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Die
Erfindung betrifft einen Antrieb eines Druckwerks gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Durch
die
DE 44 30 693 A1 ist
ein Druckwerk mit paarweise angetriebenem Form- und Übertragungszylinder
bekannt, wobei der Formzylinder angetrieben und über Stirnräder auf den Übertragungszylinder
abgetrieben wird. Ein als Rotor ausgebildeter Zapfen des Formzylinder
ist zwecks Verstellung des Seitenregisters am Formzylinder in einer
Ausführungsform
axial im Stator verschiebbar.
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Die
EP 06 44 048 B1 offenbart
paarweise gekoppelt angetriebene Zylinder. Die Möglichkeit einer Kopplung eines
zugeordneten Farbwerkes an den Antriebsverbund des Paares ist genannt.
In einer schematischen Darstellung wird der Übertragungszylinder vom Antriebsmotor
angetrieben, vom Übertragungszylinder
auf den Formzylinder und vom Formzylinder auf das Farbwerk abgetrieben.
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In
der
DE 196 03 663
A1 ist ein Formzylinder und der mit diesem zusammen wirkende Übertragungszylinder
parallel mittels eines Motors antreibbar. Über ein Getriebe ist der Formzylinder
axial und über
eine Schrägverzahnung
in Umfangsrichtung gegenüber
dem Übertragungszylinder
verstellbar. Mittels eines am Zapfen des Formzylinders angeordneten
Stirnrades ist auf ein dem Formzylinder zugeordnetes Farbwerk treibbar.
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Die
DE 20 140 70 A1 offenbart
einen Antrieb einer Rotationsdruckmaschine, wobei der Antrieb eines
Zylinderpaares aus Form- und Übertragungszylinder
auf den Formzylinder erfolgt. Um im Reibgetriebe zweier zusammen
wirkender Übertragungszylinder
eine eindeutige Antriebsverbindung herzustellen, sind die beiden Übertragungszylinder kraftschlüssig aber
lösbar über Zahnräder miteinander verbunden.
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Durch
die
DE 20 14 753 A1 ist
ein Antrieb einer Vierzylinder-Druckeinheit mit auf den jeweiligen Formzylinder
wirkendem Antrieb bekannt, wobei zur Vermeidung von Zahnflankenwechseln
mindestens einer der über
den jeweiligen Formzylinder angetriebenen Übertragungszylinder mit einem
Bremsmoment beaufschlagbar ist.
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Die
gattungsbildende
DE
25 53 768 B2 schafft einen wahlweise vom Übertragungszylinder unabhängigen Antrieb
des Formzylinders und des Farbwerks indem der Antriebsverbund zwischen Form-
und Übertragungszylinder
eine lösbare
Kupplung aufweist. In einer möglichen
Ausführungsform ist
ein Übertragungszylinder
und ein Farbwerk eines Druckwerks von einem auf den Formzylinder
wirkenden Antriebsmotor antreibbar.
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Die
DE 40 01 626 A1 offenbart
einen Antriebszug, in welchem von einem Gegendruckzylinder parallel
auf ein Farbwerk und auf einen Übertragungszylinder
und von dort auf einen Formzylinder abgetrieben wird. So werden
Störungen
vom Farbwerk auf den Formzylinder weniger stark rückübertragen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb eines am Formzylinder
angetriebenen Druckwerks zu schaffen, welcher ein exaktes Abwickeln
der durch den Motor gemeinsam angetriebenen Zylinder und Walzen
gewährleistet.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Die
mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass durch den Antrieb am Formzylinder bei Druck-An- und Ab-Stellung
des Übertragungszylinders
keine Bewegung des Antriebsmotors erfolgen muss, wie es z. T. beim
Antrieb direkt am Übertragungszylinder
der Fall ist. Auch ein durch derartige Schwenkbewegungen des Übertragungszylinders
begründeter
Kompromiss bei der Lage des Antriebsmotors und dem Eingriff der
Zahnräder
bei Anordnung des Antriebsmotors am Übertragungszylinder kann bei
Antrieb des Formzylinders entfallen. Letzteres kann im anderen Fall
zu Zahnbruch oder auch aufgrund des Spiels im Antrieb zur Verminderung
der Druckqualität
führen.
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Der
Antrieb des Druckwerks ist unabhängig vom
Antrieb eines mit dem Druckwerk eine Druckstelle bildenden weiteren
Zylinders oder Druckwerks und weist vorzugsweise keine mechanische,
insbesondere formschlüssige
Antriebsverbindung mit diesem auf.
