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Die
Erfindung betrifft eine Druckeinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Durch
die
EP 06 44 048 61 ist
eine Druckmaschine bekannt, wobei jeweils ein aus Form- und Übertragungszylindern
bestehendes Zylinderpaar mechanisch fest gekoppelt ist und wobei
jedes Paar über
einen eigenen Antriebsmotor verfügt.
Die Paare sind untereinander nicht koppelbar.
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Die
DE 44 30 693 A1 offenbart
Druckeinheiten einer Druckmaschine mit verschiedenen Konfigurationen
einzeln oder gruppenweise angetriebener Zylinder. Mit separatem
Antrieb ausgeführte
Zylinder bzw. Zylindergruppen stehen miteinander nicht in Antriebsverbindung.
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Aus
der
DE 196 03 663
A1 ist ein Vierzylinderdruckwerk bekannt, wobei die zwei
zusammen wirkenden Übertragungszylinder
miteinander fest gekoppelt, und wahlweise über den Antrieb eines oder beider
zugeordneter Formzylinder antreibbar sind. In einer Ausführung ist
an dieses Vierzylinderdruckwerk ein weiteres, eigens antreibbares
Zylinderpaar aus Form- und Übertragungszylinder
anstellbar und zwecks Synchronisation bzw. registergerechtem Druck
in den Antriebsverbund der beiden erstgenannten Übertragungszylinder einkuppelbar.
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Die
EP 0 710 558 A1 offenbart
zwei Drucktürme
in Satellitenbauweise mit paarweise mechanisch gekoppelten und durch
einen gemeinsamen Motor angetriebenen Form- und Übertragungszylindern. Eine
Bahn ist durch beide Drucktürme
hindurchführbar,
wobei für
den Produktionswechsel ein Druckturm außer Betrieb gesetzt ist, während der
andere Druckturm weiter druckt.
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Durch
die
EP 0 243 721 A2 ist
ein Antrieb eines Druckwerkes für
den fliegenden Plattenwechsel bekannt, wobei ein Antrieb von einem
Hauptantrieb drehfest auf den Gegendruckzylinder erfolgt. Paarweise
mechanisch gekoppelte Form- und Übertragungszylinder
sind wahlweise über
eine schaltbare Kupplung an den getriebenen Gegendruckzylinder koppelbar.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckeinheit zu schaffen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Die
mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass eine große
Betriebsvielfalt und Variabilität
einer Druckeinheit oder eines Zylinderverbundes bei gleichzeitig
hoher Betriebssicherheit durch Redundanz geschaffen wird, ohne dass
jeder Zylinder mit einem eigenen Antrieb versehen ist. Die Erfindung
vereint die Vorteile der hohen Flexibilität aus der teuren und aufwendigen Einzelantriebstechnik
und die Vorteile des Antriebes von gekoppelten Zylindergruppen,
nämlich
der Einsparung von Motoren und der mechanischen Synchronisierung
der verbundenen Zylinder.
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Durch
die vorteilhafte Anordnung von schaltbaren Kupplungen und Motoren
sind i.d.R. ebenso viele der gewünschten
Betriebszustände
möglich
wie bei der Ausführung
aller Zylinder mit Einzelantrieben. So lassen sich bei geöffneter
Kupplung Zylinder bzw. Zylindergruppen voneinander unabhängig bewegen, was
beispielsweise bei Druckform- oder
Gummituchwechsel, beim Einzug einer Papierbahn, beim unabhängigen Einfärben oder
Waschen von Walzen und Zylindern erforderlich ist. In vielen Fällen ist
somit ein Hilfsantrieb einsparbar, da dies bei entsprechender Schaltung
der Kupplungen durch die Hauptantriebe übernommen werden kann. Ebenso
lässt sich
ein Umsteuern einzelner Zylinder oder Zylindergruppen größerer Zylinderverbände bewirken,
indem neue Antriebsverbände
durch Öffnen
von Kupplungen und Schließen
anderer Kupplungen gebildet werden.
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Ein
wesentlicher Vorteil liegt darüber
hinaus in der Möglichkeit,
einzelne kleine Gruppen, welche die o. g. Erfordernisse erfüllen, beispielsweise
ein Zylinderpaar aus einem Formzylinder und einem Übertragungszylinder
mit einer entsprechenden Kupplung, zu standardisieren und in beliebiger
Weise je nach Lieferwunsch zu größeren Einheiten
zu kombinieren. Eine Standardgruppe kann in vorteilhafter Ausführung ein
o. g. Paar mit Kupplung zusammen mit einem Gegendruck- oder Satellitenzylinder
darstellen. Die Zapfen der Zylinder sind je nach Bedarf z. B. wahlweise
mit oder ohne Kupplung, mit drehfestem oder feststellbarem Zahnrad,
passend für
eine erste oder zweite Antriebsebene ausführbar.
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Insbesondere
in Verbindung mit von Gummi-gegen-Gummi- auf Gummi-gegen-Stahl-Betrieb umschaltbaren
Druckeinheiten, d. h. mindestens einer der Übertragungszylinder ist wahlweise
an einen Satellitenzylinder oder einen zweiten Übertragungszylinder anstellbar,
ist je nach Einheit eine Drehrichtungsumkehr einer oder mehrerer
Zylinder erforderlich. Bei einer Fünfzylinder-Druckeinheit ist
die Ausführung
mit einem Antriebsmotor je Form-/Übertragungszylinder-Paar vorteilhaft,
wobei der Satellitenzylinder je nach Papierführung und Betriebsweise mit einem
der beiden oder mit beiden Antriebsmotoren bzw. Paaren kuppelbar
ist. Für
eine siebenzylindrige y- oder λ-Einheit,
flexibel verwendbar z. B. für
den 3/0-, 2/1-Fortdruck, den fliegenden Plattenwechsel oder in Imprintfunktion
während
des 1/1-Druckes, ist eine Ausführung
mit nur insgesamt zwei Antriebsmotoren für alle Erfordernisse ausreichend.
