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Die Erfindung betrifft einen Antrieb
für eine Druckmaschine
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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In
DE 197 23 147 A1 ist eine Einrichtung zum Antrieb
einer Druckmaschine mit einer integrierten Bebilderungseinrichtung
beschrieben, bei der zum Erreichen einer hohen Bebilderungsgeschwindigkeit jedem
Druckformzylinder ein Eigenantrieb zugeordnet ist. Jeweils mit einer
Phasenlagekupplung werden die Druckformzylinder aus dem Antriebsräderzug ausgegliedert
und mittels der Eigenantriebe im Bebilderungsbetrieb mit über der
maximalen Druckgeschwindigkeit liegender Bebilderungsgeschwindigkeit
angetrieben. Die Phasenkupplungen koppeln bzw. entkoppeln jeweils
ein drehbeweglich auf einer Achse des Druckformzylinders angeordnetes
Zahnrad mit bzw. von der Achse des Druckformzylinders. Als Eigenantrieb
ist ein Elektromotor vorgesehen, der jeweils über eine Metallbalgkupplung
direkt an die Achse eines Druckformzylinders angeflanscht ist. Im Druckbetrieb
kann der Elektromotor als elektrische Bremse betrieben werden, um
die Zahnflankenanlage im Getriebe zu erhalten. Im Druckbetrieb besteht je
Druckwerk oder über
die gesamte Druckmaschine ein einheitlicher Zahnräderzug,
in den auch die Walzen der Farbwerke eingegliedert sind. Die Farbwerke laufen
im Druckbetrieb mit, was zum Teil nicht erwünscht ist. Um Farbwerke aus
einem Antriebsräderzug
auszukoppeln, müssen
zusätzliche
Kupplungen vorgesehen werden.
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In
DE 42 23 583 A1 ist eine Druckmaschine beschrieben,
bei der die Druckformzylinder zum Zwecke des Druckplattenwechsels
unabhängig
voneinander mit einem separaten Antrieb in jede beliebige Position
drehbar sind. Um dies zu ermöglichen,
sind zwischen einem durchgehenden Zahnräderzug und dem jeweiligen Druckformzylinder
Kupplungen vorgesehen. Nach dem Druckplattenwechsel werden die Druckformzylinder
in eine für
den Druckbetrieb erforderliche Stellung verbracht. Die separaten
Antriebe lassen die Druckformzylinder mit einer Geschwindigkeit
rotieren, die weit unter der maximalen Druckgeschwindigkeit liegt.
Dabei kommt es nicht darauf an, gleichförmige Rotationsgeschwindigkeiten
aufrecht zu erhalten. Die Druckmaschine enthält keine Vorrichtung zum Bebildern
von Druckformen, so dass das Antriebssystem nicht auf die speziellen
Belange beim Bebildern ausgelegt ist.
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Bei dem in
DE 195 15 077 A1 offenbarten Verfahren
zum Beeinflussen des Farbannahmeverhaltens wird eine Druckmaschine
verwendet, bei der an einer Kupplungsstelle auf der Achse einer
Farbauftragswalze der von den Druckwerkszylindern ausgehende Antrieb
eines Farbwerkes unterbrochen wird, so dass das Farbwerk während eines
Bebilderungsprozeßes
aufgrund von Überhitzung
nicht trocken läuft.
Im Bebilderungsbetrieb werden die Druckformzylinder über den
selben Zahnräderzug
angetrieben wie im Druckbetrieb. Beim Drucken ist der Antrieb des
Farbwerkes in den von den Druckwerkszylindern ausgehenden Antriebsräderzug eingegliedert,
so dass in nicht druckenden Farbwerken, die Farbwerke unnötigerweise
mitlaufen.
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Der Antrieb für eine Bogendruckmaschine nach
DE 196 40 649 A1 enthält in den
einzelnen Druckwerken Schaltkupplungen, die ermöglichen, dass mit zugeordneten
Antrieben die Druckformzylinder frei gegenüber den mit diesen zusammenwirkenden
Zylindern drehbar sind. Als Schaltkupplungen kommen Reib- bzw. formschlüssige Kupplungen
zum Einsatz, welche im gekuppelten Zustand eine genügend drehfeste
Verbindung zwischen dem Platten- bzw. Formzylinder und dem Zylinderkörper bewirken. Die
Schaltkupplungen sind als Indexkupplungen ausgeführt, die das Kuppeln der Teile
lediglich bei einer Relativstellung zueinander ermöglichen.
