[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach den Gattungsmerkmalen des Patentanspruches
1.
[0002] In Mehrfarben-Druckmaschinen werden die verschiedenen Druckwerke zur Übertragung
von Teilbildern häufig durch eine alle Einzelantriebe verbindende Längswelle angetrieben.
Die Druckwerke sind zur Synchronisierung außerdem untereinander mit einem Räderzug
verbunden. Da es innerhalb des Räderzuges zu Spiel kommen kann besteht die Gefahr,
daß Unregelmäßigkeiten bei der Druckbildübertragung entstehen. So können z.B. Teilbilder
beim Aufdrucken nicht exakt übereinander liegen. Um die Probleme aus dem Zahnradspiel
des Räderzuges zu beseitigen, ist es bekannt, innerhalb des Antriebes Spielbeseitigungsmaßnahmen
zu ergreifen, indem eine Vorspannung auf den Antrieb gebracht wird.
[0003] Aus der DE-PS 2 340 263 ist z.B. ein Antrieb für Mehrfarben-Bogenrotationsdruckmaschinen
in Reihenanordnung mit mindestens zwei Druckwerken bekannt. Hier ist der Antrieb gelöst
durch eine Längswelle und zwei Schneckengetriebe, die die Längswelle mit dem Räderzug
der Einzeldruckwerke verbinden. Zur Spielbeseitigung ist die Längswelle aufgeteilt
und mit einer axial beweglichen Kupplung verbunden. Diese axialbewegliche Kupplung
kann mit Hilfe einer Hydraulik zur Verspannung des Antriebes im Bereich der Schneckengetriebe
verstellt werden.
[0004] Aus der CH-PS 570 266 ist weiterhin ein Antrieb für eine Mehrfarben-Rotationsbogendruckmaschine
mit Reihenbauweise der Druckwerke bekannt. Dieser Antrieb weist ebenfalls eine Längswelle
auf, die aufgeteilt ist. Die Längswellenteile sind mit einer Drehstabfeder miteinander
verbunden. Ein zusätzlich angeordnetes Getriebe dient zur Vorspannung dieser Drehstabfeder,
um Spiel im Antrieb zu beseitigen.
[0005] Weiterhin ist aus der DE 2 354 541 ein Antrieb für Mehrfarben-Bogenrotationsdruckmaschinen
in Reihenanordnung mit mindestens zwei Druckwerken bekannt. Hier ist eine Längswelle
zum Antrieb von Schneckengetrieben für Einzeldruckwerke unter axialer Vorspannung
gesetzt, um das Spiel in den Schneckengetrieben zu beseitigen.
[0006] All diese Anordnungen weisen den Nachteil auf, daß sie permanent auf den Antrieb
wirken bzw. alle Druckwerke permanent miteinander verbinden. Für die Ausführung einer
sogenannten Bogenwendung ist es aber erforderlich, daß je nach Lage der Wendestelle
unterschiedlich viele Druckwerke entsprechend dem Bogenformat gegeneinander zu verstellen
sind. Dazu ist vorgesehen, daß an einer Stelle des Räderzuges eine auftrennbare Verbindung
des Antriebes geschaffen wird. Bei Lösung einer dort angeordneten Kupplung können
die Druckwerke vor und hinter der Wendestelle gegeneinander verdreht werden. Durch
diese Verstellung verändern sich aber die Spielverhältnisse zwischen den Druckwerksgruppen.
Eine durchgehende Verbindung der Antriebsteile mittels einer Längswelle ist mit den
bekannten Anordnungen für einen solchen Anwendungsfall nicht möglich.
[0007] Es ist daher erforderlich, eine Einrichtung zu schaffen, die auf dieses Problem einstellbar
ist.
[0008] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren mit zugehöriger Vorrichtung nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart zu verbessern, daß bei Mehrfarben-Bogendruckmaschinen
mit wahlweiser Bogenwendung innerhalb des Antriebes beliebige Betriebszustände durch
Spielbeseitigung berücksichtigt werden können.
