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Die
Erfindung betrifft einen Antrieb für eine Verarbeitungsmaschine,
insbesondere für
eine Druckmaschine bzw. eine Lackmaschine, zur Verarbeitung von
Bogenmaterial, und ein Verfahren zum Antreiben einer Verarbeitungsmaschine
nach den Oberbegriffen der unabhängigen
Ansprüche
1 und 8.
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Ein
Antrieb dieser Art ist aus
DE
42 41 807 A1 bekannt. Bei diesem Antrieb für eine Druckmaschine
sind die Druckwerke über
einen Räderzug (Zahnradgetriebe)
antriebsseitig gekoppelt. Ein motorisch angetriebener Räderzug ist
für alle
dem Bedruckstofftransport dienenden Zylinder, einschließlich die
Gummituchzylinder sowie sämtliche
den Bedruckstoff führenden
Zylinder (z.B. Druckzylinder, Wendetrommel, Speichertrommel, Übergabetrommel)
vorgesehen. Mit dem ersten Räderzug
ist ferner jeder Plattenzylinder äntriebseitig gekoppelt.
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Es
ist ein weiterer separater Antrieb für die nicht dem Transport des
jeweiligen Bedruckstoffes dienenden Bauteile, insbesondere die des
Farbwerks vorgesehen. Die Antriebsausbildungen weisen Geber für die Bewegungsgrößen auf
und sind schaltungstechnisch mit einer Steuer-/Regeleinrichtung gekoppelt.
Durch diesen Antrieb soll der Einfluss aus dem Antriebsstrang aller
nicht zur Förderung
des Bedruckstoffes dienenden Einrichtungen auf die Synchronität verringert
werden.
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Nachteilig
ist bei dieser Antriebsausbildung, dass die Zylinder innerhalb der
einzelnen Druckwerke sowie die dazwischen angeordneten Zylinder/Trommeln
für den
Bedruckstofftransport über
einen gemeinsamen Räderzug
miteinander verbunden sind. Dadurch sind innerhalb oder außerhalb
des Druckbetriebes vorzunehmende automatisierte Vorgänge, beispielsweise
die Reinigung von Zylindern bzw. Walzen, das Wechseln von Druckplatten (Druckformen)
bzw. die Vornahme von Umfangsregisterkorrekturen nicht oder lediglich
zeitlich aufwendig nacheinander ausführbar.
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Ein
weiterer Antrieb für
eine Druckmaschine ist aus
DE
42 23 583 A1 bekannt, welcher eine Verkürzung der Rüstzeit beim Druckplattenwechsel
ermöglichen
soll. Die Plattenzylinder sind über
den gemeinsamen Räderzug
verbunden, weisen Schaltkupplungen auf und verfügen jeweils über einen
separaten Antrieb. Bei einem automatischen Druckplattenwechsel können die
Plattenzylinder zur simultanen Ausführung sämtlicher Wechselvorgänge in den Druckwerken
angetrieben werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb sowie ein Verfahren
der eingangs genannten Art zu schaffen, wonach bei einem Druckplattenwechsel
die Sicherheit verbessert und die Positioniergenauigkeit erhöht wird.
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Gelöst wird
die Aufgabe durch die Ausbildungsmerkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 8.
Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Ein
erster Vorteil der Erfindung besteht darin, dass ein derartiger
Antrieb und ein derartiges Verfahren in einer Verarbeitungsmaschine
für bogenförmige Bedruckstoffe
universell, insbesondere in Offsetdruckmaschinen, Flexodruckmaschinen
sowie Lackiermaschinen sowie in deren Kombinationen, jeweils in
den entsprechenden Werken einsetzbar ist.
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Ein
zweiter Vorteil besteht darin, dass pro Druck- bzw. Lackwerk zum
Antrieb eines Plattenzylinders bzw. eines Formzylinders je eine
formschlüssige
Schaltkupplung, beispielsweise in einem Offsetdruckwerk mit Plattenzylinder
bzw. in einem Lackwerk oder einem Flexodruckwerk jeweils mit Formzylinder,
vorgesehen ist, durch welche der jeweilige Platten- bzw. Formzylinder
mit dem Hauptantrieb und einem gemeinsamen Räderzug für sämtliche den Bedruckstofftransport
realisierenden Zylinder bzw. Trommeln oder mit je einem Hilfsantrieb
jeweils als separater Antrieb koppelbar ist.
