Eine derartige Druckmaschine ist in DE 197 23 147 A1 beschrieben. Diese Druckmaschine
enthält zwei verschiedene Antriebssysteme. Mit einem Hauptantrieb werden im
Druckbetrieb alle zum Drucken benötigten Komponenten angetrieben, die über einen
Zahnräderzug miteinander gekoppelt sind. Mit einem Hilfsantrieb werden im
Bebilderungsbetrieb die Formzylinder separat angetrieben, wobei der Hauptantrieb
stillgesetzt ist und die Formzylinder mit Hilfe von trennenden Kupplungen aus dem
Zahnräderzug abgekoppelt sind. Ein Stillsetzen des Hauptantriebes ist notwendig, um
mechanische Schwingungen und Stöße, die beim Betrieb des Hauptantriebes entstehen,
nicht auf das Bebilderungssystem aus Bebilderungseinrichtung und Formzylinder
einwirken zu lassen. Diese mechanischen Schwingungen und Stöße würden
Bebilderungsfehler bzw. Druckfehler verursachen. Während dem Bebildern können mit
dem Hilfsantrieb neben dem Formzylinder auch Komponenten angetrieben werden, die nur
geringe mechanische Schwingungen verursachen. Nach dem Bebildern muß der
Formzylinder phasenrichtig in den Hauptantriebsstrang eingekoppelt werden, wozu
besondere Vorkehrungen getroffen werden müssen. Das phasenrichtige Wiedereingliedern
des Formzylinders in den Zahnradzug kann mit Meßsystemen überwacht werden oder
durch mechanische Mittel, wie Phasenkupplungen, durchgeführt werden.
Zur Vermeidung von Druckfehlern ist es aus DE 44 03 673 A1 bekannt, mechanische
Schwingungen der Druckmaschine beim Bebildern durch korrigierende Ansteuerung der
Bebilderungsköpfe in Umfangsrichtung zu kompensieren.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rotationsdruckmaschine zu entwickeln, die einen
geringen Material- und Kostenaufwand beim Antrieb eines Formzylinders im Druck- und
Bebilderungsbetrieb aufweist.
Die Aufgabe wird mit einer Rotationsdruckmaschine gelöst, welche die Merkmale nach
Anspruch 1 aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Verwendung einer einseitig wirkenden Freilaufkupplung zwischen dem Formzylinder
und dem Zahnrad aus dem Zahnradgetriebe für den Antrieb im Druckbetrieb hat den
Vorteil, dass mit dem separaten Antrieb bei stehendem Zahnradgetriebe des
Hauptantriebstranges der Formzylinder jederzeit ohne Ein- und Auskuppelvorgänge auf
Bebilderungsdrehzahl gebracht werden kann. Mit dem separten Antrieb kann der
Formzylinder elektrisch oder mechanisch, z. B. mittels eines einrastenden Zapfens, in
korrekte Phase zum Zahnradgetriebe gebracht werden.
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles noch näher erläutert werden, es
zeigen
Fig. 1 ein Schema einer Vier-Farben-Rotationsdruckmaschine,
Fig. 2 ein Schema für den Antrieb eines Formzylinders, und
Fig. 3 eine Seitenansicht des Schemas nach Fig. 2.
Eine in Fig. 1 dargestellte Bogendruckmaschine 1 enthält einen Anleger 2, vier
Druckwerke 3, 4, 5, 6 und einen Ausleger 7. Jedes Druckwerk 3-6 enthält einen
Formzylinder 8, einen Übertragungszylinder 9, einen Druckzylinder 10, zwei
Umführzylinder 11, 12, eine Vielzahl von Farbübertragungswalzen 13 und
Feuchtmittelübertragungswalzen 14, sowie Bebilderungseinrichtungen 15. Zwischen den
Druckwerken 3-6 sind Übertragungstrommeln 16 angeordnet. Weitere Zylinder 17, 18
dienen der Zufuhr von Bogen 19 zum ersten Druckwerk 3. Im Ausleger befinden sich
Umlenkzylinder 20, 21, über die Ketten 22 eines Kettengreifersystems gelegt sind. Die
Zylinder und Walzen in den Druckwerken 3-6, sowie alle drehend angetriebenen Zylinder
bzw. Trommeln im Anleger 2 bzw. Ausleger 7 sind durch ein Zahnradgetriebe miteinander
verbunden. Am Zahnrad des Umführzylinders 12/4 des zweiten Druckwerkes 4 greift ein
weiterer Zahnräderzug 23-25 an. Auf der Welle des Zahnrades 25 befindet sich eine
Riemenscheibe 26 eines Riemengetriebes 27. Die zweite Riemenscheibe 28 sitzt auf der
Welle eines Hauptantriebmotors 29. Desweiteren befinden sich in den Druckwerken 3-6
Nebenantriebsmotoren 30, die direkt mit den Formzylindern 8 gekoppelt sind. Der
Hauptantriebsmotor 29 und die Nebenantriebsmotoren 30 sind mit einer Steuereinrichtung
31 der Bogendruckmaschine 1 verbunden. Neben weiteren Aktoren und Sensoren stehen
auch die Bebilderungseinrichtungen 15 mit der Steuereinrichtung 31 in Verbindung.
