DE8314562U1 - Druckwerk fuer den verpackungsdruck - Google Patents

Description

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Metrcnic Gerätebau GmbH & Co. 1983-05-09

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Druckwerk für den Verpackungsdruck

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verändern von Drucklängen in einem Druckwerk für den Verpackungsdruck und gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Druckwerke für den Verpackungsdruck sind bekannt. Sie bestehen im wesentlichen aus einem Gegendruckzylinder, einer angetriebenen Farbkastenwalze und einem Klischeezylinder auf den ein oder mehrere harte oder auch weiche Klischees befestigt sind. Der Umfang des Klischeezylinders ist konstant, so daß nur Klischees verwendet werden können, deren Klischee-Druckflächenlängen einem echten Bruch des Klischeezylinderumfangs entsprechen.

IJun müssen jedoch häufig die Drucklängen auf dem Verpackungsmaterial z. B. aus gestalterischen Gründen z. T. geringfügig geändert werden. Hierdurch tritt der Fall ein, daß die Klischee.länge nicht mehr einem echten Bruch des Klischeezylinderumf angs entspricht. Dieses hatte bisher zur Folge, daß ein neues Klischee und auch ein neuer Klischeezylinder

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mit größerem bzw. kleinerem Durchmesser eingesetzt werden mußten, und-notwendigerweise auch die Antriebszahnräder für die Zylinder auszutauschen waren. Man war bisher gezwungen, da ja Farbkastenwalze, Klischee- und Gegendruckzylinder die gleiche Umfangsgeschwindigkeiten aufweisen mußten, Klischeedrucklängenänderungen durchzuführen, die der Gesetzmäßigkeit entsprachen: Modul des Klischeezylinders multipliziert mit η = Summe sämtlicher gleichlanger Klischees plus jeweils

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gleichlanger Zwischenräume. Es war also z. B. nicht möglich, bei einem Modul 3 der Zylinderantriebszahnräder kleinere oder größere Klischeelängenänderungen als ein Vielfaches von 3 χ 3,14 = 9,42 mm durchzuführen, ohne daß Gegendruck-, Klischeezylinder und Farbkastenwalze mit ihren Antriebszahnrädern ausgetauscht werden mußten. Um geringfügige Änderungen von z. B. +0,5 mm der Drucklänge durchzuführen, behalf man sich mit Unterfüttern des / der Klischees oder machte sie dünner.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der es möglich ist, - ohne die Länge eines Klischees verändern, das Klischee unterfüttern oder schwächen zu müssen die Drucklänge wahlweise zu verlängern oder zu verkürzen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mittels eines einzigen Klischeezylinders konstanten Durchmessers stufenlos Drucklängen in einem begrenzten Bereich, z. B. +10 mm verändert werden können. So kann z. B. mit einem Klischeezylinder von 345 mm ein Druckbild von 330 bis 360 mm gedruckt werden. Trotzdem ist ein optisch einwandfreies Druckbild möglich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Druckwerkes, ohne Seitengestell und Antrieb,

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Γig. 2 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Antrieb zum Antrieb des Druckwerkes nach Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht des Antriebes des Druckwerkes,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Regelung des erfindungsgemäßen Druckwerkes.

In bekannter Weise sind in zwei Seitengestellen (aus Vereinfachungsgründen ist nur Seitengestell 1 dargestellt) ein Gegendruckzylinder 2, ein Klischeezylinder 3 und eine angetriebene Farbkastenwalze 4 drehbar gelagert. Die Farbkastenwalze Λ ist als gerasterte, harte Walze (Anilox) ausgeführt und taucht in dünnflüssige Druckfarbe eines Farbkastens 6 ein. Überflüssige Druckfarbe wird mittels eines Rakels 7 von der Farbkastenwalze 4 abgerakelt. Die Farbkastenwalze 4 färbt eine weiche Druckform 8 ein, z. B. ein Klischee, die in bekannter Weise auf dem Klischeezylinder 3 befestigt ist. Zwischen Klischeezylinder 3 und Gegendruckzylinder 2 wird eine schmale Verpackungsbahn 9, z. B. aus Papier, bedruckt. Die Verpackungsbahn 9 umschlingt den Gegendruckzylinder 2 zu 180°. Eine federkraftbelastete Rolle 11 drückt die Bahn 9 gegen den Gegendruckzylinder 2.

Auf einen im Seitengestell 1 gelagerten Antriebszapfen 12 des Gegendruckzylinders 2 sind ein erstes Zahnrad 13 und ein zweites Zahnrad 14 aufgekeilt. In einer Lagerbohrung 16 des Seitengestelles 1 und in einer Lagerbohrung 17 eines am Seitengestell 1 angeschraubten Lagerbügels 18 ist eine Verstellwelle 29 eines Untersetzungs-Differentialgetriebes 21 gelagert. Üntersetzungs-Differentialgetriebe sind z. B. durch das HDUD-Differentialgetriebe der Firma HARMONIC-DRIVE bekannt geworden. Daher muß das Getriebe nicht besonders beschrieben werden.

