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Die
Erfindung betrifft eine Druckmaschine mit mehreren Farbwerken, die
mit zumindest einem Gegendruckzylinder zusammenwirken.
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Solche
Druckmaschinen sind vor allem bekannt zur Bedruckung flexibler Materialien.
Oft ist der zumindest eine Gegendruckzylinder als ein einziger zentraler
Gegendruckzylinder ausgestaltet, mit dem die Farbwerke zusammenwirken.
Anstelle des einzigen Gegendruckzylinders können auch mehrere
Gegendruckzylinder vorgesehen sein, die dann so angeordnet sind,
dass die Bedruckstoffbahn nur von einer Seite geführt wird. Beispielsweise
kann der Bahnlauf einer Kreisbahn angenähert sein.
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Eine
Druckmaschine mit zentralem Gegendruckzylinder wird in der Regel
zur Bedruckung von Kunststoffbahnen für Verpackungen verwendet.
Aber auch Papier- oder Pappbahnen, die später zur Herstellung
von Kartonagen verwendet werden können, werden oft mit
solchen Maschinen bedruckt.
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Ein
Farbwerk, das mit dem oder einem Gegendruckzylinder zusammenwirkt,
umfasst eine Druckwalze, die das eigentliche Druckbild trägt,
sowie zumindest eine Farbübertragungswalze. Ein Farbwerk
einer Flexodruckmaschine, welche in der Regel für den angesprochenen
Verpackungsdruck genutzt wird, umfasst eine Druckwalze sowie als
Farbübertragungswalze eine so genannte Rasterwalze, die
Druckfarbe aus einem Farbreservoir schöpft und diese auf
die Druckwalze aufträgt. Die Druckwalze überträgt
die Farbe, mit der nur die erhabenen und die das Druckbild darstellenden
Klischees der Druckwalze beaufschlagt werden, auf den Bedruckstoff.
Das Farbreservoir ist meist eine Farbkammerrakel, welche zusammen
mit der Rasterwalze einen geschlossenen Raum begrenzt.
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Vor
allem im Verpackungsdruck besteht häufig die Notwendigkeit,
nicht nur das Druckmotiv, sondern auch das Druckformat zu wechseln.
Gerade Zentralzylinder-Flexodruckmaschinen sind daher so konstruiert, dass
sie in weiten Bereichen formatvariabel sind. Zur Änderung
des Druckformates ist es in der Regel notwendig, den Durchmesser
zumindest der Druckwalze zu verändern.
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In
den letzten Jahren haben sich zwei Konzepte durchgesetzt, die diese
Veränderungen erleichtern sollen. Ein Konzept bildet die
so genannten Sleevemachinen, bei denen die Druck- und Rasterwalzen
aus einem Zylinderdorn und einer oder mehreren konzentrisch dazu
angeordneten Hülsen, die auch als Sleeves bezeichnet werden,
bestehen. Zur Format- und/oder Motivanpassung können nun
die Zylinderdorne innerhalb des Farbwerks an einem Ende freigelegt
werden, so dass die Hülsen über dieses Ende in
axialer Richtung vom Zylinderdorn abgezogen und neue Hülsen
aufgeschoben werden können. Da die Hülsen ein
vergleichsweise geringes Eigengewicht aufweisen, können
diese oft händisch gewechselt werden. Die äußere
Hülse trägt das Klischee. Zwischen- oder Adapterhülsen
werden dazu genutzt, den Durchmesser über weite Bereiche
anzupassen. Eine derartige Druckmaschine ist in der Druckschrift
EP 0 741 009 B1 dargestellt.
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Ein
zweites Konzept besteht darin, Druckwalzen, die über ihre
Zapfen in Lagerböcken der Farbwerke gelagert sind, als
Ganzes aus der Druckmaschine heraus zu heben und durch Druckwalzen
mit anderen Durchmessern zu ersetzen. Die herausgehobenen Druckwalzen
werden dann in der Regel mittels geeigneter Transportfahrzeugen
von der Druckmaschine entfernt und eingelagert oder für
den nächsten Druckauftrag gerüstet, indem die
alten Klischees entfernt und neue Klischees auf den Außenumfang
aufgeklebt werden. Es können aber auch hier Klischee tragende
Hülsen aufgezogen werden. Druckmaschinen, die nach diesem
Konzept aufgebaut sind, sorgen in der Regel für eine im
Vergleich zu den Druckmaschinen nach dem ersten Konzept bessere
Druckqualität, da meist keine Adapterhülsen zur
Durchmesseranpassung notwendig sind. Die Durchmesseranpassung erfolgt
durch die Wahl einer Grundwalze mit entsprechendem Durchmesser.
Druckwalzen mit Adapterhülsen sind oft schwingungsanfällig.
Druckmaschinen, die gemäß dem zweiten Konzept aufgebaut
sind, sind daher für große Druckbreiten zu empfehlen.
Diese Druckmaschinen werden auch als Rollenmaschinen bezeichnet.
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In
jüngerer Vergangenheit gibt es verstärkte Tendenzen
zu kleineren Losgrößen bei den Aufträgen
für die Betreiber von Druckmaschinen. Daher wird es immer
wichtiger, den an sich unproduktiven Zeitraum für den Motiv-
und Formatwechsel klein zu halten. Druckmaschinen, die nach dem
ersten Konzept arbeiten sind in diesem Punkt klar im Vorteil, vor
allem wenn die Hülsen durch Hilfsmittel wie etwa Hebebühnen
direkt an das betreffende Farbwerk heran geführt werden
können.
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Auch
bei Druckmaschinen, die für eine hohe Druckqualität
sorgen, wird der Wunsch nach kurzen Wechselzeiten immer größer.
