EP1727681B1 - Vorrichtung zum reinigen einer zylinderoberfläche - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen einer Zylinderoberfläche in einer Druckmaschine, mit einer Reinigungsfläche zum Kontaktieren der Zylinderoberfläche, welche Reinigungsfläche um eine zur Achse des zu reinigenden Zylinders parallele Drehachse motorisch drehbar ist. Eine Anstellvorrichtung sorgt hierbei dafür, dass die Reinigungsfläche an die Zylinderoberfläche angestellt und von dieser Bedarfsweise abgestellt werden kann.
• Solche oder ähnliche Reinigungsvorrichtungen sind in Druckmaschinen notwendig, um Farbreste und Papierstaub sowie sonstige Verunreinigungen von den am Druck beteiligten Zylindern, jedoch auch von anderen Zylindern der Druckmaschine, die mit dem Bedruckstoff in Berührung kommen, abzuwaschen, soweit dies nicht in althergebrachter Art und Weise von Hand geschehen soll. In der Regel sind Druckmaschinen heutzutage mit solchen Reinigungsvorrichtungen ausgestattet.
• Als Reinigungsfläche zum Kontaktieren der Zylinderoberfläche werden beispielsweise Bürstenwalzen eingesetzt, die parallel zu dem zu reinigenden Zylinder angeordnet und an diesen an- oder abgestellt werden. Für eine optimale Reinigung der Zylinderoberfläche wird die Bürstenwalze motorisch in Rotation versetzt, also üblicherweise hydraulisch, pneumatisch oder mittels eines Elektromotors. Die Bürstenwalze wird rotierend, meist während des Betriebs der Druckmaschine, teilweise sogar während der Produktion, rotierend an die Zylinderoberfläche angestellt, um diese zu reinigen. Der mit der Bürstenwalze von der Zylinderoberfläche abgenommene Schmutz, der normalerweise durch Wasser und/oder Waschmittel angelöst und mit diesen Waschflüssigkeiten vermengt wird, wird mit einer Rakel abgerakelt und in einer Wanne aufgefangen. Um zu verhindern, dass das dabei entstehende Spritzen und Nebeln von Wasser, Waschmittel und Schmutz nachteilige Auswirkungen in der Druckmaschine hat, muss eine solche bekannte Vorrichtung zum Reinigen einer Zylinderoberfläche in einer Druckmaschine durch aufwendige Gehäusekonstruktionen abgedeckt werden. Ein Beispiel für eine solche bekannte Vorrichtung ist in der EP-A-1 106 355 beschrieben.
• Neben den eingangs erwähnten Reinigungsvorrichtungen gibt es solche, die nach einem anderen Prinzip arbeiten, nämlich mit einem Waschtuch, das an die zu reinigende Zylinderoberfläche angestellt wird und den Schmutz aufgrund der Rotationsbewegung der Zylinderoberfläche von dieser abwischt. Eine Vorschubeinrichtung sorgt in Zusammenwirken mit einer Auf- und Abwickeleinrichtung für das Waschtuch, dass der mit der Zylinderoberfläche in Kontakt tretende Abschnitt des Waschtuchs laufend erneuert wird. Dieses Prinzip ist allerdings wartungsintensiv, da das Waschtuch regelmäßig erneuert werden muss. Ferner sind Tuchrollensysteme schwer, so dass Reinigungsvorrichtungen nach diesem Prinzip nicht von einer Person alleine angenommen werden können.
• Als weiteres bekanntes Prinzip zum mechanischen Reinigen einer Zylinderoberfläche in einer Druckmaschine wäre eine einfache Rakel zu nennen, die an die Zylinderoberfläche angestellt wird, um den Schmutz von dieser direkt abzurakeln. Hierdurch können zwar hohe Anstellkräfte erzielt werden, um harte Verschmutzungen zu beseitigen, jedoch ist das Reinigungsergebnis in aller Regel nicht optimal.
• Bei einer bekannten Vorrichtung (siehe z.B. US 5,784,963 ) , die den nächstliegenden Stand der Technik bildet, ist zur motorischen Drehung der Reinigungsfläche ein Antrieb zum Verändern der Winkelstellung der Reinigungsfläche bezüglich der zur Achse des zu reinigenden Zylinders parallelen Drehachse vorgesehen.
