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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Walzenjustage
in einer Druckmaschine und entstand vor folgendem Hintergrund:
Im
Feuchtwerk von lithographischen Druckmaschinen liegen eine Tauchwalze
und eine Dosierwalze unter Pressung aneinander an. Infolge der Pressung biegen
sich die Walzen axial durch. Die Durchbiegung der Walzen hat wiederum
eine entlang des Walzenspaltes ungleichmäßige Feuchtmitteldosierung zur
Folge. Durch die Justage eines zwischen der Rotationsachse der Tauchwalze
und der Rotationsachse der Dosierwalze bestehenden Achsabstandes lässt sich
die ungleichmäßige Feuchtmitteldosierung nicht
egalisieren. Besagte Achsabstandsjustage dient einem anderen Zweck.
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In
der deutschen Offenlegungsschrift DE-OS 20 54 678 wird die ungleichmäßige Feuchtmitteldosierung
durch eine Justage einer Schiefstellung der Dosierwalze relativ
zur Tauchwalze egalisiert. Die Dosierwalze ist in Hebeln gelagert,
die um die Rotationsachse der Tauchwalze schwenkbar angeordnet sind.
Um die Dosierwalze relativ zur Tauchwalze schief zu justieren, wird
entweder nur der eine oder nur der andere Hebel geschwenkt. Infolge
des Schwenkens des Hebels wird ein Walzenende der Dosierwalze entlang
einer kreisbogenförmigen
Bewegungslinie geschwenkt und die Dosierwalze in geringem Maße schraubenlinienförmig um
die Tauchwalze herum sozusagen "gewickelt". Dieses Wickeln wäre mit einer übermäßigen Zunahme
der Walzenpressung im Zentrum des Walzenspaltes verbunden, falls
die Dosierwalze nicht derart in Diaboloform tailliert wäre, wie
dies in der genannten Offenlegungsschrift jedoch der Fall ist.
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Nicht
diabolo-förmige,
also ideal-zylindrische, Walzen lassen sich aber einfacher herstellen.
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Eine
von der Schiefstellungsjustage der Dosierwalze unabhängig durchführbare Achsabstandsjustage
lässt sich
bei dem Feuchtwerk in der genannten Offenlegungsschrift mittels
Exzenterbuchsen durchführen, über welche
die Dosierwalze an ihren beiden Enden in den Hebeln gelagert ist.
Durch Drehen der Exzenterbuchsen wird die Dosierwalze auf größeren oder
kleineren Achsabstand relativ zur Tauchwalze justiert.
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Gemäß
FR 2 561 584 wird die Tauchwalze bei
ihrer Schiefstellungsjustage um die Dosierwalze gewickelt. Dabei
wird ein Walzenende der Tauchwalze entlang einer kreisbogenförmigen Bewegungslinie geschwenkt.
Einer übermäßigen Zunahme
der Walzenpressung im Zentrum des Walzenspaltes wird durch die Diaboloform
der Tauchwalze vorgebeugt. Eine von der Schiefstellungsjustage unabhängig durchführbare Achsabstandsjustage
der Tauchwalze ist möglich.
Um die Tauchwalze dabei relativ zur Dosierwalze auf einen größeren oder
kleineren Achsabstand zu justieren, wird die Tauchwalze entlang
einer geraden Bewegungslinie bewegt, die durch Kulissenführungen
bestimmt ist.
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Auch
in
US 2,257,261 und
US 3,343,484 erfolgt die
Schiefstellungsjustage der jeweils schief zu justierenden Walze
durch deren Bewegung entlang einer kreisbogenförmigen Bewegungslinie und somit durch
ein schraubenlinienförmiges
Wickeln der einen Walze um die andere.
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Es
ist die Aufgabe vorliegender Erfindung, mindestens ein Verfahren
zur Walzenjustage anzugeben, durch welches eine übermäßige Erhöhung der Walzenpressung infolge
der Walzenjustage auch bei zylindrischer Walzenform vermieden wird.
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Diese
Aufgabe wird sowohl durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
1 als auch durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 2
gelöst.
