WO2009077077A2 - Rotationsdruckmaschine mit leichtbauelementen - Google Patents

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WO2009077077A2
WO2009077077A2 PCT/EP2008/010208 EP2008010208W WO2009077077A2 WO 2009077077 A2 WO2009077077 A2 WO 2009077077A2 EP 2008010208 W EP2008010208 W EP 2008010208W WO 2009077077 A2 WO2009077077 A2 WO 2009077077A2
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Thomas Walther
Gunnar Held
Karlheinz Mohn
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Manroland Ag
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
    • B41F13/004—Electric or hydraulic features of drives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F33/00—Indicating, counting, warning, control or safety devices
    • B41F33/0009—Central control units

Definitions

  • the invention relates to a rotary printing press according to the preamble of claim 1.
  • the object of the invention is therefore to increase the performance of printing presses by a lightweight construction while improving the operation and controllability at the same time.
  • the invention provides that active and / or adaptronic elements are arranged on components of the printing press.
  • energy can be sent from a transmitter module to a receiver module.
  • the energy can then be stored in memory elements on the component.
  • the activation of the active and / or adaptronic elements on the component can be effected by means of a suitable trigger circuit.
  • moving or rotating parts which have a receiving device for high-energy radiation and an energy storage, wherein the contactless, not galvanic energy transfer takes place over a longer period of time and thus the energy storage is charged over a longer period, and to a defined period of time the energy from the energy storage is provided in a relatively short period of time to achieve an action, for example, a stiffening of a component containing piezoelectric fibers, on the application of a voltage to the piezo fibers.
  • the contactless transmission of energy and optionally further control data on radio frequency (RF) basis with capacitive or inductive coupling takes place in the receiving device.
  • RF radio frequency
  • any combinations of the coupling mechanisms are possible.
  • the inductive coupling and decoupling the magnetic field lines are tapped, while the capacitive input and output coupling the electric field lines of the electromagnetic field are tapped.
  • the transmission frequency can range from a few kHz to the gigahertz range, wherein the integrated into the component receiving module (for example, an antenna) must be tuned to the transmission frequency.
  • the integrated into the component receiving module for example, an antenna
  • any mixed form of different frequencies is conceivable.
  • data is transmitted to the component simultaneously with the energy signal, for example by modulation of the signal.
  • the data may, for example, be a trigger signal for the timing of the stiffening be the component.
  • Each component can be individually addressed in a special embodiment of the invention by appropriately matched evaluation of the data signal. This is important if at the same time several components according to the invention are located in the transmission range of the energy transmission module. Examples are for this purpose several inking rollers in an offset printing machine or a plurality of peripheral boom gripper systems in a delivery of an offset printing press.
  • Rechargeable capacitors of high capacity which are referred to as double-layer capacitors (also supercapacitors, supercaps, ultracaps, etc.), offer particular advantages as energy stores which are charged without contact. They can be fully charged even at low temperatures, are very stable against vibrations and shocks such as those found in printing presses and can be supplied with simple charging electronics. In contrast to conventional capacitors, they are electrochemical energy storage devices and store much more energy at the same volume than conventional capacitors. Compared to a battery, they can deliver them much faster. As an alternative to the double-layer capacitors also come into consideration, which can not provide the energy as suddenly as the double-layer capacitors.
  • At least one transmitting unit for contactless energy transfer which is located outside of the moving part in the printing press
  • a moving or moving or rotating component of a rotary printing press wherein this includes a receiver module, optionally a circuit, and an energy storage, wherein the energy storage is charged by the receiving unit for a longer period compared to the discharge period,
  • a trigger circuit which serves to control a short-term release of the energy from the energy store to the active material or materials of the lightweight component
  • the triggering by the trigger circuit can be triggered in fixed periodic intervals, time-controlled or by an external trigger signal.
  • the trigger circuit only has to decode the external signal.
  • the transmission of the trigger signal takes place simultaneously with the energy transmission, for example by a modulation of the signal. It can be addressed via a coding different elements. For example, the grippers of a Gripper bar individually addressed and triggered, for example, to avoid bow tensions by a targeted opening of the same.
  • the solution found according to the invention enables a significantly more compact design of machine elements on rotary printing presses and at the same time leads to quality improvements through targeted stiffness control and the activation of integrative adaptronic solutions.
  • Such integrally designed adaptronic solutions can be grippers on cylinders or on delivery systems of a sheet-fed printing machine, which have their own drive, individually or in groups.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Rotary Presses (AREA)

