(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷機のシリンダ（１）のための電動モータ式のダイレクトドライブであって、シリンダ（１）がジャーナル（２）により転がり軸受（４）を介して接続構造（３）内に収容されており、電動モータ（６）のロータ（６．１）が相対回動不能にジャーナル（２）に結合されており、かつステータ（６．２）が接続構造（３）に結合されている形式のものにおいて、ロータ（６．１）が転がり軸受（４）の内輪（４．２）の端面に結合されており、ステータ（６．２）がハウジング（９）により収容されており、該ハウジング（９）が、転がり軸受（４）を収容する軸受ハウジング（５）に結合されており、該軸受ハウジング（５）が解離可能に接続構造（３）に固定可能であることを特徴とする、印刷機のシリンダのためのダイレクトドライブ。
【請求項２】
軸受ハウジング（５）が接続構造（３）の収容孔（３．１）により同心的に収容されている、請求項１記載のダイレクトドライブ。
【請求項３】
ロータ（６．１）が半径方向内側に向かってジャーナル（２）の端面を少なくとも部分的に覆っている、請求項１記載のダイレクトドライブ。
【請求項４】
転がり軸受（４）が円筒ころ軸受、円すいころ軸受またはアンギュラ玉軸受である、請求項１記載のダイレクトドライブ。
【請求項５】
転がり軸受（４）の外側走行軌道が外輪（４．１）または軸受ハウジング（５）により形成されている、請求項１記載のダイレクトドライブ。
【請求項６】
転がり軸受（４）の外側走行軌道が接続構造の収容孔（３．１）の軸線に対して偏心的にずらされている、請求項５記載のダイレクトドライブ。
【請求項７】
シリンダ（１）に、印刷機のその他のシリンダとの同期運転を達成するために、その回転角を求めるための測定装置が配置されている、請求項１記載のダイレクトドライブ。
【請求項８】
軸受ハウジング（５）内にセンサ（１３）が配置されており、該センサ（１３）が、シリンダ（１）のジャーナル（２）に配置されたコード化された測定リング（１４）と作用結合しており、求められたセンサ信号が、増速運転または減速運転の調節のために、制御装置に供給される、請求項６記載のダイレクトドライブ。
【請求項９】
測定リングが別個の構成部分として形成されているか、または転がり軸受（４）の内輪（４．２）の軸方向の延長部により形成されている、請求項６記載のダイレクトドライブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の適用分野
本発明は、印刷機のシリンダのための電動モータ式のダイレクトドライブ（Ｄｉｒｅｋｔａｎｔｒｉｅｂ）であって、シリンダがジャーナルにより転がり軸受を介して接続構造内に収容されており、電動モータのロータが相対回動不能にジャーナルに結合されており、かつステータが接続構造に結合されている形式のものに関する。
【０００２】
発明の背景
過去、印刷機の印刷装置は１つのメインドライブにより駆動されていた。メインドライブはその駆動出力を機械的な縦軸を介して印刷機の個々のユニットに分配する。印刷装置はこの機械的な縦軸により、その相互の同期運転も可能であるように、互いに結合かつ連結されている。ただし、この実現のために、多数の種々異なるコンポーネント、例えば伝動装置およびクラッチを備えた複雑な機械的なシステムが必要である。しかしながら、このことから結果的に得られる弱点、例えば機械的な伝達部材の可撓性、遊び、弾性および付加的な大きな慣性質量に基づく伝達誤差は印刷画像に悪影響を及ぼす。
【０００３】
上記欠点は、各印刷装置もしくはそのシリンダに、個別的な電動モータ式の駆動装置を対応配置することにより、その解決が図られてきた。印刷機のシリンダのための、ダイレクトドライブとも呼ばれるこの種の別個の印刷駆動装置は、ドイツ連邦共和国特許第４１３８４７９号明細書から公知である。この公知の印刷駆動装置は、印刷装置の各シリンダもしくは各ローラのために、遊びがなく、慣性が少なく、かつ機械的に剛性であるパワートレーンが構成され得ることを可能にする。運動しなければならない質量は、弾性、可撓性および遊びの排除の下、駆動する電動モータのロータに直接剛性的にかつ固く結合されている。その際、所属のステータは、定置の壁、例えば印刷機壁に、やはり弾性なしかつ遊びなしに結合されている。上記明細書の図７に見て取れるように、印刷装置のシリンダは端面に、直径を減じられたジャーナルを有している。このジャーナルは、シリンダ側の端部で、転がり軸受により収容されている。この転がり軸受から間隔を置いて、ジャーナル上には、電動モータのロータが被せ嵌められている。電動モータの所属のステータは印刷機のフレーム壁により収容されている。この配置における欠点は、この配置が相対的に高い組み付け手間を必要とする点にある。それというのも、ジャーナルを収容する軸受と、駆動する電動モータとが、組み付け準備の整った、すなわち組み付けるだけでよいユニットを形成しているわけではないからである。
【０００４】
欧州特許出願公開第１２７７５７５号明細書からも、この形態のダイレクトドライブが公知である。この明細書の所属の図面、図３１、図３２および図３３が証明しているように、印刷機のシリンダのジャーナルは支承箇所を介してハウジング内に保持されている。この支承箇所に、やはり電動モータが接続している。電動モータのロータはジャーナル上に被せ嵌められており、電動モータのステータは、フレーム壁に結合されているハウジングにより収容されている。ここでも、先に説明した欠点、すなわちダイレクトドライブの電動モータとジャーナルの所属の支承部とが、組み付け準備の整ったユニットを形成しているわけではないという欠点が成立する。