Die
EP 1 016 522 A1 schlägt
daher Walzenlagereinrichtungen vor, in deren Walzenlagerpositionen
bereits die Druckwalzen für den jeweils nächsten
Druckauftrag fertig vorbereitet lagerbar sind. Die Walzen, die in
einem entsprechenden Bereich des Druckbetriebes bereits für
den Folgeauftrag gerüsteten wurden, müssen mit
einem Walzentransportwagen der Walzenlagereinrichtung zugeführt
werden. Ein Roboter hebt dann die vorbereiteten Walzen in die Walzenlagereinrichtung.
Nach Beendigung des laufenden Druckauftrages werden Farbwerk für
Farbwerk die alten Walzen und auch die Rakelkammern mit dem Roboter zunächst
herausgehoben, in der Walzenlagereinrichtung abgelegt und die neuen
Walzen und eine neue Rakelkammer aus der Walzenlagereinrichtung
herausgenommen und in das Farbwerk befördert. Ist der Vorgang des
Walzenaustausches abgeschlossen, können die alten Walzen
auf Transportwagen aufgeladen und abtransportiert werden und anschließend
wiederum neue Walzen der Walzenlagereinrichtung über die
Transportwagen zugeführt werden.
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Dennoch
kommt es vor, vor allem da die Druckmaschinen in der heutigen Zeit
oft mehr als 600 Meter Bedruckstoff pro Minute bearbeiten können,
dass das erneute Beladen der Walzenlagereinrichtung zu viel Zeit in
Anspruch nimmt. Oft stehen die Druckwalzen für den folgenden
Auftrag bei Beendigung des laufenden Druckauftrages noch nicht zur
Verfügung.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Rollenmaschine
vorzuschlagen, bei der die Motiv- und Formatwechselzeit weiter verkürzbar
ist.
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Die
Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Kennzeichens
des Anspruchs 1.
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Demnach
ist in der Walzenlagereinrichtung zumindest eine Walzenlagerposition
vorgesehen, in der eine der genannten Walzen für den folgenden
Druckauftrag rüstbar ist. Der große Vorteil der
Erfindung ist nun darin zu sehen, dass Walzen nicht mehr von der
Druckmaschine bzw. der ihr zugeordneten Walzenlagereinrichtung mittels
Wagen oder ähnlichen Hilfsmitteln entfernt werden muss,
um sie für den nächsten Druckauftrag vorzubereiten.
Dieser Vorteil äußert sich darin, dass die Walzen
sowohl während der Herausnahme aus den Farbwerken, während
des Transport und während des Rüstens lediglich
in radialen Richtungen der Walzen transportiert wird. Eine nennenswerte
axiale Bewegung kommt dabei nicht vor. Eine axiale Bewegung mit kleineren
Weglängen, beispielsweise zur Justage, werden in diesem
Zusammenhang als nicht nennenswerte Bewegungen betrachtet. Diese
Weglängen bewegen sich im Bereich von höchsten
einigen zehn Millimetern. Diese Walze kann also die Druckwalze sein,
die beispielsweise mit einer Druckplatte versehen wird. Im Bereich des
Flexodrucks werden diese Druckplatten als Klischees bezeichnet.
Diese Druckplatten können direkt auf die Walzenkörper
aufgebracht, beispielsweise geklebt, werden. Es können
aber auch in der genannten Walzenlagerposition auf den Zylinderkörper
zumindest eine Druckhülse aufgeschoben werden, wobei die
Hülse oder die äußere Hülse
dann die Druckplatte trägt. Auch die Farbübertragungswalze,
insbesondere die im Flexodruck verwendeten Rasterwalzen, können
für den Folgeauftrag vorbereitet werden, indem beispielsweise die
Rasterwalzenhülse, die die Funktionselemente der Rasterwalze
trägt, ausgetauscht wird.
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Aufgrund
der schnellen Vorbereitung einer oder mehrerer Walzen für
den Folgeauftrag stehen diese meist bereit, bevor der laufende Auftrag
beendet ist, und zwar selbst wenn der der laufende Auftrag nur vergleichsweise
wenige Laufmeter des zu bedruckenden Bedruckstoffes umfasst. Insgesamt
werden die unproduktiven Rüstzeiten durch die erfindungsgemäße
Druckmaschine stark reduziert.
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Die
Erfindung ist nicht auf Druckmaschinen, die nach dem Flexodruckprinzip
arbeiten, beschränkt, jedoch hier vorteilhaft einsetzbar.
Dies gilt insbesondere für Zentralzylinderflexodruckmaschinen.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
ist vorgesehen, dass die Walzenlagereinrichtung in der zumindest
einen Walzenlagerposition Haltemittel umfasst, mit welchen die zumindest
eine Walze wenigstens zeitweise an ihrem ersten oder zweiten Wellenzapfen
haltbar ist. Die Haltemittel sind also so ausgestaltet, dass sie
die Walze einendig halten können. Der Walzenkörper
und das andere Ende liegen also frei, so dass eine Druckwalzenhülse
und/oder die Adapterhülse oder eine Farbübertragungswalzenhülse über
dieses freie Ende in axialer Richtung abgezogen und eine neue Hülse
in umgekehrter Richtung aufgeschoben werden kann. Somit kann der
folgende Druckauftrag mittels Hülse vorbereitet werden,
die dann nur auf die Hülsenkörper aufgeschoben
werden müssen, wenn die vorherige Hülse entfernt
worden ist. Da das Wechseln der Hülsen somit in der Walzenlagereinrichtung
geschehen kann, wird der Rüstvorgang nochmals beschleunigt.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Walzenlagereinrichtung
an vier Walzenlagerpositionen solche Haltemittel, so dass an einer
Position der eigentliche Sleevewechsel erfolgen kann, während
die anderen Positionen als Ablage- und/oder Wartepositionen dienen.
