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Die Erfindung betrifft einen Antrieb nach dem Oberbegriff des 1. Anspruchs sowie ein Verfahren nach dem 8. Anspruch.
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In der
DE 102 56 294 A1 wird ein Antrieb für eine Druckmaschine beschrieben. Der Antrieb besteht aus einem Hauptantriebsmotor zum Antreiben eines gemeinsamen Antriebsstrangs und einem Hilfsmotor zum Antreiben eines Formzylinders im Bebilderungsbetrieb. Zur Unterbrechung der antriebsmässigen Verbindung des Formzylinders mit dem Antriebsstrang ist eine Kupplung vorgesehen. Diese besteht aus Getriebeelementen zur Kopplung der Motoren mit angetriebenen Elementen der Druckmaschine, derart, dass die Kupplung aus einem eine Drehmomentübertragung sichernden Element und einem die Drehwinkelstellung der zu kuppelnden Teile sichernden Element besteht.
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Die oben beschriebene Einrichtung ermöglicht es, in einer der Betriebsweisen den Formzylinder unabhängig vom gemeinsamen Antriebsstrang zu betreiben. Die Zuschaltung zum Antriebsstrang nach dem Bebildern erfolgt registergenau, wobei die Drehwinkelstellung durch ein sicherndes Element gewährleistet wird. Nachteilig hierbei ist, dass die Drehwinkellage des Formzylinders damit fixiert ist und eine Korrektur des Umfangsregisters, also eine Korrektur der Drehwinkellage des Formzylinders zum Drehwinkel der Druckmaschine, nicht möglich ist.
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Diesen Nachteil versucht der aus der
DE 10 2005 018 677 A1 bekannte Antrieb zu umgehen. Es wird eine Einrichtung vorgeschlagen, bei der der gemeinsame Räderzug ein an jedem Plattenzylinder angeordnetes, frei drehbares Antriebsrad aufweist und jedem Antriebsrad eine selbsthemmende, formschlüssige Schaltkupplung zugeordnet ist. Bei eingekuppelter Schaltkupplung ist auf jedes Antriebsrad vom Hauptantrieb und gemeinsamen Räderzug ein erster Eintrieb einspeisbar und bei ausgekuppelter Schaltkupplung auf jeden Plattenzylinder und/oder Formzylinder von einem Hilfsantrieb ein zweiter Eintrieb einspeisbar. Beim Druckplattenwechsel wird der Hauptantrieb mit Räderzug vom Plattenzylinder getrennt und anschließend der Hilfsantrieb aktiviert. Dieser führt den Druckplattenwechsel durch. Anschließend wird der Hauptantrieb mit Räderzug stillgesetzt und der aktuelle Istwinkel der Verarbeitungsmaschine ermittelt. Der aktivierte Hilfsantrieb verdreht den Plattenzylinder in die dem Istwinkel entsprechende Einkuppelposition und in dieser Einkuppelposition wird der Hauptantrieb mit Räderzug zum Plattenzylinder eingekuppelt.
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Als Kupplung wird hier eine formschlüssige Schaltkupplung verwendet. Durch derartige formschlüssige Schaltkupplungen können Drehwinkellagen von Zylindern und Walzen in Druckmaschinen sehr genau fixiert werden. Nachteilig ist jedoch, dass beim umfangsseitigen Verstellen des Plattenzylinders im Zuge der Verstellung des Umfangsregisters das nur in derjenigen Teilung erfolgen kann, die der Formschluss zulässt. Bei der in der
DE 10 2005 018 677 A1 angeführten Zahnkupplung kann das dann nur in der Genauigkeit erfolgen, welche die Zahnteilung zulässt.