• Hier wird also das aus den Vorrichtungen mit rotierenden Bürstenwalzen bekannte Prinzip einer an die Zylinderoberfläche anstellbaren Reinigungsfläche, die um eine zur Zylinderachse parallele Drehachse motorisch gedreht wird, dahingehend modifiziert, dass außerdem die Vorteile einer einfachen Rakel, nämlich die Möglichkeit des harten Anstellens sowie die einfache Justierung bzw. das Wegfallen des Erfordernisses einer Nachjustierung bei Abnutzung, gegeben sind. Die zu reinigende Zylinderoberfläche rotiert in aller Regel beim Reinigungsvorgang, und daher ist eine Drehung der Reinigungsfläche der Reinigungsvorrichtung zum Erzeugen einer Relativbewegung gegen die Zylinderoberfläche nicht notwendig. Stattdessen wird lediglich die Winkelstellung der Reinigungsfläche verändert, um immer wieder ein frisches Stück Reinigungsfläche an die Zylinderoberfläche zu bringen.
• Da keine rotierende Bürstenwalze vorhanden ist, die Waschflüssigkeiten rotierend mitnimmt, sondern die Waschflüssigkeiten direkt am Ort des Kontaktes zwischen der Reinigungsfläche und der Zylinderoberfläche aufgebracht werden, können diese Flüssigkeiten genauer dosiert werden, wodurch der Verbrauch minimiert wird und keine Gefahr besteht, dass beim Reinigen von Zylinderoberflächen mit Papierberührung die Papierbahn oder die Papierbögen zuviel Lösemittel aufnehmen und es dadurch im anschließenden Durchlauftrockner der Druckmaschine zu Problemen kommen kann. Auch eine Gefahr durch spritzende Flüssigkeiten, Nebelbildung oder rotierende Teile, die abgedeckt werden müssen, ist hier reduziert.
• Bei Zeitungs-Rollendruckmaschinen kann sowohl in Druck-An-Stellung als auch in Druck-Ab-Stellung bei voller Produktionsgeschwindigkeit gereinigt werden, und zwar Zylinderoberflächen mit und ohne Papierberührung.
• Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Reinigungsvorrichtung der eingangs genannten Art hinsichtlich einer bestmöglichen Anwendernutzung zu verbessern, indem Vorteile unterschiedlicher Funktionsprinzipien von bekannten Reinigungsvorrichtungen kombiniert werden.
• Diese Aufgabe ist gelöst durch eine Vorrichtung mit der Merkmalskombination des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den Patentansprüchen 2 bis 13.
• Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Reinigungsflächen als Mantelflächen eines Zylindersegments geformt sind. Hierbei sind mehrere unterschiedliche Reinigungsflächen vorhanden, von denen dann jede eine Zylindersegment-Mantelfläche bildet. So kann beispielsweise eine Bürstenfläche mit einer Schwammfläche und einem Tuch kombiniert werden. Die Bürstenfläche kann mit harten Borsten zum schnellen Anlösen der Grenzschicht aus Schmutz auf der Zylinderoberfläche ausgestattet sein, wonach eine Tuch- oder Schwammfläche zum Abwischen der gelösten Schmutzschicht folgt. Weitere Reinigungsflächen können aus Schwammtüchern, Mikrofaserstoffen und/oder unterschiedlich harten oder weichen Bürsten bestehen. Selbstverständlich können auch alle Zylindersegmente mit einer einzigen Art von Reinigungsfläche belegt sein, wobei es dann beispielsweise möglich ist, nur ein Zylindersegment zu Wartungszwecken auszutauschen, während die Restvorrichtung eingebaut und sogar weiter arbeitsfähig bleibt.
• Eine Segmentierung insbesondere der Mantelfläche eines Zylinders mit mehreren Reinigungsflächen bietet also eine höchstmögliche Flexibilität beim Einsatz und der Kombination von gleichen oder unterschiedlichen Reinigungsflächen zur individuellen anwendungsspezifischen Reinigung einer Zylinderoberfläche, deren Verschmutzung entsprechend der aktuellen Verfahrensparameter der Druckmaschine variiert.