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Vorteilhaft
ist es, wenn eine Walzenlagerposition zumindest ein erstes und ein
zweites Auflagemittel umfasst, auf welches je ein Zapfen der Walze
auflegbar ist.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Walzenlagerposition
zumindest ein erstes Auflagemittel umfasst, auf welches der erste
Zapfen der Walze auflegbar ist, und welches von dem Zapfen entfernbar
ist, wenn die Walze über den zweiten Zapfen gehalten wird.
Diese Ausgestaltung bezieht sich damit auf einen einfachen Vorgang,
um den ersten Zapfen freizulegen, um dann darüber die Hülse
zu wechseln. Wenn der zweite Zapfen sicher von Haltemittel gehalten
wird, dann kann das erste Auflagemittel von dem ersten Zapfen entfernt
werden. Dies kann vorteilhafterweise in radialer Richtung erfolgen.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst
das Auflagemittel, welches von dem ersten Zapfen entfernbar ist,
einen Hebelarm, der schwenkbar an der Walzenlagereinrichtung gelagert
ist. Der Hebelarm kann dabei beispielsweise an einem Tragständer
der Walzenlagereinrichtung oder an einem Anbauteil des Tragständers
angelenkt sein. Mittels einer geeigneten Stellvorrichtung kann der
Hebelarm nun verschwenkt werden. Wichtig ist, dass die Stellvorrichtung
eine ausreichende Haltekraft aufbringen kann, wenn die Walze nicht
vollständig über ihren zweiten Zapfen, sondern
auch über ihren ersten Zapfen gehalten wird.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, zwei Hebel vorzusehen, die an ihren ersten Enden über
ein Drehgelenk miteinander verbunden sind. Die jeweils anderen Enden
der Hebel sind wie folgt angelenkt: Der erste Hebel ist drehbar
mit dem Hebelarm und der zweite Hebel ist drehbar mit der Walzenlagereinrichtung
verbunden. Wenn nun eine Stellvorrichtung, die vorteilhafterweise
ein Druckmittelzylinder ist, auf das Drehgelenk, mit dem beide Hebel
miteinander verbunden sind, wirkt, kann durch die Verschiebung der
Hebelarm verschwenkt werden. Die Bewegung der Hebel ist vorteilhafterweise
begrenzt: Wird der oben genannte Drehpunkt über den Punkt,
in dem beide Hebel parallel zueinander stehen, hinaus bewegt, ist
die weitere Bewegung durch einen geeigneten Wegebegrenzer begrenzt,
so dass bei Belastung des Hebelarms die Hebel nicht „wegknicken” und
die Walze nicht herunterfällt.
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Vorteilhaft
ist es weiterhin, wenn auf den Zapfen, der auf dem zweiten Auflagemittel
aufliegt, ein Krafteinleitmittel wirkt, welches in axialer Richtung
des Zapfens von dem zweiten Auflagemittel beabstandet ist. Bevorzugt
ist dabei, wenn dieses Krafteinleitmittel von oben auf den Zapfen
wirkt und wenn das Krafteinleitmittel an der von dem Walzenkörper
abgewandten Seite auf den Zapfen wirkt.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass die Walzenlagereinrichtung eine Anzahl an Walzenlagerpositionen
umfasst, die größer ist als die Anzahl, die sich
aus der Summe der maximalen Anzahl der Walzen in der Druckmaschine
und der Anzahl der sich in zwei Farbwerken einbringbaren Walzen
ergibt. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Druckmaschinen dieser
Art kann die Walzenlagereinrichtung einen kompletten Satz bereits
vorbereiteter Walzen aufnehmen. Weiterhin sind vier Walzenpositionen
frei, so dass gleichzeitig Walzen aus zwei Farbwerken, die jeweils
mit zwei Walzen bestückt sind, in der Lagervorrichtung
abgelegt werden können. Bei einer Druckmaschine mit acht
Farbwerken umfasst die Walzenlagereinrichtung also 12 Walzenpositionen,
von denen acht mit für den Folgeauftrag vorgerüsteten
Walzen belegt sind. Erfindungsgemäß ist jedoch
eine größere Anzahl an Walzenlagerpositionen vorgesehen,
so dass bereits mehrere Walzen für mehrere folgende Aufträge
gerüstet werden können. Besonders vorteilhaft
ist das Vorsehen weiterer Walzenlagerpositionen, wenn, wie im Verpackungsdruck üblich,
verschiedene Walzendurchmesser, aus welchen sich die Drucklängen
ergeben, für verschiedene Aufträge verwendet werden
müssen. Je nach benötigter Drucklänge
kann dann die entsprechende Walze gerüstet werden.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist es, wenn in der Walzenlagereinrichtung
mehrere Sätze Druckwalzen lagerbar sind. Als „Satz” wird
die Anzahl an Druck- oder Farbübertragungswalzen bezeichnet,
die maximal in die Druckmaschine eingebracht werden können.
Bei einer Achtfarben-Druckmaschine sind dies also acht Druckzylinder.
In einem speziellen Ausführungsbeispiel sind in der Walzenlagereinrichtung
drei Sätze Druckwalzen und ein Satz Rasterwalzen lagerbar.
Vor dem Hintergrund, dass neben den drei Sätzen Druckwalzen
noch ein Satz Druckwalzen in der Druckmaschine selbst befindlich
ist, können mit all diesen Druckwalzen zahlreiche, speziell
die im Verpackungsdruck gewünschten, Drucklängen
realisiert werden. Dies ist, auch wenn nur vier verschiedene Druckwalzendurchmesser
vorliegen, damit zu erklären, dass Druckhülsen
bei gleichem Innendurchmesser verschiedene Außendurchmesser
aufweisen können, wobei die Differenz zwischen Innen- und Außendurchmesser
einen bestimmten Wert aus Stabilitätsgründen nicht überschreiten
sollte. Dies verdeutlicht, dass der erfindungsgemäßen
Druckmaschine beziehungsweise der Walzenlagereinrichtung oft keine
Zylinder entnommen oder zugeführt werden müssen.
