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Die
Erfindung betrifft eine Handhabungseinrichtung zum Handhaben von
Druckplatten bei einer Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Insbesondere
bezieht sich die Erfindung auf eine Handhabungseinrichtung im Zusammenhang mit
vorzugsweise für
den Zeitungsdruck ausgebildeten Rollenrotationsdruckmaschinen.
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Aus
der
DE 36 30 876 A1 ist
ein Produktionsprozesssteuersystem für eine Zeitungsdruckvorrichtung
bekannt mit einer Druckplatten-Transport- und Montage-/Demontagevorrichtung.
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Aus
der
EP 04 41 141 A2 ist
ein automatisches Plattenzuführ-
und Zylinderbeschickungssystem für
eine Rotationsdruckmaschine bekannt mit einem Wagen zum Transportieren
von Druckplatten zu einem Druckwerk und einem zwischen je zwei Druckwerken
verfahrbaren Handhabungsgerät
zum Entnehmen einer Druckplatte aus dem Wagen, zum Aufbringen auf
einem Plattenzylinder, zum Abnehmen einer Druckplatte vom Plattenzylinder
und zum Ablegen der Druckplatte im Wagen.
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Aus
der
EP 09 33 208 A2 ist
ein Transportsystem zum Befördern
von Druckformen bekannt, wobei die Druckplatten mittels Sauggreifern
und Andruck- oder Führungsrollen
unmittelbar von Förderketten
auf die Formzylinder aufgespannt werden und nach dem Verdrucken
ebenso wieder von den Formzylindern entnommen werden können.
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Aus
der
WO 95/19263 A1 ist
eine Vorrichtung zur Montage, Demontage und zum Transport von Druckplatten
mit Einhängeabkantungen
bekannt, wobei der Plattenzylinder eine Einhängeleiste und einen Verschluss
mit schwenkbaren gefederten Spannklappen aufweist, wobei eine Greif-
und Andruckeinrichtung für
eine ab- bzw. aufzubringende Druckplatte mittels Linearantrieben
zwischen zwei Positionen verfahrbar ist, und wobei zwei Druckplatten
in Bereitschaftsstellung gehalten und von der Greif- und Andruckeinrichtung
gehandhabt werden können.
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Nachdem
gerade bei Rollenrotationsdruckmaschinen, insbesondere im Zeitungsdruckbereich, die
Beschickung der Maschinenanlage mit Druckplatten relativ zeitintensiv
ist und zudem gerade bei einem Auflagenwechsel oder einem Austausch
der Titelseiten innerhalb einer Auflage die Maschinenstillstandzeiten
auf ein Minimum reduziert werden sollten, wurden in der Vergangenheit
bereits diverse Möglichkeiten
mit sehr unterschiedlichen und teilweise auch gegensätzlichen
Konzeptionen zur Automatisierung des Druckplattenhandlings vorgeschlagen. Hieraus
ist ein gewisser Zielkonflikt bei den Lösungsansätzen erkennbar, der sich aus
der Überlegung
ergibt, dass ein zwischen zwei Druckwerken z. B. eines Doppeldruckwerks
angeordneter Handhabungsautomat bzw. Roboter mit hinsichtlich der
Steuerung relativ geringem Mehraufwand für eine Bedienung beider Druckwerke
ausgelegt werden kann. Dadurch ist es allerdings nicht möglich, zwei
Druckwerke gleichzeitig zu beschicken, was einen erhöhten Zeitaufwand nach
sich zieht. Zudem ist nicht in jedem Fall die Bedienung zweier Druckwerke
möglich,
da beispielsweise aufgrund entsprechender Papierbahnführungen
ein Hin- und Herschwenken des Handhabungsautomaten zwischen den
beiden Druckwerken verhindert wird.
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Im
Allgemeinen werden für
die datentechnische Erkennung der Druckplatten durch die Zylinderbeschickungseinrichtung
jene datentechnischen Informationen verwendet, die bereits für die richtige
Zuführung
der Druckplatten aus dem Druckvorstufenbereich zu den einzelnen
Druckwerken vorhanden sind.
