[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Antrieb einer Walze einer Rotationsdruckmaschine,
insbesondere einer Auftragwalze einer Lackiereinrichtung, wobei die Walze durch den
Hauptantrieb der Druckmaschine und zusätzlich durch einen vom Hauptantrieb der Druckmaschine
unabhängigen Hilfsantrieb antreibbar ist.
[0002] Die Walzen von Lackiereinrichtungen in Rotationsdruckmaschinen müssen auch dann angetrieben
werden, wenn die Druckmaschine stillsteht oder wenn ohne Lackierung gedruckt wird.
Hierdurch wird verhindert, daß der Lack an den Walzen antrocknen kann und diese dadurch
unbrauchbar werden. Neben dem bei Lackierung notwendigen Antrieb durch die Druckmaschine,
ist daher ein von diesem unabhängiger Hilfsantrieb vorgesehen, der die Lackiereinrichtung
in den übrigen Betriebsphasen in Bewegung hält.
[0003] Aus DE 36 38 469 A1 ist eine Vorrichtung zum Antrieb einer Lackiereinrichtung in
Druckmaschinen bekannt, bei dem die den Lackfilm transportierenden Walzen mittels
Zahnrädern von einem Elektromotor angetrieben werden und die Lackauftragwalze durch
ein mit einem Freilauf versehenes Zahnrad vom Lackierzylinder angetrieben wird. Durch
eine schaltbare Elektromagnetkupplung kann hierbei der elektromotorische Antrieb von
der Lackauftragwalze getrennt werden. Bei einer Vorrichtung dieser Art besteht das
Problem, daß bei einem Maschinenstopp die über den Freilauf angetriebene Auftragwalze
aufgrund Ihres Trägheitsmoments nach Stillstand der Maschine noch verhältnismäßig
lange nachlaufen kann. Insbesondere bei großformatigen Maschinen und entsprechend
großem Trägheitsmoment der Auftragwalze ist dies nachteilig. Das Nachlaufen der Auftragwalze
birgt für das Bedienungspersonal der Druckmaschine ein Verletzungsrisiko, insbesondere
dann, wenn es sich bei der Auftragwalze um eine Rasterwalze handelt.
[0004] Es ist weiterhin aus DE 199 51 157 A1 eine Vorrichtung zum Antrieb einer Lackiereinrichtung
einer Druckmaschine bekannt, bei der die Lackauftragwalze mittels einer schaltbaren
Kupplung während des Stillstandes der Druckmaschine mit einem Antriebsmotor und während
des Druck- und Lackiervorgangs mit dem Lackierzylinder in Wirkverbindung steht. Die
Kupplung ist hierbei als zweiseitig wirkende, formschlüssige Kupplung ausgeführt.
Bei einem Maschinenstopp wird daher die Auftragwalze der Lackiereinrichtung synchron
mit der Druckmaschine stillgesetzt. Als nachteilig ist hierbei anzusehen, daß die
Lackauftragwalze angehalten werden muß, wenn von Hilfsantrieb auf Direktantrieb durch
die Druckmaschine umgeschaltet werden muß.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art zu schaffen, bei der die Walze beim Stillsetzen der Druckmaschine nicht nachläuft
und ein damit verbundenes Verletzungsrisiko vermieden ist. Weiterhin soll die Walze
beim Umschalten von Hilfsantrieb auf Direktantrieb durch die Druckmaschine nicht angehalten
werden müssen.
[0006] Die Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 8 angegeben.
[0007] Bei der Vorrichtung nach der Erfindung ist zum Antrieb der Walze ein Überlagerungsgetriebe
vorgesehen, durch welches die Walze permanent mit dem Hauptantrieb der Druckmaschine
und mit dem Hilfsantrieb gekuppelt ist. Das Überlagerungsgetriebe ist vorzugsweise
so ausgelegt, daß der Hauptantrieb in erster Linie für den Antrieb der Walze bestimmend
ist, so daß beim Stillsetzen der Druckmaschine, z.B. bei einem Notstop, zeitgleich
mit der Druckmaschine auch die Walze stillgesetzt wird. Die Gefahr einer Verletzung
durch Nachlaufen der Walze der Lackiereinrichtung wird damit ausgeschlossen, so daß
auf die Anbringung besonderer Schutzvorrichtungen verzichtet werden kann.
[0008] Ein weiterer Vorteil des Überlagerungsgetriebes besteht darin, daß bei laufendem
Hilfsantrieb der Hauptantrieb und bei laufendem Hauptantrieb der Hilfsantrieb zugeschaltet
werden können, ohne daß es zuvor einer Stillsetzung der Walze bedarf. So kann beispielsweise
beim Stillsetzen der Druckmaschine der Hilfsantrieb zugeschaltet werden, bevor die
Walze zum Stillstand gekommen ist, um auf diese Weise das Weiterlaufen der Walze mit
geringer, für das Bedienungspersonal ungefährlicher Drehgeschwindigkeit zu erreichen.
