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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Offset-Druckmaschine, die einen Formzylinder, ein Farbwerk mit Farbwerkswalzen und Zahnrädern zum Antreiben der Farbwerkswalzen und ein Feuchtwerk mit Feuchtwerkswalzen und Zahnrädern zum Antreiben der Feuchtwerkswalzen umfasst.
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In der
DE 195 04 426 A1 ist eine Druckmaschine beschrieben, bei welcher alle Walzen des Farbwerks stillgesetzt werden können, während die Druckwerkszylinder weiterhin angetrieben werden. Außerdem lässt sich bei dieser Druckmaschine der Reiberwalzenumkehrpunkt gegenüber dem Druckplattenanfang verstellen. Dazu wird über einen Stellmotor ein Lagerzapfen verdreht, auf welchem ein Planetenrad drehbar gelagert ist, das zwei Zahnkränze aufweist. Der eine Zahnkranz greift in eine Innenverzahnung eines ersten Zahnrades ein und der andere Zahnkranz greift in eine Innenverzahnung eines zweiten Zahnrads ein.
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In der
DE 10 2009 001 509 A1 ist eine Druckmaschine beschrieben, die ein Druckwerk mit einem Hauptantrieb und einem Einzelantrieb aufweist. Der Hauptantrieb ist mit einem Formzylinder verbunden, welcher mit einem Überlagerungsgetriebe verbunden ist, das mit dem Einzelantrieb gekoppelt ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere Offset-Druckmaschine zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Offset-Druckmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Offset-Druckmaschine umfasst einen Formzylinder, ein Farbwerk mit Farbwerkswalzen und Zahnrädern zum Antreiben der Farbwerkswalzen, ein Feuchtwerk mit Feuchtwerkswalzen und Zahnrädern zum Antreiben der Feuchtwerkswalzen, ein Planetenradgetriebe mit Komponenten in Form eines Hohlrads, eines Sonnenrads und eines Planetenradträgers, umfasst weiterhin eine Zahnrad-Einheit mit einem einzigen Zahnrad oder zwei miteinander koaxialen Zahnrädern, welche Zahnrad-Einheit mit einer der Komponenten des Planetenradgetriebes koaxial angeordnet und drehfest verbunden ist, wobei das Farbwerk über das Planetenradgetriebe mit dem Formzylinder verbunden ist und wobei eines der Zahnräder des Farbwerks und eines der Zahnräder des Feuchtwerks in die Zahnrad-Einheit eingreifen.
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Eine Weiterbildung beinhaltet, dass dasjenige der Zahnräder des Feuchtwerks, welches Zahnrad in die Zahnrad-Einheit eingreift, auf einer Vorgelegewelle drehfest sitzt und ein anderes der Zahnräder des Feuchtwerks auf der Vorgelegewelle drehbar sitzt.
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Eine Weiterbildung beinhaltet, dass das andere der Zahnräder des Feuchtwerks, welches Zahnrad auf der Vorgelegewelle drehbar sitzt, durch eine Schaltkupplung mit der Vorgelegewelle drehfest verbindbar ist.
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Eine Weiterbildung beinhaltet, dass das andere der Zahnräder des Feuchtwerks, welches Zahnrad auf der Vorgelegewelle drehbar sitzt, in ein weiteres Zahnrad der Zahnräder des Feuchtwerks eingreift.
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Eine Weiterbildung beinhaltet, dass das weitere Zahnrad auf einer mit einer der Komponenten des Planetenradgetriebes drehfest verbundenen Welle drehbar sitzt und durch eine weitere Schaltkupplung mit dieser Welle drehfest verbindbar ist.
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Eine Weiterbildung beinhaltet, dass die Komponente des Planetenradgetriebes, mit welcher Komponente die Welle drehfest verbunden ist, das Hohlrad ist, und dass die Welle eine Hohlradwelle ist.
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Eine Weiterbildung beinhaltet, dass ein Motor mit einer der Komponenten des Planetenradgetriebes verbunden ist.
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Eine Weiterbildung beinhaltet, dass eine Feststellbremse zum Halten der Komponente, mit welcher der Motor verbunden ist, und des Motors im rotativen Stillstand vorhanden ist.
