DE10154837A1 - Antrieb eines Druckwerks - Google Patents

Antrieb eines Druckwerks

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Abstract

Ein Antrieb eines Druckwerks weist einen ersten Zylinder mit einem eigenen Antriebsmotor und einem mit dem ersten Zylinder in einer Druck-An-Stellung zusammenwirkenden zweiten Zylinder mit einem eigenen Antriebsmotor auf. Zwischen jedem der Zylinder und dem jeweiligen Antriebsmotoren ist ein einen Normalschluß aufweisendes Getriebe angeordnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Antrieb eines Druckwerks gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Durch die JP 560 21 860 A ist ein Druckwerk mit Form- Übertragungs- und Gegendruckzylinder bekannt, wobei jeder der drei Zylinder mittels eines eigenen Antriebsmotors angetrieben wird.
  • Die DE 196 03 663 A1 zeigt ein Brückendruckwerk mit jeweils durch einen eigenen Antriebsmotor angetriebenen Druckwerkszylindern. Die Formzylinder werden jeweils über ein dem Antriebsmotor zugeordnetes Antriebsritzel, die Übertragungszylinder über koaxial angeordnete Statoren und als Rotoren ausgebildete Zylinderzapfen angetrieben.
  • In der EP 06 99 524 A2 sind einzeln angetriebene Form-, Übertragungs- und Gegendruckzylinder mit jeweils eigenem Antriebsmotor offenbart, wobei jeweils als Rotoren ausgebildete Verlängerungen der Zylinderzapfen mit Statoren zusammen wirken.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb eines Druckwerks zu schaffen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass der Antrieb eine hohe Flexibilität im Betrieb gewährleistet und dennoch möglichst kostengünstig und standardisierbar ausgeführt ist.
  • Die Antriebsmotoren sind mit niedriger und damit kostengünstiger, und unter bestimmten Bedingungen für gleiche Leistungsanforderungen und/oder gleiche Betriebsdrehzahlen auslegbar.
  • Insbesondere vorteilhaft ist die Anordnung und Dimensionierung von Getrieben zwischen allen Zylindern und den Antriebsmotoren im Hinblick auf die Einhaltung des optimalen Drehzahlbereich für die Antriebsmotoren. Insbesondere für wechselnde unterschiedliche Betriebsbedingungen, wie sie beispielsweise während des Rüstens und der Wiederbeschleunigung sowie dem stationären Betrieb während des Druckens auftreten, ist eine Untersetzung zwischen der Rotation der Motorwelle und dem Zylinder von z. B. 2 : 1 bis 10 : 1, insbesondere zwischen 2 : 1 und 5 : 1 von besonderem Vorteil (bei Drehzahlen von Zylindern doppelten Umfangs von 500 bis 850 pro Minute, für Zylinder einfachen Umfangs 1.000 bis 1.700 Umdrehungen pro Minute). Die Motoren laufen in einem bevorzugten Bereich zwischen 1.000 bis 3.000 U/min, insbesondere zwischen 1.500 bis 2.500 U/min. Die genannten Bereiche sind Werte für den Betrieb während der Produktion. Für ein Rüsten können diese selbstverständlich erheblich niedriger sein.
  • Der Einsatz von als Planetengetriebe ausgeführten Untersetzungsgetrieben ist in besonders vorteilhafter Ausgestaltung im Hinblick auf einen kompakten Bauraum und einen großen Bereich zu realisierender Übersetzungsverhältnisse geeignet.
  • In ebenfalls vorteilhafter Ausgestaltung ist es vorgesehen, jedes Getriebe für sich zu kapseln. Dies kann in baulich vom Antriebsmotor getrennter Weise, oder aber auch so erfolgen, dass Antriebsmotor und Getriebe zu einer Baueinheit zusammengefasst sind.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Getriebe eines zwecks Verstellens des Seitenregisters axial zu bewegenden Zylinders so ausgeführt ist, dass die axiale Bewegung keine Auswirkung auf das Umfangsregister hat, wie dies beispielsweise bei Schrägverzahnung i. d. R. der Fall ist. Auch ist keine axial in ihrer Länge veränderliche Kupplung oder ein elektronisches Nachregeln des Umfangsregisters erforderlich.