In diesem Fall wird zwar die Walze der Lackiereinrichtung nicht angehalten, sie wird
aber beim Stillsetzen der Druckmaschine bis auf die vergleichsweise geringe Antriebsdrehzahl
des Hilfsantriebs durch den Maschinenantrieb verzögert und dann durch den Hilfsantrieb
in Drehung gehalten. Dies kann zweckmäßig sein, wenn die Druckmaschine ohne Maschinenstopp
heruntergefahren wird. Ebenso kann die stillgesetzte Druckmaschine bei laufendem Hilfsantrieb
und entsprechend langsam drehender Walze ohne besondere Vorkehrungen angefahren werden,
wobei die Walze der Lackiereinrichtung ruckfrei beschleunigt wird. Hierdurch wird
der Maschinenstart wesentlich vereinfacht und beschleunigt.
[0009] Die erfindungsgemäße Verwendung eines Überlagerungsgetriebes hat weiterhin den Vorteil,
daß mit Hilfe des Hilfsantriebs die Drehgeschwindigkeit der Auftragwalze einer Lackiereinrichtung
während des Betriebs der Druckmaschine erhöht oder erniedrigt werden kann, um in der
Produktion einen definierten Schlupf zwischen der Auftragwalze und dem dieser zugeordneten
Formzylinder zu erzeugen und das Übertragverhalten der Auftragwalze zu verändern.
Dabei ist es durch Änderung der Drehrichtung des Hilfsantriebs möglich, die Auftragwalze
sowohl voreilend als auch nacheilend relativ zum Formzylinder zu betreiben.
[0010] Für die Verwirklichung der Erfindung kommen alle verfügbaren Bauarten von überlagerungsgetrieben
in Betracht, beispielsweise Planeten oder Kegelradausgleichsgetriebe, Cyclo-Getriebe
oder Kompaktgetriebe der Harmonic-Drive-Bauart. Letztere haben den Vorteil, daß sie
spielfrei ausgeführt werden können und bei kompakter Bauweise ein großes Übersetzungsverhältnis
ermöglichen.
[0011] Bei dem Antrieb der Auftragwalze eines Lackwerks wird das Überlagerungsgetriebe vorzugsweise
so ausgelegt, daß bei stillstehendem Hilfsantrieb das Übersetzungsverhältnis zwischen
Formzylinder und Auftragwalze 1 : 1 beträgt. Wird der Hilfsantrieb zugeschaltet, so
kann das Übersetzungsverhältnis je nach Drehrichtung des Hilfsantriebs erhöht oder
erniedrigt werden. Das Übersetzungsverhältnis zwischen Hilfsantrieb und Auftragwalze
beträgt vorzugsweise 1 : 25 bis 1 : 300. Hierdurch kann bei üblichen Antriebsdrehzahlen
eines Hilfsantriebsmotors die geeignete Drehgeschwindigkeit der Auftragwalze bei Stillstand
der Druckmaschine erreicht werden. Für Drehzahlerhöhungen durch Zuschalten des Hilfsantriebs
während des Druckbetriebs kann es zweckmäßig sein, die Antriebsdrehzahl des Hilfsantriebs
durch entsprechende Ansteuerung des Hilfsantriebsmotors zu verändern. Ebenso kann
bei Bedarf die Drehrichtung des Hilfsantriebs geändert werden.
[0012] Es sind auch Auslegungen des Überlagerungsgetriebes möglich, bei denen Hauptantrieb
und Hilfsantrieb treibend zusammenwirken müssen, um ein Übersetzungsverhältnis von
beispielsweise 1: 1 zwischen Auftragwalze und Formzylinder zu erreichen.
[0013] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher
erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen
- Figur 1
- eine schematische Darstellung einer Lackiereinrichtung einer Rotationsdruckmaschine
und
- Figur 2
- eine Darstellung des Antriebs der Auftragwalze der Lackiereinrichtung gemäß Figur
1.
[0014] Die in Figur 1 gezeigte Lackiereinrichtung umfaßt einen Bogen führenden Druckzylinder
1, einen an diesen anstellbaren Formzylinder 2, eine an den Formzylinder 2 anstellbare
und von diesem abstellbare Auftragwalze 3 und eine mit dieser zusammenwirkende Kammerrakel
4 zur Zuführung des aufzutragenden Lackes. Auf den Formzylinder 2 ist üblicherweise
entweder eine Druckform oder ein Gummituch aufgezogen. Die Auftragwalze 3 ist gerastert.
Durch die Tiefe der Rasterung wird das Schöpfvolumen der Auftragwalze 3 bestimmt.
