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Die
Erfindung betrifft eine Druckmaschine, insbesondere eine Bogendruckmaschine
zum Bedrucken von in Bogenform entlang eines Zylinderzuges durch
jene Maschine geführtem
Bedruckstoff. Insbesondere betrifft die Erfindung hierbei eine Bogendruckmaschine
durch welche auch bei hohen Druckgeschwindigkeiten eine überzeugende
Druckqualität erreicht
werden kann.
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Bei
den bekannten Bogendruckmaschinen sind die für den Bogentransport und den
Farbauftrag maßgeblichen
Zylinder des Zylinderzuges typischerweise durch eine steife und
geometrisch in engen Toleranzen ausgeführte Zahnradmechanik miteinander gekoppelt.
An den Zylinderzug sind üblicherweise
ein Anleger, ein Ausleger und auch die Farbwerke angekoppelt. Mit
den bekannten Konzepten kann ein Durchsatz im Bereich von 18.000
Bogen/h erreicht werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Lösungen zu schaffen durch welche
eine hohe Druckqualität
bei hohen Druckgeschwindigkeiten in einer apparatetechnisch insgesamt
günstig
realisierbaren Weise gewährleistet
werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
eine Bogen- oder Rollendruckmaschine, mit wenigstens einem Farbwerk
(für Nassoffset
auch mit einem Feuchtwerk) zur Bewerkstelligung des Farbeintrags
innerhalb des Druckwerks wobei das Farbwerk wenigstens eine Verreiberwalzeneinrichtung umfasst
und sich diese Druckmaschine dadurch auszeichnet, dass das Farbwerk
(für Nassoffset
auch das Feuchtwerk) mit einem Farbwerksantriebssystem ausgestattet
ist und die Synchronisation des Farbwerksantriebssystems mit dem
Zylinderzug unter Abschottung von Lastmomentschwankungen innerhalb
des Farbwerksantriebssystems von dem Antriebsstrang des Zylinderzugs
erfolgt.
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Dadurch
wird es auf vorteilhafte Weise möglich,
eine Schwingungsanregung in dem Zylinderzug aus dem Bereich des
jeweiligen Druckwerkes, sowie Resonanzeffekte zu vermeiden und damit
auch bei hohen Laufgeschwindigkeiten Doubliereffekte zu verhindern.
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In
besonders vorteilhafter Weise ergibt sich auch für die Lagerungs- und Koppelungsorgane,
insbesondere die Stirnräder
des Zylinderzuges, eine Belastungsreduktion und damit insbesondere
eine Erhöhung
der Lebensdauer.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist das Farbwerksantriebssystem (für Nassoffset auch das Feuchtwerk) mit
einem eigenen Antriebsmotor ausgestattet. Dieser Antriebsmotor ist
gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung als Elektromotor ausgeführt der als solcher auf signaltechnischem
Wege mit dem Zylinderzug synchronisiert ist.
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Es
ist in vorteilhafter Weise möglich,
die Leistungsbeaufschlagung des Antriebsmotors nach Maßgabe eines
drehphasensynchronisierten Beaufschlagungsprofils vorzunehmen, das
auf die Vermeidung von Laufgeschwindigkeitsschwankungen des Verreiberwalzenantriebs
abzielt. Dieses Beaufschlagungsprofil kann vorab ermittelt und parametrisiert
an den jeweiligen Betriebszustand der Druckmaschine, insbesondere
die Laufgeschwindigkeit derselben angepasst werden. Eine Feinoptimierung
der Leistungsbeaufschlagung des Antriebsmotors kann auch durch regelungstechnische
Ansätze,
insbesondere durch Überwachung
des zeitlichen Verlaufs des Strom und Spannungsbezuges des Antriebsmotors, sowie
der Winkelgeschwindigkeit desselben erfolgen.
