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Antrieb für Mehrfarben-Bogenrotationsdruckmaschinen in Reihenanordnung
Die Erfindung betrifft einen Antrieb für Mehrfarben-Bogenrotationsdruckmaschinen
in Reihenanordnung mit mindestens zwei Druckwerken, die mittels eines geschlossenen
Räderzuges miteinander verbunden und von einer durch einen Motor angetriebenen Hauptantriebswelle
aus mittels eines jedem Druckwerk zugeordneten Getriebes angetrieben sind, wobei
jeweils zwischen diesem Getriebe und dem Druckwerk eine Kupplung angeordnet ist.
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Es sind Antriebe für derartige Druckmaschinentypen bekannt, bei denen
die Antriebsenergie von einer Stelle aus in die Maschine geleitet wird. Diese Antriebe
haben den Nachteil, daß beispielsweise bei Mehrfarbenmaschinen mit vier oder mehr
Druckwerken große Umfangskräfte an den übertragungszahnrädem der zwischengeschalteten
Zylinder und Trommeln auftreten. Ferner bewirken die durch die Schrägverzahnung
auftretenden Axialkräfte an den übertragungszahnrädem ein Ausweichen in axialer
Richtung, wodurch eine Relativbewegung der Zylinder und Trommeln in Umfangsrichtung
erzeugt wird und damit die Registerhaltigkeit ungünstig beeinflußt ist.
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Es ist ferner ein Antrieb an einer Vierfarbendruckmaschine bekannt,
bei welcher zwei Zweifarbendruckmaschinen derart gekoppelt sind, daß jede von einer
gemeinsamen Hauptantriebswelle angetrieben wird. Der Bogentransport erfolgt hier
von einer Zweifarbendruckmaschine zur anderen mittels übergabekette und Spezialgreiferwagen.
Die durch die Torsion der Hauptantriebswelle entstehenden Registerfehler müssen
durch Paßglieder am Druckzylinder und Spezialgreiferwagen der übergabekette ausgeglichen
werden. Die beim Ausrichten der Spezialgreiferwagen auftretenden Massenkräfte erzeugen
an den Paßgliedern einen erhöhten Verschleiß, der die Registerhaltigkeit ungünstig
beeinflußt.
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An einer Mehrfarbendruckmaschine in Reihenanordnung ist weiterhin
ein Antrieb bekannt, durch den die Verbindung zwischen den einzelnen Einfarbendruckwerken
mittels übertragungstrommeln erfolgt, wobei die übertragungstrommeln mit den Druckzylindern
im Zahneingriff stehen und damit einen geschlossenen Räderzug bilden.
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Die Drehmomente werden bei dieser Ausführung von einer gemeinsamen
Hauptantriebswelle an zwei Stellen starr in die Maschine geleitet. Durch die Einleitung
der Drehmomente mit starren übertragungsgliedern an zwei Stellen ergibt sich in
Verbindung mit dem Räderzug ein statisch überbestimmtes System. Dadurch ist bei
dieser Ausführung nicht bestimmbar, welches Übertragungsglied das wirklich treibende
ist. Bei wechselndem Kraftfluß kann der Fall eintreten, daß ein Wechsel der Treibflanke
an den Zahnrädern im Räderzug erfolgt und infolge des Zahnflankenspieles ein Registerfehler
entsteht.
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Es ist außerdem an einer Mehrfarbendruckmaschine in Reihenanordnung
ein Antrieb bekannt, bei welchem die einzelnen Druckwerke nicht durch Zahnräder
miteinander verbunden sind. Bei dieser Antriebsart werden die einzelnen Druckwerke
jeweils mit einem eigenen Elektromotor angetrieben. Der Gleichlauf der Druckwerke
wird durch elektrische Synchronisation der einzelnen Antriebsmotoren erreicht. Die
hierzu-- erforderlichen elektrischen Einrichtungen sind sowohl kostenmäßig als auch
räumlich sehr aufwendig.
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Weiterhin ist bekannt, Planetengetriebe zwischen verschiedene Arbeitsfunktionen
ausübenden Aggregaten bzw. Bearbeitungsvorrichtungen, wie Druckwerk und Querschneider,
so vorzusehen, daß die Geschwindigkeitssteuerung einer Materialbahn erreicht wird.
