DRIVING DEVICE FOR A RECIPROCATING WORKING MEMBER IN A PRINTING MACHINE

Abstract: 1. A driving system for a laterally oscillating working element of a printing machine, particularly for a doctor blade carriage accommodating a doctor blade, with a shifting drive mechanism (14) acting on an associated connecting piece (carriage 7) and converting a rotary movement into a laterally vibrating oscillation movement, having an element (spindle 16) driven in the sense of rotation and an axially oscillating element (bushing 18) in positive locking mesh therewith and linked without of rotating and shifting with the connecting piece, characterized in that the element (spindle 16) driven in the sense or rotation of the shifting drive mechanism (14) is arranged with a free shifting dimension in axial direction and supported with a free turning dimension in an element (hollow shaft 41) oscillating in axial direction of an adjusting drive mechanism (40), also converting a turning movement into an oscillating movement and driven at a speed lower than that of the shifting drive mechanism (14).

Description: Antriebsvorrichtung für ein changie rendes Arbeitsorgan einer Druckmaschine Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein changierendes Arbeitsorgan einer Druckmaschine insbesondere für einen eine Rakel aufnehmenden Rakelschlitten, mit einem an einem zugeordneten Anscbiuss- teil angreifenden, eine Drehbewegung in eine hin- und hergehende Oszillationsbewegung umsetzenden Verschiebetriebwerk, das ein in Drehrichtung angetriebenes Element und ein hiermit in formschlüssigem Eingriff stehendes, oszillierendes Element aufweist, das mit dem Anschlussteil verbunden ist. #ei Antrjeben#di##er Art stellen die Utukehrbereiche der hin- und hergehenden Bewegung kritische Bereiche dar. Es ist daher ungünstig, wenn die Utnkehrbereiche immer an derselben Stelle liegen. Das kann z. B. im Falle einer changierenden Rakel zu einer ungleichmässigen Abnutzung fuhren, Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorlie genden Erfindung eine Antriebsvorrichtung eingangs s er- wähnter Art mit einfachen Mitteln so zu verbessern, dass sich eine Verschiebung der Umkehrbereiche ergibt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das in Drehrichfung angetriebene Element des Verschiebetriebwerks mit Verschiebefreiheitsgrad in axialer Richtung angeordnet und mit Drehfreiheitsgrad an einem in axialer Richtung oszillierenden Element eines ebenfalls eine Drehbewegung in eine oszillierende Bewegung umset zenden Verstelltriebwerks abgestützt ist, das mit kleinerer Gesokwindigkeit angetrieben wird als das Verschiebetriebwerk. Diese Massnahmen ergeben eine laufende Phasenverschiebung der durch das Verschiebetriebwerk bewerkstelligten hinund hergehenden Bewegung, so dass die-Umkehrbereiche die ser Bewegung laufend wandern. Im Falle einer changieren den Rakel wird hierdurch eine besonders gleichmässige Rakelabnutzung und damit eine besonders hohe Rakelstand zeit erreicht. Erhebungen im Bereich des Zylinderumfangs treffen hierbei auf immer neue Rakelbereiche und werden daher von der Rakel langsam abgetragen, ohne sich in die Rakel einarbeiten zu können, was sich positiv auf die Vermeidung von Rakelstreifen und damit positiv auf die erzielbare Druckqualität auswirkt. Die erfindungsgemä- ssen MaBnahmen bieten ferner die Möglichkeit, den laufend wandernden Umkehrbereichen hintereinander angeordneter Changierorgane, z. B. der den bei der Herstellung eines Mehrfarbendrucks hintereinander angeordneten Druckwerken zugeordneten Rakeln, eine gegenseitige Phasenverschiebung zu erteilen. Hierzu ist lediglich dafür zu sorgen, dass sich keine phasengleiche Verschiebung der Umkehrbereiche ergibt. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass es zu keiner Uberlagerung der während des Richtungswechsels der Rakeln unter Um ständen sich ergebenden Tonschwankungen kommen kann, wasssich ebenfalls positiv auf die erzielbare Druck qualität auswirkt. In vorteilhafter Ausgestaltung der übergeordneten Hass- nahmen kann den beiden Griebwerken ein Antriebsvorgelege zugeordnet sein, das eine angetriebene Welle und einen über ein Untersetzungsgetriebe hiermit verbundenen Ring aufweist, wobei. die Welle mit Verschiebefreiheitsgrad in axialer Richtung mit einer Spindel des Verschiebetriebwerks drehschlüssig verbunden ist, die über einen in eine Führungsnut eingreifenden Gleitstein mit einer mit dem Anschlussteil verbundenen Büchse zusammenwirkt, und wobei der Ring mit Verschiebefreiheitsgrad in axialer Richtung mit einer die angetriebene Spindel des Verschiebetriebwerks umfassenden, in axialer Richtung hieran abgestu#tz; ;ten Hohlwelle drehschlüssig verbunden ist, die in einer gehäusefesten Trommel in axialer Richtung verschiebbar gelagert und hiermit zur Bildung des Verstelltriebwerks über einen in eine Fuhrungsnut eingreifenden Gleitstein zusammenwirkt. Diese Massnahmen ermöglichen in vorteilhafter Weise ei#nen rotationssymmetrischen Aufbau und damit eine sehr kompakte Bauweise. Das hier vorgesehene Vorgelege ergibt die Aufteilung einer Antriebsdreh zahl in zwei unterschiedliche Drehzahlen und ermöglicht somit einen gleichzeitigen Antrieb des Ver schiebetriebwerks und des Verstelltriebwerks. Die Verwendung einer Gleftstein-Schrägnutverbindung zur Umsetzung einer rotierenden Bewegung in eine hinund hergehende Bewegung stellt sicher, dass die hinund hergehenden Bewegungen schnell -aber dennoch ohne Unstetigkeiten ineinander übergehen und stip slick .Erscheinungen unterbleiben. Das Untersetzungsgetriebe kann vorteilhaft als harmonic drive-Getriebe ausgebildet sein. Hierbei ergibt sich in vorteilhafter Weise ein sehr hohes, ungerades Untersetzungsverhältnis1 was zur Lösung des übergeordneten Problems sehr förderlich ist. Eine weitere vorteilhafte Massnahme kann darin beste hen, dass die Welle und der Ring des Antriebsvorgeleges mittels einer Xeilverzahnung mit der Spindel bzw. der Hohlwelle verbunden sind. Diese Massnahmen ergeben eine einfache drehschlüssige Verbindung mit leichtgängiger Verschiebemöglichkeit in axialer Richtung. In weiterer Fortbildung der übergeordneten MaBnahmen kann die oszillierende Büchse des Verschiebetriebwerks mittels eines im Bereich ausserhalb seiner Enden uneingespannten Stabs vorzugsweise drehfest mit dem Anschlussteil verbunden sein. Mit-Xilfe eines derartigen Stabs, der sich ausserhalb seiner Enden durchbiegen kann und daher einen Biegestab bildet, lassen sich Fluchtungsfehler