[0009] Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs
1. Vorteilhaft ist hier, daß an beliebiger Stelle der Maschine eine Wendeeinrichtung
eingesetzt werden kann, ohne daß dadurch die Gefahr unterschiedlicher Spielverhältnisse
innerhalb des Antriebsstranges entsteht. Das Verfahren zur Beseitigung des Spieles
ist automatisch nach jedem Umstellvorgang abrufbar. Außerdem sind die Antriebsverhältnisse
an den verschiedenen Abzweiggetrieben der Längswelle immer konstant zu halten. Die
Vorrichtung gestaltet sich sehr einfach, da bereits vorhandene Baugruppen verwendet
werden und lediglich je Teil der Längswelle eine einzige handelübliche Kupplung benötigt
wird.
[0010] Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel
näher beschrieben.
[0011] Darin zeigt
- Figur 1
- ein Schema einer Mehrfarben-Bogenoffsetrotationsdruckmaschine
und
- Figur 2
- einen Ausschnitt eines Antriebs zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
[0012] In Fig. 1 ist ein Schema einer Bogenrotationsdruckmaschine für den Mehrfarbendruck
dargestellt. Die Bogenrotationsdruckmaschine weist einen Antriebsräderzug 1 zur Verbindung
verschiedener einzelner Druckwerke A-E auf, wobei jeweils an einem Druckzylinder und
einer Bogenübergabetrommel Antriebszahnräder vorgesehen sind, die wechselseitig miteinander
in Eingriff stehen. Die Bogenrotationsdruckmaschine wird von einem Hauptantriebsmotor
2 über eine Längswelle 3 angetrieben. Von der Längswelle 3 werden über zwei Eintriebe
4, 5 die erforderlichen Antriebsleistungen auf die Antriebszahnräder der Druckzylinder
zweier unterschiedlicher Druckwerke B, D abgezweigt. Die Bogenrotationsdruckmaschine
ist zur Ausführung eines zweiseitigen Drucks, des sogenannten Schön- und Widerdrucks,
geeignet.
[0013] Dazu ist im Antriebsräderzug 1 eine hier nicht näher dargestellte Einrichtung zur
Getriebezugtrennung 6 vorgesehen, hier beispielhaft am Druckwerk C, mittels derer
die starre Koppelung der Druckwerke B und C untereinander auftrennbar ist. Sie ermöglicht
eine Verstellung, derart, daß die Druckwerke A, B vor und C-E hinter der Trennstelle
gegeneinander verdrehbar und wieder starr koppelbar sind.
[0014] In Fig. 2 ist der Antrieb etwas näher dargestellt. Zum Beispiel soll die Einrichtung
zum Getriebezugtrennung 6 auf dem Antriebszahnrad 7 angeordnet sein. Sie liegt damit
im Bereich der Eintriebe 4, 5 von der Längswelle 3 in den Antriebsräderzug 1. Weiterhin
ist die Längswelle 3 zwischen den beiden Eintrieben 4, 5 mittels einer schaltbaren
Kupplung 8 auftrennbar. Die Kupplung 8 ist hier als Kegelkupplung dargestellt. Schließlich
ist in der Nähe des hinter der Kupplung 8 liegenden Eintriebs 4 ein Positionierantrieb
9 angeordnet, der über ein Getriebe 10 an der Langswelle 3 angreift. Der Positionierantrieb
9 ist für die automatisierte Verstellung der Druckwerke F, G relativ zueinander bei
der Umstellung vom Schöndruck in den Schön- und Widerdruck und umgekehrt eingerichtet.
Er erlaubt auch die exakte Einstellung der Relativlage der Druckwerke F, G zueinander,
da diese Position vom jeweils verarbeiteten Papierformat abhängig ist. Die Umstellung
in die jeweils andere Betriebsweise kann aber auch über einen entsprechend steuerbaren
Hauptantriebsmotor 2 erfolgen.
