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Die Erfindung betrifft eine Verarbeitungsmaschine für Bogenmaterial mit einer Antriebsvorrichtung nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs. Die Bogenverarbeitungsmaschine ist vorzugsweise als Druckmaschine oder Lackiermaschine ausgebildet.
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Eine Verarbeitungsmaschine mit einer Antriebsvorrichtung dieser Art ist aus
DE 10 2006 057 519 A1 bekannt, welche einen über eine getriebetechnische Kopplung ein Antriebsmoment auf einen Zahnräderzug einspeisenden Hauptantrieb und wenigstens einen, vom Hauptantrieb und Zahnräderzug mechanisch entkoppelten, an einem Formzylinder (bzw. Plattenzylinder) eines Druck- oder Lackwerks angeordneten Einzelantrieb umfasst. Dabei ist der Formzylinder zumindest im Fortdruckbetrieb mittels des Einzelantriebs in vorgebbarer Weise gegenüber den von Hauptantrieb und Zahnräderzug antreibbaren Zylindern antreibbar. Der Hauptantrieb ist mittels eines Leitungssystems und einem Vorlauf und einem Rücklauf mit einer zentralen Rückkühleinheit gekoppelt, wobei Hauptantrieb, Leitungssystem, Vor-/Rücklauf und Rückkühleinheit ein von einem gemeinsam zirkulierenden Kühlmittel durchströmtes Kreislaufsystem bilden. Mittels eines weiteren Leitungssystems mit Vorlauf und Rücklauf ist der Einzelantrieb am Formzylinder mit der zentralen Rückkühleinheit gekoppelt, wobei Einzelantrieb, Leitungssystem, Vor-/Rücklauf und zentrale Rückkühleinheit ein von einem gemeinsam zirkulierenden Kühlmittel durchströmtes Kreislaufsystem bilden. In einer weiteren Ausbildung kann zwischen dem Einzelantrieb und der Rückkühleinheit ein Wärmetauscher angeordnet sein, wobei jeweils der Einzelantrieb mit einem eigenen Leitungssystem und die zentrale Rückkühleinheit mit einem eigenen Leitungssystem mit dem Wärmetauscher in Wirkverbindung ist.
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EP 1 256 445 A1 offenbart eine Antriebsvorrichtung für eine Druckmaschine, die eine Leistung in einen Räderzug einspeisenden Motor (Hauptantrieb) sowie eine mit einem Antriebsrad des Räderzuges gekoppelte Bremse aufweist. Dabei ist die Bremse vorzugsweise als hydraulische Pumpe ausgebildet, durch welche ein Fluid förderbar ist. Bevorzugt wird das Fluid über ein Leitungssystem mittels Pumpe von einem Aufnahmebehälter über eine einstellbare Drossel gefördert. In dem Leitungssystem können zusätzlich auch Einrichtungen zur Kühlung des vom Aufnahmebehälter über die Pumpe geförderten Fluids geschaltet sein.
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Weiterhin ist aus
DE 41 38 479 A1 ein steuerbarer Direktantrieb (Einzelantrieb) für einen mit einem Zylinder verbundenen Elektromotor bekannt. Derartige Elektromotoren sind insbesondere vor Überhitzung zu schützen und sind deshalb mit einer Kühlvorrichtung mit Kühlkreislauf, beispielsweise gemäß
DE 44 11 055 A1 , ausgestattet, wobei in dem Kühlkreislauf ein flüssiges Kühlmittel zirkuliert. Eine weitere Temperiereinrichtung ist aus
DE 10 2004 024 971 A1 bekannt, welche vorzugsweise für einen direkt angetriebenen, d. h. mittels Einzelmotor, antreibbaren Zylinder geeignet ist, und welche zusätzlich mit zumindest einer weiteren zu temperierbaren Einrichtung gekoppelt ist. Als eine derartige Einrichtung ist ein Plattenzylinder, ein Formzylinder ein Farbwerk und/oder ein Dosiersystem angegeben. Der direkt antreibbare Zylinder und zumindest eine der weiteren Einrichtungen werden von einem zirkulierenden Temperiermittel durchströmt.