Die freie Drehbarkeit der Druckformzylinder kann beim Druckplattenwechsel,
bei Voreinfärben
und Vorfeuchten von Farbwerkswalzen, beim Reinigen der Druckwerkszylinder
und beim Bebildern und Löschen
von Druckformen verwendet werden. Bei einer Variante sind Walzen
des Farb- und Feuchtwerkes
zusammen mit dem Druckformzylinder antreibbar. Als Antriebe für die Druckformzylinder
können
direkt oder über
ein Untersetzungsgetriebe angekoppelte lagegeregelte Motoren verwendet
werden, die im Druckbetrieb frei mitdrehen oder zwecks Erzielung
einer gleichbleibenden Zahnflankenanlage zum Ausüben eines Bremsmomentes bestromt
werden. In dem Getriebezug zur Ankopplung der Antriebe für die Druckformzylinder
können
zusätzliche
Schaltkupplungen vorgesehen werden, so dass die Antriebe beim Drucken gänzlich stillgesetzt
werden können.
Wie bei den vorgehend beschriebenen Lösungen werden die Farbwerke
im Druckbetrieb und zum Teil im Bebilderungsbetrieb über eine
Zahnräderzug
angetrieben, der von den Druckwerkszylindern ausgeht. Dies ist auch
bei nichtdruckenden Druckwerken der Fall. Eine separate Steuerung
der Drehzahl von Farbwerkswalzen ist nicht möglich.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen
Antrieb für
eine Druckmaschine zu entwickeln, der eine Verbesserung der Flexibilität des Antriebes
beim Drucken und beim Bebildern ermöglicht.
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Die Aufgabe wird mit einem Antrieb
gelöst, der
die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung beruht darauf, dass
bei einer Druckmaschine neben einem Hauptantriebsmotor zum Antreiben
einer Druckmachine außer
den Farbwerken im Druckbetrieb und einem Hilfsmotor zum Antreiben
eines Druckformzylinders im Bebilderungsbetrieb ein weiterer Motor
zum Antreiben eines Farbwerkes im Druckbetrieb vorgesehen ist. Die
Anzahl der Hilfsmotoren und der weiteren Motoren entspricht vorzugsweise
der Zahl der Druckformzylinder und Farbwerke.
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Damit ergeben sich eine Reihe von
Vorteilen.
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Im Druckbetrieb werden alle Zylinder
inclusive den Druckformzylindern von dem Hauptantriebsmotor angetrieben,
während
die Walzen der Farbwerke jeweils mit eigenen Motoren angetrieben
werden. Dadurch ist es möglich,
die Geschwindigkeit der Farbwalzen der Geschwindigkeit der Druckformzylinder
anzupassen. Hierbei sind Differenzgeschwindigkeiten möglich. Wenn
bei einer Druckmaschine mit einer Vielzahl von Druckwerken für einen
Druckauftrag nicht alle Druckwerke benötigt werden, dann ist es durch
die Eigenantriebe der Farbwerke möglich; nicht benötigte Farbwerke
abzuschalten. Im Stillstand dieser Farbwerke können Servicearbeiten durchgeführt werden.
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Im Bebilderungsbetrieb werden die
Druckformzylinder mittels Schaltkupplungen vom Antriebsräderzug von
den übrigen
Zylindern getrennt und separat mittels Hilfsmotoren angetrieben.
Während
des Bebilderns sind die Farbauftragswalzen und benachbarte Zylinder
von den Druckformzylindern abgestellt. Soweit die Farbwerke schwingungsverursachende
Elemente, wie hin- und hergehende Reiberwalzen, haben, werden die
Antriebe für
die Farbwerke beim Bebildern stillgesetzt, in dem die Antriebsmotoren
für die
Farbwerke nicht angesteuert werden.
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Alternativ können im Bebilderungsbetrieb
die Druckformzylinder mittels der Motoren angetrieben werden, die
im Druckbetrieb die Farbwerke antreiben. Dabei kann beim Bebildern
ein Teil der Farbwerkwalzen oder alle Farbwerkmatzen mitlaufen.
Bei dieser Variante ist jeweils eine Kupplung zwischen dem jeweiligen
Farbwerkmotor und dem zugeordneten Druckformzylinder vorgesehen.
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Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles
noch näher
erläutert
werden, es zeigen:
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1:
ein Schema eines Druckwerkes einer Mehrfarbenoffsetdruckmaschine,
und
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2:
ein Schema für
einen Antrieb von zwei Druckwerken.
