DE102004022250B4

DE102004022250B4 - Vorrichtung zum Antrieb einer Walze

Info

Publication number: DE102004022250B4
Application number: DE102004022250.9A
Authority: DE
Inventors: Reinhold Guba; Jürgen Schölzig
Original assignee: Manroland Sheetfed GmbH
Current assignee: Manroland Sheetfed GmbH
Priority date: 2004-05-04
Filing date: 2004-05-04
Publication date: 2015-06-25
Anticipated expiration: 2024-05-05
Also published as: DE102004022250A1

Abstract

Vorrichtung zum Antrieb einer Walze einer Lackiereinrichtung einer Rotationsdruckmaschine, wobei die Walze über einen ersten Freilauf mit einem dem Antrieb der Druckmaschine zugeordneten Räderzug in Wirkverbindung steht und im Stillstand der Druckmaschine und während des Druckens ohne Lackierung durch einen vom Hauptantrieb der Druckmaschine unabhängigen Hilfsantrieb antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem ersten Freilauf (15) eine schaltbare Kupplung (12) angeordnet ist, die derart gesteuert ist, daß sie im Stillstand der Druckmaschine und bei eingeschaltetem Hilfsantrieb (19) offen ist und in eine den ersten Freilauf (15) überbrückende Schließstellung geschaltet wird, wenn die Drehzahl der Walze (3) infolge Wirksamwerden des Antriebs der Druckmaschine die Antriebsdrehzahl des Hilfsantriebs überschreitet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Antrieb einer Walze, insbesondere einer Rasterwalze, einer Lackiereinrichtung, einer Rotationsdruckmaschine, wobei die Walze über einen ersten Freilauf mit einem dem Hauptantrieb der Druckmaschine zugeordneten Räderzug in Wirkverbindung steht und im Stillstand der Druckmaschine und während des Druckens ohne Lackierung durch einen vom Hauptantrieb der Druckmaschine unabhängigen Hilfsantrieb antreibbar ist.
Die Walzen von Lackiereinrichtungen in Rotationsdruckmaschinen müssen auch dann angetrieben werden, wenn die Druckmaschine stillsteht oder wenn ohne Lackierung gedruckt wird. Hierdurch wird verhindert, daß der Lack an den Walzen antrocknen kann und diese dadurch unbrauchbar werden. Neben dem bei Lackierung notwendigen Antrieb durch die Druckmaschine, ist daher ein von diesem unabhängiger Hilfsantrieb vorgesehen, der die Lackiereinrichtung in den übrigen Betriebsphasen in Bewegung hält.
Aus DE 36 38 469 A1 ist eine Vorrichtung zum Antrieb einer Lackiereinrichtung in Druckmaschinen bekannt, bei dem die den Lackfilm transportierenden Walzen mittels Zahnrädern von einem Elektromotor angetrieben werden und die Lackauftragwalze durch ein mit einem Freilauf versehenes Zahnrad vom Lackierzylinder angetrieben wird. Durch eine schaltbare Elektromagnetkupplung kann hierbei der elektromotorische Antrieb von der Lackauftragwalze getrennt werden. Bei einer Vorrichtung dieser Art besteht das Problem, daß bei einem Maschinenstopp die über den Freilauf angetriebene Auftragwalze aufgrund Ihres Trägheitsmoments nach Stillstand der Maschine noch verhältnismäßig lange nachlaufen kann. Insbesondere bei großformatigen Maschinen und entsprechend großem Trägheitsmoment der Auftragwalze ist dies nachteilig. Das Nachlaufen der Auftragwalze birgt für das Bedienungspersonal der Druckmaschine ein Verletzungsrisiko, insbesondere dann, wenn es sich bei der Auftragwalze um eine Rasterwalze handelt.
Es ist weiterhin aus DE 199 51 157 A1 eine Vorrichtung zum Antrieb einer Lackiereinrichtung einer Druckmaschine bekannt, bei der die Lackauftragwalze mittels einer schaltbaren Kupplung während des Stillstandes der Druckmaschine mit einem Antriebsmotor und während des Druck- und Lackiervorgangs mit dem Lackierzylinder in Wirkverbindung steht. Die Kupplung ist hierbei als zweiseitig wirkende, formschlüssige Kupplung ausgeführt. Bei einem Maschinenstopp wird daher die Auftragwalze der Lackiereinrichtung synchron mit der Druckmaschine stillgesetzt. Als nachteilig ist hierbei anzusehen, daß beim Umschalten von Hilfsantrieb auf Direktantrieb durch die Druckmaschine die Lackauftragwalze angehalten werden muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dergestalt weiterzubilden, daß ein Nachlaufen der Walze beim Stillsetzen der Druckmaschine und ein damit verbundenes Verletzungsrisiko vermieden wird.
Die Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 9 angegeben.
Die Erfindung sieht vor, daß parallel zu dem ersten Freilauf eine schaltbare, insbesondere formschlüssige Kupplung angeordnet ist, die derart gesteuert ist, daß sie im Stillstand der Druckmaschine und bei eingeschaltetem Hilfsantrieb offen ist und in eine den ersten Freilauf überbrückende Schließstellung geschaltet wird, wenn die Drehzahl der Walze infolge Wirksamwerden des Hauptantriebs der Druckmaschine die Antriebsdrehzahl des Hilfsantriebs überschreitet.