• Der schrittweise Vorschub der Reinigungsfläche durch schrittweises Verändern von deren Winkelstellung bezüglich der Drehachse erfolgt vorzugsweise getaktet. Durch den getakteten Vorschub der Reinigungsfläche ist eine relativ harte Anstellung an die Zylinderoberfläche möglich, so dass aufwendige Justierarbeiten für die Anpressung der Reinigungsfläche an die Zylinderoberfläche sowie Nachjustierarbeiten überflüssig werden.
• Die Zylindersegmente bzw. deren Mantelflächen nach dieser bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung können so geformt und angeordnet sein, dass sie nicht koaxial zur Drehachse angeordnet sind, sondern im Querschnitt die Form eines Kreiskolbens bilden. Dies setz die unterschiedlichen Zylindersegment-Reinigungsflächen voneinander ab und kann beim separaten Ein- und Ausbau einer Zylindersegment-Reinigungsfläche Vorteile bieten.
• Weitere ganz erhebliche Vorteile ergeben sich, wenn die Reinigungsfläche(n) auf einem Profil oder Gestell mittels eines Schnellwechselsystems angebracht sind. Solch ein Schnellwechselsystem umfasst insbesondere Schnellverschlüsse mit axialen und radialen Arretierungselementen, wie sie beispielsweise zum Anbringen von Druckplatten an einem Druckzylinder an sich bekannt sind. Um eine Reinigungsfläche wegen Abnutzung oder zu großer Verschmutzung zu ersetzen bzw. außerhalb der Reinigungsvorrichtung zu reinigen, muss hierdurch nicht die gesamte Vorrichtung ausgebaut werden, sondern es wird nur die betreffende Reinigungsfläche mittels des Schnellwechselsystems hierbei sogar arbeitsfähig.
• Das hierbei verwendete Profil oder Gestell kann aus extrudiertem Aluminium bestehen; jedoch kann es aus Gewichtsgründen vorteilhaft sein, das Profil aus Kohlefaser zu fertigen. Hierdurch kann dann die gesamte Vorrichtung im Ein-Mann-Betrieb abgenommen und montiert werden.
• Den Reinigungsflächen der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine Rakel- und/oder Auswringeinrichtung zugeordnet sein, wobei diese vorzugsweise auf eine nicht an die zu reinigende Zylinderoberfläche angestellte Reinigungsfläche einwirkt und diese von dem abgereinigten Schmutz und den Waschflüssigkeiten befreit. Nach einem weiteren schrittweisen Verdrehen der Reinigungsfläche kann dann dieses Stück wieder frisch zum Anstellen an die zu reinigende Zylinderoberfläche verwendet werden.
• Zum Aufbringen von Waschflüssigkeiten an die zu reinigende Zylinderoberfläche kann eine Sprüheinrichtung zum Besprühen der Zylinderoberfläche und/oder der Reinigungsfläche mit Waschflüssigkeiten vorhanden sein, wie an sich in Form eines separaten Sprührohrs bekannt. Alternativ können die Waschflüssigkeiten jedoch auch im Inneren des oben erwähnten Profils oder des Gestells an die Reinigungsfläche herangeführt und durch diese hindurch in den Kontaktbereich zwischen der Reinigungsfläche und der zu reinigenden Zylinderoberfläche gebracht werden, so dass insofern in die Reinigungsfläche eine Verteilereinrichtung für Waschflüssigkeiten integriert ist.
• Der Schrittantrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst in besonders bevorzugter Ausgestaltung einen Ratschen- oder Klinkenmechanismus, dem vorzugsweise eine hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit zugeordnet ist. Der Schnittantrieb kann jedoch auch ein elektrischer Schrittmotor sein, wobei dieser gegenüber dem einfacheren Ratschen- oder Klinkenmechanismus allerdings im Hinblick auf sein Gewicht im Nachteil ist.
• Ein gleichmäßiger Kolbenhub der Kolben-Zylinder-Einheit wird über den Ratschen- oder Klinkenmechanismus so auf die Reinigungsfläche übertragen, dass ein taktweiser Vorschub der Reinigungsfläche, bezüglich der zur Achse des zu reinigenden Zylinders parallelen Drehachse drehend, bewirkt wird.
• Zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung werden im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