Abstract

In Rotationsdruckmaschinen mit beweglichen, bewegten oder rotierenden Maschinenelementen soll vorzugsweise Leichtbauweise zur Maschinenverbesserung angewendet werden. Aus diesem Grund werden wenigstens teilweise an oder in Verbindung mit den Maschinenelementen aktive Elemente, wie Piezofasern oder adaptronische Elemente vorgesehen. Die genannten Elemente sind im Maschinenbetrieb zu definierten Zeitpunkten aktivierbar. Die Erfindung sieht zur Verbesserung der Maschinenfunktionen vor, dass an einem bewegten oder rotierenden Bauteil ein Empfängermodul zum Empfang kontaktlos übertragener Energie angeordnet ist. Dem Modul sind Schaltungen und Energiespeicher zugeordnet, wobei die Energiespeicher länger aufladbar sind, als Energie entnommen wird. Eine Triggerschaltung steuert die Abgabe der Energie an die aktiven oder adaptronischen Elemente des Leichtbauelementes. Eine Sendeeinheit zur kontaktlosen Energieübertragung ist außerhalb des bewegten oder rotierenden Bauteiles in der Druckmaschine angeordnet.

Description

Rotationsdruckmaschine mit Leichtbauelementen
Die Erfindung betrifft eine Rotationsdruckmaschine nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus Druckmaschinen verschiedenster Bauart ist es bekannt, dass Teilprozesse durch Subaggregate innerhalb der Druckmaschine durchzuführen sind. So sind Bewegungen von Walzen auszuführen, die gewöhnlich mittels mechanischer Getriebeelemente erzeugt werden. Hierbei werden große Kräfte wirksam, die eine stabile und damit schwere Bauweise der Bauelemente bedingen. Dies ist der Grund für hohe Belastungen, Schwingungen und andere Störeinflüsse. Weiterhin sind Bewegungen beim Transport von Bögen durch Bogen verarbeiten- de Maschinen erforderlich. Hier werden so genannte Greifer oder andere Bogen führende Elemente meist mittels Kurvensteuerungen bewegt. Auch sind eine hohe Komplexität, starke Beanspruchungen und Schwingungsneigung zu verzeichnen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher die Leistungsfähigkeit von Druckmaschinen durch eine Leichtbauweise zu erhöhen und dabei die Bedien- und Steuerbarkeit gleichzeitig zu verbessern.
Die Lösung der Aufgabe gestaltet sich nach den Merkmalen des Anspruchs 1.
Hierbei sieht die Erfindung vor, dass auf Bauelementen der Druckmaschine aktive und/oder adaptronische Elemente angeordnet sind. In Verbindung mit Bewegungen der Bauteile kann Energie von einem Sendemodul zu einem Empfängermodul geschickt werden. Die Energie kann dann in Speicherelementen auf dem Bauteil gespeichert werden. Die Ansteuerung der aktiven und/oder adaptronischen Elemente auf dem Bauteil kann mittels einer geeigneten Triggerschaltung erfolgen. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Geeignete Einsatzmöglichkeiten in Druckmaschinen sind in weiteren Unteransprüchen niedergelegt.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand geeigneter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
In der Rotationsdruckmaschine sind bewegte oder rotierende Teile vorgesehen, die mit einer Empfangseinrichtung für energiereiche Strahlung und einen Energie- Speicher aufweisen, wobei die kontaktlose, nicht galvanische Energieübertragung über einen längeren Zeitraum erfolgt und somit der Energiespeicher über einen längeren Zeitraum geladen wird, und zu einem definierten Zeitraum die Energie aus dem Energiespeicher in einem relativ kurzem Zeitraum zur Verfügung gestellt wird, um eine Aktion, zum Beispiel eine Versteifung eines Bauteils, das Piezofa- sern enthält, über das Anlegen einer Spannung an die Piezofasem zu erzielen.
Vorzugsweise erfolgt die kontaktlose Übertragung der Energie und gegebenenfalls weiterer Steuerdaten auf Hochfrequenz- (HF-) Basis mit kapazitiver oder induktiver Einkoppelung in die Empfangseinrichtung. Prinzipiell sind dabei beliebige Kombinationen der Einkoppelungsmechanismen möglich. Bei der induktiven Ein- und Auskoppelung werden die magnetischen Feldlinien abgegriffen, während bei der kapazitiven Ein- bzw. Auskoppelung die elektrischen Feldlinien des elektromagnetischen Feldes abgegriffen werden.
Die Übertragungsfrequenz kann dabei von einigen KHz bis in den Gigahertzbereich reichen, wobei das in das Bauteil integrierte Empfangsmodul (zum Beispiel eine Antenne) auf die Übertragungsfrequenz abgestimmt werden muss. Im Prinzip ist jede Mischform aus verschiedenen Frequenzen dabei denkbar.