[0015] Die Funktion der Vorrichtung ist wie folgt:
Zur Verstellung der Bogenrotationsdruckmaschine entweder in die Position zur Produktion
mit Bogenwendung oder in die Position zur Produktion im reinen Schöndruck werden sowohl
die Einrichtung zur Getriebezugtrennung 6 als auch die Kupplung 8 der Längswelle 3
freigeschaltet. Dann wird mittels des Hauptantriebsmotors 2 oder des Positionierantriebs
9 die vom Papierformat abhängig Verdrehung der Druckwerke F, G zueinander eingestellt.
Anschließend können der Antriebsräderzug 1 an der Einrichtung zur Getriebezugtrennung
6 und die Längswelle 3 an der Kupplung 8 wieder starr gekoppelt werden.
[0016] Damit ist die Relativlage der Druckwerke F, G eingestellt. Zur Sicherstellung des
exakten Bogentransports ist nun die Einstellung der Eintriebe 4, 5 auf die Spielverhältnisse
des Antriebsräderzugs 1 inclusive der Eintriebe 4, 5 und der Torsion der Längswelle
3 aus den Lastverhältnissen im Druckbetrieb erforderlich.
[0017] Insgesamt werden bei der Umstellung folgende Verfahrensschritte vollzogen:
1. Anfahren einer definierten Antriebsposition für die Umstellung
2. Lösen der Kupplung 8 in der Längswelle 3
3. Fixieren eines Bereichs der Bogendruckmaschine
4. Lösen der Getriebezugtrennung 6
5. Verdrehen des nicht fixierten Maschinenbereichs entsprechend dem Papierformat oder
der Schöndruckposition
6. Fixieren der Getriebezugtrennung 6
7. Lösen der Fixierung des fixierten Maschinenbereichs
8. automatische Antriebsspielkompensation mit
- Positionieren der Teile der Längswelle 3 zueinander und
- Einkuppeln der Kupplung 8 der Längswelle 3
[0018] Die automatische Kompensation des Zahnradspiels im Antrieb erfolgt durch Positionierung
der Längswellenteile nach dem Lösen der Kupplung 8 relativ zueinander und ist, abhängig
von der Wahl des Antriebs für die Positionierung, in verschiedenen Verfahrensschritten
möglich:
I. Bei Nutzung des Hauptantriebsmotors 2 und Fixierung des dem Eintrieb gegenüberliegenden
Maschinenbereichs
[0019]
a)
- Schleichgang vorwärts mit Hauptantriebsmotor 2 bis zum Kuppelwinkel ALPHA
- Hauptantriebsmotor 2 anhalten
- Einkuppeln der Kupplung 8 der Längswelle 3
b)
- Schleichgang vorwärts mit Hauptantriebsmotor 2
- Einkuppeln der Kupplung 8 der Längswelle 3 beim Kuppelwinkel ALPHA während der Bewegung
c)
- Schleichgang rückwärts mit Hauptantriebsmotor 2 bis zum Kuppelwinkel ALPHA
- Hauptantriebsmotor 2 anhalten
- Einkuppeln der Kupplung 8 der Längswelle 3
d)
- Schleichgang rückwärts mit Hauptantriebsmotor 2
- Einkuppeln der Kupplung 8 der Längswelle 3 beim Kuppelwinkel ALPHA während der Bewegung
II. Bei Nutzung des Positionierantriebs 9 und Fixierung des an der Längswelle 3 gegenüberliegenden
Maschinenbereichs
[0020]
a)
- Positionierbewegung rückwärts mit Positionierantrieb 9 um einen definierten Winkel
BETA
- Positionierbewegung vorwärts mit Positionierantrieb 9 um einen definierten Winkel
GAMMA
- Einkuppeln der Kupplung 8 der Längswelle 3
b)
- Positionierbewegung vorwärts mit Positionierantrieb 9 um einen definierten Winkel
BETA
- Positionierbewegung rückwärts mit Positionierantrieb 9 um einen definierten Winkel
GAMMA
- Einkuppeln der Kupplung 8 der Längswelle 3
Durch die Koppelung der Längswelle 3 in einer zur Position des Antriebs nach der
Umstellung der Betriebsart verschiedenen Lage wird sichergestellt, daß die Spielverhältnisse
in den Antriebsteilen an die Erfordernisse des jeweiligen Druckprozesses angepasst
sind.
