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Die
Erfindung betrifft eine Druckeinheit einer Rollenrotationsdruckmaschine
mit mindestens einem Übertragungszylinder,
an dem zumindest ein Formzylinder angeordnet ist und zumindest ein
Farbwerk Farbe auf den Formzylinder aufträgt, wobei eine Bedruckstoffbahn
zwischen dem Übertragungszylinder und
einem Gegendruckzylinder hindurchführbar ist und zumindest ein
Hauptantriebsmotor über
Zahnradverbindungen die Übertragungszylinder,
die Formzylinder und den Gegendruckzylinder antreibt.
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In
aktuellen Rollenrotationsdruckmaschinen, insbesondere bei Zeitungsdruckmaschinen,
werden die Druckwerkszylinder mit Hilfe der so genannten Einzelantriebstechnik
(auch Einzelmotorenantrieb bezeichnet) angetrieben.
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Beispielsweise
bei einem 9-Zylinder-Satellitenaufbau, bei dem ein mittig angeordneter
Satellitenzylinder von vier Übertragungszylinder
umgeben wird, wobei an die Übertragungszylinder
je zumindest ein Formzylinder anschließt, treiben vier Motoren je über eine
Zahnradverbindung einen Übertragungszylinder
an. Der mittig angeordnete Satellitenzylinder wird indirekt über eine
weitere Zahnradverbindung durch einen Motor eines der vier Übertragungszylinder
mit angetrieben. Zur Steuerung der Motoren und zur Erfassung der
aktuellen Zylinderposition sitzt auf den Motoren je ein (Lage-)Geber.
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Bei
diesem Antriebsaufbau kann es bedingt durch Zahnradtoleranzen und
prozessbedingt durch Drehmomentnulldurchgänge bzw. Lastwechsel der Antriebsmotoren
zu Registerfehlern im Druckprozess kommen.
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Als
Register bezeichnet man den Passer von Vorder- zu Rückseite
im Druckprozess. Dazu gehört zum
Beispiel, dass der Stand der Pagina, des Satzspiegels oder anderer
Elemente auf beiden Seiten gleich sind.
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Wenn
beispielsweise ein Antriebsmotor prozessbedingt schleichend durch
den Drehmomentnulldurchgang läuft,
dann entsteht ein häufiges Wechseln
der Zahnflanken, welches zum einem zu einer verschleißbedingten
Zunahme der Zahnradtoleranz führen
kann und weiterhin zu Regelschwingungen der Zahnräder. Hierbei
ist das wechselnde Verspannungsmoment im Antriebsstrang ausschlaggebend.
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Der
Erfinder hat sich daher die Aufgabe gestellt einen Antrieb einer
Druckeinheit einer Rollenrotationsdruckmaschine zu Verfügung zu
stellen, bei dem der bisher antriebsseitig bedingte auftretende Registerfehler
nicht mehr auftritt.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Druckeinheit einer Rollenrotationsdruckmaschine
gemäß Anspruch
1 gelöst.
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Der
Erfinder hat erkannt, dass die bisherige Anordnung des (Lage-)Gebers
direkt am Motor den Nachteil hat, dass der Registerfehler, der durch
antriebsstrangseitige Zahnradtoleranzen bedingt ist, nicht vom (Lage-)Geber
erfasst werden kann. Zur Vermeidung dieses Registerfehlers sollte
der (Lage) Geber nicht direkt am Motor sondern lastseitig angekoppelt
werden, zum Beispiel am Übertragungszylinder
oder am Satellitenzylinder.
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Weiterhin
hat der Erfinder erkannt, dass bei dem aktuellen Antriebskonzept
Drehmomentwechsel bzw. Lastmomentwechsel, die ebenfalls zu einem
unerwünschten
Registerfehler führen,
nicht kompensiert werden können.
Durch zumindest einen zusätzlich
zu den „Hauptantriebsmotoren” angeordneten Hilfsantriebsmotor,
der sowohl positiv als auch negativ antreibend wirken kann, können gleitende
Drehmomentwechsel bzw. Lastmomentwechsel verhindert werden.
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Im
gleitenden Drehmomentenübergang
ist durch das Zahnspiel eine verminderte Regeldynamik gegeben, aufgrund
derer es trotz lastseitigen Gebern zu einem größeren Registerfehler kommen
kann.
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Aus
den gewonnenen Erkenntnissen heraus schlägt der Erfinder vor, eine Druckeinheit
einer Rollenrotationsdruckmaschine mit mindestens einem Übertragungszylinder,
an dem zumindest ein Formzylinder angeordnet ist und zumindest ein
Farbwerk Farbe auf den Formzylinder aufträgt, wobei eine Bedruckstoffbahn
zwischen dem Übertragungszylinder und
einem Gegendruckzylinder hindurchführbar ist und zumindest ein
Hauptantriebsmotor über
Zahnradverbindungen die Übertragungszylinder,
die Formzylinder und den Gegendruckzylinder antreibt, dahingehend
zu verbessern, dass zumindest ein Hilfsantriebsmotor angeordnet
ist, der während
des Druckbetriebes der Druckmaschine den Hauptantriebsmotor drehmomentseitig
positiv oder negativ unterstützt.