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Eine Druckmaschine mit Temperiervorrichtung, welche der Temperierung, insbesondere der Kühlung, von Feuchtmittel und/oder Druckzylindern dient, ist aus
DE 10 2005 015 954 A1 bekannt. Dazu ist wenigstens ein zwischen der Temperiervorrichtung und der Druckmaschine verlaufender Temperiermittelkreislauf angeordnet. Zusätzlich ist ein Freikühler-Temperiergerät vorgesehen, welches einen von einem Temperiermittel durchströmten und mit dem Temperiermittelkreislauf in Wärmeaustausch stehenden Wärmetauscher aufweist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Verarbeitungsmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die insbesondere die Wärme entwickelnden Maschinenkomponenten vor einer möglichen Überhitzung schützt.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Ausbildungsmerkmale von Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Ein erster Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Abwärme sämtlicher Wärme entwickelnden Einrichtungen einer Verarbeitungsmaschine für Bogenmaterial, wie Hauptantriebe, Einzelantriebe, Bremseinrichtungen, aber auch Trocknereinrichtungen, Farb-/Feuchtwerkstemperierungen, Zylindertemperierungen und/oder Walzentemperierungen und Temperierungen der Bogenleiteinrichtungen sowie deren Peripheriegeräte, wie Gebläseschränke, mittels Wärmerückgewinnung besser genutzt werden. Hierzu ist u. a. eine zentrale Rückkühleinheit vorgesehen. Bei Bedarf kann die zentrale Rückkühleinheit eine Heizquelle, beispielsweise eine Heizpatrone, aufweisen, die mit dem zirkulierenden Kühlmittel in Wirkverbindung sein kann. Vor bzw. während des Starts der Verarbeitungsmaschine kann das Kühlmittel temporär mittels Heizquelle auf eine festgelegte Betriebstemperatur temperiert werden, so dass die ansonsten Wärme entwickelnden Maschinenkomponenten vorgewärmt werden können. Damit lassen sich Reibung und Verschleiß an den Maschinenkomponenten reduzieren.
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Ein zweiter Vorteil besteht darin, dass unter Berücksichtigung der einzelnen Funktionen der Wärme entwickelnden Vorrichtungen diese zu Funktionsgruppen zusammengefasst sind und für jede Funktionsgruppe je ein mit der zentralen Rückkühleinheit in Wirkverbindung stehender eigener, d. h. separater Wärmetauscher vorgesehen ist. Nachstehend sind lediglich beispielhaft einige Ausbildungen aufgeführt. Mit Hinblick auf die Funktionsgruppe „Einzelantrieb” sind sämtliche Einzelantriebe an Platten-/Formzylindern leitungsseitig mit einem einzelnen, eigenen Wärmetauscher gekoppelt bzw. mit Hinblick auf die Funktionsgruppe „Bremseinrichtungen” sind sämtliche Bremseinrichtungen des Antriebs leitungsseitig mit einem einzelnen, eigenen Wärmetauscher gekoppelt und/oder mit Hinblick auf die Funktionsgruppe „Trocknereinrichtungen” sind sämtliche Trocknereinrichtungen leitungsseitig mit einem einzelnen, eigenen Wärmetauscher gekoppelt etc.
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Ein dritter Vorteil ist dadurch gegeben, dass bevorzugt mittels der zentralen Rückkühleinheit die Abwärme zentral aus dem Gebäude, insbesondere dem Drucksaal, abgeführt wird. Die klimatischen Bedingungen bleiben konstant und unterliegen nicht ständig wechselnden Bedingungen. Eine Nachführung von Frischluft, einschließlich deren Temperierung und/oder Befeuchtung, in den Drucksaal ist nicht notwendig. Die Luftbewegung im Drucksaal und die Verschmutzung des Drucksaales bzw. des Bogenmaterials werden reduziert. Alternativ kann die Abwärme auch weiter genutzt werden. So kann in einer weiteren Ausbildung die zentrale Rückkühleinheit mit einer sonstigen Einrichtung zur Wärmerückgewinnung, beispielsweise zur Erwärmung von Warmluft für Trockner oder einer Anlage für die Gebäude-/Raumheizung, gekoppelt sein.
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Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Dabei zeigen schematisch:
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1 eine Verarbeitungsmaschine mit Druck-/Lackwerken in der Ausbildung nach dem Stand der Technik,
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2 eine Verarbeitungsmaschine mit Druck-/Lackwerken in erster Ausbildung,
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3 eine Verarbeitungsmaschine mit Druck-/Lackwerken in zweiter Ausbildung.
