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Antrieb für Druckmaschinen mit mehreren Druckwerken Die Erfindung
betrifft einen Antrieb für Druckmaschinen mit mehreren in Reihe hintereinander angeordneten
Druckwerken, die entweder für sich mittels die voneinander getrennten Antriebswellenabschnitte
der einzelnen Druckwerke antreibender Motoren oder gemeinsam mittels eines alle
miteinander durch Einzahnkupplungen verbundenen Antriebswellenabschnitte antreibenden
Hauptmotors antreibbar sind, wobei die Druckwerkszylinder der einzelnen Druckwerke
von den Antriebswellenabschnitten aus mittels eines Untersetzungsgetriebes angetrieben
sind.
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Solche Druckmaschinen, insbesondere beim Mehrfarbendruck, beispielsweise
nach dem Offsetverfahren, sind bekannt. Sie sollen ermöglichen, daß beim Durchlauf
der Druckbogen durch die einzelnen Druckeinheiten der Maschine die verschiedenfarbigen
Druckabschnitte genau nebeneinander und übereinander zu liegen kommen.
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Bei einem bekannten Antrieb von Druckmaschinen ist die Auslösevorrichtung
einem Getriebe zugeordnet, das die Transportkette in einer bestimmten Stellung blockiert,
um Überschneidungen mit den Teilen, die sich unabhängig bewegen können, zu vermeiden,
wenn die Druckwerke entkuppelt sind. Da der Transport der Bogen von einem zum anderen
Druckwerk von einer Kette bewirkt wird, wird die Entkupplung der Zylinder mittels
Vorrichtungen vorgenommen, die direkt mit den Wellen der Zylinder verbunden sind.
Eine phasengleiche Ausrichtung vor dem Kuppeln zwischen den aufeinanderfolgenden
Druckwerken liegt nicht vor. Die phasengleiche Ausrichtung zwischen den Zylindern
von zwei Druckwerken vor Herstellung der Verbindung zwischen den beiden aufeinanderfolgenden
Druckwerken muß mittels einer Klauenkupplung eingestellt werden.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Antrieb zu schaffen, mit dem
die verschiedenen Einheiten der Druckmaschine unabhängig voneinander angetrieben
werden können, aber auch derart untereinander verbunden werden können, daß sie koordiniert
zusammenarbeiten, wozu eine Synchronisation und äußerst genaue Phasengleichheit
erforderlich sind.
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Die Erfindung besteht darin, daß zum Synchronisieren der Einzahnkupplungen
beim Kuppeln der Antriebswellenabschnitte für den gemeinsamen Betrieb aller Druckwerke
mit einem Druckwerkszylinder jedes Druckwerks eine Nockenscheibe verbunden ist,
daß ferner die wirksamen Erhebungen dieser Nockenscheiben annähernd phasengleich
aufeinander ausgerichtet sind und daß die Nockenscheiben Schalter betätigen, welche
das Einrücken der Einzahnkupplungen bewirkende Stellvorrichtungen steuern.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird durch elektrische Einrichtungen
zur Betätigung der Kupplungen und Kontrollvorrichtungen ergänzt, um zu gewährleisten,
daß das Ein- und Auskuppeln in vorherbestimmter Reihenfolge und unter den gewünschten
Bedingungen automatisch vonstatten geht.
