EP1246726B1

EP1246726B1 - Rotationsdruckmaschine

Info

Publication number: EP1246726B1
Application number: EP00975864A
Authority: EP
Inventors: Heinz-Jürgen ELBERS
Original assignee: Sonko Konstruktions- und Sondermaschinen Vertriebs- GmbH
Current assignee: Sonko Konstruktions- und Sondermaschinen Vertriebs- GmbH
Priority date: 1999-10-12
Filing date: 2000-10-12
Publication date: 2003-07-23
Anticipated expiration: 2020-10-12
Also published as: ATE245533T1; DE19949099A1; WO2001026904A1; DE19949099C2; AU1384501A; EP1246726A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotationsdruckmaschine vom Typ einer sogenannten Buchdruckmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei derartigen Maschinen, wie z.B. in EP-A-0723864 gezeigt, wird über einen mit einem Drucksieb versehenen rotierenden Druckzylinder in diesen eingefüllte Druckfarbe auf das zu bedruckende Material aufgebracht. Dabei drückt ein im Inneren des Druckzylinders angeordnetes, sich nicht mit dem Druckzylinder drehendes Rakel die Druckfarbe durch die Rotation des Druckzylinders umlaufend durch die Maschen des Drucksiebes hindurch. Das zu bedruckende Material wird dabei von einer ebenfalls rotierenden Gegendruckwalze aufgenommen. Die Besonderheit solcher Buchdruckmaschinen ist, daß das zu bedruckende Material nicht in durchgehenden Bahnen, sondern in Einzelblättern vorliegt, die daher während des Druckvorgangs auf dem Gegendruckzylinder festgehalten werden müssen. Dazu dient eine am Gegendruckzylinder vorgesehene Greiferleiste. Da die Greiferleiste über den Umfang des Gegendruckzylinders vorsteht, muß - um das Drucksieb nicht zu beschädigen - das Rakel während jeder Umdrehung des Druckzylinders beim Passieren der Greiferleiste von der Innenseite des Drucksiebes abgehoben werden, um ein flexibles Nachgeben des Drucksiebes zu ermöglichen. Bei den herkömmlichen Druckmaschinen geschieht dies dadurch, daß das Rakel federnd angeordnet ist und somit von der Greiferleiste gegen die Federkraft zurückgedrückt werden kann. Dies geht jedoch mit einem hohen Verschleiß an dem Drucksieb einher. Auch ist bei hohen Druckgeschwindigkeiten nicht zu vermeiden, daß das Rakel nach der durch die Greiferleiste initiierten Abhebebewegung springt und somit der unmittelbar auf die Greiferleiste folgende Bereich des zu bedruckenden Materials häufig nicht korrekt bedruckt wird.

Es wurde daher bereits eine in der Praxis eingesetzte Druckmaschine entwickelt, bei der das Rakel an einer seitlich außerhalb des Druckzylinders verschwenkbar angelenkten Hebelanordnung befestigt ist, die mit einer Steuerung verbunden ist und das Rakel bei Passieren der Greiferleiste aktiv von der Innenseite des Drucksiebes wegschwenkt. Diese Vorrichtung ist jedoch durch die Verschwenkbewegung des Rakels stark schwingungsbelastet, was sich bei hohen Drehzahlen des Druckzylinders besonders stark auswirkt. Auch müssen die seitlichen Öffnungen des Druckzylinders sehr groß ausgebildet sein, um die Verschwenkbewegung der Hebelanordung und des Rakels zu ermöglichen. Wegen des großen Bauraums, den diese Rakellagerung mit Hebelanordnung erfordert, eignet sich diese Ausführung nur für kleine Druckzylinder, um die Gesamtgröße der Anordnung in Grenzen zu halten.

