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Die Erfindung betrifft einen Antrieb für Bogenrotationsdruckmaschinen in Reihenbauweise gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Es sind Antriebe für Bogenrotationsdruckmaschinen in Reihenanordnung bekannt, deren einzelne Druckeinheiten durch einen geschlossenen Räderzug gekoppelt sind (z.B.
DE-AS 23 34 177 ,
US-PS 2115 975 ). Bekannt ist auch, in jeder Druckeinheit ein eigenes Antriebsgetriebe bei geschlossenem Räderzug zu nutzen (z.B.
DD-WP 1 59 862 ). Nachteilig bei geschlossenem Räderzug ist es, dass durch Schwingungen, Toleranzen usw. eine gegenseitige Beeinflussung der Druckeinheiten untereinander unvermeidlich ist. Unterschiedliche Antriebsmomente führen zu teils beträchtlichen Belastungssteigerungen der Antriebselemente, was zu vorzeitigem Verschleiß des Antriebes sowie zur Minderung der Druckqualität der Erzeugnisse führt. Bei Verwendung von geschlossenen Räderzügen sind bei Schön- und Widerdruckeinheiten aufwendige Lösungen zur Realisierung der Phasenverschiebung erforderlich (z.B.
DE-GM 83 19 431 ). Aus
DE 41 36 902 C2 ist ein Antrieb für Bogenrotationsdruckmaschine in Reihenbauweise bekannt, der eine längs der Druckmaschine verlaufende, kuppelbare Antriebswelle und ein Eintriebsgetriebe je Druckeinheit aufweist. Jede Druckeinheit hat doppeltgroße bogenführende Zylinder und einen zu benachbarten Druckeinheiten entkoppelten, separaten Kompakträderzug mit Zwischenzahnrädern. Aus
DE 44 26 992 A1 ist eine Vorrichtung zur Zustandsüberwachung einer umstellbaren Bogenoffsetdruckmaschine bekannt. Ein geregelter Gleichstrommotor als Hauptantrieb treibt über eine Längswelle mehrere Einspeisungsgetriebe an. Gegendruckzylinder, Transfertrommel, Wendetrommel und Anlegertrommel sind in einem durchgehenden Räderzug miteinander gekoppelt. Die Längswelle wirkt gleichzeitig auf mehreren Eintriebsstellen in einem durchgehenden Räderzug. Aus
DE 295 05 823 U1 ist eine Lagerung eines Antriebsmotors bekannt. Zur Ausrichtung in einer Druckmaschine ist ein Motorrahmen mit Befestigung des Antriebsmotors vorgesehen, der mit einem Hauptgetriebe über einen Riementrieb verbunden ist. Das Hauptgetriebe ist gestellfest zur Druckmaschine angebracht. Der Motorrahmen ist gelenkig mit dem Maschinengestell verbunden. In
DE 3200064 A1 ist ein Antrieb einer Mehrfarben-Bogenrotationsdruckmaschine für mehrere durch einen Räderzug verbundene Druckwerke beschrieben. Um hohe konstante Drehmomente vorsehen zu können, ist an Bogenführungszylindern jedes Druckwerkes unmittelbar je ein Konstanthydromotor vorgesehen. Aus der
DE 196 23 224 C1 ist ein Antrieb für eine Druckmaschine bekannt, in dem Zylinder bzw. Trommeln über einen durchgehenden Räderzug miteinander verbunden sind, in den die Antriebsenergie von einem Antrieb eingeleitet wird. Wenigstens Plattenzylinder wird einzeln gegenüber dem Bogentransfersystem bzw. dem zugeordneten Gummituchzylinder angetrieben. Aus
DE 198 22 893 A1 ist ein Antrieb einer Druckmaschine mit einem Druckzylinder und mindestens einer Zylindergruppe bekannt, die mit hoher Bebilderungsgeschwindigkeit bei einfachem Antriebskonzept betrieben werden soll. Der Druckformzylinder wird dazu vom Antriebsräderzug gelöst und mit einem Eigenantrieb im Bebilderungsbetrieb mit Bebilderungsgeschwindigkeit angetrieben. Aus der nachveröffentlichten
DE 10 2015 118 911 A1 ist ein Antrieb für Bogenrotationsdruckmaschinen mit Anleger, Maschineneinheiten zum Drucken, Lackieren oder für anderen Arbeitsverfahren und Ausleger bekannt. Zum Bogentransport hat jede Maschineneinheit einen Gegendruckzylinder und eine Transfertrommel. Alle bogenführenden Zylinder und Trommeln sind mit einem durchgehenden Antriebsräderzug über Antriebsräder an Gegendruckzylindern verbunden. Ein einziges einstufiges Einspeisungsgetriebe liegt zwischen einem Riementrieb des Hauptantriebsmotors und dem Antriebsräderzug der Bogenoffsetdruckmaschine.
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Nachteilig an den bekannten Antrieben ist, dass sie recht komplex aufgebaut sind. Diese Antriebe weisen zwei Antriebsebenen mit einer Längswelle und einem Räderzug auf. Die durchgehende Längswelle und der durchgehende Räderzug sind außerdem über drei Einspeisungsgetriebe miteinander verbunden, so dass eine mehrfache statische Überbestimmung gegeben ist. Zur Umstellung des Antriebs auf ein anderes Betriebsverfahren sind wenigstens zwei Kupplungen erforderlich.
