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Die Erfindung betrifft eine Rollen-Rotationsdruckmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
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Eine derartige Maschine ist aus der US-PS 20 03 799 bekannt. Diese Maschine hat mehrere in Reihe angeordnete Druckeinheiten, einen Rollenstand und einen Falzapparat, die gemeinsam von einem Hauptantriebsmotor über eine Längswelle antreibbar sind, sowie über Kupplungen auf Antriebe von Form- und Gummituchzylinder wirkende Hilfsmotoren. Mit dieser Maschine ist ein paarweiser Betrieb von Druckeinheiten nicht möglich, es ist lediglich vorgesehen, bei Stillstand der Maschine die Hilfsmotoren in Betrieb zu setzen, um Wartungs- und Rüstarbeiten an den Gummituch- und Formzylindern vorzunehmen.
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Aus der DE-OS 14 86 846 und der DE-AS 12 72 935 sind Reihen-Bogen-Rotations-Offsetdruckmaschinen bekannt, bei denen jeweils einer Druckeinheit ein eigener Antriebsmotor zugeordnet ist, die auf eine über Kupplungen teilbare Längswelle wirken, so daß einzelne Druckeinheiten stillgesetzt werden können.
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Eine Rollen-Rotationsdruckmaschine, bei der wahlweise Druckeinheiten paarweise antreibbar sind, wobei ein Paar produziert, während das andere Paar für eine nächste Produktion vorbereitet wird, ist aus der US-PS 31 39 025 bekannt, jedoch läßt diese Druckschrift nicht erkennen, wie der Antrieb der einzelnen Druckeinheiten erfolgt; es ist lediglich erkennbar, wie die Steuerung des Antriebs erfolgt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb einer Rollen-Rotationsdruckmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs so auszubilden, daß die einzelnen Druckeinheiten unabhängig voneinander antreibbar sind, um an abgestellten Einheiten Wartungs- und Vorbereitungsarbeiten durchführen zu können, während andere Einheiten drucken, wobei die Einheiten abwechselnd zum Einsatz gelangen sollen.
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Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1 bis 3 beispielsweise erläutert. Es zeigt
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Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht einer Rollen- Rotationsdruckmaschine gemäß der Erfindung,
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Fig. 2 schematisch die Hauptantriebseinrichtung der Maschine der Fig. 1 und
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Fig. 3 einen Querschnitt einer Antriebsanordnung, wie sie zwischen jeder Druckeinheit und der Hauptantriebswelle angeordnet ist.
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Fig. 1 zeigt schematisch in Seitenansicht die allgemeine Anordnung einer Rollen-Rotations-Offsetdruckmaschine gemäß der Erfindung. Fig. 2 ist eine schematische Darstellung der Hauptantriebswelle, aus der die Anordnung der einzelnen Motoren und Kupplungen für die verschiedenen Druckeinheiten und die Zusatzeinheiten hervorgeht.
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Die Druckmaschine der Erfindung hat Rollenständer, eine Klebeeinheit, um den vorderen Rand einer neuen Papierrolle mit dem hinteren Rand einer verbrauchten Rolle zu verbinden, mehrere wahlweise ein- und ausrückbare Druckeinheiten zum Bedrucken einer oder beider Seiten einer Bahn, eine Trockeneinheit, eine Kühleinheit und eine Falzeinheit. In Abhängigkeit von der Art der an der Druckmaschine durchgeführten Arbeit können eine oder mehrere Zusatzeinheiten wahlweise für eine bestimmte Zeit abgeschaltet werden. Die Zusatzeinheiten sind üblicher Art und ihre Verwendung und ihr Betrieb ist bekannt. Von den Druckeinheiten ist eine in Betriebsart, d. h. eingeschaltet, und die nächste in der Ruhestellung, d. h. abgeschaltet wobei die Druckzylinder voneinander abgehoben sind und ist z. B. in einem Bereitschaftszustand für eine nächste Produktion. Wenn eine Druckeinheit abgeschaltet ist, läuft die Bahn mit Druckgeschwindigkeit weiter durch die Druckeinheit.