[0015] Figur 2 zeigt die Vorrichtung zum Antrieb und die antriebsseitige Lagerung der Auftragwalze
3. In einem Seitengestell 5 der Lackiereinrichtung ist ein Exzenterlager 6 drehbar
gelagert. Mit dem Exzenterlager 6 ist ein Hebel 7 drehfest verbunden, der sich parallel
zum Seitengestell 5 erstreckt und an seinem freien Ende an einen am Seitengestell
5 abgestützten, nicht dargestellten Stellantrieb angeschlossen ist. Mit Hilfe des
Stellantriebs kann der Hebel 7 zur An- und Abstellung der Auftragwalze 3 geschwenkt
werden.
[0016] In dem Exzenterlager 6 ist eine Welle 8 drehbar gelagert, die auf der Innenseite
des Seitengestells eine geteilte Lagerschale 9 aufweist. In der hier offen dargestellten
Lagerschale 9 ist ein zylindrischer Endabschnitt 1 o der Auftragwalze 3 angeordnet.
Bei geschlossener Lagerschale 9 ist der Endabschnitt 10 drehfest in der Lagerschale
9 eingespannt.
[0017] Auf der Außenseite des Seitengestells ist die Welle 8 mit einem Abtrieb eines Überlagerungsgetriebes
11 fest verbunden. Das Überlagerungsgetriebe 11 weist als Antrieb ein drehbares, zylindrisches
Gehäuse 12 und auf der der Welle 8 abgekehrten Seite koaxial zu dieser eine Eingangswelle
13 auf, die drehfest mit der Antriebswelle 14 eines motorischen Hilfsantriebs 15 verbunden
ist. Alternativ kann auch eine getriebetechnische Kopplung zwischen dem Hilfsantrieb
15 und der Eingangswelle 13 des Überlagerungsgetriebes 11 vorgesehen sein. Die Eingangswelle
13 ist in einem Wälzlager 16 drehbar gelagert, das gemeinsam mit dem Gehäuse des Hilfsantriebs
15 an einer Platte 17 gehalten ist. Die Platte 17 ist mittels Stehbolzen 18 an dem
Seitengestell 5 befestigt. Das zylindrische Gehäuse 12 des Überlagerungsgetriebes
11 trägt auf seiner Mantelfläche ein Zahnrad 19, welches mit dem Räderzug 20 des Hauptantriebs
der Lackiereinrichtung bzw. der Druckmaschine in Eingriff ist. Der für den Antrieb
der Auftragwalze 3 maßgebende Abschnitt des Räderzugs 20, das Zahnrad 19 und das Überlagerungsgetriebe
11 sind so ausgelegt, daß bei stillstehendem Hilfsantrieb 15 die Umfangsgeschwindigkeit
des Formzylinders 2 und der Auftragwalze 3 gleich sind. Vorzugsweise liegt bei dieser
Bewegungsübertragung von dem Zahnrad 19 auf die Welle 8 das Übersetzungsverhältnis
des Überlagerungsgetriebes 11 nahe bei 1. Steht das Zahnrad 19 still und treibt ausschließlich
der Hilfsantrieb 15 die Auftragwalze 3 an, so wirkt das Überlagerungsgetriebe 11 untersetzend,
wobei das Übersetzungsverhältnis vorzugsweise 1 : 25 oder größer ist. Da das Übersetzungsverhältnis
auch das Verhältnis der Drehmomente von Antrieb und Abtrieb bestimmt, kann durch diese
Auslegung des Überlagerungsgetriebes der Hilfsantrieb verhältnismäßig klein bemessen
werden.
[0018] Im Stillstand der Druckmaschine und während des Druckens ohne Lackierung wird die
Auftragwalze 3 durch den Hilfsantrieb 15 über das Überlagerungsgetriebe 11 langsam
gedreht, um ein Antrocknen des Lackes auf der Auftragwalze 3 zu verhindern. Der Hauptantrieb
der Druckmaschine hält über das Zahnrad 19 das Gehäuse 12 des Überlagerungsgetriebes
11 fest, so daß die Drehgeschwindigkeit der Auftragwalze ausschließlich durch den
Hilfsantrieb 15 mit dem diesem zugeordneten Übersetzungsverhältnis des Überlagerungsgetriebes
10 bestimmt wird.
[0019] Wird die Druckmaschine bei langsam drehender Auftragwalze 3 angefahren, so wird über
das Zahnrad 19 das Gehäuse 12 des Überlagerungsgetriebes 11 in Drehung versetzt und
dadurch die Auftragwalze 3 beschleunigt. Der Hilfsantrieb kann nun abgeschaltet und
stillgesetzt werden, wodurch sich die Umfangsgeschwindigkeiten von Auftragwalze 3
und Formzylinder 2 angleichen. Ist dieser Zustand erreicht, so wird die Auftragwalze
3 an den Formzylinder 2 angestellt. Der Antrieb der Auftragwalze 3 erfolgt nun ausschließlich
durch den Hauptantrieb, wobei gegebenenfalls das an der Eingangswelle 13 anliegende
Reaktionsmoment von dem stillstehenden Hilfsantrieb 15 aufgenommen wird.