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Hierdurch
können
gleitende Drehmomentwechsel bzw. Lastmomentwechsel, die bisher zu
einem unerwünschten
Registerfehler führen,
kompensiert werden. Durch zumindest einen zusätzlich zum Hauptantriebsmotor
angeordneten Hilfsantriebsmotor, wird ein gleitender Drehmomentnulldurchgang vermieden.
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Wird
der Gegendruckzylinder entweder als weiterer Übertragungszylinder oder als
Satellitenzylinder ausgeführt,
so lassen sich sowohl Gummi-Gummi-Druckeinheiten, als auch Satellitendruckeinheiten
realisieren. Beispielsweise kann die Druckeinheit als 9-Zylinder-Satellitenanordnung
oder mit zwei Satellitenzylindern als 10-Zylinder-Satellitenanordnung
aufgebaut sein.
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Es
ist von Vorteil, wenn in der Druckeinheit zur Steuerung der Motoren
und zur Erfassung der aktuellen Zylinderpositionen (Lage-)Geber
angeordnet sind, wobei die (Lage-)Geber lastseitig am Übertragungszylinder
und/oder am Formzylinder und/oder am Satellitenzylinder angeordnet
sind. Bei lastseitiger Anordnung der (Lage-)Geber kann der Einfluss des
Zahnradspiels bzw. der Zahnradtoleranz bei der Steuerung der Zylinderpositionen
mitberücksichtigt werden.
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Der
Hilfsantriebsmotor kann eine Leistung im Bereich von circa 5% bis
20% der Leistung des Hauptantriebsmotors, vorzugsweise 10% dessen Leistung,
aufweisen. Die Leistung des Hilfsantriebsmotors kann beispielsweise
circa 3 bis 6 KW aufweisen, wobei der Hilfsantriebsmotor stromgeregelt
arbeiten soll und rückspeisefähig sein
soll. Der Hilfsantriebsmotor kann auch als Kompaktantrieb ausgeführt sein,
bei dem Motor und Regler eine Einheit bilden. Die (Strom-)Vorgabe
ist +100%, –100%
und 0% Strom. Die Änderung
der Stromsollwerte ist vorzugsweise integrierend, um einen eindeutigen
aber sanften Übergang
zu ermöglichen.
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Der
Hilfsantriebsmotor kann über
zumindest eine Zahnradverbindung auf den Übertragungszylinder und/oder
auf den Formzylinder und/oder auf den Satellitenzylinder eintreiben.
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Alternativ
dazu, kann der Hilfsantriebsmotor über zumindest einen Riemenantrieb
auf den Übertragungszylinder
und/oder auf den Formzylinder und/oder auf den Satellitenzylinder
eintreiben.
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Weiterhin
vorteilhaft ist es, wenn der Hilfsantriebsmotor direkt auf der Achse
des Übertragungszylinders
und/oder des Formzylinders und/oder des Satellitenzylinders angeordnet
ist.
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Bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnungen
näher erläutert. Dabei
zeigt:
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1 eine
9-Zylinder Satellitenanordnung mit Hilfsantrieb indirekt am Satellitenzylinder;
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2 eine
9-Zylinder Satellitenanordnung mit Hilfsantrieb am Übertragungszylinder;
und
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3 eine
9-Zylinder Satellitenanordnung mit Hilfsantrieb direkt am Übertragungszylinder.
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Nachfolgend
wird die hier vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben.
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Die 1 zeigt
eine 9-Zylinder Satellitenanordnung mit Hilfsantrieb HM am Satellitenzylinder SZ.
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Um
einen mittig angeordneten Satellitenzylinder SZ sind vier Gummizylinder
GZ1 bis GZ4 angeordnet, auf denen ein Gummituch oder eine Gummituchplatte
oder ein Gummi-Sleeve aufgespannt sind und die jeweils ein Druckbild
in einer Farbe auf eine zwischen Satellitenzylinder SZ und den Gummizylindern
GZ1 bis GZ4 verlaufende Bedruckstoffbahn auftragen.
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Das
Druckbild befindet sich zunächst
auf den Druckplatten oder den Plattensleeves der Plattenzylinder
PZ1 bis PZ4, wobei Farbwerke und Feuchtwerke die Druckfarbe und
das Feuchtmittel auf die Oberfläche
der Plattenzylinder PZ1 bis PZ4 auftragen. Die Farbwerke werden
jeweils durch die vier zusammenhängenden
Kreise symbolisiert und die Feuchtwerke werden durch die drei zusammenhängenden
Kreise symbolisiert.
