PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102005015048A1 17.11.2005
Titel Antriebssystem für eine Rotationsbogendruckmaschine mit mehreren hintereinander angeordneten Druckwerken
Anmelder Heidelberger Druckmaschinen AG, 69115 Heidelberg, DE
Erfinder Helmstädter, Karl-Heinz, 69115 Heidelberg, DE;
Angert, Roland, Dr., 64319 Pfungstadt, DE;
Friedrichs, Jens, 69151 Neckargemünd, DE;
Görbing, Christian, 69121 Heidelberg, DE;
Hauptmann, Gerald Erik, Dr., 69245 Bammental, DE;
Krüger, Michael, 68535 Edingen-Neckarhausen, DE;
Lorenz, Olaf, 67065 Ludwigshafen, DE;
Möhringer, Markus, 69469 Weinheim, DE;
Schaum, Frank, 69151 Neckargemünd, DE;
Schmidt, Thomas, 69214 Eppelheim, DE;
Seipel, Martin, 69198 Schriesheim, DE;
Weindel, Volker, 69493 Hirschberg, DE
DE-Anmeldedatum 31.03.2005
DE-Aktenzeichen 102005015048
Offenlegungstag 17.11.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 17.11.2005
IPC-Hauptklasse B41F 13/008
IPC-Nebenklasse B41F 33/08   G01B 21/22   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für eine Rotationsbogendruckmaschine mit mehreren hintereinander angeordneten Druckwerken. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Antriebssystem zu entwickeln, welches eine verbesserte Flexibilität bei der Durchführung von Betriebsvorgängen ermöglicht. Die Erfindung besteht darin, dass bei einem Antriebssystem für eine Rotationsbogendruckmaschine mit mehreren hintereinander angeordneten Druckwerken, mit einem Hauptmotor, der mit einem durchgehenden Zahnrädergetriebe zum Übertragen einer Rotationsbewegung von Bogen fördernden Zylindern gekoppelt ist, und mit einer Steuereinrichtung zum Stellen des Hauptmotors, zur Wahl und Einstellung von Betriebsvorgängen und zum Stellen von Hilfsmotoren der Rotationsbogendruckmaschine, Bogen (12) fördernde Zylinder (16-19, 44-46) in Abhängigkeit eines gewählten Betriebsvorganges an das Zahnrädergetriebe (82) an- und abkoppelbar sind.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für eine Rotationsbogendruckmaschine mit mehreren hintereinander angeordneten Druckwerken nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der DE 196 40 649 A1 ist ein Antrieb für eine Offsetbogendruckmaschine beschrieben, bei der die Plattenzylinder mit Schaltkupplungen aus einem Antriebsräderzug auskoppelbar und unabhängig antreibbar sind. Damit wird es möglich, Wechseln von Druckplatten, Waschen von Gummituchzylindern und Gegendruckzylindern, Bebildern von Druckformen und Voreinfärben und Vorfeuchten gleichzeitig auszuführen.

Bei dem in dem DE 196 23 224 C1 gezeigten Antrieb für eine Bogendruckmaschine sind die Gegendruckzylinder und dazwischen angeordnete Transfertrommeln in einem durchgehenden Räderzug miteinander gekoppelt. Beim Drucken sind Gummizylinder und Plattenzylinder von dem Räderzug abgekoppelt und werden separat angetrieben. Einzelantriebe an den Gummituchzylindern werden so angesteuert, dass Bremsmomente entstehen, die eine gleichbleibende Zahnflankenanlage sichern. Dieser Antrieb ermöglicht eine Umfangsregister- und Drucklängenkompensation. Bei abgestelltem Gummituchzylinder ist es möglich, während des Druckbetriebes in nicht belegten Druckwerken bzw. in allen Druckwerken gleichzeitig die Druckplatten zu wechseln, wozu die jeweiligen Plattenzylinder entsprechend angetrieben werden.

Bei einem Antrieb nach DE 197 23 147 A1 werden die Druckformzylinder vom Antriebsräderzug gelöst und im Bebilderungsbetrieb mit Eigenantrieben angetrieben. Nach dem Bebildern werden die Druckformzylinder phasenrichtig in den Antriebsräderzug wieder eingegliedert.

Bei dem in DE 197 42 461 A1 gezeigten Antrieb ist zwischen separat angetriebenen Druckwerksgruppen eine Übergabestation mit separat regelbarem Antrieb vorgesehen. In einer Variante sind die Druckwerkgruppen mittels eines Zahnräderzuges gekoppelt. Die Übergabestation ist innerhalb des Zahnspiels in kleinen Winkelbereichen stellbar. Die Regelung der Übergabestation verarbeitet Signale von Drehgebern an den Druckwerksgruppen und der Übergabestation.

In der DE 42 02 722 A1 ist eine Sicherheitseinrichtung für die Steuerung von Antriebseinheiten einer Druckmaschine beschrieben, bei der zwischen unabhängig angetriebenen Teilaggregaten eine Mitnehmerkupplung angeordnet ist. Die Mitnahme der Kupplungshälften geschieht dann, wenn die Synchronität der Teilaggregate verloren geht, was mit Drehgebern festgestellt werden kann.

