DE3722598A1

DE3722598A1 - Verfahren und vorrichtung zum synchronen steuern der druckgeschwindigkeit einer riemendruckmaschine

Info

Publication number: DE3722598A1
Application number: DE19873722598
Authority: DE
Inventors: Toshimasa Yagi
Original assignee: Isowa Industry Co Ltd
Current assignee: Isowa Industry Co Ltd
Priority date: 1986-07-08
Filing date: 1987-07-08
Publication date: 1988-01-21
Also published as: GB8716026D0; IT1211189B; FR2601290B1; CH673622A5; IT8767587A0; US4817525A; GB2194080A; FR2601290A1; GB2194080B; JPS6315749A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum synchronen Steuern der Druckgeschwindigkeit einer Riemendruckmaschine gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Gewöhnlich wird einseitige Wellpappe hergestellt, indem man in einer Kernbahn aus Papier Wellungen ausbildet und dann eine Papierdeckbahn auf die Kuppen der Wellungen auf einer Seite der Kernbahn aufklebt. Eine Papierdeckbahn kann auch auf die Kuppen der Wellungen an der anderen Seite der Kernbahn aufgeklebt werden, was dann zu einer beidseitig beschichteten Wellpappe führt. In beiden Fällen wird ein gewünschtes Muster auf die Deckschicht vorzugsweise vor Bildung der Wellpappe aufgedruckt, da dies Drucke mit besserem Aussehen ergibt und eine mechanische Beanspruchung der Wellpappe durch den Druckvorgang vermieden wird. Solche mechanischen Beanspruchungen treten beim Durchlauf der Wellpappe durch die Druckmaschine auf.

Bei einer herkömmlichen Rotationsdruckmaschine ist die Länge der bedruckten Fläche der Bahn durch die Umfangslänge der Plattentrommel begrenzt, d.h. es ist nicht möglich, ein Muster mit größerer Länge als die Umfangslänge der Plattentrommel aufzudrucken. Ferner verbleibt zwischen benachbarten bedruckten Flächen ein großer ungenutzter Freiraum bei jeder Umdrehung der Plattentrommel, wenn das Bedrucken mittels einer Druckplatte erfolgt, die eine kürzere Länge als die Umfangslänge der Plattentrommel hat.

Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen, wurde kürzlich eine Riemendruckmaschine vorgeschlagen, die gemäß Fig. 6 einen Plattenzylinder 10, eine Spannrolle 12, die so angeordnet ist, daß ihr Abstand zum Plattenzylinder 10 eingestellt werden kann, und einen Endlosdruckriemen 14 aus einer Kunststoffolie umfaßt, der sich abnehmbar um den Plattenzylinder 10 und die Spannrolle erstreckt und in eine Einrichtung in Bewegung versetzt werden kann. Auf einer oder mehreren Druckplatten 16 sind Zeichen oder Muster ausgebildet. Die Platten sind am Druckriemen 14 befestigt. Die Zeichen oder Muster können auf einer kontinuierlichen Papierbahn 20 aufgedruckt werden, die zwischen dem Plattenzylinder 10 und einem nahe dabei angeordneten Andruckzylinder 18 hindurchgeführt wird. Bei der Riemendruckmaschine ist die Länge der aufgedruckten Muster nicht durch die Umfangslänge des Plattenzylinders 10 begrenzt. Daher kann eine bedruckte Fläche jeder beliebigen Länge auf einer kontinuierlichen Papierbahn vorgesehen werden, wozu man lediglich die Länge entweder des Endlosdruckriemens 14 oder der Druckplatte 16 entsprechend verändern muß.

Wie aus Fig. 6 hervorgeht, ist die bekannte Riemendruckmaschine mit Kettenrädern versehen, die an den gegenüberliegenden Seiten des Plattenzylinders 10 befestigt sind und eine Vielzahl Stifte 10 a tragen, die in Perforationen 14 a eingreifen, welche im Druckriemen 14 längs der Längskanten ausgebildet sind. Während der Drehung des Plattenzylinders 10 bewirken die Stifte 10 a der Kettenräder nicht nur, daß der Endlosdruckriemen 14 a keine seitliche Bewegung in bezug auf den Plattenzylinder 10 vornimmt, sondern sie bewirken auch den Antrieb des Riemens 14.

