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Die Erfindung betrifft eine Rotationsdruckmaschine mit mindestens einer integrierten
Bebilderungseinrichtung für eine Druckform, die beim Bebildern auf einem drehbar zur
Bebilderungseinrichtung angetriebenen Formzylinder befestigt ist.
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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 oder durch
mechanische Mittel, wie Phasenkupplungen, durchgeführt werden.
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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.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rotationsdruckmaschine zu entwickeln, die einen
geringen Material- und Kostenaufwand beim Antrieb eines Formzylinders im Druck- und
Bebilderungsbetrieb aufweist.
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Die Aufgabe wird mit einer Rotationsdruckmaschine gelöst, welche die Merkmale nach
Anspruch 1 aufweist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Verwendung eines Geschwindigkeitswechselgetriebes zwischen den den Formzylinder
im Druckbetrieb antreibenden Zahnrädern und dem Formzylinder selbst hat den Vorteil,
dass die Rotationsdruckmaschine während der Bebilderung der Druckform in einem
schwingungsunkritischen Bereich angetrieben wird, während der Formzylinder
entsprechend dem Übertragungsfaktor des Geschwindigkeitswechselgetriebes zum
Bebildern mit dem Vielfachen der Drehzahl gegenüber den restlichen Komponenten im
Antriebsstrang der Rotationsdruckmaschine angetrieben wird. Das
Geschwindigkeitswechselgetriebe kann je nach Eigenschwingungscharakteristik der
Rotationsdruckmaschine mit unterschiedlichen Übersetzungen ausgeführt sein. Die
verbleibenden Drehschwingungen im Antriebsstrang und deren Wirkungen auf den
Bebilderungsprozeß sind aufgrund der niedrigen Drehzahl gering. Dadurch kann die
Bebilderungsqualität erhöht werden. Der Antriebsräderstrang braucht für den
Bebilderungsbetrieb nicht getrennt werden. Ein Eigenantrieb des Formzylinders beim
Bebildern ist nicht erforderlich. Das Geschwindigkeitswechselgetriebe kann selbsttätig vor
bzw. nach der Bebilderung an- bzw. abgeschalten werden. Der Formzylinder kann mit
einem Drehgeber gekoppelt sein, der einer Steuerelektronik beim Bebildern die aktuelle
Drehzahl und die Zylinderstellung liefert.
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Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles noch näher erläutert werden, es
zeigen:
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Fig. 1 ein Schema einer Vier-Farben-Rotationsdruckmaschine,
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Fig. 2 ein Schema für den Antrieb eines Formzylinders,
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Fig. 3 eine Detailansicht des Planetengetriebes aus Fig. 2 im Druckbetrieb, und
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Fig. 4 eine Detailansicht des Planetengetriebes aus Fig. 2 im Bebilderungsbetrieb.
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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 7 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. Der Hauptantriebsmotor 29 und die
Geschwindigkeitswechselgetriebe 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.
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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. Die Geschwindigkeitswechselgetriebe 30 sind außer Funktion.
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.
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Im Bebilderungsbetrieb werden zur Vermeidung von Umfangs- und Axialschwingungen
die Formzylinder 8 über die Geschwindigkeitswechselgetriebe 30 angetrieben. Im
Bebilderungsbetrieb sind die Übertragungszylinder 9 von den Formzylindern 8 und den
Druckzylindern 10 abgestellt.
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Anhand von Fig. 2 und Fig. 3 soll im weiteren anhand von Druckwerk 3 beschrieben
werden, wie der Antrieb der Formzylinder 8 im Druckbetrieb und im Bebilderungsbetrieb
erfolgt. Fig. 2 zeigt in Schnittdarstellung 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 35 ist ein
Zahnrad 37 des Zahnräderzuges zum Antrieb des Übertragungszylinders 9 beim Drucken
befestigt. Auf dem Wellenzapfen 36 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 Zahnrad 37 und das
Zahnrad 40 mit einem weiteren Zahnrad 41 ständig im Eingriff.
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Dem Zahnrad 38 ist weiterhin ein Planetengetriebe 42 zugeordnet. Das Planetengetriebe 42
besteht aus einem innenverzahnten Zahnrad 43, aus vier gleichmäßig verteilten
Umlaufrädern 44-47 und aus einem innen liegenden Zentralrad 48. Das Zahnrad 43 ist an
der Mantelfläche einer Ausdrehung am Zahnrad 38 ausgebildet. Die Umlaufräder 44-47
stehen mit dem Zahnrad 43 und dem Zahnrad 48 in Verbindung. Die Umlaufräder 44-47
laufen auf Lagern 49-52, die auf Bolzen 53-56 befestigt sind, welche an der Ausdrehung
des Zahnrades 38 fixiert sind. Das Zentralrad 48 ist über eine Paßfeder 57 mit dem
Wellenzapfen 36 verbunden und in axialer Richtung auf dem Wellenzapfen 36
verschiebbar. Das Zentralrad 48 besitzt weiterhin einen seitlichen Zahnkranz 58, dem ein
seitlicher Zahnkranz 59 am Zahnrad 38 zugeordnet ist. Zur Verschiebung des Zahnrades 48
in axialer Richtung ist ein ortfester Zugmagnet 60 vorgesehen. An dessen Zuganker 61
befindet sich eine Rolle 62, die in eine umlaufende Nut 63 eingreift, die an einem Stutzen
64 des Zahnrades 48 eingearbeitet ist.