Bei Bogendruckmaschinen mit einer Vorrichtung zum Umschalten vom Einseitendruck auf Beidseitendruck ist es bekannt, mit einer Kupplung den Hauptantriebsräderzug aufzutrennen, die entstehenden Teilräderzüge phasenmäßig gegeneinander zu verstellen und anschließend die Trennung wieder aufzuheben. Insbesondere bei Bogendruckmaschinen mit einer Vielzahl von Druckwerken muss die Kupplung für die Übertragung eines hohen Drehmomentes ausgebildet sein. Die Kupplung ist material- und kostenintensiv und störanfällig.

Bei den Lösungen nach dem Stand der Technik bleiben die bogenführenden Zylinder fest mit dem Hauptantriebsräderzug verbunden. Damit ergeben sich nur geringe Möglichkeiten der Anpassung an verschiedene Betriebsvorgänge einer Druckmaschine.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Antriebssystem für eine Rotationsbogendruckmaschine mit mehreren hintereinander angeordneten Druckwerken zu entwickeln, welches eine verbesserte Flexibilität bei der Durchführung von Betriebsvorgängen ermöglicht.

Die Aufgabe wird mit einem Antriebssystem gelöst, welches die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der Erfindung sind bogenfördernde Zylinder in Abhängigkeit eines gewählten Betriebsvorganges an ein mit einem Hauptantriebsmotor verbundenes Zahnrädergetriebe an- und abkoppelbar. Unter dem Begriff Zylinder sind sowohl herkömmliche Zylinder mit einer geschlossenen Mantelfläche als auch sonstige bogenfördernde Glieder zu verstehen, die beim Umlaufen ein kreisförmige Bahn beschreiben. Bei den besagten Gliedern kann es sich z. B. um rotierende Greiferbrücken handeln, an denen Bogen an der Vorderkante in Greifern gehalten sind, wobei die Bogen ansonsten weitestgehend unterstützungsfrei gefördert werden.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform wird eine Bogendruckmaschine mit mehreren Druckwerken in Reihenbauweise mindestens von einem Hauptantrieb über einen durchgehenden Zahnräderzug und mindestens einem Einzelantrieb für eine Übergabeeinheit zwischen zwei Druckwerken angetrieben. Bei einer Bogendruckmaschine, die antriebsmäßig in Druckwerksgruppen aufgeteilt ist, kann diese Ausführungsform für jede Druckwerksgruppe realisiert werden. Durch eine Regelung des Einzelantriebs kann der Passerfehler der übereinander zu druckenden Teilbilder minimiert werden. Wenn mehrere Übergabeeinheiten, insbesondere Umführzylinder, separat angetrieben werden, dann wirkt sich dies günstig auf das Schwingungsverhalten der Bogendruckmaschine aus. Eine Übergabeeinheit besitzt eine geringe Masse, die mit einem Einzelantrieb so steuerbar ist, dass sich hohe Resonanzfrequenzen ergeben und Störmomente keine negativen Auswirkungen haben.

Zwischen dem durchgehenden Zahnräderstrang und einem an- bzw. abkoppelbaren Zylinder oder einer an- und abkoppelbaren Übergabeeinheit befindet sich eine Kupplung. Beim An- bzw. Abkoppeln wird der Zahnradstrang nicht unterbrochen. Die verwendeten Kupplungen brauchen nur für ein geringes Drehmoment ausgelegt sein, weil die Kupplungshälften lediglich als Mitnehmer für einen Zylinder dienen. Die Kupplungen beanspruchen nur ein geringes Volumen, sind einfach aufgebaut und kostengünstig.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine zusätzliche Kupplung zwischen einem Einzelantrieb und dem an- bzw. abkoppelbaren Zylinder bzw. Übergabeeinheit vorgesehen. Zur Vermeidung von Greiferkollisionen sind die Kupplungen mit elektrischen oder mechanischen Mitteln steuerungstechnisch verknüpft. Bei einer elektrischen Verknüpfung werden in einer Steuereinheit Eingangssignale der Motorüberwachung der Antriebe und Signale von Drehgebern, die die Phasenlage benachbarter Zylinder überwachen, ausgewertet und in Steuersignale für die Kupplungen umgesetzt. Bei Verwendung von elektromagnetisch betätigten Kupplungen können diese direkt angesteuert werden. In einer mechanischen Ausführung werden die Kupplungen über Hebel geschaltet, die mit einer Schaltstange miteinander verbunden sind. Die Betätigung der Schaltstange kann z. B. durch einen Pneumatikzylinder geschehen oder durch vorgespannte Federn, um eine sehr kurze Schaltzeit zu erreichen. In jedem Fall geschieht die Schaltung der Kupplungen durch Vorgabe einer entsprechenden Ausgangsstellung so, dass jeweils eine der Kupplungen eingekuppelt ist. Bei Fehlfunktion eines Einzelantriebs oder anderen Störungen, die zu einer unzulässigen Phasenlage führen, wird die entsprechende Kupplung des Einzelantriebs ausgekuppelt und die entsprechende Kupplung zwischen dem Zylinder bzw. der Übergabeeinheit und dem durchgehenden Zahnräderstrang eingekuppelt.