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In den Zeichnungen, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
zeigen, ist F i g. 1 eine schematische perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, die beispielsweise an einer Druckmaschine mit drei Druckeinheiten angeordnet
ist, F i g. 2 eine teilweise im Schnitt und teilweise schematisch dargestellte Ansicht
der zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt der Maschine arbeitenden Kupplung,
die auch zwischen jedem weiteren Abschnitt der Antriebswelle und somit jeder weiteren
Druckeinheit vorgeschaltet ist, F i g. 3 eine von der Linie 3-3 in F i g. 2 gesehen,
axiale Ansicht des gesteuerten Teils der Kupplung, und F i g. 4 ein Schaltschema
der verschiedenen Steuerkreise der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Wie
aus F i g. 1 ersichtlich ist, in der die erfindungsgemäße Vorrichtung an einer Druckmaschine
mit drei, je mit einer Auftragswalze oder einem Druckzylinder 10 versehenen
Druckeinheiten A, B und C angeordnet dargestellt ist, weist die Vorrichtung eine
Mehrzahl von Motoren auf, und zwar beispielsweise einen Hauptmotor 11, der über
eine in drei Abschnitte 12, 12' und 12" unterteilte Antriebswelle und Übersetzungsgetriebe
13 mit allen Druckeinheiten A, B und C der Druckmaschine verbunden ist, wenn
die Abschnitte 12, 12' und 12" ihrerseits durch Kupplungen 14 miteinander verbunden
sind. Außerdem können die Abschnitte 12' und 12" der Antriebswelle und damit die
Druckeinheiten B und C unabhängig davon durch je einen Motor 15 angetrieben werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat der Hauptmotor
11 eine Leistung, die ausreicht, um die gesamte Maschinenanlage, d. h. die Druckeinheiten
A, B und C, mit den gewünschten Geschwindigkeiten anzutreiben, während die
den Druckeinheiten B und C zugeordneten Motoren 15 lediglich die Aufgabe haben,
diese Einheiten unabhängig vom Hauptmotor 11 mit einer Geschwindigkeit anzutreiben,
die der Mindestgeschwindigkeit, mit der der Hauptmotor 11 die Antriebswelle
antreibt, angenähert ist.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist sowohl der Hauptmotor
11 als auch jeder der Motoren 15 derart ausgelegt, daß er zumindest mit einem geringen
Arbeitsdruck jede der zugeordneten Einheiten A, B und C antreiben kann, wobei
die Antriebswelle mit ihren Abschnitten 12, 12' und 12" in diesem Falle die Aufgabe
hat, eine strikte Synchronbewegung der Druckeinheiten A, B und C zu gewährleisten.
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Da die Funktion der Vorrichtung und der nachstehend beschriebenen
Stromkreise für beide Ausführungsformen der Erfindung die gleiche ist, wird die
erfindungsgemäße Vorrichtung der Einfachheit halber nur an Hand der ersten Ausführungsform
beschrieben.
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Die Kupplungen 14 werden durch vorzugsweise pneumatische Steuervorrichtungen
16 betätigt, die nur ansprechen, wenn die rotierenden Organe der verschiedenen Druckeinheiten
A, B und C der Druckmaschine eine annähernd phasengleiche Stellung zueinander
erreicht haben. Dieser Zustand wird durch Phasenanzeiger 17 ermittelt, die vorzugsweise
den jeweiligen Druckzylindern 10 zugeordnet sind und aus einer Nockenscheibe
18 und einem mit dieser zusammenarbeitenden Taster 19 bestehen, der die Aus-oder
Umschalter des nachstehend beschriebenen Stromkreises betätigt.
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Für den Fall, daß das phasengleiche Einstellen und Kuppeln der verschiedenen
Druckeinheiten A, B und C zu Beginn des Betriebs von Hand ausgeführt wird,
sind Mittel vorgesehen, die das Erreichen einer annähernd phasengleichen Stellung
sichtbar anzeigen.
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Das Profil der Nockenscheiben 18 ist so ausgebildet, daß die Taster
19 schon bei einer zwischen den verschiedenen Druckeinheiten A, B und C der
Druckmaschine auftretenden Phasenverschiebung von weniger als einer vollständigen
Umdrehung der Antriebswelle betätigt werden.
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Wie aus den F i g. 2 und 3 ersichtlich ist, besteht jede Kupplung
14 aus einem mit dem vorgeschalteten Wellenabschnitt, beispielsweise dem Abschnitt
12, der Antriebswelle fest verbundenen, mitnehmenden Teil 20 und einem mit
dem unmittelbar nachgeschalteten Wellenabschnitt, beispielsweise dem Abschnitt 12',
fest verbundenen, mitgenommenen Teil 21. Die beiden Kupplungsteile 20 und 21 sind
vorzugsweise scheibenförmig ausgebildet und nahe ihrem Umfang mit einer Bohrung
22 bzw. 23 versehen, die in einer bestimmten Winkelstellung der Kupplungsteile 20
und 21 vollständig koaxial verlaufen.
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Ein in der Bohrung 22 gleitender Indexstift 24 kann bei Erreichen
dieser koaxialen Stellung in die Bohrung 23 einrasten, da er, von einer auf dem
Abschnitt 12 der Antriebswelle gleitenden Muffe 25 getragen, über eine mit einem
Betätigungshebel 27 fest verbundene Schubgabel 26 verschiebbar ist, wobei der Betätigungshebel
27 von der jeweiligen Steuervorrichtung 16, die beispielsweise einen
Druckluftzylinder 28 aufweisen kann, gesteuert wird.
