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Die Erfindung betrifft einen Lagegeber für einen Direktantrieb (elektrischen Einzelantrieb) eines Zylinders in einer Verarbeitungsmaschine, insbesondere in einer Offsetdruckmaschine mit oder ohne Lackwerk bzw. einer Lackiermaschine, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Ein Lagegeber für einen Direktantrieb dieser Art ist aus
EP 0 812 683 A1 bekannt. Vom vorzugsweise für den Transport des Bogenmaterials vorgesehenen Räderzug einer Bogenoffsetdruckmaschine entkoppelt ist ein Plattenzylinder zumindest eines Offsetdruckwerkes mittels elektrischem Einzelantrieb (Direktantrieb) in vorgebbarer Weise antreibbar. In einer Weiterbildung ist der Plattenzylinder oder sind der Plattenzylinder und der Gummituchzylinder zur Durchführung von Umfangsregisterkorrekturen gegenüber den übrigen Zylindern antreibbar. In einer weiteren Ausbildung sind der Plattenzylinder und/oder der Gummituchzylinder zur Durchführung von Drucklängenkorrekturen gegenüber den übrigen Zylindern antreibbar. Jedem mit dem Räderzug für den Bogentransport gekoppelten Gummituchzylinder ist ein Lagegeber zugeordnet, vermittels dessen Signals der Direktantrieb des jeweiligen Plattenzylinders auf synchronen Winkellauf mit dem jeweils zugeordneten Gummituchzylinder steuerbar ist.
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Gemäß
DE 197 20 952 C2 ist eine Drehwinkelkorrektureinrichtung für einen schwenkbaren, durch einen elektrischen Einzelantrieb (Direktantrieb) angetriebenen Zylinder bekannt. Mittels zusätzlicher Messmittel wird die Translationsbewegung der Zylinderachse bestimmt oder der Schwenkwinkel erfasst und der Messwert wird einer Regeleinrichtung zugeführt, die den erforderlichen Korrekturwinkel für den Einzelantrieb ermittelt.
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Ein elektrischer Einzelantrieb für einen direkt antreibbaren Zylinder einer Druckmaschine ist beispielsweise aus
DE 41 38 479 A1 bekannt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Lagegeber für einen Direktantrieb der eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden, dass stets ein synchroner Winkellauf zwischen einem Zylinder mit fester Achsposition und einem Zylinder mit veränderbaren Achspositionen gewährleistet ist.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die Ausbildungsmerkmale der unabhängigen Ansprüche 1, 7, 8, 9 und 10. Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Ein erster Vorteil ist darin begründet, dass bei einem Zylinder mit veränderbaren Achspositionen, insbesondere einem Gummituchzylinder eines Offsetdruckwerkes und/oder einem Formzylinder eines Lackwerkes, der zugeordnete Plattenzylinder im Offsetdruckwerk bzw. der Formzylinder im Lackwerk selbst mit einem Direktantrieb (elektrischen Einzelantrieb) lagegeregelt antreibbar ist.
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Ein zweiter Vorteil besteht darin, dass in zumindest einem Offsetdruckwerk der Hauptantrieb über die den Bedruckstoff führenden Zylinder mittels Räderzug und von einem der bedruckstoffführenden Zylinder mittels Räderzug auf den Zylinder mit veränderbarer Achsposition, d. h. dem Gummituchzylinder, erfolgt. Der Plattenzylinder weist wie beschrieben einen vom Räderzug getrennten Direktantrieb (elektrischen Einzelantrieb) auf. Bei einem Lackwerk erfolgt der Hauptantrieb über die den Bedruckstoff führenden Zylinder mittels Räderzug und der Zylinder mit veränderbarer Achsposition, d. h. der Formzylinder, weist einen vom Räderzug getrennten Direktantrieb (elektrischen Einzelantrieb) auf.
