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Die Erfindung betrifft eine Bogenoffsetdruckmaschine.
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Beim Drucken auf einer gattungsgemäßen Bogendruckmaschine wird Druckfarbe vom Plattenzylinder über den Gummizylinder auf die vom Druckzylinder geführten Bogen übertragen. Dabei tritt das Phänomen auf, dass sich durch die Feuchte der Druckfarbe und dem Druck im Druckspalt die Dimensionen des Druckbogens ändern. Der Druckbogen wird größer und breiter. Besteht die Druckmaschine aus mehreren Druckwerken, dann geschieht das bei jedem Druckwerk, so dass das Druckbild in Umfangsrichtung ein wenig kürzer gedruckt wird. Hinzu kommt, dass dieser Effekt bei jedem Druckwerk unterschiedlich ausgebildet ist, so dass Registerfehler kaum verhindert werden können.
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Seit einigen Jahren werden auf dem Markt Bogendruckmaschinen angeboten, bei denen in jedem Druckwerk der Plattenzylinder mechanisch entkoppelt vom Hauptantrieb angetrieben wird. Das erfolgt durch einen Einzel-Antriebsmotor, dessen Drehzahl der Drehzahl des Hauptantriebs nachgeführt wird. Ein derartiger Antrieb wird in der
EP 0 812 683 B1 beschrieben.
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Bei Bogendruckmaschinen dieser Art bietet es sich an, die oben beschriebenen Fehler durch eine Differenz der Umfangsgeschwindigkeit des Plattenzylinders zur Umfangsgeschwindigkeit des Druckzylinders zu eliminieren und somit das Druckbild praktisch zu verlängern.
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Aus der
DE 102 46 072 B4 ist ein Verfahren zur Realisierung dieses Gedankens bekannt geworden. Hier wird bei jedem Umlauf der Differenzwinkel zwischen dem Plattenzylinder und einem zugeordneten Druckzylinder von Null beginnend stetig verlaufend auf einen Maximalwert eingestellt und wieder auf Null zurückgestellt. Damit erreicht man wieder exakt den Druckanfang.
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Bei der Realisierung derartiger Verfahren tritt das Problem auf, dass es bei der genannten Rückstellung zu Störungen im Drehmomentenverlauf kommt. Es wurde herausgefunden, dass die Ursache derartiger Störungen in den zwischen dem Plattenzylinder und dem Gummizylinder angeordnete Schmitzringpaarungen liegt. Diese Schmitzringe sind mit den Achsschenkeln der betreffenden Zylinder fest verbunden und rollen in der Regel ohne Übertragung eines Drehmomentes aufeinander ab. Sie werden eingesetzt, um den beim Gegenüberstehen des Plattenzylinder-Kanals und des Gummizylinder-Kanals den dann plötzlich verringerten Druck zu kompensieren und diese Phase zu überbrücken. Durch das Kompensieren des Drehwinkelversatzes kommt es aber nunmehr zu einer Relativbewegung der Schmitzringe zueinander, was die Übertragung eines störenden Drehmomentes zur Folge hat.
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In der
DE 10 2007 036 133 A1 wird ein Verfahren zur Optimierung der Schmitzringreibung in Offsetrotationsdruckmaschinen vorgestellt, bei dem mindestens einem lageverstellbaren Plattenzylinder mit Schmitzringkontakt einem lageverstellbaren Gummizylinder zugeordnet ist. Dabei ist mindestens einem der genannten Zylinder ein Einzelantrieb zugeordnet. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass bei einer Änderung der Lage der Achse des Gummizylinders die Lage des zugeordneten Plattenzylinders mittels fernverstellbarer Lager die Position des Gummizylinders so nachgeführt wird, dass die Schmitzringpressung zwischen Plattenzylinder und Gummizylinder einen Toleranzbereich nicht über oder unterschreitet, so dass die über die Schmitzringreibung übertragbaren maximalen Drehmomente begrenzt werden.
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Durch diese Lösung werden Drehmomentsprünge bei der Kanalüberrollung, während der die Zylinder vorübergehend keinen Oberflächenkontakt haben, reduziert. Bei einem Drucklängenausgleich sind jedoch nach wie vor Störmomente wirksam, da die Schmitzringe nicht wirkungsfrei aufeinander abrollen können.