  • Durch den Einsatz von Getrieben mit Normalflächenschluss ist, zwar in begrenztem Ausmaß, eine Schwenkbewegung, z. B. zwecks An- und Abstellens möglich, ohne den Antriebsmotor zu bewegen oder ohne die Achsen eines Rotor und eines gestellfesten Stators gegeneinander verschieben zu müssen. Der Antrieb jeden einzelnen Zylinders mittels eines eigenen Antriebsmotors ermöglicht die unterschiedlichsten Rüst- und Wartungsarbeiten der Zylinder weitgehend unabhängig voneinander und von einer ggf. eingezogenen Bedruckstoffbahn.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
  • Es zeigen:
  • Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für den Antrieb eines Druckwerks unter Verwendung von Umlaufgetrieben (symbolisch dargestellt);
  • Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel für den Antrieb eines Druckwerks unter Verwendung von Standgetrieben mit Außenverzahnung;
  • Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel für den Antrieb eines Druckwerks unter Verwendung von innenverzahnten Standgetriebe;
  • Ein Druckwerk einer Druckmaschine, insbesondere einer Rotationsdruckmaschine, weist einen ersten Zylinder 01, z. B. ein Formzylinder 01, auf, welcher zumindest an einer Stirnseite einen in einem nicht dargestellten Gestell drehbar gelagerten Zapfen 02 aufweist. Der Formzylinder 01 stirnseitig über ein Getriebe 03 mit einem Antriebsmotor 04 zwecks rotatorischem Antrieb in Wirkverbindung.
  • Der Formzylinder 01 wirkt in einer Druck-An-Stellung mit einem zweiten Zylinder 06 zusammen, welcher ebenfalls zumindest an einer seiner Stirnseiten einen in einem Gestell drehbar gelagerten Zapfen 07 aufweist. Auch der zweite Zylinder 06 steht stirnseitig über ein Getriebe 08 mit einem Antriebsmotor 09 zwecks rotatorischem Antrieb in Wirkverbindung.
  • Der zweite Zylinder 06 kann für direkte Druckverfahren ein Gegendruckzylinder 06 sein, wobei zwischen Form- und Gegendruckzylinder 01, 06 eine nicht bezeichnete Druckstelle gebildet wird. Im Ausführungsbeispiel (Fig. 1) ist der zweite Zylinder 06 als Druckfarbe führender Übertragungszylinder 06, z. B. als Gummituchzylinder ausgeführt.
  • Die beiden Zylinder 01; 06 stehen miteinander nicht in formschlüssiger Antriebsverbindung und werden mechanisch unabhängig voneinander vom jeweiligen Antriebsmotor 04; 09 über das jeweilige Getriebe 03; 08 angetrieben.
  • In einer Druck-An-Stellung wirkt der Übertragungszylinder 06 über eine nicht dargestellte Bedruckstoffbahn, z. B. eine Papierbahn, mit einem dritten Zylinder 11 zusammen, welcher ebenfalls zumindest an einer seiner Stirnseiten, z. B. mittels eines Zapfens 12 im Gestell drehbar gelagert ist. Der dritte Zylinder 11 dient dem Übertragungszylinder 06 als Gegendruckzylinder 06 und kann für den Fall eines Doppeldruckwerkes für den gleichzeitigen Schön- und Widerdruck im "Gummi-gegen-Gummi"-Prinzip als weiterer Übertragungszylinder 11 ausgeführt sein, welcher mit einem weiteren, nicht dargestellten Formzylinder zusammen wirkt. Im Ausführungsbeispiel (Fig. 1) ist der dritte Zylinder 11 als keine Druckfarbe führender Zylinder 11, z. B. als Satellitenzylinder 11 ausgeführt, welcher auf seinem Umfang mit weiteren, dem Zylinderpaar 01, 06 entsprechenden Zylinderpaaren zusammen wirken.
  • Der dritte Zylinder 11 ist ohne eine mechanische Antriebsverbindung (mit Ausnahme des Reibradgetriebes, welches die aufeinander abrollenden Zylinder 06; 11 bilden) zu den ersten beiden Zylindern 01; 06 antreibbar.
  • In vorteilhaften Ausführung steht auch der dritte Zylinder 11 über ein Getriebe 13 mit einem eigenen Antriebsmotor 14 zwecks rotatorischem Antrieb in Wirkverbindung.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zumindest der Formzylinder 01 zwecks Einstellens des Seitenregisters entlang seiner axialen Richtung um bis zu einem Betrag ΔL bewegbar ausgeführt, und zwar vorzugsweise um eine Nulllage in beide Richtungen. Dieser Betrag ΔL liegt vorzugsweise zwischen 0 und ±4 mm, insbesondere zwischen 0 und ±2,5 mm. Dies erfolgt mittels einer nicht dargestellten, vorzugsweise auf der dem rotatorischen Antrieb gegenüber liegenden Seite des Zylinders 01 angeordneten Antriebseinrichtung.