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Weiterhin sind Antriebssysteme mit Antriebsmotoren bekannt, die direkt in einen durchgehenden Räderzug zwischen bogenführenden Zylindern eintreiben, wobei die Ankoppelung der Antriebsmotoren nicht weiter beschrieben ist. Aus
DE 10 2005 016 780 A1 ist ein Verfahren zum Antreiben einer drucktechnischen Maschine mit Teilaggregaten und eine Vorrichtung dazu bekannt. Die Druckmaschine wird von einem Motor über einen Riementrieb und ein Zahnrad betrieben, das mit dem Antriebszahnrad eines Transferzylinders in Eingriff steht. Aus
DE 41 22 443 A1 ist ein Antriebsdruckwerk in Bogenrotationsdruckmaschinen in Aggregatbauweise ist mit verschiedenen Druckwerken bekannt. Die bogenführenden Zylinder bilden einen geschlossenen, über das Antriebsdruckwerk getriebenen Räderzug. Dem Antriebsdruckwerk ist ein Antrieb zugeordnet ist, dessen Antriebsritzel in ein Zahnrad des Antriebsdruckwerkes eingreift. Aus
DE 103 27 423 A1 ist ein Antrieb für eine Rotationsdruckmaschine mit einem Hauptmotor bekannt, der im Druckbetrieb das Antriebsmoment über einen Riementrieb in eine Bogentransfertrommel einspeist. Alle zum Bogentransport dienenden Elemente sind durch einen Zahnräderzug miteinander gekoppelt. Aus
DE 10 2008 042 396 A1 ist ein Antrieb für eine Rotationsdruckmaschine mit mehreren Druck- oder Lackwerken und einem übergreifenden Antriebsräderzug bekannt, der von einem Hauptantriebsmotor angetrieben wird. Ein weiterer Zylinder in den Druckwerken hat je einen Einzelantrieb und hat mit vom Antriebsräderzug angetriebenen Zylindern einen Drehmomente übertragenden Kontakt. Der Hauptantriebsmotor ist als High-Torque-Motor ausgebildet.
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Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, für eine Bogenrotationsdruckmaschine in Reihenbauweise einen einfachen Antrieb zu schaffen, durch den die Druckeinheiten untereinander nicht durch mehrfach überbestimmte Eintriebe beeinflusst werden und der die Druckeinheiten gleichmäßig belastet, wobei eine exakte und schwingungsfreie Antriebsübertragung sicherzustellen ist.
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Die Lösung ergibt sich nach den Merkmalen von Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Ein Antrieb ist für eine Bogenoffsetdruckmaschine mit einem Anleger, einem oder mehreren Druckwerken, wahlweise keinem, einem oder mehreren Lackmodulen und/oder anderen Druckmaschineneinheiten wie Trockner-, Weiterverarbeitungs- oder Transfermodulen, und einem Ausleger versehen. Für den Bogentransport in einer Bogentransportrichtung durch die Bogenoffsetdruckmaschine sind in einem ersten Druckwerk eine Anlagetrommel und ein Gegendruckzylinder, in weiteren Druckwerken und in Lackmodulen jeweils eine Transfertrommel und ein Gegendruckzylinder sowie im Ausleger eine Auslegertrommel vorgesehen. Alle Bogen führenden Zylinder und Trommeln sind mit einem durchgehenden Antriebsräderzug verbunden. Bestimmte Antriebsräder des Antriebsräderzuges sind mit Gegendruckzylindern der Druckwerke verbunden.
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Erfindungsgemäß sind ein oder mehrere einstufige Direkteintriebe zur Übertragung der Antriebsleistung von einem oder mehreren Antriebsmotoren des Hauptantriebs in den Antriebsräderzug der Bogenoffsetdruckmaschine vorgesehen.
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In Weiterbildung ist das Einspeisungsgetriebe mit dem Antriebsritzel einem Antriebsrad zugeordnet, das mit einem dem ersten Druckwerk oder einer der ersten Druckeinheit nach geordneten Druckwerk oder Druckeinheit verbunden ist.
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In Weiterbildung kann das Einspeisungsgetriebe mit dem Antriebsritzel einem Antriebsrad zugeordnet sein, das mit einem/einer zweiten oder dritten oder vierten Druckwerk/Druckeinheit verbunden ist.
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In Weiterbildung ist das Einspeisungsgetriebe mit dem Antriebsritzel einem Antriebsrad zugeordnet, das mit einem Gegendruckzylinder verbunden ist.
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In Weiterbildung ist jedem Antriebsrad im Antriebsräderzug, das mit einem Gegendruckzylinder verbunden ist, eine Bremseinrichtung zugeordnet. Eine Bremseinrichtung leitet ein entgegen der Drehrichtung gerichtetes Moment in das Antriebsrad ein. Die Bremseinrichtungen können in Drehrichtung der Maschine gleichseitig zu den Stellen der Momentenübertragung in den Maschineneinheiten angeordnet sein. Die Bremseinrichtungen können aber je nach Lage des Gegendruckzylinders in Bezug auf die Anordnung des Einspeisungsgetriebes in Drehrichtung der Maschine ungleichseitig zur Momentenübertragung in den Maschineneinheiten angeordnet sein.
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In Weiterbildung ist jedem Antriebsrad im Antriebsräderzug, das mit einem Gegendruckzylinder verbunden ist, eine Antriebseinheit zur Schmiermittelversorgung, wie eine Ölpumpe mit einstellbarem Durchsatz und/oder Öldruck, zugeordnet.
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In Weiterbildung ist eine Steuerung des Antriebsmotors des Hauptantriebs vorgesehen. In Verbindung mit der Steuerung ist eine Registermesseinrichtung vorgesehen. Signale der Registermesseinrichtung werden in der Steuerung zur Ermittlung von Drehstellungsabweichungen verwendet und diese werden an den Antriebsmotor weitergeleitet. Die Steuerung ist dazu ausgebildet ist, die Antriebsleistung in Abhängigkeit von gemessenen Registerabweichungen zu verändern.
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Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, dass der Hauptantriebsmotor mittels einer Ritzelwelle direkt auf den antreibenden Zahneingriff des Hauptantriebs am geschlossenen Räderzug einwirkt. Zur insbesondere betriebssicheren und in steifer Antriebsverbindung vorgesehenen Ausbildung der Antriebskonfiguration ist darüber hinaus noch vorgesehen, als Ritzelwelle direkt die Rotorwelle des Antriebsmotors auszuführen und diese gegebenenfalls ebenfalls noch im Maschinengestell mittels einer weiteren eigenen Lagerung abzufangen. Die Antriebsverbindung kann dabei auf ein am Druckzylinder angebundenes Doppelzahnrad einwirken. Dabei kann das Antriebsritzel auf ein parallel zum Antriebsräderzug auf der Welle des Druckzylinders angeordnetes Antriebszahnrad geleitet sein. Das Antriebszahnrad kann dabei als in seiner Drehlage und der radialen Ausrichtung gegenüber dem Zahnrad im Antriebsräderzug einstellbar ausgeführt sein.