Daneben ist im Zweibahnbetrieb ein 1/0- und ein 1/1-Fortdruck möglich.
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Besonders
vorteilhaft und rationell ist die Erfindung in Neunzylinder- oder
Zehnzylinder-Druckeinheiten
einsetzbar, wenn bei minimaler Motorenanzahl maximale Flexibilität im Hinblick
auf die zu erfüllenden
Betriebsweisen gefordert ist.
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Eine
Minimalforderung, paarweise unabhängiges Rüsten der Zylinderpaare bei eingezogener Bahn
ist in einer vorteilhaften Ausführungsform
durch minimalen Aufwand realisiert, in der ein oder mehrere Paare
einen festen Antriebsverbund bilden und der ohne eigenen Antriebsmotor
ausgeführte
Satellitenzylinder wahlweise koppelbar bzw. lösbar ist.
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Vorteilhaft
ist hier die Ausführung
jedes zusammen wirkenden und fest gekoppelten Paares mit einem Antriebsmotor,
wobei mindestens zwei dieser Paare mittels schaltbarer Kupplung
mit dem Satelliten koppelbar sind. Vorteilhaft ist bei Einsparung zweier
Kupplungen auch die Ausführung
mit nur zwei schaltbar an den Satellitenzylinder gekoppelten Paaren
in Neun- oder Zehnzylinder-Druckeinheiten. Auf diese Weise kann
bei teilweiser Umsteuerung oder bei Anhalten eines Paares der Satellit
mit dem jeweils anderen koppelbaren Paar angetrieben werden.
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Basis
der genannten Vielfalt in den Betriebsweisen bei gleichzeitig geringem
Aufwand bildet die wahlweise Kopplung eines festen Antriebsverbundes des
Zylinderpaares mit einem Gegendruckzylinder.
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Weiterhin
vorteilhaft im Falle mehrerer, über Kupplungen
koppelbarer Antriebe ist die hohe Betriebssicherheit durch die Redundanz
in der Anzahl der nutzbaren Antriebsmotoren, der sogenannten back-up
Funktion.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im
folgenden näher
beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels
für eine
Druckeinheit;
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2 eine
schematische Darstellung einer Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels für eine Druckeinheit;
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3 eine
schematische Darstellung einer Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels
für eine
Druckeinheit als Fünfzylinder-Druckeinheit;
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4 eine
schematische Darstellung einer Seitenansicht eines vierten Ausführungsbeispiels
für eine
Druckeinheit als Fünfzylinder-Druckeinheit;
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5 eine
schematische Darstellung einer Seitenansicht eines fünften Ausführungsbeispiels
für eine
Druckeinheit als Fünfzylinder-Druckeinheit;
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6 eine
schematische Darstellung einer Seitenansicht eines sechsten Ausführungsbeispiels für eine Druckeinheit
als Fünfzylinder-Druckeinheit;
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7 eine
schematische Darstellung einer Seitenansicht eines siebten Ausführungsbeispiels
für eine
Druckeinheit als Fünfzylinder-Druckeinheit;
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8 eine
schematische Darstellung einer Seitenansicht eines achten Ausführungsbeispiels
für eine
Druckeinheit in einer Siebenzylinder-Druckeinheit;
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9 eine
schematische Darstellung einer Seitenansicht eines neunten Ausführungsbeispiels für eine Druckeinheit
in einer Siebenzylinder-Druckeinheit;
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10 eine
schematische Darstellung einer Seitenansicht eines zehnten Ausführungsbeispiels für eine Druckeinheit
in einer Neunzylinder-Druckeinheit;
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11 eine
schematische Darstellung einer Seitenansicht eines elften Ausführungsbeispiels
für eine
Druckeinheit in einer Neunzylinder-Druckeinheit;
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12 eine
schematische Darstellung einer Seitenansicht eines zwölften Ausführungsbeispiels für eine Druckeinheit
in einer Neunzylinder-Druckeinheit;
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13 eine
schematische Darstellung einer Seitenansicht eines dreizehnten Ausführungsbeispiels
für eine
Druckeinheit in einer Neunzylinder-Druckeinheit;
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14 eine
schematische Darstellung einer Seitenansicht eines vierzehnten Ausführungsbeispiels
für eine
Druckeinheit in einer Zehnzylinder-Druckeinheit;
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15 eine
schematische Darstellung einer Seitenansicht eines fünfzehnten
Ausführungsbeispiels
für eine
Druckeinheit in einer Zehnzylinder-Druckeinheit;
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16 eine
schematische Darstellung einer Seitenansicht eines sechzehnten Ausführungsbeispiels
für eine
Druckeinheit in einer Zehnzylinder-Druckeinheit;
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17 eine
schematische Darstellung einer Seitenansicht eines siebzehnten Ausführungsbeispiels
für eine
Druckeinheit in einer Zehnzylinder-Druckeinheit;
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18 eine
schematische Darstellung einer Seitenansicht eines achtzehnten Ausführungsbeispiels
für eine
Druckeinheit in einer Zehnzylinder-Druckeinheit;
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19 einen
ersten Betriebszustand für
den Betrieb einer Fünfzylinder-Druckeinheit
gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel;
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20 einen
zweiten Betriebszustand für den
Betrieb einer Fünfzylinder-Druckeinheit
gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel;
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21 einen
dritten Betriebszustand für
den Betrieb einer Fünfzylinder-Druckeinheit
gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel;
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22 einen
ersten Betriebszustand für
den Betrieb einer Neunzylinder-Druckeinheit gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel;
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23 einen
ersten Betriebszustand für
den Betrieb einer Zehnzylinder-Druckeinheit;
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24 einen
zweiten Betriebszustand für den
Betrieb einer Zehnzylinder-Druckeinheit;
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25 einen
dritten Betriebszustand für
den Betrieb einer Zehnzylinder-Druckeinheit.