Es kann jedoch ein geringer Geschwindigkeitsunterschied zwischen der Laufgeschwindigkeit des Druckriemens 14 und der Drehgeschwindigkeit des Plattenzylinders 10 (genauer der Umfangsgeschwindigkeit des Plattenzylinders 10) auftreten, und dieser Unterschied kann sich allmählich kumulativ vergrößern. Dies führt dazu, daß die Stifte 10 a der Kettenräder aus der ausgerichteten Beziehung zu den Perforationen 14 a des Druckriemens 14 herausgelangen, was die Perforationen 14 a beschädigt und die Lebensdauer des Riemens 14 erheblich herabsetzt. Ferner führt häufig der Geschwindigkeits unterschied zwischen dem Riemen 14 und dem Plattenzylinder 10 (die Geschwindigkeit des Platten- oder Druckzylinders 10 ist die gleiche wie die Transmissionsgeschwindigkeit einer Reihe von Druckmaschinen) zu Farbungleichmäßigkeiten und/oder einem Verrutschen, wenn ein Mehrfarbendruck mittels einer Vielzahl von hintereinander angeordneten Druckmaschinen aufgebracht wird.

Das Auftreten von Geschwindigkeitsunterschieden wird besonders häufig festgestellt, wenn eine große Druckplatte 16 am Druckriemen 14 befestigt ist. Der Grund für das Auftreten solcher Geschwindigkeitsunterschiede wird aus folgenden Überlegungen deutlich. Bei der in Fig. 6 gezeigten Riemendruckmaschine wird der Endlosdruckriemen 14 nicht nur durch die Reibkraft zwischen dem Riemen 14 und Plattenzylinder 10, sondern auch durch eine Kraft angetrieben, die infolge der Eingriffnahme der Stifte 10 a der Kettenräder mit den Perforationen 14 a des Riemens 14 zur Wirkung kommt. Bei einer solchen Anordnung entsteht ein Unterschied zwischen den Antriebskräften, die vom Plattenzylinder 10 durch Reibkraft und durch die Eingriffnahme der Stifte 10 a mit den Perforationen 14 a übertragen werden, da die Flexibilität des Druckriemens 14 wegen der dran befestigten großen Druckplatte 16 verringert ist. Ein Unterschied in der Antriebskraft ruft einen Geschwindigkeitsunterschied, wie vorerwähnt, hervor. Andere Faktoren, wie beispielsweise eine ungleichmäßige Dicke des Endlosdruckriemens 14, der Druckplatte 16 oder eines nicht gezeigten Klebbandes zur Befestigung der Druckplatte 16 am Druckriemen 14 wirken in komplizierter Weise zusammen und können ebenfalls einen Geschwindigkeitsunterschied zwischen Druckriemen 14 und Plattenzylinder 10 hervorrufen. Es wurde festgestellt, daß ein Geschwindigkeitsunterschied sowohl eine höhere als auch geringere Laufgeschwindigkeit des Endlosdruckriemens 14 bedeuten kann.

In Anbetracht dieser Umstände ist es Ziel der Erfindung, die mit bekannten Riemendruckmaschinen verbundenen Nachteile zu beseitigen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, mit denen die Laufgeschwindigkeit des Endlosdruckriemens einer Riemendruckmaschine stets zur Transmissionsgeschwindigkeit der Druckmaschine synchronisiert werden kann und daher eine stetige Eingriffnahme der Stifte der Kettenräder mit den Perforationen des Druckriemens gewährleistet ist, so daß Farbungleichmäßigkeiten und/oder ein Verrutschen bei Aufbringen von Mehrfarbendrucken mittels einer Vielzahl von hintereinander angeordneten Riemendruckmaschinen verhindert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum synchronen Steuern der Druckgeschwindigkeit einer Riemendruckmaschine, bestehend aus einem Plattenzylinder, einer Spannrolle, deren Abstand vom Plattenzylinder eingestellt werden kann, und einem Endlosdruckriemen, der sich abnehmbar um den Plattenzylinder und die Spannrolle erstreckt, zeichnet sich dadurch aus, daß man die Transmissionsgeschwindigkeit der Druckmaschine als Bezugsgeschwindigkeit und die Laufgeschwindigkeit des Endlosdruckriemens erfaßt und die Drehgeschwindigkeit des Plattenzylinders anhand eines Unterschiedes zwischen den erfaßten Geschwindigkeiten steuert, um die Laufgeschwindigkeit des Endlosdruckriemens mit der Bezugsgeschwindigkeit zu synchronisieren.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erfassung der Transmissionsgeschwindigkeit der Druckmaschine als Bezugsgeschwindigkeit, eine Einrichtung zur Erfassung der Laufgeschwindigkeit des Endlosdruckriemens, eine Komparator einrichtung zum Vergleich der erfaßten Laufgeschwindigkeit des Endlosdruckriemens mit der erfaßten Bezugsgeschwindigkeit und eine Einrichtung zur Steuerung der Drehgeschwindigkeit des Druckzylinders anhand eines Signales der Komparator einrichtung, um die Laufgeschwindigkeit des Endlosdruckriemens mit der Bezugsgeschwindigkeit zu synchronisieren.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform und der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in geschnittener Teilansicht eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Synchro nisationsvorrichtung mit Darstellung des Getriebes zur Übertragung einer Hauptantriebskraft und einer Nebenantriebskraft auf den Plattenzylinder,