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Aus der
DE 10 2008 009 203 A1 ist eine Druckmaschine mit verstellbaren Schmitzringen bekannt, bei der innerhalb des Plattenzylinders angeordnete Verstellmotoren eine Drehwinkelverstellung des Plattenzylinderkörpers gegenüber den fest mit den Plattenzylinderschenkeln verbundenen Schmitzringen ermöglichen. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass der Aufbau des Plattenzylinders recht komplex ist und durch den benötigten Bauraum dessen Stabilität beeinträchtigt wird. Die Verstellmotoren sind nicht zugänglich und können die erforderliche synchrone Drehwinkelverstellung nur unter erheblichem Aufwand realisieren.
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Aus der
DE 195 01 243 A1 ist eine Schmitzringlagerung für einen Zylinder einer Rotationsdruckmaschine bekannt, bei der bevorzugt ein Schmitzring drehbar und der andere drehsteif an seinem jeweiligen Zylinderzapfen angebracht ist. Gewünschte Korrekturbewegungen zwischen den Zylindern werden aufgrund der unterschiedlichen Verhältnisse dadurch erschwert.
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Die
DE 10 2013 110 459 A1 zeigt eine Druckmaschine und ein Verfahren zum Betreiben einer Druckmaschine, wobei Antriebsregelkreise Antriebe als Direktantriebe von Formzylindern mit Drehschwingungskompensationsgrößen ansteuern.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die infolge der Schmitzringpaarung zwischen dem Plattenzylinder und dem Gummizylinder die beim Drucklängenausgleich auftretenden störenden Drehmomente zu verringern oder zu eliminieren.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des 1. Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
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Durch diese Lösung kann der Aufbau störender Drehmomente im Druckwerk weitgehend verhindert werden. Da zwischen den sich kontaktierenden Oberflächen der Schmitzringe keine Relativbewegungen stattfinden, kann die Schmierung dieser Oberflächen verringert oder auch auf eine Schmierung vollständig verzichtet werden. Durch die fehlende Relativbewegung kann praktisch auch kein nennenswerter Verschleiß auftreten.
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Insbesondere werden beide Schmitzringe eines Zylinders gleichartig und insbesondere baugleich gelagert, so dass symmetrische Bewegungen sichergestellt werden. Insbesondere erfolgt weiterhin eine drehbewegbare Lagerung der beiden Schmitzringe eines Zylinders über je ein Festkörpergelenk, welches beispielsweise als Kunststoffgelenk ausgebildet sein kann. Ein Festkörpergelenk kann die Drehbewegung des Schmitzringes gegenüber dem Zylinder auf ein bestimmtes Maß einschränken, so dass eine freie Rotation der Schmitzringe verhindert wird. Hierbei werden die Vorteile der mit den Zylindern verbundenen Schmitzringe und Vorteile der möglichen Drucklängenkorrektur kombiniert. Verschleißprobleme werden vermieden, welche beispielsweise durch ständiges Umkehrspiel an Kugellagern eintreten können.
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Im Folgenden soll die Erfindung beispielhaft erläutert werden. Die Figur zeigt ein erstes Druckwerk 1, ein zweites Druckwerk 2 und ein drittes Druckwerk 3 einer Bogenoffsetdruckmaschine, speziell einer Bogenoffsetrotationsdruckmaschine, bevorzugt in Aggregat- und Reihenbauweise. In den Werken der Maschine werden die Bogen durch Greifersysteme von rotierenden Zylindern an der Vorderkante gegriffen und zwischen den Zylindern im Greiferschluss übergeben. Die Maschine enthält neben den dargestellten Druckwerken 1, 2, 3 weiterhin einen Anleger zur Zufuhr von Bogenstapeln, eine Anlage und eine Auslage zur Ablage der verarbeiteten Bogen auf einem Bogenstapel. Weiterhin kann die Druckmaschine eine Wendeeinrichtung und/oder Lackwerke aufweisen, welche ebenfalls in Aggregatbauweise ausgeführt sein können.
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Der Aufbau eines Druckwerks 1, 2, 3 soll nachfolgend an Hand des Druckwerks 1 erläutert werden. Der Aufbau der Druckwerke 2, 3 ist bevorzugt analog.
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In der Figur ist zu erkennen, dass jedem Druckwerk 1, 2, 3 ein Druckzylinder 4 zugeordnet und zwischen dem Druckzylinder 4 und dem benachbarten Druckzylinder 5 des Druckwerks 1 eine Übergabetrommel 6 vorgesehen ist.