Die Erfindung befaßt sich daher mit dem Problem, eine gattungsgemäße Rotationsdruckmaschine zu schaffen, die auch bei hohen Druckgeschwindigkeiten unter geringem Verschleiß des Drucksiebes einsetzbar ist und präzise Druckergebnisse liefert.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch eine Rotationsdruckmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Bei einer so ausgebildeten Druckmaschine findet die Bewegung des Rakels nur noch innerhalb des Druckzylinders statt. Bei der Bewegung des Rakels ggf. auftretende Vibrationen oder Stöße werden dabei über die starr mit dem Maschinenrahmen verbundene Rakelaufnahme direkt in den Maschinenrahmen abgeleitet, ohne die Rotationsbewegung des Druckzylinders zu beeinflussen oder dieser eine weitere Schwingungsbewegung zu überlagern. Dadurch, daß sich die Rakelaufnahme durch den Druckzylinder hindurch erstreckt, wird dem gesamten System zusätzlich Stabilität verliehen. Die rein translatorische Bewegung des Rakels ist dabei ebenfalls von Vorteil, da neben der Rotationsbewegung des Druckzylinders keine weitere rotatorische Bewegungskomponente auftrifft, die zu Systemschwingungen führen könnte. Auch kann eine Lagerung des Rakels für eine translatorische Bewegung in wesentlich kleinerer Bauform verwirklicht und daher im Gegensatz zu der Schwenklagerung vorbekannter Rakel im Inneren des Druckzylinders angeordnet werden.

Im Hinblick auf Baugröße und unerwünschte Schwingungen ist es dabei besonders vorteilhaft, die Lagerung des Rakels so auszugestalten, daß das Rakel nur linear bewegbar ist.

Besonders schwingungsarm arbeitet die erfindungsgemäße Rotationsdruckmaschine, wenn die Bewegungsrichtung des Rakels radial zu Druckzylinderachse gerichtet ist. Bei einer solchen Ausgestaltung der Lagerung verläuft die Bewegungsrichtung des Rakels durch den Schwerpunkt des Druckzylinders, wodurch eventuelle Schwingungen bestmöglich kompensiert werden.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus den Unteransprüchen und einem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rotationsdruckmaschine, das im folgenden beschrieben wird; es zeigen:

Fig. 1: eine Rotationsdruckmaschine in schematisierter Seitenansicht,

Fig. 2: den Einwirkungsbereich zwischen dem Druckzylinder und dem Gegendruckzylinder einer Rotationsdruckmaschine,
Fig. 3: teilweise eine perspektivische Ansicht des Druckzylinders einer erfindungsgemäßen Rotationsdruckmaschine, bereichsweise geschnitten,
Fig. 4: das Rakel mit Rakelaufnahme aus Fig. 3 und
Fig. 5: den Druckzylinder aus Fig. 3 ohne Rakel und Rakelaufnahme.

Die in Fig. 1 dargestellte Rotationsdruckmaschine ist zum Bedrucken von in einem Magazin 1 vorgehaltenem einzelblattförmigen zu bedruckenden Material 2 ausgelegt. Der Weg der einzelnen Blättern 2 durch die Rotationsdruckmaschine ist mit Pfeilen gekennzeichnet. Zunächst gelangen die Blätter einzeln nacheinander über eine Zuführeinrichtung 3 zu einem rotierenden Gegendruckzylinder 4. Dieser verfügt über eine in Fig. 2 dargestellte Greiferleiste 5, mit der das Blatt 2 am Gegendruckzylinder 4 festgeklemmt wird. Während der Rotation wirkt auf das Blatt 2 ein ebenfalls rotierender Druckzylinder 6 ein, der am Maschinenrahmen 7 gelagert ist. Nach dem Druckvorgang gibt die Greiferleiste 5 das nun bedruckte Blatt 2 wieder frei und dieses wird während seines weiteren Transports durch die Rotationsdruckmaschine getrocknet und schließlich einer Weiterbearbeitung oder Sortierung zugeführt.