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Die vorliegende Erfindung entwickelt den Stand der Technik in vorteilhafter Weise fort. Ausgehend von bekannten Hauptantrieben für Bogendruckmaschinen werden mit der neuen Erfindung insbesondere die Riemenvorgelege eliminiert. Damit sind schwingungsanregende Elastizitäten aus dem Antriebssystem entfernt. Mittels einer Konsolenanbindung ist der Hauptantriebsmotor gestellfest an einem Seitenständer oder an einem Teil des Maschinengestells bzw. des Maschinenrahmens an einem Druckwerksmodul befestigt. Das entsprechend Druckwerksmodul kann bei Montage der Druckmaschine als Antriebsmodul fertig installiert aufgestellt werden, so dass Montage- und Justierarbeiten entfallen. Da der Hauptantrieb nunmehr mittels eines Ritzels direkt in den Räderzug eintreibend erfolgt, kann bei Druckmaschinen für den Schön- und Widerdruck bzw. bei Druckmaschinen mit einem oder mehreren Lackmodulen eine Trennung des Antriebsräderzugs an einem als Doppelzahnrad ausgebildeten Druckzylinderantriebsrad erfolgen, innerhalb dessen entsprechend bekannte lösbare Zahlradkupplungen vorgesehen sind Hierbei können auch mehrere Hauptantriebe der zuvor genannten Art mit Direkteintrieb über ein Ritzel auf ein Zahnrad des Antriebsräderzuges vorgesehen sein. Hierzu können insbesondere ein oder mehrere Antriebseinbindungen vor und hinter einer Trennstelle im Antriebsräderzug mit Kupplungstrennung eines Doppelzahnrades vorgesehen sein. Bei Bogendruckmaschinen mit einer Vielzahl von Druck-/Lackmodulen kann eine Antriebskonfiguration auch so vorgesehen sein, dass die Hauptantriebe in einem in Bogenförderrichtung vorderen und einem hinteren Bereich in ein jeweiliges Druck-/Lackmodul erfolgt. Im Fall der Verwendung von mehreren Antriebsmotoren besteht die Möglichkeit diese Motoren nach einem Master-Slave-Prinzip zu steuern. Weiterhin oder gerade auch dadurch kann durch den Einsatz von mehreren Antriebsmotoren Rückwirkungen aus drucktechnischen Einflüssen wie Verreibung, unterschiedliche Farbbeladung der verschiedenen Module, Greifersteuerungen für den Bogentransport, Leerlauf von einzelnen Modulen o.ä. entgegengewirkt werden. Mehrere Antriebsmotoren können weiterhin in der Art von Hilfsantrieben für die Einstellung, Umstellung und Positionierung von Maschinenmodulen, -baugruppen und/oder -sektionen im Zusammenhang mit bestimmten Betriebsweisen oder mit Rüstaufgaben für Druck-/Lackmodule eingesetzt werden.
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Diese Optionen werden vorteilhafterweise mittels eines direkten Ritzeleintriebs in einen Räderverbund an einem Modul mit Druckzylinder und Transferzylinder vorgesehen. Dabei ist ein direkt und starr an einem Seitenständer eines Druck-/Lackmoduls in einem Maschinengestellt befestigter Antriebsmotor vorgesehen.
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In einer derartigen Bogendruckmaschine können auch weitere direkte Zylinderantriebe vorgesehen sein. Sie können Direktantriebe für Plattenzylinder in Offsetdruckmodulen und/oder für Formzylinder in Lackmodulen vorgesehen sein, mittels derer spezifische drucktechnische Prozesse und Rüstaufgaben ausführbar sind. Grundsätzlich ist es bekannt an derartigen Antrieben eine gestellfeste Montage vorzusehen, wobei der jeweilige Stator am Maschinengestell befestigt ist, während der Rotor direkt und starr mit einem jeweiligen Zylinderzapfen gekoppelt ist. Auch hierbei ist eine modular in sich geschlossene Montage möglich. Die elektrische Versorgung und Steuerung dieser Antriebe erfolgt in der Regel unter Einbeziehung einer Maschinensteuerung der Bogendruckmaschine und wird ggf. über einen Druckmaschinenleitstand bedient. Vorteilhaft ist hierbei, dass eine relativ einfache Montage und Austauschbarkeit der Systeme möglich ist. Weiterhin liegt Verschleißarmut im Vergleich zu Keilriemenvorgelegen vor. Auf die Dämpfung von Schwingungen über Hydrobremsen kann bei entsprechender Steuerung ggf. verzichtet werden. Neben dem Antriebsritzel des Hauptantriebsmotors können weitere Zahnräder in jedem Druck-/Lackmodul mit dem Druckzylinder oder Transferzylinder eines jeweiligen Moduls direkt verbunden sein. Hier kommen etwa Ölpumpen als Zahnradpumpen in Betracht. Diese bringen eine Grundlast in den Maschinenantrieb ein und dämpfen damit Lastwechsel aus zyklischen Belastungen wie aus Verreibungsantrieben oder Greifersteuerungen.
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Maschinentechnisch wird der Eintrieb der Ritzelwelle auf ein Zahnrad des Antriebsräderzuges in achsparalleler Ausrichtung des Antriebsmotors mittels schrägverzahnter Zahnräder erfolgen, die mit einer ausreichenden Überdeckung für einen ungestörten Antrieb versehen sind. Mittels einer Kronenradverzahnung kann auch eine im rechten Winkel zur Lage der Rotationsachsen der Zylinder versetzte Lage des Antriebsmotors gewählt werden. Als steifste Variante ist der Eintrieb über ein Antriebsritzel direkt auf ein Antriebsrad im Antriebsräderzug zu wählen.
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Eine Direktmontage des Antriebsmotors auf einer Antriebswelle eines der Antriebszahnräder erscheint als Alternativlösung, die jedoch erhöhten motortechnischen Aufwand und damit schlechtere Kostenverhältnisse generiert.
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Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Darin zeigen
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1 und 2 Schemata einer Bogenoffsetdruckmaschine (Stand der Technik),
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3 und 4 ein weiterer Antrieb und eine Detailansicht eines Hauptantriebes,
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5 ein Zylinderantrieb und antriebsseitigen Zylinderlagerungen,
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6 eine Perspektivsicht eines erfindungsgemäßen Antriebssystems,
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7 eine Aufriss-Ansicht eines erfindungsgemäßen Antriebssystems,.