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Mit dem ersten Zahnrad 13 kämmt ein Zahnrad 22 , das an einem ersten innenverzahnten Stahlring 23 des Differentialgetriebes 21 befestigt ist. An einem zweiten innenverzahnten Stahlring 24 des Differentialgetriebes 21 ist ein Zahnrad 26 angeschraubt An den Lagerbügel 18 ist ein geregelter Schrittmotor 27 angeflanscht. Eine Antriebswelle des Schrittmotors 27 ist an eine Verstellwelle 29 angeflanscht, auf die ein elliptischer Innenring des Differentialgetriebes 21 formschlüssig aufgesteckt ist. Über einen Zahnriemen 32 ist das Zahnrad 26 mit einem Zahnrad 33 formschlüssig verbunden. Das Zahnrad 33 ist auf ein erstes Wellenende einer Welle 34 aufgekeilt, die im Seitengestell 1 gelagert ist. Zwischen den Stirnseiten der Zylinder 2, 3 und der Innenseite des Seitengestells 1 ist auf ein zweites Wellenende der Welle 34 ein Zahnrad 36 aufgekeilt. Mit dem Zahnrad 36 steht ein Zahnrad 37 - als Sonnenrad - in Eingriff, das auf dem Antriebszapfen 12 drehbar gelagert ist. Mit dem Zahnrad 37 kämmt ein auf einem Antriebszapfen 38 des Klischeezylinders 3 aufgekeiltes Zahnrad 39. Der Antriebszapfen 38 setzt sich in einem Lagerzapfen 41 fort, welcher im Seitengestell 1 gelagert ist. Das Zahnrad 39 treibt ein Zahnrad 40 an, daß mit einem, im Seitegestell 1 gelagerten Antriebszapfen 42 der Farbkastenwalze 4 formschlüssig verbunden ist. An ein Zapfenende des Lagerzapfens 41 des Klischeezylinders 3 ist als ein Istwertgeber ein digitaler Rotationsimpulsgeber 52 angeflanscht. Der Antrieb des Druckwerkes erfolgt durch einen Hauptmotor 62 über einen Zahnriemen 59 auf eine Zahnriemenscheibe 14. Die Antriebszahnräder für die Zylinder 2, 3, 4 haben einen gleichen Modul, z. B. 3. Hierdurch wäre die kleinste Umfangsänderung durch Austauschen des Klischeezylinders 3 und dessen Antrieb nach der Gesetzmäßigkeit: Modul χ If - im Beispiel 3 χ 3,14 = 9,42 mm - möglich.

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Im folgenden wird eine mögliche Regelung des Antriebes für den Klischeesylinder 3 kurz beschrieben: Ein erstes - z. B. fünfdekadiges, - Digital-Dekaden-Potentiometer 46 vorgesehen, mit dem ein Durchmesserwert des gerade verwendeten Klischeezylinders 3 auf Hundertstel-Millimeter genau in den Regelkreis eingegeben wird, über ein zweites - z. B. fünfdekadiges Digital-Dekaden-Potentiometer 47 wird die gewünschte Drucklänge, z. B. 334,00 mm eingegeben. Vom ersten Digital-Dekaden-Potentiometer 46 wird eine dem Einstellwert proportionale Spannung U₄,, vom zweiten Digital-Dekaden-Potentiometer wird eine dem Einstellwert proportionale Spannung U₄₇ einer Vergleicherschaltung, dem Sollwertbildner 48 zugeführt. Der Sollwertbildner 48 bildet einen Sollwert U₅₀₁₁ = U₄₈. Je nachdem ob nun der Umfangseinsteilwert am Dekaden-Potentiometer 46 größer oder kleiner ist als der eingestellte Wert für die Drucklänge am Dekaden-Potentiometer 47, bildet der Sollwertbildner 48 einem der Differenz entsprechenden Sollwert U₄₈ mit entsprechendem Vorzeichen. Ist z. B. die Differenz aus U- - U₄₇ = U₄₈ positiv, so wird das Vorzeichen für U₄₈ positiv. Ist z. B. die Differenz aus U₄₆ - U₄₇ = U₄₈ negativ, so wird das Vorzeichen für U₄₈ negativ. Dieser positive oder negative Sollwert U₄₈ wird einem Soll-Istwertvergleicher 49 zugeführt. An dem Lagerzapfen 41 des Klischeezylinders 3 ist eine Impulsscheibe 51 angebracht, die mit einem Rotationsimpulsgeber 52 (Frequenzzähler) zusammenwirkt. Eine einer Drehzahl und Phasenlage des Klischeezylinders 3 entsprechende Frequenz f wird vom Rotationsimpuls 52 einem Impulsverstärker 53 zugeführt, der die Frequenz f in eine ihr proportionale Spannung U umwandelt. Diese Spannung U₅₃ wird dem Soll-Istwertvergleicher 49 zugeführt. Aus dem Vergleich von = U₄₈ und dem U_icfc = U₅₃ wird eine positive

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bzw. negative Regelabweichung gebildet und eine ihr proportionale positive bzw. negative Spannung U._g einem Schnitt-Trigger 54 zugeführt. Der Schnitt-Trigger 54 speist einen BCD-Vorwärts-Rückwärts-Zähler, dieser einen Pegelumsetzer

56. Vom Regelumsetzer 56 gehen die Impulse auf einen PROM

57. Der PROM 57 steuert einen Verstärker 58, welcher den Schrittmotor 27 ansteuert. Zwischen Verstärker 58 und Schrittmotor 27 sind Vorwiderstände 55 angeordnet. Dessen Drehzahl und Drehrichtung wird der Drehzahl und Drehrichtung des Hauptantriebes überlagert.