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Aus der
DE 10 2009 005 065 A1 ist ein Verfahren zum Ein- oder Auskuppeln eines Zylinders, insbesondere eines Platten- oder Gummituchzylinders, an einen Zahnräderzug einer Druckmaschine bzw. zum Ein- oder Auskuppeln des Zylinders an einen Hilfsantrieb bekannt. Der Hilfsantrieb wird zunächst auf eine vorgegebene Drehzahl beschleunigt, daraufhin an den Zylinder angekuppelt und danach der Zylinder vom Hauptantrieb abgekuppelt. In besonders vorteilhafter Weise soll die Einrichtung vorrichtungsmäßig mit einer kraftschlüssig wirkenden Kupplung zwischen Zahnräderzug und Plattenzylinder ausgestattet sein. Aus dem Kontext der Beschreibung ist entnehmbar, dass es hier nicht um eine kraftschlüssig wirkende Kupplung handelt, sondern vielmehr um eine kraftschlüssig betätigbare Kupplung. Es wird erläutert, dass zum Einkuppeln des Plattenzylinders an den Hauptzahnradzug die pneumatische Druckluft abgeschaltet wird und die Druckfeder die Kupplung so weit verschiebt, bis eine phasenrichtige Einkupplung der Axialverzahnungen erfolgt ist. Durch das Vorhandensein einer Axialverzahnung ordnet sich die beschriebene Kupplung daher als formschlüssige Kupplung ein und weist damit ebenfalls die oben beschriebenen Nachteile auf.
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In der
EP 1 938 974 B1 wird eine bogenverarbeitende Verarbeitungsmaschine beschrieben, bei der ein Einzelantrieb vorgesehen ist, der im Druckbetrieb mechanisch entkoppelt und in vorgebbarer Weise den Plattenzylinder gegenüber den Bogenführungszylindern und den Gummizylinder antreibt. Der Plattenzylinder ist dabei über eine Schaltkupplung mit dem Räderzug gekoppelt bzw. entkoppelt. Die Schaltkupplung ist am Plattenzylinder angeordnet. Im Druckbetrieb, in welchem der Plattenzylinder eigenmotorisch vom Einzelantrieb angetrieben ist, ist diese geöffnet, um den Plattenzylinder vom Hauptantrieb zu entkoppeln. Diese Schaltkupplung ist als eine kraftschlüssige Kupplung ausgeführt.
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Die Lösung geht davon aus, dass während des Druckbetriebes der Plattenzylinder durch einen dem Antriebszug nachgeführten Einzelantrieb betrieben wird. Im Notbetrieb, das heißt, wenn der Einzelantrieb ausfällt, klemmt die kraftschlüssige Kupplung das lose Plattenzylinder-Antriebsrad auf der Plattenzylinder-Antriebswelle fest und bindet damit diesen in den Antriebszug ein. Das kann natürlich nur in einer beliebigen Position erfolgen, so dass von diesem Zeitpunkt an keine registerhaltigen Drucke mehr möglich sind und der Fortdruck damit beendet wird.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für eine bogenverarbeitende Druckmaschine zu finden, der eine präzise, drehwinkelgerechte Wiedereingliederung eines aus einem Antriebsstrang einer Druckmaschine ausgegliederten und in einer zweiten Betriebsweise betreibbaren Plattenzylinders möglich macht. Weiterhin besteht die Aufgabe, ein geeignetes Verfahren zu finden, um die oben genannte drehwinkelgerechte Wiedereingliederung zu ermöglichen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des 1. und ein Verfahren mit den Merkmalen des 10. Anspruchs gelöst.
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Im Folgenden soll die Erfindung beispielhaft erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen stellen dabei dar:
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1: Schematische Darstellung einer Bogendruckmaschine
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2: Vereinfachtes Antriebsschema für ein Druckwerk einer Bogendruckmaschine
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3: Weitere Ausführungsform des in 2 dargestellten Antriebs
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In 1 ist eine Bogendruckmaschine mit einem Bogenanleger 3, mehreren Druckwerken 1, einem Lackwerk 2 sowie einer Auslage 4 dargestellt. Jedes Druckwerk 1 besteht aus einem als Druckzylinder ausgebildeten Bogenführungszylinder 5, einem Gummizylinder 6 und einem Plattenzylinder 7. Dem Plattenzylinder 7 ist ein Farbwerk 8 und bei Bedarf in Drehrichtung des Plattenzylinders 7 vor dem Farbwerk 8 ein Feuchtwerk 9 zugeordnet.