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8 und 9 weitere Antriebskonfigurationen für Bogenoffsetdruckmaschinen.
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In 1 ist eine der Erfindung zugrunde liegende Bogenoffsetdruckmaschine dargestellt, deren Antriebskonfiguration in 2 gezeigt, wobei in Seitenansicht bzw. Draufsicht fünf Druckwerke D1 bis D5 einer Bogenoffsetdruckmaschine mit Gegendruckzylindern G und dazwischen liegenden Transfer- bzw. Umführtrommeln T dargestellt sind. Zu bedruckende Druckbogen werden über eine Anlagetrommel A dem Gegendruckzylinder G des ersten Druckwerks D1 zugeführt. Diesem folgt eine Wendetrommel W, die dem Gegendruckzylinder G des zweiten Druckwerkes D2 vorgeordnet ist. Bei Umstellung von Schön- auf Schön- und Widerdruck werden Druckbogen nach Druckwerk D1 gewendet und über die Wendetrommel W dem Gegendruckzylinder G in Druckwerk D2 zugeführt. Ein Hauptantriebsmotor HA treibt in eine Längswelle LW ein, die mittels drei Einspeisungsgetrieben E1, E2, E3 in die Antriebsräder der Gegendruckzylinder G von Druckwerk D1, D3 und D5 eintreibt. Nach 2 sind Gegendruckzylinder G, Transfertrommel T, Wendetrommel W sowie Anlegertrommel A mittels eines durchgehenden Räderzuges R miteinander gekoppelt. Zur Umstellung einer die Wendetrommel W einschließenden Wendeeinrichtung ist der erste Gegendruckzylinder G mit einem aus zwei Zahnrädern Z1, Z2 bestehenden Doppelzahnrad versehen, dessen beide mittels einer Kupplung KDZ miteinander klemmbaren, in einer ersten und einer zweiten Antriebsebene AE1, AE2 liegende Zahnkränze Z1, Z2 in oder gegen die Drehrichtung DR des Gegendruckzylinders G in Druckwerk D1 relativ zueinander verstellbar sind. Die Wendetrommel W trägt in der zweiten Antriebsebene AE2 ein einfachbreites Zahnrad Z3 und der folgende Gegendruckzylinder G ein doppeltbreites Zahnrad Z4, das die Antriebsübertragung wieder aus der zweiten AE2 in die erste Antriebsebene AE1 zurückführt. Gegendruckzylinder G und Transfertrommeln T der folgenden Druckwerke D3 bis D5 sind mit einfachbreiten Zahnrädern in der ersten Antriebsebene AE1 gekoppelt. Nach der Wendetrommel W und vor dem Einspeisungsgetriebe E2 ist eine schaltbare Kupplung KLW in der Längswelle LW und an dem Einspeisungsgetriebe E2 des dritten Druckwerks D3 ist über eine weitere Kupplung KPA ein Positionierantrieb PA angeordnet. Nach Öffnen der Kupplung KLW in der Längswelle LW sowie dem Öffnen der Kupplung KDZ im doppelten Zahnkranz Z1, Z2 des Gegendruckzylinders G von Druckwerk D1 kann daher nach der Wendeeinrichtung liegende der Teil der Bogenoffsetdruckmaschine formatgerecht von Schön- auf Schön- und Widerdruck und umgekehrt verstellt. Alle Umstellvorgänge, auch das formatgerechte Verstellen der Druckwerke D1, D2 über den Positionierantrieb PA relativ zueinander, erfolgt rechnergesteuert. Dazu werden die Drehlagen am vom Hauptantrieb HA abgewandten Ende der Längswelle LW und an der Anlagetrommel A als Maschinenposition von je einem Positionsgeber WG1 und WG2 erfasst und der Steuerung der Bogenoffsetdruckmaschine zugeführt.
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1 und 2 zeigen die Komplexität dieses Antriebs mit zwei Antriebsebenen für die Längswelle LW und den Räderzug R, sowie die Koppelung über drei Einspeisungsgetriebe E1, E2, E3. Zur Umstellung in eine andere Betriebsart sind mehrere Kupplungen (KLW, KPA, KDZ im Doppelzahnrad Z1, Z2) notwendig.
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3 zeigt ein Funktionsschema einer an sich bekannten Bogenoffsetdruckmaschine mit Anleger 1, Druckwerken 2 bis 8, Lackmodul 9, Ausleger 10 und ohne Längswelle. Die Druckwerke 1–8 haben je einen einem Gegendruckzylinder 12 zugeordneten Gummizylinder 2.2 (s. Druckwerk 1) und einen diesem zugeordneten Plattenzylinder 2.1 (s. Druckwerk 1) auf, welchem je ein Farb- und Feuchtwerk zugeordnet ist. Zur Bogenförderung sind im ersten Druckwerk 2 eine Anlagetrommel 11 und ein Gegendruckzylinder 12, in den Druckwerken 3–8 und im Lackmodul 9 je eine Transfertrommel 13 und ein Gegendruckzylinder 12 sowie im Ausleger 10 eine Auslegertrommel 14 vorgesehen. Alle bogenführenden Zylinder und Trommeln 11 bis 14 sind über einen Antriebsräderzug 15 verbunden, der Antriebsräder 16, 16.1 an Gegendruckzylindern 12 und Antriebsräder 16.2 an Anlagetrommel 11, Transfertrommeln 13 und Auslegertrommel 14 aufweist. Ein Hauptantriebsmotor HA treibt über ein gemäß 4 ausgebildetes Untersetzungsgetriebe E als Keilriementrieb direkt ein Antriebszahnrad 16 an, das mit dem Gegendruckzylinder 12 in Druckwerk 3 gekoppelt ist. Die Drehrichtung DR des Antriebs ist an der Bogentransportrichtung TR vom Anleger 1 zum Ausleger 10 ausgerichtet. Ein oder mehrere Gegendruckzylindern 12 zugeordneten Antriebsrädern 16, 16.1 sind mit Antriebe 17 für die Schmiermittelversorgung gekoppelt, die druckwerksweise oder Druckwerksgruppen zugeordnet und reguliert werden. Die Antriebe 17 wirken infolge bedarfsweise einstellbarer Antriebsleistungen als Zusatzlasten auf die Antriebsräder 16, 16.1. Der Druckmaschinenantrieb wird somit in allen Zahnverbindungen des Antriebsräderzuges 15 in einer einheitlich vorbestimmten Zahnflankenanlage gehalten und arbeitet damit spielfrei. Die Antriebe 17 dienen der Schmiermittelversorgung mittels Ölpumpen, werden über Zahnräder angetrieben und sind bzgl. des Öldurchsatzes gestuft oder stufenlos regelbar ist.
