなわち冷却加納及び／又は加熱可能とされていることを特徴とする回転体。
【請求項２】
印刷機の前記回転体に複数のペルチェ要素（１６）が組み付けられていることを特徴とする請求項１記載の印刷機の回転体。
【請求項３】
複数のペルチェ要素（１６）が、印刷機の前記回転体に、印刷機の前記回転体の軸線方向及び／又は周方向に縦横に配設されていることを特徴とする請求項２記載の印刷機の回転体。
【請求項４】
前記外側表面（１５）の複数の表面部分が、個々のペルチェ要素（１６）又は組にされた複数のペルチェ要素によって個別に温度制御されることを特徴とする請求項２又は３記載の印刷機の回転体。
【請求項５】
隣り合うペルチェ要素（１６）の間に少なくとも一つの断熱要素（１７）がそれぞれ配設されていることを特徴とする請求項２ないし４の何れか一項記載の印刷機の回転体。
【請求項６】
印刷機の回転体に、少なくとも一つの温度センサ（１８）が組み込まれ、あるいは、少なくとも一つの非接触温度センサ（１８）が用いられ、これにより実測温度値が収集され、該実測温度値の設定点温度値からのずれに応じて前記ペルチェ要素（１６）が調節されることを特徴とする請求項１ないし５の何れか一項記載の印刷機の回転体。
【請求項７】
各前記表面部分を個別に温度制御するために少なくとも一つのペルチェ要素（１６）が配列されている前記外側表面（１５）の各表面部分は、個々の温度センサ（１８）に割り付けられ、各表面部分に割り付けされたペルチェ要素（１６）が個々に閉ループ制御されることを特徴とする請求項６記載の印刷機の回転体。
【請求項８】
内部チューブ（１９）を有し、該内部チューブの外面（２０）が、径方向断面において円形、又は少なくとも三角形、又は丸みを帯びた多角形に形成され、かつ該外面（２０）に前記ペルチェ要素（１６）が設けられ、さらに、
外部チューブ（２１）を有し、前記内部チューブ（１９）の前記外面（２０）に対応する該外部チューブの内面（２２）であって、前記内部チューブ（１９）を少なくとも部分的半径方向に囲む内面（２２）は、円形、又は少なくとも三角形、又は丸みを帯びた多角形に形成され、かつ該外部チューブは、その外面が前記外側表面（１５）を提供しており、前記内部チューブ内部を前記ペルチェ要素（１６）のための供給ライン（２４）が通っていることを特徴とする請求項２ないし７の何れか一項記載の印刷機の回転体。
【請求項９】
外部チューブ（２１）を備え、該外部チューブの内面（２２）は、径方向断面において円形、又は少なくとも三角形、又は丸みを帯びた多角形に形成され、該内面（２２）に前記ペルチェ要素（１６）が設けられていることを特徴とする請求項２ないし７の何れか一項記載の印刷機の回転体。
【請求項１０】
前記印刷機フレーム（１４）から延び出た、前記ペルチェ要素（１６）のための前記供給ライン（１４）は、ロータリジョイント（２６）を介して、印刷機の該回転体（１０）の内部空間又はチェネル（２３）の内に導かれ、あるいはエネルギ供給がスリップリングを介してなされることを特徴とする請求項８又は９記載の印刷機の回転体。
【請求項１１】
前記外側表面（１５）が付加的に水による温度制御され、水による該温度制御が基本的な温度制御に貢献し、かつ、前記ペルチェ要素（１６）を用いて前記外側表面の正確な温度制御がなされることを特徴とする請求項１ないし１０の何れか一項記載の印刷機の回転体。
【請求項１２】
印刷機の回転体の前記内部空間又はチャネル（２３）が通気されることを特徴とする請求項１ないし１１の何れか一項記載の印刷機の回転体。
【請求項１３】
請求項１ないし１２の何れか一項記載の印刷機の回転体を操作する方法であって、
前記外側表面（１５）が、印刷機の回転体（１０）に組み付けられた前記ペルチェ要素（１６）によって温度制御される、すなわち冷却及び／又は加熱されることを特徴とする印刷機の回転体を操作する方法。
【請求項１４】
前記ペルチェ要素（１６）を個々に及び／又は組毎に作動させ、あるいは閉ループ制御することにより、印刷機の前記回転体（１０）の前記外側表面（１５）に不均等な又は均等は温度プロファイルを作り出すことを特徴とする請求項１３記載の印刷機の回転体を操作する方法。
【請求項１５】