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Das Lackwerk 2 besteht aus einer Dosiereinrichtung 10, einer Lackauftragswalze 11 und einem Lackformzylinder 12.
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Der Bogentransport erfolgt durch die Bogenführungszylinder 5. Der Antrieb erfolgt über den zentralen Räderzug des Hauptantriebes 13. Ebenso sind Gummizylinder 6 und Farbwerk 8 an den zentralen Räderzug des Hauptantriebes 13 gekoppelt.
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Jedem Gummizylinder 6, jedem Plattenzylinder 7 und jedem Lackformzylinder 12 kann eine Reinigungsvorrichtung zugeordnet werden. Jedes Farbwerk 8 weist eine Farbwerkswascheinrichtung auf (nicht dargestellt).
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Wie aus der 2 ersichtlich, wird das Antriebsmoment des Hauptantriebs HA auf ein Zahnrad 14 übertragen. Dieses Zahnrad 14 ist Bestandteil eines Antriebsräderzuges, der das Zahnrad 14, ein Plattenzylinder-Antriebsrad 16 und ein Farbwerk-Zahnrad 17 enthält.
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Das Plattenzylinder-Antriebsrad 16 ist frei drehbar auf einer Plattenzylinder-Antriebswelle 15 angeordnet. Zwischen dem Plattenzylinder-Antriebsrad 16 und der Plattenzylinder-Antriebswelle 15 ist eine kraftschlüssige Schaltkupplung K2 angeordnet. Als kraftschlüssige Schaltkupplung K2 wird eine schlupfarme, exakt schaltende elektromagnetisch betätigbare Kupplung angewendet, wobei hier bevorzugt eine elektromagnetisch betätigbare Polreibungskupplung vorgesehen ist.
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Die kraftschlüssige Schaltkupplung K2 ist so ausgeführt, dass bei geschlossener kraftschlüssiger Schaltkupplung K2 das Plattenzylinder-Antriebsrad 16 drehfest mit der Plattenzylinder-Antriebswelle 15 verbunden und bei gelöster kraftschlüssiger Schaltkupplung K2 das Plattenzylinder-Antriebsrad 16 auf der Plattenzylinder-Antriebswelle 15 frei drehbar ist.
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Der Plattenzylinder-Antriebswelle 15 ist weiterhin ein als Direktantriebsmotor M1 ausgeführter positionssteuerbarer Einzelantrieb zugeordnet. Unter einem Direktantriebsmotor M1 wird ein mit der Plattenzylinder-Antriebswelle 15 direkt und ohne ein zwischengeschaltetes Übersetzungsgetriebe verbundener Einzelantriebsmotor verstanden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein als Servomotor ausgeführter Direktantriebsmotor M1 verwendet.
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Der Direktantriebsmotor M1 ist mit einer in den Figuren nicht dargestellten Maschinensteuerung verbunden. Das Farbwerk-Zahnrad 17 ist einer Farbwerk-Antriebswelle 18 zugeordnet.
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Zur Wirkungsweise des in der Fig. 2 dargestellten erfindungsgemäßen Antriebs:
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In einer ersten Betriebsart, dem Druckbetrieb, wird durch den Hauptantrieb HA das Antriebsmoment der Druckmaschine in den Antriebsräderzug Zahnrad 14/Plattenzylinder-Antriebsrad 16/Farbwerk-Zahnrad 17 eingetrieben. Damit werden der Plattenzylinder 7, das Farbwerk 8 und ggf. das in 1 nicht dargestellte Feuchtwerk 9 synchron nach dem Drehwinkel der Bogenführungszylinder 5 bewegt. Dabei ist die Schaltkupplung K2 geschlossen, so dass das Drehmoment auf den Plattenzylinder 7 übertragbar ist. Der Direktantriebsmotor M1 wird nicht bestromt.