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Eine
Druckeinheit 01 einer Druckmaschine, insbesondere einer
Rollenrotationsdruckmaschine, weist ein erstes Paar 02 zusammen
wirkender Zylinder 03; 04, z. B. einen Formzylinder 03 und
einen mit diesem zusammen wirkenden ersten Übertragungszylinder 04 auf.
Das Paar 02 kann für
alle Ausführungsbeispiele
auch mit einem Farb- und/oder Feuchtwerk fest oder schaltbar mechanisch
gekoppelt sein. Der Antrieb des Paares 02 ist mechanisch gekoppelt
und wird während
der Produktion durch einen gemeinsamen Antriebsmotor 06 angetrieben. Das
erste Paar 02 und der Antriebsmotor 06 bilden einen
Antriebsverbund 07. Der Antriebsmotor 06 treibt
entweder den Formzylinder 03 an, welcher über eine
mechanische Kopplung, beispielsweise über eine formschlüssige Kopplung
mittels Zahnrädern, auf
den Übertragungszylinder 04 abtreibt,
oder umgekehrt. Es können
jedoch auch beide Zylinder 03; 04 über ein
Motorritzel und eine Räderkette
oder über Zahnriemen
indirekt und/oder vom Antriebsmotor 06 her parallel angetrieben
werden. In den Figuren ist ein Antriebsverbund mit fester Kopplung
und mit oder ohne Motor mittels durchgezogener, die Rotationsachsen
der betreffenden Zylinder und ggf. den Antriebsmotor verbindender
Linien dargestellt. Zwischen dem fest gekoppelten Paar 02 und
dem Antriebsmotor 06 kann, in den Figuren nicht dargestellt, auch
eine lösbare
Kopplung vorgesehen sein. Aus dem Abstand zweier zusammen wirkender
Zylinder ist in den schematischen Darstellungen der 1 bis 18 nicht
auf den An- bzw. Abstell-Zustand zu schließen. Für die 19 bis 25 weist
ein vom Zylinder 08 abgestellter Übertragungszylinder einen Abstand
vom Zylinder 08 auf. In den 1 bis 18 wird
eine schaltbare Kopplung generell durch zwei einen Antriebsverbund
senkrecht unterbrechende Linien dargestellt. In den 19 bis 25 weist diese
Doppellinie eine geöffnete
und eine dicke einfache Linie eine geschlossene Kopplung aus.
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Unter
Antriebsmotor wird im folgenden ein für den Antrieb unter Produktionsbedingungen
geeigneter Antriebsmotor und kein lediglich für Hilfsfunktionen geeigneter
Hilfsmotor verstanden.
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Der Übertragungszylinder 04 des
Paares 02 bildet mit einem dritten Zylinder 08,
z. B. einem Satellitenzylinder 08 eine Druckstelle 09,
an der die beiden Zylinder 04; 08 in einer Druck-an-Stellung über eine zwischen
den Zylindern 04; 08 verlaufenden Bahn 11,
z. B. eine Bedruckstoff- 11 oder Papierbahn 11, zusammen
wirken. Dieser dritte Zylinder 08 dient dem Übertragungszylinder 04 in
Druck-an-Stellung als Widerlager. Der Antrieb des ersten Paares 02 und der
des dritten Zylinders 08 sind mittels einer schaltbaren,
mechanischen Kopplung 12, beispielsweise mittels einer
schaltbaren Kupplung 12, miteinander verbunden. Die schaltbare
Kupplung 12 kann eine Eindeutigkeitskupplung oder eine
kontinuierliche Kupplung, eine form- oder eine kraftschlüssige Kupplung
sein.
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In
einer ersten, dreizylindrigen Gruppe von Ausführungsbeispielen (1 und 2)
ist der dritte Zylinder 08; als Gegendruckzylinder 08,
insbesondere als Stahlzylinder 08 ausgeführt. Die
Druckeinheit 01 stellt hier beispielsweise ein Drei-Zylinder-Colordeck
oder einen Teil eines größeren Druckwerkes dar.
Für die
Möglichkeiten
der Konfiguration des Paares 02 gilt oben genanntes.
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Im
einem ersten Ausführungsbeispiel (1)
ist der Stahlzylinder 08 ohne eigenen Antrieb ausgeführt. Der
Antriebsmotor 06 des ersten Paares 02 treibt den
Formzylinder 03 an, der auf den Übertragungszylinder 04 abtreibt.
Die Bahn 11 wird in den folgenden 2 bis 17 nicht
dargestellt. Für
wiederkehrenden Teile wird das Bezugszeichen weiter geführt.
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Der
Stahlzylinder 08 ist im zweiten Ausführungsbeispiel (2)
mit einem eigenen, während der
Produktion den Stahlzylinder 08 antreibenden Antriebsmotor 13 ausgeführt. Der
Antriebsmotor 06 treibt hier beide Zylinder 03; 04,
beispielsweise über einen
Räderzug,
an.
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In
einer zweiten Gruppe von Ausführungsbeispielen
(3 bis 7) ist der mit dem ersten Paar 02 zusammen
wirkende dritte Zylinder 08 als Satellitenzylinder 08 ausgeführt, der
mit einem zweiten Paar 14 aus einem Zylinder 16,
z. B. einem zweiten Übertragungszylinder 16 und
einem Zylinder 17, z. B. einem zweiten Formzylinder 17 zusammen
wirkt und eine zweite Druckstelle 18 zwischen Satellitenzylinder 08 und
zweitem Übertragungszylinder 16 bildet.
Der Satellitenzylinder 08 kann fest oder aber schaltbar
mit dem zweiten Paar 14, insbesondere dem zweiten Übertragungszylinder 16,
mechanisch gekoppelt sein. Er kann aber auch ohne mechanische Kopplung
zum zweiten Paar 14 ausgeführt sein. Der Satellitenzylinder 08 bildet
zusammen mit den beiden Paaren 02; 14 eine Fünfzylinder-Druckeinheit 19.