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Bei
den meisten bekannten Lösungen
ist weiterhin nachteilig, dass die Handhabungseinrichtungen bzw.
die Plattenzuführ-
und Zylinderbeschickungssysteme auf Gleisen im bzw. auf dem Boden der
einzelnen Bedienebenen der Druckmaschine verfahren. Dies behindert
erheblich die Wartung und Überwachung
aller weiteren am Druckprozess beteiligten Einrichtungen durch die
Bedienmannschaft.
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Zudem
ergibt sich bei der gleichzeitigen Zuführung mehrerer Druckplatten
das Problem der notwendigen Zwischenlagerung der Druckplatten an
der Druckeinheit, um dann einzeln vom Zylinderbeschickungssystem
weiterverarbeitet werden zu können. Dadurch
wird der Zeitvorteil der gleichzeitigen Zuführung mehrerer Druckplatten
wieder aufgehoben.
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Auch
wurden Handhabungseinrichtungen vorgeschlagen, welche einerseits
sowohl die Funktion der Zuführung
der Druckplatten von einer Fördereinrichtung
längs der
Druckmaschine in ein Druckwerk als auch andererseits gleichzeitig
die Funktion eines Aufspann- bzw. Zylinderbeschickungssystems zu
erfüllen
haben. Somit muss eine solche Handhabungseinrichtung den gesamten
Prozess der Druckplattenentnahme, des Transports der Druckplatte
in das Druckwerk, die Justierung und das Aufspannen der Druckplatte
auf dem Plattenzylinder sowie das Zurückfahren zum Aufnahmepunkt
für die
nächste Druckplatte
vollständig
durchlaufen haben, ehe eine zweite Druckplatte von der Handhabungsvorrichtung aufgenommen
werden kann.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Handhabungseinrichtung
zum Handhaben von Druckplatten in einer Druckmaschine zu schaffen.
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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 ein modular aufgebautes Automatisierungskonzept geschaffen
wird, wobei in Abhängigkeit
vom Bedarf des jeweiligen Kunden die jeweils gewünschten bzw. erforderlichen Module
zu einer modular aufgebauten Handhabungseinrichtung zusammengesetzt
werden können, wobei
zu einem späteren
Zeitpunkt weitere Module ggf. noch ergänzt werden können.
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Mit
der Erfindung wird somit ein modulares Automatisierungskonzept für die Zuführung neuer und
die Entsorgung verbrauchter bzw. nicht mehr benötigter Druckplatten an Rollenrotationsdruckmaschinen
geschaffen, das sich aus mehreren unabhängig voneinander realisierbaren
Automatisierungsstufen zusammensetzt.
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Die
Erfindung schafft ein Automatisierungskonzept, welches einerseits
in der Lage ist, Druckplatten, die in einer Transportvorrichtung
aus dem Druckvorstufenbereich zugeführt werden, aus dieser Transportvorrichtung
zu entnehmen, dem Plattenzylinder zuzuführen, dort die Druckplatte
aufzuspannen, nach Gebrauch vom Plattenzylinder zu lösen und
anschließend
zur Entsorgung abzutransportieren. Andererseits ist eine kundenspezifische
Adaption des Automatisierungskonzepts bzw. ein individueller Automatisierungsgrad
realisierbar.
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Das
Konzept der Handhabungseinrichtung beinhaltet bis zu seiner höchsten Ausbaustufe
insgesamt acht Automatisierungsgrade:
Eine erste Ausbaustufe
betrifft das werkzeuglose Spannen bzw. Lösen der Druckplatten im Plattenzylinder,
also die Vorrichtung zum Lösen
von gebrauchten Druckplatten vom Plattenzylinder bzw. die Vorrichtung
zum Aufspannen neuer Druckplatten auf den Plattenzylinder. Diese
Vorrichtungen als solche können
grundsätzlich
nach dem Stands der Technik aufgebaut sein. In diesem Zusammenhang
sind mehrere Verfahren bekannt, welche zu diesem Zweck rein mechanisch,
d. h. kraftschlüssig,
teils mit von außen
zugeführter
Energie arbeiten. Gerade im Hinblick auf weitere Automatisierungsstufen
bietet sich hier die Verwendung von hydraulischen oder pneumatischen,
d. h. mit einem Druckmedium beaufschlagbaren Spannvorrichtungen
an, da diese bzw. die zugeordneten Ventile zeitlich exakt von der
Steuerung angesprochen werden können.