Auch das trägt zur Beschleunigung der Arbeitsabläufe
in einem Druckereibetrieb bei.
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Weitere
Ausführungsbeispiele der Erfindung gehen aus der gegenständlichen
Beschreibung und den Ansprüchen hervor.
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Die
einzelnen Figuren zeigen:
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1 Seitenansicht
einer erfindungsgemäßen Druckmaschine,
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2 Ausschnitt
aus der 1,
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3a,
b, c Detailansichten eines Ausschnitts aus 1 mit einer
Wechselposition,
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4a,
b, c Wie 3a, b, c, jedoch mit angelegtem
zweiten Hebelarm am zweiten Ende der Walze,
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5a,
b, c Wie 4a, b, c, jedoch mit abgeschwenktem
ersten Hebelarm,
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6a,
b, c Wie 5a, b, c, jedoch mit angekoppelter
Druckmittelzuführeinrichtung,
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7a,
b, c Wie 6a, b, c, jedoch mit ausgefahrenem
Schieber
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1 zeigt
eine Druckmaschine 1, die im gezeigten Ausführungsbeispiel
eine Zentralzylinder-Flexodruckmaschine darstellt. Sie umfasst daher
einen Gegendruckzylinder 2, auf dem der Bedruckstoff 3 geführt wird.
Die Rotationsrichtung des Gegendruckzylinders wird durch den Pfeil
R dargestellt.
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Damit
der Bedruckstoff 3 bereits vor der ersten Druckwalze vollständig
auf dem Gegendruckzylinder 2 aufliegt, wird er von einer
Anpresswalze 4 geführt.
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Um
den Gegendruckzylinder 2 sind mehrere, in dem gezeigten
Ausführungsbeispiel acht, Farbwerke 5 angeordnet.
Jedes Farbwerk 5 umfasst zunächst eine Konsole 6,
die sich von einem zentralen Maschinengestell 7 weg erstreckt.
Jede Konsole trägt die Zylinder, die für das Verdrucken
einer Farbe notwendig sind. An den Gegendruckzylinder 2 anstellbar
sind die Druckwalzen 8. Zum Auftragen der Druckfarbe auf
die Druckwalzen 8 sind Rasterwalzen 9 vorgesehen,
die dementsprechend an die Druckwalzen 8 anstellbar sind.
Die Rasterwalzen 9 werden aus der in der 1 nicht
dargestellten Rakelkammern 10 mit der jeweils gewünschten Druckfarbe
versorgt. Da insbesondere die Druckwalzen 8, gegebenenfalls
auch die Rasterwalzen 9 gegen solche mit unterschiedlichen
Durchmessern oder gegen solche mit Unterschieden in Bezug auf andere
Eigenschaften (bei Rasterwalzen beispielsweise das Fördervolumen)
ausgetauscht werden sollen, sind die genannten Walzen 8, 9 in
Lagerböcken gelagert, welche mittels geeigneter Verschiebeeinrichtungen
relativ zum Gegendruckzylindern verschiebbar sind. Diese Verschiebeeinrichtungen
können Führungsschienen umfassen, die auf oder
an der Konsole befestigt sind und die sich vom Gegendruckzylinder
weg erstrecken. Die Verschiebeeinrichtungen umfassen des weiteren
Antriebe zum Verschieben der Lagerböcke entlang der Führungsschienen,
wobei diese Antriebe in der Regel eine an sich bekannte Spindel-Spindelmutter-Kombination
aufweisen.
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Jede
der genannten Walzen 8, 9 wird von Drehmoment
zuführenden Bauteilen mit einem Antriebdrehmoment versorgt.
Oft sind dies Zahnräder, die mit jeweils einem an der Walze
angebrachten Zahnrad kämmen. Diese Zahnräder können
von einem zentralen Antrieb angetrieben werden. Es sind aber auch
seit einigen Jahren Druckmaschinen bekannt, die für jede
Walze 8, 9 einen eigenen Antrieb umfassen, die über
Zahnräder die jeweilige Walze antreiben. In einer besonders
bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Druckmaschine werden die Walzen jedoch ohne Getriebe mit dem zur
Drehung nötigen Drehmoment von einem Antrieb versorgt.
Die Drehachse der betreffenden Walze und die Welle des Antriebs
fluchten dann im Wesentlichen.
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Die
Druckmaschine ist von einer Einhausung 12 umgeben. Diese
Einhausung umfasst seitliche Einhausungstüren, beispielsweise
Schiebetüren, die betätigt werden können,
um die Farbwerke in radialer Richtung des Gegendruckzylinders 2 zugänglich
zu machen. Bei geöffneten Türen können
durch diese also Walzen aus den Farbwerken entfernt oder zugeführt
werden.
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Zum
Austausch der Walzen sind die diese Walzen lagernden Lager der Lagerböcke
derart ausgestaltet, dass eine Entnahme der Walzen möglich
ist. Vorteilhaft ist es, wenn die Lager auf den Zapfen der Walzen verbleiben
und Teile des Lagerbocks abgeklappt werden, so dass die Walzen nach
oben entnehmbar sind. Außerdem ist zuvor die Walze vom
Antriebsstrang abzukoppeln. Hierzu umfassen die Stirnseiten der
Wellenzapfen vorzugweise Kupplungsteile, die mit entsprechenden
Gegenstücken eine formschlüssige Verbindung bilden.
Die Gegenstücke können mittels Aktoren in axialer
Richtung der Walze 8, 9 verschoben werden, um
den Formschluss herzustellen oder aufzuheben. Eines dieser Gegenstücke
ist mit dem Antrieb der Walze verbunden, so dass auf diese Weise
das Drehmoment vom Antrieb auf die Walze gelangt.