【０００５】
発明の要旨
従来の背景技術の欠点から出発して、本発明の課題は、印刷機のシリンダのための電動モータ式のダイレクトドライブを改良して、組み付けを容易に、すなわち取り扱いを容易に構成することである。
【０００６】
本発明により、上記課題は請求項１の上位概念部との関連でその特徴部に基づいて、ロータが転がり軸受の端面に結合されており、ステータがハウジングにより収容されており、該ハウジングが軸受ハウジングを介して接続構造に固定可能であることにより解決される。
【０００７】
本発明により構成されたダイレクトドライブの決定的な利点は、電動モータと支承部とから成るまとまった紛失不能な構成ユニットが形成されており、最終消費者がこの構成ユニットを簡単に固定によりその接続構造に取り付けることができる点にある。このことは特に有利である。それというのも、本発明による構成により、電動モータのロータとステータとが、固く構成ユニットの別の構成部分に結合されているために、その運転位置を相互に変更することができないからである。このことは、ロータとステータとの間で永久磁石に基づいて大きな力が発生され得るために有意義である。印刷機のシリンダを駆動するためのダイレクトドライブの、自体公知のその他の利点は維持されたままである。つまり、各シリンダもしくは各印刷ローラのために、遊びがなく、慣性が少なく、かつ機械的に剛性であるパワートレーンが構成されることができ、このパワートレーンは付加的に、紛失不能な１つの構成ユニットにまとめられている。こうして印刷品質が改善される。それというのも、運動しなければならない質量が、弾性、可撓性および遊びの排除の下、駆動する電動モータのロータに直接剛性的にかつ固く結合されているからである。印刷機におけるダイレクトドライブのその他の利点について、本明細書で立ち入る必要はない。それというのも、これらの利点は当業者にとって周知のことであり、例えばドイツ連邦共和国特許第４１３８４７９号明細書にも詳細に説明されているからである。
【０００８】
本発明の別の有利な構成は請求項２から９までに記載されている。
【０００９】
本発明の、請求項２に基づく別の有利な構成では、軸受ハウジングが接続構造の収容孔により同心的に収容されている。このことは、それにより軸方向の構成スペースが節減可能であるという利点を有している。
【００１０】
請求項３に基づく別の付加的な特徴では、ロータが半径方向内側に向かってジャーナルの端面を少なくとも部分的に覆っているべきである。こうして、電動モータと支承部とから成る構成ユニットが簡単にシリンダのジャーナルに固定されることが保証されている。
【００１１】
請求項４に基づく別の付加的な特徴では、転がり軸受が円筒ころ軸受、円すいころ軸受またはアンギュラ玉軸受であるべきである。
【００１２】
請求項５によれば、転がり軸受の外側走行軌道が外輪により形成されているか、または軸受ハウジング自体により形成されている。後者の事例では、構成ユニットから１つの構成部分が減じられ、その結果、構成ユニットはさらに簡単に構成されている。
【００１３】
請求項６によれば、転がり軸受の外側走行軌道が接続構造の収容孔の軸線に対して偏心的にずらされている。こうして、転がり軸受の外側走行軌道が接続構造内で偏心的に変位され得ることにより、シリンダの回転軸線を調節可能にすることができる。それにより、ユニット全体の回動により、シリンダを別のシリンダに対して調節するもしくはポジショニングすることが可能である。
【００１４】
本発明の、請求項７に基づく別の有利な構成では、シリンダに、印刷機のその他のシリンダとの同期運転を達成するために、その回転角を求めるための測定装置が配置されているべきである。本発明の意味で、このことは、シリンダと測定装置との間の、固い直接的な結合と理解されることができ、カップリング部材を介してシリンダに結合されている従来のシステムの測定誤差は回避される。
【００１５】
請求項８によれば、軸受ハウジング内にセンサが配置されており、該センサが、シリンダのジャーナルに配置されたコード化された測定リングと作用結合しており、求められたセンサ信号が、増速運転または減速運転の調節のために、制御装置に供給される。
【００１６】
こうして、印刷機の複数のシリンダの精緻な同期運転が達成される。それというのも、個々のシリンダの増速運転または減速運転の修正が簡単に制御装置により執り行われることができるからである。印刷産業におけるこの種の閉ループ制御システムは既に自体公知であり、例えばドイツ連邦共和国特許第４３２２７４４号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７１４４０２号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７１６９４３号明細書およびドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７５４３２３号明細書に記載されている。本発明の意味での利点は、複数のシリンダの同期運転を調節するための自体公知の閉ループ制御装置が、本発明による構成ユニットの内在的な構成部分である点にある。