  • Die Getriebe 03; 08; 13 weisen jeweils zumindest ein Paar formschlüssig zusammen wirkender Glieder mit Normalflächenschluss auf, welche prinzipiell auf unterschiedliche Weise, z. B. als Zugmittelgetriebe oder Rädergetriebe realisiert sein können. Vorteilhafte Ausführungen werden anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele (Fig. 1 bis 3) beschrieben.
  • Im ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1) sind die Getriebe 03; 08; 13 als Getriebe 03; 08; 13 mit koaxialer Achslage, z. B. als Umlaufgetriebe wie insbesondere ein Planentengetriebe 03; 08; 13 ausgeführt (in der Fig. 1 nicht detailliert, sondern lediglich symbolisch dargestellt). Die Achsen der Getriebe 03; 08; 13 und die Wellen der Antriebsmotoren 04; 09; 14 sind jeweils koaxial zur Rotationsachse der Zylinder 01; 06; 11 angeordnet. Die kompakte Bauweise mittels Getrieben 03; 08; 13 mit koaxialer Achslage, insbesondere der Planetengetriebe 03; 08; 13, ermöglicht eine äußerst Bauraum sparende Anordnung. Der große Bereich möglicher Über- bzw. Untersetzungsverhältnisse bei derartigen Getrieben 03; 08; 13 ermöglicht die Verwendung von Antriebsmotoren 04; 09; 14 kleiner Antriebsleistung bei gleichzeitiger Gewährleistung optimaler Drehzahlbereiche. In Verbindung mit dem jeweils eigens angetriebenen Zylinder 01; 06, 11 sind Antriebsmotoren 04; 09; 14 gleicher Antriebsleistung einsetzbar.
  • Die Planentengetriebe 03; 08; 13 können auch mit den Antriebsmotoren 04; 09; 14 eine Baueinheit bilden und direkt mit diesen verbunden sein.
  • In einer vorteilhaften Ausführung ist jedes Getriebe 03; 09; 13 für sich durch eine Abdeckung 16 gekapselt (in den Figuren strichliert angedeutet) ausgeführt, so dass weder Verschmutzung nach innen eindringen, noch ggf. im Inneren vorhandenes Schmiermittel, z. B. Öl, nach außen entweichen kann. Die einzelne Kapselung birgt große Vorteile im Hinblick auf eine Wartung, einen Austausch einzelner Komponenten und die kompakte Bauweise des Antriebssystems.
  • Im zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 2) sind die Getriebe 03; 08; 13 als Getriebe 03; 08; 13 mit paralleler Achslage, insbesondere als Rädergetriebe 03; 08; 13 mit festen Achsen ausgeführt. Ein am Zapfen 02; 07; 12 des jeweiligen Zylinders 01, 06; 11 drehfest angeordnetes Zahnrad 17 kämmt mit einem zweiten Zahnrad 18, z. B. einem Ritzel 18, welches drehfest mit einer Welle des Antriebsmotors 04; 09; 14 verbunden ist. Das Getriebe 03; 08; 13 kann auch eine größere Räderkette oder weitere, anders geartete Getriebeteile aufweisen. Die Zahnräder 17; 18 können, insbesondere im Falle der dem Übertragungs- und dem Gegendruckzylinder 06; 11 zugeordneten Zahnräder 17; 18, zwecks höherer Belastbarkeit schräg verzahnt ausgeführt sein. Für den Fall, dass zwecks Einstellung des Seitenregisters neben dem Formzylinder 01 selbst auch Getriebe 03 und Antriebsmotor 04 des Formzylinders 01 mit bewegt werden, oder dass für den Fall von gestellfestem Antriebsmotor 04 und Ritzel 18 Vorkehrungen für die Korrektur des Umfangsregisters bei Verstellung des Seitenregisters getroffen werden, können auch die Zahnräder 17; 18 am Formzylinder 01 schräg verzahnt ausgeführt sein.
  • Die Getriebe 03; 08; 13 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel können in einer nicht dargestellten Variante auch als formschlüssiger Riementrieb ausgeführt sein bzw. einen solchen aufweisen.
  • In einem dritten Ausführungsbeispiel (Fig. 3) sind die Getriebe 03; 08; 13 wie im zweiten Ausführungsbeispiel als Rädergetriebe 03; 08; 13 mit festen Achsen, jedoch eine Innenverzahnung am mit dem Zylinder 01; 06; 11 verbundenen Zahnrad 17 aufweisend ausgeführt. Zwischen diesem Zahnrad 17 und dem Ritzel 18 des Antriebsmotors 04; 09; 14 können ein oder mehrere Zahnräder 19, vergleichbar mit den Planetenrädern eines Planetengetriebes, angeordnet sein, welches bzw. welche jedoch eine gestellfeste Rotationsachse aufweisen. Trotz der Möglichkeit einer hohe Untersetzung kann das Getriebe 03; 08; 13 als Getriebe 03; 08; 13 mit koaxialer Achslage ausgebildet sein.