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Der Übertragungszylinder 16 und
der Formzylinder 17 des zweiten Paares 14 können fest
oder schaltbar miteinander mechanisch gekoppelt sein. In besonderen
Fällen
kann auch eine mechanische Kopplung der beiden Zylinder 16; 17 entfallen.
Ein Antrieb kann durch einen Antriebsmotor 21 an einem der
beiden Zylinder 16; 17 oder an beiden Zylindern 16; 17 erfolgen.
Der Antrieb durch den Antriebsmotor 21 am zweiten Paar 14 kann
auch entfallen.
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Im
dritten Ausführungsbeispiel
(3) ist der Satellitenzylinder 08 über eine
zweite schaltbare, mechanische Kopplung 22, beispielsweise
mittels einer Kupplung 22 mit dem zweiten Paar 14 verbunden.
Die Antriebs- und Kopplungskonfiguration des mit dem Satellitenzylinder 08 verbundenen
zweiten Paares 14 kann wie oben genannt verschieden ausgeführt sein.
In 3 weist das zweite Paar 14 einen fest
gekoppelten Antriebsverbund 23, jedoch ohne eigenen Antriebsmotor
auf. Wie strichliert angedeutet, kann der Antriebsverbund 23 jedoch
schaltbar mit einem anderen Antriebsverbund gekoppelt sein. Der Satellitenzylinder 08 weist
beispielhaft den Antriebsmotor 13 auf.
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Das
vierte Ausführungsbeispiel
(4) stellt eine besonders vorteilhafte weil besonders
flexible variable Fünfzylinder-Druckeinheit 19 dar.
Der Satellitenzylinder 08 ist wieder über die schaltbare, mechanische
Kupplung 22 mit dem zweiten Paar 14 verbunden.
Das zweite Paar 14 weist den fest gekoppelten Antriebsverbund 23 auf,
wobei ein Antriebsmotor 21 den zweiten Übertragungszylinder 16 antreibt, und
dieser auf den zweiten Formzylinder 17 abtreibt. Der Antrieb
des zweiten Paares 14 kann auch am zweiten Formzylinder 17 oder
mittels eines nicht dargestellten Getriebes auf den Antriebsverbund 23 erfolgen.
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Im
fünften
Ausführungsbeispiel
(5) sind im Unterschied zu 4 der Übertragungszylinder 16 und
der Formzylinder 17 schaltbar über eine dritte schaltbare,
mechanische Kopplung 22, beispielsweise mittels einer Kupplung 24 miteinander
mechanisch verbunden. Im Beispiel weist der Formzylinder 17 den
Antriebsmotor 21 auf. Der Antriebsmotor 21 kann
jedoch auch am Übertragungszylinder 16 oder an
beiden Zylindern 16; 17 angeordnet sein. Alternativ
hierzu oder zusätzlich
kann der Satellitenzylinder 08 mit dem Antriebsmotor 13 ausgeführt sein
(strichliert).
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In
einem sechsten Ausführungsbeispiel (6)
bildet der Satellitenzylinder 08 mit dem zweiten Paar 14 den
festen, nicht schaltbaren Antriebsverbund 23. Dieser Antriebsverbund 23 kann
einen oder mehrere Antriebsmotoren 21; 13 aufweisen.
Im Beispiel weist nur der Satellitenzylinder 08 den Antriebsmotor 13 auf,
der auf die beiden Zylinder 16; 17 abtreibt.
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In
einem siebten Ausführungsbeispiel (7)
bildet der Satellitenzylinder 08 mit dem Übertragungszylinder 16 des
zweiten Paares 14 den festen, nicht schaltbaren Antriebsverbund 23.
Im Beispiel weist der Formzylinder 17 den Antriebsmotor 21 auf,
der Antriebsverbund 23 aus Satellitenzylinder 08 und Übertragungszylinder 16 weist
keinen eigenen Antriebsmotor auf. Der Antriebsverbund 23 kann
jedoch auch über
einen Antriebsmotor 21 am Übertragungszylinder 16 oder
einen Antriebsmotor 13 am Satellitenzylinder 08 bzw.
einen über
ein Getriebe auf beide Zylinder 08; 16 abtreibenden
Antriebsmotor 13; 21 verfügen. Der Antriebsmotor 21 am
Formzylinder 17 kann dann u. U. entfallen.
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In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung bilden die Einheiten aus
dem gekoppelten Paar 02 mit seinem Antriebsmotor 06 und
der Kupplung 12 aus den Ausführungsbeispielen eins bis sieben
standardisierbare Basiskonfigurationen für die flexible Konfigurierung
größerer Zylinderverbände, wie
beispielsweise von als Y oder λ ausgebildeten
Siebenzylinder-Druckeinheiten 26, von als Semisatellit-
bzw. Satelliteneinheit ausgeführten
Neun- 27 oder Zehnzylinder-Druckeinheiten 28.
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8 zeigt
am achten Ausführungsbeispiel eine
Siebenzylinder-Druckeinheit 26, wobei ein drittes, mit
einem Antriebsmotor 06 versehenes Paar 02; 14 aus Übertragungszylinder 04; 16 und
Formzylinder 03; 17 an den Satellitenzylinder 08 gemäß dem Beispiel
der 4 anstellbar ist.
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Das
dritte Paar 29 kann, wie im neunten Ausführungsbeispiel
(9) gezeigt, jedoch auch den festen Antriebsverbund 23 mit
dem Satellitenzylinder 08 bilden. Dieser Antriebsverbund 23 kann
ohne oder mit eigenem Antriebsmotor 13; 21 (strichliert)
ausgeführt
sein.
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Vorteilhafter
Weise besitzt der Antriebsverbund 23 keinen eigenen Antriebsmotor,
sondern wird durch einen oder beide Antriebsmotoren 06 über die Kupplungen 12; 22 angetrieben.