Eine solche zeitliche Exaktheit ist wesentlich für die Kombination mit weiteren
Automatisierungsstufen.
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In
einer zweiten Ausbaustufe wird die automatisch gelöste Druckplatte
von einer Übernahmevorrichtung
aufgenommen und an einen hierfür
vorgesehenen Platz gefördert.
Diese Übernahmevorrichtungen
können
ebenfalls grundsätzlich
nach dem Stand der Technik aufgebaut sein. Der Aufbau einer solchen Übernahmevorrichtung
sowie auch die Steuerungskommunikation mit dem Antrieb des Plattenzylinders
kann dabei je nach Art der verwendeten Druckplatten-Spannvorrichtung
unterschiedlich sein. So kann es beispielsweise ggf. notwendig sein,
die an einer Kopfkante gelöste
Druckplatte zu einem bestimmten Zeitpunkt während der Auszugsphase nochmals
zu blockieren, um damit die Druckplatte mit ihrer Fußkante aus
der Spannvorrichtung im Zylinder lösen zu können.
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Eine
dritte Ausbaustufe betrifft einerseits die Zuführung von neuen Druckplatten,
welche vorher an einer definierten Position abgelegt worden sind,
von dieser Position zum Plattenzylinder und andererseits, basierend
auf der ersten Stufe, das Aufspannen der Druckplatten auf den Plattenzylinder
mittels der Aufspannvorrichtung. Grundsätzlich kann sich hierbei aus
den räumlichen
Gegebenheiten in einem Druckwerk und der Forderung nach trotz aller
Automatisierung auch weiterhin gegebener manueller Bedienbarkeit
aller am Druckprozess beteiligter Aggregate eine bauliche Vermischbarkeit
bzw. Kombinierbarkeit der zweiten und der dritten Automatisierungsstufe
ergeben, was grundsätzlich
als vorteilhaft, da in der Regel kostenmindernd, anzusehen ist.
Die Zuführung der
Druckplatten sowie die Aufspannvorrichtung können wiederum grundsätzlich wie
aus dem Stand der Technik bekannt aufgebaut sein.
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Eine,
vierte Ausbaustufe besteht in der Nachführung einer zweiten Druckplatte
gleicher Satzspiegelposition von einer ebenfalls definierten Position
zu jener Position, die als Übergabeposition zur
Vorrichtung der dritten Stufe festgelegt ist, umfasst also die Nachführvorrichtung
zum Nachführen einer
zweiten Druckplatte, die ebenfalls einen an sich bekannten Aufbau
aufweisen kann. Eine solche Nachführbarkeit einer zweiten Druckplatte
ist insofern erforderlich bzw. vorteilhaft, als Rollenrotationsdruckmaschinen,
insbesondere Zeitungsdruckmaschinen mit Doppelumfangzylindern ausgerüstet werden,
d. h. Plattenzylindern, die zwei Druckplatten am Umfang aufnehmen.
Aus den Anschlussschemata ergibt sich zudem, dass nur in den seltensten Fällen bei
einem Auflagenwechsel nur eine einzige Druckplatte am Umfang ausgetauscht
wird.
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Bei
den meisten Druckwerkskonfigurationen ist es möglich, die vierte Ausbaustufe
mit der bzw. in die dritte Ausbaustufe zu integrieren, indem z.
B. der Verfahrweg der Zuführvorrichtung
bzw. der Nachführvorrichtung
sowie die Steuerung auf die Vorbereitungsposition der zweiten Druckplatte
hin erweitert werden.
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Die
vorstehend genannten vier Ausbaustufen bzw. Automatisierungsstufen
können
eine erste Einheit bilden, die es dem Betreiber ermöglicht,
die Stillstandszeit bei einem Auflagenwechsel wesentlich zu verringern
bzw. den Zeitpunkt der Indrucksetzung zugunsten der vorgelagerten
Redaktionen nochmals hinauszuzögern.