[0020] Während des Betriebs der Lackiereinrichtung kann es wünschenswert sein, zur Veränderung
des Übertragungsverhaltens die Auftragwalze 3 vor- oder nacheilen zu lassen, d.h.
die Umfangsgeschwindigkeit der Auftragwalze 3 gegenüber derjenigen des Formzylinders
2 zu erhöhen oder zu erniedrigen. Mit der beschriebenen Anordnung des Überlagerungsgetriebes
11 ist dies auf einfache Weise zu erreichen, indem der Hilfsantrieb 15 zusätzlich
angesteuert wird, und zwar entweder in einem die Drehbewegungen von Hauptantrieb und
Hilfsantrieb addierenden oder in einem die Drehbewegungen von Hauptantrieb und Hilfsantrieb
subtrahierenden Drehsinn. Durch Regelung der Drehzahl des Hilfsantriebs 15 kann hierbei
außerdem der Schlupf zwischen Auftragwalze 3 und Formzylinder 2 auf das erforderliche
Maß eingestellt werden.
[0021] Wird jedoch die Druckmaschine beispielsweise bei einem Notstop stillgesetzt und damit
das Zahnrad 19 angehalten, so führt dies zwangsläufig auch zu einem Stillsetzen der
Auftragwalze 3, da zwischen der Welle 8 und dem Zahnrad 19 immer Formschluß besteht.
War auch der Hilfsantrieb 15 eingeschaltet, so wird dieser bei Notstop üblicherweise
ebenfalls stillgesetzt. Nach dem Stillsetzen der Druckmaschine und Abstellen der Auftragwalze
3 kann diese durch Einschalten des Hilfsantriebs 15 wieder in langsame Drehung versetzt
werden. Mit der beschriebenen Anordnung ist es auch möglich, beispielsweise beim regulären
Stillsetzen der Druckmaschine bereits während des Auslaufens des Hauptantriebs 15
die Auftragwalze 3 abzustellen und den Hilfsantrieb 15 einzuschalten, so daß die Auftragwalze
3 gar nicht erst zum Stillstand kommt, sondern mit langsamer Drehzahl in Bewegung
bleibt.
[0022] Die beschriebene Gestaltung des Antriebs der Auftragwalze einer Lackiereinrichtung
ist einfach im Aufbau und ermöglicht eine besonders einfache Steuerung, da außer der
Ansteuerung des Hilfsantriebs keine zusätzlichen Steuerbefehle zum Schalten von Kupplungen
oder dergleichen benötigt werden. Geeignete Überlagerungsgetriebe sind als montagefertige
Einheiten erhältlich und können daher ohne nennenswerten Entwicklungs- und Fertigungsaufwand
eingesetzt werden.
1. Vorrichtung zum Antrieb einer Walze einer Rotationsdruckmaschine, insbesondere einer
Auftragwalze einer Lackiereinrichtung, wobei die Walze durch den Hauptantrieb der
Druckmaschine und zusätzlich durch einen vom Hauptantrieb der Druckmaschine unabhängigen
Hilfsantrieb antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (3) durch ein Überlagerungsgetriebe (11) mit dem Hauptantrieb der Druckmaschine
und mit dem Hilfsantrieb (15) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnis des Überlagerungsgetriebes (11) zwischen dem Hilfsantrieb
(15) und der Auftragwalze (3) im Bereich von 1:50 bis 1:160 liegt.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnis des Überlagerungsgetriebes (11) zwischen dem Hauptantrieb
und der Auftragwalze (3) in der Nähe von 1 liegt.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Überlagerungsgetriebe (11) auf der Welle (8) der Auftragwalze (3) gelagert ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lagerung der des Hilfsantriebs (15) und der mit dem Hilfsantrieb (15) verbundenen
Antriebswelle des Überlagerungsgetriebes (11) ein Wälzlager (16) vorgesehen ist, das
an einer mit dem Seitengestell verbundenen Platte (17) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) des Überlagerungsgetriebes (11) drehfest mit einem Zahnrad (19)
des Räderzuges (20) des Hauptantriebs verbunden ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtung des Hilfsantriebs umkehrbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Hilfsantriebs (15) regelbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der gestellfest angeordnete Hilfsantrieb (15) getriebetechnisch mit der Eingangswelle
(13) des Überlagerungsgetriebes gekoppelt ist.