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Zwischen dem Ende 30 des Betätigungshebels 27 und einem feststehenden
Zapfen 31 ist ein Gelenkstück mit einer Druckfeder 29 befestigt, die den Betätigungshebel
27 in seinen dem Ausrücken bzw. Einrücken der Kupplung 14 entsprechenden Endstellungen
festhält, in denen der Betätigungshebel 27 in den Steuerkreis geschaltete Endschalter
32 und 33 betätigt.
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Dieser Steuerkreis ist in F i g. 4 dargestellt, in der die verschiedenen,
zu jedem einzelnen Relais gehörenden Teile, wie Wicklungen, Kontakte u. dgl., mit
den gleichen Bezugszeichen versehen sind, die die entsprechenden elektrischen Steuerorgane
auch in den F i g. 1 und 2 bezeichnen, soweit sie darin enthalten sind.
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Der Steuerkreis enthält ein Startrelais 40 für den Hauptmotor 11 und
ein Hilfsrelais 41 für den Synchronbetrieb der Druckeinheiten A, B und C,
während ein weiteres Hilfsrelais 42 den unabhängigen Betrieb der Druckeinheit gestattet,
an die es jeweils elektrisch angeschlossen ist.
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Ein Relais für einen der Motoren 15 ist mit 43 bezeichnet.
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Ein weiteres Hilfsrelais 44 wird durch Schalter 45 und 46 betätigt,
die ihrerseits von den Tastern 19 der Phasenanzeiger 17 betätigt werden, wenn die
zum Einkuppeln der verschiedenen Druckeinheiten A, B und C erforderliche Phasenstellung
annähernd erreicht ist.
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Ein Hilfsrelais 47 kann einen Motorkompressor 74 für die Luftversorgung
der die Kupplungen 14 betätigenden Druckluftzylinder 28 einschalten. Ein Relais
48 schließt den Stromkreis einer Vorrichtung, insbesondere eines elektrischen Ventils
49, die das Auskuppeln steuert und den Endschalter 33 öffnet, während ein anderes
elektrisches Ventil 50 die Einkupplungsbewegungen steuert und den Endschalter 32
öffnet. Dieses elektrische Ventil 50 ist von dem Hilfsrelais 44 abhängig,
das seinerseits von den durch die Phasenanzeiger 17 betätigten Schaltern 45 und
46 abhängig ist.
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Der übergang vom Synchronbetrieb aller Druckeinheiten A, B
und C zum Einzelbetrieb erfolgt durch Betätigung des Umschalters 52, der, wie aus
F i g. 4 ersichtlich ist, die verschiedenen Stromkreise ein- und ausschaltet. Zu
der Schaltung gehört ferner ein Druckknopfschalter 53, der nach der Betätigung des
Umschalters 52 zu drücken ist, um die verschiedenen Einheiten A, B und C
nacheinander einzuschalten und den automatischen Betrieb einzuleiten, der zur
Synchronisation
der Druckeinheiten A, B und C führt. Die Kontakte 54 und 55 dienen bei Einzelbetrieb
zum Anhalten der ersten Druckeinheit und danach der folgenden Einheiten.
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Zur Vorrichtung gehören ferner nach erfolgtem Einkuppeln in Tätigkeit
tretende Sicherheitseinrichtungen. Eine derartige Einrichtung besteht aus einem
Relais 60, das von den Kontakten des Endschalters 32 und dem Schalter 45, der von
der Nockenscheibe 18 der unmittelbar vorgeschalteten Druckeinheit gesteuert wird,
sowie von den Schaltern 46 der nachgeschalteten Druckeinheiten gespeist wird, wobei
die Schalter 46 mit den entsprechenden Nockenscheiben 18 zusammenarbeiten, um eine
Kontrollampe 61 oder eine andere Warnvorrichtung einzuschalten, die anzeigt, daß
das Einkuppeln nicht in der gewünschten Phasenstellung erfolgt ist, während ein
Magnet 62, der in diesem Fall erregt bleibt, dazu verwendet wird, eine den Betrieb
der Maschine steuernde Schaltung, beispielsweise für die bekannte Bogenvorschubeinrichtung,
so zu betätigen, daß die Maschine unter diesen unerwünschten Bedingungen ihre Arbeit
nicht aufnimmt.