所定部分に対して前記ペルチェ要素（１６）を個々に又は不均一に温度制御することにより、印刷機の回転体（１０）の前記外側表面（１５）に均等な又は不均等な温度プロファイルを作り出すことを特徴とする請求項１３又は１４記載の印刷機の回転体を操作する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷機又は胴又は印刷ローラといった、請求項１のおいて書き部に記載した印刷機の回転体に関する。本発明はさらに、そのような印刷機の回転体を操作する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
印刷機においては、例えば印刷ローラ及び印刷胴といった回転体が数多く装備されている。印刷胴は、例えば、渡し胴、版胴、圧胴、あるいは、例えばオフセット印刷法及び／又は凹版印刷法及びフレキソ印刷法等の種々の印刷法のための胴、などである。印刷機のローラは、例えば、用紙ガイドローラ、インキ装置のインキ移しローラ、及び湿し装置の湿し水移しローラ、又はインキの温度を下げるための冷却ローラ、などである。これらの印刷機胴及び印刷機ローラは、ウェブ印刷機及び枚葉紙印刷機の双方に装備されるものである。印刷機のこれら回転体は作動中に温度が上昇する場合がある。印刷機の回転体のこのような温度上昇に対抗すべく、印刷機の回転体を水冷で温度制御することが慣例的に知られている。しかしながら、印刷機の回転体の水冷方式による温度制御は比較的複雑となる。冷却水を印刷機の回転体内に引き入れ、そしてそこから引き出す必要があるからである。このため、漏洩が心配される部位に、水のためのロータリジョイントが必要となる。正当な出費を要求される水冷のさらなる欠点は、水冷によって、印刷機の回転体が全表面にわたって均一に温度制御されるのみであるということである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような事情に鑑み、本発明は、印刷機のための新しいタイプの回転体、及びそれを操作する方法を創出することを目的とする。  
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的は、請求項１による印刷機の回転体によって達成される。本発明によれば、回転体の外側表面は、印刷機の回転体内に設けられた少なくとも一つのペルチェ要素によって温度制御可能、すなわち冷却及び／又は加熱されることが可能である。印刷機の回転体内に組み込まれた少なくとも一つのペルチェ要素による、印刷機の回転体の外側表面の温度制御は、ロータリジョイントからの水漏れを避けられる点で有利である。
【０００５】
好ましくは、回転体内部には複数のペルチェ要素が設けられ、個々のペルチェ要素、あるいはいくつかの組を成すよう接続されたいくつかのペルチェ要素によって、前記外側表面における選択的な表面部分が個別的に温度制御される。印刷機の回転体内に複数のペルチェ要素を組み込むことにより、回転体の表面を部分的に温度制御できる。異なる表面部分を容易に温度制御することができ、その結果、印刷機の回転体の外側表面を、特定の温度プロファイルに設定することができる。
【０００６】
更なる有利な形態では、前後左右に互いに隣り合った複数のペリチェ要素が、印刷機の回転体に、その軸線方向及び周方向に一体とされており、個々のペリチェ要素によって、外側表面における一表面部分が個別に温度制御される。軸線方向及び周方向に並ぶペリチェ要素のこの配列は、印刷機の回転体表面の軸線方向及び周方向に異なる温度プロファイルを設定する上で好ましい。
【０００７】
好ましくは、前後左右方向に配列されたペリチェ要素間に断熱要素が配置される。隣接したペリチェ要素間に断熱要素を配置することによって、ペリチェ要素間の相互作用を排除し、印刷機の回転体の表側表面の、部位毎の温度制御の可能性がさらに高まる。
【０００８】
他の有利な態様においては、印刷機の回転体にあ少なくとも一つの温度センサが組み込まれている。これによって実測温度値が収集され、設定点温度値からの前記実測温度値のズレに応じて前記各ペリチェ要素を調整することができる。これらの温度センサによって、印刷機の回転体の各表面部分に、温度閉ループ制御 (temperature closed-loop control) が確立される。
【０００９】