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In 4 zeigt ein an sich bekanntes Einspeisungsgetriebe E mit vorgeschaltetem Keilriementrieb für einen Hauptantrieb HA einer Bogenoffsetdruckmaschine nach 3, das einem Antriebsrad 16 in einem Antriebsräderzug 15 zugeordnet ist. Das Antriebsrad 16 und zwei Antriebsräder 16.2 an zur Eintriebsstelle benachbarten Zylindern/Trommeln sind im Verbund gezeigt. Auf der Motorachse des Hauptantriebsmotors HA ist eine Riemenscheibe 18 angeordnet, die über einen Keilriemensatz 20 mit einer großen Riemenscheibe 19 gekoppelt ist. Zur Einstellung der Riemenspannung ist der Hauptantriebsmotor HA auf einem Rahmen 22 um eine parallel zur Drehachse gelagerte Schwenkachse 23 kippbar. Koaxial, starr mit der großen Riemenscheibe 19 verbunden ist ein Antriebsritzel 21 vorgesehen, das den Antrieb direkt vom Hauptantriebsmotor HA auf das Antriebsrad 16 leitet. Keilriementrieb 18, 19 und Antriebsritzel 21 bilden eine zweistufige Antriebsübertragung vom Hauptantriebsmotor HA in den Antriebsräderzug 15.
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Die Verbesserung des Druckmaschinenantriebs erfolgt durch Erhöhung der Steifigkeit der antriebsseitigen Zylinderlagerungen
26 nach
5 in einer kompakten Radial-Axial-Lagerung der Antriebszapfen
25 an Gegendruckzylinder
12 und Transfertrommeln
13. Solche Zylinderlagerungen
26 sind nach der
DE 10 2010 000 809 A1 gestaltet. Die dargestellte Anordnung ist als Ausschnitt der in
3 gezeigten Antriebskonfiguration aufzufassen. Zwischen Gegendruckzylindern
12 ist eine Transfertrommel
13 (Skeletttrommel) angeordnet. Alle Antriebszapfen
25 sind über je eine Lageranordnung
26 in einer Gestellseitenwand
24 gelagert und mit den axial befestigten Antriebsrädern
16.1 (
16),
16.2 gekoppelt. Bewegungspfeile symbolisieren Drehrichtung und Richtung des Bogentransportes TR. Jede Lageranordnung
26 besteht aus einer Axiallagerung
27 und einer Radiallagerung
28, die miteinander über die Befestigung des jeweiligen Antriebsrades
16,
16.1,
16.2 auf dem Antriebszapfen
25 verspannt sind. Axial-
27 und Radiallagerung
28 sind gemeinsam parallel zur Gestellseitenwand
24 verspannt. Jedes Antriebsrad
16,
16.1,
16.2 ist so geführt, dass Querkräfte aus dem Zahneingriff der schrägverzahnten Antriebsräder
16,
16.1,
16.2 oder Laständerungen aus dem Druckbetrieb keinen Einfluss auf das Antriebsverhaltens haben können. Die kompakte Radial-Axial-Lagerung weist folgende Spezifikation auf:
- – in Gestellseitenwand 24 geführter Außenring AL der Radiallagerung 28
- – erste Laufscheibe I axial an Innenring IL der Radiallagerung 28 gestützt, bildet an Rückseite erste Laufbahn für ersten Zylinderrollenkranz der Axiallagerung 27
- – zweite Laufscheibe II von Axiallager 27 verbindet konzentrisch zu Distanzhülse III für die Laufscheiben I und IV, das Axiallager 27 und den Außenring von Radiallager 28 mit Gestellseitenwand 24.
- – Zweite Laufscheibe IV bildet zweite und dritte Laufbahn für den ersten und zweiten Zylinderrollenkranz der Axiallagerung 27.
- – Dritte Laufscheibe IV parallel zur zweiten Laufscheibe II schließt Axiallagerung 27 mit vierter Laufbahn für den zweiten Zylinderrollenkranz ab.
- – Dritte Laufscheibe IV wird über Befestigung eines Antriebsrads 16/16.1 axial gegen den Verbund aus Distanzring III, Laufscheibe I, Innenring IL des Radiallagers 28 an einem Bund auf dem Antriebszapfen 25 verspannt.
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In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Druckmaschinenantriebs nach den 6 und 7 wird der Hauptantriebsmotor HA direkt und starr mit der Gestellseitenwand 24 einer Druckwerkseinheit 33 einer Bogenoffsetdruckmaschine verbunden. Eine Druckwerkseinheit 33 ist als Druckwerk einer Bogenoffsetdruckmaschine (siehe Druckwerk 2, Druckwerke 3–8, Lackmodul 9 aus 3) aus einem Gegendruckzylinder 12 und einer Transfertrommel 13 zwischen zwei Gestellseitenwänden 24 gebildet. Darin kann gegebenenfalls noch ein Gummizylinder, ein Plattenzylinder, ein Farb- und ein Feuchtwerk oder auch ein Lackformzylinder mit Lackzufuhreinrichtungen vorgesehen sein.
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Eine Halterung 29 als Befestigungselement in der Art einer Konsole ist parallel zu dem Antriebsrad 16 (16.1) an der antriebsseitigen Gestellseitenwand 24 montiert. Auf der Halterung 29 ist der Hauptantriebsmotor HA starr angebracht. Der Hauptantriebsmotor HA ist mit einer Antriebswelle 30 versehen, die ein Antriebsritzel 31 trägt. Das Antriebsritzel 31 greift mit seiner Verzahnung in das Antriebsrad 16 (16.1) ein. Vorzugsweise ist die Antriebswelle 30 des Hauptantriebsmotors HA mittels einer Antriebswellenlagerung 32 in der Gestellseitenwand 24 parallel zur Zylinderlagerung 26 des Gegendruckzylinders 12 gelagert und so im Motor und im Maschinengestellt abgestützt, wobei die Zylinderlagerung 26 bevorzugt als kombinierte Axial-Radial-Lagerung gemäß 5 ausgebildet ist.