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Eine
fünfte
Ausbaustufe stellt die Anbindung der in den ersten vier Ausbaustufen
realisierten Druckplattenautomatisierung an ein mögliches übergeordnetes
Druckplattenlogistiksystem dar. Sie ist gekennzeichnet durch eine
Handhabungsvorrichtung, die quer zur Längsrichtung der Maschinenanlage
verfahrbar ist und somit Druckplatten von einem externen Punkt aufnehmen,
in das bzw. zu dem entsprechenden Druckwerk transportieren und dort
an dem definierten Übergabepunkt
für die
Vorrichtungen der dritten oder der vierten Ausbaustufe ablegen kann.
Es können
hierbei Handhabungsvorrichtungen an sich bekannter Bauart Verwendung
finden. Entsprechende Handhabungsvorrichtungen sind sowohl als reine
Transportmittel als auch in Form kombinierter Vorrichtungen bekannt,
welche auch das Aufspannen der Druckplatten auf den Plattenzylinder übernehmen;
letztere weisen als „Vollversorgungseinrichtungen" die weiter oben
angesprochenen logistischen Nachteile auf.
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Um
die Bedienbarkeit der Anlage auch bei einem Ausfall der Handhabungsvorrichtung
möglichst wenig
zu beeinträchtigen,
wird die ggf. als Verfahreinrichtung ausgebildete Handhabungsvorrichtung zweckmäßigerweise
an der Unterseite der nächst
höher gelegenen
Galerieebene angebracht. Hier sind erneut eine Reihe von Variationen
realisierbar, vom sog. kartesischen Roboter mit drei translatorischen Bewegungsrichtungen
in den drei Raumrichtungen bis zu einem an einer Lineareinheit angeflanschten „Knickarm-Roboter". Letztere Version
hat Vorteile im Bauraumbedarf, was sich vor allem in der Park- bzw. Ruhestellung
positiv bemerkbar macht.
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Eine
sechste Ausbaustufe umfasst die Entsorgung der durch die erste Stufe
und die zweite Stufe ausgesonderten Druckplatten. Diese Aufgabe kann
zweckmäßigerweise
durch die Handhabungsvorrichtung der fünften Stufe mit erfüllt werden.
Es sind in diesem Fall lediglich weitere Rahmendaten, z. B. auf
welcher Seite der Anlage die Entsorgung stattfindet, in die Steuerung
zu integrieren und die Verfahrwege einer Lineareinheit der Handhabungsvorrichtung
entsprechend anzupassen.
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Eine
siebte und eine achte Ausbaustufe umfassen jeweils eine Transportvorrichtung
zum Abführen
von gebrauchten Druckplatten weg von den Druckwerken bzw. von der
Druckmaschine bzw. eine Transportvorrichtung zum Zuführen von
neuen Druckplatten zur Druckmaschine bzw. den Druckwerken. Beide
Transportvorrichtungen können
als eine einzige Transportvorrichtung ausgestaltet sein und beide
Funktionen übernehmen.
Die Transportvorrichtungen können
im Wesentlichen wie aus dem Stand der Technik bekannt ausgestaltet
sein.
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Für die siebte
und achte Ausbaustufe muss im Gegensatz zu bisherigen Fördereinrichtungen
im Falle der vorliegenden Erfindung allerdings ein Wegenetz geschaffen
werden, welches es ermöglicht, die
Druckplatten zu den einzelnen Druckwerken zu transportieren und
dort für
die Übernahme
durch Handhabungsvorrichtung der fünften Ausbaustufe bereitzuhalten.
Hierfür
ist es zweckmäßig, z.
B. über eine
Weiche eine Parkposition zu schaffen, damit weitere Fördermittel
die nachgeschalteten Druckwerke ohne räumliche oder zeitliche Beeinträchtigungen erreichen
können.