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In 1 ist
ein Schema eines Druckwerkes einer Mehrfarbenoffsetdruckmaschine
in Reihenbauweise dargestellt. Transferzylinder 1-3, ein
Druckzylinder 4, ein Übertragungszylinder 5 und
ein Druckformzylinder 6 sind über ein Antriebsräderzug miteinander
verbunden. Dieser Antriebsräderzug
ist mit einem Hauptantriebsmotor gekoppelt. Weiterhin befindet sich
in dem Druckwerk ein Farbwerk 7 und ein Feuchtwerk 8,
die jeweils separate Elektromotoren 9, 10 aufweisen.
Das Farbwerk 7 dient zum Übertragen von Druckfarbe aus
einem Farbkasten 11 auf die Oberfläche einer Druckform, die auf
der Mantelfläche des
Druckformzylinders 6 aufgenommen ist. Das Feuchtwerk 8 dient
zum Übertragen
von Feuchtmittel aus einem Vorratsbehälter 12 auf die Oberfläche der Druckform.
Dem Druckformzylinder 6 ist ein Bebilderungskopf 13 mit
einer Strahlungsquelle 14 zugeordnet. Beim bildgemäßen Ansteuern
der Strahlungsquelle 14 können auf der Oberfläche eines
Druckformrohlings Druckfarbe annehmende oder abstoßende Punkte
erzeugt werden. Zum Bebildern eines Druckformrohlings ist der Druckformzylinder 6 aus besagtem
Antriebsräderzug
mittels einer Schaltkupplung auskuppelbar und mit einem Hilfsmotor 15 separat
antreibbar. Der Hauptantriebsmotor, der Hilfsantriebsmotor 15 und
die Elektromotoren 9-10 sind unabhängig voneinander ansteuerbar.
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In 2 ist
ein Schema für
den Antrieb von zwei Druckwerken dargestellt. Ein Hauptantriebsmotor 16 ist
mit einem Zahnrad 17 gekoppelt, welches zu einem Antriebsräderzug,
bestehend aus Druckformzylinder 18, 19 und Übertragungszylinder 20, 21, gehört. Auf
den Achsen 22, 23 der Übertragungszylinder 24, 25 befinden
sich neben den Übertragungszylinderantriebszahnrädern 20, 21 Schaltkupplungen 26, 27,
die als Phasenlagekupplungen ausgeführt sind. Jeweils eine Hälfte der
Schaltkupplungen 26, 27 stehen drehfest mit den
Achsen 22, 23 in Verbindung. Die andere Hälfte der
Schaltkupplungen 26, 27 sind mit Zahnrädern 28, 29 gekoppelt,
die koaxial zu den Achsen 22, 23 angeordnet sind.
Die Zahnräder 28, 29 stehen
mit Zahnrädern 30, 31 im
Eingriff, die drehfest auf einer Achse 32, 33 des
Druckformzylinders 34, 35 sitzen. An den Achsen 32, 33 sind
Hilfsmotoren 36, 37 angekoppelt. Den Druckformzylindern 34, 35 sind
Farbauftragswalzen 38, 39 von Farbwerken zugeordnet,
die jeweils mit separaten Elektromotoren 40, 41 antreibbar
sind. Weiterhin sind den Druckformzylindern 34, 35 Bebilderungsköpfe 42, 43 zugeordnet,
die Strahlungsquellen 44, 45, wie z. B. Laserdiodenarrays,
enthalten. Die Bebilderungsköpfe 42, 43 sind
in Richtung parallel zu den Achsen 32, 33 mit
einem Schraubtrieb 46, 47, positionierbar, wobei
die Schraubtriebe 46, 47 jeweils mit einem Schrittmotor 48, 49 gekoppelt
sind. Zum unabhängigen
Steuern der Motoren 16, 36, 37, 40, 41, 48, 49 sind
Drehgeber 50-56 mit der Achse des Zahnrades 17,
mit den Achsen 32, 33, mit den Achsen der Farbauftragswalzen 38, 39 und
mit den Schraubtrieben 46, 47 gekoppelt. Die Drehgeber 50-56 liefern
Signale zu den Istwerten der Drehstellung der jeweiligen Elemente.
Die Drehgebersignale werden in einer Steuereinrichtung zu Stellsignalen
für die
Motoren 16, 37, 40, 41, 48, 49 verarbeitet.
Die Drehgeber 50-56 sind entbehrlich, wenn die Motoren 16, 37, 40, 41, 48, 49 als
Schrittmotoren ausgeführt
sind.
