Die Erfindung betrifft eine Druckmaschine zur Verarbeitung von
endlosen Bahnen, mit einem Maschinengestell, austauschbaren
Druckzylindern, einem Antrieb und einem Farbwerk.
Eine Druckmaschine der genannten Art ist im Stand der Technik
aus der EP 1 132 204 A1 des Anmelders bekannt geworden. Mit
dieser können Endlosprodukte beispielsweise im Rollen-Offset-Verfahren
mit hoher Qualität und Leistung bedruckt werden. Ist
sie wie meist üblich auf Zoll-Formate ausgelegt, so können exakte
metrische Formate hergestellt werden, indem jeweils aus
einem Zoll-Format ein Streifen herausgeschnitten wird. Beispielsweise
können mit einer solchen Maschine zwei DIN-A4-Formate
exakt hergestellt werden, indem vom Format 24" ein
Streifen von 15,6 mm herausgeschnitten wird. Bei einer Umstellung
auf ein anderes Format muss bei dieser Druckmaschine mit
einem hohen Anfall von Makulatur gerechnet werden, die aufwendig
entsorgt werden muss. Die zu bedruckenden Papierbahnen
werden in einem der Formate nicht optimal ausgenutzt.
Es ist auch bekannt, bei einer Druckmaschine andere Formate
durch Zahnrad- und Zylinder-Korrekturen herzustellen. Nach einer
solchen Umstellung ist jedoch eine Weiterverarbeitung in
derselben Maschine nicht möglich. Hierzu müssten die Geschwindigkeiten
aller Zug- und Ambosswalzen ebenfalls angepasst werden,
was bei fest eingebauten Walzen nur möglich ist, wenn sie
einen veränderbaren Antrieb haben. Alternativ könnte auch der
Durchmesser der Walzen bei gleich bleibender Drehzahl geändert
werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Endlos-Druckmaschine
der genannten Art zu schaffen, mit der exakt in Zoll-Format
als auch in Millimeter-Format gedruckt werden kann.
Weiterverarbeitungen sollen möglich sein und Makulatur vermieden
werden.
Die Aufgabe ist bei einer gattungsgemässen Endlos-Druckmaschine
dadurch gelöst, dass der Antrieb ein zweireihiges
Zahnrad mit einer ersten und einer zweiten Zahnung aufweist,
wobei die erste Zahnung eine Zoll-Teilung und die zweite
Zahnung eine metrische Teilung aufweist und dass für einen
Druck in einem Zoll-Format die Druckzylinder von der ersten
Zahnung und bei einem Druck in einem metrischen Format von der
zweiten Zahnung angetrieben sind.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass verschiedene
Zoll-Formate exakte Millimeter-Abschnittlängen ergeben. Es
sind dies beispielsweise die Formate 20", 25", 30", 35" und
40". Besonders geeignet ist das Format 30", da sich hierbei
besonders brauchbare Teilungen und Zahnmodule ergeben. Bei einem
zweireihigen Zentralrad mit 30"-Umfang ergibt sich eine
Zahnteilung von 6 mm. Mit diesem Zoll-Format können die folgenden
wichtigen DIN-Formate hergestellt werden:
630 mm : 6 mm = 105 Zähne (Standard Headset-Format)
594 mm : 6 mm = 99 Zähne (zweimal exakt DIN A4 (297mm))
420 mm : 6 mm = 70 Zähne (exakt DIN A3).
Bei einer erfindungsgemässen Endlos-Druckmaschine besteht somit
jedenfalls eine Option auf das andere Format. Auch wenn
eine solche Maschine lediglich für Zoll-Formate verwendet
wird, ist der Grundpreis nur unwesentlich höher als für eine
Maschine ohne diese Option.
Das zweireihige Zahnrad kann in einem Einschub angeordnet
sein. Das Druckwerk könnte dann im Wesentlichen wie bisher
ausgebildet sein. Lediglich der Einschub müsste angepasst werden.
Vorzugsweise ist das zweireihige Zahnrad jedoch im Druckwerk
angeordnet, was eine besonders kompakte Ausführung ergibt.