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Für
die weitere Erklärung des Walzentausches ist die Druckmaschine
gedanklich durch eine gedachte Mittellinie 11 in zwei Hälften
geteilt, so dass auf jeder Seite dieser Mittellinie die Hälfte
der Farbwerke 5 liegt. Jede Hälfte wird in dem
gezeigten Ausführungsbeispiel von einem Kran 20 bedient.
Der Kran 20 ist in der Lage, sowohl die Druckwalzen 8 als
auch Rasterwalzen 9 bzw. alle am Druckprozess beteiligten
Walzen aus der Druckmaschine zu entnehmen bzw. dieser zuzuführen.
Der Kran 20 umfasst zum Ergreifen der Walzen 8, 9 Greifer 21,
die in der Lage sind, die Zapfen der Walze zu umgreifen. Jedem Ende
der Walze ist also ein Greifer 21 zugeordnet.
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Jeder
Greifer 21 ist an einem Ende eines Auslegers 22 angeordnet,
wobei die Ausleger entlang eines Tragbalkens 23 verfahrbar
sind. Ausleger und Tragbalken sind vorteilhafterweise waagerecht
angeordnet. Mit dieser Anordnung ist es möglich, den Greifer 21 zwischen
zwei Konsolen 6 in die Druckmaschine einzuführen und
dort eine Walze 8 oder 9 zu ergreifen. Um die
verschiedenen, übereinander angeordneten Farbwerke zu erreichen,
ist der Tragbalken 23 höhenverschiebbar an einer
Vertikalstütze 24 angeordnet. Um die Verfahrmöglichkeiten
noch stärker auszuweiten, ist auch die Vertikalstütze 24,
vorzugsweise horizontal, verschiebbar. Die Vertikalstütze 24 ist
dazu entsprechend in oder an einem Traggestell 27 angeordnet.
Das Traggestell 27 besteht dabei aus zwei Säulen 25,
die miteinander durch einen Träger 26 verbunden
sind. Die Vertikalstütze 24 läuft dabei
vorteilhafterweise auf an oder auf dem Träger 26 angeordnete
Schienen. Zusammenfassend ist festzustellen, dass der Kran insgesamt
drei Verfahrmöglichkeiten umfasst, von denen vorzugsweise
zwei die Greifer 21 in horizontaler und einer die Greifer
in vertikaler Richtung bewegen. Werden beide Verfahrmöglichkeiten
in horizontaler Richtung gleichzeitig und mit gleicher Geschwindigkeit
genutzt, so weist der Greifer 21 die doppelte Geschwindigkeit
im Vergleich mit nur einer Verfahrmöglichkeit auf. Auf
diese Weise ist es möglich, alle Farbwerke mit Walzen zu
bedienen und dabei das eigentliche Traggestell 27 vollständig
außerhalb der Druckmaschine beziehungsweise außerhalb
der Einhausung zu belassen. Zu betonen ist an dieser Stelle, dass
die Bewegungsrichtungen des Krans immer parallel zu einer Ebene
senkrecht zu den Achsen der Walzen liegen. Mit anderen Worten ist
der Kran nicht in der Lage die Walzen in axialer Richtung zu bewegen.
Für jede der drei genannten Verfahrmöglichkeiten
ist ein eigener Antrieb, beispielsweise ein Elektromotor, vorgesehen.
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Die
Walzen 8, 9, die mithilfe des Krans 20 aus
den Farbwerken ausgehoben worden sind, können in dem Walzenlager 30 abgelegt
werden. Das Walzenlager 30 umfasst zahlreiche Walzenpositionen 31,
in denen jeweils eine Walze 8, 9 abgelegt werden
kann. Der Kran 20 mit seinen möglichen Verfahrwegen
kann eine Walze 8, 9 nicht nur zwischen einem
Farbwerk und einer Walzenposition 31 transportieren, sondern
auch zwischen zwei Walzenpositionen 31, so dass während
des Druckbetriebes die Walzen so im Walzenlager angeordnet werden
können, dass das Rüsten für den folgenden Druckauftrag
möglichst effektiv, d. h. mit möglichst kurzen
Verfahrwegen für den Kran 20 erfolgen kann.
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Um
der erfindungsgemäßen Druckmaschine 1 im
Bedarfsfall Druck- oder Farbübertragungswalzen zuführen
zu können, ist zwischen der eigentlichen Druckmaschine
und dem Walzenlager 30 ein Freiraum 28 vorgesehen,
in den ein Walzentransportwagen 29 eingeschoben und positioniert
werden kann. Selbstverständlich kann der Kran 20 die
auf diese Weise zugeführten Walzen ergreifen und in dem
Walzenlager 30 und/oder in den Farbwerken ablegen. Anschließend
können abzutransportierende Walzen auf den Walzentransportwagen 29 gehoben
werden.
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Zumindest
eine der Walzenpositionen 31 ist als Wechselposition 32 ausgebildet,
in der eine Walze 8, 9 durch weiter unten beschriebene
Einrichtungen einendig gehalten werden kann, so dass eine auf die
Walze aufgeschobene Druck- oder Rasterwalzenhülse über
das nicht gehaltene Ende axial abgezogen werden kann. Insgesamt
können Rasterwalzen oder Druckwalzen an beliebigen Walzenpositionen 31 gelagert
werden.
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Die
Walzenpositionen 31 sind an Ständern 33 des
Walzenlagers 30 angeordnet. Zur Aufnahme der Walzen in
den Walzenpositionen 31 sind an den Ständern 33 vertikal
beabstandet Auskragungen 34 angebracht, die außenseitlich
Vertiefungen 35 umfassen, welche die Zapfen der Walzen
aufnehmen, um ein Wegrollen zu verhindern (siehe 2)
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An
bestimmten Ständern 33 sind – im Wesentlichen
horizontale – Träger 36 angeordnet, die
weitere Walzenpositionen umfassen. Diese horizontalen Träger 36 überspannen
zumindest teilweise den Freiraum 28, in den ein Walzentransportwagen 29 eingeschoben
werden kann. Auch diese Maßnahme trägt dazu bei,
die Zeiten für das Bestücken der Farbwerke 5 mit
neuen Walzen so kurz wie möglich zu halten, da von hier
aus die Verfahrwege besonders kurz sind.