In einer besonderen Ausführungsform werden gleichzeitig mit dem Energiesignal, zum Beispiel durch eine Modulation des Signals, Daten an das Bauteil übertragen. Die Daten können zum Beispiel ein Triggersignal für den Zeitpunkt der Versteifung des Bauteils sein. Jedes Bauteil kann dabei in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung durch entsprechend abgestimmte Auswerteeinheiten für das Datensignal individuell angesprochen werden. Dies ist dann von Bedeutung, wenn gleichzeitig sich mehrere erfindungsgemäße Bauteile im Übertragungsbereich des Energieübertragungsmoduls befinden. Beispiele sind hiefür mehrere Farbauftragswalzen bei einer Offsetdruckmaschine oder mehrere umlaufenden Auslegergreifersysteme in einem Ausleger einer Offsetdruckmaschine.
Es besteht vielfach der Wunsch bewegliche oder bewegte Teile der Druckmaschi- ne in einer Leichtbauweise zum Beispiel als Faserverbundmaterial auszuführen. Durch die Integration von aktiven Materialien, zum Beispiel Piezofasem, können diese Bauteile zu definierten Zeitpunkten durch Anlegen einer Spannung an die aktiven Materialien versteift werden, wobei eine Steifigkeit erzielt werden kann, die ein mehrfach die Steifigkeit des Ausgangsmaterials überschreiten kann. Eine in- terne Spannungsversorgung in dem beweglichen Teil ermöglicht auch auf einfache Weise die Integration adaptronischer Lösungen, zum Beispiel aktive Elemente zum Öffnen und / oder Schließen von Greifern. Die interne Strom- / Spannungsversorgung ermöglicht eine kleinteilige Bauweise ohne die aufwendige Anbindung einer externen Steuerung, wie zum Beispiel die Öffnung von Greifern durch eine Welle, die von einer außen liegenden Kurvenscheibe betätigt wird.
Als Energiespeicher, die kontaktlos aufgeladen werden, bieten wiederaufladbare Kondensatoren hoher Kapazität, die als Doppeltschichtkondensatoren (auch Su- perkondensatoren, Supercaps, Ultracaps etc. bezeichnet), besondere Vorteile. Sie können auch bei niedrigen Temperaturen vollständig aufgeladen werden, sind sehr stabil gegen Vibrationen und Stöße, wie sie in Druckmaschinen vorkommen und können mit einer einfachen Ladeelektronik versorgt werden. Sie sind im Gegensatz zu klassischen Kondensatoren elektrochemische Energiespeicher und speichern bei gleichen Volumen bedeutend mehr Energie als konventionelle Kon- densatoren. Im Vergleich zu einer Batterie können sie diese auch sehr viel schneller abgeben. Als Alternative zu den Doppeltschichtkondensatoren kommen auch Akkumulatoren in Betracht, wobei diese die Energie nicht so schlagartig zur Verfügung stellen können, wie die Doppeltschichtkondensatoren.
Die erfindungsgemäße gefundene Lösung besteht daher aus folgenden Elementen:
a.) mindestens eine Sendeeinheit zur kontaktlosen Energieübertragung, die sich außerhalb des bewegten Teiles in der Druckmaschine befindet
b.) ein bewegliches oder bewegtes oder rotierendes Bauteil einer Rotationsdruckmaschine, wobei dieses ein Empfängermodul, gegebenenfalls eine Schaltung, und ein Energiespeicher beinhaltet, wobei der Energiespeicher durch die Empfangseinheit über einen gegenüber dem Abgabezeitraum längeren Zeitraum aufgeladen wird,
c.) eine Triggerschaltung, die zur Steuerung einer kurzfristigen Abgabe der Energie aus dem Energiespeicher an das oder die aktiven Materialien des Leichtbauelementes dient,
d.) und gegebenenfalls ein oder mehrere Netzteile, die zwischen die einzelnen Elemente geschaltet sind, um eine gegebenenfalls notwendige Spannungsanpassung durchzuführen.
Die Triggerung durch die Triggerschaltung kann in festen periodischen Abständen, zeitgesteuert oder durch ein externes Triggersignal ausgelöst werden. In diesem Fall hat die Triggerschaltung nur das externe Signal zu dekodieren. In einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung erfolgt die Übertragung des Triggersignals gleichzeitig mit der Energieübertragung, zum Beispiel durch eine Modulation des Signals. Dabei kann über eine Kodierung unterschiedliche Elemente angesprochen werden. So können zum Beispiel die Greifer einer Greiferleiste individuell angesprochen und getriggert werden, um zum Beispiel Bogenverspannungen durch eine gezielte Öffnung derselben zu vermeiden.
Die erfindungsgemäß gefundene Lösung ermöglicht eine deutlich kompaktere Bauweise von Maschinenelementen an Rotationsdruckmaschinen und führt gleichzeitig zu Qualitätsverbesserungen durch gezielte Steifigkeitssteuerung und die Ansteuerung integrativer adaptronischer Lösungen. Derartige integrativ gestaltete adaptronische Lösungen können Greifer an Zylindern oder an Auslegesystemen einer Bogendruckmaschine sein, die einzelnen, oder in Gruppen zusammen- gefasst, einen eigenen Antrieb aufweisen.