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Die
beiden erfindungsgemäßen Verfahren basieren
auf ein und demselben Justageprinzip.
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Bei
dem einen erfindungsgemäßen Verfahren
zur Walzenjustage in einer Druckmaschine, die eine erste Walze und
eine an der ersten Walze anliegende, zweite Walze umfasst, wird
entlang einer geraden, ersten Bewegungslinie eine Achsabstandsjustage
einer der Walzen relativ zur anderen der Walzen durchgeführt und
wird eine Schiefstellungsjustage einer der Walzen relativ zur anderen
der Walzen entlang einer geraden, zweiten Bewegungslinie durchgeführt, die
senkrecht zur ersten Bewegungslinie verläuft.
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Bei
dem anderen erfindungsgemäßen Verfahren
zur Walzenjustage in einer Druckmaschine, die eine erste Walze und
eine an der ersten Walze anliegende, zweite Walze umfasst, wird
entlang eines Schwenkkreisbogens eine Achsabstandsjustage einer
der Walzen relativ zur anderen der Walzen durchgeführt und
wird eine Schiefstellungsjustage einer der Walzen relativ zur anderen
der Walzen entlang einer geraden Bewegungslinie durchgeführt, die senkrecht
zu einer Tangentiallinie des Schwenkkreisbogens verläuft, welche
Tangentiallinie durch eine Rotationsachse der bei der Achsabstandsjustage entlang
des Schwenkkreisbogens bewegten Walze verläuft.
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Bei
der Schiefstellungsjustage, welche nachfolgend auch als Schränkung bezeichnet
wird, wird die schief zu stellende Walze ohne Beeinträchtigung der
Achsabstandsjustage, welche nachfolgend auch als Zustellung bezeichnet
wird, schief eingestellt. Die Achsabstandsjustage erfolgt wiederum
ohne Beeinträchtigung
der Schiefstellungsjustage. Die Achsabstandsjustage und die Schiefstellungsjustage
werden also unabhängig
voneinander und ohne Rückwirkung aufeinander
durchgeführt.
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Bei
beiden erfindungsgemäßen Verfahren sind
jeweils vier Varianten der Zuordnung der Zustellbewegung (Achsabstandsjustage)
und der Schränkungsbewegung
(Schiefstellungsjustage) auf die beiden Walzen möglich: Gemäß einer ersten Variante wird
bei der Abstandsjustage die erste Walze relativ zur zweiten Walze
bewegt bzw. zugestellt und wird bei der Schiefstellungsjustage die
erste Walze relativ zur zweiten Walze bewegt bzw. geschränkt. Gemäß einer
zweiten Variante wird bei der Achsabstandsjustage die zweite Walze
relativ zur ersten Walze bewegt und wird bei der Schiefstellungsjustage
die zweite Walze relativ zur ersten Walze bewegt. Gemäß einer
dritten Variante wird bei der Achsabstandsjustage die erste Walze
relativ zur zweiten Walze bewegt und wird bei der Schiefstellungsjustage
die zweite Walze relativ zur ersten Walze bewegt. Gemäß einer
vierten Variante wird bei der Achsabstandsjustage die zweite Walze
relativ zur ersten Walze bewegt und wird bei der Schiefstellungsjustage
die erste Walze relativ zur zweiten Walze bewegt. Den erläuterten
Varianten gemäß können somit
die Zustellbewegung und die Schränkungsbewegung vorzugsweise
von ein und derselben Walze oder von verschiedenen Walzen des Walzenpaares
ausgeführt
werden.
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Wie
bereits gesagt, basieren die beiden erfindungsgemäßen Verfahren
auf ein und demselben Justageprinzip, welches darin besteht, dass
die schief zu stellende der Walzen entlang einer geraden Bewegungslinie
bewegt wird, die senkrecht zu einer mit der Achsabstandsjustage
im Zusammenhang stehenden Linie verläuft. Gemäß dem zuerst genannten erfindungsgemäßen Verfahren
ist die mit der Achsabstandsjustage im Zusammenhang stehende andere
Linie ebenfalls eine gerade Bewegungslinie und gemäß des anderen
erfindungsgemäßen Verfahrens
ist die mit der Achsabstandsjustage im Zusammenhang stehende, andere
Linie eine am Schwenkkreisbogen der Achsabstandsjustage anliegende Tangentiallinie.