Fig. 1:

eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2:

eine Explosionsdarstellung der Vorrichtung aus Fig. 1;

Fig. 3:

eine Detail aus Fig. 1, in einer leicht veränderten Perspektive;

Fig. 4:

eine schematische Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbei- spiels.

• In Fig. 1 ist perspektivisch ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung gezeigt, die wie herkömmliche Waschgeräte in Rollenoffset-Druckmaschinen mittels einer an sich bekannten und daher hier nicht dargestellten Anstellmechanik an die zu reinigende Zylinderoberfläche (hier ebenfalls nicht sichtbar) angestellt wird. Diese Anstellmechanik umfasst üblicherweise zwei Kurzhubzylinder, die auf jeweils einer Seitenplatte in der Druckmaschine angebracht sind.
• Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung umfasst vier Reinigungsflächen 1, die jeweils als Mantelfläche eines Zylindersegments ausgebildet sind und miteinander einen vollständigen Zylindermantel bilden. Durch einen pneumatischen Schrittantrieb, der aus einem pneumatischen Kurzhubzylinder 2, einem Gestänge 3 und einem handelsüblichen Ratschenmechanismus 4 besteht, wird die Reinigungsfläche 1 an der rotierenden zu reinigenden Zylinderoberfläche vorbeigetaktet. Die Auf- und Ab-Bewegung des pneumatischen Kurzhubzylinders 2 wird über das Gestänge 3 in eine Drehbewegung des Ratschenmechanismus 4 umgewandelt, so dass je nach Stellung von dessen Stelleinrichtung 5 bei jedem Hub des Kurzhubzylinders 2 ein Vorschub der Reinigungsfläche 1, also eine Veränderung von deren Winkelstellung bezüglich der durch die Mitte des Ratschenmechanismus 4 verlaufenden Drehachse 17, in oder gegen die Richtung der Rotation der Zylinderoberfläche erzeugt. Der Ratschenmechanismus 4 klinkt sich nach jedem Hub des Kurzhubzylinders 2 in der entsprechenden Position ein und hält die Reinigungsfläche 1 in einer definierten Winkelstellung. Durch diesen Vorschub der Reinigungsfläche 1 kommt immer wieder ein Be-reich mit frischer unverbrauchter Reinigungsfläche mit der Zylinderoberfläche in Kontakt, wodurch einerseits der Schmutz bereits teilweise abgeführt wird und andererseits immer wieder saubere Reinigungsfläche zur Verfügung steht, um einen sauberen Stofftransport zu gewährleisten.
• Ein Sprührohr 6 sorgt dafür, dass Waschflüssigkeiten auf die zu reinigende Zylinderoberfläche aufgesprüht werden, und zwar in genau dem Bereich, in dem die Reinigung, also der Kontakt zwischen der Reinigungsfläche 1 und der Zylinderoberfläche stattfindet. Alternativ könnte hier auch Waschflüssigkeit von Innen her durch die Reinigungsflächen 1 hindurch in den Kontaktbereich zwischen der Reinigungsfläche 1 und der zu reinigenden Zylinderoberfläche herangeführt werden.
• Der abgereinigte und auf der Reinigungsfläche 1 mitgenommene Schmutz und die Rest-Waschflüssigkeiten werden aufgrund des konstanten getakteten Vorschubs zu einer Rakeleinrichtung 7 geführt und dort abgestreift und/oder ausgewrungen. Damit ist eine konstante Selbstreinigung und Neukonditionierung der jeweiligen Reinigungsflächen 1 gewährleistet. Die Rakel 7 wird hierbei von einer Anzahl Rakelhaltern 8 getragen, die in der Anzahl je nach Breite der Vorrichtung variieren. Die Eingriffstiefe der Rakel und die damit verbundene Intensität der Selbstreinigung wird mittels Einstellschrauben 9 vorgenommen.
• Wie in Fig. 2 deutlicher zu sehen ist, werden die eben beschriebenen Einzelteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung von einem Gestell gehalten, welches im wesentlichen aus zwei Seitenwangen 10, einem Halteprofil 11 und einem Rohrprofil 12 besteht. Am Rohrprofil 12 sind die Reinigungsflächen 1 mittels axialen und radialen Arretierungselementen 13 befestigt, welche Schnellverschlüsse eines Schnellwechselsystems bilden. Aufgrund dieses Schnellwechselsystems können diejenigen Reinigungsflächen 1, die im Laufe einer längeren Verwendung einer externen Reinigung oder einer Erneuerung bedürfen, selbst bei eingebauter Vorrichtung abgenommen oder ausgetauscht werden.
• Fig. 3 zeigt eine Vergrößerung einer Seite der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung zur weiteren Verdeutlichung von deren Funktionsprinzip. Der Ratschenmechanismus 4 wirkt durch die Seitenwange 10 hindurch auf das an der Seitenwange 10 gelagerte Rohrprofil 12, welches sich bewegt, sobald der Kurzhubzylinder 2 über das Gestänge 3 eine Hubbewegung durchführt.