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Dem Druckzylinder 4 ist ein Gummizylinder 7 zugeordnet, der mit einem Plattenzylinder 8 in Wirkverbindung steht und einen sich über die gesamte Breite erstreckenden Gummituch-Spannkanal 13 aufweist. Dem Plattenzylinder 8 ist entsprechend ein Plattenzylinder-Spannkanal 12 zugeordnet. Bevorzugt weist jeder der Plattenzylinder 8 im Plattenzylinder-Spannkanal 12 Klemm- und Spannvorrichtungen zur Aufnahme aufzuspannender Druckplatten auf.
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An jedem Plattenzylinder 8 ist ein Farbwerk 9 und ggf. ein Feuchtwerk 10 angestellt.
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Die Übergabetrommel 6, die Druckzylinder 4, 5 und die Gummizylinder 7 der Druckwerke 1, 2, 3 sind über einen durchgehenden Räderzug 11, insbesondere einen durchgehenden Antriebszahnräderzug, mit einem nicht dargestellten Hauptantriebsmotor verbunden. Die Plattenzylinder 8 werden dagegen während des Druckens über je einen Einzelantriebsmotor, als Direktantriebsmotoren M1, M2, M3 ausgeführt, elektrisch synchronisiert zum Räderzug 11 angetrieben. Die Gummizylinder 7 können zur elektronischen Synchronisation Drehgeber aufweisen, deren Signale von der Maschine und/oder den zugeordneten Einzelantriebsmotoren verarbeitet werden können.
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Die Einzelantriebsmotoren sind außerhalb des Plattenzylinders 8 angeordnet und insbesondere am Gestell des jeweiligen Druckwerks 1, 2, 3 fixiert. Dabei wird der Stator eines Einzelantriebsmotors direkt oder über eine Drehmomentenstütze am Seitengestell des jeweiligen Druckwerkes 1, 2, 3 fixiert. Als Direktantriebsmotoren M1, M2, M3 können die Rotoren dem jeweiligen Achsschenkel direkt und unmittelbar fluchtend zugeordnet sein. Insbesondere sind die Rotoren der Direktantriebsmotoren M1, M2, M3 konzentrisch zum jeweiligen Plattenzylinder-Achsschenkel angeordnet.
Die Direktantriebsmotoren M1, M2, M3 weisen je eine Motorsteuerung MS1, MS2, MS3 auf, die mit einer zentralen Maschinensteuerung ZS verbunden sind. Durch diese Anordnung ist es möglich, die Plattenzylinder 8 beim Drucken in einer geeigneten Weise synchron zu den Gummizylindern 7 anzutreiben. Mit dieser Anordnung ist es auch möglich, die Drucklänge infolge der oben beschriebenen Dimensionsänderung des Druckbogens auszugleichen. Das erfolgt, indem die Synchronität zwischen der Umfangsgeschwindigkeit des Plattenzylinders 8 und der Umfangsgeschwindigkeit des Gummizylinders 7 aufgegeben wird. Bei jedem Umlauf wird, ausgehend von Null, die Differenzgeschwindigkeit auf einen vorgebbaren Wert angehoben und dann, wenn der Plattenzylinder-Spannkanal 12 dem Gummituch-Spannkanal 13 gegenüber steht, wieder auf die Differenzgeschwindigkeit Null zurück gestellt. Damit dreht sich der Plattenzylinder 8 innerhalb einer Umdrehung mit einer nahezu konstanten Differenzgeschwindigkeit gegenüber dem Gummizylinder 7. Es wird ein Drehwinkelversatz aufgebaut.
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Zwischen den Plattenzylinder 8 und dem Gummizylinder 7 ist beidseitig eine Schmitzringpaarung angeordnet. Dabei sind die auf den in der Figur nicht dargestellten Achsschenkeln des Plattenzylinders 8 angeordneten Plattenzylinder-Schmitzringe 14 rotationsbewegbar oder rotationsbeweglich gelagert, während die auf den Gummizylinder-Achsschenkeln 16 befindlichen und die Plattenzylinder-Schmitzring 14 kontaktierenden Gummizylinder-Schmitzringe 15 fest angeordnet sind. In einer weiteren Ausführungsform sind die Gummizylinder-Schmitzringe 15 rotationsbewegbar oder rotationsbeweglich gelagert, während die Plattenzylinder-Schmitzringe 14 fest auf den Plattenzylinder-Achsschenkeln 17 gelagert sind. Weiter alternativ können sowohl die auf den Achsschenkeln des Plattenzylinders 8 angeordneten Plattenzylinder-Schmitzringe 14 und die auf den Gummizylinder-Achsschenkeln 16 angeordneten Gummizylinder-Schmitzringe 15 rotationsbewegbar oder rotationsbeweglich gelagert sein. Die drehbewegbare Lagerung wird besonderes bevorzugt jeweils beidseitig des Zylinders 7, 8 ausgebildet, damit eine gleichmäßige Bewegungsübertragung sichergestellt wird.