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Eine Weiterbildung beinhaltet, dass die Komponente, mit welcher der Motor verbunden ist, von der Komponente, mit welcher die Zahnrad-Einheit koaxial angeordnet und drehfest verbunden ist, verschieden ist.
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Eine Weiterbildung beinhaltet, dass die Komponente, mit welcher der Motor verbunden ist, das Sonnenrad ist.
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Eine Weiterbildung beinhaltet, dass ein Schwungrad im Kraftfluss zwischen dem Motor und den Farbwerkswalzen angeordnet ist.
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Eine Weiterbildung beinhaltet, dass die Komponente, mit welcher die Zahnrad-Einheit koaxial angeordnet und drehfest verbunden ist, der Planetenradträger ist.
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Eine Weiterbildung beinhaltet, dass die Komponente, mit welcher die Zahnrad-Einheit koaxial angeordnet und drehfest verbunden ist, eine Hohlwelle aufweist, durch welche sich eine Welle erstreckt.
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Eine Weiterbildung beinhaltet, dass die Welle, welche sich durch die Hohlwelle erstreckt, eine Sonnenradwelle ist und mit dem Sonnenrad drehfest verbunden ist.
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Eine Weiterbildung beinhaltet, dass eine Feststellbremse zum im laufenden Druckbetrieb erfolgenden Halten des Farbwerks im rotativen Stillstand vorhanden ist.
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Eine Weiterbildung beinhaltet, dass die Feststellbremse zum im laufenden Druckbetrieb erfolgenden Halten des Farbwerks im rotativen Stillstand auf jene der Komponenten des Planetenradgetriebes wirkt, mit welcher Komponente die Zahnrad-Einheit koaxial angeordnet und drehfest verbunden ist.
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Eine Weiterbildung beinhaltet, dass in einem ersten Modus eine der Komponenten des Planetenradgetriebes über eine Schaltkupplung mit einem der Zahnräder des Feuchtwerks verbunden ist und in einem zweiten Modus eine andere der Komponenten des Planetenradgetriebes über eine weitere Schaltkupplung mit demselben Zahnrad des Feuchtwerks verbunden ist. Bei den beiden Schaltkupplungen handelt es sich um die bei der Beschreibung von vorstehenden Weiterbildungen bereits erwähnten Schaltkupplungen. Vorzugsweise ist das Hohlrad die im ersten Modus verbundene Komponente und ist der Planetenradträger die im zweiten Modus verbundene Komponente. Die beiden Komponenten sind wechselweise mit dem Zahnrad verbunden. Das Zahnrad, mit dem die beiden Komponenten über die Schaltkupplungen verbindbar sind, befindet sich im Eingriff mit einem anderen Zahnrad des Feuchtwerks, welches mit einer Feuchtwerkswalze koaxial angeordnet und drehfest verbunden ist. Das andere Zahnrad kann auf einem Zapfen der Feuchtwerkswalze fest sitzen und das einzige auf dem Zapfen angeordnete Zahnrad sein.
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Weitere vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und der dazugehörigen Zeichnung.
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Die einzige Figur der Zeichnung zeigt schematisch eine Druckmaschine 1 mit einem Formzylinder 2 und einem zugeordneten Farbwerk 3 sowie einem Feuchtwerk 4. Die Druckmaschine 1 ist eine Offset-Druckmaschine. Der Formzylinder 2 trägt eine Offset-Druckform 5. Das Farbwerk 3 umfasst Farbwerkswalzen 6, 7 und Zahnräder 8, 9, 10, 11 zum Antreiben der Farbwerkswalzen 6, 7. Das Feuchtwerk 4 umfasst Feuchtwerkswalzen 12, 13 und Zahnräder 14, 15, 16, 17 zum Antreiben der Feuchtwerkswalzen 12, 13.