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Als dritter Vorteil ist aufzuführen, dass der Sollwert für die Plattenzylinderposition vom zugehörigen Gummituchzylinder (im Offsetdruckwerk) bzw. für die Formzylinderposition vom bedruckstoffführenden Zylinder mit Hilfe je eines Lagegebers, insbesondere eines Drehwinkelgebers, abgenommen wird. Die Signale werden einer vorzugsweise zentralen Steuerung zugeführt, welche den jeweiligen Direktantrieb (elektrischen Einzelantrieb) des Plattenzylinders und/oder des Formzylinders dementsprechend ansteuert, so dass unabhängig von der Zylinderposition stets ein synchroner Winkellauf zwischen einem Zylinder mit fester Achsposition (Plattenzylinder; bedruckstoffführender Zylinder) und einem Zylinder mit veränderbarer Achsposition (Gummituchzylinder; Formzylinder) gewährleistet ist.
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Ein vierter Vorteil ergibt sich alternativ daraus, dass der Sollwert für die Plattenzylinderposition vom Plattenzylinder (im Offsetdruckwerk) selbst bzw. für die Formzylinderposition vom bedruckstoffführenden Zylinder mit Hilfe je eines Lagegebers, insbesondere eines Drehwinkelgebers, abgenommen wird. Die Signale werden einer vorzugsweise zentralen Steuerung zugeführt, welche den jeweiligen Direktantrieb (Einzelantrieb) des Plattenzylinders und/ oder des Formzylinders dementsprechend ansteuert, so dass unabhängig von der Zylinderposition stets ein synchroner Winkellauf zwischen einem Zylinder mit fester Achsposition (Plattenzylinder, bedruckstoffführender Zylinder) und einem Zylinder mit veränderbarer Achsposition (Gummituchzylinder; Formzylinder) gewährleistet ist.
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Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
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Dabei zeigen schematisch:
- 1 ein Offsetdruckwerk mit Lagegeber,
- 2 ein Lackwerk mit Lagegeber,
- 3 die Lageverhältnisse bei einem Zylinder mit veränderbarem Achsabstand (1. Ausbildung am Offsetdruckwerk).
- 4 die Lageverhältnisse bei einem Zylinder mit veränderbarem Achsabstand (2. Ausbildung am Offsetdruckwerk),
- 5 einen Lagegeber an einem Zylinder mit fester Achsposition,
- 6 eine Weiterbildung gemäß 5,
- 7 einen Lagegeber an einem Zylinder mit veränderbarer Zylinderachse,
- 8 einen Lagegeber an einem Zylinder mit veränderbarer Zylinderachse für mehrere Zylinder mit fester Achsposition.
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Gemäß 1 ist ein an sich bekanntes Offsetdruckwerk gezeigt, welches einen Plattenzylinder 1, einen Gummituchzylinder 2 sowie den Bedruckstoff führende Zylinder 3 aufweist. In dieser Ausbildung ist der Plattenzylinder 1 als Zylinder mit fester Achsposition und der Gummituchzylinder 2 als Zylinder mit veränderbaren Achsposition, insbesondere zur Druck an-/Druck ab-Stellung, zur Bedruckstoffstärkeneinstellung bzw. Radialverstellung zum Zylinder 3, ausgeführt. Der Gummituchzylinder 2 weist somit eine lageveränderbare Zylinderachse 12 auf.
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Auf der lageveränderbaren Zylinderachse 12 des Gummituchzylinders 2 ist ein Lagegeber 13 in einem Drehgelenk 8 gelagert, welcher mit getriebetechnischen Mitteln (Getriebeelemente 6, 7) mit einem gestellfesten Drehgelenk 9 gekoppelt ist. In der vorliegenden Ausbildung ist der Lagegeber 13 ein Drehwinkelgeber, welcher mit dem ersten Getriebeelement 6, einer Stütze, endseitig gekoppelt ist. Des erste Getriebeelement 6 weist eine Längserstreckung auf, welche in Hohe der Berührzone von Plattenzylinder 1 und Gummituchzylinder 2 endet. An diesem Ende ist das zweite Getriebeelement 7 angelenkt, welches mit dem gestellfesten Drehgelenk 9 in Funktionsverbindung ist. Bei Ausbildung der Getriebeelemente 6, 7 als Koppelgetriebe liegt somit ein Zweischlag vor, der zwischen den Getriebeelementen 6, 7 noch ein freies Drehgelenk 14 aufweist. Das freie Drehgelenk 10 ist vorzugsweise spielfrei ausgelegt.