Fig. 2 zeigt, wie das Drucksieb 8 durch die Einwirkung der Greiferleiste 5 des Gegendruckzylinders 4 während des Aufeinanderabrollens von Druckzylinder 6 und Gegendruckzylinder 4 verformt wird. Die Darstellung in Fig. 2 ist jedoch lediglich schematisch und entspricht auch in der Anordnung des Druckzylinders 6 und des Gegendruckzylinders 4 nicht Fig. 1.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung, Lagerung und Steuerung des Rakels 9 der Rotationsdruckmaschine ist in den Fig. 3 bis 5 dargestellt. Dabei ist das Rakel 9 an einem Rakelhalter 10 festgelegt, der wiederum über eine Führungsplatte 11 mit einer als Rakelrohr 12 ausgestalteten Rakelaufnahme über Verschraubungen 13 oder dergleichen Verbindungselemente verbunden ist. Das Rakelrohr 12 erstreckt sich konzentrisch zur Druckzylinderachse 14 durch den Druckzylinder 6 hindurch und ist an seinen beiden Enden starr mit dem Maschinenrahmen 7 verbunden derart, daß das Rakel 9 stets auf den Gegendruckzylinder 4 hin ausgerichtet ist. Die Lagerung des Rakels 9 ist bei dieser Ausgestaltung sehr stabil. Außerdem verleiht das Rakelrohr 12 dem gesamten Druckzylinder 6 zusätzliche Stabilität. Bei der dargestellten Ausführungsform erübrigt sich in vorteilhafter Weise eine komplizierte Lagerung des Druckzylinders 6, da dieser direkt auf dem Rakelrohr 12 über Kugellager 15 rotierbar gelagert ist. Das Rakelrohr 12 bildet dabei zu beiden Seiten eine kanalförmige Zugangsöffung zum Inneren des Druckzylinders 6, durch die gezielt die Druckfarbe oder falls nötig andere fluide Medien z.B. Reinigungsflüssigkeit in das Innere des Druckzylinders 6 geleitet werden können. Auch andere Leitungen, z.B. elektrische oder pneumatische Steuerleitungen und Schläuche, können im Rakelrohr 12 geführt werden. Darüber hinaus kapselt das Rakelrohr 12 die wesentlichsten Elemente der Rakellagerung gegenüber der Druckfarbe oder anderen Medien im inneren des Druckzylinders 6 ab und schützt diese Elemente daher wirkungsvoll gegen Verschmutzung und frühzeitigen Verschleiß.

Damit das Rakel 9 die erforderliche translatorische Bewegung in Richtung des Pfeiles 16 von dem Drucksieb 8 weg und wieder auf dieses zu ausführen kann, ist der Rakelhalter 10 über Führungsbolzen 17 verschieblich an der Führungsplatte 11 und damit am Rakelrohr 12 geführt.

Die Steuerung der Bewegung des Rakels 9 kann beispielsweise hydraulisch, pneumatisch oder elektromagnetisch erfolgen. Bevorzugt ist jedoch die dargestellte Ausführungsform, bei der die Rakelbewegung über eine Kurvenführung eingeleitet wird. Dazu ist eine Kurvenscheibe 18 in den Seitenwandungen 19 des Druckzylinders 6 vorgesehen, die durch eine vorgeformte Kontur das Rakel 9 automatisch an der richtigen Stelle von der Innenseite des Drucksiebs 8 abhebt. Diese Art der mechanischen Rakelsteuerung ist außerordentlich präzise und ermöglicht extrem hohe Rotationszahien bzw. Druckgeschwindigkeiten, bei denen die Rakelbewegung mit anderen Steuerungssystemen nicht mehr umgesetzt werden könnte. Die Anordnung der Kurvenscheibe 18 in den Seitenwandungen 19 des Druckzylinders 6 gewährleistet dabei eine unmittelbare Koppelung an die Rotationsgeschwindigkeit des Druckzylinders, wodurch Fehlsteuerungen vermieden werden. Wie dargestellt ist die Kurvenscheibe 18 dabei als separates, auswechselbares Teil ausgebildet, so daß die Steuerung durch Verwendung anderer Kurvenscheiben auf einfache Weise an veränderte Bedingungen am Gegendruckzylinder 4 anpaßbar ist. Damit sich die von der Kurvenscheibe 18 vorgegebene Kontur veschleiß- und reibungsarm in eine entsprechende Bewegung des Rakels 9 überträgt, stützt sich der Rakelhalter 10 an seitlichen Armen 20 über in diesen angeordneten Führungsrollen 21 auf der Kurvenscheibe 18 ab.

Um das Rakel 9 bei Inbetriebnahme der Rotationsdruckmaschine exakt an das jeweilige Drucksieb 8 bzw. den Druckzylinder 6 anpassen zu können, ist das Rakel 9 über den Rakelhalter 10 gegenüber dem Rakelrohr 12 auf den Mantel des Druckzylinders 6 zu vorgespannt. Hierzu sind Kolben 22 des Rakelhalters 10 über nicht dargestellte Druckluftzuleitungen in Kolbenführungen 23 mit Druckluft beaufschlagt. Zwar können auch andere Arten von Federn für die Vorspannung vorgesehen werden, jedoch ermöglicht die hier bevorzugte pneumatische Vorspannung eine besonders individuelle Einstellung. Auch kann die Vorspannung durch Ablassen der Druckluft vollständig herausgenommen werden. Um z.B. beim Einbau, bei der Reinigung des Druckzylinders oder bei drucklosen Probeläufen der Rotationsdruckmaschine ein gezieltes Heranziehen des Rakels 9 an das Rakelrohr 12 zu ermöglichen, weist die Rakelaufnahme ferner eine Rückzugvorrichtung 24 auf, bei der eine Spiralfeder 25 der Vorspannung durch Druckluft in den Kolbenführungen 23 entgegenwirkt. Wird die Druckluft aus den Kolbenführungen 23 abgelassen, zieht die Feder 25 über eine Verbindungsstange 26 zum Rakelhalter 10 das Rakel 9 automatisch von dem Drucksieb 8 weg. Die Rückzugvorrichtung 24 kann auch ohne mechanische Feder beispielsweise hydraulisch, elektrisch, pneumatisch oder magnetisch betätigbar sein.