ausgleichen, ohne dass eine Gelenkverbindung notwendig wäre und ohne dass nennens- werte Querkräfte auftreten. Der mögliche Verzicht auf eine Gelexikverbindung stellt sicher, dass praktisch eine spielfreie Verbindung zwischem dem hin und herbewegten Element des Verschiebetriebwerks und dem Anschlussteil des zu bewegenden Ärbeitsorgans möglich ist, so dass Stösse und Schläge, die aufgrund eines in der Regel nicht vermeidbaren Spiels im Bereich einer Gelenkverbindung zu befürchten wären, in vorteilhafter Weise entfallen und zwar sowohl bei Schubals auch bei Zugbeanspruchung des Stabs. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmässige Fortbildungen der übergeordneten Massnahmen ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung in Verbindung mit den restlichen Unteransprüchen. In der Zeichnung zeigen: Figur 1 eine Seitenansicht einer Tiefdruckmaschine 1 inschematischer Darstellung, Figur 2 einen Teilschnitt durch einen zur Aufnahme einer Rakel vorgesehenen Schlitten und Figur 3 einen Axialschnitt durch eine dem Rakel schlitten zugeordnete, erfindungsgemässe An trieb svorrichtung. Die in Figur 1 schematisch dargestellte Tiefdruck- maschine besteht aus einem angetriebenen, gravierten Formzylinder 1, der in einen Farbkasten 2 eintaucht und an den die zu bedruckende Papierbahn 7 mittels eines hierauf abrollenden Presseurs 4 angepresst wird. Die aus dem Farbkasten 2 austauchende Umfangshälfte des Formzylinders 1 wird mittels einer Rakel 5 abgerakelt. Die Drehrichtung des Bormzglinders 1 ist umsteuerbar. Es sind daher zwei einander gegenüberlie gende Rakeln 5 vorgesehen, die wahlweise an den Borm- zylinder 1 anstellbar sind. Die Rakeln 5 sind in einem jeweils zugeordneten Rakelhalter 6 eingespannt, der in nicht näher dargestellter Weise schwenkbar auf einem in Figur 2 teilweise dargestellten, hin- und hergehenden Schlitten 7 aufgenommen ist. Der Schlitten 7 ist mit seitlichen Zapfen 8 versehen, die jeweils mittels einer Eugelbüchsenführung auf zugeordneten, an den Maschinenseitenwänden 9 befe- stigten Lagerböcken 10 hin- und herbewegbar gelagert sind. In Drehrichtung ist der Schlitten 7 gesperrt. Zur Bewerkstelligung der hin- und hergehenden Bewegung des Schlittens 7 ist dieser mittels eines koaxial zum benachbarten Lagerzapfen 8 angeordneten Stabs 13 mit einem etwa koaxial zum zugeordneten Lagerzapfen 8 angeordneten, vom zugehörigen Lagerbock 10 umfassten Ver- schiebetriebwerks 14 ve#unden. Dieses besteht, wie aus Figur 3 ersichtlich ist, aus einer in Drehrichtung angetriebenen, mit einer umlaufenden Nut 15 versehenen Spindel 16 und einer diese umfassenden, mit einem in die Nut 15 eingreifenden, als Kugel ausgebildeten GlPit- stein 17 versehenen Büchse 18, die axial verschiebbar und in Drehrichtung festgehalten ist. Die Spindel 16 ist durch Nadellager in der Büchse 18 gelagert, die über einen stirnseitig angeordneten Flansch 19 mit dem koaxial hierzu angeordneten Stab 13 fest verbunden ist. Die Mittelebene der umlaufenden Nut 15 ist gegenüber der Achse der Spindel 16 gekippt, wodurch die Dreh bewegung der Spindel in eine hin- und hergehende Bewegung der Büchse 18 umgesetzt wird. Aufgrund der Schräglage der Nut 15 ergibt sich praktisch ein drei eckförmiges Weg-Zeit-Diagramm