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Zur
Gewährleistung
eines schadensfreien Betriebs der Druckmaschine bei Ausfall des
Farbwerksantriebs, oder der Steuereinrichtung desselben ist gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ein Sicherheitskoppelungstrieb vorgesehen, zur Sicherung
eines Basissynchronisationseffektes. Dieser Sicherheitskoppelungstrieb ist
vorzugsweise so ausgeführt,
dass durch diesen eine für
einen kollisionsfreien Not- oder Anlaufbetrieb hinreichende Mindestsynchronisation
erreicht wird. Der Sicherheitskoppelungsantrieb ist vorzugsweise so
ausge bildet, dass durch diesen im Normalbetrieb keine, oder keine
erheblichen Lastmomente vom Farb- und/oder Feuchtwerk in den Zylinderzug
eingekoppelt werden. Der Sicherheitskoppelungsantrieb kann z. B.
als Lamellenkupplung oder Zahnriementrieb ausgeführt sein.
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Es
ist möglich,
im Zusammenspiel mit dem Sicherheitskoppelungstrieb einen Servoantrieb
zu realisieren, wobei durch den jeweiligen Antriebsmotor des Farbwerkssystemabschnittes
ggf. lediglich die zur Vermeidung von Lastmomentschwankungen erforderlichen
Antriebs- und ggf. Bremsleistungen aufgebracht werden.
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Die
Synchronisation des Farbwerkssystemabschnittes mit dem Zylinderzug,
der Druckmaschine erfolgt vorzugsweise unter Einsatz von Winkelkodierern. Über diese
Winkelkodierer kann insbesondere eine Erfassung der Absolutposition
des mit dem Farbwerk zusammenarbeitenden Plattenzylinders oder bogenführenden
Zylinders, d.h. eine Erfassung der Drehphasenlage des Zylinderzuges
erfolgen. Vorzugsweise ist auch im Bereich des Farbwerkssystems
ein Winkelkodierer vorgesehen, zur Erfassung der Drehphasenposition,
z.B. hinsichtlich des Verreibungseinsatzpunktes des Farbwerkssystemabschnittes.
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Die
Synchronisation der beiden Systemabschnitte erfolgt vorzugsweise
auf Grundlage der aus beiden Systemabschnitten, d.h. dem Bereich
des Zylinderzuges (vorzugsweise am Plattenzylinder, alternativ am
Gummituchzylinder oder am Druckzylinder des jeweiligen Druckwerkes)
und des Farb- und/oder Feuchtwerks abgegriffenen Drehwinkel- oder
Drehphaseninformationen. Es ist möglich, anhand des Synchronisationsansatzes,
insbesondere durch Abstimmung der absoluten Phasenlage (des Verreibungseinsatzpunktes)
die Farbübergabe
auf den Formzylinder zu beeinflussen.
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Die
Synchronisation des Zylinderzugs mit dem Farbwerkantrieb kann über eine
Synchronisationseinheit erfolgen die vorzugsweise zumindest hinsichtlich
der Bereitstellung einer Eingabeschnittstelle schaltungstechnisch
in einen Leitstandsrechner eingebunden ist. Die Synchronisationseinheit
ist vorzugsweise so ausge bildet, dass unabhängig von einer Eingabe aus
dem Leitstandsbereich eine geförderte
Mindestsynchronisation gewährleistet
ist.
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Durch
das erfindungsgemäße Konzept
ergeben sich erhebliche Vorteile. So wird insbesondere eine bessere
Druckqualität
erreicht. Die Abhängigkeit der
Zuglast am Räderzug
(Zylinderantrieb) von dem Leistungsbezug des Farbwerks (z.B. in
Abhängigkeit von
der Farbviskosität,
der Farbzugigkeit, der Farbmenge, der zu erreichenden Dichte, der
Farbwerktemperatur, der Walzenjustage, dem Walzenmaterial und der
Maschinengeschwindigkeit) wird durch die erfindungsgemäße Lösung aufgehoben.