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In einer zweiten Betriebsart wird nach Abarbeitung des aktuellen Druckauftrags oder bei anderen vorgesehenen oder nicht vorgesehenen Druckunterbrechungen von der Maschinensteuerung ein Stellsignal an die kraftschlüssige Schaltkupplung K2 übermittelt. Die kraftschlüssige Schaltkupplung K2 öffnet. Damit kann der Plattenzylinder 7 über den Direktantriebsmotor M1 unabhängig vom Antriebsräderzug bewegt werden. Es ist möglich, jetzt Rüstaufgaben, z. B. einen Druckplatten-Wechsel, durchzuführen.
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Nach Abschluss der Rüstarbeiten wird der Plattenzylinder 7 wieder in den Antriebsräderzug eingegliedert. Dabei werden dem Direktantriebsmotor M1 über die Steuerung der Druckmaschine die Sollwerte der Drehwinkellage für das Umfangsregister übermittelt. Erfindungsgemäß wird nun auf deren Grundlage der Plattenzylinder 7 in die registergerechte Position gedreht. Anschließend wird die kraftschlüssige Schaltkupplung K2 geschlossen und das Druckwerk 1 ist für die Fortführung des Druckes bzw. für die Abarbeitung eines neuen Druckauftrags bereit.
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In einer dritten Betriebsart ist vorgesehen, während des Druckbetriebs bei geöffneter kraftschlüssigen Schaltkupplung K2 den Direktantriebsmotor M1 synchron dem Drehwinkel des Hauptantriebs HA nachzuführen. Dann sind dynamische Registerkorrekturen nach Vorgaben von Registersensoren möglich und eine dynamische Drucklängenkorrektur ist weiterhin ausführbar.
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In der 3 ist eine weitere Ausgestaltung des in der 2 dargestellten Antriebs dargestellt. Wie aus dieser Figur ersichtlich, wird das Antriebsmoment des Hauptantriebs HA von einem Zahnrad 13 auf ein Zahnrad 14 übertragen. Beide Zahnräder 13, 14 sind auf einer Zwischenwelle 19 angeordnet, wobei das Zahnrad 13 der Zwischenwelle 19 drehfest zugeordnet ist und das Zahnrad 14 auf dieser frei drehbar gelagert ist. Dem Zahnrad 14 ist eine Schaltkupplung K1 zugeordnet. Damit ist es möglich, den Antriebsräderzug an dieser Stelle zu unterbrechen.
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Das Zahnrad 14 kämmt mit einem Plattenzylinder-Antriebsrad 16, das frei drehbar auf einer dem Plattenzylinder 7 zugeordneten Plattenzylinder-Antriebswelle 15 angeordnet ist. Zwischen dem Plattenzylinder-Antriebsrad 16 und der Plattenzylinder-Antriebswelle 15 ist eine bereits oben beschriebene kraftschlüssige Schaltkupplung K2 angeordnet.
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Der Plattenzylinder-Antriebswelle 15 ist ein als Direktantriebsmotor M1 ausgeführter Einzelantrieb zugeordnet.
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In der dargestellten Ausführungsform ist das Farbwerk-Zahnrad 17 über eine Schaltkupplung K3 auf der Farbwerk-Antriebswelle 18 frei drehbar gelagert. Der Farbwerk-Antriebswelle 18 ist ein Einzelantrieb in Form eines Farbwerksantriebsmotor M2 zugeordnet. Dieser ist zweckmäßigerweise ebenfalls als Direktantriebsmotor ausgeführt.
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Der Farbwerk-Antriebswelle 18 ist weiterhin eine Schaltkupplung K4 zugeordnet.
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Zur Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Antriebs:
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Im Druckbetrieb wird über den Hauptantrieb HA das Antriebsmoment der Druckmaschine in den Antriebsräderzug Zahnrad 13/Zahnrad 14/Plattenzylinder-Antriebsrad 16/Farbwerk-Zahnrad 17 eingetrieben. Damit werden der Plattenzylinder 7, das Farbwerk 8 und das in 1 nicht dargestellte Feuchtwerk 9 synchron nach dem Drehwinkel der Bogenführungszylinder 5 bewegt. Dabei sind Schaltkupplungen K1, K2, K3 und K4 geschlossen, so dass das Drehmoment auf die betreffenden Zylinder und Walzen übertragbar ist. Der Direktantriebsmotor M1 wird nicht bestromt.