Fig. 2 eine geschnittene Teilansicht eines frei drehbar am Plattenzylinder gehaltenen Kettenrades,

Fig. 2A eine Ansicht in vergrößertem Maßstab eines in Fig. 2 bei A umschriebenen Bereiches,

Fig. 2B eine Draufsicht auf den in Fig. 2A gezeigten Bereich,

Fig. 3 eine Draufsicht mit Darstellung der Krafttransmission zur Übertraung einer Antriebskraft von einer Antriebsquelle auf eine Vielzahl von Riemendruckmaschinen,

Fig. 4 eine perspektivische schematische Ansicht mehrerer erfindungsgemäß aufgebauter Riemendruckmaschinen,

Fig. 5 ein Blockdiagramm einer elektronischen Steuerschaltung,

Fig. 6 eine perspektivische schematische Ansicht einer bekannten Riemendruckmaschine.

Das Verfahren und die Vorrichtung zum synchronen Steuern der Druckgeschwindigkeit einer Riemendruckmaschine nach der Erfindung wird anhand von Fig. 1 bis 5 erläutert, bei denen gleiche Teile wie in Fig. 6 die gleichen Bezugszeichen tragen.

Nach Fig. 3 und 4 sind in Reihe mehrere Riemendruckmaschinen 22 angeordnet, von denen jede einen Plattenzylinder 10, eine Spannrolle 12, deren Abstand vom Plattenzylinder 10 einstellbar ist, und einen Endlosdruckriemen 14 umfaßt, der sich abnehmbar um den Plattenzylinder 10 und die Spannrolle 12 erstreckt. Wie in Fig. 3 gezeigt, wird die Antriebskraft einer gemeinsamen Antriebsquelle 24 auf den Plattenzylinder 10 jeder Riemendruckmaschine 22 über eine Transmissionswelle 26 und ein Untersetzungsgetriebe 28 übertragen, worauf nachfolgend noch im Detail eingegangen wird.

Nach Fig. 2 ist eine Welle 30 des Plattenzylinders 10 drehbar in Lagern 34 gehalten, die in gegenüberliegenden vertikalen Rahmen 32 angeordnet sind. Die Hauptantriebskraft wird auf die Welle 30 über die Transmissionswelle 26, das Untersetzungsgetriebe 28 und eine nachfolgend beschriebene Zahnradkette übertragen.

Ein Kettenrad 36 ist an jedem Ende des Plattenzylinders 10 frei drehbar relativ zu diesem gemäß Fig. 2 befestigt. Der äußere Umfang des Kettenrades 36 hat einen Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Plattenzylinders 10 ist. Das Kettenrad ist mit einer Vielzahl von umfänglich beabstandeten Stiften 36 a versehen, die in Perforationen 14 a eingreifen können, die längs der Längskanten des Endlosdruckriemens 14 in gleichem Teilungsabstand wie die Stifte 36 a ausgebildet sind. Jedes Kettenrad 36 sitzt frei drehbar auf dem abgestuften durch eine flanschartige Erweiterung der Welle 30 gebildeten Ende des Plattenzylinders 10 und wird durch einen Kreisring 40 gehalten, der wiederum an der flanschartigen Erweiterung der Welle 30 mittels Schrauben 38 befestigt ist. Ein Zahnkranz 42 ist an der äußeren Stirnfläche des Kettenrades 36 durch Schrauben 44 befestigt, so daß der Zahnkranz 42 zentrisch in bezug auf die Achse der Welle 30 ausgerichtet ist.