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Im Druckbetrieb befindet sich der Zugmagnet 61 mit der Rolle 62 in der in Fig. 3 gezeigten
Position. Der Zahnkranz 58 steht mit dem Zahnkranz 59 in Eingriff. Wenn über den
Hauptantriebsmotor 29 und dem Zahnräderzug die Zahnräder 37 und 38 in Drehung
versetzt werden, dann wird das Drehmoment über die Zahnkränze 59, 58, die Paßfeder 57
und den Wellenzapfen 36 auf den Formzylinder 8 übertragen. Durch den Eingriff der
Zahnkränze 58, 59 ist das Planetengetriebe 42 blockiert. Die Drehzahl des Formzylinders 8
ergibt sich aus den Zähnezahlen bzw. Durchmessern der Zahnräder 37 und 38.
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Im Bebilderungsbetrieb befindet sich der Zuganker 61 mit der Rolle 62 in der in Fig. 4
gezeigten Position. Die Zahnkränze 58, 59 sind außer Eingriff. Bei Antrieb des Zahnrades
38 über das Zahnrad 37 laufen die Umlaufräder 44-47 um das Zentralrad 38 herum.
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Entsprechend den Radien der Zahnräder 43, 44-47, 48 wird die Drehzahl des Zahnrades 48
bzw. des Formzylinders 8 um ein Vielfaches der Eingangsdrehzahl am Zahnrad 43 erhöht.
Damit können die den Zahnrädern 38, 37 vorgeordneten Zahnräder des Antriebsstranges
mit einer niedrigen Drehzahl betrieben werden, so dass keine oder nur geringe
mechanische Störungen auf die Systeme aus Bebilderungseinrichtungen 15 und
Formzylindern 8 entstehen.
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Die Erfindung ist nicht auf das im Ausführungsbeispiel dargestellte Planetengetriebe mit
Festpunkt-Zahnkränzen 58, 59 beschränkt. Es kann jedes beliebige
Geschwindigkeitswechselgetriebe zum Einsatz kommen, welches die Wirkung hat, dass im
Bebilderungsbetrieb der Antriebsräderzug in einem Drehzahlbereich betrieben wird, in
dem keine störenden Schwingungen oder Stöße auftreten. Die Übersetzung des
Geschwindigkeitswechselgetriebes kann dabei dem Eigenschwingungsbereich der
Rotationsdruckmaschine angepaßt sein.
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Die Steuereinrichtung 31 dient zur Steuerung des Hauptantriebsmotors 29, des
Zugmagneten 60 oder ähnlicher Verstellvorrichtung und zur Steuerung der
Bebilderungsvorrichtungen 15. Die Steuereinrichtung 31 kann ein Programm enthalten,
welches bewirkt, dass die Geschwindigkeitswechselgetriebe 30 selbsttätig mit hoher
Übersetzung zugeschaltet werden, wenn die Rotationsdruckmaschine 1 vom Druckbetrieb
in den Bebilderungsbetrieb geschalten wird.
Bezugszeichenliste
1 Bogendruckmaschine
2 Anleger
3-6 Druckwerk
7 Ausleger
8 Formzylinder
9 Übertragungszylinder
10 Druckzylinder
11, 12 Umführzylinder
13 Farbübertragungswalze
14 Feuchtmittelübertragungswalze
15 Bebilderungseinrichtung
17, 18 Zylinder
19 Bogen
20,21 Umlenkzylinder
22 Kette
23-25 Zahnräderzug
26 Riemenscheibe
27 Riemengetriebe
28 Riemenscheibe
29 Hauptantriebsmotor
30 Geschwindigkeitswechselgetriebe
31 Steuereinrichtung
32 Seitenwand
33, 34 Lager
35, 36 Wellenzapfen
37, 38 Zahnrad
39 Lager
40, 41 Zahnrad
42 Planetengetriebe
43 Zahnrad
44-47 Umlaufrad
48 Zentralrad
49-52 Lager
53-56 Bolzen
57 Paßfeder
58, 59 Zahnkranz
60 Zugmagnet
61 Zuganker
62 Rolle
63 Nut
64 Stutzen