別の有利な態様においては、印刷機の回転体が内部チューブを備える。内部チューブは、径方向断面における外面が、円形に、あるいは少なくとも接線方向に、あるいは少なくとも三つの直線部を有した丸みを帯びた多角形に形成され、かつこの外面に複数の前記ペリチェ要素が支持される。さらに、印刷機の回転体は外部チューブを備える。該外部チューブは、前記内部チューブを少なくとも部分的に径方向に取り囲み、該内部チューブの外面に対向したその内面は円形、又は少なくとも三角形、あるいは丸みを帯びた多角形とされ、そして前記外側表面を構成している。前記内部チューブ内部には、前記ペルチェ要素のためのいくつかの供給ラインがを通っている。印刷機の回転体のこの構成によって、構造は単純化され、有利である。
【００１０】
有利には、印刷機の回転体の内部チューブは通気される。あるいは、それに加えて、前記外側表面が水温度制御される。この場合、この水温度制御が、基本的温度制御に貢献し、かつ、前記各ペルチェ要素を介した前記温度制御は精密温度制御に貢献する。本発明によるこのような回転体を操作する方法は請求項１３ないし１５に記載されている。
【００１１】
本発明のさらなる好ましい態様は、引用請求項および下記の詳細説明に記載してある。本発明の例示的な、限定されない実施形態は、図面を参照してより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による回転体の一実施形態を示す、半径方向断面図である。
【図２】本発明の印刷機の回転体を、外部チューブ無しで示す上面図である。
【図３】本発明による印刷機の回転体の、印刷機のフレームに取り付けられたシャフト部分の詳細を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、例えばウェブ印刷機あるいは枚葉紙印刷機といった印刷機の回転体に関する。本発明による印刷機の回転体は、印刷機の胴又は印刷機のローラであり得る。
【００１４】
特に印刷機の回転体が印刷機の胴を構成するものである場合には、該回転体は版胴、渡し胴、あるいは圧胴であってよく、また、特に印刷機の回転体がローラを構成するものである場合には、該回転体は用紙ガイドローラ、インキ装置のインキ移しローラ、湿し装置の湿し水移しローラ、あるいは、インキの温度を下げるための冷却ローラ、であってよい。
【００１５】
上記列挙した印刷機胴及び印刷機ローラは単なる例示に過ぎない。本発明はこれらの適用例に限定されるものでなく、その他の回転体にも適用可能である。
【００１６】
図１ないし図３は、本発明の一実施形態による印刷機の回転体１０をそれぞれ異なる視点で見たものである。印刷機の回転体１０は、シャフト１１を有する。シャフト１１は、その両端部において、ベアリング１３を介して印刷機フレーム１４に対し回転自在に支持されている。
【００１７】
印刷機の回転体１０は、半径方向断面で見たときにシリンダ状の呈す外側表面１５を有する。本発明における印刷機の回転体１０のこの外側表面１５は温度制御可能、すなわち、印刷機の回転体１０に組み込まれた少なくとも一つのペルチェ要素１６によって冷却及び／又は加熱することが可能である。印刷機の回転体１０内には、好ましくは複数のペルチェ要素１６が組み込まれており、かつ好ましくは、各ペルチェ要素１６を介して、あるいはいくつかの組とされた複数のペルチェ要素１６を介して、印刷機の回転体１０の外側表面１５が、部位毎に個別に温度制御される。
【００１８】
印刷機の回転体１０の軸線方向及び／又は周方向において、複数のペルチェ要素１６は、印刷機の回転体１０の中で、縦横に並んで組み込まれている。図示例のものでは、印刷機の回転体１０の周方向に対して８個のペルチェ要素が互いに隣接して位置し、かつ、印刷機の回転体１０の軸線方向に対して３個のペルチェ要素が互いに隣接して位置している。従って、全部で２４個のペルチェ要素１６が印刷機の回転体１０の内部に組み込まれている。
【００１９】
印刷機の回転体１０の周方向に配置された前記ペルチェ要素１６の数、及び該回転体１０の軸線方向に配置された前記ペルチェ要素１６の数は、言うまでもなく例示的なものである。
【００２０】
軸線方向に隣接配置されるペルチェ要素１６の数は任意であるが、特に、印刷機の回転体１０の軸線方向の寸法と、個々に温度制御される軸線方向の表面部分の数に依存する。
【００２１】
互いに隣接して周方向に配置されるペルチェ要素１６の数は、少なくとも２つ、好ましくは３つ、特には８個から１６個である。
【００２２】