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Wenn das Relais 60 dagegen gespeist wird, schaltet es die die Funktionsbereitschaft
der Maschine anzeigende Kontrollampe 61 ein und unterbricht gleichzeitig die Speisung
des Magneten 62.
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Um die Handbetätigung der einzelnen Druckeinheiten A, B und
C bis zum Einkuppeln zu erleichtern, ist auf der Nockenscheibe 18 ein Pfeil 71 angebracht,
der, wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, wenn er einem Gegenpfeil 71.a genau gegenüberliegt,
die das Einkuppeln gestattende phasengleiche Stellung anzeigt, so daß das Einkuppeln
beispielsweise erfolgen kann, indem der Betätigungshebel 27 in Richtung D bewegt
wird.
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Da die an den Wellen der Druckzylinder 10 befestigten Nockenscheiben
18 über Reduziergetriebe mit den entsprechenden Abschnitten 12, 1.2' und 12" der
Antriebswelle verbunden sind, setzt die gegenseitige Ausrichtung der Pfeile 71 und
71a voraus, daß sich die hintereinandergeschalteten Abschnitte 12, 12' und 12" der
Antriebswelle fast genau in der das Einrasten des Indexstifts 24 in die Bohrung
23 gestattenden Stellung befinden. Um diese Stellung genau einzustellen, werden
die Pfeile 71' und 71'a an den Teilen 20 und 21 der Kupplung 14 aufeinander ausgerichtet.
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Wie aus F i g. 4 ersichtlich ist, kann die Steuervorrichtung vorteilhafterweise
eine weitere Signallampe 75 aufweisen, deren Stromkreis durch den Endschalter 33
geschlossen wird und die anzeigt, daß die Abschnitte 12, 12' und 12" der Antriebswelle
und damit die Druckeinheiten A, B und C der Druckmaschine ausgekuppelt sind.
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Wenn die Druckeinheiten A, B und C ausgekuppelt sind, kann
jede Druckeinheit für sich betrieben werden, und zwar wie folgt: a) Zur Inbetriebnahme
der, wie aus F i g. 1 ersichtlich, direkt von dem Hauptmotor 11 angetriebenen Druckeinheit
A wird der in F i g. 4 dargestellte Druckknopfschalter 76 heruntergedrückt und damit
das Relais 42 erregt, das seinerseits das Startrelais 40 für den Hauptmotor speist;
b) Zur Inbetriebnahme der nachgeschalteten Druckeinheiten B und C, und gegebenenfalls
weiterer Druckeinheiten, wird jeweils der Druckknopf-Schalter 77 betätigt, der das
Startrelais 43 des der jeweiligen Druckeinheit B oder C zugeordneten Hilfsmotors
15 erregt.
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Um die verschiedenen Druckeinheiten nacheinander automatisch einzukuppeln,
werden die Motoren 15, gleich, ob es sich hierbei um Hilfsmotoren oder um Motoren
mit einer zum Antrieb der zugeordneten Druckeinheit ausreichenden Leistung handelt,
mit einer Geschwindigkeit in Bewegung gesetzt, die der des Motors 15 oder 11 der
unmittelbar vorgeschalteten Druckeinheit annähernd, aber nicht vollständig, gleich
ist. Auf diese Weise nähert sich der mitgenommene Kupplungsteil 21 der nachgeschalteten
Druckeinheit langsam der Stellung des mitnehmenden Kupplungsteils 20 der unmittelbar
vorgeschalteten Druckeinheit. Wenn die beiden Einheiten eine fast phasengleiche
Stellung erreicht haben, drückt der von den Phasenanzeigern 17 betätigte Druckluftzylinder
28 den Hebel 27 in Richtung D, so daß der Indexstift 24, wenn er genau mit der Bohrung
23 fluchtet, in diese einrasten kann und die Kupplungsteile 20 und 21 und damit
die beiden benachbarten Druckeinheiten, beispielsweise A und B,
der
Druckmaschine mechanisch kuppelt. Der gleiche automatische Vorgang wiederholt sich
dann beim Kuppeln der Druckeinheit C an die Druckeinheit B und so weiter, wenn die
Druckmaschine mehr als drei hintereinanderliegende Einheiten aufweist.