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Die
Einflüsse
die als solche ruhige Räderzugkraft
beeinträchtigen
die insbesondere für
dublierfreies Drucken benötigt
wird, werden reduziert. Durch den elektronischen Farb- und Feuchtwerksantrieb
wird die Kraftübertragung
vom Räderzug
getrennt und der Räderzug
kann störungsfrei
für die
Zylinderabwicklung (Drucken) genutzt werden. Starker Lastwechsel
auf dem Räderzug
durch die Verreibungskräfte
wird dadurch vermieden. Weiterhin wird der Einfluss des Hebertakts
auf den Räderzug
eliminiert. Durch die erfindungsgemäß ermöglichte präzisere Kraftübertragung
im Räderzug
werden höhere Druckqualitäten ermöglicht.
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Der
Räderzug
wird Lastwechselfrei, rüttelfrei und
ruhiger. Dadurch kann die Druckgeschwindigkeit gesteigert werden.
Nach Kurzzeitstoppern kann das Farbwerk erforderlichenfalls stehen
bleiben. Hierdurch entsteht mit unverändertem Fortdruckfarbprofil weniger
Anlaufmakulatur.
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Das
erfindungsgemäße Konzept
führt auch zu
einer Kostenersparnis bei der Maschinenherstellung. So werden beispielsweise
Verreibungseinsatzgetriebe nicht mehr benötigt. Die für die Realisierung der erfindungsgemäßen Technik
erforderlichen Antriebsmotore können
durch Standardmotore bereitgestellt werden.
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Durch
das erfindungsgemäße Konzept
ergibt sich eine höhere
Lebensdauer für
die Farb- und Feuchtwerkkomponenten und Walzen. Auf Grundlage des
erfindungsgemäßen Konzeptes
ist in vorteilhafter Weise ein ausschaltbares Farb- und Feuchtwerk
realisierbar, so dass das jeweilige elektronischen Farb- und Feuchtwerk
nur im Bedarfsfall betrieben werden muss.
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Durch
das erfindungsgemäße Konzept
wird es auch möglich,
ein vom Druckwerkslauf unabhängiges
Walzenwaschen durchzuführen.
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Weitere
Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Die einzige Figur
zeigt:
Eine vereinfachte Darstellung des Druckwerks einer Bogendruckmaschine
mit zwei hinsichtlich Lastmomentschwankungen vom Zylinderzug abgekoppelten Farbwerkssystemabschnitten.
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Die
einzige Figur zeigt einen Abschnitt einer Bogendruckmaschine die
als solche mehrere Druckwerke 1, 2 umfasst. Die
Durchförderung
des zu bedruckenden, bogenförmigen
Bedruckstoffes 3 durch die Bogendruckmaschine erfolgt durch
einen Zylinderzug der bei diesem Ausführungsbeispiel mehrere Druckzylinder 4, 5,
sowie eine Transfertrommel 6 umfasst. Die Ausbringung des
Bedruckstoffes 3 aus dem Zylinderzug erfolgt unter Anbindung
eines hier nicht näher
dargestellten Auslegers.
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Jedes
Druckwerk 1, 2 ist mit einem Farb- und Feuchtwerk 21, 22 ausgestattet.
Die hier gezeigte Bogendruckmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass
jedes Farb- und
Feuchtwerk 21, 22 über ein weitgehend eigenständiges Farbwerksantriebssystem
betrieben wird und die Synchronisation des Farbwerksantriebssystems
mit dem Zylinderzug unter vollständiger,
oder zumindest weitgehender Abschottung von Lastmomentschwankungen
des jeweiligen Farbwerksantriebssystems von dem Zylinderzug erfolgt.
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Bei
dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist
jedes Farbwerksantriebssystem mit einem Antriebsmotor 12 ausgestattet
der signaltechnisch mit dem Zylinderzug synchronisiert ist. Die
Leistungsbeaufschlagung des Antriebsmotors 12 erfolgt über eine
Leistungsstufe nach Maßgabe
eines der Drehphasensynchronisation dienenden Spannungsbeaufschlagungsprofils
das auch auf die Vermeidung von Laufgeschwindigkeitsschwankungen
des Farbwerksantriebs abzielt.