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Ist
lediglich das Farbwerk und der Übertragungszylinder
an- bzw. abstellbar ausgeführt,
so kann eine starre Ankopplung des Antriebsmotors an einem Seitengestell
erfolgen.
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Ein
Ritzel des Antriebsmotors mit Geradverzahnung kann direkt auf ein
geradverzahntes Stirnrad am Zapfen des Formzylinders treiben, falls
die geradverzahnte Ausführung
die Festigkeitswerte, z. B. Überdeckungsgrad
und Bruchsicherheit, gewährleistet.
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In
einer anderen Ausführungsform
kann der Antriebsmotor direkt axial zum Formzylinder angeordnet
sein. Um zwecks Verstellung des Seitenregisters eine axiale Bewegung
des Formzylinders zu ermöglichen,
ist eine in axialer Richtung flexible Kopplung zwischen Zapfen und
Antriebsmotor anordenbar. Vorteilhaft im Hinblick auf günstige Drehzahlbereiche,
insbesondere in der Anfahrphase, ist die Ausführung des Antriebsmotors mit
einem zwischen dem Rotor und dem Zapfen des Zylinders angeordneten Planetengetriebes.
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In
Fällen,
in denen die Festigkeit eine Schrägverzahnung zur Kraftübertragung
fordert, ist eine Anordnung von Vorteil, wobei das Ritzel des Antriebsmotors
nicht direkt auf das Stirnrad des Formzylinders treibt. Bei axialer
Bewegung des Formzylinders würde
so ohne zusätzliche
Vorkehrungen eine gleichzeitige Verstellung des Umfangsregisters
erfolgen. Vorkehrungen können
beispielsweise eine gleichzeitige Korrektur über die Steuerung sein, welche
regelungstechnischen Aufwand erfordert, oder aber eine zulässige Relativbewegung
des Zapfens zum Stirnrad des Formzylinders, was jedoch Führungen
erfordert, welche nicht oder nur mit hohem Aufwand in Umfangsrichtung
spielfrei zu fertigen sind. Für
eine axiale Bewegbarkeit des Formzylinders ist vorteilhafter Weise
wieder eine in axialer Richtung flexible Kopplung einsetzbar.
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Für die genannten
Ausführungsformen
des Antriebes des Formzylinders ist ein dem Formzylinder zugeordnetes
Farbwerk, und falls vorhanden auch ein Feuchtwerk, von dem selben
Antriebsmotor angetrieben. Dies spart Kosten und gewährleistet, die
richtigen Übersetzungsverhältnisse
vorausgesetzt, eine Synchronisierung.
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Besonders
günstig
für ein
exaktes Abwickeln der Zylinder und Walzen während der Produktion ist eine
eindeutige Momentenflussrichtung vom Antriebsmotor auf die verschiedenen
anzutreibenden Aggregate. Dies wird in vorteilhafter Ausführung dadurch
erreicht, dass vom Formzylinder auf den Übertragungszylinder, und vom Übertragungszylinder
auf das Farbwerk, d. h. seriell, getrieben wird. Dabei ist eine
Ausführung
besonders ökonomisch,
in welcher vom Übertragungszylinder über ein
drehbar auf dem Zapfen des Formzylinders angeordnetes Zahnrad auf
das Farbwerk getrieben wird.
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Die
in axialer Richtung flexible Kopplung zwischen Antriebsmotor und
Formzylinder ist vorteilhafter Weise als drehsteife aber in axialer
Richtung flexible bzw. nachgiebige Wellenkupplung, z. B. als eine Ausdehnungs-
oder Ausgleichskupplung, ausgeführt. Insbesondere
vorteilhaft ist der Einsatz einer nichtschaltbaren formschlüssigen Wellenkupplung,
welche im Gegensatz zu anderen formschlüssigen Kupplungen ohne größeren Fertigungsaufwand
in Umfangsrichtung nahezu spielfrei ist, und gleichzeitig eine axiale
Längenänderung
der Kupplung, d. h. eine axiale Bewegung des Formzylinders, ermöglicht.
Die Kupplung ist in axialer Richtung formschlüssig, jedoch in ihrer Länge flexibel
bzw. nachgiebig, z. B. durch elastische und reversible Verformung,
ausgeführt.
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Die
Maßnahmen
zur eindeutigen Momentenflussrichtung sowie zur Ausbildung einer
drehsteifen aber axial in ihrer Länge veränderbaren Kopplung dienen der
Minimierung des Spiels im Antrieb und dadurch der Verbesserung der
Druckqualität.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im
folgenden näher
beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
für den Antrieb
eines Druckwerks;
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2 ein
zweites Ausführungsbeispiel
für den
Antrieb eines Druckwerks;
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3 ein
drittes Ausführungsbeispiel
für den Antrieb
eines Druckwerks;
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4 ein
viertes Ausführungsbeispiel
für den
Antrieb eines Druckwerks.