Es ist konstruktiv vorteilhaft, wenn die bogenführenden Zylinder und die Zahnräder des Antriebsstrangs getrennt gelagert sind. Für bestimmte Betriebsvorgänge ist es vorteilhaft, wenn ein aus dem Zahnräderstrang ausgekoppelter Zylinder in jeder gewünschten Lage mit einer Festhaltung arretiert werden kann.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden, es zeigen:

1: ein Schema einer Bogendruckmaschine mit einem erfindungsgemäßen Antriebssystem,

2: ein Schema eines Antriebssystems mit elektrisch gesteuerten Kollisionsschutz,

3: ein Schema einer Bogendruckmaschine mit bogenführenden Zylindern in Plattenwechselposition,

4: ein Schema eines Antriebssystems mit mechanisch verriegelten Kupplungen,

5: ein Schema eines Antriebes mit einem Getriebekasten zur Zahnradlagerung,

6: ein Schema eines Antriebs mit auf den Achszapfen der Zylinder gelagerten Zahnrädern, und

7: ein Schema eines Antriebs mit auf einer Welle gelagertem Trommelkörper.

1 zeigt eine Bogendruckmaschine mit vier Druckwerken 1 bis 4, einem Anleger 5 und einem Ausleger 6. Im Anleger 5 befindet sich ein Bogenstapel 7, der auf einer Palette 8 angeordnet ist und in vertikaler Richtung 9 gegen einen Saugkopf 10 mit Saugern 11 beweglich ist. Der Saugkopf 10 führt eine zyklische Bewegung aus, wobei ein oben liegender Bogen 12 vereinzelt und auf einen Anlegertisch 13 gegen Vordermarken 14 gefördert wird. Mit einem Greifersystem wird ein an den Vordermarken 14 anliegender Bogen 12 an die Greifer eines Zuführzylinders 15 übergeben.

Jedes Druckwerk 1 bis 4 enthält einen Druckzylinder 16 bis 19, einen Übertragungszylinder 20 bis 23 mit einem elastischen Aufzug 24 bis 27, einen Druckformzylinder 28 bis 31 mit einer Druckform 32 bis 35 und Walzen eines Farbwerks 36 bis 39 und eines Feuchtwerks 40 bis 43. Die Druckwerke 1 bis 4 sind durch Umführtrommeln 44 bis 46, eine Speichertrommel 47 und eine Wendetrommel 48 miteinander verbunden.

Dem letzten Druckwerk 4 folgt ein Kettenförderer 49 mit Umlenktrommeln 50, 51. Der Kettenförderer 49 trägt Greiferbrücken mit Greifern zum Transport von Bogen 12 entlang von Trocknern 52, 53 auf einen Stapel 54. Der Stapel 54 befindet sich auf einer Palette 55 und ist in vertikaler Richtung 9 absenkbar.

Der Umführzylinder 15, der Druckzylinder 16, die Umführtrommel 44, der Druckzylinder 17, die Umführtrommel 4S, die Speichertrommel 47, die Wendetrommel 48, der Druckzylinder 18, die Umführtrommel 46, der Druckzylinder 19 und die Umlenktrommel 50 sind mit einem durchgehenden Zahnräderzug antreibbar. Zum Antrieb ist ein Hauptantriebsmotor 56 vorgesehen, der mit einem Riementrieb 57 gekoppelt ist. Auf der Welle der Riemenscheibe 58 des Riementriebes 57 ist ein Zahnrad 59 befestigt, dass in das Zahnrad des durchgehenden Zahnräderstrangs eingreift, welches koaxial zur Drehachse der Umführtrommel 45 angeordnet ist. Zum phasenmäßigen Umstellen der Bogendruckmaschine vom Drucken auf eine Seite auf den Druckbetrieb auf die Vorder- und Rückseite eines Bogens 12 ist ein Nebenantriebsmotor 60 mit einem Ritzel 61 und einem Zwischenrad 62 vorgesehen, wobei das Zwischenrad in ein Zahnrad des durchgehenden Zahnräderstrangs eingreift, welches koaxial zur Drehachse der Speichertrommel 47 liegt. Vom durchgehenden Zahnräderzug der Bogen 12 führenden Zylinder bzw. Trommeln 14, 15, 16, 44, 17, 45, 47, 48, 18, 46, 19, 50 zweigen jeweils Zahnräderzüge für den Antrieb der Übertragungszylinder 20 bis 23, Druckzylinder 16 bis 19 und für Walzen der Feuchtwerke 40 bis 43 und Farbwerke 36 bis 39 ab.

Den Druckzylindern 16 bis 19 sind Trockner 69 bis 66 zugeordnet. Um Servicearbeiten an den bogenführenden Zylindern bzw. Trommeln ausführen zu können, befinden sich aufklappbare Schutzgitter 67 bis 71 zwischen den Druckwerken 1 bis 4 bzw. nach dem letzen Druckwerk 4.