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Das Zahnrad 14 ist das einzige Zahnrad, das auf Zapfen der Feuchtwerkswalze 13 sitzt. Das nachfolgend beschriebene System ermöglicht es in vorteilhafter Weise trotzdem, die Feuchtwerkswalze 13 wahlweise in einem ersten Betriebsmodus (Schlupf-Betrieb) mit einer Differenz zwischen den Umfangsflächengeschwindigkeiten der Feuchtwerkswalze 13 und des Formzylinders 2 und in einem zweiten Betriebsmodus (Synchron-Betrieb) ohne eine solche Differenz zu betreiben. Um dies getriebetechnisch zu realisieren ist bei dem beschriebenen System kein zweites Zahnrad auf den Zapfen der Feuchtwerkswalze 13 erforderlich.
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Ein weiterer Vorteil des Systems ist es, dass die Feuchtwerkswalze 13 auch bei sich im rotativen Stillstand befindendem Farbwerk 3 im ersten Betriebsmodus betrieben werden kann, z. B. um durch Schlupf eine Selbstreinigung (Abstreifen von Partikeln) der Feuchtwerkswalze 13 durchzuführen. Dafür ist kein zusätzlicher Direktantrieb für die Feuchtwerkswalze 13 erforderlich.
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Ein Planetenradgetriebe 18 umfasst ein Hohlrad 19, ein Sonnenrad 20 und einen Planetenradträger 21 mit Planetenrädern 22. Das Hohlrad 19 ist ein innenverzahntes Außenrad und das Sonnenrad 20 ist ein außenverzahntes Innenrad des Planetenradgetriebes 18. Eine Zahnrad-Einheit 23 besteht aus einem Zahnrad 24 und einem Zahnrad 25, das mit dem Zahnrad 24 koaxial angeordnet und drehfest verbunden ist. Die Zahnrad-Einheit 23 ist mit dem Planetenradträger 21 koaxial angeordnet und drehfest verbunden, indem die Zahnräder 24, 25 auf einer Hohlwelle 26 des Planetenradträgers 21 fest sitzen.
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Das Farbwerk 3 ist mit dem Formzylinder 2 über das Planetenradgetriebe 18 verbunden. Das Zahnrad 8 des Farbwerks 3 greift in die Zahnrad-Einheit 23 ein, indem das Zahnrad 8 mit dem Zahnrad 24 kämmt. Das Zahnrad 17 des Feuchtwerks 4 greift in die Zahnrad-Einheit 23 ein, indem das Zahnrad 17 mit dem Zahnrad 25 kämmt. Durch die Hohlwelle 26 erstreckt sich eine Sonnenradwelle 27 zum Antreiben des Sonnenrads 20, welches ebenso wie ein Schwungrad 38 auf der Sonnenradwelle 27 fest sitzt.
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Ein Motor 28 ist als Direktantrieb mit der Sonnenradwelle 27 direkt verbunden und könnte alternativ über ein Zahnradgetriebe mit der Sonnenradwelle 27 verbunden sein. Das Schwungrad 38 würde bei Vorhandensein besagten Zahnradgetriebes nicht auf der Sonnenradwelle 27 sitzen, sondern wäre in das Zahnradgetriebe integriert und würde auf einer Welle des Zahnradgetriebes sitzen.
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Das Schwungrad 38 ist bezüglich Geometrie und Masse derart ausgelegt, dass das Massenträgheitsmoment des Schwungrads 38 exakt dem Massenträgheitsmoment des Farbwerks 3 entspricht, sodass das Schwungrad 38 in vorteilhafter Weise dafür sorgt, dass bei einem Stillsetzen des Farbwerks 3 dessen Massenträgheitsmoment kompensiert wird und somit die Eigenfrequenz der Gesamtmaschine konstant gehalten wird.
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Ein Formzylinder-Zahnrad 29 ist mit dem Formzylinder 2 koaxial angeordnet und drehfest verbunden. Das Formzylinder-Zahnrad 29 sitzt fest auf einer Welle 30 des Formzylinders 2. Ein Zahnrad 31 ist schrägverzahnt und sitzt als Losrad drehbar auf der Welle 30 und ist mit dieser über eine erste Schaltkupplung 32 drehfest verbindbar. In der geschlossenen Schaltstellung der ersten Schaltkupplung 32 wird von dem Zahnrad 31 ein Drehmoment auf die Welle 30 übertragen und in der geöffneten Schaltstellung kann sich das Zahnrad 31 auf der Welle 30 drehen, ohne auf diese ein Drehmoment zu übertragen.
