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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Druckan- und Druckabstellung
eines Gummizylinders zu einem Plattenzylinder und einem Druckzylinder,
wobei dem Gummizylinder Mittel zum Einstellen der Druckpressung
und zum Anstellen des Gummizylinders an den Druckzylinder zugeordnet
sind.
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Aus
dem Stand der Technik sind Vorrichtungen der eingangs genannten
Art in verschiedenen Konstruktionen bekannt.
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In
der
DE 40 13 075 C1 wird
eine Lösung zum Druckanstellen und zum Druckabstellen eines Gummizylinders
im Druckwerk einer Bogenoffsetdruckmaschine beschrieben. Bei dieser
Einrichtung ist der Gummizylinder zur An- und Abstellung an Platten-
und Druckzylinder beidseitig in Exzenterbuchsen gelagert. Diese
Exzenterbuchsen sind durch ein sich an einem Widerlager abstützenden
Kniehebelgetriebe verschwenkbar. Am Kniehebelgetriebe ist ein durch
Druckmittelbeaufschlagung betätigbares Stellmittel angelenkt.
Das Stellmittel besteht aus zwei parallel angeordneten, sich gestellfest
abstützenden doppeltwirkenden Arbeitszylindern, deren Kolbenstangen
gelenkig mit einer Koppel verbunden sind. Die Koppel ist über
einen Gelenkbolzen mit einem Kniehebelgetriebe verbunden. Die Arbeitszylinder sind
zur Druckanstellung nacheinander einzeln und zur Druckabstellung
sowohl einzeln nacheinander als auch gleichzeitig mit Druckmittel
beaufschlagbar.
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Der
Gelenkbolzen ist zur Veränderung der Druckbeistellung zwischen
Gummituch und Gegendruckzylinder, also zum Erzeugen der für
den Bedruckstoff spezifischen Druckpressung, über eine Spindelmutter
im Zusammenwirken mit einer Stellspindel verschwenkbar.
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Das
geschieht in der Druck-An-Stellung. Dabei wird die Stellspindel
durch ein Handrad von außen verdreht. Das Verdrehen der
Stellspindel bewirkt ein Verdrehen der Exzenterbuchsen, was die
Anstellkraft des Gummizylinders zum Druckzylinder verändert.
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Diese
Lösung hat den Nachteil, dass bei der Druckanstellung der
Gummizylinder innerhalb eines engen Zeitkorridors in zwei Phasen
an den Gegendruckzylinder herangeführt werden muss. In
der ersten Phase, wenn die Kanäle von Plattenzylinder und Gummizylin der
miteinander korrespondieren, wird durch Verdrehen der Exzenterbuchsen
um einen bestimmten Winkelbetrag der Gummizylinder an den Plattenzylinder
angestellt und läuft so lange mit, bis der Gummizylinder
eine optimale Einfärbung aufweist. Bei Korrespondenz der
Kanäle von Gummizylinder und Gegendruckzylinder erfolgt
durch Weiterdrehen der Exzenter die Druckanstellung. Der erste auf
dem Gegendruckzylinder befindliche Bogen wird bedruckt.
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Damit
wird die relativ große Masse des Gummizylinders innerhalb
dieser kurzen Zeitspanne an den Gegendruckzylinder herangeführt
und mit diesem in Kontakt gebracht. Das führt zu einer
erheblichen dynamischen Belastung des Druckwerkes, was sich in der
Neigung zum Dublieren äußert.
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Aus
der
DE 197 01 216
A1 ist eine Vorrichtung zur Druckan- und Abstellung eines
in Exzenterlagern aufgenommenen Gummizylinders bekannt. An jedem
Exzenterlager greift ein Zahnsegment an, das über ein Zahnritzel
mit einer Zahnstange, welche verschiebbar gelagert ist, in Wirkverbindung
steht.
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Der
Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, dass der Gummizylinder
schlagartig angestellt wird, was zu dynamischen Belastungen des
Druckwerkes und damit zum Dublieren führt.
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Zur
Vermeidung des Doublierens ist aus der
DE 100 52 354 B4 eine weitere
Vorrichtung zur Druckan- und Druckabstellung bekannt. Der exzentrisch
gelagerte Gummizylinder ist bei dieser Vorrichtung ausgestattet
mit einem Verstellmechanismus zum Verdrehen der Gummizylinderlager,
der aus einem drehfest mit den Gummizylinderlagern verbundenen Verstellsegment
besteht, welches mit einer Zahnstange korrespondiert, die in Stellrichtung
verschiebbar geführt und mit einem Verstellzylinder verbunden
ist, sowie mit einem Stellmotor zum Einstellen der Druckpressung.
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Der
Verstellzylinder ist unter Zwischenschaltung des Stellmotors mit
einem sich gestellfest abstützenden Antriebsglied zum gemeinsamen
Verschieben des Verstellzylinders gekoppelt. Durch den Stellmotor
ist der Abstand zwischen dem Verstellzylinder und dem Antriebsglied
veränderbar und damit die Druckpressung zwischen Gummizylinder
und Druckzylinder einstellbar. Der Verstellzylinder und der Arbeitszylinder
sind doppelt wirkend ausgebildet.