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Eine gemeinsame Antriebswelle verläuft parallel zu der Druckmaschine. Sie ist in Lagern gelagert und hat Kraftübertragungsstellen gegenüber jeder Druckeinheit. Jede einzelne Druckeinheit hat einen Motor, der nicht nur diese antreibt, sondern auch die übrigen angetriebenen Druckeinheiten, z. B. die in Betrieb befindlichen Zusatzeinheiten, die über die gemeinsame Antriebswelle Kraft benötigen. Kupplungen mit einer Stellung sorgen für eine richtige Zeitsteuerung der Einheiten und ermöglichen ein wahlweises Ein- und Ausrücken der einzelnen Druckeinheiten in die und auf der Antriebswelle. Der Motor wenigstens einer Druckeinheit ist stets eingerückt und treibt die gemeinsame Antriebswelle während eines Abschnittes an.
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Die einzelnen Druckeinheiten haben zahlreiche übliche Einrichtungen, z. B. die Farbauftrageinrichtung und die Befeuchtungseinrichtung für die Plattenwalzen sind üblicher Art und ihr Betrieb ist bekannt und wird daher nicht beschrieben.
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Fig. 1 zeigt eine vollständige Druckmaschine. Von links nach rechts in Bewegungsrichtung der Bahn ist zuerst eine Bahnzuführeinrichtung 10 gezeigt. Bei der gezeigten Anordnung werden zwei Bahnen 12 und 14 einem Streckwerk 16 zugeführt. Die Rollen 18 und 20 sind in Betrieb und die Rollen 22 und 24 sind für die nachfolgende Inbetriebnahme bereit. Die Rollen 18, 20, 22, 24 und eine Klebeeinrichtung sind üblicher Art.
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Die Bahn 12 gelangt als nächste in eine Druckeinheit 26, die in Fig. 1 abgeschaltet gezeigt ist, wobei die Bahn 12 zwischen Gummituchzylinder 28 und 30 durchläuft, die durch einen später näher beschriebenen Abschaltmechanismus in eine Abschaltstellung gebracht wurden. Die Lage der Bahn 12 wurde durch Leitwalzen 32 und 34 etwas verschoben, um nahezu senkrecht zu einer Ebene zu verlaufen, die sich durch die Achsen der Gummituchzylinder 28 und 30 erstreckt. Die Leitwalzen 32 und 34 verhindern auch ein Flattern der Bahn 12 durch Verkürzen der freien Strecke der Bahn, und verhindern somit eine Berührung mit den abgeschalteten Gummituchzylindern 28 und 30. Formzylinder 36 und 38 laufen in bekannter Weise in Berührung mit den Gummituchzylindern 28 und 30. Übliche nicht gezeigte Farbauftrag- und Befeuchtungseinrichtungen sind in Verbindung mit den Formzylindern 36, 38 vorgesehen.
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Die Bahn 12, die aus der Druckeinheit 26 ausläuft, tritt als nächste in eine Druckeinheit 40 ein, die die gleiche Struktur wie die Druckeinheit 26 haben kann. Die Druckeinheit 40 ist in Betrieb. Die Bahn 12 berührt die Gummituchzylinder 42 und 44 und folgt einem S-förmigen Weg beim Durchqueren des Zylinderspaltes zwischen den Gummituchzylindern 42 und 44. Leitwalzen 46 und 48 sind so angeordnet, daß sie die Bahn 12 nicht berühren.
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Die Bahn 12 wird beim Verlassen der Druckeinheit 40 um Umlenkwalzen 50 und 52 und Leitwalzen 54 und 56 zur Überbrückung von Druckeinheiten 58 und 60 und zur Einführung in eine obere Trockeneinheit 62 geführt. Die zweite Bahn 14 rückt von dem Streckwerk 16 über eine Leitwalze 64 und Umlenkwalzen 66 und 68 vor und tritt in die Druckeinheit 58 ein.