Dazu bedarf es der Regelung durch Schaltung besonders angeordneter zusätzlicher
Elektromotoren, die auf die Sonnenräder des Planetengetriebes verzögernd oder beschleunigend
einwirken. Es besteht somit keine Verbindung mit dem Erfindungsgegenstand, dessen
Aufgabe und Zweckbestimmung die Schaffung eines statisch bestimmten Systems im Räderzug
und dadurch die Verhinderung von Registerfehlern ist. Diese bekannte Anordnung kann
aber keinesfalls den Wechsel der Triebflanken verhindern.
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Zur Beseitigung der erwähnten Mängel ist es erforderlich, daß an einem
Antrieb für Mehrfarben-Bogenrotationsdruckmaschinen in Reihenanordnung,
bei
dem alle Druckwerkseinheiten von einem Elektromotor angetrieben werden, jedes Druckwerk
einzeln von einer Hauptwelle aus angetrieben wird. Neben der Hauptantriebswelle
sind die Druckwerke in bekannter Weise durch Zahnräder, welche einen geschlossenen
Räderzug bilden, miteinander verbunden. Bei geschlossenen Räderzügen können infolge
des Flankenspieles bei einem Wechsel der Triebflanken Registerfehler auftreten.
Um Registerfehler, die durch den Wechsel der Triebflanken auftreten, auszuschließen,
ergibt sich die Forderung, die einzelnen Druckwerke so anzutreiben, daß im Räderzug
ein Wechsel der Triebflanken ausgeschlossen ist und über den Räderzug nur die Leistung
geführt wird, die zur sicheren Zahnanlage im Räderzug notwendig ist.
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Erfindungsgemäß wird die Forderung, jedes Druckwerk einzeln so anzutreiben,
daß kein Wechsel der Triebflanke im Räderzug erfolgt, dadurch gelöst, daß außer
dem letzten Druckwerk, das direkt von der Hauptantriebswelle getrieben wird, jedem
weiteren Eintrieb in die Maschine je ein auf der Hauptantriebswelle angeordnetes
Umlaufrädergetriebe zugeordnet ist, wobei die Umlaufrädergetriebe ungleiche übersetzungsverhältnisse
aufweisen. Hierbei ist die Dimensionierung der Übersetzungsverhältnisse der einzelnen
Umlaufrädergetriebe so gehalten, daß dem mittleren Druckwerk eine größere Leistung
als den übrigen Druckwerken zugeführt werden kann.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 eine Dreifarben - Offsetdruckmaschine in Reihenanordnung
mit Antrieb gemäß der Erfindung, schematisch dargestellt, F i g. 2 einen
Antrieb des zweiten Druckwerkes mit Umlaufgetriebe, Gehäuse und Schneckentrieb,
F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie IJ der F i g. 2, F i
g. 4 ein Schema des Kraftflusses durch die Getriebeteile, F i g. 5
ein Schema des Kraftflusses größenmäßig innerhalb des gesamten Antriebes.
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Die Darstellung in F i g. 1 zeigt einen Antrieb für eine Dreifarben
- Offsetdruckmaschine in Reihenanordnung. Die Leistungszufuhr erfolgt durch
einen Motor über Keilriemen oder andere übertragungsmittel auf die Hauptantriebswelle.
Zur Hauptantriebswelle gehören im Ausführungsbeispiel eine Keilriemenscheibe
1, eine Welle 2, die Zahnräder 3 und Zahnradwellen 4, je ein
Zahnrad 5,5', 6 und 6', die Umlaufradträger 7, die Zahnräder
8, die Wellen 9, 11
und 12, Kupplungen 10 und ein Zahnrad
13.
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Neben der Hauptantriebswelle sind die Druckwerke durch einen Räderzug
miteinander verbunden. Der Räderzug wird im Ausführungsbeispiel aus den Zahnrädern
14,15,16,17 und 18 gebildet, wobei die Zahnräder 14,16 und
18 auf den Druckzylinderwellen und die Zahnräder 15 und
17 auf den Übergabetrommelwellen angeordnet sind.