Für die Feinjustierung des Rakels 9 weist die bevorzugte Ausführungsform ferner eine Verstellvorrichtung 27 auf, über die der Abstand zwischen Rakel 9 und Rakelhalter 10 verändert werden kann. Dies ist beispielsweise notwendig, um einen Verschleißausgleich vorzunehmen, wenn das Rakel abgenutzt ist oder an seiner vorderen Kante nachgeschliffen wurde. Die Verstellvorrichtung 27 kann wiederum pneumatisch, hydraulisch, elektrisch, magnetisch oder mechanisch betätigbar ausgestaltet sein.

Insgesamt ist die dargestellte Ausführungsform sehr flexibel an den jeweiligen Einsatzzweck anpaßbar, dabei außerordentlich stabil und sehr präzise und langlebig in ihrer Funktion.

Claims

Rotationsdruckmaschine mit einem Maschinenrahmen (7), einer Zuführeinrichtung (3) für zu bedruckendes Material (2), einem um eine Druckzylinderachse (14) rotierbar gelagerten Druckzylinder (6), dessen Zylindermantel zumindest teilweise durch ein Drucksieb (8) gebildet wird, einem mit einer Greiferleiste (5) versehenen rotierenden Gegendruckzylinder (4) zur Aufnahme des zu bedruckenden Materials (2) und einem im Inneren des Druckzylinders (6) relativ zum Zylindermantel bewegbar angeordneten Rakel (9), das aus dem Inneren des Druckzylinders (6) Druckfarbe durch das Drucksieb (8) hindurch auf das auf dem Gegendruckzylinder (4) gehaltene zu bedruckende Material (2) drückt, und mit einer Steuerung für die Rakelbewegung, dadurch gekennzeichnet, daß das Rakel (9) an einer sich parallel zu oder entlang der Druckzylinderachse (14) durch den Druckzylinder (6) hindurch erstreckenden, mit dem Maschinenrahmen (7) starr verbundenen Rakelaufnahme rein translatorisch bewegbar gelagert ist.
Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakelaufnahme ein die Lagerung des Rakels (9) im wesentlichen umschließendes Rakelrohr (12) ist.
Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung des Rakels (9) durch einen mit der Rakelaufnahme verbundenen, das Rakel (9) tragenden Rakelhalter (10) gebildet wird.
Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rakelhalter (10) an der Rakelaufnahme gegenüber dieser ausschließlich linear beweglich befestigt ist.
Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rakelhalter (10) an der Rakelaufnahme verschieblich geführt ist.
Rotationsdruckmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rakelhalter (10) gegenüber der Rakelaufnahme auf den Zylindermantel zu vorgespannt ist.
Rotationsdruckmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung für die Rakelbewegung durch zumindest eine auf den Rakelhalter (10) wirkende Kurvenführung (18) gebildet wird.
Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenführung (18) im Druckzylinder (6) ausgebildet ist.
Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenführung (18) mit dem Druckzylinder (6) auswechselbar verbunden ist.
Rotationsdruckmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rakelhalter (10) eine Verstellvorrichtung (27) zum Verstellen des Abstandes zwischen Rakel (9) und Rakelhalter (10) aufweist.
Rotationsdruckmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzylinder (6) auf der Rakelaufnahme gelagert ist.
Rotationsdruckmaschine nach einem Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakelaufnahme eine Rückzugvorrichtung (24) zum Heranziehen des Rakels (9) in Richtung auf die Rakelaufnahme aufweist.
Rotationsdruckmaschine nach einem Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsrichtung des Rakels (9) radial zur Druckzylinderachse (14) gerichtet ist.