Hier gilt es wiederum, nach den Gegebenheiten der Druckerei abzuwägen, ob
die Zuführung
und die Entsorgung der gebrauchten Druckplatten auf ein und demselben
Förderweg
zu bewerkstelligen sind, was einen erheblichen Kostenfaktor bedeutet,
oder ob beide Prozesse praktisch simultan abgewickelt werden müssen, was
eine strikte Trennung von Zuführung
und Entsorgung, sinnvollerweise nach Maschinenseiten, nach sich
ziehen würde. Der
letztere Fall stellt folglich ein Automatisierungskonzept mit getrennter
siebter und achter Ausbaustufe dar.
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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 eine
perspektivische Ansicht einer Rollenrotationsdruckmaschine und einer
Handhabungseinrichtung;
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2 eine
Seitenansicht eines Druckwerks der Rollenrotationsdruckmaschine
nach 1 mit Teilen der Handhabungseinrichtung;
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3 einen
Schnitt durch des Druckwerk nach 2 in einer
Ebene senkrecht zur Zeichenebene nach 2;
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4 eine
schematische Darstellung einer Handhabungseinrichtung samt Steuerung.
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In 1 ist
ein Achterturm 01 einer insbesondere für den Zeitungsdruck ausgebildeten,
im Übrigen
nicht näher
dargestellten Druckmaschine 01, insbesondere einer Rollenrotationsdruckmaschine 01 mit
vier übereinander
liegend angeordneten Druckwerken 01, insbesondere Doppeldruckwerken 02 dargestellt,
wobei die Rollenrotationsdruckmaschine 01 als 4/2-Maschine
ausgebildet ist, die entsprechenden Plattenzylinder 03 also
in axialer Richtung vier Druckplatten 04 nebeneinander
und im Umfang zwei Druckplatten 04 hintereinander tragen.
Mit der Bezugsziffer 05 sind die jeweiligen Gummizylinder
der Druckwerke 02, mit 06 die Farbauftragswalzen und mit 07 die
Rasterwalzen bezeichnet, die Bezugsziffer 08 bezeichnet
in 1 die Bedienseite der Druckmaschine 01 und
die Bezugsziffer 09 die Antriebsseite der Druckmaschine 01.
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Der
Plattenzylinder 03 weist mindestens eine Schlitzspannung
für die
Druckplatten 04 auf und enthält mindestens einen Schnellspannverschluss
für diese
Druckplatten 04.
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Die
der Druckmaschine 01 zugeordnete Handhabungseinrichtung 10,
z. B. Druckplatten-Handhabungseinrichtung 10 umfasst
ein automatisches Plattenauf- und abspannsystem, welches sich aus
einem Modul 11 zusammensetzt, welches als Vorrichtung zum
werkzeuglosen Lösen 11 von
gebrauchten Druckplatten 04 von einem Plattenzylinder 03 ausgebildet
ist und vorzugsweise innerhalb des jeweiligen Plattenzylinders 03 angeordnet
ist, aus einem Modul 12, welches als Vorrichtung z. B. Übernahmevorrichtung 12 zur Übernahme
der gelösten gebrauchten
Druckplatten 04 und zum Auswerfen in einen dafür vorgesehenen
Schacht ausgebildet ist, aus einem Modul 13, welches als
Aufspannvorrichtung 13 zum Aufspannen neuer Druckplatten 04 auf den
Plattenzylinder 03 ausgebildet ist, sowie aus einem Modul 14,
welches als Nachführvorrichtung 14 für das Nachführen einer
zweiten Druckplatte 04 gleicher Satzspiegelposition für die Übernahme
durch die Aufspannvorrichtung 13 ausgebildet ist.
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Sowohl
die Bereitstellungsposition(en) als auch die Übernahme- bzw. Auswerfvorrichtung 12 für die gebrauchten
Druckplatten 04 können
in einem Farbwerksschutz des Druckwerks 02 integriert sein.
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Gemäß einer
alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die
Aufspannvorrichtung 13 zwei unterschiedliche Positionen
für die
Bereitstellung aufzuspannender Druckplatten 04 anfährt, wodurch
die Nachführvorrichtung 14 entfallen kann.
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Es
versteht sich, dass jedem Druckwerk 02 ein wie vorstehend
beschriebenes Plattenauf- und Abspannsystem
zugeordnet ist.