Jedem Bogen 12 führenden Zylinder bzw. jeder Trommel 16, 44, 17, 45, 47, 48, 18, 46, 19 ist eine erste Kupplung 72, eine zweite Kupplung 73, ein Drehgeber 74 und ein Hilfsmotor 75 zugeordnet, was am Beispiel des Druckzylinders 16, der Umführtrommel 44 und des Druckzylinders 17 in 2 näher dargestellt ist. Die Druckzylinder 16, 17 und die Umführtrommel 44 sind in Lagern 76 in Seitenwänden 77, 78 der Bogendruckmaschine gehalten und über erste Kupplungen 72.1 bis 72.3 mit Zahnrädern 79 bis 81 des durchgehenden Zahnräderzugs 82 verbunden. Die Zahnräder 79 bis 81 des Zahnräderzugs 82 sind in Lagern 83 von Seitenwänden 84, 85 eines Getriebekastens gehalten. Auf der Seite der Seitenwand 77 sind die Zapfen der Druckzylinder 16, 17 und der Umführtrommel 44 über zweite Kupplungen 73.1 bis 73.3 mit der Welle von Hilfsmotoren 75.1 bis 75.3 verbindbar. Auf den Zapfen der Druckzylinder 16, 17 und der Umführtrommel 44 sitzen Drehgeber 74.1 bis 74.3. Die Drehgeber 74.1 bis 74.3, die Betätigungselemente der Kupplungen 72.1 bis 72.3, 73.1 bis 73.3 und die Hilfsmotoren 75.1 bis 75.3 stehen über Leitungen mit einer Steuer- bzw. Regeleinheit 86 in Verbindung.

Anhand 2 soll im folgenden ein Beispiel ausgeführt werden, wie eine Kollision der Greifer der Druckzylinder 16, 17 und der Umführtrommel 44 vermieden werden kann. Im störungsfreien Betriebszustand seien beim Drucken die Kupplungen 72.3, 73.1 und 73.2 ausgekuppelt. Das Zahnrad 80 läuft ohne Drehmomentübertragung zur Umführtrommel 44 mit. Mit dem Hilfsmotor 75.3 wird die Umführtrommel 44 bei eingekuppelter Kupplung 73.3 unabhängig vom Zahnräderzug 82 gegenüber dem benachbarten Druckzylindern 16, 17 beschleunigt oder verzögert, so dass ein Übergabepasserfehler minimiert wird.

Überschreitet der Synchronlauffehler der Umführtrommel 44 bezüglich der Druckzylinder 16, 17 einen kritischen Wert oder fällt der Hilfsmotor 75.3 bzw. Steuer- und Regeleinheit 86 aus, dann schließt die Kupplung 72.3, so dass die Umführtrommel 44 über den Zahnräderzug 82 vom Hauptantriebsmotor 56 angetrieben wird. Zur gleichen Zeit wird die Kupplung 73.3 ausgekuppelt, so dass keine Antriebsverbindung zwischen der Umführtrommel 44 und dem Hilfsmotor 75.3 mehr besteht. Der Synchronlauffehler der Umführtrommel 44 ergibt sich aus den Differenzsignalen der Drehgeber 74.1 bis 74.3, die in der Steuereinheit 86 ausgewertet werden.

Die Erfindung kann weiterhin vorteilhaft beim Wechsel der Druckformen 32 bis 35 verwendet werden, was anhand 1 näher beschrieben werden soll. Nach einem Druckauftrag werden die Kupplungen 72 ausgekuppelt, die Kupplungen 73 eingekuppelt und mit den zugeordneten Hilfsmotoren 7S werden die Umführtrommeln 44 bis 46 so gestellt, dass keine Kollision mit dem benachbarten Druckzylindern 16, 17 und 18, 19 und mit dem Druckzylinder 17 und der Speichertrommel 47 möglich ist. Die Umführtrommeln 44 bis 46 besitzen ein von einem Vollzylinder abweichendes abgeflachtes Profil. Die Kollisionsfreiheit der Umführtrommeln 44 bis 46 ist hergestellt, wenn diese sich in einer Drehstellung befinden, bei denen die Längsachsen des abgeflachten Profils im wesentlichen vertikal stehen. In dieser Drehstellung werden die Umführzylinder 44 bis 46 mit Festhaltungen 87 fixiert. Danach werden die Kupplungen 72 der Druckzylinder 16 bis 19 ausgekuppelt und die entsprechenden Kupplungen 73 zu den Hilfsmotoren 75 eingekuppelt. Die Druckzylinder 16 bis 19 werden zusammen mit den Übertragungszylindern 20 bis 23 und Druckformzylindern 28 bis 31 mit den Hilfsmotoren 75 in eine Drehstellung gebracht, in der der Wechsel der Druckform 32 bis 35 möglich ist.