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Die Druckeinheit 58 ist in Ruhestellung, die Gummituchzylinder 70 und 72 sind abgeschaltet und von der Bahn 14 entfernt. Leitwalzen 74 und 76 wirken in der Druckeinheit 58 in der gleichen Weise wie in den Druckeinheiten 26 und 40. Danach gelangt die Bahn 14 in die Druckeinheit 60, die sich in der gleichen Weise wie die Druckeinheit 40 bezüglich der Bahn 12 in Betrieb befindet. Somit bedrucken Drucktuchwalzen 78 und 80 die Bahn 14. Die Bahn 14 gelangt nach dem Verlassen der Druckeinheit 60 in eine untere Trockeneinheit 82.
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Nach den Trockeneinheiten 62 und 82 gelangen die Bahnen 12 und 14 in eine Kühleinheit 84. Die Trocken- und Kühleinheiten haben bekannten Aufbau und bekannte Arbeitsweise. Die Bahnen 12 und 14, die beidseitig bedruckt, getrocknet und gekühlt wurden, gelangen in eine Falzeinheit 86. Die Falzeinheit 86 hat ebenfalls bekannte Konstruktion und Arbeitsweise.
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Die Druckeinheiten 26, 40, 58 und 60 haben vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise gleiche Konstruktion und Arbeitsweise. Bei einem bestimmten Durchlauf wie in Fig. 1 sind die Druckeinheiten 26 und 58 abgeschaltet. An ihnen können Vorbereitungsarbeiten durchgeführt werden, während die Bahnen 12 und14 diese Einheiten ohne Berührung der Gummituchzylinder 28, 30, 40, 42 durchlaufen. Die Druckeinheiten 40 und 60 bilden einen ersten Drucksatz und sind in der Druckbetriebsart in Richtung auf die Beendigung einer bestimmten Zählung von Kennzeichen, die einen Bahnabschnitt bilden, gezeigt. Nahe dem Ende des Abschnittes können gesteuerte Folgesteuervorgänge eingeleitet werden, um den zweiten Drucksatz in Betrieb zu nehmen, der aus Druckeinheiten 26 und 28 besteht, um den ersten, aus der Druckeinheit 40 und 60 bestehenden Drucksatz abzuschalten. Während der zweite Drucksatz in Richtung auf die Beendigung eines gesonderten Bahnabschnittes in Betrieb ist, wird der erste Drucksatz für einen dritten Abschnitt vorbereitet. Damit kann eine Folge von Abschnitten üblicherweise relativ kurzer Dauer ohne Unterbrechung der gesamten Druckmaschine hergestellt werden.
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Fig. 2 zeigt schematisch eine Hauptantriebswelle 90, die parallel zu den Zusatzeinheiten, z. B. dem Streckwerk 16, der Trockeneinheit 62, der Kühleinheit 84 und der Falzeinheit 86, angeordnet ist. Die zum Antrieb dieser Einheiten erforderliche Kraft wird über Kraftabgriffeinheiten geliefert. Somit wird die Kraft zum Betrieb des Streckwerks 16 von der Antriebswelle 90 über eine Kraftabgriffeinheit 92 übertragen. Die Kraftabgriffeinheit 92 kann ggf. eine Kupplung enthalten, um das wahlweise Anschließen und Lösen dieser Zusatzeinheit zu ermöglichen.
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In der gleichen Weise wird Kraft zum Betrieb der anderen Zusatzeinheiten, z. B. der Kühleinheit 84 und der Falzeinheit 86 über Abgriffeinheiten 94 und 96 zugeführt. Kupplungen, die das wahlweise Anschließen und Abtrennen dieser Zusatzeinheiten 84 und 86 ermöglichen, können ggf. vorgesehen sind.