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Für
den Druckbetrieb werden die Schaltkupplungen 26, 27 geschlossen,
so dass eine antriebsmäßige Verbindung
zwischen dem Hauptantriebsmotor 16 und den Druckformzylindern 34, 35 hergestellt
ist. Die Motoren 36, 37 werden beim Drucken nicht
bestromt, d. h., sie laufen leer mit. Alternativ können die
Motoren 36, 37 im Druckbetrieb generatorisch als
Bremse betrieben werden, um den Antriebsräderzug zu verspannen. Die Motoren 48, 49 für die Schraubtriebe 46, 47 sind
ebenfalls außer
Betrieb gesetzt. Während
Bogen durch den Spalt zwischen den Übertragungszylindern 24, 25 und
den Druckzylindern 57, 58 gefördert werden, wird Druckfarbe
mittels der Farbauftragswalzen 38, 39 auf die
Oberfläche
von Druckformen aufgetragen, die auf den Druckformzylindern 34, 35 aufgespannt
sind. Die Übertragungszylinder 24, 25 sind
an die Druckformzylinder 34, 35 angestellt, so
dass die Druckfarbe von den Druckformen auf den jeweiligen Bogen übertragen
wird. Da die Farbauftragswalzen 38, 39 mit den Elektromotoren 40, 41 einen
eigenen Antrieb besitzen, sind die Drehzahlen des Hauptantriebsmotors 16 und
der Elektromotoren 40, 41 aufeinander abgestimmt,
so dass sich gleiche Umfangsgeschwindigkeiten zwischen den Farbauftragswalzen 38, 39 und den
Druckformzylindern 34, 35 ergeben.
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Im Bebilderungsbetrieb werden die
Schaltkupplungen 26, 27 geöffnet und der Hauptantriebsmotor 16 und
die Elektromotoren 40, 41 außer Betrieb gesetzt. Auf den
Druckformzylindern 34, 35 werden Druckformrohlinge
aufgespannt. Die Farbauftragswalzen 38, 39 und
die Übertragungszylinder 24, 25 sind
von den Druckformzylindern 34, 35 abgestellt.
Während
die Druckformzylinder 34, 35 mit den Motoren 36, 37 in
Rotation versetzt werden und mit den Motoren 48, 49 und
den Schraubtrieben 46, 47 die Bebilderungsköpfe 42, 43 in
Seitenrichtung positioniert werden, werden die Strahlungsquellen 44, 45 bildgemäß eingeschaltet,
so dass auf dem Druckformrohlingen Druckfarbe annehmende Bildpunkte entstehen.
Beim Bebildern können
die Druckformzylinder 34, 35 frei, ohne äußere mechanische
Störeinflüsse rotieren,
die vom Antriebsräderzug
und aus dem Farbwerk kommen könnten,
wenn diese nicht stillgelegt werden würden.
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Falls bei einer Druckmaschine mit
einer Vielzahl von Druckwerken die nicht benötigten Druckwerke stillgesetzt
werden sollen, dann ist dies einfach möglich, in dem das jeweilige
Farbwerk stillgesetzt wird und evt. zusätzlich der jeweilige Druckformzylinder
mittels der Schaltkupplungen aus dem Antriebsräderzug herausgenommen wird.
In diesem Fall können
an den stillgesetzten Komponenten Reinigungsvorgänge, ein Farbaustausch und/oder
ein Druckplattenwechsel vorgenommen werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Es ist möglich,
die Kupplungen 26, 27 zum Abtrennen der Druckformzylinder 34, 35 im
Bebilderungsbetrieb auf der Achse der Druckformzylinder 34, 35 oder
auf der Achse der Druckzylinder 58, 59 vorzusehen.
Auch ist es möglich,
beim Drucken Farbwerke oder Feuchtwerke verschiedene Druckwerke
jeweils mit einem gemeinsamen Motor anzutreiben.
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- 1-3
- Transferzylinder
- 4
- Druckzylinder
- 5
- Übertragungszylinder
- 6
- Druckformzylinder
- 7
- Farbwerk
- 8
- Feuchtwerk
- 9,10
- Elektromotor
- 11
- Farbkasten
- 12
- Vorratsbehälter
- 13
- Bebilderungskopf
- 14
- Strahlungsquelle
- 15
- Hilfsmotor
- 16
- Hauptantriebsmotor
- 17
- Zahnrad
- 18,19
- Druckzylinderantriebszahnrad
- 20,21
- Übertragungszylinder
- 22,23
- Achse
- 24,25
- Übertragungszylinder
- 26,27
- Schaltkupplung
- 28,29,
- 30,31
Zahnrad
- 32,33
- Achse
- 34,35
- Druckformzylinder
- 36,37
- Hilfsmotor
- 38,39
- Farbauftragswalze
- 40,41
- Elektromotor
- 42,43
- Bebilderungskopf
- 44,45
- Strahlungsquelle
- 46,47
- Schraubtrieb
- 48,49
- Schrittmotor
- 50-56
- Drehgeber
- 57,58
- Druckzylinder