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Das Antriebsritzel 31 greift im Ausführungsbeispiel in eine erste unabhängige Verzahnungsspur in einer Antriebsebene AE1 in das Antriebsrad 16 (16.1) für den Gegendruckzylinder 12 ein. Eine weitere zweite Verzahnungsspur in einer Antriebsebene AE2 wird zum Antreiben der benachbarten Antriebsräder 16.2 für die Transfertrommeln 13 verwendet. Damit ist der besonders belastete Direkteintrieb näher an der Zylinderlagerung 26 und damit steifer angeordnet. Die Zuordnung des Antriebsritzels 31 zum Antriebsrad 16 (16.1) kann auch innerhalb der die Antriebsebene AE2 erfolgen, wenn der Antriebsräderzug 15 im Wesentlichen innerhalb der die Antriebsebene AE1 geführt wird.
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Gleichfalls kann das Antriebsritzel 31 auch innerhalb der gleichen Antriebsebene AE1 mit einem Antriebsrad 16 (16.1) gekoppelt werden, wenn der Antriebsräderzug 15 nur innerhalb dieser einzigen Antriebsebene AE1 geführt wird. Wenn eine durchgängige Antriebsebene AE1 für alle Gegendruckzylinder 12 und Transfertrommeln 13 vorgesehen ist, wird diese vorzugsweis in der inneren Antriebsebene AE1 angeordnet.
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Ebenso kann die Zuordnung des Eintriebs vom Antriebsritzel 31 bei Bedarf zwischen den Antriebsebenen AE1 und AE2 verschoben werden. Auf diese Weise ist eine besonders steife Antriebsankoppelung des Hauptantriebsmotors HA an den Antriebsräderzug 15 geschaffen, die in Verbindung mit den steifen Lageranordnungen 26 für die Antriebszapfen 25 auf der Antriebsseite von Gegendruckzylindern 12 und Transfertrommeln 13 zu einer perfekten und höchst genauen Antriebskonfiguration führt.
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Weiterhin stellt die Ausführungsform nach 6 auch eine Konfiguration für eine Bogendruckmaschine mit Wendeeinrichtung dar. Zur Antriebstrennung bei Funktionsumstellung aus dem Schön- in den Schön- und Widerdruck-Betrieb erfolgt dort eine Entkoppelung des Antriebsräderzuges 15 an einem Doppelzahnrad mit einer Trennkupplung, womit eine Verdrehung von Teilbereichen des Antriebsräderzuges 15 vor und hinter der Wendeeinrichtung zueinander möglich ist. Daher wechselt der Antriebsräderzug 15 an dem Doppelzahnrad aus der Antriebsebene AE1 in die Antriebsebene AE2. Der Antriebsbereich der Wendeeinrichtung (umfasst einen Gegendruckzylinder und eine diesem folgende Wendetrommel, siehe. 1 und 9) wird in der Antriebsebene AE2 überbrückt und am übernächsten Antriebsrad, das als in sich starres Doppelzahnrad ausgeführt ist, wechselt der Antriebsräderzug 15 wieder in die Antriebsebene AE1 zurück. In 6 kann also das Antriebsrad 16 (16.1) sowohl für das trennbare Doppelzahnrad am Gegendruckzylinder am Beginn der Wendeeinrichtung als auch für das starre Doppelzahnrad am Gegendruckzylinder nach der Wendeinrichtung stehen. An den jeweiligen Doppelzahnrädern kann das Antriebsritzel 31 an jedem der beiden Teilzahnräder (Antriebsrad 16 (16.1)) angreifend angeordnet werden.
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Weiterhin kann die Antriebskonfiguration auch an einzeln stehenden Zahnrädern der ersten Zahnradebene eingreifend ausgeführt werden (siehe hierzu 9). Mittels des so geschaffenen Druckmaschinenantriebes wird das dem Direkteintrieb vorgelagerte Riemenvorgelege nach 4 eliminiert.
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Der Hauptantriebsmotor HA ist in den Darstellungen nach 6 bis 9 als Direktantriebsmotor ausgeführt. Damit ist im vorliegenden Fall gemeint, dass der Hauptantriebsmotor HA unter Zwischenschaltung einer einzigen Zahnradverbindung (Antriebsritzel 31/Antriebsrad 16) direkt in ein Zahnrad im Antriebsräderzug 25 eingreift, wobei als wesentliches Zusatzmerkmal die steife und kompakte Radial-Axial-Lagerung des an der jeweiligen Eintriebsstelle vorgesehenen Antriebsrades gemäß 5 hinzukommt. Da wie beschrieben mittels einer Halterung 29, die als Konsole ausgeführt ist, wird eine gestellfeste Verbindung des Hauptantriebsmotors HA zur antriebsseitigen Seitenwand 24 des Maschinengestells geschaffen. Die Antriebsanordnung wird also fest am Maschinengestell montiert und kann bei Bedarf schon vor der Maschinenaufstellung an einem Druckwerk fertiggestellt werden, so dass diese dann ohne weitere Maßnahmen direkt in Betrieb genommen werden kann. Die Ausführung des Direktantriebsmotors mit starrer Verbindung zum Gestell eines Druckwerkes führt zu einer vorteilhaften Modulbildung eines Antriebsdruckwerkes 33. Dieses kann wiederum auch eine Integration von Bremsvorrichtungen an dem Antriebsdruckwerk 33 selbst möglich machen, so dass weitere Druckwerke einfacher gestaltet werden können. Weiterhin kann in Bezug auf die vorgesehene Größe der Bogenoffsetdruckmaschine hinsichtlich der Anzahl der Druckwerke ein Baukastensystem mit Antriebsmotoren HA verschiedener Leistungsklassen geschaffen werden.
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Zur verbesserten Antriebseinleitung kann vorgesehen sein, dass das Antriebsritzel 21 und die ersten Verzahnungsspur 31 nach einer von einer Schrägverzahnung verschiedenen Verzahnungsausbildung gefertigt werden. Hier kommt z.B. eine Kronen-Verzahnung in Frage, die eine Montage des Antriebsmotors HA mit seiner Achse parallel zur Gestellseitenwand 24 erlaubt.