Die erfindungsgemäße Gestaltung des Antriebs hat den Vorteil, daß beim Drucken mit Lackierung die Walze der Lackiereinrichtung an den Hauptantrieb der Druckmaschine gekuppelt wird, so daß beim Stillsetzen der Druckmaschine, z. B. bei einem Notstopp, zeitgleich mit der Druckmaschine auch die Walze der Lackiereinrichtung stillgesetzt wird. Die Gefahr einer Verletzung durch Nachlaufen der Walze der Lackiereinrichtung wird damit ausgeschlossen, so daß auf die Anbringung besonderer Schutzvorrichtungen verzichtet werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die bei Stillstand der Druckmaschine mit niedriger Drehzahl durch den Hilfsantrieb angetriebene Walze der Lackiereinrichtung beim Maschinenstart automatisch und ruckfrei mit Hilfe des Freilaufs an den Hauptantrieb der Druckmaschine gekuppelt wird und nicht vorher stillgesetzt werden muß. Hierdurch wird der Maschinenstart wesentlich vereinfacht und beschleunigt.
Damit gewährleistet ist, daß die Walze der Lackiereinrichtung bei einem Maschinenstopp stillgesetzt wird, wird erfindungsgemäß die formschlüssige Kupplung nach dem Schließen bis zum Stillstand der Lackiereinrichtung geschlossen gehalten. Hiervon abweichend sind aber auch Anwendungen denkbar, bei denen die Kupplung bei einer die Antriebsdrehzahl des Hilfsantriebs unterschreitenden Drehzahl der Walze geöffnet wird, ohne daß der Hilfsantrieb eingeschaltet ist. Das Auslaufen der Walze benötigt dann nur noch kurze Zeit und kann daher hingenommen werden. Steht die Walze still, so kann zu einem beliebigen Zeitpunkt das Einschalten des Hilfsantriebs erfolgen.
Eine alternative Steuerung der Kupplung kann vorsehen, daß die geschlossene Kupplung beim Herunterfahren der Druckmaschine geöffnet und gleichzeitig der Hilfsantrieb eingeschaltet wird, wenn die Drehzahl der Walze nur noch geringfügig über der Antriebsdrehzahl des Hilfsantriebs liegt oder dieselbe erreicht. In diesem Fall wird zwar die Walze der Lackiereinrichtung nicht angehalten, sie wird aber beim Stillsetzen der Druckmaschine bis auf die vergleichsweise geringe Antriebsdrehzahl des Hilfsantriebs durch den Maschinenantrieb verzögert und dann durch den Hilfsantrieb in Drehung gehalten. Dies kann zweckmäßig sein, wenn die Druckmaschine ohne Maschinenstopp heruntergefahren wird.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung wird der Hilfsantrieb nach oder zeitgleich mit dem Schließen der formschlüssigen Kupplung abgeschaltet und zur Vermeidung einer Belastung durch hohe Drehzahlen von der Walze der Lackiereinrichtung getrennt. Auf besonders vorteilhafte Weise wird diese Trennung dadurch erreicht, daß der Hilfsantrieb über einen zweiten Freilauf mit der Walze in Wirkverbindung steht. Auf diese Weise wird der Hilfsantrieb automatisch immer dann von der Walze der Lackiereinrichtung getrennt, wenn seine Antriebsdrehzahl die Drehzahl der Walze unterschreitet. Alternativ kann auch eine Schaltkupplung zum Trennen von Hilfsantrieb und Walze vorgesehen sein. Dies ist jedoch aufwendiger und erfordert eine zusätzliche Steuerung.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen
1 eine schematische Darstellung einer Lackiereinrichtung einer Rotationsdruckmaschine und
2 eine Darstellung des Antriebs der Auftragwalze der Lackiereinrichtung gemäß 1.
Die in 1 gezeigte Lackiereinrichtung umfaßt einen Bogen führenden Druckzylinder 1, einen an diesen anstellbaren Formzylinder 2, eine an den Formzylinder 2 anstellbare und von diesem abstellbare Auftragwalze 3 und eine mit dieser zusammenwirkende Kammerrakel 4 zur Zuführung des aufzutragenden Lackes. Auf den Formzylinder 2 ist üblicherweise entweder eine Druckform oder ein Gummituch aufgezogen. Die Auftragwalze 3 ist gerastert. Durch die Tiefe der Rasterung wird das Schöpfvolumen der Auftragwalze 3 bestimmt.
2 zeigt die Vorrichtung zum Antrieb und die antriebsseitige Lagerung der Auftragwalze 3. In einem Seitengestell 5 der Lackiereinrichtung ist ein Exzenterlager 6 drehbar gelagert. Mit dem Exzenterlager 6 ist ein Hebel 7 drehfest verbunden, der sich parallel zum Seitengestell 5 erstreckt und an seinem freien Ende an einen am Seitengestell 5 abgestützten Stellantrieb 8 angeschlossen ist. Mit Hilfe des Stellantriebs 8 kann der Hebel 7 zur An- und Abstellung der Auftragwalze 3 geschwenkt werden.