Somit sind bei beiden erfindungsgemäßen Verfahren die Schränkungsrichtung
und die Zustellrichtung im Wesentlichen senkrecht zueinander.
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Bei
den erfindungsgemäßen Verfahren
bewirkt die Schiefstellungsjustage keine übermäßige Erhöhung der Walzenpressung im
axialen Zentrum des von den beiden Walzen gebildeten Walzenspaltes,
sondern stattdessen eine im tolerablen Maße erfolgende Verringerung
der Walzenpressung an den Enden des Walzenspaltes. Deshalb sind
die erfindungsgemäßen Verfahren
auch zur Justage von Walzen mit ideal-zylindrischer Gestalt geeignet.
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In
den Unteransprüchen
genannte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Verfahren werden nachfolgend
kurz erläutert:
Gemäß einer
Weiterbildung ist eine der beiden Walzen eine Tauchwalze. Dabei
kann entweder die erste Walze oder die zweite Walze die Tauchwalze
sein. Die andere der beiden Walzen, die an der Tauchwalze anliegt,
kann eine Dosierwalze sein.
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Gemäß einer
weiteren Weiterbildung werden ein erstes Walzenende und ein zweites
Walzenende der bei der Schiefstellungsjustage justierten Walze zueinander
entgegengesetzt verstellt. Hierbei werden zwar beide Walzenenden
der zu schränkenden Walze
entlang der geraden Bewegungslinie bewegt, jedoch in zueinander
entgegengesetzte Bewegungsrichtungen. Bei einer solchen Schiefstellungsjustage kann
das erste Walzenende weiter als das zweite Walzenende verstellt
werden. Beispielsweise kann der Stellweg, den das erste Walzenende
entlang der geraden Bewegungslinie nach links bei der Schiefstellungsjustage
zurücklegt,
größer als
der Stellweg, den das zweite Walzenende bei ebendieser Schiefstellungsjustage
entlang der geraden Bewegungslinie nach rechts zurücklegt,
sein. Durch die unterschiedlich weit erfolgende Bewegung der beiden Walzenenden
können
bezüglich
der Walzenlänge asymmetrische
Fertigungsfehler der Walzen oder deren gummielastischer Walzenbezüge ausgeglichen werden,
kann eine asymmetrische axiale Durchbiegung der Walzen ausgeglichen
werden und kann eine über
die Druckbreite asymmetrische Feuchtmitteldosierung eingestellt
werden, die aufgrund eines stark asymmetrischen Sujets erforderlich
sein kann.
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Zur
Erfindung gehört
auch eine Druckmaschine mit einem Feuchtwerk, das eine justierbare Walzenlagerung
umfasst, die zur Durchführung
des einen oder des anderen erfindungsgemäßen Verfahrens oder dessen
Weiterbildungen geeignet ausgebildet ist.
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Konstruktiv
und funktionell vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
und der dazugehörigen
Zeichnung.
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In
dieser zeigt:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel,
bei dem die Tauchwalze geschränkt
wird und die Zustellung entlang einer Geraden erfolgt,
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2 ein
zweites Ausführungsbeispiel,
bei dem die Dosierwalze geschränkt
wird und die Zustellung ebenfalls entlang einer Geraden erfolgt,
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3 bis 5 ein
drittes Ausführungsbeispiel,
bei dem die Tauchwalze geschränkt
wird und die Zustellung entlang eines Schwenkkreisbogens erfolgt
und
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6 eine
für sämtliche
Ausführungsbeispiele
gültige
Prinzipdarstellung der Schränkung.
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In
den 1 bis 6 einander entsprechende Bauteile
sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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In 1 ist
eine Druckmaschine 1 für
den lithographischen Offsetdruck dargestellt. Die Druckmaschine 1 umfasst
unter anderem einen Formzylinder 2 und ein Feuchtwerk 3.