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Jeweils
ein zusammengehörender
Plattenzylinder PZ1 bis PZ4 und ein Gummizylinder GZ1 bis GZ4 sind über eine
Zahnradverbindung miteinander antriebsverbunden; die Zahnradverbindung
wird durch eine fette Linie symbolisiert. Ein Hauptantriebsmotor
M treibt also einen Plattenzylinder PZ1 bis PZ4 und einen Gummizylinder
GZ1 bis GZ4 an. Der Hauptantriebsmotor M, der den dritten Plattenzylinder
PZ3 und den dritten Gummizylinder GZ3 antreibt, treibt zusätzlich über eine
Zahnradverbindung den Satellitenzylinder SZ an. Über eine Kupplung kann der
Satellitenzylinder SZ vom Hauptantriebsmotor M abgekoppelt werden.
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Zusätzlich zum
Hauptantriebsmotor M, der den dritten Plattenzylinder PZ3 und den
dritten Gummizylinder GZ3 und den Satellitenzylinder SZ antreibt ist
ein Hilfsantriebsmotor HM über
eine Zahnradverbindung mit dem Satellitenzylinder SZ verbunden.
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Bei
diesem Antriebsaufbau kann es bedingt durch Zahnradtoleranzen und
prozessbedingt durch Drehmomentnulldurchgänge bzw. Lastwechsel der Hauptantriebsmotoren
M zu Registerfehlern im Druckprozess kommen.
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Als
Register bezeichnet man den Passer von Vorder- zu Rückseite
im Druckprozess. Dazu gehört zum
Beispiel, dass der Stand der Pagina, des Satzspiegels oder anderer
Elemente auf beiden Seiten gleich sind.
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Wenn
beispielsweise ein Hauptantriebsmotor M prozessbedingt schleichend
durch den Drehmomentnulldurchgang läuft, dann entsteht ein häufiges Wechseln
der Zahnflanken, welches zum einen zu einer verschleißbedingten
Zunahme der Zahnradtoleranz führen
kann und weiterhin zu Regelschwingungen der Zahnräder. Hierbei
ist das wechselnde Verspannungsmoment im Antriebsstrang ausschlaggebend.
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Um
diese Verspannungsmomente zu vermeiden ist der Hilfsantriebsmotor
HM angeordnet, der während
des Druckbetriebes der Druckmaschine die Hauptantriebsmotoren M
drehmomentseitig positiv oder negativ unterstützt. Somit können Drehmomentwechsel
bzw. Lastmomentwechsel, die bisher zu einem unerwünschten
Registerfehler führten, kompensiert
werden.
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Die 2 zeigt
ebenfalls eine 9-Zylinder Satellitenanordnung mit Hilfsantrieb HM,
der über
den dritten Gummizylinder GZ3 eintreibt.
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Um
einen mittig angeordneten Satellitenzylinder SZ sind vier Gummizylinder
GZ1 bis GZ4 angeordnet, auf denen ein Gummituch oder eine Gummituchplatte
oder ein Gummi-Sleeve aufgespannt sind und die jeweils ein Druckbild
in einer Farbe auf eine zwischen Satellitenzylinder SZ und den Gummizylindern
GZ1 bis GZ4 verlaufende Bedruckstoffbahn auftragen.
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Das
Druckbild befindet sich zunächst
auf den Druckplatten oder den Plattensleeves der Plattenzylinder
PZ1 bis PZ4, wobei Farbwerke und Feuchtwerke die Druckfarbe und
das Feuchtmittel auf die Oberfläche
der Plattenzylinder PZ1 bis PZ4 auftragen. Die Farbwerke werden
jeweils durch die vier zusammenhängenden
Kreise symbolisiert und die Feuchtwerke werden durch die drei zusammenhängenden
Kreise symbolisiert.
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Jeweils
ein zusammengehörender
Plattenzylinder PZ1 bis PZ4 und ein Gummizylinder GZ1 bis GZ4 sind über eine
Zahnradverbindung miteinander antriebsverbunden; die Zahnradverbindung
wird durch eine fette Linie symbolisiert. Ein Hauptantriebsmotor
M treibt also einen Plattenzylinder PZ1 bis PZ4 und einen Gummizylinder
GZ1 bis GZ4 an. Der Hauptantriebsmotor M, der den dritten Plattenzylinder
PZ3 und den dritten Gummizylinder GZ3 antreibt, treibt zusätzlich über eine
Zahnradverbindung den Satellitenzylinder SZ an. Über eine Kupplung kann der
Satellitenzylinder SZ vom Hauptantriebsmotor M abgekoppelt werden.