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Eine Verarbeitungsmaschine für bogenförmige Bedruckstoffe (Bogenmaterial) weist gemäß 1 bis 3 einen Anleger 1, eine Anlage mit Fördertisch 2 sowie mehrere Druckwerke 3 bis 7, auf. Im vorliegenden Beispiel sind die Druckwerke 3 bis 6 als Offsetdruckwerke und das Druckwerk 7 ist als Lackwerk bzw. Flexodruckwerk ausgebildet. Den Druckwerken 3 bis 7 ist in Förderrichtung des Bogenmaterials ein Ausleger 8 nachgeordnet.
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Ein an sich bekanntes Offsetdruckwerk 3 bis 6 weist jeweils einen Gummituchzylinder 12 sowie einen Platten-/Formzylinder 11 mit zumindest je einem zugeordneten Farbwerk auf. Bei Bedarf ist dem Platten-/Formzylinder 11 ein Feuchtwerk zugeordnet. Die Farbwerke und Feuchtwerke können mit jeweils einer Farbwerkstemperiereinrichtung bzw. einer Feuchtmittelkühleinrichtung in Wirkverbindung sein. Für den Bogentransport sind dem Gummituchzylinder 12 im jeweiligen Offsetdruckwerk 3 bis 6 bzw. dem Platten-/Formzylinder 11 im Lackwerk 7 Bogenmaterial führende Zylinder 9, speziell Druckzylinder 9 mit Greifern, zugeordnet. Zwischen den Offsetdruckwerken 3 bis 6 bzw. dem Lackwerk 7 sind ebenso Bogenmaterial führende Zylinder 10, speziell Transferzylinder 10 mit Greifern, angeordnet. Dem Lackwerk 7 folgt in Förderrichtung des Bogenmaterials der an sich bekannte Ausleger 8. Bei Bedarf kann die Verarbeitungsmaschine eine Wendevorrichtung nach dem Prinzip der Hinterkantenwendung umfassen, welche als Eintrommel- oder Drei-Trommel-Wendung ausgebildet sein kann.
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Gemäß
1 bis
3 weist jedes Offsetdruckwerk
3 bis
6 sowie das Lackwerk
7 je einen Platten-/Formzylinder
11 auf, der mit je einem als Elektromotor ausgebildeten Einzelantrieb
25, auch Direktantrieb
25 genannt, gekoppelt ist. Derartige Direktantriebe
25 sind unmittelbar, d. h. ohne zwischengeschaltetes Zahnradgetriebe, am jeweiligen Platten-/Formzylinder
11 angeordnet und beispielsweise aus
DE 4138 479 A1 bekannt. Dabei ist jeder Einzelantrieb
25 am jeweiligen Platten-/Formzylinder
11 von anderen Zylindern antriebsseitig mechanisch entkoppelt und in vorgebbarer Weise gegenüber diesen Zylindern zumindest im Druckbetrieb steuerbar. Hierzu ist jeder Einzelantrieb
25 schaltungs- und datentechnisch (Strich-Punkt-Linien) mit einer Maschinensteuerung
15 gekoppelt.
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Die Verarbeitungsmaschine ist nicht auf diese Ausbildung mit einheitlich separat angetriebenen Platten-/Formzylindern 11 in den Druckwerken 3 bis 7 beschränkt. Vielmehr ist ebenso eine Verarbeitungsmaschine mit der Kombination von mehreren mittels eines Hauptantriebs 13 und einem Zahnräderzug, d. h. einem geschlossenen Räderzug, angetriebenen Platten-/Formzylindern 11 ausgewählter Druckwerke sowie wenigstens einem mit einem Einzelantrieb 25 gekoppelten Platten-/Formzylinder 11 eines ausgewählten Druckwerks realisierbar.
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Ausgehend von einer Verarbeitungsmaschine mit einem über wenigstens eine getriebetechnische Kopplung 26 ein Antriebsmoment auf einen Zahnräderzug einspeisenden Hauptantrieb 13, wobei der Zahnräderzug zumindest die am Bogentransport beteiligten Zylinder 9, 10 und die Gummituchzylinder 12 umfasst sowie ggf. bei Bedarf getriebetechnisch mit einer Bremseinrichtung 14 gekoppelt ist, ist die Antriebseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass jeder unmittelbar am Platten-/Formzylinder 11 angeordnete Einzelantrieb 25 mittels eines ersten Leitungssystems 21 leitungsseitig mit einem einzigen Wärmetauscher 24 und einer zentralen Rückkühleinheit 20 gekoppelt ist. Das erste Leitungssystem 21 kann einen Vorlaufstrang und einen Rücklaufstrang einschließen. Somit bilden die Funktionsgruppe „Einzelantrieb” mit den jeweiligen Einzelantrieben 25, dem ersten Leitungssystem 21 und dem Wärmetauscher 24 ein von einem gemeinsam zirkulierenden Kühlmittel durchströmtes Kreislaufsystem. Hierbei ist der Einzelantrieb 25 schaltungs- und datentechnisch mit der Maschinensteuerung 15 gekoppelt (Strich-Punkt-Linien).