[0021] Die Verfahrensweise mit Nutzung des Hauptantriebsmotors 2 hat den Vorteil, daß Belastungen
aus der Maschinenbewegung direkt in die Spielverhältnisse übernommen werden. Insbesondere
ist es möglich, bei Einkoppelung aus der Bewegung heraus, ein Regelverfahren zu schaffen,
das unterschiedliche Antriebslasten berücksichtigt. Dazu kann die Verstellbewegung
bei nach Kennlinien definierten unterschiedlichen Drehzahlen ausgeführt werden. Damit
sind unterschiedliche Drehmomentverhältnisse und Antriebslastverteilungen auf die
verschiedenen Eintriebe 4, 5 simulierbar.
[0022] Eine pragmatische Lösung wird durch die Nutzung des Positionierantriebs 9 ausgewiesen.
In diesem Fall wird eine aufwendige Ausstattung des Hauptantriebsmotors 2 bezüglich
seiner Regelgenauigkeit vermieden. Der Positionierantrieb 9 ist per se auf die Ausführung
kleiner Winkelschritte ausgelegt und wird für eine zusätzliche Funktion nutzbar gemacht.
[0023] Es hat sich gezeigt, daß die geforderten Winkel BETA und GAMMA für die erforderliche
Antriebsgenauigkeit leicht bestimmbar sind. Beispielsweise wird der Winkel BETA mit
1 Grad Maschinenwinkel die Erfordernisse befriedigen. Mit diesem Verdrehwinkel wird
in einem ersten Schritt eine Anlage aller Zahnflanken im Antrieb erreicht. Durch die
Auftrennung der Längswelle 3 sind aber vom Antriebszustand im Maschinenbetrieb unterschiedliche
Zahnflanken in Anlage, da bei der Positionierung nur ein Teil der Längswelle 3 direkt,
der andere aber über den Antriebsräderzug 1 bewegt wird. Die Anlage der Betriebsflanken,
dh. der im Druckbetrieb genutzten Zahnflanken, wird daher in der Rückdrehbewegung
hergestellt. In besonders vorteilhafter Weise kann nahezu jede gewünschte Drehmomentenverteilung
zwischen den Eintrieben durch Positionieren des Antriebs mit unterschiedlichen Werten
des Winkels GAMMA gewährleistet werden. Das Rückdrehen bringt die noch "falsch" anliegenden
Zahnflanken entsprechend in den geforderten Betriebszustand.
[0024] Hierzu ist ebenfalls ein Regelverfahren denkbar, bei dem ausgehend von der erwarteten
Maschinenbelastung selbsttätig der Winkel GAMMA gewählt wird. Die Maschinenbelastung
ist z.B. von der Nutzung einer Mehrfarben-Bogendruckmaschine mit gegebenenfalls vorhandenen
Zusatzaggregaten wie Lackiereinrichtungen abhängig, da nicht immer alle Druckwerke
A-F genutzt werden. Durch entsprechende Einstellung auf die Anzahl der genutzten Druckwerke
A-F und Zusatzaggregate wird der Winkel GAMMA aus einem Kennlinienfeld ausgewählt.
[0025] Normalerweise genügt aber eine Definition des Winkels GAMMA für die Betriebsarten
Schöndruck und Schön- und Widerdruck, die aber auch für beide Betriebsarten gleich
sein kann.
[0026] Vom Prinzip her ist es also erforderlich der Kupplung 8 in der Längswelle 3 einen
steuerbaren Antrieb (Hauptantriebsmotor 2 oder Positionierantrieb 9) zuzuordnen, derart,
daß die beiden Kupplungsteile in beliebiger Richtung in beliebigem Winkel zur Spielbeseitigung
verdreht werden können, bevor die Trennung der Kupplung 8 wieder aufgehoben wird.