図１及び図２から解るように、断熱要素１７が、周方向に配列された前記ペルチェ要素１６の各間、及び軸線方向に配列された前記ペルチェ要素１６の各間に配置され、これにより、各ペルチェ要素１６間の相互作用を防止し、印刷機の回転体１０の個々の表面部分の温度制御が最適になされるようになっている。
【００２３】
ペルチェ要素１６による印刷機の回転体の温度制御は、一方で一制御によって行うことが、また他方では閉ループ制御によって行うことが可能である。特に印刷機の回転体の前記外側表面１５の温度制御が閉ループ制御によってなされる場合には、好ましくは印刷機の回転体内に複数の温度センサ１８が組み込まれる。これにより、個々に温度制御されるべき各表面部分を個々の温度センサ１８に割り付け、印刷機の回転体１０の外側表面１５の各表面部分について、個々の実測温度値を収集することが可能となる。
【００２４】
あるいは、印刷機の回転体１０の外側表面１５の全体又は表面部分の実測温度値を収集するため、少なくとも一つの非接触作動の温度センサ１８を採用することもできる。
【００２５】
対応する設定点温度値からの実測温度値のずれに応じて、つまりは印刷機の回転体１０の外側表面１５の各表面部分の領域内に個々の温度を設定するために、各表面部分に割り当てられたペリチェ要素１６は個別に閉ループ制御される。
【００２６】
特に、印刷機の回転体１０の外側表面１５の表面部分に対する個々の温度制御が必要でない場合には、図１及び図２に示される個々のペルチェ要素１６の全てを互いに接続し、共通作動させるようにしてもよい。
【００２７】
また、印刷機の回転体の外側表面１５の表面部分（部分表面）に対しても、個々のペルチェ要素１６の相互接続による共通作動あるいは閉ループ制御を実施することが可能である。２４個のペルチェ要素１６が印刷機の回転体１０に組み込まれてなる図１及び図２の変形例において、例えば周方向に隣接した二つのペルチェ要素１６を相互接続かつ共通作動させることができる。こうすることで、２４個のペルチェ要素１６を用いて、外側表面１５における例えば１２個の表面部分を個別に温度制御することができる。周方向に隣接したペルチェ要素１６及び／又は軸線方向に隣接したペルチェ要素１６を相互接続及び共通作動させることもできる。
【００２８】
本発明による印刷機の回転体１０の特に有利な実施形態では、該回転体が内部チューブ１９を備える。図１に示すように、該内部チューブ１９の外面２０は、円形あるいは少なくとも三角形、図１の例では八角形、あるいは、丸みを帯びた多角形である。これは図から解るように、該外面上に少なくとも一つのペルチェ要素１６を収納可能な周方向表面部分を形成するためである。
【００２９】
印刷機の回転体１０はさらに外部チューブ２１を備える。該外部チューブ２１は、前記内部チューブ１９の外側の少なくとも一部、すなわち少なくともペルチェ要素１６が設けられる領域を、部分的に径方向に囲む。ここにおいて、外部チューブ２１の内面２２は、内部チューブの前記外面２０に応じた形状であり、円形、又は少なくとも三角形、あるいは少なくとも三つの平面を有した丸みを帯びた多角形であり、図１に示す例では八角形、すなわち前記内部チューブ１９の外面２０の角数と同じものとなっている。
【００３０】
外部チューブ２１の外面は、温度制御がなされる印刷機の回転体１０の表面１５を形成している。
【００３１】
印刷機の回転体１０のこの構成によって、ペリチェ要素１６は、印刷機の回転体１０の前記内部チューブ１９上に最適に配設することができ、加えて、印刷機の回転体１０の前記外部チューブ２１にペリチェ要素１６を最適な状態で接触させることができる。ペルチェ要素１６は、好ましくは、電熱性接着剤によって前記内面１９及び／又は外面２０に接着される。
【００３２】
好ましくは、前記ペルチェ要素１６のためのいくつかの供給ライン２４が前記内部チューブ１９の内部に、詳しくは該内部チューブ１９が確定するチャネル２３に引き込まれている。ペルチェ要素１６のためのこれらの供給ライン２４はケーブル２５として結合され、かつこのケーブル２５から半径方向に出て、個々のペルチェ要素１６に導かれる。
【００３３】
前記供給ライン２４を擁した前記ケーブル２５は、例えばスリップリング組立体として構成されたロータリジョイント２６によって、印刷機フレーム１４を出て、印刷機の回転体１０の内部チューブ１９の内部に導かれる。
【００３４】