Vorzugsweise ist das Zahnrad ein Zentralrad.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Druckzylinder
in einem Einschub gelagert. Dieser kann zur Veränderung der
Drucklänge in einfacher Weise ausgewechselt werden. Ein Wechsel
von einem Format zu einem anderen ist somit besonders einfach
und schnell durchführbar.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass
das zweireihige Zahnrad mit einem ebenfalls zweireihigen Zwischenrad
kämmt, das in beiden Ebenen den gleichen Teilkreis-Durchmesser
aufweist. Mit einem solchen Zwischenrad sind noch
weitere metrische Teilungen möglich. Durch Einfügen weiterer
Zwischenräder in den Antriebsstrang können noch weitere Teilungen
realisiert werden. Beispielsweise ist eine Drucklänge
von 400 mm mit einer Zahnteilung von 6 mm nicht möglich, da
sie keine ganzzahlige Zähnezahl ergibt. Es können nahezu beliebige
Zahnradkombinationen verwendet werden. Der Umfang muss
lediglich immer in 6 mm und mit den weiteren gewünschten Zahnteilungen
möglich sein. Bei der Umsetzung von 6 mm auf 10 mm
sind dies theoretisch alle Vielfachen von 30 mm.
Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den abhängigen
Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der
Zeichnung.
Zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Endlos-Druckmaschine
werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher
erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- schematisch eine Ansicht einer erfindungsgemässen
Endlos-Druckmaschine,
- Fig. 2
- schematisch ein Teilschnitt durch den Antrieb
der Endlos-Druckmaschine gemäss Figur 1,
- Fig. 3
- eine Darstellung gemäss Figur 2 jedoch nach einer
Umstellung auf ein anderes Format,
- Fig. 4
- schematisch eine Ansicht einer erfindungsgemässen
Endlos-Druckmaschine gemäss einer Variante
und
- Fig. 5
- ein Teilschnitt durch den Antrieb der Endlos-Druckmaschine
gemäss Figur 4.
Die in Figur 1 gezeigte Druckmaschine 10 ist eine Endlos-Druckmaschine
und weist ein Druckwerk 14 mit einen Maschinengestell
7 auf, in dem ein Antrieb 1 sowie ein hier mit gestrichelten
Linien angedeutetes Farbwerk 16 eingebaut sind. In einem
Einschub 6, sind für Zoll-Formate ein Gegendruckzylinder
3b, ein Übertragungszylinder 4b und ein Plattenzylinder 5b gelagert.
Für metrischen Formate ist der Einschub 6 mit einem
Gegendruckzylinder 3a, einem Übertragungszylinder 4a sowie einem
Plattenzylinder 5a versehen. Diese Zylinder 3a, 4a und 5a
sind mit gestrichelten Linien gezeigt. Wird im Zoll-Format gedruckt,
so ist der Einschub 6 mit den Zylindern 3b, 4b und 5b
versehen. Soll in einem metrischen Format gedruckt so wird der
Zylinder 6 gegen einen Zylinder ausgetauscht, der die Druckzylinder
3a, 4a und 5a aufweist. Der Austausch bzw. Wechsel von
Einschüben 6 kann in an sich bekannter Weise mittels Schienensystem
oder Hubwagen erfolgen.
Das an sich bekannte Farbwerk 16 weist hier lediglich angedeutete
Walzen 17 auf, mit denen Farbe auf den Einschub 6 übertragen
werden. Vorzugsweise werden die Walzen 17 des Farbwerks
16 direkt vom Einschub 6 angetrieben. In der Regel erfolgt der
Antrieb der Walzen 17 vom Plattenzylinder 5a bzw. 5b aus. Im
Farbwerk 16 müssen die angetriebenen Walzen 17 annähernd mit
der gleichen Umfangsgeschwindigkeit drehen, wie die Zylinder
3a, 4a, 5a bzw. 3b, 4b, 5b des Einschubs 6. Relativgeschwindigkeiten
verursachen an den Walzen und Zylindern Reibung,
Wärme und Verschleiss. Die Geschwindigkeiten müssen aber nur
annähernd exakt übereinstimmen, da das Farbwerk 16 in der Regel
so aufgebaut ist, dass immer eine angetriebene Stahlwalze
mit einer nicht angetriebenen Gummiwalze zusammen läuft. Die
Gummiwalze wird nur über ihre Oberfläche angetrieben, wobei
immer Schlupf von etwa 1 - 2 % entsteht. Kleine Abweichungen
bei den Umfangsgeschwindigkeiten der angetriebenen Walzen sind
somit zulässig.
Gedruckt wird eine hier abschnittweise gezeigte Endlosbahn 15,
die bei der Herstellung von Zoll-Formaten zwischen dem Übertragungszylinder
4b und dem Gegendruckzylinder 3b hindurchläuft.
