DE4435011C2

DE4435011C2 - Verfahren zur Antriebsspielbeseitigung im Antrieb einer Bogendruckmaschine und Vorrichtung zu seiner Durchführung

Info

Publication number: DE4435011C2
Application number: DE4435011A
Authority: DE
Inventors: Hendrikus Beaumont; Hanns-Otto Haas; Bernd Lindner; Holger Dr Wiese
Original assignee: MAN Roland Druckmaschinen AG
Current assignee: Manroland AG
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 1997-04-30
Anticipated expiration: 2014-10-01
Also published as: EP0705689A1; EP0705689B1; JPH08309962A; US5586499A; EP0705689B2; DE4435011A1; ATE161468T1; JP2740483B2; DE59501158D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

In Mehrfarben-Druckmaschinen werden die verschiedenen Druckwerke zur Übertragung von Teilbildern häufig durch eine alle Einzel antriebe 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 Druckbildüber tragung 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.

Aus der DE 23 40 263 C3 ist ein Antrieb für Mehrfarben-Bogen rotationsdruckmaschinen in Reihenanordnung mit mindestens zwei Druckwerken bekannt. Hier ist der Antrieb gelöst durch eine Längs welle 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. Mit Hilfe einer Hydraulik zur Verspannung des Antriebes wird die Axialkraft an den Schnecken der Schneckengetriebe und damit der dort übertragene Leistungsanteil verstellt, wodurch eine definierte Zahnflankenanlage im Räderzug erreicht wird.

Aus der Patentschrift CH 570 266 ist weiterhin ein Antrieb für eine Mehrfarbenrotations-Bogendruckmaschine 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.

Weiterhin ist aus der DE 23 54 541 A1 ein Antrieb für Mehrfarben- Bogenrotationsdruckmaschinen in Reihenanordnung mit mindestens zwei Druckwerken bekannt. Hier ist eine Längswelle zum Antrieb von Schneckengetrieben für Einzeldruckwerke unter axiale Vorspannung gesetzt, um das Spiel zu beseitigen.

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 Spielver hältnisse zwischen den Druckwerksgruppen. Eine durchgehende Ver bindung der Antriebsteile mittels einer Längswelle ist mit den bekannten Anordnungen für einen solchen Anwendungsfall nicht möglich.

Es ist daher erforderlich, eine Einrichtung zu schaffen, die auf dieses Problem einstellbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 mit zugehöriger Vorrichtung derart zu verbessern, daß bei Mehrfarben-Bogendruckmaschinen mit wahlweiser Bogenwendung eine Spielbeseitigung innerhalb des Antriebes ermöglicht wird, die beliebige Betriebszustände berücksichtigt.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den zusätzlich im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen. 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 handelsübliche Kupplung benötigt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben.

Darin zeigt

Fig. 1 ein Schema einer Mehrfarben-Bogenoffsetrotations druckmaschine und

Fig. 2 einen Ausschnitt eines Antriebs zur Durchführung des erfindungsgeinäßen Verfahrens.

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. 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.

In Fig. 2 ist der Antrieb etwas näher dargestellt. Zum Beispiel soll die Einrichtung zur Getriebezugtrennung 6 auf dem Antriebs zahnrad 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 Längswelle 3 angreift. Der Positionierantrieb 3 ist für die automatisierte Verstellung der Druckwerke F, G relativ zueinander bei der Umstellung vom Schön druck 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.

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 wird 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 abhängige 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. Damit ist die Relativlage der Druckwerke F, G eingestellt. Zur Sicherstellung des exakten Bogentransports ist nun die Ein stellung der Eintriebe 4, 5 auf die Spielverhältnisse des Antriebs räderzugs 1 inklusive der Eintriebe 4, 5 und der Torsion der Längswelle 3 aus den Lastverhältnissen im Druckbetrieb erforder lich.

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.

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 Verfahrens schritten möglich:

I. Bei Nutzung des Hauptantriebsmotors 2 und Fixierung des dem Eintrieb gegenüberliegenden Maschinenbereichs
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
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 Antriebs teilen an die Erfordernisse des jeweiligen Druckprozesses angepaßt sind.