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Wie zuvor angegeben wurde, ist jede der Druckeinheiten 26, 40, 58, 60 mit einem Antriebsmotor ausreichender Kapazität versehen, um die gesamte Druckmaschine einschließlich der Zusatzeinheiten anzutreiben. So ist die Druckeinheit 26, wie Fig. 2 schematisch zeigt, mit einem Antriebsmotor 98, einer Antriebskette 100 und einer Kupplung 102 versehen, deren Einzelheiten Fig. 3 zeigt. Der Antriebsmotor 98 hat eine ausreichende Kapazität, um die Antriebseinheit 28, das Streckwerk 16, die Kühleinheit 84 und die Falzeinheit 86 anzutreiben und die Bahn 12 von der Rolle 20 durch die gesamte Maschine zu bewegen. In gleicher Weise sind die Druckeinheiten 40, 58 und 60 jeweils mit einem gesonderten Antriebsmotor, z. B. Motoren 104, 106 und 108 und Antriebsketten 110, 112 und 114 versehen, die jeweils zum Antrieb der jeweiligen Druckeinheiten 40, 58 und 60 mit Getrieben versehen sind, und die mit der Antriebswelle 90 über zugehörigen Kupplungen 116, 118 und 120 verbindbar sind.
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Die Antriebswelle 90 ist in Rahmenteilen und Lagern drehbar gelagert, wie später erläutert wird. Die Antriebswelle 90 kann aus einer einzelnen Welle oder einer Reihe von durch Kardangelenke verbundenen Wellen bestehen.
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Die Kupplungen 102, 116, 118 und 120 haben bekannte Konstruktion.
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Die Kraftübertragungseinheit, die zwischen den einzelnen Druckeinheiten 26, 40, 58, 60 und der Antriebswelle 90 wirken, übertragen die Kraft von der Druckeinheit 26, 40, 58, 60 zugeordneten Antriebsmotor 98, 104, 106, 108 zu der Antriebswelle 90, um die gesamte Maschine anzutreiben, oder zu der einzelnen Druckeinheit 26, 40, 58, 60in einem bestimmten Drucksatz. Der Kupplungsmechanismus ermöglicht es, die Druckeinheiten 26, 40, 58, 60, z. B. diejenigen, die abgeschaltet sind, wenn sie abgetrennt sind, während der Vorbereitungsvorgänge durch ihre jeweiligen Motoren 98, 104, 106, 108 anzutreiben.
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Ein Abschnitt der Antriebswelle 90 ist in Fig. 3 gezeigt, der sich durch gegenüberliegende Rahmenteile 130 und 132 der Druckeinheit 26, 40, 58, 60, z. B. der Druckeinheit 26, erstreckt. Der Wellenabschnitt ist drehbar in den Rahmenteilen 130 und 132 durch Rollenlager 134 und 136 gelagert. Geeignete Halte- und Dichtungseinrichtungen sind an jedem Lager verwendet.
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Eine geteilte Querwelle 138, bestehend aus einem Wellenabschnitt 140 und einem Wellenabschnitt 142, sind vorgesehen, deren jeweilige Achsen 144 und 146 vorzugsweise in der gleichen Ebene wie die Achse 148 der Antriebswelle 90 liegen und quer zu dieser verlaufen. Die Enden 150 und 152 der Wellenabschnitte 140 und 142 sind in Kegelzahnräder 154 und 156 eingesetzt, die auf die Wellenabschnitte 140, 142 durch Keile 158, 160 aufgekeilt sind. Der Wellenabschnitt 140 ist in einer mit dem Rahmen verbundenen Stütze 162 durch ein Rollenlager 164 drehbar gelagert. Der Wellenabschnitt 142 ist in einem Rahmenteil 166 durch ein Rollenlager 168 drehbar gelagert. Das Kegelzahnrad 154 wird am Ende des Wellenabschnitts 140 durch eine Mutter 170 gehalten, die gegen Lösen durch einen Federring 172 gehalten wird. Ebenso wird das Kegelzahnrad 156 am Ende des Wellenabschnitts 142 durch eine Mutter 174 und einen Federring 176 gehalten. Das Rollenlager 168 wird in dem Rahmenteil 166 wie gezeigt, von einem Federring 178 und einer Scheibe 180 gehalten.