Die dargestellte Form der Bedienung ist als Spezialfall anzusehen.
[0027] Das Verfahren ist entsprechend auch bei Antrieben mit mehr als zwei Eintrieben von
einer zu einem Antriebsräderzug parallelen Längswelle aus anwendbar. Die Verfahrensschritte
ergeben sich dann sinngemäß. Zu berücksichtigen bleibt nur bei der Schaltfolge die
Orientierung innerhalb des Antriebs abhängig davon, wo jeweils die Getriebezugtrennung/-en
und die Kupplung/-en in der Längswelle angeordnet sind.
1. Verfahren zur Antriebsspielbeseitigung in einem Antrieb einer Bogendruckmaschine für
die Betriebsarten Schöndruck oder Schön- und Widerdruck mit einem Antriebsräderzug,
einer Einrichtung zur Trennung des Antriebsräderzugs, einer Längswelle und mehreren
Eintrieben zur Verbindung der Längswelle mit dem Antriebsräderzug,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Umstellen von einer Betriebsart in die andere folgende Schritte durchgeführt
werden:
- Anfahren einer definierten Antriebsposition für die Umstellung,
- Lösen einer Kupplung (8) in der Längswelle (3) zwischen den Eintrieben (4, 5) zur
Aufhebung der Antriebsverbindung,
- Fixieren eines Bereichs der Bogendruckmaschine,
- Trennen des Antriebsräderzugs (1),
- Verdrehen des nicht fixierten Maschinenbereichs entsprechend dem Papierformat oder
der Schöndruckposition
- Kuppeln des Antriebsräderzuges (1),
- Lösen der Fixierung des fixierten Maschinenbereichs,
- Positionieren der Teile der Längswelle (3) zueinander und
- Herstellen der Antriebsverbindung durch Einkuppeln der Kupplung (8) der Längswelle
(3).
2. Verfahren zur Antriebsspielbeseitigung in einem Antrieb einer Bogendruckmaschine für
die Betriebsarten Schöndruck oder Schön- und Widerdruck mit einem Hauptantriebsmotor,
einem Antriebsräderzug, einer Einrichtung zur Trennung des Antriebsräderzugs, einer
Längswelle und mehreren Eintrieben zur Verbindung der Längswelle mit dem Antriebsräderzug,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Umstellen von einer Betriebsart in die andere folgende Schritte durchgeführt
werden:
- Anfahren einer definierten Antriebsposition für die Umstellung,
- Lösen einer Kupplung (8) in der Längswelle (3) zwischen den Eintrieben (4, 5) zur
Aufhebung der Antriebsverbindung,
- Fixieren des vom Hauptantriebsmotor (2) getrennten Bereichs der Bogendruckmaschine,
- Trennen des Antriebsräderzugs (1),
- Verdrehen des mit dem Hauptantriebsmotor (2) verbundenen Bereichs der Bogendruckmaschine
entsprechend dem Papierformat oder der Schöndruckposition
- Kuppeln des Antriebsräderzuges (1),
- Lösen der Fixierung des fixierten Bereichs der Bogendruckmaschine,
- Positionieren der Teile der Längswelle (3) durch Schleichgangbewegung des Hauptantriebsmotors
(2) zueinander
und
- Herstellen der Antriebsverbindung durch Einkuppeln der Kupplung (8) der Längswelle
(3).
3. Verfahren zur Antriebsspielbeseitigung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schleichgangbewegung des Hauptantriebsmotors (2) vorwärts oder rückwärts bis
zu einem Kuppelwinkel (ALPHA) erfolgt, der Hauptantriebsmotor (2) stillgesetzt und
danach die Kupplung (8) eingekuppelt wird.
4. Verfahren zur Antriebsspielbeseitigung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schleichgangbewegung des Hauptantriebsmotors (2) vorwärts oder rückwärts erfolgt,
die Kupplung (8) in der Bewegung des Hauptantriebsmotors (2) bei einem Kuppelwinkel
(ALPHA) eingekuppelt wird und danach der Hauptantriebsmotor (2) stillgesetzt wird.