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Für
jede Hälfte der Druckmaschine 1 ist ein Walzenlager 30 mit
jeweils 23 Walzenpositionen 31 vorgesehen. Diese 23 Walzenpositionen
sind geeignet, vier Sätze Druckwalzen zu je vier Walzen
und einen Satz Rasterwalzen mit vier Walzen aufzunehmen. Weitere
zwei Positionen sind als Wechselpositionen ausgestaltet und/oder
dienen zur Aufnahme einer oder mehrerer Walzen, die aus einem Farbwerk
entnommen worden sind. Wenn man nun noch die Walzen, die sich in
der Druckmaschine befinden, hinzuzählt, kommt man zu dem
Ergebnis, dass sich fünf Sätze Druckwalzen und
zwei Sätze Rasterwalzen in der Druckmaschine befinden.
Wird die Druckmaschine ausschließlich mit Walzen mit aufgeschobenen
Druckhülsen betrieben, brauchen in der Regel keine Walzen
mit dem Walzentransportwagen 29 zugeführt werden.
Für jedes Farbwerk stehen dann fünf Druckwalzen
zur Verfügung, die im Zusammenhang mit Druckhülsen
mit verschiedenen Außendurchmessern nahezu den vollständigen
Formatlängenbereich, den die Druckmaschine grundsätzlich
zur Verfügung stellt, abdeckt, ohne dass beispielsweise
so genannte Adapterhülsen benötigt werden.
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Das
Walzenlager 30 und der Kran 20 sind vorzugsweise
mit Wänden von der Umgebung abgetrennt. Der Freiraum 28 kann
von außen durch Türen, vorzugsweise Schiebetüren,
von außen zugänglich gemacht werden, wenn beispielsweise
das Bedienpersonal Walzen für einen Folgeauftrag rüsten
möchte.
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In
der Druckmaschine ist nun vorzugsweise vorgesehen, dass die Einhausungstüren
nicht zu öffnen sind, wenn die Türen der genannten
Wände geöffnet sind. Umgekehrt sind die Türen
der genannten Wände nicht zu öffnen, wenn die
Einhausungstüren zum Zweck des mittels des Krans durchzuführenden
Walzenwechsels geöffnet sind. Sollte es doch notwendig
sein, alle Türen zu öffnen, ist vorgesehen, den
Kran stillzusetzen. All diese Funktionen werden von einer Steuereinrichtung überwacht
und gesteuert.
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Die
folgenden Figuren zeigen die technischen Elemente, die an einer
erfindungsgemäßen Druckmaschine vorgesehen sind,
um eine Druck- oder Farbübetragungswalze 8, 9 einendig
zu halten und um das zweite Ende frei zu legen. Die 3a, 3b, 3c zeigen
verschiedene Ansichten eines Abschnittes des Ständers 33,
in dem eine Wechselposition 32 angeordnet ist. In diesem
Abschnitt ist ein Hebelarm 40 angeordnet, auf dem der erste
Zapfen 41 der Druck- oder der Rasterwalze aufliegt (siehe 3a).
Mit seinem zweiten Zapfen 42 liegt die Walze 8, 9 auf
einer festen Stütze 43 auf, die an einem Stützträger 44 (siehe 3c)
befestigt ist. In dieser Position ist die Walze 8, 9 mittels
des Krans aus dieser Lagerposition entnehmbar.
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Die 3a zeigt,
dass der Hebelarm 40 durch einen ersten Hebel 45 und
einen zweiten Hebel 46 gehalten wird. Die Hebel 45, 46 sind
gelenkig miteinander verbunden. Die dieser gelenkigen Verbindung 48 abgewandten
Enden der Hebel sind wie folgt angelenkt: Der Hebel 45 ist
am Hebelarm 40 angelenkt, wogegen der Hebel 46 an
dem Ständer 33 bzw. einem daran befestigten Ansatz 47 gelagert
ist. Die gelenkige Verbindung 48 liegt links der gestrichelten
Linie 49, die Anlenkungen der Hebel 45 und 46 miteinander
verbindet. In dieser Position ist die weitere Rotation der Hebel 45 und 46 durch
nicht dargestellte Anschläge begrenzt, so dass letztendlich
der Hebelarm 40 nicht nach unten absacken kann. Letztendlich
stellen die Anschläge die für das Halten des ersten
Zapfens 41 notwendige Haltekraft zur Verfügung.
Die 3b und 3c zeigen
weitere Ansichten, die aus den Figuren hervorgehen.
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Die 4a, 4b, 4c zeigen
die Situation, in der der zweite Zapfen 42 von einem zweiten
Hebelarm 50 gehalten wird. Da der zweite Zapfen wie beschrieben
auf der Stütze 43 aufliegt, wird der Hebelarm 50 von
oben auf den Zapfen 42 aufgelegt. Da die Stütze 43 nahe
am Zylinderkörper und der Hebelarm 50 entfernt
vom Walzenkörper angeordnet ist, kann die Walze nun alleinig über
den zweiten Zapfen 42 gehalten werden. Zum Absenken des
zweiten Hebelarms 50 ist, wie beim Hebelarm 40,
ein über eine gelenkige Verbindung 51 verbundenes
Paar von Hebeln 52 und 53 vorgesehen. Im Bereich
der gelenkigen Verbindung greift der Kolben 54 eines Druckmittelzylinders 55 an,
der vorzugsweise mit Druckluft betätigt wird. Der Druckmittelzylinder 55 ist
gelenkig an einem Ausleger 56 angeordnet, der wiederum
an dem Ständer 33 befestigt ist. Beim Ausfahren
des Kolbens werden die Hebel also so gedreht, dass sie nach und
nach in eine gestreckte Position übergehen. Dabei senkt
sich der zweite Hebelarm 50 immer weiter ab. In der Position
der maximalen Streckung der Hebel 52 und 53 liegen
die drei Drehpunkte auf einer Linie. Die Bewegung endet hier jedoch
nicht, sondern der Kolben wird etwas weiter bewegt. Eine weitere
Bewegung der Hebel wird durch einen geeigneten Anschlag, der in,
der 4c als Stift 57 dargestellt ist, begrenzt.