Bei dieser Anordnung wird der Endlosdruckriemen 14 nur durch die Reibkraft zwischen dem Riemen 14 und der Umfangsfläche des Plattenzylinders 10 angetrieben, während er keine Antriebskraft seitens der Kettenradstifte 36 a erhält. Während des Laufes des Endlosdruckriemens 14 führt die Eingriffnahme der Stifte 36 a des Kettenrades 36 mit den Perforationen 14 a des Riemens 14 nur zu einer Drehung des Kettenrades 36. Daher haben das Kettenrad 36 und die Stifte 36 a nur die Aufgabe, den Endlosriemen 14 zu führen bzw. zu verhindern, daß der Riemen 14 eine seitliche Bewegung relativ zum Druckzylinder 10 vornimmt.

An einem Ende des vertikalen Rahmens 32 ist mittels eines Stützarmes 46 ein Impulsgenerator PG ₁ befestigt. Auf der Drehwelle 48 des Impulsgenerators PG ₁ ist ein Ritzel 50 aufgesetzt, das mit dem Zahnkranz 42 kämmt und die Anzahl Umdrehungen des Kettenrades 36 erfaßt. Das vom Generator PG ₁ ausgegebene Impulssignal liegt an einer Komparatorschaltung 66 an, die in Fig. 5 gezeigt ist und nachfolgend im Detail beschrieben wird.

Fig. 3 zeigt das Übertragungssystem des Hauptantriebes und Fig. 1 das Übertragungssystem eines Nebenantriebes für den Druckzylinder 10. Wie in Fig. 3 dargestellt, wird die Drehkraft des Motors 24 als gemeinsame Antriebsquelle zunächst auf die horizontale Transmissionswelle 26 mittels eines Riemens 52 und dann auf die einzelnen Riemendruckmaschinen 22 übertragen, wobei zwischen diesen und der Transmissionswelle 26 jeweils Untersetzungsgetriebe 28 angeordnet sind. Ein in Fig. 1 gezeigtes Antriebszahnrad 54, das an der Abtriebswelle des Untersetzungsgetriebes 28 befestigt ist, kämmt mit einem Eingangsrad 58 einer geeigneten Differentialgetriebeeinheit 56 (z.B. in Gestalt eines "harmonischen Antriebsmechanismus", ein Erzeugnis der HARMONIC DRIVE CORP.), um die Antriebskraft auf die Welle 30 des Druckzylinders 10 zu übertragen. Wie deutlich in Fig. 1 zu sehen ist, wird ferner die Antriebskraft eines Servomotors 60 auf eine Nebeneingangswelle 64 der Differentialgetriebeeinheit 56 übertragen. Folglich kann die Drehzahl des Plattenzylinders 10, der durch den Hauptantrieb von der gemeinsamen Antriebsquelle 34 angetrieben wird, erhöht oder herabgesetzt werden, indem vom Servomotor 60 eine Nebenantriebskraft in die Differentialgetriebeeinheit 56 eingegeben wird. Da der harmonische Antriebsmechanismus selbst bekannt ist, braucht er hier nicht im Detail erläutert zu werden.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist ein Ende der Transmissionswelle 26 mit einem weiteren Impulsgenerator PG ₂ verbunden, um die Transmissionsgeschwindigkeit, d.h. die Bezugsdrehgeschwindig keit sämtlicher Riemendruckmaschinen 22 zu erfassen und ein Bezugsimpulssignal entsprechend der Bezugsgeschwindigkeit auszugeben. Das Bezugsimpulssignal liegt an der Komparatorschaltung 66 (Fig. 5) an, die die Aufgabe hat, das Impulssignal vom Impulsgenerator PG ₁ mit dem Bezugsimpulssignal vom Impulsgenerator PG ₂ zu vergleichen und ein zur Transmissionsgeschwindigkeit synchronisiertes Abgleichsignal an einen Servoverstärker 68 auszugeben. Die Drehung des durch den Servoverstärker 68 gesteuerten Servomotors 60 wird auf die Differentialgetriebeeinheit 56 über die Nebeneingangswelle 64 übertragen und vergrößert oder verringert die Drehung des Plattenzylinders 10, wodurch die Laufgeschwindigkeit des Endlosdruckriemens 14 zur Drehgeschwindigkeit des Plattenzylinders 10 synchronisiert wird. Wenn die Laufgeschwindigkeit des Endlosriemens 14 und die Drehgeschwindigkeit des Plattenzylinders 10 genau gleich sind, wird kein Abgleichsignal von der Komparatorschaltung 66 an den Servoverstärker 68 ausgegeben; unter diesen Umständen wird der Plattenzylinder 10 nur durch den Hauptantrieb angetrieben.