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Bei
dieser Vorrichtung erfolgt die Druckan- und Abstellung des Gummizylinders
in zwei Stufen, wobei ein langer Hub zum Anstellen des Gummizylinders
an den Plattenzylinder und ein kurzer Hub zum Anstellen des Gummizylinders
an den Druckzylinder erforderlich sind.
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Die
Vorrichtung benötigt durch Aneinanderreihung etlicher Elemente
sehr großen Bauraum. Variable Hübe zum Optimieren
der verschiedenen Stellbewegungen sind nicht möglich. Ein
weiterer Nachteil ist, dass ein kanalgerechter Kontakt von Gummizylinder
und Plattenzylinder nur bis zu einer Druckgeschwindigkeit von ca.
10.000 Bg/h erreicht wird.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der
eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass ein kanalgerechter
Kontakt von Gummizylinder und Plattenzylinder auch bei Druckgeschwindigkeit
größer 10.000 Bg/h möglich ist.
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Erfindungsgemäß wird
die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des 1. Anspruchs
gelöst.
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Die
Erfindung hat den Vorteil, dass ein kanalgerechtes Trennen des Gummizylinders
von Plattenzylinder und Druckzylinder bis zu einer Druckgeschwindigkeit
von ca. 21.000 Bg/h möglich ist.
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Die
Vorrichtung bildet eine kompakte Baueinheit, so dass Bauraum in
der Druckmaschine gewonnen wird. Durch die Vorgabe einer Wegefunktion 5.
Grades kann eine Begrenzung des Ruckes und damit Verringerung der
Antriebsbelastung bei Druck an und Druck ab erreicht werden. Durch
das geringe Massenträgheitsmoment von Motor, Bremse und Planetengetriebe
kann eine hohe Dynamik des Antriebes gewährleist werden.
Weitere Vorteile sind die hohe Getriebesteifigkeit, der hohe Wirkungsgrad,
die gleichmäßige Kraftaufteilung auf die Planetenräder, das
sehr geringe Verdrehspiel und die hohen Antriebsmomente des Planetengetriebes.
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Im
Folgenden soll die Erfindung beispielhaft erläutert werden.
Die dazugehörigen Zeichnungen stellen dabei dar:
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1:
Druckwerk einer Druckmaschine mit Vorrichtung zur Druckan- und Druckabstellung
eines Gummizylinders
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2:
Schnitt A-A nach 1
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1 zeigt
in schematischer Darstellung ein Druckwerk einer Druckmaschine mit
einem Druckzylinder 1, einen Gummizylinder 2 und
einen Plattenzylinder 3. Die Druckbogen werden in üblicher
Weise zum Druckwerk geführt und an den Druckzylinder 1 übergeben.
Während des Durchlaufes zwischen dem Druckzylinder 1 und
dem Gummizylinder 2 wer den die Bogen bedruckt. Dabei ist
es für die Qualität des entstehenden Druckbildes
von Bedeutung, dass zwischen dem Druckzylinder 1 und dem
Gummizylinder 2 eine der Papierstärke entsprechende
Druckpressung eingestellt ist. Sowohl der Druckzylinder 1 als auch
der Gummizylinder 2 sind mit achsparallel angeordneten
Kanälen 1.1 und 2.1 ausgestattet. Der Gummizylinder 2 und
der Plattenzylinder 3 sind exzentrisch gelagert. Die Gummizylinder-Achse 2.2 ist exzentrisch
zum Gummizylinder-Lager 2.3 gelagert. Der Exzenter, gebildet
durch die räumliche Entfernung der Gummizylinder-Achse 2.2 von
dem Gummizylinder-Lager 2.3, ist fest mit einem Verstellsegment 4.1,
das Teil eines Verstellmechanismus 4 ist, verbunden. Das
Verstellsegment 4.1 trägt an seiner Außenkontur
eine Verzahnung 4.3. Diese Verzahnung 4.3 greift
in die Verzahnung eines Zahnradritzels 4.2 ein. Das Zahnradritzel 4.2 steht
in Wirkverbindung mit einer das Zahnradritzel 4.2 verdrehenden
erfindungsgemäßen Verstelleinheit 5.
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In 2 ist
der Aufbau der Verstelleinheit 5 schematisch dargestellt.
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Die
Verstelleinheit 5 umfasst einen als permanenterregten Synchronmotor
ausgebildeten Motor 5.1 mit sehr geringem Massenträgheitsmoment.
Dieser wird über eine Flanschbefestigung mit einem Planetengetriebe 5.2 in
Stellrichtung verbunden. Die Verbindung zwischen der Abtriebswelle
des Motors 5.1 und der Antriebsnabe des Planetengetriebes 5.2 erfolgt über
eine Klemmverbindung. Das Planetengetriebe 5.2 ist fest
mit der Gestellwand des Druckwerkes verbunden. Das Planetengetriebe 5.2 weist
eine Abtriebswelle auf. Diese ist über eine formschlüssige Verbindung,
vorzugsweise eine Zahnwellenverbindung mit der Welle 4.4 des
Zahnradritzels 4.2 gekoppelt. Eine Zahnwellenverbindung
ist im Gegensatz zu anderen formschlüssigen Verbindungen
ohne größeren Fertigungsaufwand herstellbar und
nahezu spielfrei in Umfangsrichtung. Die Abtriebswelle des Motors 5.1,
die Achsen des Planetengetriebes 5.2 und die Welle 4.4 des
Zahnradritzels 4.2 sind jeweils koaxial zueinander angeordnet.