In dem Exzenterlager 6 ist eine Welle 9 drehbar gelagert, die auf der Innenseite des Seitengestells eine geteilte Lagerschale 10 und auf der Außenseite ein erstes Zahnrad 11, eine Kupplung 12 und ein zweites Zahnrad 13 trägt. In der hier offen dargestellten Lagerschale 10 ist ein zylindrischer Endabschnitt 14 der Auftragwalze 3 angeordnet. Bei geschlossener Lagerschale 10 ist der Endabschnitt 14 drehfest in der Lagerschale 10 eingespannt.
Beide Zahnräder 11, 13 sind auf der Welle 9 drehbar gelagert. Das erste Zahnrad 11 ist durch einen ersten Freilauf 15 und das zweite Zahnrad 13 durch einen zweiten Freilauf 16 in einer Drehrichtung drehfest mit der Welle 10 kuppelbar. Die Sperrdrehrichtung beider Freiläufe 15, 16 ist gleich und stimmt mit der Antriebsdrehrichtung der Auftragwalze überein. Das Zahnrad 11 kämmt mit einem drehfest mit dem Formzylinder 2 verbundenen und von dem Hauptantrieb der Druckmaschine angetriebenen Zahnrad 17. Das Zahnrad 13 kämmt mit einem Zahnrad 18 eines elektrischen Hilfsantriebs 19, der von dem Hauptantrieb der Druckmaschine unabhängig ist.
Die Kupplung 12 weist ein erstes, unbewegliches Kupplungsteil 20 und ein zweites, bewegliches Kupplungsteil 21 auf. Beide Kupplungsteile 20, 21 haben eine dem jeweils anderen Kupplungsteil zugekehrte Ringfläche, die mit einer Stirnverzahnung 22 bzw. 23 versehen ist. Das Kupplungsteil 20 ist fest mit dem Zahnrad 11 verbunden. Das Kupplungsteil 21 ist auf einer Nabe 24 drehfest und axial verschiebbar gelagert. Die Nabe 24 ist auf der Welle 9 befestigt. Zwischen der Nabe 24 und dem Kupplungsteil 21 sind Druckfedern 25 angeordnet, die das Kupplungsteil 21 gegen das Kupplungsteil 20 drücken. Die Nabe 24 und das Kupplungsteil 21 bilden außerdem eine ringförmige Kammer 26, die mit einem Druckmittel, beispielsweise Druckluft, beaufschlagbar ist. Durch Druckbeaufschlagung der Kammer 26 wird das Kupplungsteil 21 entgegen der Kraft der Druckfedern 25 verschoben und von dem Kupplungsteil 20 entfernt.
Im Stillstand der Druckmaschine und während des Druckens ohne Lackierung wird die Auftragwalze 3 durch den Hilfsantrieb 19 über das Zahnrad 13 und den Freilauf 16 langsam gedreht, um ein Antrocknen des Lackes auf der Auftragwalze 3 zu verhindern. Die Kupplung 12 befindet sich hierbei durch Druckbeaufschlagung der Kammer 26 in Offenstellung; die Stirnverzahnungen 22, 23 sind außer Eingriff. Der Hauptantrieb der Lackiereinrichtung und die Zahnräder 11, 17 stehen. Der Freilauf 15 im Zahnrad 11 öffnet und läßt die Welle 9 frei drehen.
Zum Lackieren wird der Hauptantrieb der Lackiereinrichtung mit dem Antrieb der Druckmaschine gekuppelt und zusammen mit diesem hochgefahren. Sobald die Drehzahl des nun angetriebenen Zahnrades 11 geringfügig größer ist als die Drehzahl der von dem Hilfsantrieb 19 angetriebenen Auftragwalze 3, sperrt der Freilauf 15 und der Freilauf 16 öffnet. Der Antrieb der Auftragwalze 3 wird hierdurch automatisch von dem Hilfsantrieb 19 auf den Hauptantrieb verlagert und die Drehzahl der Auftragwalze 3 wird mit der des Zahnrades 11 synchronisiert. Sobald die Drehzahl des weiter hochlaufenden Hauptantriebs einen definierten, über der Drehzahl des Hilfsantriebs 19 liegenden Wert erreicht, so daß sichergestellt ist, daß Hauptantrieb und Auftragswalze 3 synchronisiert sind, wird die Kupplung 12 durch Entlasten der Kammer 26 in die Schließstellung gesteuert, in welcher die Stirnverzahnungen 22, 23 durch die Druckfedern 25 in Eingriff gebracht und gehalten werden. Hierdurch wird das Zahnrad 11 des Hauptantriebs formschlüssig mit der Welle 9 und damit auch mit der Auftragwalze 3 verbunden. Die Auftragwalze 3 bleibt daher auch bei einer Verzögerung des Hauptantriebs mit diesem synchron und kann zusammen mit dem Hauptantrieb stillgesetzt werden. Ein Nachlaufen der Auftragwalze 3 ist nicht mehr möglich.
Zeitgleich mit dem Schließen der Kupplung 12 wird der Hilfsantrieb 19 abgeschaltet, so daß das Zahnrad 13 zum Stillstand kommt.
Die Kupplung 12 wird erst wieder geöffnet, wenn die Lackiereinrichtung gegebenenfalls gemeinsam mit der Druckmaschine stillgesetzt wird, um dann das Antreiben der Auftragwalze 3 mit Hilfe des Hilfsantriebs 19 wieder zu ermöglichen. Sobald die Kupplung 12 geöffnet ist, wird auch der Hilfsantrieb 19 wieder eingeschaltet und die Auftragwalze 3 über das Zahnrad 13, den sperrenden Freilauf 16 und die Welle 9 wieder langsam gedreht.
Alternativ zu der vorstehend beschriebenen formschlüssigen Kupplung kann auch eine reibschlüssige Kupplung verwendet werden.