Im Druckbetrieb werden Bogen 19 vom Anleger 2 durch die Druckwerke 3-6 zum
Ausleger 7 gefördert, wobei der Hauptantriebsmotor 29 über besagtes Zahnradgetriebe alle
Komponenten antreibt. Beim Antrieb der Bogendruckmaschine 1 entstehen harmonische
und nichtharmonische Schwingungen durch Exzentrizitäten, Unwucht und hin- und
herbewegte Baugruppen, wie z. B. Schwinggreifer oder Greifermechanismen. Die
Auswirkungen der Schwingungen und Stöße auf die Druckqualität werden beim Drucken
durch die hohe Pressung zwischen den Übertragungszylindern 9 und den jeweiligen
Druckzylindern 10 gemindert.
Im Bebilderungsbetrieb werden zur Vermeidung von Umfangs- und Axialschwingungen
die Formzylinder 8 mittels der Nebenantriebsmotoren 30 angetrieben, wobei der Antrieb
der Bogendruckmaschine 1 über den Hauptantriebsmotor 29 stillgesetzt ist. Desweiteren
sind im Bebilderungsbetrieb die Übertragungszylinder 9 von den Formzylindern 8 und den
Druckzylindern 10 abgestellt.
Gemäß der Erfindung werden die Formzylinder 8 über selbstsperrende Freiläufe zwischen
dem jeweiligen Formzylinder 8 und dem Antriebszahnrad des jeweiligen
Übertragungszylinders 9 ohne zusätzliche schaltbare Kupplungen angetrieben.
Anhand von Fig. 2 und Fig. 3 soll im weiteren anhand von Druckwerk 3 beschrieben
werden, wie der Antrieb der Formzylinder 8 im Bebilderungsbetrieb erfolgt. Fig. 2 zeigt
eine Seitenwand 32 der Bogendruckmaschine 1. Die Seitenwand 32 enthält Lager 33, 34
zur Aufnahme der Wellenzapfen 35, 36 des Formzylinders 8 und des
Übertragungszylinders 9. Auf dem Wellenzapfen 36 ist ein Zahnrad 37 des Zahnräderzuges
zum Antrieb des Übertragungszylinders 9 beim Drucken befestigt. Auf dem Wellenzapfen
35 ist ein Zahnrad 38 in einem Lager 39 drehbar angeordnet. Das Zahnrad 38 ist zum
Antrieb des Farb- und Feuchtwerks mit einem weiteren Zahnrad 40 baulich vereinigt. Das
Zahnrad 38 steht mit den Zahnrädern 37 und das Zahnrad 40 mit einem weiteren Zahnrad
41 ständig im Eingriff.
Das Zahnrad 38 weist eine Ausdrehung auf, in der sich ein selbstsperrender Freilauf
befindet, der aus einem Klemmring 42 an der Oberfläche des Wellenzapfens 35 und aus
vier Zwischenstücken 43, die in Umfangsrichtung der Ausdrehung gleichmäßig verteilt
liegen besteht. An der Stirnseite des Zahnrades 38 ist eine Markierung 44 angebracht, die
von einem Sensor 45 erfasst werden kann. Der Sensor 45 sitzt an einer Halterung 46, die
am Wellenzapfen 35 befestigt ist. Zum Antrieb des Formzylinders 8 im
Bebilderungsbetrieb ist die Motorachse 47 des Nebenantriebsmotors 30 direkt mit dem
Wellenzapfen 35 gekoppelt. Der Nebenantriebsmotor 30 und der Sensor 45 stehen über
Leitungen 48, 49 mit der Steuereinrichtung 31 in Verbindung.