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Ein
Druckwerk einer Druckmaschine weist einen ersten Zylinder 01,
z. B. einen Formzylinder 01, und einen zweiten Zylinder 02,
z. B. einen Übertragungszylinder 02,
auf. Die beiden Zylinder 01; 02 sind mittels eines
mit dem Formzylinder 01 in Wirkverbindung stehenden Antriebsmotors 03 gemeinsam
antreibbar, wobei vom Formzylinder 01 auf den Übertragungszylinder 02 über eine
Antriebsverbindung abgetrieben wird. Der Übertragungszylinder 02 wirkt
während
des Druckens, eine Druckstelle bildend, mit einem lediglich in 1 angedeuteten
dritten Zylinder 05, z. B. einem zweiten Übertragungszylinder 05 eines
zusammen wirkenden Druckwerks, oder einem beispielsweise keine Farbe
führenden Gegendruckzylinder 05,
z. B. einem Satellitenzylinder 05, zusammen. Der Antrieb
des dritten Zylinders 05 bzw. des zusammen wirkenden zweiten
Druckwerks ist nicht in formschlüssigen
Antriebsverbund mit dem durch den Antriebsmotor 03 angetriebenen Druckwerk.
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Wie
in 1 dargestellt, bilden ein drehfest auf einem Zapfen 04 des
Formzylinders 01 angeordnetes Zahnrad 06 mit einem
auf einem Zapfen 07 des Übertragungszylinders 02 drehfest
angeordnetem Zahnrad 08 die Antriebsverbindung zwischen
Formzylinder 01 und Übertragungszylinder 02.
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Im
einem ersten Ausführungsbeispiel (1)
treibt ein auf einer Welle 09 des Antriebsmotors 03 angeordnetes
Ritzel 11 direkt auf das am Zapfen 04 des Formzylinders 01 angeordnete
Zahnrad 06. Das Getriebe 06, 11 vom Antriebsmotor 03 auf den
Zapfen 04 bzw. das Zahnrad 06 kann auch mittels
eines anders ausgeführten
Getriebes, z. B. über weitere
Zahnräder, über Zahnriemen, über Kegelräder oder
in anderer Weise erfolgen. Zur Gewährleistung einer axialen Verschiebbarkeit
des Formzylinders 01 (in 1 mit einem
Doppelpfeil angedeutet), sind sowohl das Ritzel 11 als
auch die Zahnräder 06; 08 im
Beispiel jedoch gerade verzahnt ausgeführt. Die Breite von Ritzel 11 und
den Zahnrädern 06; 08 ist
so gewählt,
dass bei axialer Verschiebung des Formzylinders 01 um einen
Betrag ± ΔL
eine ausreichende Überdeckung
der Verzahnung gewährleistet ist.
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Auf
dem Zapfen 07 des Übertragungszylinders 02 ist
ein weiteres Zahnrad 12 drehfest angeordnet, von welchem
ein dem Formzylinder 01 zugeordnetes Farbwerk 13 und,
falls vorhanden, ggf. auf ein Feuchtwerk 14 abgetrieben
wird (Farbwerk 13 und Feuchtwerk 14 sind in den
Figur lediglich als Bezugszeichen dargestellt).
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Das
Zahnrad 12 treibt im vorliegenden Beispiel auf ein drehbar
auf dem Zapfen 04 des Formzylinders 01 angeordnetes
Zahnrad 16, welches seinerseits mit einem Zahnrad 17 eines
nicht weiter dargestellten Antriebes des Farbwerks 13 (ggf.
und Feuchtwerk 14) kämmt.
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Der
Momentenfluss des Antriebs vom Antriebsmotor 03 über den
Formzylinder 01 zum Übertragungszylinder 02 und
von dort auf das Farbwerk 13 (ggf. und Feuchtwerks 14)
erfolgt eindeutig weil seriell. Ein Zahnflankenwechsel bei Lastwechseln (An-/Abstellen
von Zylindern 01; 02, des Farbwerks 13,
des Feuchtwerks 14 oder Änderung von Bedingungen) wird
weitgehend vermieden, was zu geringerem Verschleiß und insbesondere
zu besseren Druckergebnissen führt.