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Bei Bogenoffsetdruckmaschinen mit Wendeeinrichtungen oder einem oder mehreren Lackmodulen, für die eine Antriebstrennung vorgesehen ist, kann diese Trennung innerhalb des Antriebsrads 16 (16.1) über einer in diesem integrierte Kupplung erfolgen.
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Es können auch zwei oder mehrere Hauptantriebe der genannten Art mit jeweils einem direkt eintreibenden Hauptantriebsmotor HA vorgesehen werden. Dies kann vorzugsweise an Antriebspositionen vor und/oder nach einer Trennkupplung an der Position eines Doppelzahnrads Z1, Z2 im Antriebsräderzug 15 erfolgen. Die Steuerung solcher mehrerer Antriebe kann nach einem Master-Slave-Verfahren erfolgen, indem einer der Antriebsmotoren HA als Leitmotor fungiert.
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Damit können drucktechnische Einflüsse reduziert und Schwingungen gedämpft werden. Weiterhin können die verschiedenen Motoren HA auch als Hilfsantriebe für Rüstaufgaben und zum Positionieren von Sektionen, Aggregaten oder auch Teilaggregaten der Bogenoffsetdruckmaschine verwendet werden. Bei Einsatz mehrerer Direktantriebsmotoren können Bremseinrichtungen (hydraulische Pumpen) zur Antriebsdämpfung entfallen.
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In alternativer Weiterbildung kann auch ein Hauptantriebsmotor HA in direkter Achsverbindung mit den jeweiligen Antriebszapfen 25 von Gegendruckzylinder 12 und/oder Transfertrommel 13 erfolgen. Dann werden alle über das Antriebsritzel 31 hinausgehenden Getriebeteile zwischen Hauptantriebsmotor HA und Antriebsräderzug 15 eingespart. Auf diese Weise wird eine nach moderner Antriebsmotorentechnik mögliche Direktantriebskonfiguration geschaffen.
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Die erfindungsgemäße Antriebskonfiguration ermöglicht auf Grund ihrer modularen Bauweise eine Vielzahl von Antriebskonfigurationen, die gemäß den Darstellungen in den 8 und 9 variierbar sind. Der Direkteintrieb vom Antriebsmotor des Haupantriebs HA über das Antriebsritzel 21 ist in der Variante nach 3 mit seiner Eintriebsstelle als über das Antriebsrad 16 an dem Gegendruckzylinder 12 in als in Bogentransportrichtung zweites Druckwerk angeordnete Druckwerk 3 eintreibend angeordnet. Der Direkteintrieb des Hauptantriebsmotors HA kann gemäß 8 je nach Länge einer Bogenoffsetdruckmaschine, insbesondere aber für Bogenoffsetdruckmaschinen mit weniger als sechs Druckwerken, auch über das jeweils entsprechende Antriebsrad 16 eines Gegendruckzylinders 12 in das erste Druckwerk 2 der Druckwerke eintreibend angeordnet sein. Der Direkteintrieb des Hauptantriebsmotors HA kann weiterhin nach 8 bei mehr als sechs Druckwerken, auch über das jeweils entsprechende Antriebsrad 16, 16.1 in der ersten Antriebsebene AE1 an einem Gegendruckzylinder 12 in das dritte Druckwerk 4 erfolgen.
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Dazu ist die Anordnung des Hauptantriebsmotors HA symbolisch auf der Halterung 29 an der Maschinenseitenwand 24 dargestellt. Gleichfalls gilt für diese Anordnung, dass der Hauptantriebsmotor HA zusammen mit dem Druckwerk 4, einer Halterung 29, einem Antriebsritzel 31 und jeweiligen Antriebsrädern 16 und 16.2 ein Antriebsdruckwerk 33 bildet, das als Modul in einen Maschinenverbund ohne Eigenantrieb integrierbar ist.
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Diese Funktionalitäten gelten für alle in 3, 8 oder 9 dargestellten Anordnungen von Hauptantriebsmotoren HA, wobei diese in einer Variante in das Druckwerk 3, in einer weiteren Variante in erste Druckwerk 2 und/oder vierte Druckwerk 5 und/oder das Lackwerk 9, und in einer dritten Variante in zweite Druckwerk 3 und/oder vierte Druckwerk 5 und oder sechste Druckwerk 7 und/oder das Lackwerk 9 eintreibend angeordnet sind. Weiterhin können natürlich auch weitere Kombinationen unter Einschluss eines Eintriebs in das siebte Druckwerk 8 vorgesehen werden. Weiterhin kann die Antriebsbewegung über ein jeweils zu dem vorgenannten Antriebsrad 16, 16.1 paralleles Antriebsrad in der zweiten Antriebsebene AE2 an den entsprechenden Stellen in den Antriebsräderzug 15 eingeleitet werden. In 8 ist alternativ dargestellt, dass an den zuvor genannten Eintriebsstellen der Hauptantriebsmotor HA mit einem Antriebsritzel 31 in ein Antriebsrad 16 eintreibt, das parallel zu und mit dem Antriebsrad 16.1 des Gegendruckzylinders 12 verbunden angeordnet ist.
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Weiterhin ist in 8 durch unterschiedlich ausgeführte Strichliierung der Umrandung der Symbole die alternative Lage eines Hauptantriebsmotors HA aber auch eine variable Kombination von beispielsweise zwei Hauptantriebsmotoren HA zum gemeinsamen Antrieb der Bogenoffsetdruckmaschine dargestellt.
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Bei überlangen Bogenoffsetdruckmaschinen mit zum Beispiel mehr als fünf Druck- und Lackwerkseinheiten kann auch eine Anordnung von zwei oder mehr Direkteintrieben mit Hauptantriebsmotoren HA vorgesehen sein.