mit abgerundetem Umkehrbereich und linear verlaufenden Schenkeln. Um zu verhindern, dass der Umschlag von der hinin die hergehende Bewegung der Büchse 16 und damit des Rakelschlittens 7 und der hierauf aufgenommenen Rakel immer an derselben Stelle erfolgt, wird die Spindel 16 laufend in axialer Richtung verstellt. Hierzu ist der Spindel 16 ein Stelltriebwerk 40 zugeordnet Das Stelltriebwerk 40 besteht aus einer von der Spindel 16, dib mit Verschiebefreiheitsgrad in axialer Richtung angeordnet ist, mit Spiel durchsetzten, in Drehrichtung angetriebenen Hohlwelle 41, die in axialer Richtung durch Axiallager 42, 43 an der Spindel 16 abgestützt ist und durch eine axiale Verschiebung zulassende Nadellager in einer sie umfassenden, gehäusefest angeordneten Trommel 44 gelagert ist. Die Hohlwelle 41 ist mit einer B¯uh- rungsnut 45 versehen, deren Mittelebene gegenüber der Spindelachse gekippt ist und in die ein zweckmässig ebenfalls als Kugel ausgebildeter, in der Trommel 44 in derselben Weise wie der Gleitstein 17 frei drehbar gelagerter Gleitstein 46 eingreift. Die Spindel 16 und die Hohlwelle 41 werden mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben. Hierzu ist ein Antriebsvorgelege 47 vorgesehen, das eine angetriebene Welle 48 und einen über ein durch ein harmonic drive-Getriebe gebildetes Untersetzungsgetriebe 49 hiermit verbundenen Ring 50 aufweist. Der Aufbau und die Wirkungsweise eines harmonic drive-Getriebes sind an sich bekannt und bedürfen daher im vorliegenden Zusammenhang keiner weiteren Erläuterung mehr. Im vorliegenden Fall ergibt diese Getriebeart eine besonders kompakte Anordnung, da der angetriebene Exzenter direkt auf der der Spindel 16 zugeordneten Welle 48 angeordnet senn kann. Die Welle 48 ist mit der Spindel 16 durch eine Keilverzahnung 51 verbunden. Hierzu ist die Welle 48 triebwerksseitig mit einer Innenverzahnung versehen, in die eine Aussenverzahnung der Spindel 16 eingreift. Die wellenseitige Innenverzahnung ist hinterschnitten. Die spindelseitige Aussenverzahnung ist langer als die wellenseitige Innenverzahnung, so dass sich eine axiale Verschiebbarkeit in der Grössenordnung des Hubs des Verstelltriebwerks 40 ergibt und dennoch ein drehschlüssiger X:ingriff gewährleistet ist. Der Ring 50 ist durch eine der Keilverzahnung 51 ähnliche Eeil- verzahnung 52 mit der Hohlwelle 41 verbunden, so dass hierbei ebenfalls eine drehschlussige Verbindung mit Freiheitsgrad in axialer Richtung gewährleistet ist. Das zwischen der Welle 48 und dem Ring 50 des Vorgeleges vorgesehene harmonic drive-Getriebe ergibt eine hohe, ungerade Untersetzung, so dass die Spindel 16 und die Hohlwelle 41 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben werden und eine laufende Phasenverschiebung der hin- und hergehenden Bewegung der-Büchse 18 und damit der hiermit verbundenen Arbeitsorgane bewerkstelligt wird. Das Vorgelege 47 ist in einem an der Naschinenseitenwand 9 befestigten Lagergehäuse 20 aufgenommen, an dem auch die hiervon umfasste Trom- mel 44 des Verstelltriebwerks 40 starr befestigt ist. Die die Gleitsteine 17 bzw. 46 bildenden Kugeln sind jeweils auf einem vorzugsweise aus Gleitmetall beste beenden Formstück 22 frei drehbar gelagert und können sich daher