  • In einer Variante des dritten Ausführungsbeispiels kann das Zahnrad 19 auch entfallen, wobei die Achsen des Antriebsmotors 04; 09; 14 und des jeweiligen Zylinders 01; 06, 11 in diesem Fall parallel und nicht koaxial verlaufen können.
  • Besonders vorteilhaft ist für alle vorgenannten Ausführungsbeispiele eine gestellfeste Anordnung der Antriebsmotoren 04; 09; 11 sowie des dem Antriebsmotor 04; 09; 11 zugeordneten Teils des Getriebes 03; 08; 13 und des Getriebegehäuses bzw. der Abdeckung 16.
  • In den Ausführungsbeispielen ist in einer vorteilhaften Ausführung zumindest ein Paar zusammen wirkender Glieder des dem Formzylinder 01 zugeordneten Getriebes 03 gerade verzahnt ausgeführt und ermöglicht eine Relativbewegung der beiden Glieder zueinander in axialer Richtung. Im ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1) kann ein derartiges Paar von Gliedern ein nicht in Fig. 1 bezeichnetes Sonnenrad und ein bzw. mehrere Planetenräder, im zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 2) das Ritzel 18 und das Zahnrad 17, und im dritten Ausführungsbeispiel das Zahnrad 19 und eines der Zahnräder 17 oder 18 sein.
  • Die bezüglich einer axialen Bewegung des Formzylinders 01 relativ zueinander bewegbaren Glieder des dem Formzylinder 01 zugeordneten Getriebes 03 sind so bemessen, dass in keiner für den Betrieb zugelassenen Lage des Formzylinders 01 die maximale Belastung des Formschlusses der zueinander bewegbaren Glieder, z. B. der Verzahnung, bezüglich Verschleiß und Bruchsicherheit überschritten wird.
  • Hierzu ist beispielsweise, wie in Fig. 1 bis 3 angedeutet, mindestens eine der Verzahnungen im Planetengetriebe 03; 08; 13, mindestens eines der Zahnräder 17; 18; des Rädergetriebes 03; 08; 13 aus dem zweiten Ausführungsbeispiel, oder mindestens eines der Zahnräder 17; 18 oder ggf. 19 des Rädergetriebes 03; 08; 13 aus dem dritten Ausführungsbeispiel in axialer Richtung verbreitert ausgeführt. Die Breite ist so gewählt, dass bei axialer Verschiebung des Formzylinders 01 um einen Betrag ±ΔL eine ausreichende Überdeckung der Verzahnung gewährleistet ist. Der Formzylinder 01 kann somit axial bewegt werden, ohne dass der Antriebsmotor 04; 09; 14 und ein Gehäuse des Getriebes 03 ebenfalls bewegt werden muss.
  • Zwecks Montage und Wartung des Antriebsmotors 04; 09; 14 ist, mit Ausnahme des Ausführungsbeispiels, in welchem Antriebsmotor 04; 09; 14 und Getriebe 03; 08; 13 eine verbundene Baugruppe bilden, jeweils zwischen Antriebsmotor 04; 09; 14 und Getriebe 03; 08; 13 eine nicht schaltbare, jedoch lösbare Kupplung (nicht dargestellt) vorsehbar. Bei Anordnung derartiger Baugruppen 03, 04; 08, 09; 13, 14 ist es vorteilhaft, eine nicht schaltbare, jedoch lösbare Kupplung (nicht dargestellt) zwischen Getriebe 03; 08; 13 und Zylinder 01; 06; 11 anzuordnen.