Claims

Vorrichtung zum Antrieb einer Walze einer Lackiereinrichtung einer Rotationsdruckmaschine, wobei die Walze über einen ersten Freilauf mit einem dem Antrieb der Druckmaschine zugeordneten Räderzug in Wirkverbindung steht und im Stillstand der Druckmaschine und während des Druckens ohne Lackierung durch einen vom Hauptantrieb der Druckmaschine unabhängigen Hilfsantrieb antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem ersten Freilauf (15) eine schaltbare Kupplung (12) angeordnet ist, die derart gesteuert ist, daß sie im Stillstand der Druckmaschine und bei eingeschaltetem Hilfsantrieb (19) offen ist und in eine den ersten Freilauf (15) überbrückende Schließstellung geschaltet wird, wenn die Drehzahl der Walze (3) infolge Wirksamwerden des Antriebs der Druckmaschine die Antriebsdrehzahl des Hilfsantriebs überschreitet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schaltbare Kupplung (12) nach dem Schließen bis zum Stillstand der Lackiereinrichtung geschlossen gehalten wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsantrieb (19) zeitgleich mit dem Schließen der schaltbaren Kupplung (12) oder unmittelbar danach abgeschaltet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schaltbare Kupplung (12) nach dem Schließen bei einer die Antriebsdrehzahl des Hilfsantriebs (19) unterschreitenden Drehzahl der Walze (3) geöffnet wird, wobei der Hilfsantrieb ausgeschaltet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schaltbare Kupplung (12) nach dem Schließen geöffnet und gleichzeitig der Hilfsantrieb (19) eingeschaltet wird, wenn die Drehzahl der Walze (3) nur noch wenig über der Antriebsdrehzahl des Hilfsantriebs (19) liegt oder dieselbe erreicht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsantrieb (19) über einen zweiten Freilauf (16) mit der Walze (3) in Wirkverbindung steht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsantrieb (19) zeitgleich mit dem Schließen der schaltbaren Kupplung (12) oder unmittelbar danach durch eine Kupplung von der Walze (3) der Lackiereinrichtung getrennt wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die schaltbare Kupplung (12) eine formschlüssige Kupplung ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die schaltbare Kupplung (12) eine reibschlüssige Kupplung ist.