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10 zeigt
im zehnten Ausführungsbeispiel
eine symmetrische Neunzylinder- 27 oder Satelliteneinheit
mit vier mechanisch fest gekoppelten Paaren 02; 14 und
jeweils einem Antriebsmotoren 06; 21 die über vier
Kupplungen 12; 22 mit dem Satellitenzylinder 08 schaltbar
gekoppelt sind. Es können
jedoch je nach Erfordernissen auch Varianten gebildet werden, wobei
lediglich ein, zwei oder drei Paare 02 über eine Kupplung 12; 22 mit
dem Satellitenzylinder 08 gekoppelt sind.
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11 zeigt
im elften Ausführungsbeispiel eine
Neunzylinder-Druckeinheit 27, wobei zwei oberhalb des Satellitenzylinders 08 angeordnete
Paare 02 schaltbar mit dem Satellitenzylinder 08 verbunden sind.
Die beiden unterhalb angeordneten zweiten Form- 17 und Übertragungszylinder 16 bilden
zusammen mit dem Satellitenzylinder 08 einen Antriebsverbund 23,
der mittels eines am Satellitenzylinder 08 angeordneten
Antriebsmotor 13 antreibbar ist. Erkennbar sind hier z.
B zwei Druckeinheiten 01 aus den ersten beiden Ausführungsbeispielen
als auch vertikal angeordnete Fünfzylinder-Druckeinheiten 19 gemäß Ausführungsbeispiel
sechs. Je nach Erfordernis, z. B. bei horizontaler Führung der
Bahn 11, kann eine Fünfzylinder-Druckeinheit 19 auch
aus zwei nebeneinander liegenden Paaren 02; 14 gebildet
sein.
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In
einem zwölften
Ausführungsbeispiel, 12,
ist eines der beiden unterhalb des Satellitenzylinders 08 einer
Neunzylinder- 27 bzw. Satelliteneinheit angeordneten Paare 02 mittels
eines Antriebsmotors 06 am Formzylinder 03 angetrieben, von
dem auf den Übertragungszylinder 04 abgetrieben
wird. Vom Übertragungszylinder 04 wird
einerseits auf den Übertragungszylinder 16 des
fest gekoppelten Paares 14 aber auch über eine schaltbare Kupplung 12 auf
den Satellitenzylinder 08 abgetrieben. Das Paar 02 ist
mit dem Satellitenzylinder 08 über die Kupplung 12 schaltbar,
und mit dem darüber liegenden
Paar 14 fest mechanisch gekoppelt. Die beiden Paare 02; 14 bilden
zusammen mit dem Antriebsmotor 06 einen Antriebsverbund 33.
Zwei weitere Paare 29 aus jeweils einem Zylinder 31,
z. B. Formzylinder 31 und einem Zylinder 32, z.
B. Übertragungszylinder 32 sind
im Beispiel fest miteinander gekoppelt und durch einen einzigen
weiteren, am oberen Formzylinder 31 angeordneten Antriebsmotor 34 antreibbar.
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13 zeigt
die Anordnung des Antriebsmotors 06 für das Paar 02 so,
dass wieder beide übereinander
angeordneten Paare 02; 14 über den einen Antriebsmotor 06; 21 antreibbar
und fest miteinander gekoppelt sind. Die beiden Paare 02; 14 bilden
zusammen mit dem Antriebsmotor 06; 21 den Antriebsverbund 33.
Der Antriebsmotor 06; 21 treibt jeweils auf den Übertragungszylinder 04; 16 der
fest gekoppelten Paare 02; 14, welche auf den
zugeordneten Formzylinder 03; 17 abtreibt. Der
Antriebsverbund 07 aus Form- 03; 17, Übertragungszylinder 04; 16 und dem
Antriebsmotor 06; 21 ist jeweils über die
Kupplung 12 mit dem Satellitenzylinder 08 mechanisch koppelbar.
Die beiden übrigen
Paare 29 sind jeweils paarweise mechanisch gekoppelt, wobei
beide Paare 29 über
nur den einen Antriebsmotor 34 jeweils am Übertragungszylinder 32,
welcher auf den Formzylinder 31 abtreibt, antreibbar sind.
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14 zeigt
anhand eines vierzehnten Ausführungsbeispiels
eine Zehnzylinder-Einheit 28,
welche vier jeweils paarweise am Übertragungszylinder 04 bzw. 16 mittels
des Antriebsmotors 06 bzw. 21 angetriebene Paare 02 bzw. 14 aufweist.
Im Beispiel sind jeweils zwei übereinander
angeordneten Paare 02; 14 mit dem zusammen wirkenden
Satellitenzylinder 08 schaltbar über jeweils eine Kupplung 12; 22 mechanisch
verbunden.
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Die
beiden jeweils unterhalb des zugeordneten Satellitenzylinders 08 angeordneten
Paare 02; 14 aus 14 können jedoch
wie in 15 dargestellt ohne eigenen
Antriebsmotor ausgeführt
sein. Es können
die beiden Satellitenzylinder 08 aus 15 jedoch
auch mechanisch miteinander gekoppelt sein und einen gemeinsamen,
auf beide Satellitenzylinder 08 treibenden Antriebsmotor 13 aufweisen.
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Ebenfalls
ausgehend von 14, sind im sechzehnten Ausführungsbeispiel
(16) die unterhalb der Satellitenzylinders 08 angeordneten
Paare 14 nicht mechanisch mit dem zugeordneten Satellitenzylinder 08 gekoppelt
bzw. koppelbar. Der Antrieb erfolgt hier jeweils durch einen Antriebsmotor 21 am
Formzylinder 17.
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Das
siebzehnte Ausführungsbeispiel (17)
zeigt das Ausführungsbeispiel 14 in
einer für
die Ausführung
modifizierten Darstellung. Jedes Paar 02; 14 ist über einen
eigenen Antriebsmotor 06; 21 angetrieben, wobei
jeder Antriebsmotor 06; 21 zusätzlich über eine schaltbare Kupplung 12; 21 den
mit dem betreffenden Paar 02; 14 zusammen wirkenden Satellitenzylinder 08 wahlweise
antreibt.