in der jeweils zugeordneten Nut 15 bzw. 45 abrollen, wan eine reibungsarme Verbindung und dennoch einen zuverlässigen Formschluss ergibt. Zur weiteren Verbessermg der l,eichtgängigkeit laufen die Trieb- werke 14 bzw. 40 im Ölbad. Hierzu ist die durch das Lagergehäuse 20 und den jeweils gegenüberliegenden Lagerbock 10 gebildete Kammer über eine Bohrung in der Seitenwand 9, mit Öl beaufschlagbar und stirn seitig abgedichtet. Die Abdichtung im Bereich des Lagergehäuses 20 kann einfach durch einen Deckel er folgen. Die Abdichtung im Bereich des Lagerbocks 10 erfolgt hier über einen am Umfang der Büchse 18 an geordneten Dichtring. Der Antrieb der Welle 48 des Vorgeleges 47 wird hier vom Antrieb des Formzylin- ders 1 abgeleitet. Hierzu ist die Welle 48 im Be reich ihres aus dem Lagergehäuse 20 herausragenden Endes mit einem hier als Zahnriemenscheibe ausgebildeten Antriebsrad 33 versehen, das mittels eines Zahnriemens 34 antreibbar ist. Der Zahnriemen gewähr leistet eine hohe Elastizität, durch die Stösse ge dämpft und gewährleistet dennoch einen rutschverlust losen Antrieb. Das Antriebsrad 33 ist auf einer Auskragung der Welle 48 gelagert und mittels eines Frei laufs 35 hiermit kuppelbar. Der Freilauf 35 stellt sicher, dass die Welle 48 nur bei einer bestimmten Drehrichtung des Formzylinders mitgenommen wird und bei einem Antrieb in der Gegenrichtung automatisch stillgesetzt ist. Die den einander gegenüberliegenden Rakeln 5# #emäss Figur 1 zugeordneten Freiläufe sind daher gegenläufig wirksam. Der das Verschiebetriebwerk 14 und den Ra#lschlitten 7 verbindende Stab 13 ist, wie Figur 2 weiter erkennen lässt, einerseits im Bereich des zugeordneten Flansches 19 der Büchse 18 und andererseits am Schlitten 7 dreh fest und verschiebefest eingespannt. Ausserhalb seiner Enden ist der Stab 13 uneingespannt. Der Stab 13 bil- det daher einen Biegestab, durch den leichte Fluchtungs fehler zwischen der Achse des schlittenseitigen Lagerzapfens 8 und der Achse des Verschiebetriebwerks 14 ausgleichbar sind, ohne dass nennenswerte Querkräfte im Bereich des Triebwerks 14 zur Wirkung kommen können. Triebwerksseitig ist der Stab 13 durch eine Nut und Federverbindung drehfest und durch einen entsprechenden Bund und eine diesem gegenüberliegende Siche rungsschraube in axialer Richtung festgelegt. Das andere Ende des Stabs 13 greift ausserhalb der triebwerksseitigen Stirnfläche des Schlittens 7, vorzugsweise etwa in Schlittenmitte an diesem an. Hierzu ist der Schlitten 7 mit einer den triebwerksseitigen Lagerzapfen 8 durchsetzenden, nach innen lauf enden Bohrung 28 versehen, in welche. der Stab 13 eingreift. Der Durchmesser des Stabs 13 ist kleiner als der Durchmesser der Bohrung 28, so dass der Stab 13 ausreichend Biegefreiheitsgrad in radialer Richtung zum Ausgleich evtl. Fluchtungsfehler hat. Im Bereich des schlittenseitigen Endes des Stabs 13 ist dieser mit einer Verdickung 29 versehen, deren Durchmesser etwa dem Durchmesser der Bohrung 28 entspricht. Die Verdickung 29 weist eine umlauf ende Kerbe 30 auf, in die eine konische Spitze 31 einer schlittenseitigen Elemmschraube 32 mit Presssitz eingreift, was eine drehund verschiebefeste Festlegung ergibt und dennoch eine einfache Montage gewährleistet.