• Fig. 4 zeigt in einer nur schematischen Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Zur Halterung von drei unterschiedlichen Reinigungsflächen, einer Bürstenfläche 1, einem Stoffbelag 1' und einem Schwammbelag 1" ist ein im Querschnitt kreiskolbenförmiges Gestell vorgesehen, wobei ein koaxial angeordneter Schrittmotor 14 als Schrittantrieb fungiert. Eine Rakel oder Auswringwalze 7 und ein Sprührohr 6 für Waschflüssigkeiten 15 vervollständigen die Vorrichtung zum Reinigen einer Zylinderoberfläche 16.
• Die in Fig. 4 dargestellte Vorrichtung ermöglicht, harten Schmutzaufbau auf der Zylinderoberfläche 16 mit der harten Bürstenfläche 1 abzubürsten, den Restschmutz mittels eines Schwammbelags 1" sauber zu entfernen und durch einen Stoffbelag 1' zu trocknen. Auch hier kommt ein Schnellwechselsystem zum einfachen An- und Abbauen der Reinigungsflächen 1, 1', 1" zum Einsatz.
• Bei der hier vorliegenden Erfindung handelt es sich also um eine neuartige Reinigungsvorrichtung, welche universell zum Reinigen von insbesondere Gummituchzylindern im Zeitungs-, Akzidenz- und Bogendruckmaschinen eingesetzt werden kann. Gegenüber den herkömmlich bekannten Systemen, die mittels Bürsten- oder Tuchsystem die Reinigung vornehmen, handelt es sich hier um eine Kombination dieser Prinzipien, wobei als Reinigungsflächen sowohl Bürsten als auch Tücher sowohl zusätzliche Reinigungsmedien wie Schwämme, Mikrofasern oder sonstiges eingesetzt werden kann.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Reinigen einer Zylinderoberfläche einer Druckmaschine, mit einer Reinigungsfläche (1, 1', 1 ") zum Kontaktieren der Zylinderoberfläche (16), welche Reinigungsfläche (1, 1', 1") um eine zur Achse des zu reinigenden Zylinders parallele Drehachse (17) motorisch drehbar ist, und mit einer Anstellvorrichtung zum Anstellen und Abstellen der Reinigungsfläche (1) an die und von der Zylinderoberfläche (16), wobei zur motorischen Drehung der Reinigungsfläche (1) ein Schrittantrieb (2, 3, 4, 5, 14) zum schrittweisen Verändern der Winkelstellung der Reinigungsfläche (1) bezüglich der Drehachse (17) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere unterschiedliche Reinigungsflächen (1, 1', 1") vorhanden sind, von denen jede eine Zylindersegment-Mantelfläche bildet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher zur motorischen Drehung der Reinigungsfläche (1) ein Schrittantrieb (2, 3, 4, 5, 14) zum getakteten Verändern der Winkelstellung der Reinigungsfläche (1) bezüglich der Drehachse vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei welcher die Zylindersegment-Mantelflächen nicht koaxial zur Drehachse, sondern insbesondere im Querschnitt kreiskolbenförmig angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher die Reinigungsflächen (1, 1', 1 ") aus einer Bürstenfläche, einer Schwammfläche und/oder einem Tuch bestehen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher mindestens eine Reinigungsfläche (1) mittels eines Schnellwechselsystems an einem Profil (12) oder Gestell angebracht ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei welcher das Schnellwechselsystem Schnellverschlüsse mit axialen und radialen Arretierungselementen (13) umfasst.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei welcher das Profil (12) oder Gestell aus extrudiertem Aluminium oder aus Kohlefaser besteht.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welcher den Reinigungsflächen (1) eine Rakel- und/oder Auswringeinrichtung (7) zugeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welcher eine Sprüheinrichtung (6) zum Besprühen der Zylinderoberfläche (16) und/oder der Reinigungsfläche (1) mit Waschflüssigkeiten (15) vorhanden ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welcher eine Verteilereinrichtung für Waschflüssigkeiten in die Reinigungsfläche (1) integriert ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welcher der Schrittantrieb einen Ratschen- oder Klinkenmechanismus (4) umfasst.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei welcher dem Ratschen- oder Klinkenmechanismus (4) eine hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit (2) zugeordnet ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welcher der Schrittantrieb ein elektrischer Schrittmotor (14) ist.

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