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In
einem achtzehnten Ausführungsbeispiel (18)
weisen die beiden oberen Paare 06 einen Antrieb gemäß dem siebzehnten
Ausführungsbeispiel
auf. Die unten liegenden Paare 14 verfügen jedoch über keinen eigenen Antriebsmotor
sondern sind über
die Kupplungen 22 an den Antrieb der jeweils zugeordneten
Satellitenzylinder 08 koppelbar.
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Die
in den Ausführungsbeispielen
genannten, und in den 1 bis 18 schematisch
dargestellten Konfigurationen aus Antriebsmotoren 06; 13; 21 und
Kupplungen 12; 22; 24 lassen sich auf
verschiedene Art und Weise realisieren. So können beispielsweise die Antriebe
direkt vom Rotor auf einen Zapfen eines der Zylinder 03; 04; 08; 16; 17 über Wellen, über Ritzel
mit oder ohne Räderkette, über Zahnriemen
oder auch über
Reibgetriebe erfolgen. Auch kann ein Ein- bzw. Auskuppeln von Zylindern oder
Zylindergruppen dadurch erfolgen, dass drehfest auf den Zapfen der
Zylinder angeordnete Zahnräder
axial relativ zueinander verschiebbar und somit in und außer Eingriff
bringbar sind. Auch der letztgenannte Fall soll im Sinne der Erfindung
als Kupplung 12; 22; 24 verstanden werden.
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Jede
einzelne der schematisch in den 1 bis 18 dargestellten
Antriebskonfiguration kann auf unterschiedliche Weisen realisiert
werden. So kann z. B. um zwei Zylinder 03; 04; 08; 16; 17,
beispielsweise den Übertragungszylinder 04 und
den Satellitenzylinder 08, miteinander schaltbar zu koppeln,
in einem ersten Fall ein erstes Zahnrad drehfest auf einem Zapfen
des Übertragungszylinder 04 und ein
mit diesem in Eingriff stehendes zweites Zahnrad auf einem Zapfen
des Satellitenzylinders 08 jedoch drehbar gelagert sein.
Durch eine ebenfalls auf dem Zapfen des Satellitenzylinders 08 drehfest
angeordneten Kupplung 12 ist das zweite Zahnrad auf dem Zapfen
des Satellitenzylinders 08 wahlweise fixierbar. In einem
zweiten Fall kann die Anordnung der drehfest und drehbar gelagerten
Zahnräder
umgekehrt erfolgen.
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Ebenso
kann, wie anhand der schematischen Darstellungen der 14 und 17 oder 15 und 18 jeweils
zwei Möglichkeiten
für die Kopplung
des Paares 02; 14 an den Satelliten. In 14 bzw. 15 treibt
der Antriebsmotor 06; 21 beispielsweise über ein
Ritzel direkt auf ein am Zapfen des Übertragungszylinders 04; 16 angeordnetes Zahnrad,
welches auf ein Zahnrad des Satellitenzylinders 08 abtreibt,
wobei eines der Zahnräder
drehfest und das andere Zahnrad drehbar, jedoch wahlweise festsetzbar,
ausgeführt
ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann jedoch auch ein drehbares Zahnrad,
jedoch wahlweise über
die Kupplung 12; 22 festsetzbares Zahnrad auf
dem Zapfen des Satellitenzylinders 08 angeordnet sein,
welches über
ein Ritzel vom Antriebsmotor 06 angetrieben wird, und auf
ein drehfestes Zahnrad am Übertragungszylinder 04; 16 abtreibt.
Bei geöffneter
Kupplung 12; 22 treibt der Antriebsmotor 06; 21 das
Paar 02; 14, bei geschlossener Kupplung 12; 22 das
Paar 02; 14 und den Satellitenzylinder 08 an
(17 bzw. 18).
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Über die
beschriebenen und durch Kombination weiterzubildenden Varianten
sind jeweils eine Vielzahl von Betriebszuständen realisierbar, von denen
im Folgenden einige beispielhaft genannt werden:
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Für die Druckeinheit 01 mit
nur einem, am Paar 02 angeordneten Antriebsmotor 06 kann
bei offener Kupplung 12 und in einer Druck-ab-Stellung,
d. h. der Übertragungszylinder 04 ist
nicht an den Satellitenzylinder 08 angestellt, ein Verdrehen
der Zylinder 03; 04 erfolgen, ohne dass der Satellitenzylinder 08 und
eine ggf. bereits eingezogene Bahn 11 durch den Satellitenzylinder 08 mit
gefördert
wird.
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Weist
der Satellitenzylinder 08 ebenfalls einen Antriebsmotor 13 auf,
so ist bei geöffneter
Kupplung 12 darüber
hinaus ein von dem Paar 02 unabhängiges Drehen des Satellitenzylinders 08 und
somit ein weiteres Fördern
der Bahn 11 möglich,
ohne, dass das Paar 02 mit dreht. Auch eine relative Änderung
der Drehwinkellagen zwischen Paar 02 und Satellitenzylinder 08 ist
möglich.
Bei geschlossener Kupplung 12 hingegen ist im letzteren
Fall und in der Druck-an-Stellung eine Sicherheit durch volle Redundanz
der beiden während
der Produktion laufenden Antriebsmotoren 06 und 13,
einem sogenannten „Full back-up", gegeben. Durch
Abstufung in der Antriebsleistung für die Antriebsmotoren 06; 13,
z. B. 60 % zu 40 % der benötigten
Gesamtleistung, ist auch ein unexakter Antrieb aufgrund eines ggf.
vorhandenen Zahnrad- oder Getriebespiels, d. h. ein ggf. auftretender
Zahnflankenwechsel, vermeidbar. Weiter besteht die Möglichkeit
der mechanischen und/oder elektronischen Synchronisierung des Paares 02 und
des Satellitenzylinders 08.
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Für Fünfzylinder-Druckeinheiten 19 mit
fünf Zylindern 03; 04; 08; 16; 17 ergeben
sich über
die bereits für
die kleineren Druckeinheiten 01 genannten Möglichkeiten
hinaus weitere Betriebszustände.