Das Feuchtwerk 3 umfasst unter anderem eine erste Walze 4,
eine zweite Walze 5 und eine Auftragwalze 6, die
auf dem Formzylinder 2 abrollt. Die erste Walze 4 ist
bei dem ersten Ausführungsbeispiel
eine Tauchwalze, die Feuchtmittel aus einem Feuchtkasten 7 schöpft. Die
zweite Walze 5 liegt als sogenannte Übertragwalze sowohl an der
ersten Walze 4 als auch an der Auftragwalze 6 an.
Außerdem
ist die zweite Walze 5 eine Dosierwalze, die sich mit wesentlich
geringerer peripherer Geschwindigkeit als die Auftragwalze 6 dreht
und dadurch als sogenannte Schlupfwalze das Feuchtmittel dosiert.
Die erste Walze 4 hat eine Rotationsachse 8 und
die zweite Walze 5 hat eine Rotationsachse 9.
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Bei
der Justage eines zwischen den Rotationsachsen 8, 9 bestehenden
Achsabstandes a wird die erste Walze 4 entlang einer ersten
Bewegungslinie BL1, z. B. zur zweiten Walze 5 hin, verstellt.
Diese Achsabstandsjustage wird auch Zustellung genannt. Die erste
Bewegungslinie BL1 ist gerade und verläuft durch die Rotationsachsen 8, 9.
Des Weiteren hat die erste Walze 4 ein erstes Walzenende 4.1 und
ein zweites Walzenende 4.2. Zwischen den beiden Walzenenden 4.1 und 4.2 liegt
eine axiale Walzenmitte 4.3, die mit einer Phantomlinie
zeichnerisch angedeutet ist.
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Eine
zweite Bewegungslinie BL2 ist eigentlich eine zur Bildebene der 1 senkrechte
Projektion von Schwenkkreisbögen,
entlang welchen die Walzenenden 4.1, 4.2 bei der
Schiefstellungsjustage geschwenkt werden. Die beiden Bewegungslinien BL1,
BL2 liegen in einer zu den Rotationsachsen 8, 9 senkrechten
Ebene, nämlich
der Bildebene der 1. Bei der Schiefstellungsjustage,
dem sogenannten Schränken,
der ersten Walze 4 werden deren Walzenenden 4.1, 4.2 zueinander
gegensinnig entlang der zweiten Bewegungslinie BL2 verstellt.
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Aufgrund
dessen, dass die zweite Bewegungslinie BL2 senkrecht zur ersten
Bewegungslinie BL1 verläuft,
hat die Schiefstellungsjustage in der Walzenmitte 4.3 keine
ungewollte Veränderung
des Achsabstandes a zur Folge. Die Schiefstellungsjustage erfolgt
somit frei von störenden
Rückwirkungen auf
die Achsabstandsjustage. Aufgrund dessen, dass die zweite Bewegungslinie
BL2 gerade verläuft,
hat die Schiefstellungsjustage an den Walzenenden 4.1, 4.2 eine
angestrebte Vergrößerung des
Achsabstandes zwischen den Rotationachsen 8, 9 zur
Folge. Durch diesen vergrößerten Achsabstand
an den Walzenenden 4.1, 4.2, der mit dem Bezugszeichen
a' bezeichnet ist,
wird die Walzenpressung von der Walzenmitte 4.3 zu den
Walzenenden 4.1, 4.2 hin zunehmend reduziert und
dadurch egalisiert, d. h. auf ein und denselben Pressungswert im
gesamten zwischen den Walzenenden 4.1, 4.2 liegenden
Bereich eingestellt. Mittels der Schiefstellungsjustage wird also
eine durch äußere Kräfte (Pressungskraft,
Lagerkräfte)
bedingte Durchbiegung der Rotationsachsen 8, 9 kompensiert.
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In 2 ist
ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt.
