DE4428403C2

DE4428403C2 - Heberantrieb einer Druckmaschine

Info

Publication number: DE4428403C2
Application number: DE4428403A
Authority: DE
Inventors: Valentin Gensheimer; Achim Stoeffler; Peter Hummel; Rudolf Ortner
Original assignee: MAN Roland Druckmaschinen AG
Current assignee: Manroland AG
Priority date: 1994-08-11
Filing date: 1994-08-11
Publication date: 1996-07-11
Anticipated expiration: 2014-08-12
Also published as: JP3095976B2; US5685225A; EP0696503A3; US5784960A; JPH0858070A; DE59505886D1; ES2132469T3; ATE179932T1; JPH11151802A; EP0696503A2; EP0696503B1; JP3071766B2; DE4428403A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Heberantrieb für eine Heberwalze im Heberfarbwerk einer Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie Anspruchs 3.

Ein derartiger Antrieb einer Heberwalze mittels eines Kurvengetriebes ist aus der DD 2 76 455 A1 sowie ähnlich aus der DD 2 12 475 B1 bekannt. Die Kurve im Antrieb der erstgenannten Schrift wird durch einen drehzahlregelbaren Elektromotor ange trieben, wobei die Drehzahl des Elektromotors steuerungstechnisch mit der Drehzahl des Druckwerks der Maschine gekoppelt ist. Der über einen Sperrhebel zeitweise stillsetzbare Heberantrieb gemäß der DD 2 12 475 B1 dient dem Einstellen des Hebertaktes auf die zuzuführende Farbmenge.

Die voranstehend zitierten Heberantriebe vermögen das Problem des so genannten Farbabfalles gerade bei schnellaufenden Bogenoffset druckmaschinen nicht zu lösen. Eine Ursache für den Farbabfall muß insbesondere darin gesehen werden, daß die Heberwalze beim Anstel len an die Farbkastenwalze aufgrund einer Differenz in den Um fangsgeschwindigkeiten ein Aufschwimmen auf der Farbschicht der Farbkastenwalze erfährt. Gerade bei hohen Druckgeschwindigkeiten sind aber die Zeiten, in welcher die Heberwalze mit der Farb kastenwalze in Kontakt gebracht wird, sehr kurz. Somit wird bei hohen Druckgeschwindigkeiten die Farbübertragung von der Farb kastenwalze zur Heberwalze immer schlechter. Ein vergleichbarer Vorgang spielt sich dabei auch bei der Übertragung der Farbe von der Heberwalze an die nachgeordnete Farbwerkwalze ab.

Um dem zuletzt beschriebenen Effekt des Aufschwimmens der Heber walze an der Farbkastenwalze bzw. der nachgeordneten Farbwerkwalze zu entgegnen, sind in der Vergangenheit bereits Antriebe bekannt geworden, bei denen die Umfangsgeschwindigkeit der Heberwalze zu der der Farbkastenwalze bzw. nachgeordneten Farbwerkwalze synchro nisiert werden. Derartige Antriebe sind aber konstruktiv sehr aufwendig und lösen das Problem des Farbabfalls zu hohen Druck geschwindigkeiten hin dennoch nicht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Zuführen von Farbe im Heberfarbwerk einer Druckmaschine sowie einen entsprechenden Heberantrieb gemäß dem Oberbegriff des jeweiligen Verfahrens- bzw. Vorrichtungsanspruches derartig zu verbessern, daß die Übertragung der Farbe von Farbkastenwalze zum Farbwerk weitgehend von der Druckgeschwindigkeit unabhängig wird und bei sehr hohen Druckgeschwindigkeiten einem deutlich wahrnehmbaren Farbabfall entgegengewirkt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Verfahrens- bzw. Vorrichtungsanspruches. Vorteilhafte Ausgestal tungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nach der Erfindung ist vorzugsweise vorgesehen, daß die An- und Abstellbewegung der Heberwalze bezüglich der Farbkastenwalze nach einer Zeitfunktion erfolgt, welche unabhängig von der Druckge schwindigkeit ist.