Claims: Patentansprüche 1. Antriebsvorrichtung für ein changierendes brbeits- organ einer Druckmaschine, insbesondere für einen eine Rakel aufnehmenden Rakelschlitten, mit einem an einem zugeardneten Anschlussteil (Schlitten 7) angreifenden, eine Drehbewegung in eine hin- und hergehende Oszillationsbewegung umsetzenden Ver schiebetriebwerk (14), das ein in Drehrichtung an getriebenes Element (Spindel 16) und ein hiermit in formschlüssigem Eingriff stehendes, oszillieren des Element (Buchse 18) aufweist, das mit dem An schlussteil verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das in Drehrichtung angetriebene Element (Spin del 16) des Verschiebetrlebwerks (14) mit Verschie- befreiheitsgrad in axialer Richtung angeordnet und mit Drehfreiheitsgrad an einem in axialer Richtung oszillierenden Element (Hohlwelle 41) eines eben falls eine Drehbewegung in eine oszillierende Be wegung umsetzenden Verstelltriebwerks (40) abgestützt ist, das mit kleinerer Geschwindig keit angetrieben wird als das Verschiebetriebwerk (14). 2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, dass den beiden Triebwerken (14, 40) ein Antriebsvorgelege (47) zugeordnet ist,- das eine an getriebene Welle (48) und-einen über ein Unterset zungsgetriebe (49) hiermit verbundenen Ring (50) aufweist, dass die Welle (48) mit Verschiebefreiheits grad in axialer Richtung mit einer Spindel (16) des Verschiebetriebwerks (14) drehschlüssig verbunden ist, die über einen in eine Führungsnut (15) eingreifenden Gleitstein (17) mit einer mit dem Anschlussteil verbun denen Büchse (18) zusammenwirkt, und dass der Ring (50) mit Verschiebe freiheitsgrad in axialer Richtung mit einer die angetriebene Spindel (16) des Verschiebe triebwerks (14) umfassenden, in axialer Richtung hier an festgelegten Hohlwelle (41) drehschlüssig verbunden ist, die in einer gehäusefesten Trommel (44) in axia ler Richtung verschiebbar gelagert ist und hiermit zur Bildung des Verstelltriebwerks (40) über einen in eine Führungsnut (45) eingreifenden Gleitstein (46) zusammenwirkt. 3. antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass das Untersetzungsgetriebe (49) als harmonic drive-Getriebe ausgebildet ist. 4. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche 2 bis 3, dadurch sekennzeichnet, dass die Hohl welle (41) des Verstelltriebwerks (40) durch Axiallager (42, 43) an der Spindel (16) des Verschiebetriebwerks (14) abgestützt ist. 5. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (48) und der Ring (50) des Antriebsvorgeleges (47) mittels einer Keilverzahnung (51 bzw. 52) mit -der Spindel (16) bzw. der Hohlwelle (41) verbunden sind. 6. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch aekennzeichnet, dass das oszil lierende Element (Büchse 18) des Verschiebetrieb- werks (14) mittels eines im Bereich ausserhalb sei ner Enden uneingespannten Stabs (13) vorzugsweise drehfest mit dem Anschlussteil (Schlitten 7) verbun den ist. 7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, dass das mit seitlichen Lagerzapfen (8) versehene Anschlussteil (Schlitten 7) eine koaxial zur Lagerzapfenachse angeordnete Axialbohrung (28) aufweist, in die der Stab (13) mit Radialspiel ein greift, der im Bereich seines schlittenseitigen En des eine Verdickung (29) mit dem Durchmesser der Axialbohrung (28) entsprechendem Durchmesser auf weist, die mit einer umlaufenden Kerbe (30)'verse- hen ist, in die eine mit einer konischen Spitze (31) versehene Klemmschraube (32) mit Presssitz ein greift, und dass das oszillierende Element (Büchse 18) des Versohiebetriebwerks (14) einen stirnseitigen Kragen aufweist, in dem das zugewandte Ende des Stabs (13) eingespannt ist. 8. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch zekennzeichnets dass im kinema tischen Antriebskettenzug zwischen der vorzugs weise durch den Bormzylinderantrieb gebildeten Bntriebsquelle und der Welle (48) des Antriebs vorgeleges (47) ein in einer Richtung wirksamer Freilauf (35) vorgesehen ist und dass die einander gegenüberliegenden Rakeln zugeordneten Freiläufe (35) gegenläufig wirksam sind. 9. Antriebsvorrichtung nach einem. der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der kinema trische Antriebskettenzug mindestens einen Zahnrie men (34) aufweist. 10. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass im Halle einer Druckmaschine mit mehreren hintereinander an geordneten Druckeinheiten, denen jeweils mindestens ein changierendes Arbeitsorgan zugeordnet ist, eine phasenverschiedene Verschiebung der Umkehrbereiche der mittels des dem changierenden Arbeitsorgan je weils zugeordneten Verschiebetriebwerks (14) be werkstelligten Changierbewegung vorgesehen ist.

Inventors: NIEDERMAIER, ARNOLD, WEIS, ANTON
Applicants: ALBERT-FRANKENTHAL AG
Application year: 1986
Main classification: B41F9
IPC codes: B41F9