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Die Verbindung von der Hauptantriebswelle nach dem Räderzug erfolgt
von den auf den Umlaufradträgern 7 angeordneten Zahnrädern 8, die
im Zahneingriff mit den Zahnrädern 19 stehen, welche auf den Schneckenwellen
20 angeordnet sind, über die Schnecken 21 auf die Schneckenräder 22, welche das
für jedes anzutreibende Druckwerk erforderliche Drehmoment über eine axial verschiebbare
Drehmomentkupplung 24 auf die jeweiligen Druckzylinderräder 14,16 und
18 übertragen. Die gesamte der Keilriemenscheibe 1 zugeführte Leistung
wird über die Welle 2, das Zahnrad 3 auf die Zahnradwelle 4 übertragen. Das
Zahnrad 5 ist fest mit der Zahnradwelle 4 verbunden. Im ersten UmlaufgetriebeA
wird die Leistung verzweigt; ein vorbestimmter Teil der Leistung geht von der Zahnradwelle
4 über den Umlaufradträger 7, die Zahnräder 8 und 19, die Schneckenwelle
20, Schnecke 21 und das Schneckenrad 22 in das erste Druckwerk, der andere Teil
der Leistung geht von der Zahnradwelle 4 über die Zahnräder 5 und
6, die Welle 9, die Kupplung 10 und die Welle 11 in
das zweite Umlaufgetriebe B, in dem sich die Leistungsverzweigung analog der im
ersten Umlaufrädergetriebe wiederholt. Der dem letzten Druckwerk C über die
Hauptantriebswelle zufließende vorausbestimmbare Leistungsanteil wird demselben
über die Zahnräder 13
und 19, die Schneckenwelle 20, Schnecke 21 und
Schneckenrad 22 zugeführt.
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In den F i g. 2 und 3 ist ersichtlich, daß sich alle
Teile des Antriebes auf einer Seite der Maschine befinden.
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Die den einzelnen Druckwerken zugeordneten Antriebsteile sind in einem
besonderen Gehäuse 23, das an der Seitenwand eines jeden Druckwerkes befestigt
ist, gelagert. Dagegen ist die Lagerung des synchronisierenden Räderzuges direkt
in der Seitenwand der Maschine untergebracht. Die von dem Schneckenrad 22 an das
jeweilige Druckwerk abzugebende Leistung wird diesem über die axial verschiebbare
Drehmomentenkupplung 24 zugeführt. Damit wird erreicht, daß auf das jeweils angetriebene
Zahnrad 14, 16 und 18 nur ein Drehmoment übertragen und damit keine
zusätzliche, durch Schrägverzahnung bedingte Axialkraft auf das Zahnrad 14,16 und
18 gebracht wird. Die im Schneckentrieb auftretenden Kräfte werden vom Gehäuse
23 aufgenommen und bilden mit der Axialverschiebung des Schneckenrades, die
durch die Drehmomentenkupplung ausgeglichen wird, keine Störquellen für den registerhaltigen
Lauf der Maschine.
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Das Gehäuse 23 bildet mit den angeordneten Teilen der Hauptantriebswelle,
der Schnecke 21 und dem Schneckenrad 22, wie aus F i g. 2 ersichtlich, eine
komplette Montagegruppe, wobei die Verbindung der einzelnen Montagegruppen mit der
Kupplung 10 erfolgt.
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Der Aufbau dieser Montagegruppen ermöglicht es, diese im ganzen an
der Maschine ein- oder auszubauen. Es ist aber auch möglich, alle im Gehäuse
23 befindlichen Teile ein- oder auszubauen und dabei das Gehäuse
23 an der Maschine zu belassen.
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Durch den speziellen Aufbau der Hauptantriebswelle, die in allen Druckwerkseinheiten
außer der letzten, mit Ausnahme der zweiten Zahnradstufe der Umlaufrädergetriebe,
bestehend aus den Zahnrädern 5 und 6, die für jede Druckwerkseinheit
verschieden sind, gleich ausgeführt wird, ist die Erweiterung einer bereits vorhandenen
Maschine um eine oder mehrere Druckwerkseinheiten bequem möglich.