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Die
Schaltkupplung ist derart ausgelegt, dass der Hauptantrieb mit gemeinsamen
Räderzug für die den
Bedruckstoff transportierenden Zylinder und Trommeln in erster Ausbildung
für den
Antrieb des jeweiligen Plattenzylinders bzw. Formzylinders im jeweiligen
Druck-/Lackwerk bestimmt ist. Hierzu ist die Schaltkupplung mit
einem frei drehbar gelagerten Antriebsrad am Plattenzylinder und/oder
Formzylinder bistabil (selbsthemmend) eingekuppelt.
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In
einer zweiten Ausbildung kann der Antrieb des jeweiligen Plattenzylinders
bzw. Formzylinders im jeweiligen Druck-/Lackwerk mittels eines Hilfsantriebes
separat erfolgen. Dazu ist der Hauptantrieb mit Räderzug durch
Betätigung
der Schaltkupplung, d.h. ständig
ausgekuppelt, vom jeweiligen Platten-/Formzylinder getrennt.
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Gemäß der ersten
Ausbildung werden im Betrieb der Verarbeitungsmaschine (Druck- bzw.
Lackierbetrieb) die jeweiligen Platten-/Formzylinder gemeinsam vom
Hauptantrieb (mit Räderzug)
angetrieben und ein jeweils zugeordneter Hilfsantrieb ist stillgesetzt
oder kann ständig
eingekuppelt mitlaufen (ohne Funktion). Gemäß der zweiten Ausbildung ist der
Hilfsantrieb für
den Plattenzylinder bzw. Formzylinder aktiviert und der Hauptantrieb
mit Räderzug
ist stillgesetzt.
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Mittels
Hilfsantrieb ist beispielsweise:
- – eine Korrektur
des Umfangsregisters (360°-Register)
von Platten-/Formzylinder
- – getrennt
von Hauptantrieb und Räderzug – bei Stillstand
der Verarbeitungsmaschine realisierbar,
- – ein
Verdrehen von Platten- bzw. Formzylinder in vorbestimmte Positionen,
beispielsweise zum Druckplatten- bzw. Druckformwechsel in definierte
Wechselpositionen, wobei in jeder Position der Hauptantrieb (mit
Räderzug)
getrennt, vorzugsweise stillgesetzt, und der Hilfsantrieb aktiviert
ist, bzw.
- – ein
Reinigen der auf einem Platten-/Formzylinder fixierten Druckform,
bei Bedarf gemeinsam mit den zu reinigenden Farbwerkswalzen bzw.
zumindest einer Auftragwalze,
einzeln oder gemeinsam realisierbar.
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Hierzu
ist bei Bedarf beispielsweise in den Kontaktstellen von Platten-
und Gummituchzylinder bzw. von Formzylinder und bedruckstoffführenden Druckzylindern
bzw. von Platten-/Formzylinder und benachbarten Walzen (Auftragwalzen)
jeweils eine Trennung vorzunehmen.
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Bei
einem möglichen
Ausfall des Hilfsantriebes sichert die Schaltkupplung in vorteilhafter
Weise den jeweiligen Betriebszustand selbsthemmend ab. Beispielsweise
kann somit bei einem möglichen
Energieausfall am Hilfsantrieb während
eines Druckform-/Druckplattenwechsels der Plattenzylinder bzw. der
Formzylinder nicht durch den Hauptantriebes und Räderzug beeinflusst
werden, da sonst eine Crash-Gefahr bestehen würde.
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Letztlich
ist es von Vorteil, dass – beispielsweise
nach einem Druckplattenwechsel – bei
stillgesetztem Hauptantrieb und gemeinsamen Räderzug der aktuelle Istwinkel
(dieser entspricht der späteren Einkuppelposition)
der Verarbeitungsmaschine erfasst wird, der jeweilige Platten- und/oder
Formzylinder mittels Hilfsantrieb in diese Einkuppelposition verdreht
wird und in dieser der Hauptantrieb mit Räderzug zum Platten- und/oder Formzylinder
eingekuppelt wird. Die Einkuppelposition kann demnach jede beliebige
Winkelposition einnehmen und ist somit nicht auf die alte Druckposition
zum Druckplattenwechsel in der der Hauptantrieb mit Räderzug vom Platten-
und/oder Formzylinder getrennt wurde beschränkt.