3 zeigt die Bogendruckmaschine mit den Bogen 12 führenden Druckzylindern 16 bis 19 und Trommeln 44 bis 48 in Druckformwechselposition. Zum automatischen Wechsel der Druckformen 32 bis 35 werden die Kupplungen 73 zu den Hilfsmotoren 75 wieder ausgekuppelt und die Kupplungen 72 der Druckzylinder 16 bis 19 zu dem Zahnräderzug 82 eingekuppelt. Mit dem Hauptantriebsmotor 56 werden die Druckzylinder 16 bis 19 und damit die Druckformzylinder 28 bis 31 synchron gedreht, wobei die Druckformen 32 bis 35 des vorgehenden Druckauftrages entfernt und neue Druckformen 32 bis 35 aufgespannt werden. Nach Beendigung des Druckformwechsels werden die Druckzylinder 16 bis 19 und die Umführtrommeln 44 bis 46 bei geöffneten Kupplungen 72 und geschlossenen Kupplungen 73 mit den Hilfsmotoren 75 in eine für das Drucken vorgesehene Drehstellung gebracht. Beim Drucken sind die Kupplungen 72 der Umführtrommeln 44 bis 46 ausgekuppelt und die Kupplungen 73 zu den Hilfsmotoren 75 eingekuppelt. Mit den Hilfsmotoren 75 werden die Umführtrommeln 44 bis 46 bezüglich der benachbarten Zylinder so gesteuert, dass die Passerfehler minimal sind. Beim Drucken erhalten die Druckzylinder 16 bis 19 das Drehmoment aus dem Zahnräderzug 82, wobei die entsprechenden Kupplungen 72 eingekuppelt sind.

Die Bogendruckmaschine ist so ausgestattet, dass sie vom Drucken auf eine Seite auf beidseitiges Drucken umstellbar ist. Hierzu müssen alle rotierenden Elemente vor der Speichertrommel 47 in Bezug auf die rotierenden Elemente nach der Speichertrommel 47 in der Phase verstellt werden, was nachstehend anhand 1 beschrieben ist. Die Bogendruckmaschine wird mit dem Hauptantriebsmotor 56 in eine Umstellposition gebracht. Alle nach der Speichertrommel 47 liegenden, Bogen 12 führenden Druckzylinder 18, 19, die Wendetrommel 48 und die Umführtrommel 46 werden mit den Festhaltungen 87 in der Umstellposition fixiert. Dabei sind die zugehörigen Kupplungen 72 gelöst. Alle im Bogenlauf vor der Wendetrommel 48 liegenden Elemente werden mit dem Hauptantriebsmotor 56 in eine gewünschte Phasenlage verdreht. Dabei sind die Kupplungen 72 der Umführtrommel 44, 45 eingekuppelt und die entsprechenden Kupplungen 73 ausgekuppelt, so dass eine Antriebsverbindung zwischen den Umführtrommeln 44, 45 und dem Zahnräderzug 82 besteht. Nach Einstellung der gewünschten Phasenlage wird wieder die zum Drucken notwendige Antriebskonfiguration der Kupplungen 72, 73 eingestellt.

Die Erfindung gestattet weiterhin Servicearbeiten an den Druckwerken 1 bis 4 gleichzeitig vorzunehmen. Wenn beispielsweise die Druckzylinder 16 bis 19 in eine Drehstellung gebracht werden, in der die Greifer für die Bogen 12 durch Öffnungen zugänglich sind, die beim Drucken durch Schutzgitter 67 bis 71 verschlossen sind, dann kann dies mit vier Monteuren gleichzeitig geschehen. Bei den Lösungen nach dem Stand der Technik wäre es erforderlich, wegen der unterschiedlichen Phasenlage in jedem Druckwerk 1 bis 4 nacheinander zu operieren. Weitere gleichzeitig durchführbare Servicearbeiten sind Reinigungsarbeiten, Ein- und Ausbau von Zusatzeinrichtungen und Aufzugswechsel.

Bei allen oben angeführten Betriebsvorgängen ist sichergestellt, dass durch ein entsprechendes Schalten der Kupplungen 72, 73 der Kollisionsschutz gewährleistet ist. Dies kann auch mit einer mechanischen Verknüpfung der Betätigungselemente für die Kupplungspaare 72, 73 geschehen, was näher in 4 dargestellt ist. Einer Umführtrommel 44 ist eine erste Kupplung 72.4 zum Kuppeln mit dem Antriebsräderzug 82 und eine zweite Kupplung 73.4 zum Kuppeln mit einem Hilfsmotor 75.4 zugeordnet. Die beweglichen Kupplungshälften der Kupplungen 72.4, 73.4 sind jeweils mit einem zweiarmigen Hebel 88, 89 verbunden, der schwenkbar in einem Lager 90, 91 sitzt. Das jeweils andere Ende der Hebel 88, 89 ist mit einer Schaltstange 92 verbunden, die in Achsrichtung der Umführtrommel 44 liegt. An dem zweiten Hebelarm des Hebels 89 greift ein Pneumatikzylinder 93 an. Wenn mit dem Pneumatikzylinder 93 die Schaltstange 92 in der angegebenen Richtung 94 bewegt wird, werden die Kupplungen 72.4, 73.4 wechselseitig betätigt, d. h., wenn eine Kupplung 72.4, 73.4 eingekuppelt ist, dann ist die andere Kupplung 73.4, 72.4 ausgekuppelt.