Beispielhaft anhand der Ausführung
gemäß 4 sind in
den folgenden 19 bis 21 vorteilhafte
Betriebszustände
schematisch dargestellt.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist mindestens einer der beiden Übertragungszylinder 04 bzw. 16 aus
dem vierten Ausführungsbeispiel
(4) derart gelagert, dass er zumindest drei Stellungen einnehmen
kann: eine Druck-an-Stellung an den Satellitenzylinder 08,
eine Druck-an-Stellung an den jeweils anderen Übertragungszylinder 16 bzw. 04 und eine
Druck-ab-Stellung in welcher der betreffende Übertragungszylinder 04 bzw. 16 mit
keinem der beiden anderen Zylinder 16 bzw. 04 und 08 zusammen wirkt.
Vorteilhaft ist auch eine Lagerung des einen der beiden Übertragungszylinder 04 bzw. 16 so,
dass er fünf
Stellungen einnehmen kann, wobei zu den genannten beiden Druck-an-Stellungen
noch jeweils eine Druck-ab-Stellung an den Satellitenzylinder 08 und
an den anderen Übertragungszylinder 16 bzw. 04 sowie
eine weitere Druck-ab-Stellung, beispielsweise für den Wechsel eines Gummituches,
hinzukommt. Somit lassen sich im letzteren Fall die Schwenkbewegungen
zur einfachen Druck-an- bzw. Druck-ab-Stellung ohne einen gleichzeitigen
Wechsel der Druckstelle, einem Umsteuern oder einem Gummituchwechsel
wesentlich kleiner halten. In den Figuren befinden sich die betreffenden Übertragungszylinder 04 oder 16 zur
Vereinfachung lediglich in den drei erstgenannten Stellungen.
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19 zeigt
die Fünfzylinder-Druckeinheit 19,
entsprechend der Variante aus 4 konfiguriert, wobei
beispielsweise der Übertragungszylinder 16 in die
mindesten drei genannten, verschiedenen Stellungen bringbar ist,
was in den 19 bis 21 schematisch
durch einen exzentrisch angeordneten Lagerring 36 angedeutet
ist. Die Lagerung kann als exzentrisches Zweiring- oder Dreiringlager,
als zweifache Exzenterlagerung, als eine Linearführung oder ein auf einer Kurvenbahn
geführtes
Lager oder in sonstiger Weise ausgeführt sein. Der jeweils andere Übertragungszylinder 04 sollte
lediglich in die beiden Stellungen Druck-an (an den Satellitenzylinder 08) und
Druck-ab (vom Satellitenzylinder 08)
bringbar sein. Um in den Figuren eine eindeutige Unterscheidung
zu treffen ist ein derartig stellbarer Zylinder 03; 04; 08; 16; 17 nicht
gesondert gekennzeichnet.
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In 19 sind
beide Übertragungszylinder 04; 16 an
den Satellitenzylinder 08 angestellt und bedrucken die
Bahn 11 an den beiden Druckstellen 09; 18 auf
einer Seite der Bahn 11 zweifach, z. B. zweifarbig (Darstellung: ∇ pro Druck)
im sog. Gummi-gegen-Stahl-Betrieb.
Hierbei können
beide Kupplungen 12 und 22, oder eine der beiden
Kupplungen 12; 22 geschlossen sein, da alle drei
zusammen wirkenden Zylinder 04; 08; 16 die
gleiche Drehrichtung besitzen. Auch können beide Antriebsmotoren 06; 21,
wie in 19 ausgeführt, jeweils einen aus zwei
Zylindern 16; 17 und aus drei Zylindern 03; 04; 08 (oder
umgekehrt) bestehende Antriebsverbund 23 bzw. 07 bilden,
wobei die Kupplung 12 geschlossen und die Kupplung 22 offen
ist. Beide Antriebsmotoren 06 und 21 können auch
gemeinsam bei geschlossenen Kupplungen 12 und 22 alle
fünf Zylinder 03; 04; 08; 16; 17 antreiben.
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In 20 befindet
sich der zweite Übertragungszylinder 16 weiter
in Druck-an-Stellung mit geschlossener Kupplung 22. Der Übertragungszylinder 04 befindet
sich in Druck-ab-Stellung,
die Kupplung 12 ist gelöst.
Während
der Antriebsmotor 21 zusammen mit dem Form- 17 und
dem Übertragungszylinder 16 den
Antriebsverbund 23 bilden, können Form- 03 und Übertragungszylinder 04 des
ersten Paares 02 unabhängig,
beispielsweise zwecks Plattenwechsel, verdreht bzw. angehalten und
wieder beschleunigt werden. Entsprechendes gilt umgekehrt für den Fall
eines Plattenwechsels am Formzylinder 17, wenn die Kupplung 22 geöffnet und
die Kupplung 12 geschlossen ist. Auch eine Umkehrung der
Laufrichtung der Bahn 11 bei Umkehrung der Drehrichtungen ist
möglich.
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In 21 befindet
sich der in drei (bzw. fünf) Stellungen
bringbare Übertragungszylinder 16 in Druck-an-Stellung
am Übertragungszylinder 04,
d. h. im sog. Gummi-gegen-Gummi Betrieb. Der Übertragungszylinder 04 kann
in vorteilhafter Weise weiterhin an den Satellitenzylinder 08 angestellt
sein. Die Bahn 11 verläuft
in dieser Betriebsart zwischen den beiden Übertragungszylindern 04; 16 und
wird beidseitig einfach bedruckt. Die für diese Betriebsart notwendige
Richtungsumkehr der Drehrichtung des Paares 14 erfordert
ein Lösen
der Kupplung 22 und somit einen zumindest vom ersten Paar 02 unabhängigen Antrieb
des zweiten Paares 14 durch den Antriebsmotor 21.