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Das Hohlrad 19 und ein Zahnrad 33 sitzen fest auf einer Hohlradwelle 34, auf welcher das Zahnrad 15 als Losrad drehbar sitzt. Das Zahnrad 15 ist mit der Hohlradwelle 34 über eine zweite Schaltkupplung 35 drehfest verbindbar. Das Zahnrad 33 kämmt mit dem Formzylinder-Zahnrad 29.
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Alternativ wäre es möglich, das Formzylinder-Zahnrad 29 entfallen zu lassen und das Zahnrad 33 mit einer Schrägverzahnung zu versehen und so anzuordnen, dass das Zahnrad 33 mit dem Zahnrad 31 kämmt.
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Auf einer Vorgelegewelle 36 (Anmerkung: Läuft der Kraftfluss von einer ersten Welle über eine zweite Welle auf eine dritte Welle, die mit der ersten Welle fluchtet, wird die zwischengeschaltete zweite Welle als Vorgelegewelle bezeichnet.) sitzt das Zahnrad 17 fest und sitzt das Zahnrad 16 als Losrad drehbar. Die Vorgelegewelle 36 erstreckt sich parallel mit der Sonnenradwelle 27 und mit der Hohlradwelle 34. Das Zahnrad 16 ist mit der Vorgelegewelle 36 über eine dritte Schaltkupplung 37 drehfest verbindbar.
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Eine erste Feststellbremse 39 (englisch: fixing brake) verhindert in ihrem aktivierten Zustand eine Rotation des Sonnenrads 20, der Sonnenradwelle 27 und des Motors 28. Die erste Feststellbremse 39 kann in das Sonnenrad 20 integriert sein und ist im Druckbetrieb aktiv. In vorteilhafter Weise ermöglicht die erste Feststellbremse 39 einen Stillstand des Motors 28 im Druckbetrieb ohne eine Bestromung des Motors 28, wodurch elektrische Energie gespart wird.
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Eine zweite Feststellbremse 40 wird aktiviert, um bei laufender Druckmaschine 1 das Farbwerk 3 im Stillstand zu halten. Die zweite Feststellbremse 40 kann in den Planetenradträger 21 integriert sein oder anderenfalls an der Vorgelegewelle 36 angreifen. Im letztgenannten Fall wirkt die zweite Feststellbremse 40 über die Zahnräder 17, 25 auf den Planetenradträger 21, um diesen im rotativen Stillstand zu halten.
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Folgende zeichnerisch nicht dargestellte Modifikationen sind möglich:
Das Formzylinder-Zahnrad 29 kann als Losrad auf der Welle 30 angeordnet sein und mit dieser über eine vierte Schaltkupplung drehfest verbindbar sein. Bei dieser Modifikation kann zusätzlich zum Hauptmotor (zeichnerisch nicht dargestellt) und zum Motor 28 ein weiterer Motor als Einzelantrieb des Formzylinders 2 vorhanden sein, z. B. als Direktantrieb.
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Eine weitere Modifikation beinhaltet, dass die Zahnrad-Einheit 23 nur ein einziges Zahnrad umfasst, mit welchem sowohl das Zahnrad 8 des Farbwerks 3 als auch das Zahnrad 17 des Feuchtwerks 4 kämmt. Diese Modifikation kann zum Beispiel dadurch realisiert sein, dass die Zahnräder 24 und 25 zu einem einzigen, sehr breiten Zahnrad vereinigt werden.