Gegenüber den Lösungen nach dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Kupplungen vorgesehen, die eine Neukonstruktion im Antrieb einer Bogendruckmaschine erforderlich machen.

5 zeigt die Aufnahme eines Zahnräderzuges 95 zwischen zwei zusätzlichen parallelen Seitenwänden 96, 97. Die Zahnräder 98, 99 des Zahnräderzuges 95 sind jeweils in einem Loslager 100 und einem Festlager 101 gelagert. Parallel zu den Seitenwänden 96, 97 ist eine innere Seitenwand 102 der Bogendruckmaschine angeordnet. In dieser Seitenwand 102 sind die Zapfen 103, 104 von Bogen 12 führenden Zylindern 105, 106 in Festlagern 107 gelagert. Zur Vermeidung eines Mittenversatzes der Achsen, sind die Bohrungen für die Lager 100, 101, 107 der Seitenwände 96, 97 und der Seitenwand 102, sowie einer nicht dargestellten Seitenwand, paarweise erzeugt. Zwischen den Seitenwänden 96, 102 sind Schaltkupplungen 108, 109 angeordnet, die einen axialen Spielausgleich besitzen.

Bei der Variante nach 6 ist ein Zahnrad 110 eines Zahnräderzuges 82 auf dem Zapfen 111 eines Bogen 12 führenden Zylinders 112 drehbar in Radiallagern 113, 114 und einem Axiallager 115 gehalten. Der Zapfen 111 selbst ist in einer Seitenwand 116 der Bogendruckmaschine und in einer Stützwand 117 in Lagern 118, 119 aufgenommen. Das Zahnrad 110 ist zweigeteilt aufgebaut. Ein äußeren Zahnkranz 120 ist mit Schrauben 121, 122 an einem inneren Flansch 123 befestigt. Zwischen dem Zahnkranz 120 und dem Flansch 123 befindet sich in radialer Richtung soviel Spiel, dass eine radial Ausrichtung des Zahnkranzes 120 auf dem Flansch 123 möglich ist. Auf dem Zapfen 111 ist drehfest und verschieblich ein Anpressring 124 angeordnet. Der Anpressring 124 weist stirnseitig eine Anpressfläche 125 auf. Mit Tellerfedern 126 bis 128 wird der Anpressring 124 mit seiner Anpressfläche 125 gegen die Stirnseite des Zahnkranzes 120 gedrückt. Die Pressung ist ausreichend, um ein Drehmoment vom Zahnrad 110 auf den Zapfen 111 zu übertragen. Die Tellerfeder 128 stützt sich in axialer Richtung gegen eine Scheibe 129 ab, die mit einem Stützring 130 gegen ein Ausweichen in axialer Richtung gesichert ist. Der Anpressring 124 besitzt eine Ausdrehung 131, in der eine Scheibe 132 angeordnet ist. Die Scheibe 132 ist mit einem Stift 133 auf einer Betätigungsstange 134 befestigt, die in einer zentrischen Bohrung 135 des Zapfens 111 axial verschieblich angeordnet ist. Das dem Zylinder 112 zugewandte Ende der Betätigungsstange 134 ist gelenkig mit einem Rasthebel 136 gekoppelt. Der Rasthebel 136 ist einseitig an einem Schwenklager 137 am Zylinder 112 gehalten. Der Rasthebel 136 ist abgewinkelt ausgeführt. Die Abwinkelung ist als Raste 138 ausgebildet, die einer Bohrung 139 der Seitenwand 116 gegenüber steht. Das aus dem Zapfen 111 herausragende Ende der Betätigungsstange 134 ist über ein Koppelglied 140 mit der Kolbenstange 141 eines hydraulischen Antriebszylinders verbunden.

Wenn der Arbeitszylinder von einer Steuereinrichtung betätigt wird, dann bewegt sich die Kolbenstange 141 in der eingezeichneten Richtung 142. Mit der Scheibe 132 wird der Anpressring 124 gegen die Kraft der Tellerfedern 126 bis 128 ebenfalls in Richtung 142 verschoben. Dadurch hebt die Anpressfläche 125 von der Stirnseite des Zahnkranzes 120 ab. Die Drehmomentübertragung vom Zahnrad 110 auf den Zapfen 111 ist unterbrochen. Gleichzeitig mit dem Lösen der Antriebsverbindung zwischen dem Zahnrad 110 und dem Zapfen 111 wird die Raste 138 des Rasthebels 136 in die Bohrung 139 gebracht, wodurch der Zylinder 112 in seiner Drehstellung an der Seitenwand 116 fixiert ist.

Wenn der Zapfen 111 genügend steif ausgebildet werden kann, dann kann auf die zusätzliche Stützwand 117 und das Lager 119 verzichtet werden.