【００１７】
最後に請求項９によれば、測定リングが別個の構成部分であるか、または転がり軸受の内輪の軸方向の延長部により形成されている。
【００１８】
以下に本発明の実施例について詳細に説明する。
【００１９】
図面の簡単な説明
図１：印刷機のシリンダの、本発明によるダイレクトドライブの縦断面図である。
図２：図１に示したダイレクトドライブの、部分的に断面した斜視図である。
【００２０】
図面の詳細な説明
印刷機のための、図１および図２に示した電動モータ式のダイレクトドライブは、シリンダ１を有している。シリンダ１は一方の端部で、直径を減じられたジャーナル２に接続している。このジャーナル２は、接続構造３、例えばフレーム壁内で、転がり軸受４を介して保持されている。転がり軸受４は、複列の、遊び（バックラッシュ）なしに予圧された円筒ころ可動軸受（Ｚｙｌｉｎｄｅｒｒｏｌｌｅｎ−Ｌｏｓｌａｇｅｒ）として形成されており、かつ外輪４．１と内輪４．２とを有している。外輪４．１と内輪４．２との間で、所属の走行軌道上を、保持器４．３内で案内された円筒ころ４．４が転動する。軸受４は同心的に軸受ハウジング５により収容されている。軸受ハウジング５はやはり同心的に、接続構造３の収容孔３．１により収容されている。
【００２１】
ダイレクトドライブにはさらに電動モータ６が所属している。電動モータ６の、カップ状に形成されたロータ６．１は半径方向でジャーナル２の端面を部分的に覆っており、固定ねじ７の助けを借りてジャーナル２に固定されている。同時に、ロータ６．１は別の固定ねじ８を介して転がり軸受４の内輪４．２の端面に結合されている。ステータ６．２はハウジング９により収容されている。ハウジング９の、半径方向で延びる底９．１は、軸線１０の方向で延びる内側のフランジ９．２と外側のフランジ９．３とに接続している。ステータ６．２は任意の形式で相対回動不能にハウジング９の内側のフランジ９．２に設置されている。ハウジング９は固定ねじ１１を介して軸受ハウジング５に結合されている。軸受ハウジング５はやはり別の固定ねじ１２を介して、同心的に接続構造３により包囲され、かつ固くこれに結合されている。こうして、転がり軸受４、軸受ハウジング５、ロータ６．１、ステータ６．２およびハウジング９から成る構成ユニットが形成されている。この構成ユニットは固定ねじ８，１１により組み立てられている。このことは、ロータ６．１とステータ６．２とがその位置を相互に変更し得ない、すなわち両者間に形成されたエアギャップ６．３が常に一定であるという利点を有している。印刷機製造元の要求に合わせて組み合わされた安定した構成ユニットが、印刷機製造元に送られて、印刷機製造元により極めて簡単に固定ねじ７，１２を用いて印刷機の構造に組み込まれる。
【００２２】
上記図面からさらに見て取れるように、ダイレクトドライブには測定システムも所属している。この測定システムの助けを借りて、シリンダ１の回転角が検出されることができる。この測定システムはセンサ１３から成っている。センサ１３はコード化された測定リング１４と作用結合している。センサ１３は軸受ハウジング５の延長部５．１の収容孔により収容されており、半径方向で測定リング１４から間隔を置いて配置されている。測定リング１４は軸受の内輪４．２に引き続いてジャーナル２上にポジショニングされている。測定リング１４の、周方向で均等に互いに間隔を置いたコードがセンサ１３により走査され、センサ信号が制御装置、例えばマイクロコンピュータに供給される。制御装置はシリンダ１の相応の回転角を算出する。シリンダ１のこの回転角は、印刷機の別のシリンダの回転角と比較され、回転数が同じに維持されるか、増速されるか、または減速されるように修正される。こうして、印刷機の複数のシリンダの同期運転が簡単に実現される。この測定装置の利点は、測定装置が、組み合わされたダイレクトドライブユニットの、内在的な構成部分である点にある。つまり、外部から取り付けなければならない手間のかかる測定装置は不要である。測定装置をダイレクトドライブユニット内に統合することにより、可能なエラー源も排除される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】印刷機のシリンダの、本発明によるダイレクトドライブの縦断面図である。
【図２】図１に示したダイレクトドライブの、部分的に断面した斜視図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  シリンダ、  ２  ジャーナル、  ３  接続構造、  ３．１  収容孔、  ４  転がり軸受、  ４．１  外輪、  ４．２  内輪、  ４．３  保持器、  ４．４  円筒ころ、  ５  軸受ハウジング、  ５．１  延長部、  ６  電動モータ、  ６．１  ロータ、  ６．２  ステータ、  ６．３  エアギャップ、  ７  固定ねじ、  ８  固定ねじ、  ９  ハウジング、  ９．１  底、  ９．２  内側のフランジ、  ９．３  外側のフランジ、  １０  軸線、  １１  固定ねじ、  １２  固定ねじ、  １３  センサ、  １４  測定リング
【図１】
0004741480.tif 000002
【図２】
0004741480.tif 000003