5. Verfahren zur Antriebsspielbeseitigung in einem Antrieb einer Bogendruckmaschine für
die Betriebsarten Schöndruck oder Schön- und Widerdruck mit einem Antriebsräderzug,
einer Einrichtung zur Trennung des Antriebsräderzugs, einem Positionierantrieb zum
Anfahren der von der Betriebsart abhängigen Position des Antriebs, einer Längswelle
und mehreren Eintrieben zur Verbindung der Längswelle mit dem Antriebsräderzug,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Umstellen von einer Betriebsart in die andere folgende Schritte durchgeführt
werden:
- Anfahren einer definierten Antriebsposition für die Umstellung,
- Lösen einer Kupplung (8) in der Längswelle (3) zwischen den Eintrieben (4, 5) zur
Aufhebung der Antriebsverbindung,
- Fixieren eines Bereichs der Bogendruckmaschine,
- Trennen des Antriebsräderzugs (1),
- Verdrehen des nicht fixierten Bereichs der Bogendruckmaschine mittels des Positionierantriebes
(9) entsprechend dem Papierformat oder der Schöndruckposition
- Kuppeln des Antriebsräderzuges (1),
- Lösen der Fixierung des fixierten Bereichs der Bogendruckmaschine,
- Positionieren der Teile der Längswelle (3) durch Schrittbewegung des Positionierantriebes
(9) zueinander und
- Herstellen der Antriebsverbindung durch Einkuppeln der Kupplung (8) der Längswelle
(3).
6. Verfahren zur Antriebsspielbeseitigung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Positionierbewegung des Positionierantriebs (9) aus den Schritten besteht
- vorwärts oder rückwärts um einen definierten Winkel (BETA) verfahren,
- entgegen der ersten Bewegung um einen Winkel (GAMMA) verfahren und daß danach die
Kupplung (8) eingekuppelt wird.
7. Verfahren zur Antriebsspielbeseitigung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Winkel (GAMMA) kleiner ist als der Winkel (BETA).
8. Verfahren zur Antriebsspielbeseitigung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Positionierbewegung abhängig von der für den folgenden Druckvorgang zu erwartenden
Belastung der Bogendruckmaschine erfolgt.
9. Verfahren zur Antriebsspielbeseitigung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Positionierbewegung abhängig von der für den folgenden Druckvorgang gewünschten
Drehmomentenverteilung zwischen den Eintrieben (4, 5) von der Längswelle (3) zum Antriebsräderzug
(1) der Bogendruckmaschine erfolgt.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren zur Beseitigung eines Antriebsspiels nach
einem der Ansprüche 1 bis 9 in einem Antrieb einer Bogendruckmaschine für die Betriebsarten
Schöndruck oder Schön- und Widerdruck mit einem Hauptantriebsmotor, einem Antriebsräderzug,
wenigstens einer Einrichtung zur Trennung des Antriebsräderzugs, einer Längswelle
und mehreren Eintrieben zur Verbindung der Längswelle mit dem Antriebsräderzug,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Längswelle (3) zwischen den Eintrieben (4, 5) wenigstens eine ferngesteuert
schaltbare Kupplung (8) zur Aufhebung der durchgehenden Antriebsverbindung vorgesehen
ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Längswelle (3) zwischen den Eintrieben (4, 5) entsprechend der Zuordnung
von Einrichtungen zur Trennung des Antriebsräderzuges (1) ferngesteuert schaltbare
Kupplungen (8) zur Aufhebung der durchgehenden Antriebsverbindung vorgesehen sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der Längswelle (3) zwischen den Eintrieben (4, 5) entsprechend der Zuordnung
von Einrichtungen zur Trennung des Antriebsräderzuges (1) ferngesteuert schaltbare
Kupplungen (8) zur Aufhebung der durchgehenden Antriebsverbindung und jeder Kupplung
(8) zugeordnet je ein mit einem Teil der Längswelle (3) verbundener Positionierantrieb
(9) vorgesehen ist.