  • Von besonderem Vorteil ist eine Weiterbildung des Antriebes, wobei zwischen dem Übertragungszylinder 06 und dem zugeordneten Getriebe 08 eine Winkelveränderungen und/oder Versatz ausgleichende Kupplung, z. B. ein Doppelgelenk oder eine zwei Federpakete und einen Steg aufweisende Kupplung, angeordnet ist. Ein Verschwenken des Übertragungszylinders 06 trotz gestellfester Anordnung von Getriebe 08 und Antriebsmotor 09 ist somit möglich. Bezugszeichenliste 01 Zylinder, erster, Formzylinder
    02 Zapfen (01)
    03 Getriebe, Planentengetriebe, Rädergetriebe (01)
    04 Antriebsmotor (01)
    05 -
    06 Zylinder, zweiter, Gegendruckzylinder, Übertragungszylinder, Satellitenzylinder
    07 Zapfen (06)
    08 Getriebe, Planentengetriebe, Rädergetriebe (06)
    09 Antriebsmotor (06)
    10 -
    11 Zylinder, dritter, Gegendruckzylinder, Übertragungszylinder, Satellitenzylinder
    12 Zapfen (11)
    13 Getriebe, Planentengetriebe, Rädergetriebe (11)
    14 Antriebsmotor (11)
    15 -
    16 Abdeckung (03; 08; 13)
    17 Zahnrad (03; 08; 13)
    18 Zahnrad, Ritzel (03; 08; 13)
    19 Zahnrad (03; 08; 13)
    ΔL Betrag einer axialen Bewegung (01)

Claims (20)

1. Antrieb eines Druckwerks mit mindestens einem ersten Zylinder (01) und einem mit dem ersten Zylinder (01) in einer Druck-An-Stellung zusammen wirkenden zweiten Zylinder (06), wobei die beiden Zylinder (01; 06) jeweils von einem eigenen Antriebsmotor (04; 09) antreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jedem der Zylinder (01; 02) und dem jeweiligen Antriebsmotoren (04; 09) ein einen Normalflächenschluss aufweisendes Getriebe (03; 08) angeordnet ist.
2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zylinder (01) als Formzylinder (01), und der zweite Zylinder (06) als Übertragungszylinder (06) ausgeführt ist.
3. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zylinder (01) als Formzylinder (01), und der zweite Zylinder (06) als Gegendruckzylinder (06) ausgeführt ist.
4. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungszylinder (06) in einer Druck-An-Stellung mit einem dritten Zylinder (11) zusammen wirkt, welcher keine formschlüssige Antriebsverbindung mit den Antriebsmotoren (04; 09) der beiden ersten Zylinder (01; 06) aufweist.
5. Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Zylinder (11) einen eigenen Antriebsmotor (14) aufweist.
6. Antrieb nach Anspruch 5, dass zwischen dem dritten Zylinder (11) und dessen Antriebsmotor (14) ein Getriebe (13) angeordnet ist.
7. Antrieb nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (03, 08; 13) als ein die Drehzahl einer Welle des Antriebsmotors (04; 09; 14) zur Drehzahl des Zylinders (01; 06; 11) hin verminderndes Getriebe (03; 08; 13) ausgeführt ist.
8. Antrieb nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (03; 08; 13) als Rädergetriebe (03; 08; 13) ausgeführt ist.
9. Antrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (03; 08; 13) als Getriebe (03; 08; 13) mit koaxialer Achslage ausgeführt ist.
10. Antrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (03; 08; 13) als Getriebe (03; 08; 13) mit paralleler und beabstandeter Achslage ausgeführt ist.
11. Antrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (03; 08; 13) als Planetengetriebe (03; 08; 13) ausgeführt ist.
12. Antrieb nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (03; 08; 13) zumindest ein drehfest mit dem Zylinder (01; 06; 11) verbundenes Zahnrad (17) aufweist.
13. Antrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (17) innenverzahnt ausgeführt ist.
14. Antrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (17) außenverzahnt ausgeführt ist.
15. Antrieb nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (03; 08; 13) ist einzeln gekapselt ausgeführt ist.
16. Antrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Formzylinder (01) axial um einen Betrag (ΔL) bewegbar ausgeführt ist.
17. Antrieb nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass Antriebsmotor (04; 09; 14) sowie ein dem Antriebsmotor (04; 09; 11) zugeordneter Teils des Getriebes (03; 08; 13) gestellfest ausgeführt ist.
18. Antrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Paar zusammen wirkender Glieder des dem Formzylinder (01) zugeordneten Getriebes (03) gerade verzahnt und axial relativ zueinander bewegbar ausgeführt ist.
19. Antrieb nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die gerade verzahnten zusammen wirkenden Glieder des dem Formzylinder (01) zugeordneten Getriebes (03) so bemessen sind, dass in keiner der axialen Lagen des Formzylinders (01) die maximale Belastbarkeit des Formschlusses zwischen den axial relativ zueinander bewegbaren Gliedern überschritten wird.
20. Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (08; 13) am als Übertragungszylinder (06) ausgeführten zweiten Zylinder (06) und am als Gegendruckzylinder (11) ausgeführten dritten Zylinder (11) gestellfest angeordnet ist.
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