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 unter schiedlichen Drehzahlen ausgeführt werden. Damit sind unterschied liche Drehmomentverhältnisse und Antriebslastverteilungen auf die verschiedenen Eintriebe 4, 5 simulierbar.

Eine pragmatische Lösung wird durch die Nutzung des Positionier antriebs 9 ausgewiesen. In diesem Fall wird eine aufwendige Aus stattung des Hauptantriebsmotors 2 bezüglich seiner Regelgenauig keit vermieden. Der Positionierantrieb 9 ist per se auf die Aus führung kleiner Winkelschritte ausgelegt und wird für eine zusätz liche Funktion nutzbar gemacht.

Es hat sich gezeigt, daß die geforderten Winkel BETA und GAMMA für die erforderliche Antriebsgenauigkeit leicht bestimmbar sind. Bei spielsweise wird der Winkel BETA mit 1 Grad Maschinenwinkel die Erfordernisse befriedigen. Mit diesem Verdrehwinkel wird in einem ersten Schritt eine Anlage aller im Antrieb erreicht. Durch die Auftrennung der Längswelle 3 sind aber vom Antriebs zustand 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, d. h. der im Druckbetrieb genutzten Zahnflanken, wird daher in der Rückdrehbewegung hergestellt. In besonders vorteilhafter Weise kann nahezu jede gewünschte Drehmomenten verteilung zwischen den Eintrieben durch Positionieren des Antriebs mit unterschiedlichen Werten des Winkels GAMMA gewährleistet werden. Das Rückdrehen bringt die noch "falsch" anliegenden Zahn flanken entsprechend in den geforderten Betriebszustand.

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. Zur Einstellung auf die Anzahl der genutzten Druckwerke A-F und Zusatzaggregate wird der Winkel GAMMA aus einem Kennlinienfeld ausgewählt.

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.

Vom Prinzip her ist es also erforderlich der Kupplung 8 in der Längswelle 9 einen steuerbaren Antrieb (Hauptantriebsmotor 2 oder Positionierantrieb 9) zuzuordnen, derart, daß die beiden Kupplungs teile in beliebiger Richtung in beliebigem Winkel zur Spielbe seitigung verdreht werden können, bevor die Trennung der Kupplung 8 wieder aufgehoben wird.

Das Verfahren ist entsprechend auch bei Antrieben mit mehr als zwei Eintrieben von einer zu einem Antriebsräderzug parallelen Längs welle 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.

Claims

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 nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Bogendruckmaschine mit Hauptantriebsmotor (2) die zum Umstellen erforderlichen Drehbewegungen von diesem Hauptantriebsmotor (2) erzeugt werden.

3. Verfahren zur Antriebsspielbeseitigung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleichgangbewegung des Hauptantriebsmotors (2) vor wärts 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) vor wärts 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 Antriebsbeseitigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Bogendruckmaschine mit Positionierantrieb (9) die zum Umstellen erforderlichen Drehbewegungen von diesem Positionierantrieb (9) erzeugt werden.

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, indem der Winkel (GAMMA) aus einem Kennlinienfeld entnommen wird, das den Zusammenhang zwischen der Benutzung von Druckwerken und Zusatzaggregaten und dem Winkel (GAMMA) wiedergibt.

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, indem der Winkel (GAMMA) aus einem Kennlinienfeld entnommen wird, das den Zusammenhang zwischen der Drehmomentenverteilung und dem Winkel (GAMMA) wiedergibt.

10. Vorrichtung zur Durchführung der Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 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) wenig stens eine ferngesteuert schaltbare Kupplung (8) zur Aufhebung der durchgehenden Antriebsverbindung vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Längswelle (3) zwischen mehreren Eintrieben (4, 5) entsprechend der Zuordnung von Einrichtungen zur Trennung des Antriebsräderzuges (1) mehrere ferngesteuert schaltbare Kupplungen (8) zur Aufhebung der durchgehenden Antriebsverbindung vorgesehen sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der Längswelle (3) zwischen den Eintrieben (4, 5) jeder Kupplung (8) zugeordnet je ein mit einem Teil der Längswelle (3) verbundener Positionierantrieb (9) vorgesehen ist.