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Bevorzugt ist in dieser Ausbildung das zweite Getriebeelement 7 ein biegeelastisches Element, beispielsweise eine Blattfeder, welche mit der Stütze (erstes Getriebeelement 6) in Höhe der Berührzone von Gummituchzylinder 2 und Plattenzylinder 1 fest verbunden ist. Das zweite Getriebeelement 7 weist hierbei genügend Verformungsvermögen auf, um die radialen Bewegungen und die Verdrehungen aufzunehmen.
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In 2 ist ein an sich bekanntes Lackwerk gezeigt, welches einen Formzylinder 4 mit zugeordneter Auftragwalze 5 und einen den Bedruckstoff führenden Zylinder 3 aufweist. In dieser Ausbildung ist der Zylinder 3 (Druckzylinder) als Zylinder mit fester Achsposition und der Formzylinder 4 als Zylinder mit veränderbarer Achsposition, insbesondere zur Druck an-/Druck ab-Stellung, zur Bedruckstoffstärkeneinstellung bzw. Radialverstellung zum Zylinder 3, ausgeführt. Der Formzylinder 4 weist somit eine lageveränderbare Zylinderachse 12 auf.
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Alternativ zum Offsetdruckwerk ist auf der lageveränderbaren Zylinderachse 12 des Formzylinders 4 ein Lagegeber 13 in einem Drehgelenk 8 gelagert, welcher mit getriebetechnischen Mitteln (Getriebeelement 6 und Schubgelenk 11) mit eifern gestellfesten Drehgelenk 9 gekoppelt ist. In der vorliegenden Ausbildung ist der Lagegeber 13 ein Drehwinkelgeber, welcher mit dem ersten Getriebeelement 6, einer Stütze, endseitig gekoppelt ist. Das erste Getriebeelement 6 weist eine Längserstreckung auf, welche in Höhe der Berührzone von Zylinder 3 (Druckzylinder) 1 und Formzylinder 4 endet. An diesem Ende ist das Schubgelenk 11 angeordnet, welches mit dem gestellfesten Drehgelenk 9 in Funktionsverbindung ist. Die getriebetechnische Verbindung von Getriebeelement 6 und Schubgelenk 11 ist vorzugsweise spielfrei ausgelegt.
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Wird der Zylinder mit veränderbarer Achsposition (lageveränderbarer Zylinderachse 12), hier der Gummituchzylinder 2 bzw. der Formzylinder 4, tangential um einen kleinen Betrag x zum Zylinder 3 (Druckzylinder) mit fester Zylinderachsposition verschoben, verdreht sich der Gummituch-/Formzylinder 2, 4 um den Winkel x/r.
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Wird der Lagegeber 13 parallel mit verschoben, registriert er diesen Winkel x/r und die Steuerung erhält ein entsprechendes Signal und steuert den jeweiligen Direktantrieb an, um den synchronen Winkellauf gemäß Aufgabe zu gewährleisten.
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Wird der Gummituchzylinder 2 tangential zum Plattenzylinder 1 um den Weg y verschoben, ohne dass der Gummituchzylinder 2 gedreht wird, verdreht sich der Plattenzylinder 1 um den Winkel y/r. Die Bezeichnung r steht hier für den Radius des jeweiligen Zylinders. De der Lagegeber 13 in Höhe der Berührzone von Plattenzylinder 1 und Gummituchzylinder 2 (freies Drehgelenk 10; Schubgelenk 11) gelenkig angeordnet ist, wird der Lagegeber 13 relativ zum Gummituchzylinder 2 um den Winkel -y/r gedreht. Der Lagegeber 13 gibt somit ein Signal als Sollwert an die Steuerung, dass der Gummituchzylinder 2 sich um den Winkel y/r gedreht hat. Dementsprechend wird der Direktantrieb angesteuert, um den synchronen Winkellauf gemäß Aufgabe zu gewährleisten.
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Die konstruktive Ausbildung des Lagegebers 13 gemäß 1 ist nicht auf ein Offsetdruckwerk beschränkt. Vielmehr ist ein derartiger Lagegeber 13 auch an einem Lackwerk gemäß 2 einsetzbar. Ebenso ist der Lagegeber 13 gemäß 2 nicht auf ein Lackwerk beschränkt, sondern ist ebenso in einem Offsetdruckwerk gemäß 1 einsetzbar.