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In
bevorzugter Ausführung
ist der Antrieb sowie das Verfahren zum gleichzeitigen (parallelen) Druckplattenwechsel
in allen Druckwerken, bei Bedarf ebenso in allen Lackwerken, einsetzbar.
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Die
Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert werden.
Dabei zeigen schematisch:
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1 eine
Bogenrotationsdruckmaschine mit einem Druckwerk und einem Lackwerk,
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2 einen
Antrieb für
einen Platten-/Formzylinder.
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Die
in 1 gezeigte Bogenrotationsdruckmaschine umfasst
mindestens ein Druckwerk 1, welches als Offsetdruckwerk
in bekannter Weise durch einen Plattenzylinder 6 mit zugeordnetem
Farbwerk 7 und einem Gummituchzylinder 8 gebildet
ist. Bei Bedarf ist dem Plattenzylinder 6 ein Feuchtwerk
in dessen Drehrichtung vor dem Farbwerk 7 zugeordnet. Die
Bogenrotationsdruckmaschine weist ferner mindestens ein Lackwerk
oder Flexodruckwerk 2 auf, welches durch einen Formzylinder 10 und
ein Dosiersystem 11, 12 gebildet ist. Im vorliegenden
Beispiel umfasst das Dosiersystem 11, 12 in bekannter
Weise eine gerasterte Auftragwalze 11 und ein Kammerrakelsystem 12 für die Verarbeitung
von Lack, alternativ Flexodruckfarbe.
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Für den Transport
des bogenförmigen
Bedruckstoffes in Förderrichtung 5 sind
mehrere Transportzylinder 9, hier als Bogenführungszylinder
mit Greifersystemen ausgebildet, angeordnet. Dem Lack-/Flexodruckwerk 2 ist
in Förderrichtung 5 ein Ausleger 3 mit
umlaufendem Fördersystem 4 für den Transport
des bogenförmigen
Bedruckstoffes sowie dessen anschließender Ablage auf einem Stapel nachgeordnet.
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Der
Antrieb der Verarbeitungsmaschine, insbesondere für eine Druckmaschine
bzw. Lackiermaschine, zur Verarbeitung von Bogenmaterial, erfolgt über einen
gemeinsamen Räderzug.
Die einzelnen Transportzylinder 9 (bzw. Trommeln) für den Bedruckstofftransport
sowie die in den einzelnen Werken angeordneten Plattenzylinder 6,
mit benachbarten Gummituchzylinder 8, bzw. Formzylinder 10 sind über den
gemeinsamen Räderzug
von wenigstens einem Antriebsmotor eines Hauptantriebes nebst zugeordneter
Maschinensteuerung antreibbar.
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Ein
derartiger Plattenzylinder 6 bzw. ein Formzylinder 10 ist
bekanntlich in Lagerungen 18 in je einem Seitengestell 17 einer
Verarbeitungsmaschine angeordnet.
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Der
gemeinsame Räderzug
umfasst ein an jedem Plattenzylinder 6 und/oder Formzylinder 10 angeordnetes,
frei drehbares Antriebsrad 13 und jedem Antriebsrad 13 ist
eine selbsthemmende, formschlüssige
Schaltkupplung 20 zugeordnet. Die Schaltkupplung 20 ist
bistabil ausgebildet, d. h. die Schaltkupplung 20 verbleibt
in jeder Schaltstellung ohne äußere Schließkraft in
ihrer vorbestimmten Position.
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Bei
eingekuppelter Schaltkupplung 20 ist – ausgehend vom Hauptantrieb
und gemeinsamen Räderzug – auf jedes
Antriebsrad 13 und damit auf den Plattenzylinder 6 bzw.
Formzylinder 10 ein erster Eintrieb 15 einspeisbar.
Vom frei drehbaren Antriebsrad 13 ist bei Bedarf ein Abtrieb 16 zu
einer weiteren Baugruppe, beispielsweise zu einem Farbwerk, realisierbar.
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Dagegen
ist bei ausgekuppelter Schaltkupplung 20 auf jeden Plattenzylinder 6 oder
Formzylinder 10 – ausgehend
von einem Hilfsantrieb 19 – ein zweiter Eintrieb 21 einspeisbar.
