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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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Aus
DE 10 2004 042 264 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Rotationskörpers mit Enzelantrieb in Rotationsdruckmaschinen bekannt. Störeinflüsse von kontaktierenden Delta-Antrieben zu reduzieren, wird die gleichzeitige Aktivierung von Delta-Antrieben mit entgegengesetzter Differenz der Umfangsgeschwindigkeit vorgeschlagen. Damit soll die annähernde Kompensation der auf den Rotationskörper mit Einzelantrieb übertragenen Drehmomente erreicht werden.
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EP 0 081 186 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verringerung von Registerfehlern bei Mehrfarben-Offsetdruckmaschinen bekannt, deren Druckwerke von einem gemeinsamen Motor aus angetrieben werden. Hierbei wird der funktionelle Zusammenhang zwischen dem vom Motor gelieferten Drehmoment und der zur Einhaltung eines einwandfreien Registers notwendigen Registerverschiebung gespeichert. Im laufenden Betrieb wird das vom Motor gelieferte Drehmoment überwacht und die Registerverschiebung auf den dem jeweiligen Drehmoment funktionell zugeordneten Wert eingestellt.
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Aus
EP 1 867 478 A2 sind Druckwerke mit verstellbaren Zylindern bekannt Einer der Zylinder ist ein Übertragungszylinder und die Zylinder sind jeweils in einer radial verstellbaren Lagereinheit gelagert. Die Lagereinheiten weisen einen Aktor auf. Mit dem Übertragungszylinder wirkt ein Formzylinder zusammen. Eine Steuereinheit steuert den Aktor der Lagereinheit. Der Aktor einer Lagereinheit weist ein erstes Identifizierungsmerkmal auf. Eine einer Lagereinheit zugeordnete steuerbare Einrichtung wird jeweils anhand des ersten Identifizierungsmerkmals von der Steuereinheit ausgewählt und steuert jeden Aktor jeder Lagereinheit einzeln und unabhängig für jeden der Zylinder.
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Aus der Veröffentlichung Helmut Kipphan, Handbuch der Printmedien, Springer Verlag, 2000, ist auf Seite 221 und 222 die grundsätzliche Funktionsbeschreibung eines Farbwerkes insbesondere für eine Offsetdruckmaschine bekannt.
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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 ausgebildet, 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 ausgebildet, dass unabhängig von einer Eingabe aus dem Leitstandsbereich eine geforderte 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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Bezugszeichenliste
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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