Aus der vorhergehenden Beschreibung folgt, daß es mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen möglich ist, die Laufgeschwindigkeit des Endlosriemens genau zur Drehgeschwindigkeit des Plattenzylinders bei sämtlichen Riemendruckmaschinen zu synchronisieren, so daß diese saubere Mehrfarbendrucke ausführen können, ohne daß Farbungleichmäßigkeiten und/oder ein Verrutschen der Drucke auftreten. Da ferner die Stifte an Kettenrädern angebracht sind, die separate Teile gegenüber dem Plattenzylinder darstellen und frei drehbar sind, wird der Endlosdruckriemen vom Plattenzylinder nur durch Reibkraft und nicht durch die Stifte der Kettenräder angetrieben. Dies verhindert eine Beschädigung der Perforationen im Endlosdruckriemen.

Claims

1. Verfahren zum synchronen Steuern der Druckgeschwindigkeit einer Riemendruckmaschine, bestehend aus einem Plattenzylinder, einer Spannrolle, deren Abstand in bezug auf den Plattenzylinder einstellbar ist, und einem Endlosdruckriemen, der sich abnehmbar um den Plattenzylinder und die Spannrolle erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß man die Transmissionsgeschwindigkeit der Druckmaschine als Bezugsgeschwindigkeit und die Laufgeschwindigkeit des Endlosriemens erfaßt und die Drehgeschwindigkeit des Plattenzylinders anhand eines Unterschiedes zwischen den erfaßten Geschwindigkeiten steuert, um die Laufgeschwindigkeit des Endlosdruckriemens zur Bezugsgeschwindigkeit zu synchronisieren.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Plattenzylinder an seinen gegenüberliegenden Enden mit frei drehbaren Kettenrädern versehen wird, längs denen jeweils umfänglich beabstandete Stifte zur Eingriffnahme mit Perforationen angeordnet sind, die längs der Längskanten des Endlosdruckriemens in gleichen Teilungsabständen wie die Stifte vorgesehen sind, um eine seitliche Bewegung des Endlosdruckriemens gegenüber dem Plattenzylinder zu verhindern.

3. Vorrichtung zur synchronen Steuerung der Druckgeschwindigkeit einer Riemendruckmaschine, bestehend aus einem Plattenzylinder (10), einer Spannrolle (12), deren Abstand in bezug auf den Plattenzylinder (10) einstellbar ist, und einem Endlosdruckriemen (14), der sich abnehmbar um den Plattenzylinder (10) und die Spannrolle (12) erstreckt, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (PG ₂) zur Erfassung der Transmissionsgeschwindigkeit der Druckmaschine als Bezugsgeschwindigkeit;
eine Einrichtung (PG ₁) zur Erfassung der Laufgeschwindigkeit des Endlosdruckriemens (14);
eine Komparatoreinrichtung (66) zum Vergleich der erfaßten Laufgeschwindigkeit des Endlosdruckriemens (14) mit der erfaßten Bezugsgeschwindigkeit, und
eine Einrichtung (56, 60) zur Steuerung der Drehgeschwindigkeit des Druckzylinders (10) anhand eines von der Komparatoreinrichtung (66) abgegebenen Signales, um die Laufgeschwindigkeit des Endlosdruckriemens (14) zur Bezugsgeschwindigkeit zu synchronisieren.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Plattenzylinder (10) an seinen gegenüberliegenden Enden mit frei drehbaren Kettenrädern (36) versehen ist, längs denen jeweils umfänglich beabstandete Stifte (36) angeordnet sind, welche mit Perforationen (14 a) in Eingriff treten, die längs der Längskanten des Endlosriemens (14) im gleichen Teilungsabstand wie die Stifte (36 a) vorgesehen sind.