Nach der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, daß nicht nur die Bewegung der Heberwalze zum An- und Abstellen bezüglich Farb kastenwalze nach einer von der Druckgeschwindigkeit unabhängigen Zeitfunktion durchgeführt wird. Vorzugsweise ist es auch möglich, daß An- und Abstellen der Heberwalze bezüglich der nachgeordneten Farbwerkwalze nach einer von der Druckgeschwindigkeit der Maschine unabhängigen Zeitfunktion durchzuführen. Bei dieser Variante der Erfindung hat man dabei noch den Vorteil, daß die von der Heber walze auf die nachfolgenden Farbwerkwalzen ausgeübten Stöße unab hängig von der Druckgeschwindigkeit werden.

Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, daß die in der Offsetdrucktechnik verwendeten Farben ausgeprägte nicht-Newton′sche Eigenschaften aufweisen. Wird somit die Heberwalze stets nach der gleichen Zeitfunktion an die Farbkastenwalze an- und von dieser wieder abgestellt, so kann es zu keinen druckgeschwindigkeits abhängigen Veränderungen in der Farbübertragung kommen.

Bevorzugt kommt die Erfindung bei einem Farbkastenwalzen- und Heberantrieb zur Anwendung, bei welchen die Farbkastenwalze bei allen Druckgeschwindigkeiten in der zeitlich gleichen Art und Weise angetrieben wird, also insbesondere unabhängig von der Druck geschwindigkeit konstant mit einer Drehzahl umläuft. Um bei höheren Druckgeschwindigkeiten pro Zeiteinheit entsprechend mehr Farbe in das Farbwerk zu fördern, wird der Anlagewinkel der Heberwalze an die Farbkastenwalze mit zunehmender Druckgeschwindigkeit vergrö ßert.

Gemäß einer einfachen Ausgestaltung der Erfindung kann der Antrieb für die Heberwalze dergestalt sein, daß eine Kurvenscheibe Verwen dung findet, welche von einem drehzahlgesteuerten Elektromotor angetrieben wird. Die dem Motor vorgeordnete Drehzahlsteuerung ist dabei dergestalt, daß die Kurvenscheibe mit einer von der Druckge schwindigkeit der Maschine unabhängigen, vorgegebenen konstanten Drehzahl läuft, wenn die auf der Kurvenscheibe ablaufende Rolle des Lagerhebels der Heberwalze über diejenigen Kurvenabschnitte läuft, welche insbesondere das An- und Abstellen der Heberwalze an die Farbkastenwalze bewirken. Nach dem An- und Abstellen der Heberwalze insbesondere an die Farbkastenwalze erfolgt wiederum ein Antreiben der Kurvenscheibe mit einer Drehzahl, welche mit der Druckge schwindigkeit der Maschine korreliert. Die Zeitpunkte zu welchen das Umschalten der Drehzahl der Steuerkurve von einem maschinen synchronen auf einen konstanten Drehzahl wert erfolgt, kann dabei beispielsweise durch eine sensorische Abtastung der Steuerkurve erfolgen. Auch ist eine entsprechende Auswertung eines an der Druckmaschine angebrachten Winkelgebers möglich.

Des weiteren erfolgt die Erläuterung eines bevorzugten Ausfüh rungsbeispieles der Erfindung anhand der Zeichnungen. In diesem Ausführungsbeispiel kommt eine Kurvenscheibe zur Anwendung, welche vom Farbwerk angetrieben wird, also mit einer Drehzahl umläuft, welche von der Druckgeschwindigkeit der Maschine abhängt. Durch eine steuerbare Hubeinrichtung wird dabei bewirkt, daß die Heber walze stets nach der gleichen Zeitfunktion an die Farbkastenwalze an- und von dieser wieder abgestellt wird.

In den Fig. 1 bis 5 zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Heberantrieb mit Kurvenscheibe und Schwenkhebel,

Fig. 2+3 die Kurvenscheibe in zwei verschiedenen Winkelstellungen sowie

Fig. 4+5 die Stellung der Kurvenscheibe gemäß den Fig. 2 und 3 im Schnitt.

Fig. 1 zeigt einen sich über die Formatbreite der Druckmaschine erstreckenden Farbkasten 1, mit dem eine drehbar gelagerte Farb kastenwalze 2 zusammenwirkt. Zwischen der Farbkastenwalze 2 und einer nachgeordneten Farbwerkwalze 4 ist eine Heberwalze 3 hin- und herbeweglich gelagert. Bei der nachgeordneten Farbwerkwalze 4 kann es sich insbesondere um eine axiale Changierbewegungen ausführende Reiberwalze handeln.