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In 9 ist eine Konfiguration einer Bogenoffsetdruckmaschine zum Betrieb mit Bogenwendung dargestellt, die eine Wendeeinrichtung aufweist. Die Wendeeinrichtung ist mit einem trennbaren Doppelzahnrad Z1, Z2 und einer Doppelradkupplung KDZ an einem Gegendruckzylinder 12 eines Druckwerkes 4, eine Wendetrommel W an der Stelle einer Transfertrommel mit einem Antriebsrad Z3 und ein Doppelzahnrad Z4 an einem Gegendruckzylinder 12 eines folgenden Druckwerkes 5 versehen. Zahnrad Z1 und eine Verzahnungsspur des Doppelzahnrads Z4 liegen in der ersten Antriebsebene AE1. Die Zahnräder Z2 und Z3 sowie eine weitere Verzahnungsspur des Doppelzahnrads Z4 liegen in der zweiten Antriebsebene AE2. Hauptantriebsmotoren HA sind als in den Antriebsräderzug 15 eintreibend in Antriebsverbindung zu einem Antriebsrad 16 im zweiten Druckwerk 3 vor der Wendeeinrichtung, zum Doppelzahnrad Z4 am Gegendruckzylinder 12 des vierten Druckwerks 5 nach der Wendeeinrichtung, zum Antriebsrad 16 am Gegendruckzylinder 12 im sechsten Druckwerk 7 und zum Antriebsrad 16 am Gegendruckzylinder 12 im Lackmodul 9 vorgesehen. Vorzugsweise sind zwei Hauptantriebsmotoren HA etwa dem zweiten Druckwerk 3 und dem sechsten Druckwerk 7 zugeordnet. Damit kann die Einstellung der Bogenoffsetdruckmaschine bei der Umstellung für den Wendebetrieb oder den reinen Schöndruckbetriebe von den beiden Hauptantriebsmotoren HA an den beiden genannten Druckwerken unter Auftrennung des Antriebsräderzugs 15 am Gegendruckzylinder 12 des dritten Druckwerks 4 auf einfache Weise in die entsprechenden Arbeitspositionen der Druckwerke 2 bis 4 in Bogentransportrichtung TR vor der Wendeeinrichtung zu den Druckwerken 5 bis 8 inklusive Lackmodul 9 in Bogentransportrichtung TR nach der Wendeeinrichtung eingestellt werden. Vorzugsweise kann der Eintrieb des Hauptantriebsmotors HA auch an einem oder beiden der Doppelzahnräder Z1/Z2 und/oder Z4 erfolgen.
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Auch hier ist die Anordnung des Hauptantriebsmotors HA symbolisch auf der Halterung 29 an der Maschinenseitenwand 24 dargestellt. Gleichfalls gilt für diese Anordnung, dass der Hauptantriebsmotor HA zusammen mit dem Druckwerk 3 bzw. dem Druckwerk 7, je einer Halterung 29, je einem Antriebsritzel 31 und Antriebsrädern 16 und 16.2 ein Antriebsdruckwerk 33 bildet, das als Modul in einen Maschinenverbund aus weiteren Druckwerken ohne Eigenantrieb integrierbar ist.
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Für alternative Wendeeinrichtungen nach einem so genannten 3-Trommel-Prinzip kann die Antriebszuordnung entsprechend den zuvor gemachten Angaben über Möglichkeiten zur Antriebskonfiguration vor und/oder nach der Wendeeinrichtung im Antriebsräderzug 15 erfolgen.
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Bezugszeichenliste
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- D1
- Druckwerk
- D2
- Druckwerk
- D3
- Druckwerk
- D4
- Druckwerk
- D5
- Druckwerk
- G
- Gegendruckzylinder
- T
- Transfertrommel
- W
- Wendetrommel
- A
- Anlegertrommel
- HA
- Hauptantrieb
- LW
- Längswelle
- R
- Räderzug
- E1
- Einspeisungsgetriebe
- E2
- Einspeisungsgetriebe
- E3
- Einspeisungsgetriebe
- AE1
- Antriebsebene
- AE2
- Antriebsebene
- Z1
- Zahnrad/Zahnkranz
- Z2
- Zahnrad/Zahnkranz
- Z3
- Antriebsrad
- Z4
- doppeltbreites Antriebsrad
- AL
- Außenring
- IL
- Innenring
- I
- Laufscheibe
- II
- Laufscheibe
- III
- Distanzhülse
- IV
- Laufscheibe
- KLW
- Kupplung Längswelle
- KDZ
- Kupplung Doppelzahnrad
- KPA
- Kupplung Positionierantrieb
- PA
- Positionierantrieb
- WG1, WG2
- Positionsgeber
- TR
- Bogentransportrichtung
- E
- Untersetzungsgetriebe
- DR
- Drehrichtung
- 1
- Anleger
- 2
- Druckwerk
- 2.1
- Gummizylinder
- 2.2
- Plattenzylinder
- 3
- Druckwerk
- 4
- Druckwerk
- 5
- Druckwerk
- 6
- Druckwerk
- 7
- Druckwerk
- 8
- Druckwerk
- 9
- Lackmodul
- 10
- Ausleger
- 11
- Anlagetrommel
- 12
- Gegendruckzylinder
- 13
- Transfertrommel
- 14
- Auslegertrommel
- 15
- Antriebsräderzug
- 16
- Antriebsrad
- 16.1
- Antriebsrad
- 16.2
- Antriebsrad
- 17
- Antrieb (Schmiermittelversorgung)
- 18
- Kleine Riemenscheibe
- 19
- Große Riemenscheibe
- 20
- Keilriemensatz
- 21
- Antriebsritzel
- 22
- Motorrahmen
- 23
- Schwenkachse
- 24
- Gestellseitenwand
- 25
- Antriebszapfen
- 26
- Zylinderlagerung/kombinierte Lageranordnung
- 27
- Axiallagerung
- 28
- Radiallagerung
- 29
- Halterung
- 30
- Antriebswelle
- 31
- Antriebsritzel
- 32
- Antriebswellenlagerung
- 33
- Druckwerkseinheit, Antriebseinheit, Antriebsdruckwerk
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2324177 [0002]
- US 2115975 [0002]
- DD 159862 [0002]
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- DE 4136902 C2 [0002]
- DE 4426992 A1 [0002]
- DE 29505823 U1 [0002]
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- DE 19822893 A1 [0002]
- DE 102015118911 A1 [0002]
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- DE 4122443 A1 [0004]
- DE 10327423 A1 [0004]
- DE 102008042396 A1 [0004]
- DE 102010000809 A1 [0033]