Gemäß diesem
zweiten Ausführungsbeispiel
ist die erste Walze 4 eine Dosierwalze und die zweite Walze 5 eine
Tauchwalze, die in den Feuchtkasten 6 eintaucht. Wie auch
beim in 1 dargestellten Feuchtwerk 3 liegt
auch gemäß 2 die erste
Walze 4 nur an der zweiten Walze 5 an. Die erste
Walze 4 fungiert beim Dosieren des Feuchtmittels als sogenannte
Quetschwalze.
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Wie
auch beim ersten Ausführungsbeispiel werden
beim zweiten Ausführungsbeispiel
die Schiefstellungsjustage und die Achsabstandsjustage durch Bewegungen
ein und derselben Walze bewirkt, nämlich der ersten Walze 4.
Bei der Schiefstellungsjustage und der Achsabstandsjustage wird
also auch beim zweiten Ausführungsbeispiel
jene der beiden Walzen bewegt, die nur an einer einzigen Walze anliegt.
Das bezüglich
der Linearität
und Ausrichtung der Bewegungslinien BL1, BL2 und das bezüglich der Achsabstände a, a' im Zusammenhang
mit 1 bereits detailliert Erläuterte gilt im übertragenen
Sinne auch für
das in 2 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel. Auch bei letzterem
schließen
die Bewegungslinien BL1, BL2 einen rechten Winkel α ein. Unter
dem rechten Winkel α wird
im Zusammenhang mit vorliegender Erfindung ein 80° bis 100°, vorzugsweise
85° bis
95° und
z. B. ein unter Berücksichtigung von
Fertigungstoleranzen der Walzenlagerung 90° betragender Winkel verstanden.
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Das
Feuchtwerk 3 des dritten Ausführungsbeispiels gemäß der 3 bis 5 entspricht
bezüglich
seiner Walzenarten und -anordnung dem ersten Ausführungsbeispiel
und unterscheidet sich von letzterem durch die Form der ersten Bewegungslinie BL1,
welche beim dritten Ausführungsbeispiel
ein Schwenkkreisbogen SKB ist.
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Eine
Walzenlagerung 10, welche die zum Schränken und Zustellen der ersten
Walze 4 notwendigen Stellbewegungen ermöglicht, umfasst ein Hauptgestell 11 und
ein Hilfsgestell 12 mit einem ersten Gestellteil 12.1 und
einem zweiten Gestellteil 12.2. Die Gestellteile 12.1, 12.2 sind
jeweils über
ein Drehgelenk 13 mit einem Hebel 17 verbunden.
In 3 werden das zweite Gestellteil 12.2,
dessen Hebel 17 und dessen Drehgelenk 13, die
auf der Bedienungsseite der Druckmaschine 1 angeordnet
sind, von dem ersten Gestellteil 12.1, dessen Hebel 17 und dessen
Drehgelenk 13, die auf der Antriebsseite angeordnet sind,
größtenteils
verdeckt. Die Gestellteile 12.1, 12.2 sind jeweils über ein
Schubgelenk 14, speziell eine kulissen- bzw. langlochförmige Linearführung, mit
dem Hauptgestell 11 verbunden. Die erste Walze 4 ist
an ihrem ersten Walzenende 4.1 in dem antriebsseitigen
Hebel 17 und an ihrem zweiten Walzenende 4.2 in
dem bedienungsseitigen Hebel 17 drehbar gelagert.
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Bei
der Achsabstandsjustage wird die Rotationsachse 8 der ersten
Walze 4 entlang des Schwenkkreisbogens SKB verstellt, indem
die Hebel 17 mittels jeweils einer ersten Gewindespindel 15 um die
Drehgelenke 13 herum und relativ zum Hilfsgestell 12 geschwenkt
werden. Bei der Schiefstellungsjustage werden mittels jeweils einer
zweiten Gewindespindel 16 die Gestellteile 12.1, 12.2 zueinander gegensinnig
entlang der Schubgelenke 14 verstellt. Infolgedessen wird
die Rotationsachse 8 an dem ersten Walzenende 4.1 und
an dem zweiten Walzenende 4.2 in zueinander entgegengesetzte
Richtungen entlang der zweiten Bewegungslinie BL2 geschwenkt. Diese
Schwenkbewegung der Rotationsachse 8 erfolgt in einer Ebene,
nämlich
der Bildebene der 5, und ohne zu dieser Ebene
senkrechte Bewegungskomponenten; es erfolgt also kein schraubenförmiges "Wickeln" der ersten Walze 4 um
die zweite Walze 5 herum.