Die Heberwalze 3 ist an ihren beiden Enden jeweils in einem Schwenkhebel 5 drehbar gelagert. Die beiden Schwenkhebel 5 sind mit einer über die Formatbreite sich erstreckenden Welle 6 miteinander verbunden, welche gestellfest schwenkbar gelagert ist. Ein Ende eines Schwenkhebels 5 weist an einer Verlängerung eine drehbar gelagerte Rolle 7 auf, welche auf der Außenkontur einer sich in Abhängigkeit von der Druckmaschinengeschwindigkeit drehenden Steuerkurve 8 abläuft. Durch nicht dargestellte Federmittel wird die Rolle 7 gegen die Außenkontur der Steuerkurve 8 gedrückt. Der vom Druck- oder Farbwerk abgeleitete Antrieb der Steuerkurve 8 kann dabei dergestalt sein, daß sich die Steuerkurve 8 einmal dreht, wenn die Druckmaschine drei eintourige Umdrehungen macht (Hebertakt 1 : 3).

Gemäß den Fig. 1 bis 3 weist die Steuerkurve 8 zwei Radien auf, wobei die Heberwalze 3 an der nachgeordneten Farbwerkwalze 4 anliegt, wenn die Rolle 7 auf dem großen Radius der Steuerkurve 8 abläuft. Entsprechend liegt die Heberwalze 3 an der Farbkastenwalze 2 an, wenn die Rolle 7 auf dem kleineren Radius der Steuerkurve 8 abläuft.

Dem die Rolle 7 aufweisenden Schwenkhebel 5 ist eine Hubeinrichtung 9 derart zugeordnet, daß die Rolle 7 von der Außenkontur der Steuerkurve 8 abhebbar ist, damit die Heberwalze 3 weder an der Farbkastenwalze 2 noch an der nachgeordneten Farbwerkwalze 4 anliegt. Durch die erfindungsgemäße Hubeinrichtung 9 wird also die Rolle 7 in einem Bereich zwischen dem kleinen und großen Radius der Steuerkurve 8 verfahren.

Die erfindungsgemäße Hubeinrichtung 9 besteht in einer Ausfüh rungsform der Erfindung aus einem in zwei Drehrichtungen jeweils mit konstanter Drehzahl drehenden Stellmotor 10, welcher gestell fest aufgehängt ist. An der Rotorwelle des Stellmotors 10 ist ein Ritzel 11 angebracht, welches als geradverzahntes Stirnrad ausge bildet ist. Dieses kämmt mit einem zweiten Ritzel 12, welches an dem Ende einer in einem gestellfesten Gewinde 14 eingedrehten Gewindespindel angebracht ist. Das Ritzel 12 weist dabei eine Breite auf, so daß in dem vorgesehenen Hubbereich der Gewinde spindel 13 das Ritzel 11 stets mit seiner gesamten Breite dem Ritzel 12 im Zahneingriff verbleibt.

In den Fig. 2 und 3 ist dargestellt, wie durch die erfindungs gemäße Hubeinrichtung 9, also insbesondere durch die einen Hub ausübende Gewindespindel 13, die Rolle 7 des einen Schwenkhebels 5 von dem kleinen Radius der Steuerkurve 8 abhebbar bzw. wieder an diesen anstellbar ist. Die in Abhängigkeit von der Druckgeschwin digkeit umlaufende Steuerkurve 8 kommt, ausgehend von der Situation gemäß Fig. 1, nach etwa einer halben Umdrehung mit dem Übergang vom großen auf den kleinen Radius in dem Bereich der Rolle 7. Zunächst läuft dann die Rolle 7 auf der abfallenden Außenkontur der Steuer kurve 8 ab, so daß die Heberwalze 3 von der Farbwerkwalze 4 abge stellt wird. Da die Gewindespindel 13 auf den maximal vorgesehenen Hub ausgefahren ist, kommt die Rolle 7 nun aber nicht auf den kleinen Radius der sich drehenden Steuerkurve 8 zum Liegen, sondern der Schwenkhebel 5 wird derartig arretiert, daß die Heberwalze 3 eine Zwischenstellung zwischen Farbkastenwalze 2 und Farbwerkwalze 4 einnimmt.

Wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt, sind an dem Ende vom Schwenkhebel 5 parallel zueinander zwei Rollen 7, 15 drehbar angeordnet, wobei Rolle 7 auf der Steuerkurve 8 abläuft und Rolle 15 dem Ende der Gewindespindel 13 zugeordnet ist.

Nachdem die Rolle 7 von dem großen Radius der Kurvenscheibe 8 abgelaufen ist und der Schwenkhebel 5 durch Aufsetzen der Rolle 15 auf dem ausgefahrenen Ende der Gewindespindel 13 arretiert ist, wird nun der Stellantrieb 10 angesteuert, so daß die Gewindespindel 13 ein Stück in das gestellfeste Gewinde 14 eingedreht wird. Dies hat zur Folge, daß Rolle 7 auf dem kleinen Radius der Steuerkurve 8 zur Auflage kommt und dort abläuft. Die Heberwalze 3 ist nun an die Farbkastenwalze 2 angestellt.

Da erfindungsgemäß vorgesehen ist, den Stellantrieb 10 zu dem vorgesehenen Zeitpunkt mit einer konstanten Drehzahl - unabhängig von der Druckmaschinengeschwindigkeit - anzutreiben, wird somit die Anstellbewegung der Heberwalze 3 an die Farbkastenwalze 2 stets nach einer gleichen Zeitfunktion durchgeführt. Die Gewindespindel 13 in Verbindung mit dem gestellfesten Gewinde 14 und dem entspre chend ausgebildeten Stellantrieb 10 stellt somit eine Hubeinrich tung 9 dar, dessen Arbeitsbewegung stets nach der gleichen Zeit funktion ausgeführt wird.

Nachdem die auf die Außenkontur mit dem kleinen Radius der Steuer kurve 8 abgesetzte Rolle 7 fast den gesamten Konturbereich mit dem kleinen Radius der Steuerkurve 8 abgelaufen ist, wird nun der Stellantrieb 10 im umgekehrten Drehsinn zum Ausfahren der Gewinde spindel 13 aus dem gestellfesten Gewinde 14 angesteuert. Dies bewirkt, daß die Rolle 7 vor Erreichen des Konturübergangs zum großen Radius der Steuerkurve 8 von dem kleinen Radius abgehoben wird. Auch hier bewirkt die konstante Antriebsdrehzahl des Stell antriebes 10 in Verbindung mit der Gewindespindel 13, daß die Heberwalze 3 nach einer von der Maschinengeschwindigkeit unab hängigen Zeitfunktion wieder von der Farbkastenwalze 2 abgestellt und für einen kurzen Moment eine Stellung einnimmt, in der sie weder an der Farbkastenwalze 2 noch an der Farbwerkwalze 4 anliegt. Nachdem nun die Gewindespindel 13 den Schwenkhebel 5 über die Rolle 15 in eine Zwischenstellung verschwenkt hat, läuft bei weiterer Drehung der Steuerkurve 8 die Rolle 7 auf die ansteigende Kontur der Steuerkurve 8 auf, so daß nun die Heberwalze 3 an die Farb werkwalze 4 angestellt ist. Das An- und Abstellen der Heberwalze 3 an die Farbwerkwalze 4 erfolgt also im Takte der umlaufenden Steuerkurve 8, während das An- und Abstellen der Heberwalze 3 an die Farbkastenwalze 2 durch die zuvorstehend beschriebene Hubein richtung 9 bewirkt wird.

Die Fig. 4 und 5 zeigen noch einmal die Stellungen der Rollen 7, 15 gemäß den Fig. 2 und 3 im Schnitt. Die Fig. 4 zeigt hierbei, daß durch die Gewindespindel 13 der Hubeinrichtung 9, welche auf die Rolle 15 einwirkt, die Rolle 7 von dem kleinen Radius der Steuerkurve 8 abgehoben ist. Daraufhin erfolgt nun das Ansteuern des Stellantriebes 10 der Hubeinrichtung 9, so daß über die Rolle 15 die Rolle 7 in Kontakt mit dem kleinen Radius der Steuerkurve 8 gebracht wird. Wie zuvorstehend erläutert liegt nun die Heberwalze 3 an der Farbkastenwalze 2 an.