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Ein Legegeber 13 ist ebenso an einem Zylinder 1 bzw. 3 (Plattenzylinder 1; bedruckstoffführender Zylinder 3) mit fester Achsposition 14 anordenbar. Gemäß der 5 und 6 soll diese Ausbildung an einem Plattenzylinder 1 näher erläutert werden.
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Auf einem Zylinder 1 bzw. 3, hier gemäß 5 der Plattenzylinder 1, mit fester Achsposition 14 ist der Lagegeber 13, beispielsweise ein Drehwinkelgeber, in einem Drehgelenk 8 gelagert und mit getriebetechnischen, ein Kurvengelenk 18 einschließenden Mitteln 15, 16, 17, 18, 19, 20 mit einem gestellfesten Drehgelenk 9 gekoppelt. Dabei ist ein getriebetechnisches Mittel 16 mit einem diesem fest zugeordneten Verbindungsglied 20 im gestellfesten Drehgelenk 9 gelagert. Das Verbindungsglied 20 ist mit einem an einer lageveränderbaren Zylinderachse 12 eines Zylinders 2 bzw. 4 (Gummituchzylinder 2, Formzylinder 4) angeordneten Drehgelenk 8 gekoppelt.
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Die getriebetechnischen Mittel 15 bis 20 sind im Einzelnen: ein drittes Getriebeelement 15, beispielsweise ein Hebel, welches mit dem Lagegeber 13 verbunden ist und am freien Ende ein Eingriffsglied 17, beispielsweise eine Rolle, trägt. Das Eingriffsglied 17 ist vorzugsweise kraftschlüssig, beispielsweise mittels Federkraft, mit dem vierten Getriebeelement 16 mit einem Kurventräger 19, beispielsweise einem Kurvensegment, in einer Paarungsstelle in ständigen Eingriff, so dass ein Kurvengelenk 18 vorliegt.
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Alternativ ist auf einem Zylinder 1 bzw. 3, hier gemäß 6 der Plattenzylinder 1, mit fester Achsposition 14 der Lagegeber 13, beispielsweise ein Drehwinkelgeber, in einem Drehgelenk 8 gelagert und mit getriebetechnischen, ein Kurvengelenk 18 einschließenden Mitteln 15, 16, 17, 18, 19, 20 mit einem gestellfesten Drehgelenk 9 gekoppelt. Dabei ist ein getriebetechnisches Mittel 16 mit einem diesem fest zugeordneten Verbindungsglied 20 im gestellfesten Drehgelenk 9 gelagert. Das Verbindungsglied 20 ist mit einem an einer lageveränderbaren Zylinderachse 12 eines Zylinders 2 bzw. 4 (Gummituchzylinder 2, Formzylinder 4) angeordneten Drehgelenk 8 gekoppelt.
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Die getriebetechnischen Mittel 15 bis 20 sind im Einzelnen: ein drittes Getriebeelement 15, beispielsweise ein Hebel, welches mit dem Lagegeber 13 verbunden ist und am freien Ende ein Eingriffsglied 17, beispielsweise eine Rolle, trägt. Das Eingriffsglied 17 ist vorzugsweise kraftschlüssig, beispielsweise mittels Federkraft, mit dem vierten Getriebeelement 16 mit einem Kurventräger 19, beispielsweise einem Kurvensegment, in einer Paarungsstelle in ständigen Eingriff, so dass ein Kurvengelenk 18 vorliegt.