Eine derart konfigurierte Fünfzylinder-Druckeinheit 19 wird
auch ohne die Verwendung von aufwendigen Einzelantrieben mit nur
zwei Antriebsmotoren 06; 21 verschiedensten Anforderungen
an die Führung
der Bahn 11, den fliegenden Platten- oder Gummituchwechsel
und an die Möglichkeit eines
Umsteuern gerecht.
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Für größere Zylindergruppen
oder Einheiten, wie Sieben- 26, Neun- 27 und Zehnzylinder-Druckeinheiten 28 sind
entsprechende Funktionen und Betriebszustände integrierbar. Eine Siebenzylinder-Druckeinheit 26 mit
drei Paaren 02; 14 in einer Ausführung nach 9 mit
nur insgesamt zwei Antriebsmotoren ist flexibel verwendbar z. B.
für den 3/0-,
den fliegenden Plattenwechsel oder in Imprintfunktion während des
2/0-Druckes. Ist einer der Übertragungszylinder 04; 16 mit
einer schwenkbaren Lagerung, z. B. dem Lagerring 36, versehen,
so wird auch ein 2/1-Druck und eine Imprintfunktion im 2/0-Druck
möglich.
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Im
folgenden wird an jeweils einem Ausführungsbeispiel für eine Neun- 27 und
Zehnzylinder-Druckeinheit 28 die Vielseitigkeit in der
Betriebsweise bei gleichzeitig geringer Anzahl von Antriebsmotoren
verdeutlicht.
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Die
in 22 gezeigte Neunzylinder-Druckeinheit 27 besitzt
Imprinter-Funktionalität.
Einer der oberen Paare 02 befindet sich beispielsweise
in abgeschwenkter Position mit geöffneter Kupplung 12, während das
zweite der oberen Paare 02 angestellt ist und beispielsweise
den momentanen Eindruck vornimmt. Das abgestellt Paar 02 kann
umgerüstet werden.
Beim fliegenden Wechsel des Eindruckes wird das abgestellte Paar 02 mittels
des Antriebsmotors 06 auf die erforderliche Umfangsgeschwindigkeit beschleunigt
und kann je nach Bedarf mittels der Kupplung 12 mit dem
Satellitenzylinder 08 gekoppelt werden, während das
zuvor angestellte Paar 02 vom Satellitenzylinder 08 abgestellt
und abgebremst wird. Im Beispiel weist der Satellitenzylinder 08 keinen
eigenen Antriebsmotor auf und wird mittels der Kupplungen 12; 22 entsprechend
der erforderlichen Drehrichtung in einen oder mehrere Antriebsverbunde 07; 23 über die
Kupplungen 12; 22 eingekoppelt.
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Die
in 23 gezeigte Zehnzylinder-Druckeinheit 28 besitzt
beispielsweise, wie in 22 an der Neunzylinder-Druckeinheit 27 gezeigt,
Imprinter-Funktionalität.
Sie ist zusätzlich zwischen
Gummi-gegen-Stahl- und Gummi-gegen-Gummi-Betrieb umsteuerbar, wenn
sie mit einer entsprechenden schwenkbaren Lagerung an einem oder
mehreren der Übertragungszylinder 04; 16 ausgeführt ist.
Im Gegensatz zum Verschwenken der Übertragungszylinder 04; 16 einer
einzigen wie in 19 bis 22 dargestellten
Fünfzylinder-Druckeinheit 19,
werden hier zwei Übertragungszylinder 04; 16 zweier
nahezu symmetrisch nebeneinander angeordneter Fünfzylinder-Druckeinheiten 19 für den Gummi-gegen-Gummi-Betrieb
gegeneinander angestellt.
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Ist
eine Führung
der Bahn 11 beispielsweise pur von unten und bei 3/1-Druck
nur zu einer vordefinierten Seite hin vorgesehen, so ist eine Konfiguration
mit insgesamt nur drei Antriebsmotoren 06, 21; 34 und
zwei Kupplungen 12; 22 entsprechend den 23 bis 25 ausreichend
um alle genannten Funktionen bzgl. Imprinter-Funktionalität und Umsteuerung
zu ermöglichen.
-
23 zeigt
ein Beispiel für
die Papierführung
im 2/2-, 24 im 4/0- und 25 im 3/1-Druckbetrieb. Ist
eine erhöhte
Flexibilität
bzgl. der Führung
der Bahn 11 erforderlich, so kann auf die Konfiguration
nach 14 zurück
gegriffen werden.
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- 01
- Druckeinheit
- 02
- Paar,
erstes
- 03
- Zylinder,
Formzylinder (02)
- 04
- Zylinder, Übertragungszylinder
(02)
- 05
- -
- 06
- Antriebsmotor
(02)
- 07
- Antriebsverbund
(02)
- 08
- Zylinder,
dritter, Satellitenzylinder, Gegendruckzylinder, Stahlzylinder
- 09
- Druckstelle
- 10
- -
- 11
- Bahn,
Bedruckstoffbahn, Papierbahn
- 12
- Kopplung,
schaltbar, Kupplung, erste
- 13
- Antriebsmotor
(08)
- 14
- Paar,
zweites
- 15
- -
- 16
- Zylinder, Übertragungszylinder,
zweiter (14)
- 17
- Zylinder,
Formzylinder, zweiter (14)
- 18
- Druckstelle
- 19
- Fünfzylinder-Druckeinheit
- 20
- -
- 21
- Antriebsmotor
(14)
- 22
- Kopplung,
schaltbar, Kupplung, zweite
- 23
- Antriebsverbund
(14)
- 24
- Kopplung,
schaltbar, Kupplung, dritte (14)
- 25
- -
- 26
- Siebenzylinder-Druckeinheit
- 27
- Neunzylinder-Druckeinheiten
- 28
- Zehnzylinder-Druckeinheiten
- 29
- Paar
- 30
- -
- 31
- Zylinder,
Formzylinder (24)
- 32
- Zylinder, Übertragungszylinder
(24)
- 33
- Antriebsverbund
- 34
- Antriebsmotor
(24)
- 35
- -
- 36
- Lagerring