Soll nun z. B. die Drucklänge auf der Verpackungsbahn 9z. B. 8 mm kurzer sein als die Klischeelänge, so wird das Dekaden-Potentiometer 47 auf diesen Wert eingestellt. Durch die Regelung läuft nun der Klischeezylinder 3 kontinuierlich entsprechend schneller als die zu bedruckende Verpackungsbahn 9, d. h. die Drucklänge auf der Verpackungsbahn 9 wird entsprechend kurzer. Soll nun die Drucklänge auf der Verpakkungsbahn 9 z. B. um 7 mm länger sein, so wird das Dekaden-Potentiometer 47 auf diesen Wert eingestellt. Der Klischeezylinder 3 läuft nun entsprechend langsamer als die zu bedruckende Verpackungsbahn 9.

Mit der überlagerung der Drehzahl und -richtung des Differentialgetriebes 21 und der Drehzahl und -richtung des Hauptantriebes 62 läßt sich eine feinfühlige Drehzahleinstellung für den Klischeezylinder 3 erreichen und damit auch eine stufenlose Drucklängenänderung.

Zusammenfassend sei noch einmal der Erfindungsgedanken herausgestellt. Entsprechend der gewünschten Verlängerung oder Verkürzung der Drucklänge - z. B. 10 mm über eine gesamte Klischeelänge von 300 mm - wird die Umfangsgeschwindigkeit des Klischees 8, bezogen auf die Geschwindigkeit der zu bedruckenden Verpackungsbahn 9, verkleinert oder vergrößert, so daß beide mit je einer gleichförmigen, aber unterschied-

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lichen Geschwindigkeiten laufen. Die Geschwindkeitsdifferenz zwischen Bahngeschwindigkeit und Klischee-Geschwindigkeit wird bei jeder Bahngeschwindigkeit derart verändert, daß die Differenz ihrer zurückgelegten Wege, d. h. je eines Punktes auf dem Umfang der Druckform 8 und auf der Verpakkungsbahn 9 pro Zeiteinheit - entsprechend der eingestellten Drucklänge im Bezug auf Klischeelänge - konstant bleibt. D. h. die Umfangsgeschwindigkeit des Klischeezylinders 3 - und damit die Geschwindigkeit des Klischees 8 bzw. Druckform 8 -, paßt sich entsprechend der Vorwahl der Drucklänge der jeweiligen Bahngeschwindigkeit an.

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Seitengestell
Gegendruckzylinder
Klischeezylinder
Farbkastenwalze

Farbkasten
Rakel
Druckform
Verpackung sbahn

Rolle, federbelastet
Antriebszapfen
Zahnrad, erstes
Zahnrad, zweites

Lagerbohrung (1)
Lagerbohrung (1)
Lagerbügel

Differentialgetriebe

Zahnrad

Stahlring, erster, innenverzahnt

Stahlring, zweiter, innenverzahnt

Zahnrad
Schrittmotor

Verstellwelle

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 f

Zahnriemen Zahnrad Welle

Zahnrad Zahnrad Antriebszapfen (3) Zahnrad Zahnrad Lagerzapfen (3) Antriebszapfen

Dekaden-Potentiometer Dekaden-Potentiometer Sollwertbildner Soll-Istwert-Vergleicher

Impulsscheibe Rotationsimpulsgeber Impulsverstärker Schnitt-Trigger Vorwiderstände Pegelumsetzer PROM

Verstärker Zahnriemen

Zahnriemenscheibe Hauptantrieb Frequenz

Claims (4)

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1. Druckwerk bestehend aus einem angetriebenen Gegendruck- und einem Klischeezylinder und einer angetriebenen Farbkastenwalze, dadurch gekennzeichnet, daß der Klischeezylinder (3) mit wahlweise schnellerer oder langsamerer Umfangsgeschwindigkeit als der Gegendruckzylinder (2) antreibbar angeordnet ist.

2. Druckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Antrieb (14) des Gegendruckzylinders (2) und einem Antrieb des Klischeezylinders (3) ein Untersetzungsdifferentialgetriebe (21) vorgesehen ist.

3. Druckwerk nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß an eine Verstellwelle (29) des Differentialgetriebes (21) ein drehzah.regelbarer Antrieb (27) angekuppelt

4. Druckwerk nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Antrieb (27) ein Schrittmotor vorgesehen ist.