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Das in der Figur dargestellte System funktioniert folgendermaßen: Im Druckbetrieb steht der Motor 28 still. Der Hauptmotor treibt über ein zeichnerisch nicht dargestelltes Zahnrad, das mit dem Zahnrad 31 kämmt, bei geschlossener erster Schaltkupplung 32 den Formzylinder 2 und dessen Formzylinder-Zahnrad 29 rotativ an. Das Formzylinder-Zahnrad 29 kämmt mit dem Zahnrad 33 und überträgt auf dieses und somit auf die Hohlradwelle 34 das Drehmoment. Die Hohlradwelle 34 überträgt ein Drehmoment bei geschlossener zweiter Schaltkupplung 35 über das Zahnrad 15 auf das Zahnrad 14, welches mit dem Zahnrad 15 kämmt. Das Zahnrad 14 sitzt fest auf einer Welle der Feuchtwerkswalze 13 und überträgt das Drehmoment auf das Feuchtwerk 4, dessen Feuchtwerkswalzen 12, 13 miteinander über ein zeichnerisch nicht dargestelltes Zahnradgetriebe oder über Walzenumfangsflächenfriktion rotativ verbunden sind.
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Die Hohlradwelle 34 überträgt außerdem ein Drehmoment über das Hohlrad 19 auf den Planetenradträger 21, welcher das Drehmoment über das Zahnrad 24, über das mit diesem kämmende Zahnrad 8 und über das mit letzterem kämmende Zahnrad 9 auf eine weitere Welle überträgt, auf welcher das Zahnrad 9 und das Zahnrad 10 fest sitzen. Von der weiteren Welle wird das Drehmoment über das Zahnrad 10 und das mit dem Zahnrad 10 kämmende Zahnrad 11 auf die Farbwerkswalzen 6, 7 des Farbwerks 3 übertragen, die miteinander über ein zeichnerisch nicht dargestelltes Zahnradgetriebe oder über Walzenumfangsflächenfriktion rotativ verbunden sind.
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Eine oder mehrere der Farbwerkswalzen 6, 7 sind Reiberwalzen, die im Druckbetrieb axial changieren. Die Reiberwalzen-Changierbewegung steht in einem bestimmten Phasenverhältnis zur Formzylinder-Drehbewegung, z. B. erreicht die Reiberwalze den Umkehrpunkt ihrer Changierbewegung immer bei einer bestimmten Drehwinkelstellung des Formzylinders 2. Aus drucktechnischen Gründen kann es erforderlich sein, dass die Reiberwalze den Umkehrpunkt bei einer anderen Drehwinkelstellung des Formzylinders 2 erreicht und demzufolge eine sogenannte Reiberphasenverstellung oder Verstellung des sogenannten Einsatzzeitpunktes der Reiberwalze vorgenommen werden muss. Die Reiberphasenverstellung kann während des laufenden Druckbetriebs vorgenommen werden, indem die erste Feststellbremse 39 gelöst wird und der Motor 28 aktiviert wird, sodass der Motor 28 das Sonnenrad 20 antreibt.
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In dem Planetenradgetriebe 18 erfolgt eine Überlagerung der vom Hauptmotor angetriebenen Drehbewegung des Hohlrades 19 und der vom Motor 28 angetriebenen Drehbewegung des Sonnenrades 20, wobei das Planetenradgetriebe 18 als Überlagerungsgetriebe (Anmerkung: Ein Überlagerungsgetriebe hat zwei Antriebs- oder Eingangsbewegungen und eine aus deren Überlagerung resultierende, einzige Abtriebs- oder Ausgangsbewegung im Gegensatz zu einem Differentialgetriebe, welches eine einzige Eingangsbewegung und zwei daraus resultierende Ausgangsbewegungen hat. Beide Getriebetypen – das Überlagerungsgetriebe und das Differentialgetriebe – können als Planetenradgetriebe ausgebildet sein.) fungiert.
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Die Abtriebs- oder Ausgangsbewegung wird vom Planetenradträger 21 ausgeführt, der sich mit einer aus den beiden Antriebs- oder Eingangsbewegungen resultierenden Drehzahl dreht. Diese resultierende Drehzahl kann durch eine Variation der einen Eingangsdrehzahl, nämlich der Drehzahl des Motors 28 und somit der des Sonnenrads 20, bei Konstanz der anderen Eingangsdrehzahl, nämlich der Drehzahl des Hauptmotors und somit der des Hohlrades 19, variiert werden, um die Reiberphasenlage zu verstellen.
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Da die Reiberwalzen-Changierbewegung vom Planetenradträger 21 über ein zeichnerisch nicht dargestelltes Changiergetriebe angetrieben wird, kann durch eine vorübergehende Aktivierung des Motors 28 die Drehwinkelstellung des Changiergetriebes gegenüber jener des Formzylinders 2 und somit die Reiberphasenlage verändert werden.