Nachdem nun die Rolle 7 fast im gesamten Bereich des kleinen Radius der Steuerkurve 8 abgelaufen ist, erfolgt nun wiederum ein Ansteu ern in der Hubeinrichtung 9, so daß die Gewindespindel 13 über die Rolle 15 die Rolle 7 von dem kleinen Radius der Steuerkurve 8 abhebt und in die beschriebene Zwischenstellung verbringt. Die Heberwalze 3 ist nun von der Farbkastenwalze 2 abgestellt und wird an die Farbwerkwalze 4 angestellt, sobald durch weiteres Drehen der Steuerkurve 8 die Rolle 7 aus dieser Zwischenstellung auf die Kontur des großen Radius aufläuft.

Der Stellantrieb 10 an der zuvor beschriebenen Hubeinrichtung 9 steht mit einer nicht dargestellten Steuerung in Verbindung, welche zu den zuvorstehend angegebenen Zeitpunkten Impulse zum Ansteuern des Stellantriebes 10 bewirkt. Wie weiter obenstehend bereits erwähnt wurde, kann die Steuerung mit Sensoren in Wirkverbindung stehen, welche Markierungen an der Steuerkurve 8 abtasten bzw. den Übergang der Steuerkurve 8 von dem großen auf den kleinen Radius und umgekehrt. Mittels der Steuerung kann es ferner auch möglich sein, die Auslösezeitpunkte für die Hubeinrichtung 9 in Abhängig keit der Druckgeschwindigkeit zu legen. Dies kann beispielsweise dazu dienen, um eine Totzeitkompensation durchzuführen oder um den Heberanlagewinkel an der Farbkastenwalze 2 mit der Druckgeschwin digkeit zu vergrößern.

Bezugszeichenliste

1 Farbkasten
2 Farbkastenwalze
3 Heberwalze
4 Farbwerkwalze
5 Schwenkhebel
6 Welle
7 Rolle
8 Steuerkurve
9 Hubeinrichtung
10 Stellantrieb
11 Ritzel
12 Ritzel
13 Gewindespindel
14 Gewinde
15 Rolle

Claims

1. Heberantrieb für eine Heberwalze im Heberfarbwerk einer Druckmaschine, insbesondere Bogenoffsetdruckmaschine, mit der beweglich zwischen einer Farbkastenwalze und einer nachgeordneten Farbwerkwalze gelagerten Heberwalze, welche durch einen Heberantrieb zeitweise abwechselnd an die Farbkastenwalze und die nachgeordnete Farbwerkwalze anstellbar ist, wobei der Heberantrieb eine umlaufende Steuerkurve mit wenigstens zwei unterschiedlichen Krümmungsabschnitten und darauf ablaufender Rolle aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Transferwegs der Heberwalze (3) neben der Steuerkurve (8) ein Stelltrieb (10-14) vorgesehen ist, der taktsynchron zur Steuerkurve (8) betreibbar ist und vermittels dem die Rolle (7) von einem der Krümmungsabschnitte der Steuerkurve (8) auf einen nächsten Krümmungsabschnitt verbringbar ist.

2. Heberantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stelltrieb (10-14) eine in ein gestellfestes Gewinde eingedrehte Gewindespindel (13) aufweist und die Gewindespindel (13) von einem steuerbaren Motor (10) antreibbar ist.

3. Heberantrieb für eine Heberwalze im Heberfarbwerk einer Druckmaschine, insbesondere Bogenoffsetdruckmaschine, mit der beweglich zwischen einer Farbkastenwalze und einer nachgeordneten Farbwerkwalze gelagerten Heberwalze, welche durch einen selbständigen, steuerbaren Heberantrieb zeitweise abwechselnd an die Farbkastenwalze und die nachgeordnete Farbwerkwalze anstellbar ist, wobei der Heberantrieb eine umlaufende Steuerkurve mit wenigstens zwei unterschiedlichen Krümmungsabschnitten und darauf ablaufender Rolle aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkurve (8) ein drehzahlsteuerbarer, ungleichförmig betreibbarer Antrieb zugeordnet ist.

4. Heberantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Drehzahlumschaltung der Antrieb mit die Krümmungsabschnitte der Steuerkurve (8) abtastenden Sensoren in Wirkverbindung steht.

5. Heberantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Drehzahlumschaltung der Antrieb mit einem an der Druckmaschine angebrachten Winkelgeber nebst nachgeschalteter Auswertung in Wirkverbindung steht.