本発明の有利な更なる変形例では、印刷機の回転体１０の前記内部チューブ１９を空気流に曝す構成となっている。これによって、内部チューブ１９の内部空間２３を常時空気の通り路に曝すことができ、よって、印刷機の回転体からの熱をこの空気流によって排出することができる。
【００３５】
空気の流れのための好適なロータリジョイント２７によって、空気流は内部チューブ１９の前記内部空間２３の内部に導かれ、かつそこから排出される。内部チューブ１９の内部空間１９を通る空気の流れはブロワ２８によって発生可能である。
【００３６】
あるいはさらに、内部チューブ１９を通過する空気の流れは、印刷機の回転体の回転のみによって作り出すことも可能である。この場合、内部チューブ１９の内面２９が好ましくは一定のピッチの溝又は螺旋を有し、これにより、回転体１０が回転した際、内部チューブ１９によって画定されたチャネル２３を通る空気の流れを発生する。
【００３７】
本発明のさらに有利なさらなる変形例では、印刷機の回転体１０は、前記ペルチェ要素１６のみならず、付加的に、水による冷却によっても温度制御されるよう構成することが可能である。この場合、印刷機の回転体１０の外側表面１５の基本的な温度制御は水冷によってなされ、外側表面１５の正確な温度制御はペルチェ要素１６によってなされる。
【００３８】
他の実施形態では、印刷機の回転体１０は、個別の内部チューブ１９を持たない構成とされる。この変形例では、ペルチェ要素１６は、円形、又は少なくとも三角形、あるいは丸みを帯びた多角形の断面を持った前記外部チューブの内面２２に、好ましくは電熱性接着剤により、あるいは他の接合方法で取り付けられる。このような構成の回転体１０の取付けは、前記外部チューブ２１の前記外面２０に対して、又は前記外部チューブ２２の前記内面２２に対して、あるいは、好適であるならば、図示されない機械的に取外し可能な別のローラジャーナルに対して行われることは明らかである。
【００３９】
本発明はさらに上記の回転体１０を操作する方法に関する。該回転体１０の前記外側表面１５が、印刷機の回転体１０に組み込まれたペルチェ要素１６によって温度制御、すなわち冷却及び／又は加熱される。
【００４０】
上述したように、この場合ペルチェ要素１６は、この場合印刷機の回転体の外側表面１５を均一温度制御するため、相互接続されかつ一律に動作される。他方、印刷機の回転体１０の前記外側表面１５の個々の表面部分の個々の温度制御のために、各ペルチェ要素１６の全て、あるいは組として接続されたペルチェ要素１６を、個々にあるいは組毎に作動させ、好ましくは閉ループ制御することが可能である。
【００４１】
従って、印刷機の回転体１０の外側表面１５における異なる圧力、不均等な色プロファイル、あるいは部分幅のウェブの使用といった、異なる負荷又は作用にも拘わらず、印刷機の回転体１０の前記外側表面１５に均一な温度プロファイルを設定することが可能となる。また、例えば部分幅のウェブ又はストランドの使用などによる不均等負荷による温度プロファイルを、印刷機の回転体１０の外側表面１５に対する要求に合致する、均質な、従って最適な、温度プロファイルに調節することができる。
【００４２】
さらに、個々に及び／又は組で作動された、又は閉ループ制御されたペルチェ要素１６の不均一な温度効率によって印刷機の回転体１０に不均等な負荷が付与された場合には、任意の温度プロファイル、すなわち印刷機の回転体の外側表面１５の周方向又は軸線方向に均一な又は不均一な温度プロファイルを設定することができる。これにより、この温度プロファイルは常に、個々の要求に最適に適合することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１  回転体
２  シャフト
１２  シャフト部
１３  ベアリング
１４  印刷機フレーム
１５  外側表面
１６  ペルチェ要素
１７  断熱要素
１８  温度センサ
１９  内部チューブ
２０  外面
２１  外部チューブ
２２  内面
２３  内部空間／チャネル
２４  供給ライン
２５  ケーブル
２６  ロータリジョイント
２７  ロータリジョイント
２８  ブロワ
２９  内面
【図１】
2015047873.tif 000003
【図２】
2015047873.tif 000004
【図３】
2015047873.tif 000005