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Die Lagerung eines Schmitzringes 14, 15 auf einem Zylinderschenkel kann eine freie Rotationsbewegung der Schmitzringe 14, 15 zulassen. Die Bewegung der Schmitzringe 14, 15 wird aber bevorzugt begrenzt, da für eine Drucklängenkorrektur lediglich geringe Verdrehwinkel nötig sind. Insbesondere erfolgt eine drehbewegbare bzw. drehbewegliche Lagerung der Schmitzringe 14, 15 über Festkörpergelenke. Festkörpergelenke können eine begrenzte Beweglichkeit der Schmitzringe zu den Achsschenkeln zulassen. Als Festkörpergelenke können vorteilhafterweise Kunststoffgelenke eingesetzt werden.
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Die Wirkungsweise wird nachfolgend an Hand des oben beschriebenen, die rotationsbewegbare oder rotationsbewegliche Lagerung der Plattenzylinder-Schmitzringe 14 betreffenden Ausführungsbeispiels beschrieben. Bei einer alternativen oder zusätzlichen rotationsbewegbaren oder rotationsbeweglichen Lagerung der Gummizylinder-Schmitzringe 15 ist die Wirkungsweise analog.
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Beim Drucken wird jeder Plattenzylinder-Schmitzring 14 über Reibung durch den jeweils kontaktierenden Gummizylinder-Schmitzring 15 angetrieben. Infolge der Lagerung der Plattenzylinder-Schmitzringe 14 auf dem Plattenzylinder-Achsschenkel gibt es praktisch keine Relativbewegung zwischen dem Plattenzylinder-Schmitzringen 14 und dem Gummizylinder-Schmitzringen 15. Eine Relativbewegung infolge der Drucklängenkorrektur erfolgt jedoch zwischen dem Plattenzylinder-Achsschenkel und dem Plattenzylinder-Schmitzring 14. Hier muss lediglich die Reibung, beispielsweise eine Lagerreibung bei rotationsbeweglich gelagerten Schmitzringen, zwischen dem Plattenzylinder-Achsschenkel und dem Plattenzylinder-Schmitzring 14 überwunden werden.
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Liegt nun der Plattenzylinder-Spannkanal 12 dem Gummituch-Spannkanal 13 gegenüber, wird der aufgebaute Drehwinkelversatz bevorzugt kontinuierlich abgebaut. Damit kommt es zu einer Relativbewegung zwischen dem Plattenzylinder 8 bzw. den Plattenzylinder-Achsschenkeln und den Plattenzylinder-Schmitzringen 14. Durch die rotationsbewegbare Lagerung der Plattenzylinder-Schmitzringe 14 erfolgt keine Relativbewegung zwischen den Plattenzylinder-Schmitzringen 14 und den Gummizylinder-Schmitzringen 15. Es muss lediglich die Reibung, beispielsweise die Lagerreibung bei rotationsbeweglich gelagerten Schmitzringen, zwischen den Plattenzylinder-Achsschenkeln und den Plattenzylinder-Schmitzringen 14 überwunden werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Druckwerk
- 2
- Druckwerk
- 3
- Druckwerk
- 4
- Druckzylinder
- 5
- Druckzylinder
- 6
- Übergabetrommel
- 7
- Gummizylinder
- 8
- Plattenzylinder
- 9
- Farbwerk
- 10
- Feuchtwerk
- 11
- Räderzug
- 12
- Plattenzylinder-Spannkanal
- 13
- Gummituch-Spannkanal
- 14
- Plattenzylinder-Schmitzring
- 15
- Gummizylinder-Schmitzring
- 16
- Gummizylinder-Achsschenkel
- M1
- Direktantriebsmotor des Druckwerks 1
- M2
- Direktantriebsmotor des Druckwerks 2
- M3
- Direktantriebsmotor des Druckwerks 3
- MS1
- Motorsteuerung des Direktantriebsmotors M1
- MS2
- Motorsteuerung des Direktantriebsmotors M2
- MS3
- Motorsteuerung des Direktantriebsmotors M3
- ZS
- zentrale Maschinensteuerung