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In
einem zweiten Ausführungsbeispiel (2)
ist die Welle 09 des Antriebsmotors 03 koaxial
zu einer Rotationsachse des Formzylinders 01 angeordnet
und mit dem Zapfen 04 des Formzylinders 01 drehsteif
verbunden. In vorteilhafter Ausgestaltung ist zwischen dem Antriebsmotor 03 und
dem Zapfen 04 eine in ihrer Länge L in axialer Richtung um
den Betrag ± ΔL
veränderbare
Kopplung 18, z. B. eine Kupplung 18, angeordnet.
Diese kann insbesondere eine Ausdehnungskupplung 18, eine
in axialer Richtung elastische Kupplung 18 oder eine nichtschaltbare,
in axiale Richtung jedoch formschlüssige aber nachgiebige Wellenkupplung 18 sein.
Das dem Formzylinder 01 abgewandte Ende der Kupplung 18 ist
hierbei bezüglich
einer axialen Richtung ortsfest angeordnet. Mit der Anordnung der
Kupplung 18 kann der zugeordnete Antriebsmotor 03 somit
bei axialer Verschiebung des Formzylinders 01 orts- bzw.
gestellfest angeordnet sein. Der Betrag ΔL für eine axiale
Verschiebung des Formzylinders 01 liegt vorzugsweise zwischen
0 und ±4
mm, insbesondere zwischen 0 und ±2,5 mm und wird durch die Änderung
der Länge
L der Kupplung 18 um diesen Betrag ± ΔL aufgenommen.
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Eine
besonders geeignete Kupplung 18 ist eine biegenachgiebige
Ganzmetallkupplung, auch Membran- oder Ringkupplung, genannt.
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Ein
drittes Ausführungsbeispiel
(3) unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel nach 2 dadurch,
dass der Antriebsmotor 03 nicht koaxial zum Formzylinder 01 angeordnet
ist. Vom mit der Welle 09 des Antriebsmotors 03 verbundenen
Ritzel 11 wird auf ein Zahnrad 19 abgetrieben,
welches drehfest über
eine Welle 21 oder einem Zapfen 21 mit der dem
Formzylinder 01 abgewandten Seite der Kupplung 18 verbunden
ist. Diese Ausführung
ist insbesondere vorteilhaft, wenn aufgrund hoher Lasten die Anforderung
an die Festigkeitswerte, z. B. den Überdeckungsgrad und die Bruchsicherheit,
eine Schrägverzahnung
von Ritzel 11 und Zahnrad 19 erfordern. Die beiden
zusammen wirkenden Zahnräder 06; 08 auf
den Zapfen 04; 07 der Zylinder 01; 02 sind in
vorteilhafter weise gerade verzahnt ausgeführt, da so eine relative axiale
Bewegung zueinander ermöglicht
wird, ohne dass eine Kompensation im Umfangsregister erforderlich
wird. Auch das Farbwerk 13 (ggf. und Feuchtwerks 14)
ist entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel vom Übertragungszylinder 02 her
antreibbar.
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Zwischen
dem Antriebsmotor 03 und dem Ritzel 11 kann zwecks
besserer Demontage bzw. Wartung eine weitere Kupplung 22,
z. B. eine Klauenkupplung 22 oder eine Kupplung 22 gemäß der Kupplung 18,
angeordnet sein.
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In
einem vierten Ausführungsbeispiel (4)
findet der Abtrieb vom Formzylinder 01 auf den Übertragungszylinder 02 nicht
auf der dem Formzylinder 01 zugewandten Seite der Kupplung 18,
sondern auf der nicht in axialer Richtung bewegbaren Seite der Kupplung 18 statt.
Hierzu ist die Antriebsverbindung zwischen dem Formzylinder 01 und dem Übertragungszylinder 02 nicht
zwischen der in axialer Richtung in ihrer Länge L veränderlichen Kupplung 18 und
dem Formzylinder 01, sondern auf der dem Formzylinder 01 abgewandten,
ortsfesten Seite der Kupplung 18 angeordnet.
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Zwecks
Raumersparnis kann ein Zahnrad 23, welches beispielsweise
auf einer die Kupplung 18 umgreifenden Buchse 24 angeordnet
ist, mit der vom Formzylinder 01 abgewandten Seite der
Kupplung 18 verbunden sein. Dieses Zahnrad 23 kämmt auf
der einen Seite mit einem drehfest mit dem Zapfen 07 des Übertragungszylinders 02 verbundenen
Zahnrad 26 und mit dem Ritzel 11. Mit dieser Ausführung kann im
Vergleich zu 3 eine Antriebsebene eingespart werden
und der Antrieb vom Antriebsmotor 03 auf die beiden Zylinder 01; 02 über eine
Schrägverzahnung erfolgen.