Dadurch wird verhindert, dass sich der zweite Hebelarm 50 durch
die Einwirkung des zweiten Zapfens 42 wieder anhebt. Der
Stift 57 stellt also einen erheblichen Teil der Kraft zur
Verfügung, die zum einendigen Halten der Walze notwendig
ist. Diese Maßnahme ist insbesondere dann von Vorteil,
wenn kein Druckmittel vorhanden ist, dass in dem Druckmittelzylinder 56 einen Druck
vermitteln kann, beispielsweise, wenn die Druckluft ausfällt.
Eine Rückwärtsbewegung der Hebel 52, 53 erfolgt
nur, wenn der Kolben 54 des Druckmittelzylinders aktiv
wieder eingezogen wird.
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Die 5a, 5b, 5c zeigen
nun die Situation, in der durch Abschwenken des Hebelarms 40 der
erste Zapfen 41 freigelegt ist. Das Abschwenken des ersten
Hebelarms 40 erfolgt durch das Einfahren des Kolbens 60 des
Druckmittelzylinders 61. Hierdurch wird die gelenkige Verbindung 48 bewegt,
so dass die Hebel 45, 46 über den Punkt
ihrer maximalen Ausdehnung hinaus gelangen und scherenartig zusammengeklappt werden.
Der Hebelarm 40 wird dabei soweit abgeschwenkt, dass er
nicht mehr in den Querschnitt der Walze 8, 9 hineinragt
(siehe 5a)
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Nun
kann eine Druckwalzen- oder Rasterwalzenhülse von der Walze 8, 9 abgezogen
werden. Um dieses zu vereinfachen, verfügt die Walze 8, 9 über
ein Druckmittelführungssystem, beispielsweise Druckluftleitungen,
die das Druckmittel von einer Einfüllöffnungen über
die besagten Leitungen zu Druckmittelaustrittsöffnungen
führen, welche bei einer aufgeschobenen Hülse
von dieser bedeckt wird. Wird die Walze mit dem Druckmittel beaufschlagt,
entsteht zwischen der Außenoberfläche der Walze
und der Innenoberfläche der Hülse ein Druckmittelfilm,
auf dem die Hülse nunmehr gleiten kann, so dass diese ohne
großen Kraftaufwand abgezogen werden kann.
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Um
der Walze das Druckmittel zuführen zu können,
weist diese eine Einfüllöffnung auf, die vorzugsweise
stirnseitig an einem der beiden Zapfen, hier Zapfen 42,
angeordnet ist. Passend dazu ist ein Kupplungsstück 62 angeordnet,
welches mit Druckmittelzuführleitungen, die in der 5b nicht
dargestellt sind, verbunden ist. Dieses Kupplungsstück 62 ist
mittels eines Druckluftkolbens 63 verschiebbar. Der Druckluftkolben 63 ist
dazu auf geeignete Weise an dem Ständer 33, beispielsweise
mithilfe eines Trägers, angebracht. Die 6b zeigt
die Situation, in der das Kupplungsstück an die Einfüllöffnung
herangeführt wurde. Nun kann die Hülse abgezogen.
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Da
es, gerade bei Rasterwalzen, aufgrund von Undichtigkeiten im Farbkreislauf
der Druckmaschine auch zu an sich unerwünschten Farbaus-
oder -übertritten kommen kann, sind die Hülsen
mit den Walzen wegen der an- oder ausgetrockneten Farbe oft verklebt.
Diese Tatsache erschwert das Wechseln der Hülse stark. Oft
lassen sich die Hülsen nicht wechseln, da der Maschinenbediener
die Hülse nur an der Außenoberfläche erfassen
kann, wobei er aber oft nicht die zum Abziehen erforderliche Kraft übertragen
kann. Aus diesem Grunde ist gemäß einer weiteren
vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung eine Hülsenverschiebeeinrichtung 64 vorgesehen.
Diese Hülsenverschiebeeinrichtung 64 umfasst als
wesentliche Komponenten einen weiteren Druckmittelkolbenzylinder 65 und
einen Schieber 66. Der Druckmittelkolbenzylinder 65 ist über
den Stützträger 44 an dem Ständer 33 angeordnet.
In der 7b ist die Situation gezeigt,
in der der Schieber mittels des Druckmittelkolbenzylinders 65 ausgefahren
wurde und die Hülse ein Stück in axialer Richtung
verschoben hat. Eine geringe axiale Verschiebung der Hülse
relativ zur Walze reicht aus, um Verklebungen oder Verkrustungen zu
lösen. Das weitere Abziehen kann nun in der Regel problemlos
händisch erfolgen.
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Nach
erfolgtem Abziehen der alten Hülse und eine neue Hülse,
die ein Druckmotiv für einen der folgenden Druckaufträge
trägt, aufgeschoben werden.
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Nachdem
die Walze für den Folgeauftrag gerüstet worden
ist, kann der erste Hebelarm wieder an den ersten Zapfen angelegt
werden und der zweite Hebelarm von dem zweiten Zapfen entfernt werden.