Diese Anordnung ermöglicht eine äußerst
Bauraum sparende Ausführung der Verstelleinheit 5.
Der große Bereich möglicher Untersetzungsverhältnisse
bei derartigen Getrieben ermöglicht die Verwendung von
Motoren 5.1 kleiner Antriebsleistung bei gleichzeitiger
Gewährleistung optimaler Drehzahlbereiche. Vorteilhaft
ist das Planetengetriebe 5.2 gekapselt ausgeführt,
so dass weder Verschmutzung nach innen eindringen, noch ggf. im
Inneren vorhandene Schmiermittel nach außen entweichen
können.
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In
dem Motor 5.1 ist eine Drehwinkelgeber 6 integriert
zur Erfassung der aktuellen Position der Abtriebswelle. Der Drehwinkelgeber 6 ist
mit einer Steuereinrichtung 8 verbunden, die den Antrieb
des Motors 5.1 regelt. Der Motor 5.1 ist mit einer
als zuschaltbare Haltebremse ausgestalteten Sperrvorrichtung 7 ausgestattet.
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Zur
Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung:
Nach
Beenden eines Druckauftrags oder nach einem Maschinenstopp sind
die Zylinder 2 und 3 abgestellt. Das heißt,
der Gummizylinder 2 steht außer Kontakt mit dem
Druckzylinder 1 und dem Plattenzylinder 3.
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Zum
Druckbeginn des neuen Auftrags wird das System an den zu verdruckenden
Bedruckstoff angepasst, wobei hier insbesondere die Dicke des Bedruckstoffes
eingeht. Die Einstellung erfolgt durch Eingabe in die Software der
Steuereinrichtung 8. Alle Stellungen der Druckschaltung
und -regulierung werden über die Steuereinrichtung 8 mit
dem als Synchronmotor ausgeführten Motor 5.1 gewährleistet.
Er ist die einzige Antriebskomponenete. Vor Beginn der Verstellung
des Gummizylinders 2 wird die steuerbare Sperrvorrichtung 7 gelöst.
Sie arbeitet nach dem Prinzip „elektrisch lösend".
Beim Anlegen einer Schaltspannung wird in sehr kurzer Zeit die Sperre aufgehoben.
Die Positionsistwerte werden über den Winkellagegeber 6 bereitgestellt
und durch die Steuereinrichtung 8 verarbeitet. Die von
der Steuereinrichtung 8 vorgegebene Bewegungskurve, die
der Motor 5.1 abfahren muss, ist in der Antriebstechnik ein
Polynom 5. Grades, welches eine Reduzierung des Rucks beim
Anfahren und Bremsen gewährleistet. Ist der Motor 5.1 bzw.
das Verstellsegment 4.1 in die vorgegebene Position gebracht,
wird die Sperrvorrichtung 7 des Motors 5.1 wieder
zugeschaltet. Sie fixiert die Stellung des Gummizylinder-Lagers 2.3 in
der bestimmten Lage. Sie hält die Verstelleinheit 5 auch
im stromlosen Zustand in der exakten Position. Das Planetengetriebe 5.2 reduziert
das erforderliche Verstelldrehmoment und erhöht die Feinfühligkeit
der Einstellung. Die dynamische Belastung kann damit sehr gering
gehalten werden. Mit der Zahnwellenverbindung zwischen der Abtriebswelle
des Planetengetriebes 5.2 und der Welle 4.4 des
Zahnradritzels 4.2 können sehr hohe Drehmomente
in beide Drehrichtungen übertragen werden. Außerdem
kann durch das geringe Massenträgheitsmoment von Motor 5.1 und
Planetengetriebe 5.2 eine sehr hohe Dynamik bei der Druckan-
und der Druckabstellung erreicht werden.
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- 1
- Druckzylinder
- 1.1
- Druckzylinder-Kanal
- 2
- Gummizylinder
- 2.1
- Gummizylinder-Kanal
- 2.2
- Gummizylinder-Achse
- 2.3
- Gummizylinder-Lager
- 3
- Plattenzylinder
- 4
- Verstellmechanismus
- 4.1
- Verstellsegment
- 4.2
- Zahnradritzel
- 4.3
- Verzahnung
- 4.4
- Welle
Zahnradritzel
- 5
- Verstelleinheit
- 5.1
- Motor
- 5.2
- Planetengetriebe
- 6
- Winkellagegeber
- 7
- Sperrvorrichtung
- 8
- Steuereinrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4013075
C1 [0003]
- - DE 19701216 A1 [0008]
- - DE 10052354 B4 [0010]