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In 4 ist
das Feuchtwerk 3 aus der 3 schematisch
wiedergegeben, um zu verdeutlichen, dass die zweite Bewegungslinie
BL2 senkrecht zu einer Tangentiallinie TL verläuft, die in der Rotationsachse 8 den
Schwenkkreisbogen SKB tangiert. Die Tangentiallinie TL und die zweite
Bewegungslinie BL2 schließen
den bereits erwähnten
rechten Winkel α ein.
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5,
welcher die Blickrichtung V (vgl. 4) zugrundeliegt,
geht von der Annahme aus, dass zum Zwecke der Schiefstellungsjustage
die beiden Gestellteile 12.1, 12.2 gleichermaßen weit
linear verschoben werden, so dass eine imaginäre Schwenkachse 18 besagter
Schwenkbewegung der Rotationsachse 8 exakt in der Walzenmitte 4.3 liegt. Die
Schwenkachse 18 markiert jenen Punkt, in welchem sich der
Achsabstand zwischen den Rotationsachsen 8 und 9 bei
der Schiefstellungsjustage überhaupt
nicht ändert.
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In
6 ist
stark schematisiert dargestellt, dass die Schwenkachse
18 bezüglich der
Walzen
4,
5 gezielt außermittig eingestellt werden
kann, indem beim Schränken
ein Verstellweg S1 des ersten Walzenendes
4.1 größer (oder
stattdessen kleiner) als ein Stellweg S2 des zweiten Walzenendes
4.2 gewählt wird,
wobei die beiden Stellwege S1, S2 entlang der zweiten Bewegungslinie
BL2 (vgl.
1,
2 und
4)
zu messen sind. Die Schwenkachse
18 kann durch entsprechende
Variationen des maßlichen
Verhältnisses
der Stellwege S1 und S2 relativ zueinander stufenlos entlang der
Rotationsachsen
8,
9 verschoben werden. Eine z.
B. auf die Antriebsseite bezogene Ortskoordinate X der Schwenkachse
18 kann
ausgehend von einem bekannten Lagerabstand L der Walzenlagerung
10 folgendermaßen berechnet
werden:
Das Ergebnis dieser Berechnung
kann einer manuell oder automatisiert erfolgenden Einstellung der
Lage der Schwenkachse
18, d. h. der Lage der minimalen Veränderung
des Achsabstandes der Rotationsachsen
8,
9 zueinander
infolge der Schränkung,
zugrundgelegt werden.
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- 1
- Druckmaschine
- 2
- Formzylinder
- 3
- Feuchtwerk
- 4
- erste
Walze
- 4.1
- erstes
Walzenende
- 4.2
- zweites
Walzenende
- 4.3
- Walzenmitte
- 5
- zweite
Walze
- 6
- Auftragwalze
- 7
- Feuchtkasten
- 8
- Rotationsachse
(von 4)
- 9
- Rotationsachse
(von 5)
- 10
- Walzenlagerung
- 11
- Hauptgestell
- 12
- Hilfsgestell
- 12.1
- erstes
Gestellteil
- 12.2
- zweites
Gestellteil
- 13
- Drehgelenk
- 14
- Schubgelenk
- 15
- erste
Gewindespindel
- 16
- zweite
Gewindespindel
- 17
- Hebel
- 18
- Schwenkachse
- a
- Achsabstand
- a'
- vergrößerter Achsabstand
- BL1
- erste
Bewegungslinie
- BL2
- zweite
Bewegungslinie
- S1
- Stellweg
- S2
- Stellweg
- SKB
- Schwenkkreisbogen
- TL
- Tangentiallinie
- α
- rechter
Winkel