Dabei kann der Hauptantrieb mit gemeinsamen Räderzug stillgesetzt oder noch
in Betrieb sein. Da die Schaltkupplung 20 zum Antriebsrad 13 ausgekuppelt
ist, kann dieses im Betrieb frei auf dem Platten- bzw. Formzylinder 6, 10 drehen
ohne eine Momentübertragung
auf den Plattenzylinder 6, alternativ den Formzylinder 10,
realisieren zu können.
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Bevorzugt
umfasst der gemeinsame Räderzug
ein mit einem jedem Plattenzylinder 6 vorgeordneten Gummituchzylinder 8 verbundenes
Antriebsrad 14 welches jeweils mit dem frei drehbar gelagerten
Antriebsrad 13 des Plattenzylinders 6 in Eingriff ist.
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Alternativ
umfasst der gemeinsame Räderzug
ein mit einem jedem Formzylinder 10 benachbarten, Bogenmaterial
führenden
Transportzylinder 9 verbundenes Antriebsrad 14,
welches jeweils mit dem frei drehbar gelagerten Antriebsrad 13 des Formzylinders 10 in
Eingriff ist.
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In
zweckmäßiger Ausgestaltung
ist die formschlüssige
Schaltkupplung 20 eine Zahnkupplung, bei der im eingekuppelten
Zustand die Drehmomentübertragung über deren
Verzahnung auf das frei drehbare Antriebsrad 13 des Plattenzylinders 6 bzw. Formzylinders 10 erfolgt.
Im ausgekuppelten Zustand sind die Verzahnungen außer Eingriff.
Die Zahnkupplung hat den Vorteil, dass die Einkuppelpositionen (Druckpositionen)
eine höhere
Genauigkeit gewährleisten
können.
Dies wirkt sich positiv auf die Druckqualität, Passergenauigkeit etc. aus.
Mittels der Zahnkupplung sind ebenso Verstellungen des Druckanfanges
bzw. umfangsseitige Verstellungen (360°-Verstellung entsprechend der
Zahnteilung) am Plattenzylinder 6 bzw. Formzylinder 10 realisierbar.
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Der
Hilfsantrieb 19 kann jeweils auf dem Zapfen des Plattenzylinders 6 und/oder
des Formzylinders 10 angeordnet sein. In bevorzugter Ausbildung
ist der vorzugsweise mit der Maschinensteuerung gekoppelte Hilfsantrieb 19 als
ein Scheibenläufermotor
mit Gebersystem ausgeführt.
Das Gebersystem kann einen Drehmelder (Resolver) umfassen. Der Hilfsantrieb 19 kann
ständig
mit dem Platten- bzw. Formzylinder 6, 10 eingekuppelt
bleiben. Hierzu ist bevorzugt eine Kupplung (nicht gezeigt) zwischen
Hilfsantrieb 19 und dem jeweiligen Platten- bzw. Formzylinder 6, 10 anordenbar.
In zweckmäßiger Ausbildung
weist die Kupplung in Achsrichtung ein Spiel auf, so dass mittels
eines separaten Antriebes eine Seitenregisterkorrektur realisierbar
ist.
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Zusammengefasst
ist jeder Plattenzylinder 6 und/oder jeder Formzylinder 10 über das
frei drehbar auf dem Zylinderzapfen gelagerte Antriebsrad 13 durch
die Schaltkupplung 20 mit dem Hauptantrieb und Räderzug der
Verarbeitungsmaschine bzw. mit je einem vom Hauptantrieb unabhängigen Hilfsantrieb 19 verbunden.
Dabei ist der Hilfsantrieb 19 je nach Ausbildungsform zeitweilig
oder permanent aktivierbar. Die Drehrichtung des Hilfsantriebes 19 ist bevorzugt
umkehrbar. Die Drehzahl des Hilfsantriebes 19 ist bevorzugt
regelbar. Hauptantrieb und Hilfsantrieb sind mit einer Maschinensteuerung 22 schaltungstechnisch
gekoppelt. Diese Ausbildung des Antriebes ist in jedem Werk realisierbar.