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Nach Abarbeitung des aktuellen Druckauftrags oder bei anderen vorgesehenen oder nicht vorgesehenen Druckunterbrechungen wird von der Maschinensteuerung ein Stellsignal an die kraftschlüssige Schaltkupplung K2 übermittelt. Die kraftschlüssige Schaltkupplung K2 öffnet. Damit kann der Plattenzylinder 7 über den Direktantriebsmotor M1 unabhängig vom Antriebsräderzug bewegt werden. Es ist möglich, jetzt Rüstaufgaben, z. B. einen Druckplatten-Wechsel, durchzuführen. Das Farbwerk 8 kann hierbei über den Hauptantrieb HA weiter bewegt werden, um das Eintrocknen der Farbe zu verhindern. Das kann aber auch ausgeschlossen werden, indem die Schaltkupplung K4 geöffnet wird.
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Es ist aber auch möglich, die Schaltkupplung K1 zu öffnen. In dieser Konstellation kann das betreffende Druckwerk 1 vom Druck ausgeschlossen werden, wobei die anderen Druckwerke der Druckmaschine weiter drucken. Der Plattenzylinder 7 steht wie oben beschrieben für Rüstaufgaben zur Verfügung. Die Schaltkupplung K3 kann geöffnet werden, so dass der Farbwerksantriebsmotor M2 zum Antrieb des Farbwerks 8 für Rüstaufgaben, wie zum Beispiel Farbwerksreinigen oder Farbeinlaufen, zur Verfügung steht.
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In einer weiteren Ausführung kann bei geöffneter Schaltkupplung K1 und bei geschlossener kraftschlüssiger Schaltkupplung K2 über den Farbwerksantriebsmotor M2 der Plattenzylinder 7 für Rüstaufgaben verwendet werden. Dabei wird die Schaltkupplung K3 geschlossen und die Schaltkupplung K4 geöffnet, so dass der Farbwerksantriebsmotor M2 den Plattenzylinder 7 antreiben kann. Der Direktantriebsmotor M1 wird nicht bestromt.
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Nach Abschluss der Rüstarbeiten werden die Schaltkupplung K1 sowie die Schaltkupplung K3 geöffnet und die Schaltkupplung K4 geschlossen. Der Plattenzylinder 7 wird nunmehr wieder auf die oben beschrieben Weise in den Antriebsräderzug eingegliedert. Dabei werden dem Direktantriebsmotor M1 über die Steuerung der Druckmaschine die Sollwerte der Drehwinkellage für das Umfangsregister übermittelt. Erfindungsgemäß wird nun auf deren Grundlage der Plattenzylinder 7 in die registergerechte Position gedreht. Anschließend wird die Kupplung geschlossen und das Druckwerk 1 ist bereit für die Fortführung des Druckes bzw. für die Abarbeitung eines neuen Druckauftrags.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Druckwerk
- 2
- Lackwerk
- 3
- Bogenanleger
- 4
- Auslage
- 5
- Bogenführungszylinder
- 6
- Gummizylinder
- 7
- Plattenzylinder
- 8
- Farbwerk
- 9
- Feuchtwerk
- 10
- Dosiereinrichtung
- 11
- Lackauftragswalze
- 12
- Lackformzylinder
- 13
- Zahnrad
- 14
- Zahnrad
- 15
- Plattenzylinder-Antriebswelle
- 16
- Plattenzylinder-Antriebsrad
- 17
- Farbwerk-Zahnrad
- 18
- Farbwerk-Antriebswelle
- 19
- Zwischenwelle
- HA
- Hauptantrieb
- K1
- Schaltkupplung
- K2
- kraftschlüssige Schaltkupplung
- K3
- Schaltkupplung
- K4
- Schaltkupplung
- M1
- Direktantriebsmotor
- M2
- Farbwerksantriebsmotor
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10256294 A1 [0002]
- DE 102005018677 A1 [0004, 0005]
- DE 102009005065 A1 [0006]
- EP 1938974 B1 [0007]