Im Druckbetrieb wird das Zahnrad 37 vom Hauptantriebsmotor 29 angetrieben. Die mit
dem Zahnrad 37 verbundenen Zahnräder 38, 40, 41 drehen sich in der dargestellten
Richtung 50. Beim Drehen in Richtung 50 verklemmen sich die Zwischenstücke 43
zwischen der Ausdrehung im Zahnrad 38 und dem Klemmring 42. Durch Radialkräfte wird
der Klemmring 42 gegen den Wellenzapfen 35 gepresst, so dass dieser synchron zur
Drehung des Übertragungszylinders 9 mitgenommen wird.
Im Bebilderungsbetrieb ist der Hauptantriebsmotor 29 stillgesetzt, wodurch die Zahnräder
37, 38, 40 und 41 stillstehen. Der Nebenantriebsmotor 30 treibt den Formzylinder 8 in
Richtung 51 an. Die Klemmung der Zwischenstücke 43 und damit die Pressung des
Klemmrings 42 gegen den Wellenzapfen 35 ist aufgehoben. Die Bebilderung der auf den
Formzylinder 8 befindlichen Druckform erfolgt ohne mechanische Störungen, die durch
die angetriebenen Elemente im Druckbetrieb entstehen würden. Der Nebenantriebsmotor
30 erlaubt eine Bebilderung mit einer Drehzahl des Formzylinders 8, die höher liegen kann
als im Druckbetrieb. Mit einem Drehgeber, der mit dem Formzylinder 8 gekoppelt ist, kann
die aktuelle Drehzahl und die Zylinderstellung bestimmt werden. Diese Signale können in
der Steuereinrichtung 31 verarbeitet werden, um die Bebilderung zu steuern. Ein Stillsetzen
des Hauptantriebsmotors 29 ist nicht erforderlich, wenn die im Druckbetrieb über den
Zahnräderzug angetriebenen Elemente in einem Drehzahlbereich, wie z. B. im
Schleichgang, arbeiten, der mit Sicherheit keine störenden Schwingungen oder Stöße
erwarten läßt. Auf diese Weise können durch die langsame Rotation besagter Elemente den
Druckprozeß vorbereitende Prozesse, wie z. B. Reinigungsvorgänge und
Druckformwechsel, durchgeführt werden.
Nach der Bebilderung der Druckform auf dem Formzylinder 8 müssen zum Drucken der
Formzylinder 8 und der Übertragungszylinder 9 eine korrekte Phase zueinander aufweisen.
Hierzu wird mit dem Nebenantriebsmotor 30 der Formzylinder 8 und damit des Sensor 45
in eine Drehwinkellage gebracht, in der der Sensor 45 der Markierung 44 gegenübersteht.
Das Signal des Sensors 45 wird in der Steuereinrichtung 31 ausgewertet, um Steuersignale
für den Nebenantriebsmotor 30 abzuleiten. In dieser Position wird das Zahnrad 38 auf dem
Wellenzapfen 35 fixiert, indem mittels einer Elektronik der exakte Sperrpunkt des
Freilaufes gesteuert wird. Alternativ kann das Zahnrad 38 mit mechanischen Mitteln, wie
mit Anschlägen und Arretierzapfen, phasenkorrekt zum Formzylinder 8 ausgerichtet und
fixiert werden.
Bezugszeichenliste
1 Bogendruckmaschine
2 Anleger
3-6 Druckwerk
7 Ausleger
8 Formzylinder
9 Übertragung
10 Druckzylinder
11, 12 Umführzylinder
13 Farbübertragungswalze
14 Feuchtmittelübertragungswalze
15 Bebilderungseinrichtung
16 Übertragungstrommel
17, 18 Zylinder
19 Bogen
20,21 Umlenkzylinder
22 Kette
23-25 Zahnräderzug
26 Riemenscheibe
27 Riemengetriebe
28 Riemenscheibe
29 Hauptantriebsmotor
30 Nebenantriebsmotor
31 Steuereinheit
32 Seitenwand
33, 34 Lager
36, 36 Wellenzapfen
37, 38 Zahnrad
39 Lager
40,41 Zahnrad
42 Klemmring
43 Zwischenstück
44 Markierung
45 Sensor
46 Halterung
47 Motorachse
48, 49 Leitung
50,51 Richtung