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Das
Verfahren zum Druckplattenwechsel (Druckformwechsel) wird wie folgt
an einem Platten- bzw. Formzylinder 6, 10 durchgeführt. Beim
Start des Druckplattenwechsels wird die formschlüssige Schaltkupplung 20 vom
frei drehbaren Antriebsrad 13 getrennt (ausgekuppelt).
Der Hilfsantrieb 19 wird aktiviert, erzeugt ein Drehmoment
und verdreht (vorwärts
oder rückwärts) über den
zweiten Eintrieb 21 den Platten- bzw. Formzylinder 6, 10 in
die Druckendeposition. In dieser Druckendeposition werden die an
sich bekannten Druckplattenwechselvorgänge durchgeführt und
anschließend
wird der Platten- bzw. Formzylinder 6, 10 zum
Fixieren der Druckplatte in die Druckanfangsposition mittels Hilfsantrieb 19 (zweiter
Eintrieb 21) verdreht. Spätestens nach Beendigung des
Druckplattenwechsels wird der Hauptantrieb mit gemeinsamen Räderzug stillgesetzt.
Danach wird ausgehend von dem über
einen Winkelkodierer ermittelten aktuellen Istwinkel der Verarbeitungsmaschine
die Zielposition für
das Einkuppeln der Schaltkupplung 20 mit dem jeweiligen
frei drehbaren Antriebsrad 13 des Platten- bzw. Formzylinders 6, 10 mittels
der Maschinensteuerung berechnet. Der Hilfsantrieb 19 wird
aktiviert und verdreht (vorwärts
oder rückwärts) über den
zweiten Eintrieb 21 den Platten- bzw. Formzylinder 6, 10 in
die Einkuppelposition. In dieser Einkuppelposition wird die Schaltkupplung 20 mit
dem frei drehbaren Antriebsrad 13 in Eingriff gebracht
und der Hauptantrieb mit gemeinsamen Räderzug wird über den
ersten Eintrieb 15 auf den Platten- bzw. Formzylinder 6, 10 eingespeist.
Der Hilfsantrieb 21 kann stillgesetzt werden oder mit dem
Platten- bzw. Formzylinder 6, 10 ohne Momentübertragung
in Eingriff stehen.
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Zusammengefasst
ergibt sich folgender Arbeitsablauf beim Druckplattenwechsel. Zuerst
wird der Hauptantrieb mit Räderzug
vom Platten- und/oder
Formzylinder 6, 10 getrennt. Daran anschließend wird
der Hilfsantieb 19 aktiviert, welcher den Platten- und/oder
Formzylinder 6, 10 in eine Druckendeposition verdreht
und dort positioniert. Danach werden die Druckplattenwechselabläufe durchgeführt und
der Platten- und/oder Formzylinder 6, 10 wird
zum Fixieren der Druckplatte in Druckanfangsposition verdreht und
dort positioniert. Anschließend wird
der Hauptantrieb mit Räderzug
stillgesetzt – in der
Zwischenzeit konnten über
den Hauptantrieb und Räderzug
andere Funktionen realisiert werden – und der aktuelle Istwinkel
der Verarbeitungsmaschine wird ermittelt. Danach verdreht der aktivierte
Hilfsantrieb 19 den Platten- und/oder Formzylinder 6, 10 in die
dem Istwinkel entsprechende Einkuppelposition und in dieser Einkuppelposition
wird der Hauptantrieb mit Räderzug
zum Platten- und/oder Formzylinder 6, 10 erneut
eingekuppelt. Diese Verfahrensweise ist in jedem Werk gleichzeitig
oder nacheinander oder in Gruppen realisierbar.
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- 1
- Druckwerk
- 2
- Lackwerk/Flexodruckwerk
- 3
- Ausleger
- 4
- Fördersystem
- 5
- Förderrichtung
- 6
- Plattenzylinder
- 7
- Farbwerk
- 8
- Gummituchzylinder
- 9
- Transportzylinder
- 10
- Formzylinder
- 11
- Auftragwalze
- 12
- Kammerrakelsystem
- 13
- frei
drehbares Antriebsrad
- 14
- Antriebsrad
- 15
- erster
Eintrieb
- 16
- Abtrieb
- 17
- Seitengestell
- 18
- Lager
- 19
- Hilfsantrieb
- 20
- formschlüssige Schaltkupplung
- 21
- zweiter
Eintrieb
- 22
- Maschinensteuerung