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Der Hauptantrieb 13 umfasst zumindest einen Elektromotor als Antriebsmotor und kann an wenigstens einer Eintriebsstelle ein Moment in den Zahnräderzug einspeisen. Alternativ kann der Hauptantrieb 13 mehrere Elektromotoren aufweisen, welche an mehreren Eintriebsstellen ein Moment in den geschlossenen Zahnräderzug einspeisen. Beispielhaft ist das gemäß 1 bis 3 an den Druckwerken 3 und 5 gezeigt, wobei hier zwei, den Hauptantrieb 13 bildende Elektromotoren vorgesehen sind.
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Die Verarbeitungsmaschine umfasst wenigstens eine sonstige Einrichtung 27, welche mittels eines zweiten Leitungssystems 22 mit einem eigenen Wärmetauscher 24 gekoppelt ist. Die sonstige Einrichtung 27, das zweite Leitungssystem 22 und der Wärmetauscher 24 bilden ein von einem gemeinsam zirkulierenden, Wärme tauschenden Medium durchströmtes Kreislaufsystem. Der separate Wärmetauscher 24 ist weiterhin leitungsseitig mit einer zentralen Rückkühleinheit 20 gekoppelt, wobei der Wärmetauscher 24 und die zentrale Rückkühleinheit 20 von einem separaten, Wärme tauschenden Medium durchströmt sind.
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Die genannte sonstige Einrichtung 27 kann wenigstens ein temperierbarer Zylinder 11, 12, 9 sein. Beispielsweise kann jeweils ein Platten-/Formzylinder 11, der eine zu temperierenden Druckform trägt, temperiert werden. Beispielsweise kann jeweils ein Gummituchzylinder 12, der ein zu temperierendes Gummituch trägt, temperiert werden. Beispielsweise kann jeweils ein das Bogenmaterial führender Druckzylinder 9 temperiert werden.
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Alternativ oder in Kombination kann die Einrichtung 27 wenigstens eine Feuchtmittelkühleinrichtung sein. Alternativ oder in Kombination kann die Einrichtung 27 wenigstens eine Farbwerkstemperiereinrichtung sein. Alternativ oder in Kombination kann die Einrichtung 27 wenigstens eine Trocknereinrichtung sein. Alternativ oder in Kombination kann die Einrichtung 27 wenigstens ein Gebläseschrank sein.
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In einer weiteren Ausbildung kann ausgehend von einer Verarbeitungsmaschine mit einem über eine getriebetechnische Kopplung
26 ein Antriebsmoment auf einen Räderzug einspeisenden Hauptantrieb
13, wobei der Zahnräderzug zumindest die am Bedruckstofftransport beteiligten Zylinder
9,
10 und die Gummituchzylinder
12 umfasst, eine Bremseinrichtung
14 vorgesehen sein. Eine derartige Bremseinrichtung
14 kann als Hydrobremse ausgebildet sein, wie aus
EP 1 256 445 A1 bekannt. Die Bremseinrichtung
14 kann in der Nähe des in Förderrichtung letzten Druck- oder Lackwerks
6 oder
7 und/oder in der Nähe des ersten Druckwerks
3 mit dem Zahnräderzug über eine getriebetechnische Kopplung
26 in Wirkverbindung sein. Die jeweilige Bremseinrichtung
14 ist leitungsseitig mittels eines dritten Leitungssystems
23 mit einem eigenen, d. h. separaten, Wärmetauscher
24 gekoppelt. Die wenigstens eine Bremseinrichtung
14, das dritte Leitungssystem
23 und der separate Wärmetauscher
24 sind ein von einem gemeinsam zirkulierenden, Wärme tauschenden Medium durchströmtes Kreislaufsystem. Der separate Wärmetauscher
24 ist weiterhin mit der zentralen Rückkühleinheit
20 leitungsseitig gekoppelt. Eine derartige Bremseinrichtung
14 ist beispielsweise am in Förderrichtung des Bogenmaterials letzten Druckwerk
7, hier speziell als Lackwerk
7 ausgebildet, mittels einer getriebetechnischen Kopplung
26 angeordnet.