In 7 ist eine weitere Variante gezeigt, wie ein zwischen Seitenwänden 143, 144 gelagerter Zylinder 145 antriebsmäßig mit einem Zahnräderzug 82 verbunden und in seiner Drehstellung fixiert werden kann. Der Zylinder 145 ist als Trommelkörper 146 ausgebildet und in Lagern 147, 148 drehbar auf einer Welle 149 gehalten. Die Welle 149 ist in Lagern 150, 151 in den Seitenwänden 143, 144 aufgenommen. Ein Zahnrad 152 des Zahnräderzuges 82 ist an einem Zapfen 153 der Welle 149 drehfest fixiert. Zentrisch zum Zahnrad 152 und der Welle 149 verläuft eine Bohrung 154, in der eine Betätigungsstange 155 verschieblich angeordnet ist. Auf der Betätigungsstange 155 ist eine Scheibe 156 befestigt. Zwischen der Scheibe 156 und einem an der Stirnseite des Zahnrades 152 befestigten glockenförmigen Teil 157 befinden sich gespannte Tellerfedern 158 bis 161. Ein Ende der Betätigungsstange 155 liegt im Inneren der Welle 149 gegen einen Hebel 162 an. Der Hebel 162 sitzt in einer Einsparung 163 der Welle 149. Der Hebel 162 besitzt eine Wulst 164, die an einer Wand der Aussparung 163 anliegt. Auf der der Betätigungsstange 155 abgewandten Seite ist der Hebel 162 gekröpft mit einem Druckstück 165 ausgebildet. Das Druckstück 165 liegt an Lamellen 166 bis 168 einer Lamellenkupplung 169 an. Die Lamellen 166, 168 sind über Halter 170, 171 mit dem Trommelkörper 146 gekoppelt. Die Lamelle 167 und ein Stützelement 172 sind drehfest mit der Welle 149 verbunden. Das andere Ende der Betätigungsstange 155 ragt durch das glockenförmige Teil 157 hindurch und ist mit dem Kolben eines hydraulischen Arbeitszylinders 173 gekoppelt.

Im nicht angesteuerten Zustand des Arbeitszylinders 173 wird mit den Tellerfedern 158 bis 161 die Scheibe 156 und damit die Betätigungsstange 155 in axialer Richtung 174 in das Innere der Welle 159 bewegt. Die Kraft der Tellerfedern 158 bis 161 wird auf den langen Hebelarm des Hebels 162 übertragen. Über die Wulst 164 kippt der kurze Hebelarm des Hebels 162 entgegen der Bewegungsrichtung 174 der Betätigungsstange 155. Damit übt das Druckstück 165 eine Kraft auf die Lamelle 166 auf. Die Lamellen 166 bis 168 werden im elastischen Bereich verformt und liegen zur Drehmomentübertragung aneinander an. Die Lamelle 168 stützt sich am Stützelement 172 ab. Aufgrund der Reibung zwischen den Lamellen 166 bis 168 bzw. zwischen der Lamelle 168 und dem Stützelement 172 wird bei Drehung des Zahnrades 152 der Trommelkörper 146 mitgenommen.

Soll die Drehmomentübertragung zwischen dem Zahnrad 152 und dem Trommelkörper 146 aufgehoben werden, dann wird der Arbeitszylinder 173 aktiviert, so dass die Scheibe 156 und die Betätigungsstange 155 gegen die Kraft der Tellerfedern 158 bis 161 aus der Welle 149 heraus bewegt wird. Der Hebel 162 wird entlastet, so dass das Druckstück 165 keine Normalkräfte auf die Lamellen 166 bis 168 ausübt. Die Lamellen 166, 168 sind zur Lamelle 167 bzw. zum Stützelement 172 frei beweglich. Um den Trommelkörper 146 in seiner Drehstellung fixieren zu können, wird eine Klaue 175, die über einen Halter 176 an der Seitenwand 144 befestigt ist, über einen Bolzen 177 gelegt, der mit dem Trommelkörper 146 verbunden ist.