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Wie schon erwähnt, kann das übersetzungsverhältnis der einzelnen Umlaufgetriebe
derart gestaltet werden, daß dem jeweils mittleren Druckwerk eine größere Leistung
als den übrigen Druckwerken zugeführt wird.
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F i g. 4 und 5 geben einen überblick des durch die Getriebeteile
fließenden Kraftflusses zu den Druckwerken A; B und
C mit im Schema dargestellter größenmäßiger
Verteilung des
Kraftflusses innerhalb des gesamten Antriebes einer Dreifarben-Bogenrotationsdruckmaschine
in Reihenanordnung.
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Die dadurch erreichte Leistungsverzweigung bewirkt, daß nur der Leistungsüberschuß
vom mittleren Druckwerk über den Räderzug zu den übrigen Druckwerken fließt, wodurch
die eindeutige Anlage der Triebflanken im Räderzug gewährleistet ist. Durch Zufuhr
der jeweils größeren Leistung in das mittlere Druckwerk wird eine Verzweigung des
Leistungsüberschusses nach beiden Seiten erreicht.
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Damit bleiben die Zahnkräfte im Räderzug gering. Dies wirkt sich vor
allem bei Maschinen mit mehr als drei Druckwerken vorteilhaft aus. Die Zufuhr der
größeren Leistung in das mittlere Druckwerk wirkt sich derart aus, daß, in Papierlaufrichtung
gesehen, ein Teil der Maschine gezogen und der andere geschoben wird, wodurch die
Auswirkungen der auftretenden elastischen Verformung innerhalb des Räderzuges kompensiert
werden.
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Die Umlaufgetriebe sind in der Hauptantriebswelle zwischengeschaltet
und gleichen so die Torsion derselben aus, was mit einer starren Hauptantriebswelle
nicht möglich ist.
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Der Aufbau der Hauptantriebswelle ist so gestaltet, daß die Umlaufrädergetriebe
3, 4, (5, 6), 7, 8 bzw. 3, 4, (5', 6'),
7, 8 bis auf die zweite Zahnradstufe in allen Druckwerkseinheiten gleich
sind. Dadurch ist es möglich, daß die Hauptantriebswelle in für alle Druckwerkseinheiten
gleiche Montagegruppen aufgelöst wird, die gleichzeitig mit einem Schneckentrieb
in je einem geschlossenen Gehäuse 23 angeordnet sind. Diese Ausführung
ermöglicht in einfacher Weise die Erweiterung einer bereits vorhandenen Maschine,
um eine oder mehrere Druckwerkseinheiten.
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Durch die Wahl gleicher Gesamtübersetzungsverhältnisse an allen Druckwerken
zwischen dem Zahnrad 8 bzw. dem Zahnrad 13 und dem Schneckenrad 22
ergeben sich für die Welle 2, den Umlaufradträger 7, die Welle
9 und die Welle 11 gleiche Drehzahlen, d. h., die Zahnräder
3, 5, 6 und die Zahnradwelle 4 wälzen nicht ab.
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Führt man das Gesamtübersetzungsverhältnis an den einzelnen Druckwerken
unterschiedlich aus, ergeben sich unterschiedliche Drehzahlen für die Welle 2, den
Umlaufradträger 7 und die Wellen 9, 11
und 12, wobei sich die, Zahnräder
3, 5, 5', 6, 6' und die Zahnradwellen 4 abwälzen.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel.
Die durch Umlaufrädergetriebe erreichte Wirkung läßt sich auch mit anderen bekannten,
im Ausführungsbeispiel nicht dargestellten Umlaufrädergetrieben verwirklichen.
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Weiterhin ist es möglich, daß nicht jedes Druckwerk, wie in der Beschreibung
dargelegt ist, von der Hauptwelle angetrieben wird, sondern nur jedes zweite Druckwerk
seinen Antrieb von der Hauptwelle erhalten kann.
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Für die Erfindung wird der Schutz nur für die Gesamtheit der Merkmale,
nicht aber für die Einzelelemente beansprucht.