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Dabei kann neben der Funktionsgruppe „Einzelantrieb 25” mit einem einzelnen Wärmetauscher 24 und ggf. „Bremseinrichtung 14” mit einem separatem Wärmetauscher 24 für jede weitere Funktionsgruppe: „temperierbare Zylinder 11, 12, 9”, „Feuchtmittelkühleinrichtung”, „Farbwerkstemperiereinrichtung”, „Trocknereinrichtung” und/oder „Gebläseschrank” je ein eigener, d. h. separater Wärmetauscher 24 vorgesehen sein. In vorteilhafter Weise kann somit jeder Funktionsgruppe ein separater Wärmetauscher 24 in Wirkverbindung zugeordnet sein. Die Wärmetauscher 24 können modular aufgebaut bzw. angeordnet sein (2, 3: Wärmetauscher 24a bis 24c bzw. je nach Anzahl 24n).
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Die separaten Wärmetauscher 24 können als Doppelrohr-Wärmetauscher oder als Rohrbündel-Wärmetauscher oder als Platten-Wärmetauscher ausgebildet sein. Bei der Ausbildung als Plattenwärmetauscher kann jeder Wärmetauscher 24 in mit der zentralen Rückkühleinheit 20 gekoppelter Wirkverbindung je einen einzelnen (3) oder einen gemeinsamen Wärmetauscher 24 (2) aufweisen.
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Die zentrale Rückkühleinheit 20 umfasst zumindest einen externen Rückkühler 17 sowie damit verbunden einen Vorlauf 18 und einen Rücklauf 19 für die Umwälzung eines Kühlmittels. Der Rücklauf 19 führt das Wärme tragende Kühlmittel bzw. Medium. In einer weiteren Ausbildung umfasst die Rückkühleinheit 20 ein Pumpenaggregat 16. Alternativ kann die Funktion des Pumpenaggregates 16 auch eine andere, vorzugsweise bereits vorhandene Pumpeneinrichtung, übernehmen, so dass das Pumpenaggregat 16 innerhalb der Rückkühleinheit 20 entfallen kann. Über das aus Vorlauf 18 und Rücklauf 19 gebildete Leitungssystem ist jeder separate Wärmetauscher 24 mit der Rückkühleinheit 20 gekoppelt.
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Die Rückkühleinheit 20 ist beispielsweise mittels Wasser oder eines Wasser-Glykol-Fluids betreibbar. Der externe Rückkühler 17 kann als ein Freikühler ausgebildet sein oder mit einem Fluid betreibbar sein.
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Die zentrale Rückkühleinheit 20 kann mit einem weiteren, separaten Zusatz-Wärmetauscher 28 leitungsseitig in Wirkverbindung sein, welcher zur Abwärme-Energienutzung, beispielsweise zur Gebäudeheizung 29 oder zumindest zur Unterstützung einer Gebäudeheizung 29, nutzbar ist. Hierbei kann der Zusatz-Wärmetauscher 28 mit dem die Wärme abführenden Rücklauf 19 der Rückkühleinheit 20 leitungsseitig gekoppelt sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anleger
- 2
- Anlage mit Fördertisch
- 3
- erstes Druckwerk
- 4
- zweites Druckwerk
- 5
- drittes Druckwerk
- 6
- viertes Druckwerk
- 7
- Lackwerk
- 8
- Ausleger
- 9
- Druckzylinder
- 10
- Transferzylinder
- 11
- Platten-/Formzylinder
- 12
- Gummituchzylinder
- 13
- Hauptantrieb
- 14
- Bremseinrichtung
- 15
- Maschinensteuerung
- 16
- Pumpenaggregat
- 17
- Externer Rückkühler
- 18
- Vorlauf
- 19
- Rücklauf
- 20
- zentrale Rückkühleinheit
- 21
- erstes Leitungssystem
- 22
- zweites Leitungssystem
- 23
- drittes Leitungssystem
- 24
- Wärmetauscher
- 25
- Einzelantrieb
- 26
- getriebetechnische Kopplung
- 27
- Einrichtung
- 28
- Zusatz-Wärmetauscher
- 29
- Gebäudeheizung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006057519 A1 [0002]
- EP 1256445 A1 [0003, 0024]
- DE 4138479 A1 [0004, 0017]
- DE 4411055 A1 [0004]
- DE 102004024971 A1 [0004]
- DE 102005015954 A1 [0005]