1–4Druckwerk 5Anleger 6Ausleger 7Bogenstapel 8Palette 9Richtung 10Saugkopf 11Sauger 12Bogen 13Anlegertisch 14Vordermarke 15Zuführzylinder 16–19Druckzylinder 24–23Übertragungszylinder 24–27Aufzug 28–31Druckformzylinder 32–35Druckform 36–39Farbwerk 40–43Feuchtwerk 44–46Umführtrommel 47Speichertrommel 48Wendetrommel 49Kettenförderer 50, 51Umlenktrommel 52, 53Trockner 54Stapel 55Palette 56Hauptantriebsmotor 57Riementrieb 58Riemenscheibe 59Zahnrad 60Nebenantriebsmotor 61Ritzel 62Zwischenrad 63–66Trockner 67–71Schutzgitter 72, 73Kupplung 74Drehgeber 75Hilfsmotor 76Lager 77, 78Seitenwand 79–81Zahnrad 82Zahnräderzug 83Lager 84, 85Seitenwand 86Steuereinheit 87Festhaltung 88, 89Hebel 90, 91Lager 92Schaltstange 93Pneumatikzylinder 94Richtung 95Zahnräderzug 96, 97Seitenwand 98, 99Zahnrad 100Loslager 101Festlager 102Seitenwand 103, 104Zapfen 105, 106Zylinder 107Festlager 108, 109Schaltkupplung 110Zahnrad 111Zapfen 112Zylinder 113, 114Radiallager 115Axiallager 116Seitenwand 117Stützwand 118, 119Lager 120Zahnkranz 121,122Schraube 123Flansch 124Anpressfläche 125Anpressfläche 126–128Tellerfeder 129Scheibe 130Stützring 131Ausdehnung 132Scheibe 133Stift 134Betätigungsstange 135Bohrung 136Rasthebel 137Schwenklager 138Raste 139Bohrung 140Kolbenstange 141Kolbenstange 142Richtung 143, 144Seitenwand 145Zylinder 146Trommelkörper 147, 148Lager 149Welle 150, 151Lager 152Zahnrad 153Zapfen 154Bohrung 155Betätigungsstange 156Scheibe 157Teie 158–161Tellerfeder 162Hebel 163Wulst 165Druckstück 166–168Lamelle 169Lamellenkupplung 170, 171Halter 172Stützelement 173Arbeitszylinder 174Richtung 175Klaue 176Halter 177Bolzen

Anspruch[de]
  1. Antriebssystem für eine Rotationsbogendruckmaschine mit mehreren hintereinander angeordneten Druckwerken,

    mit einem Hauptmotor, der mit einem durchgehenden Zahnrädergetriebe zum Übertragen einer Rotationsbewegung von Bogen fördernden Zylindern gekoppelt ist, mit einer Steuereinrichtung zum Stellen des Hauptmotors, zur Wahl und Einstellung von Betriebsvorgängen und zum Stellen von Hilfsmotoren der Rotationsbogendruckmaschine,

    dadurch gekennzeichnet,

    dass Bogen (12) fördernde Zylinder (1619, 4446) in Abhängigkeit eines gewählten Betriebsvorganges an das Zahnrädergetriebe (82) an- und abkoppelbar sind.
  2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass je Zylinder (1619, 4446) eine erste Kupplung (72) zum An- und Abkoppeln des Zylinders (1619, 4446) an das Zahnrädergetriebe (82) und eine zweite Kupplung (73) zum Ab- und Ankoppeln des Zylinders (1619, 4446) an einen Antrieb mit einem Hilfsmotor (75) vorgesehen ist.
  3. Antriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung der Kupplungen (72, 73) wechselseitig verhindert ist.
  4. Antriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungselemente der Kupplungen (72, 73) mit der Steuereinrichtung (86) verbunden sind.
  5. Antriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung von Betätigungssignalen für die Kupplungen (72, 73) die Steuereinrichtung (86) mit Drehgebern (74) für den Drehwinkel der Zahnräder im Zahnrädergetriebe (82) und für den Drehwinkel jeweils eines vom Zahnrädergetriebe (82) abgekoppelten und mit einem Hilfsmotor (75) angetriebenen Zylinders (1619, 44 –46) verbunden ist.
  6. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerzapfen der Zylinder (105, 106) in Seitenwänden (102) und die Zahnräder (98, 99) des Zahnrädergetriebes (95) in einem separaten Getriebekasten (96, 97) gelagert sind.
  7. Antriebssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungen (108, 109) zum An- und Abkoppeln der Zylinder (105, 106) vom Zahnrädergetriebe (95) zwischen einer Seitenwand (102) und dem Getriebekasten (96) angeordnet sind.
  8. Antriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerzapfen (111) der Zylinder (112) in Seitenwänden (116) gehalten und die Zahnräder (110) des Zahnrädergetriebes und die Kupplungen (120, 124) zum An- und Abkoppeln der Zylinder (112) zwischen einer Seitenwand (116) und einer Hilfswand (117) gelagert sind.
  9. Antriebssystem nach Anspruch 2,

    dadurch gekennzeichnet,

    dass die Zylinder (145) jeweils einen auf einer Welle (153) rotierbaren Mantelkörper (146) aufweisen,

    dass die Welle (153) in Seitenwänden (143, 144) gelagert und drehfest mit einem Zahnrad (152) des Zahnrädergetriebes (82) verbunden ist,

    dass die Kupplungshälften (166, 168; 167, 172) der Kupplungen (169) zum An- und Abkoppeln an das Zahnrädergetriebe (82) jeweils zwischen einer Stirnseite des Mantelkörpers (146) und einer Seitenwand (144) angeordnet sind, wobei das jeweilige Betätigungselement (155) für eine Kupplung ((169) im Inneren eines Wellenzapfens (153) durch eine Seitenwand (144) geführt ist.
  10. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehstellung der Zylinder (1619, 4446, 112, 145) feststellbar ist.
Es folgen 7 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com