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Zur
Erreichung des erforderlichen Synchronisationseffektes zwischen
Druckzylinder und Farbwerk ist in wenigstens einem der Druckwerke 1, 2 ein Winkelkodierer 13 (z.B.
am Plattenzylinder) vorgesehen, zur Erfassung der Drehphasenposition
des Zylinderzuges. Vorzugsweise ist auch zur Erfassung der Drehphasenposition
des jeweiligen Farbwerksantriebssystems ein entsprechender Winkelkodierer 14 vorgesehen
(letzterer ist lediglich beispielhaft in Zuordnung zu einer Verreiberwalze
des Farbwerks 21, 22 dargestellt. Als Drehphaseninformation
kann die Drehposition einer Verreiberwalze, oder insbesondere auch
die Stellung eines der Querverlagerung der Verreiberwalzen dienenden
Verreiberantriebs dienen.
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Die
Synchronisation des Farbwerksantriebs mit dem Zylinderzug erfolgt
jeweils über
eine Synchronisationseinheit 15. Die Synchronisationseinheit 15 ist
bei diesem Ausführungsbeispiel
schaltungstechnisch an einen Leitstandsrechner 16 angebunden.
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Die
Gesamtmechanik ist derart ausgebildet, dass störungsrelevante Fehlsynchronisationen
zuverlässig
vermieden werden. Dies kann insbesondere durch hier nicht näher dargestellte
Hilfssynchronisationstriebe erfolgen. Diese Hilfssynchronisationstriebe
sind soweit vorhanden vorzugsweise so ausgebildet, dass durch diese
keine, oder zumindest keine erhebliche Einkoppelung von alternierenden
Lastmomenten aus dem Bereich des jeweiligen Farbwerks 21, 22 in
den Zylinderzug erfolgt.
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Der
erfindungsgemäße Separatantrieb
der Farbwerke 21, 22, kann sich auf den Antrieb
solcher Organe beschränken
deren Betrieb signifikant alternierende Lastmomente verursacht.
Der Separatantrieb kann sich insbesondere auf den Antrieb der Verreiberwalzen
sowie des Farbhebers beschränken.
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Die über die
Winkelkodierer 13, 14 abgegriffenen Signale beschreiben
vorzugsweise die Absolutlage der Drehphase des Zylinderzuges und
des jeweiligen Farbwerks 21, 22. Diese Signale
werden vorzugsweise über
Kodierschaltungen ausgewertet. Die so gewonnenen Informationen über den
Phasenzustand des jeweiligen Systemabschnittes werden vorzugsweise
dem Leitstandsrechner 16 zur Verfügung gestellt.
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Die
Synchronisationsschaltung 15 ist vorzugsweise so ausgebildet,
dass durch diese eine ausreichende Grundsynchronisation sichergestellt ist,
ggf. unabhängig
von Eingangssignalen des Leitstandsrechners 16.
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Die
Winkelkodierer 13, 14 sind in der vorliegenden
Zeichnung nur beispielhaft in unmittelbarer Zuordnung zum Druckzylinder 4, 5 bzw.
dem Farbwerk 21, 22 dargestellt. Sie können jedoch
auch an anderweitigen Organen der Druckmaschine vorgesehen sein
die hinreichend spielarm für
den Drehphasenzustand des jeweiligen Systemabschnitts indikativ
sind.
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Der
Antriebsmotor 12 kann mit einer Vorschaltung versehen sein
durch welche ein dem Leistungsbedarf des jeweiligen Farbwerksantriebsmotors 12 entsprechendes
zyklisch alternierendes Antriebsmoment bereitgestellt werden kann.
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- 1
- Druckwerk
- 2
- Druckwerk
- 3
- Bedruckstoff
- 4
- Druckzylinder
- 5
- Druckzylinder
- 6
- Transfertrommel
- 12
- Antriebsmotor
(f. d. jeweilige Farbwerk)
- 13
- Winkelkodierer
- 14
- Winkelkodierer
- 15
- Synchronisationseinheit
- 16
- Leitstand
- 21
- Farbwerk
- 22
- Farbwerk