Nun kann diese Walze von dem Kran in das Farbwerk oder in eine andere
Walzenlagerposition überführt werden.
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Wie
bereits beschrieben wurde, ist es von Vorteil, wenn an insgesamt
vier Positionen Hülsen ausgewechselt werden können.
Nachdem jeweils eine Walze mit einer Hülse für
einen, beispielsweise den, folgenden Auftrag gerüstet worden
ist, kann diese Walze mit dem Kran an eine freie Walzenposition 31 transportiert werden,
die beliebig ist. Eine andere Walze, die noch gerüstet
werden muss, kann nun in die Wechselposition 32 gehoben
werden.
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Nachdem
nahezu alle oder wenigstens eine bzw. einige Walzen für
den Folgeauftrag auf die beschriebene Weise vorbereitet worden sind,
kann das Rüsten der Druckmaschine 1 erfolgen.
Zunächst wird aus einem Farbwerk mittels eines der vorhandenen
Krane 20 zunächst die Rasterwalze 9 herausgehoben
und in einer freien Walzenposition 31 oder einer freien
Wechselposition 32 abgelegt. Anschließend wird
die Druckwalze aus dem betreffenden Farbwerk ausgehoben. Vorteilhafterweise
erfolgt das Ausheben dieser Walzen aus dem Farbwerk bereits, während
die Druckmaschine den aktuellen Auftrag noch verarbeitet, wenn das
genannte Farbwerk für den laufenden Auftrag nicht benötigt
wird. Dies führt zu einer weiteren Beschleunigung des Fertigmachens
der Druckmaschine für den Folgeauftrag. Nun können
die neuen Walzen in das zu rüstende Farbwerk eingelegt
werden, wobei zuerst die Druckwalze 8 und danach die Rasterwalze 9 eingehoben
werden. Nach dem Rüsten eines Farbwerkes folgen weitere
Farbwerke. Jeder der in dem besprochenen Ausführungsbeispiel
gezeigte Kran muss das Rüsten von vier Farbwerken vornehmen.
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Eine
Rasterwalze kann jedoch auch in dem betreffenden Farbwerk verbleiben,
wenn die zugehörige Druckwalze 8 gewechselt wird.
Dies ist vorteilhaft, wenn die Druckfarbe in diesem Farbwerk nicht
gewechselt werden muss.
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Die 3a–7a, 3b–7b und 3c–7c zeigen
stets dieselben Bauteile. Auch wenn nicht in allen dieser Figuren
die beschriebenen Bauteile mit Bezugszeichen versehen worden sind,
so sind die Bezugszeichen eindeutig, mit denen diese Bauteile bezeichnet
werden könnten.
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Walzenwechselvorgänge
werden von einer Steuervorrichtung gesteuert, die Anweisungen von
dem Maschinenbediener über eine nicht näher gezeigte
Bedieneinrichtung erhält. Hierüber kann der Bediener
die aktuelle Position einer Walze eingeben oder auswählen
und die Position angeben, in die die Walze überführt werden
soll. Ein einzugebender Wechselbefehl löst den Transfervorgang
aus. Denkbar ist auch, dass die Steuervorrichtung lediglich eine
Walze mit eindeutigen Identifikationsmerkmalen, beispielsweise Walzennummer oder
Druckmotiv, auf einer Anzeigeeinrichtung anzeigt, ohne dass dem
Bediener die konkrete Position mitgeteilt wird. Der Bediener wählt
die Walze dann anhand dieser Identifikationsmerkmale aus und teilt
dieser eine neue Position zu.
| Bezugszeichenliste |
| 1 | Druckmaschine |
| 2 | Gegendruckzylinder |
| 3 | Bedruckstoff |
| 4 | Anpresswalze |
| 5 | Farbwerk |
| 6 | Konsole |
| 7 | zentrales
Maschinengestell |
| 8 | Druckwalze |
| 9 | Rasterwalze |
| 10 | Rakelkammer |
| 11 | Gedachte
Mittellinie |
| 12 | Einhausung |
| 13 | |
| 14 | |
| 15 | |
| 16 | |
| 17 | |
| 18 | |
| 19 | |
| 20 | Kran |
| 21 | Greifer |
| 22 | Ausleger |
| 23 | Tragbalken |
| 24 | Vertikalstütze |
| 25 | Säule |
| 26 | Träger |
| 27 | Traggestell |
| 28 | Freiraum |
| 29 | Walzentransportwagen |
| 30 | Walzenlager |
| 31 | Walzenposition |
| 32 | Wechselposition |
| 33 | Ständer |
| 34 | Anschrägung |
| 35 | Vertiefung |
| 36 | Träger |
| 37 | |
| 38 | |
| 39 | Walzenkörper |
| 40 | Hebelarm |
| 41 | erster
Zapfen |
| 42 | Zweiter
Zapfen |
| 43 | Stütze |
| 44 | Stützträger |
| 45 | erster
Hebel |
| 46 | zweiter
Hebel |
| 47 | Ansatz |
| 48 | gelenkige
Verbindung |
| 49 | gestrichelte
Linie |
| 50 | zweiter
Hebelarm |
| 51 | gelenkige
Verbindung |
| 52 | Hebel |
| 53 | Hebel |
| 54 | Kolben |
| 55 | Druckmittelzylinder |
| 56 | Anleger |
| 57 | Stift |
| 58 | |
| 59 | |
| 60 | Kolben |
| 61 | Druckmittelzylinder |
| 62 | Kupplungsstück |
| 63 | Druckluftkolben |
| 64 | Hülsenverschiebeeinrichtung |
| 65 | Druckmittelkolbenzylinder |
| 66 | Schieber |
| R | Drehrichtung
des GDZ |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 0741009
B1 [0006]
- - EP 1016522 A1 [0009]