Claims

Patentansprüche
1. Rotationsdruckmaschine mit beweglichen oder bewegten oder rotierenden Maschinenelementen, vorzugsweise in Leichtbauweise, wobei an oder in Verbindung mit den Maschinenelementen wenigstens teilweise aktive Elemente, wie Piezofasem und / oder adaptronische Elemente vorgesehen sind und wobei diese Elemente zu definierten Zeitpunkten aktivierbar sind, gekennzeichnet dadurch, dass a) ein vorzugsweise bewegliches oder linear bewegtes oder rotierendes Bauteil einer Rotationsdruckmaschine vorgesehen ist und dass dem Bauteil wenigstens ein Empfängermodul zum Empfang einer kontaktlos übertragenen Energie, sowie gegebenenfalls eine oder mehrere Schaltungen, und einen oder mehrere Energiespeicher zugeordnet sind, wobei der oder die Energiespeicher durch das Empfängermodul über einen gegenüber dem Abgabezeitraum der Energie längeren Zeitraum aufladbar sind, b) dass weiterhin wenigstens eine Sendeeinheit zur kontaktlosen Energieübertragung vorgesehen ist, die sich außerhalb des bewegten oder rotierenden Bauteiles in der Druckmaschine befindet, c) dass eine Triggerschaltung vorgesehen ist, mittels derer die kurzfristige Abgabe der Energie aus dem Energiespeicher an das oder die aktiven und
/ oder adaptronischen Elementen des Leichtbauelementes steuert, d) und dass gegebenenfalls ein oder mehrere Netzteile vorgesehen sind, die zwischen die einzelnen Elemente geschaltet sind, um eine gegebenenfalls notwendige Spannungsanpassung durchzuführen.
2. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 , gekennzeichnet dadurch, dass der / die Energiespeichern als ein oder mehrere Kondensatoren, in bevorzugter Weise als Doppeltschichtkondensatoren, und / oder Akkumulatoren ausgebildet sind.
3. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 , gekennzeichnet dadurch, dass die Triggerschaltung dazu ausgebildet ist, dass die Energieabgabe an die aktiven und / oder adaptronischen Elemente periodisch und / oder zeitge- steuert erfolgt.
4. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 , gekennzeichnet dadurch, dass die Triggerschaltung dazu ausgebildet ist, dass die Energieabgabe an die aktiven und / oder adaptronischen Elemente durch eine externes Triggersignal erfolgt, das von der Triggerschaltung ausgewertet wird.
5. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, dass die Triggerung der Energieabgabe an die aktiven und / oder adaptronischen
Elemente durch eine externes Triggersignal erfolgt, das gleichzeitig mit dem Energieübertragung, wie durch eine Modulation des Energiesignals, erfolgt und dieses von der Triggerschaltung ausgewertet wird.
6. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 und 4 oder 5, gekennzeichnet dadurch, dass bei mehrere bewegliche / bewegte Bauelemente der Druckmaschine und / oder mehrere adaptronische Elemente auf jeweils unterschiedlich kodierte Triggersignale reagieren, so dass jedes Element individuell oder im Rah- men einer Elementgruppen einzeln ansteuerbar und unabhängig von anderen Elementen gesteuert werden kann.
7. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 , 2 und 3 bis 6, gekennzeichnet dadurch, dass das das bewegliche / bewegte Bauelement der Rotationsdruckmaschine einer oder mehreren Druckwalzen, bestehend aus Walzenkörpern, Walzenzapfen und Walzenlagern, ist bzw. sind.
8. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 , 2 und 3 bis 6, gekennzeichnet dadurch, dass das das bewegliche / bewegte Bauelement der Rotationsdruckmaschine ein oder mehrere Farbheber, bestehend aus Walzenkörpern, Walzenzapfen, Walzenlagern und Walzenhebeln, ist bzw. sind.
9. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 , 2 und 3 bis 6, gekennzeichnet dadurch, dass das das bewegliche / bewegte Bauelement der Rotationsdruckmaschine ein oder mehreren Zylindern (Druckformzylinder, gegebenenfalls Gummituchzylinder und Gegendruckzylinder) sind.
10. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 , 2 und 3 bis 6, gekennzeichnet dadurch, dass das das bewegliche / bewegte Bauelement der Rotationsdruckmaschine
Bestandteil des Anlegers einer Bogenrotationsdruckmaschine ist.
11. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 , 2 und 3 bis 6, gekennzeichnet dadurch, dass das das bewegliche / bewegte Bauelement der Rotationsdruckmaschine ein Vorgreifer einer Bogenrotationsdruckmaschine ist.
12. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 , 2 und 3 bis 6, gekennzeichnet dadurch, dass das das bewegliche / bewegte Bauelement der Rotationsdruckmaschine ein oder mehrere Auslegersysteme im Ausleger einer Bogenrotationsdruckmaschine ist bzw. sind.
13. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 , 2 und 3 bis 6, gekennzeichnet dadurch, dass das das bewegliche / bewegte Bauelement der Rotationsdruckmaschine eine Druckformhülse bzw. Druckformsleeves ist bzw. sind.
M. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 , 2 und 3 bis 6, gekennzeichnet dadurch, dass das der bewegliche / bewegte Bauelement der Rotationsdruckmaschine Bestandteil eines Falzwerkes einer Rollenrotationsdruckmaschine ist bzw. sind.
15. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 , 2 und 3 bis 6, gekennzeichnet dadurch, dass das der bewegliche / bewegte Bauelement der Rotationsdruckmaschine Bestandteil einer Weiterverarbeitungseinrichtung einer Druckmaschine ist.
16. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 bis 15, gekennzeichnet dadurch, dass es sich bei der Rotationsdruckmaschine um eine Bogen- oder Rollenoffset- druckmaschine handelt.
17. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 bis 15, gekennzeichnet dadurch, dass es sich bei der Rotationsdruckmaschine um eine Bogen- oder Rollenfle- xodruckmaschine bzw. Bogen- oder Rollenhochdruckmaschine handelt.
18. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 bis 15, gekennzeichnet dadurch, dass es sich bei der Rotationsdruckmaschine um eine Bogen- oder Rollentief- druckmaschine handelt.
19. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 bis 15, gekennzeichnet dadurch, dass es sich bei der Rotationsdruckmaschine um eine Rollensiebdruckmaschine handelt.
20. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 bis 15, gekennzeichnet dadurch, dass es sich bei der Rotationsdruckmaschine um eine Kombinationsdruckma- schine handelt, die mindestens zwei Druckverfahren aus der Gruppe FIe- xodruck, Tiefdruck, Siebdruck und Offsetdruck aufweist,
21. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 bis 20, gekennzeichnet dadurch, dass die aktiven und/oder adaptronischen Elementen als Greifer ausgebildet sind, die einzelnen oder in Gruppen zusammengefasst durch einen eigenen
Antrieb geöffnet und / oder geschlossen werden können.
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