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Es ist ein weiterer Betriebsmodus möglich, bei welchem der Motor 28 derart angesteuert wird, dass die Drehzahl des Sonnenrades 20 eine Größe annimmt, sodass die aus der Überlagerung der Drehzahlen des Sonnenrades 20 und des Hohlrades 19 resultierende Drehzahl des Planetenradträgers 21 Null ist und infolgedessen das Farbwerk 3 und das Feuchtwerk 4 in rotativen Stillstand versetzt werden, während die übrige Druckmaschine weiterläuft.
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Ein weiterer Betriebsmodus ist der Reinigungsbetrieb, welcher gemäß einer ersten Variante bei stillstehendem Hauptmotor und gemäß einer zweiten Variante bei laufendem Hauptmotor erfolgen kann.
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Bei der ersten Variante ist die eine Eingangsdrehzahl des Planetenradgetriebes 18 Null, nämlich die Drehzahl des Hohlrades 19, und wird durch Variation der anderen Eingangsdrehzahl, nämlich der Drehzahl des Motors 28 und somit des Sonnenrades 20, die resultierende Drehzahl des Planetenradträgers 21 und somit des Farbwerks 3 auf eine für das Waschen des Farbwerks 3 optimale Größe eingestellt.
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Bei der zweiten Variante ist die Drehzahl des Hohlrades 19 größer als Null und wird der Motor 28 in Abhängigkeit vom Hauptmotor derart angesteuert, dass aus der Überlagerung der Drehzahlen des Hohlrades 19 und des Sonnenrades 20 im Planetenradgetriebe 18 die für das Waschen des Farbwerks 3 optimale Drehzahl des Planetenradträgers 21 resultiert.
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Genauso wie bei der zweiten Variante des Reinigungsbetriebs erfolgt die Drehzahlsteuerung des Farbwerks 3 bei einem während des Druckbetriebs erfolgenden Farbeinlauf. Bei dem Farbeinlauf wird die Farbe aus einem Farbkasten des Farbwerks in die dem Farbkasten nachfolgenden Teile des Farbwerks 3 gefördert, die vorher farbfrei und z. B. frisch gewaschen waren. Ein solcher Farbeinlauf kann in einem passiven Druckwerk durchgeführt werden, welches bei einem laufenden Druckwerk die Bogen zwar transportiert, aber nicht bedruckt und für einen folgenden Druckauftrag eingerichtet wird, während die aktiven Druckwerke der Druckmaschine die Bogen des laufenden Druckauftrags fördern und dabei bedrucken.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Druckmaschine
- 2
- Formzylinder
- 3
- Farbwerk
- 4
- Feuchtwerk
- 5
- Offsetdruckform
- 6
- Farbwerkswalze
- 7
- Farbwerkswalze
- 8
- Zahnrad
- 9
- Zahnrad
- 10
- Zahnrad
- 11
- Zahnrad
- 12
- Feuchtwerkswalze
- 13
- Feuchtwerkswalze
- 14
- Zahnrad
- 15
- Zahnrad
- 16
- Zahnrad
- 17
- Zahnrad
- 18
- Planetenradgetriebe
- 19
- Hohlrad
- 20
- Sonnenrad
- 21
- Planetenradträger
- 22
- Planetenrad
- 23
- Zahnrad-Einheit
- 24
- Zahnrad
- 25
- Zahnrad
- 26
- Hohlwelle
- 27
- Sonnenradwelle
- 28
- Motor
- 29
- Formzylinder-Zahnrad
- 30
- Welle
- 31
- Zahnrad
- 32
- erste Schaltkupplung
- 33
- Zahnrad
- 34
- Hohlradwelle
- 35
- zweite Schaltkupplung
- 36
- Vorgelegewelle
- 37
- dritte Schaltkupplung
- 38
- Schwungrad
- 39
- erste Feststellbremse
- 40
- zweite Feststellbremse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19504426 A1 [0002]
- DE 102009001509 A1 [0003]