Die durch die Zahnräder 23 und 26 gebildete
Antriebsverbindung liegt nicht auf der dem axial zu bewegenden Formzylinder 01 zugewandten
Seite der Kupplung 18 sondern auf der bezüglich einer
axialen Bewegung festen Seite.
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Für alle Ausführungsbeispiele,
insbesondere für
die Ausführungsvarianten
(2 und 4) mit einem koaxial zum Formzylinder 01 angeordneten Antriebsmotor 03,
ist in vorteilhafter Weiterbildung am Antriebsmotor 07 oder
zwischen Antriebsmotor 03 und der Antriebsverbindung zwischen
Formzylinder 01 und Übertragungszylinder 02 ein
nicht dargestelltes Planetengetriebe anordenbar.
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Die
Antriebsverbindungen zwischen den beiden Zylindern 01; 02 und/oder
einem der Zylinder 01; 02 und dem Farbwerk 13 (ggf.
und Feuchtwerk 14) kann auch über Zahnriemen (unter Berücksichtigung einer
Drehrichtungsumkehr) oder andere formschlüssige Antriebsverbindungen
erfolgen.
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Die
Funktionsweise des Antriebs eines Druckwerks ist wie folgt:
Während des
Betriebes, d. h. während
des Rüst- oder
Produktionsbetriebes wird der Formzylinder 01 und von diesem
auf den Übertragungszylinder 02 abgetrieben.
Gleichzeitig wird mittels dieses Antriebsmotors 03 auch
das Farbwerk 13 (ggf. und Feuchtwerk 14) angetrieben.
Bei Ab- bzw- Anschwenkens des Übertragungszylinders 02 kann
der den Formzylinder 01 antreibende Antriebsmotor 03 ortsfest
und in einer Position für
einen idealen Eingriff ggf. zusammen wirkender Ritzel 11 und
Zahnräder 06 verbleiben.
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Ist
eine Korrektur des Seitenregisters, d. h. eine seitliche Verschiebung
des Druckbildes, erforderlich, so wird z. B. mittels einer nicht
dargestellten, vorzugsweise auf der dem Antrieb gegenüber liegenden
Seite des Formzylinders 01 angeordneten, Antriebseinrichtung
der Formzylinder 01 in axialer Richtung um einen Betrag ± ΔL
verschoben, ohne dass der Antriebsmotor 03 ebenfalls verschoben
werden muss.
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Der
Betrag ± ΔL
der Verschiebung wird in einer Ausführungsform von der Kupplung 18 aufgenommen,
wobei deren dem Formzylinder 01 abgewandtes Ende ortsfest,
insbesondere Ortsfest bezüglich
der axialen Richtung, festgelegt ist. Die Verschiebung verursacht
keine gleichzeitige Verstellung des Umfangsregisters.
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In
anderer Ausführung
mit einem nicht koaxial zum Formzylinder 01 angeordneten Antriebsmotor 03 ist
mittels einer Geradverzahnung zwischen dem Zahnrad 06 und
dem Ritzel 11 eine axiale Verschiebung des Formzylinders 01 ohne
gleichzeitige Verstellung im Umfangsregister möglich.
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Sowohl
eine Korrektur über
eine elektronische Welle zwischen den Zylindern 01; 02,
noch ein mechanisches Nachstellen des Umfangsregisters kann entfallen.
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- 01
- Zylinder,
erster, Formzylinder
- 02
- Zylinder,
zweiter, Übertragungszylinder
- 03
- Antriebsmotor
- 04
- Zapfen
(01)
- 05
- Zylinder,
dritter, Übertragungszylinder,
Gegendruckzylinder, Satellitenzylinder
- 06
- Zahnrad
(04)
- 07
- Zapfen
(02)
- 08
- Zahnrad
(07)
- 09
- Welle
(03)
- 10
-
- 11
- Ritzel
- 12
- Zahnrad
(07)
- 13
- Farbwerk
- 14
- Feuchtwerk
- 15
-
- 16
- Zahnrad
(04)
- 17
- Zahnrad
(13)
- 18
- Kopplung,
elastisch, Kupplung, Ausdehnungskupplung, Wellenkupplung, nachgiebig
- 19
- Zahnrad
(21)
- 20
-
- 21
- Welle,
Zapfen
- 22
- Kupplung,
Klauenkupplung
- 23
- Zahnrad
(24)
- 24
- Buchse
- 25
-
- 26
- Zahnrad
(07)
- 27
- Zahnrad,
Beiläuferzahnrad
(06)
- 28
- Zahnrad
(04)
- L
- Länge (18)
- ΔL
- Betrag
der Längenänderung
(18), der axialen Verschiebung (01)