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Zusätzlich zum
Hauptantriebsmotor M, der den dritten Plattenzylinder PZ3 und den
dritten Gummizylinder GZ3 und den Satellitenzylinder SZ antreibt ist
ein Hilfsantriebsmotor HM über
eine Zahnradverbindung mit dem dritten Gummizylinder GZ3 verbunden.
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Bei
einem Eintrieb mit dem Hilfsantriebsmotor auf den Gummizylinder
GZ1 bis GZ4, hier den dritten Gummizylinder GZ3, wird das Zahnspiel Hauptantriebsmotor
M und Gummizylinder GZ3 am sichersten behoben.
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Die 3 zeigt
eine 9-Zylinder Satellitenanordnung mit Hilfsantrieb HM direkt an
der Achse des Satellitenzylinders SZ.
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Um
einen mittig angeordneten Satellitenzylinder SZ sind vier Gummizylinder
GZ1 bis GZ4 angeordnet, auf denen ein Gummituch oder eine Gummituchplatte
oder ein Gummi-Sleeve aufgespannt sind und die jeweils ein Druckbild
in einer Farbe auf eine zwischen Satellitenzylinder SZ und den Gummizylindern
GZ1 bis GZ4 verlaufende Bedruckstoffbahn auftragen.
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Das
Druckbild befindet sich zunächst
auf den Druckplatten oder den Plattensleeves der Plattenzylinder
PZ1 bis PZ4, wobei Farbwerke und Feuchtwerke die Druckfarbe und
das Feuchtmittel auf die Oberfläche
der Plattenzylinder PZ1 bis PZ4 auftragen. Die Farbwerke werden
jeweils durch die vier zusammenhängenden
Kreise symbolisiert und die Feuchtwerke werden durch die drei zusammenhängenden
Kreise symbolisiert.
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Jeweils
ein zusammengehörender
Plattenzylinder PZ1 bis PZ4 und ein Gummizylinder GZ1 bis GZ4 sind über eine
Zahnradverbindung miteinander antriebsverbunden; die Zahnradverbindung
wird durch eine fette Linie symbolisiert. Ein Hauptantriebsmotor
M treibt also einen Plattenzylinder PZ1 bis PZ4 und einen Gummizylinder
GZ1 bis GZ4 an. Der Hauptantriebsmotor M, der den dritten Plattenzylinder
PZ3 und den dritten Gummizylinder GZ3 antreibt, treibt zusätzlich über eine
Zahnradverbindung den Satellitenzylinder SZ an. Über eine Kupplung kann der
Satellitenzylinder SZ vom Hauptantriebsmotor M abgekoppelt werden.
-
Zusätzlich zum
Hauptantriebsmotor M, der den dritten Plattenzylinder PZ3 und den
dritten Gummizylinder GZ3 und den Satellitenzylinder SZ antreibt ist
ein Hilfsantriebsmotor HM direkt auf der Achse des Satellitenzylinders
SZ angeordnet.
-
Bei
diesem Antriebsaufbau kann es bedingt durch Zahnradtoleranzen und
prozessbedingt durch Drehmomentnulldurchgänge bzw. Lastwechsel der Hauptantriebsmotoren
M zu Registerfehlern im Druckprozess kommen.
-
Als
Register bezeichnet man den Passer von Vorder- zu Rückseite
im Druckprozess. Dazu gehört zum
Beispiel, dass der Stand der Pagina, des Satzspiegels oder anderer
Elemente auf beiden Seiten gleich sind.
-
Wenn
beispielsweise ein Hauptantriebsmotor M prozessbedingt schleichend
durch den Drehmomentnulldurchgang läuft, dann entsteht ein häufiges Wechseln
der Zahnflanken, welches zum einen zu einer verschleißbedingten
Zunahme der Zahnradtoleranz führen
kann und weiterhin zu Regelschwingungen der Zahnräder. Hierbei
ist das wechselnde Verspannungsmoment im Antriebsstrang ausschlaggebend.
-
Um
diese Verspannungsmomente zu vermeiden ist der Hilfsantriebsmotor
HM angeordnet, der während
des Druckbetriebes der Druckmaschine die Hauptantriebsmotoren M
drehmomentseitig positiv oder negativ unterstützt. Somit können Drehmomentwechsel
bzw. Lastmomentwechsel, die bisher zu einem unerwünschten
Registerfehler führten, kompensiert
werden.
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- SZ
- Satellitenzylinder
- GZ1
- erster Übertragungszylinder
- GZ2
- zweiter Übertragungszylinder
- GZ3
- dritter Übertragungszylinder
- GZ4
- vierter Übertragungszylinder
- PZ1
- erster
Plattenzylinder
- PZ2
- zweiter
Plattenzylinder
- PZ3
- dritter
Plattenzylinder
- PZ4
- vierter
Plattenzylinder
- M
- Hauptantriebsmotor
- HM
- Hilfsantriebsmotor