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Zum
Zuführen
von Druckplatten 04 zu dem vorstehend beschriebenen Plattenauf-
und abspannsystem sowie zum Abführen
von Druckplatten 04 von diesem Plattenauf- und abspannsystem
ist ein als eine Handhabungsvorrichtung 15 ausgebildetes
weiteres Modul 15 vorgesehen, welches ein Modul 15a, z.
B. eine Handhabungsvorrichtung 15a zum Entsorgen von verbrauchten
Druckplatten 04 in eine Entsorgungsaufnahme 20 umfasst.
Es versteht sich, dass das Modul 15 so ausgebildet ist,
dass es mit mindestens zwei, insbesondere sämtlichen Druckwerken 02 zusammenarbeiten
kann bzw. jedem Druckwerk 02 ein entsprechendes Modul 15 zugeordnet
ist. An jedem Druckwerk 02 ist ein Punkt als Übergabepunkt für die Handhabungsvorrichtung 15 und
ein Punkt als Übergabepunkt
für die
Handhabungsvorrichtung 15a definiert. Die im Farbwerksschutz
integrierten Vorrichtungen 12 sind schwenkbar gelagert,
und die Handhabungsvorrichtung 15 ist im oberen Bereich
einer jeden Bedienebene angeordnet. Die Handhabungsvorrichtungen 15; 15a sind
in einer oberen Ebene des jeweils zugeordneten Druckwerks 02 angeordnet.
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Mindestens
zwei Plattenzylindern 03 eines Druckwerks 02 sind
ein und dieselbe Handhabungsvorrichtung 15 zugeordnet.
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Ein
weiteres Modul 16; 17 ist als Transportvorrichtung 16 für den Transport
von neuen Druckplatten 04 hin zu den Druckwerken 02 und
gleichzeitig als Transportvorrichtung 17 für den Transport
von gebrauchten Druckplatten 04 weg von den Druckwerken 02 ausgebildet.
Es versteht sich, dass anstelle eines gemeinsamen Moduls 16; 17 zwei
getrennten Module 16; 17 vorgesehen sein könnten, z.
B. die Transportvorrichtung 16 auf der Bedienseite 08 und die
Transportvorrichtung 17 auf der Antriebsseite 09.
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4 skizziert
die Steuerung der Module 11; 12; 13; 14; 15; 16; 17.
Die einzelnen Module 11; 12; 13; 14; 15; 16; 17 können über entsprechend
definierte Schnittstellen die für
einen ordnungsgemäßen Betrieb
erforderlichen Daten untereinander und mit dem jeweiligen Zylinderantrieb 18 austauschen
und sind über
einen zentralen Maschinenleitstand 19 steuerbar.
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Die
Handhabungseinrichtung 10 ist bei einem U-Druckwerk, einem
Y-Druckwerk oder einem H-Druckwerk einsetzbar.
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Sowohl
Druckplatten 04 für
Einzelseiten als auch Druckplatten 04 sind für den Panoramadruck handhabbar.
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- 01
- Druckmaschine,
Rollenrotationsdruckmaschine, Achterturm
- 02
- Druckwerke,
Doppeldruckwerke
- 03
- Plattenzylinder
- 04
- Druckplatte
- 05
- Gummizylinder
- 06
- Farbauftragswalze
- 07
- Rasterwalze
- 08
- Bedienseite
- 09
- Antriebsseite
- 10
- Handhabungseinrichtung,
Druckplatten-Handhabungseinrichtung
- 11
- Modul,
Vorrichtung zum werkzeuglosen Lösen
- 12
- Modul, Übernahmevorrichtung
- 13
- Modul,
Aufspannvorrichtung
- 14
- Modul,
Nachführvorrichtung
für zweite
Druckplatte
- 15
- Modul,
Handhabungsvorrichtung
- 15a
- Modul,
Handhabungsvorrichtung
- 16
- Modul,
Transportvorrichtung für
neue Druckplatten
- 17
- Modul,
Transportvorrichtung für
gebrauchte Druckplatten
- 18
- Zylinderantrieb
- 19
- Maschinenleitstand
- 20
- Entsorgungsaufnahme