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Das äußere Ende 182 des Wellenabschnitts 142 ist mit einer sich verjüngenden Nabe 184 versehen, die durch einen Keil 186 am äußeren Ende 182 aufgekeilt ist. Eine sich komplementär verjüngende Riemenscheibe 188 wird auf der Nabe 184 durch Bolzen 190, gehalten. Die Riemenscheibe 188 wird von einem Riemen 192 oder einer in Reihe von V-Riemen von dem Antriebsmotor 98 für die Einheit der in Fig. 3 nicht gezeigt ist, angetrieben. Der Antriebsmotor 98 hat eine ausreichende Kapazität, um die gesamte Maschine anzutreiben.
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Um von dem Kegelzahnrad 156 auf das angetriebene Kegelzahnrad 154 Kraft zu übertragen, ist ein ringförmiges Kegelzahnrad 194 vorgesehen, durch das die Antriebswelle 90 frei verläuft und mit den Kegelzahnrädern 154 und 156 in Eingriff steht. Von dem Motor wird über die zuvor beschriebene Transmission Kraft direkt auf die Druckeinheit 26 übertragen.
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Damit auch auf die Antriebswelle 90 Kraft übertragen werden kann, ist eine auf der Welle angeordnete, strömungsmittelbetätigte Kupplung 196 vorgesehen. Die Kupplung 196 besteht aus drei Teilen, einem ersten, auf die Antriebswelle 90 aufgekeilten Teil, einem zweiten, an dem Kegelzahnrad 194 befestigten, und einem axial beweglichen dritten das den ersten und zweiten Teil wahlweise miteinander verriegelt. Strömungsmitteldruck z. B. Luftdruck, bewirkt eine Bewegung des dritten Teils in eine eingerückte Stellung, in der Kraft vom Motor auf das Kegelzahnrad 156 über das Kegelzahnrad 194 auf das angetriebene Kegelzahnrad 154 und über die Kupplung 196 auf die Antriebswelle 90 übertragen. Somit wird die einzelne Druckeinheit 26 ebenso angetrieben wie alle anderen mit der Antriebswelle 90 verbundenen Einheiten. Wenn der Druck aufgehoben wird, bringen Federn 198 eine Kupplungsplatte 200 in eine ausgerückte Stellung, so daß das Kegelzahnrad 194 gelöst wird und um die Antriebswelle 90 frei umläuft.
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Die Kupplung 196 ist eine Kupplung mit einer einzigen Stellung, so daß zwischen den verschiedenen Druckeinheiten 26, 40, 58, 60 in einem Drucksatz und dem Drucksatz und den Zusatzeinheiten der Maschine ein Gleichlauf aufrechterhalten werden kann. Die Kupplungsplatten 200 und 202 haben radiale Zähne, die zur Antriebsverbindung ineinander greifen, jedoch erst, wenn drei Antriebsklinken bzw. -kugeln mit entsprechenden Nuten in der Kupplungsplatte 200 fluchten. Die Anordnung der Kugeln und Nuten ist derart, daß die Antriebsverbindung nur in einer einzigen Winkelbeziehung zwischen den Kupplungsplatten 200 und 202 stattfinden kann. Die Kupplung 196 ist durch einen Keil 204 auf die Antriebswelle 90 aufgekeilt.
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Beim Einbau der Kupplung 196 wird ein ausrückender Teil 195, mit dem das Kegelzahnrad 194 durch Bolzen 197 verbunden ist, in axial entfernten, im Rahmen angeordneten Kugellagern 199 und 201 drehbar gelagert. Rahmenteile 191 und 193 tragen die Kugellager 199 und 201 derart, daß der ausrückende Teil 195 von dem Rahmen konzentrisch, jedoch getrennt von der Antriebswelle 90 getragen wird.