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Gemäß 7 ein Lagegeber 13 an einem Zylinder 2 bzw. 4 (Gummituchzylinder 2, Formzylinder 4) mit lageveränderbaren Zylinderachse 12 gezeigt. Hierbei ist auf einer lageveränderbaren Zylinderachse 12 eines Zylinders 2 bzw. 4 (Gummituchzylinder 2, Formzylinder 4) der Lagegeber 13 in einem Drehgelenk 8 einer Vier-Drehgelenk-Kette (Gelenkviereck) 8, 9, 22, 23; 15, 20, 21 gelagert, wobei zwei gestellfeste Drehgelenke 9, 22 das Festglied bilden. Bevorzugt ist die Vier-Drehgelenk-Kette 8, 9, 22, 23; 15, 20, 21 als Parallelkurbel mit den gegenüberliegenden Verbindungsgliedern 20, 21 von untereinander gleicher Länge ausgebildet. Im Einzelnen sind die getriebetechnischen Mittel 8, 9, 22, 23; 15, 20, 21: das am Lagegeber 13 angeordnete Drehgelenk 8, das gestellfeste Drehgelenk 9 sowie das weitere gestellfeste Drehgelenk 22, die bevorzugt in gleicher Länge ausgebildeten Verbindungsglieder 20, 21 sowie das dritte Getriebeelement 15, beispielsweise ein Hebel. Das erste und zweite Verbindungsglied 20, 21 ist jeweils in einem der gestellfesten, das Festglied bildenden Drehgelenke 9 und 22 schwenkbar gelagert.
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In 8 ist eine weitere Ausbildung gezeigt. Auf einer lageveränderbaren Zylinderachse 12 eines Zylinders 2, 4, beispielsweise des Gummituchzylinders 2 ist der Lagegeber 13 in einem Drehgelenk 8 gelagert. An der Zylinderachse 12 ist ein Verbindungsglied 20, beispielsweise ein Hebel, angelenkt und mit einem gestellfesten Drehgelenk 9 drehbar verbunden. Das Drehgelenk 9 ist die Mitte der Lagerung des Gummituchzylinders 2 im Seitengestell. Der Lagegeber 13 ist mit einem Getriebeelement 15 in einem mit einem weiteren gestellfesten Drehgelenk 22 gekoppelten Schubgelenk 11 geführt. In der Berührzone zwischen dem Zylinder 2, 4 mit lageveränderbarer Zylinderachse 12, d. h. dem Gummituchzylinder 2, und einem Zylinder 1, 3 mit fester Achsposition 14, hier der bedruckstoffführende Zylinder 3, ist das Getriebeelement 15 abgestützt.
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Bevorzugt ist in dieser Ausbildung nur ein Lagegeber 13 für die Versorgung sämtlicher Plattenzylinder 1 erforderlich. Hierbei darf das Signal des Lagegebers 13 (angeordnet am Gummituchzylinder 2) nicht von der Stellung der Exzenterlagerung des Gummituchzylinders 2 abhängig sein, d. h. der Lagegeber 13 darf den Verdrehwinkel des Gummituchzylinders 2 durch eine tangentiale Bewegung zum Zylinder 3 mit fester Achsposition 14 nicht erfassen. Der Lagegeber 13 wird deshalb im vorliegenden Beispiel in der Berührzone zwischen den Zylindern 2, 3 abgestützt.
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Ein dem Einzelantrieb (Direktantrieb) am Plattenzylinder 1 zugeordneter weiterer Lagegeber (nicht gezeigt), beispielsweise ein Drehwinkelgeber, muss dabei um einen größeren Winkel verdreht werden zwecks Lösung der Aufgabe.
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Wird mit einer virtuellen Leitachse gearbeitet, so muss der dem Plattenzylinder 1 zugeordnete Lagegeber bei einer Veränderung der Position des Gummituchzylinders 2 um den Verdrehwinkel y/r des Gummituchzylinders 2 und um den Verdrehwinkel x/ r des Plattenzylinders 1 korrigiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Plattenzylinder
- 2
- Gummituchzylinder
- 3
- bedruckstoffführender Zylinder
- 4
- Formzylinder
- 5
- Auftragwalze
- 6
- erstes Getriebeelement
- 7
- zweites Getriebeelement
- 8
- Drehgelenk
- 9
- gestellfestes Drehgelenk
- 10
- freies Drehgelenk
- 11
- Schubgelenk
- 12
- lageveränderbare Zylinderachse
- 13
- Lagegeber
- 14
- feste Achsposition
- 15
- drittes Getriebeelement
- 16
- viertes Getriebeelement
- 17
- Eingriffsglied (Rolle)
- 18
- Kurvengelenk
- 19
- Kurventräger
- 20
- erstes Verbindungsglied
- 21
- zweites Verbindungsglied
- 22
- gestellfestes Drehgelenk
- 23
- freies Drehgelenk
- r
- Radius (eines Zylinders)
- x
- Weg
- y
- Weg