Bei der Herstellung von metrischen Formaten läuft hingegen
eine endlose Papierbahn 15' zwischen dem Gegendruckzylinder
3a und dem Übertragungszylinder 4a durch. Bei einem
Formatwechsel wird somit der Einschub 6 ausgetauscht, was vergleichsweise
einfach und schnell erfolgen kann. Ein solcher
Formatwechsel unterscheidet sich grundsätzlich nicht von einem
solchen einer reinen Zollmaschine.
Der Antrieb der Druckzylinder 3a, 4a, 4b bzw. 3b, 4b, 5b erfolgt
mit einer Antriebsvorrichtung 1, die gemäss Figur 2 einen
Motor 11 oder ein anderes Antriebsmittel aufweist. Der Motor
11 besitzt ein Zahnrad 12, das mit einer ersten Zahnung 2a
eines zweireihigen Zentralrades 12 kämmt. Das Zahnrad 12 kann
aber auch mit der Zahnung 2b kämmen. Der Gegendruckzylinder 3b
wird über diese erste Zahnung 2a angetrieben, die mit einem
dem Gegendruckzylinder 3b verbundenen Zahnrad 16 kämmt. Das
Zentralrad 2 weist eine zweite Zahnung 2b auf, die den gleichen
Teilkreisdurchmesser wie die Zahnung 2a besitzt, was jedoch
nicht in allen Fällen zwingend ist. Beide Zahnungen 2a
und 2b sind fest miteinander verbunden.
Wesentlich ist nun, dass die beiden Zahnungen 2a und 2b unterschiedlich
sind, wobei die Zahnung 2a eine Zoll-Teilung und
die Zahnung 2b eine metrische Teilung aufweist. Die beiden
Zahnungen 2a und 2b weisen beispielsweise einen Umfang von 30"
auf, was genau einem Umfang von 762 mm entspricht. Grundsätzlich
wären auch andere Formate, beispielsweise 20", 25", 35"
und 40" und andere Vielfache von 5" möglich. Bei einem Umfang
von 30" ergibt sich eine Zahnteilung von 6 mm. Mit diesem Format
können die wichtigsten DIN-Formate hergestellt werden. Es
können auch alle weiteren Formate mit Vielfachem von 6 mm hergestellt
werden. Möglich sind auch andere Zahnteilungen, insbesondere
4 mm, 5 mm und 8 mm für die zweite Zahnung 2b und
1/4", 1/6" oder 1/3" für die erste Zahnung 2a.
Bei der Anordnung gemäss Figur 2 wird mit einem Zoll-Format
gedruckt. Soll nun in einem exakten metrischen Format gedruckt
werden, so wird wie oben erläutert der Einschub 6 gegen einen
solchen ausgetauscht, der die Druckwalzen 3a, 4a und 5a aufweist.
Der Gegendruckzylinder 3a ist nun so angeordnet, dass
er mit der Zahnung 2b angetrieben wird, die wie oben erläutert
eine metrische Teilung besitzt. Bei der Druckmaschine 10 erfolgt
der Antrieb auf den Gegendruckzylinder 3a bzw. 3b. Der
Antrieb kann jedoch auch auf den Plattenzylinder 5a bzw. 5b
erfolgen.
Die in den Figuren 4 und 5 gezeigte Druckmaschine 10' unterscheidet
sich von der Maschine 10 durch ein Zwischenrad 8, das
ebenfalls zweireihig ausgebildet ist und eine erste Zahnung 8a
sowie eine zweite Zahnung 8b aufweist. Diese Zahnungen 8a und
8b sind ebenfalls fest miteinander verbunden und besitzen den
gleichen Teilkreisdurchmesser. Das Zwischenrad 8 ermöglicht
weitere metrische Teilungen. Soll beispielsweise eine Drucklänge
von 400 mm hergestellt werden, so ist dies mit einer
Zahnteilung von 6 mm nicht möglich, da sie keine ganzzahlige
Zähnezahl ergibt. Mit dem Zwischenrad 8 ist eine solche Drucklänge
dennoch möglich. Die Zahnung 8a besitzt hier beispielsweise
eine 6 mm-Teilung und 40 Zähne, sodass sich hier ein Umfang
von 240 mm ergibt. Die Zahnung 8b besitzt eine
10 metrische Teilung und 24 Zähne, sodass sich auch hier exakt
ein Umfang von 240 mm ergibt. Es sind auch andere Zahnkombinationen
möglich. Der Umfang der Zahnung muss hier jedoch immer
in 6 mm Teilung und der weiteren gewünschten Zahnteilung möglich
sein. Bei der Umsetzung von 6 mm auf 10 mm sind dies theoretisch
alle Vielfachen von 30 mm. 30 ist hier das kleinste
gemeinsame Vielfache von 6 und 10.
Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen wird das Farbwerk
16 vom Einschub 6 angetrieben. Denkbar ist jedoch auch eine
Ausführung bei welcher das Farbwerk 16 mit einem hier nicht
gezeigten eigenen Antrieb angetrieben wird. Mit dem Antrieb 1
wird dann somit lediglich der Einschub 6 angetrieben. In diesem
Fall können die Teilkreisdurchmesser der beiden Zahnungen
2a und 2b des zweireihigen Zahnrades 2 auch unterschiedlich
sein.
Das Zahnrad 2 kann nahezu beliebig ausgebildet werden, wenn
die Drehzahl des Motors 11 entsprechend angepasst wird. Dies
ist mit Servoantrieben in der Regel durch Änderung des Getriebefaktors
in einfacher Weise möglich. Mittels einer Codierung
oder mit einer manuellen Eingabe kann erkannt werden, ob der
Einschub 6 für Zoll-Formate oder metrische Formate ausgelegt
ist und entsprechend wird der Antrieb 1 angesteuert. Es ist
somit möglich, dass eine Umdrehung des Motors 11 bei einem
Zoll-Einschub beispielsweise 6" entspricht, bei einem metrischen
Einschub hingegen 5,75", was abhängig ist von der Übersetzung
im Zahnrad 2. Das Zahnrad 2 ist in den Ausführungsbeispielen
einstückig ausgebildet. Es kann alternativ jedoch auch
eine Welle aufweisen, auf die zwei ringförmige Zahnungen aufgesetzt
und mit der Welle drehsicher verkeilt sind. Die eine
Zahnung ist mit einer Zoll-Teilung und die andere Zahnung mit
einer metrischen Teilung versehen.
Für den Antrieb des Einschubs sind somit folgende Fälle denkbar:
a) Der Antrieb erfolgt mit Getriebe und Längswelle auf den
Gegendruckzylinder 3a bzw. 3c. In diesem Fall sind die
Teilkreisdurchmesser der beiden Zahnungen 2a bzw. 2b des
zweireihigen Zahnrades 2 gleich. Der Teilkreisdurchmesser
beträgt hier vorzugsweise 30". b) Der Antrieb erfolgt mit einem Servoantrieb, der auf den
Gegendruckzylinder 3a bzw. 3c wirkt, wobei keine weitere
Zugwalze vorgesehen ist. In diesem Fall können die Teilkreisdurchmesser
der beiden Zahnungen 2a bzw. 2b unterschiedlich
sein, da die Drehzahl des Servoantriebs variiert
werden kann. c) Erfolgt der Antrieb gemäss b) mit einem Servoantrieb und
ist eine zusätzliche Zugwalze vorgesehen, so müssen die
Teilkreisdurchmesser der beiden Zahnungen 2a bzw. 2b ebenfalls
gleich sein. d) Der Einschub 6 wird mit einem Getriebe vom Farbwerk 16 angetrieben.
Es besteht hier lediglich eine Schnittstelle
zwischen dem Farbwerk 16 und dem Einschub 6. Diese
Schnittstelle weist ein zweireihiges Zahnrad 2 auf und ist
somit zweireihig verzahnt. Der Antrieb hat in diesem Fall
nur eine Drehzahl, da die Geschwindigkeit des Farbwerks 16
immer gleich ist. Die Teilkreisdurchmesser der Zahnungen
2a und 2b sind exakt gleich zu wählen, da sonst das Druckbild
langsam verlaufen würde. e) Der Antrieb erfolgt vom Farbwerk 16 auf den Einschub 6 mit
einem Servoantrieb. Die Schnittstelle zwischen Farbwerk 16
und Einschub 6 weist hier ebenfalls ein zweireihiges Zahnrad
2 auf. Die Drehzahl des Servoantriebs kann minimal
korrigiert werden, um den kleinen Antriebsfehler zu kompensieren.
Der Servoantrieb muss so eingestellt sein, dass
die Formatteile im richtigen Takt laufen. Das Farbwerk 16
kann entsprechend mit einer kleinen Relativgeschwindigkeit
drehen.
Bei den genannten Fällen haben beim Übergang des Plattenzylinders
5a bzw. 5b in das Farbwerk 16 die beiden Zahnungen
2a bzw. 2b im Wesentlichen den gleichen Teilkreisdurchmesser,
damit es zu keiner Relativgeschwindigkeit im
Farbwerk 16 kommt.