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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen des Anpressdrucks
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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In
Rotationsdruckmaschinen sind eine Vielzahl von Walzen vorhanden,
die gegeneinander angestellt sind. Insbesondere sind Farbwalzen
vorgesehen, die der Übertragung
von Farbe aus einem Farbspeicher auf Plattenzylinder dienen. Durch
die Farbwalzen kann die auf die Plattenzylinder übertragene Farbe dosiert werden,
so dass die Farbe als einheitlicher Film vorgebbarer Dicke übertragen
wird. Störungen,
wie etwa Geschwindigkeitsschwankungen und Drehschwingungen können dadurch
ausgeglichen werden.
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Außerdem können in
Rotationsdruckmaschinen auch Feuchtwerkswalzen vorgesehen sein,
die ein Feuchtmittel, beispielsweise Wasser, auf das Druckwerk übertragen.
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Häufig werden
Walzenpaare von gegeneinander angestellten Walzen gebildet, bei
denen zumindest eine der Walzen eine Mantelfläche aus einem elastischen Material
aufweist. Diese Mantelfläche
kann abhängig
vom Anpressdruck der angestellten Walze zumindest geringfügig verformt
werden. Im Ergebnis ergibt sich durch die elastische Verformung der
Mantelfläche
ein sich geradlinig zwischen den gegeneinander angestellten Walzen
erstreckender Kontaktbereich, der als Kontaktstreifen bezeichnet wird.
Die Breite des Kontaktstreifens kann durch eine Einstellung des
Anpressdrucks zwischen den gegeneinander angestellten Walzen verändert werden,
wobei die Breite des Kontaktstreifens einen erheblichen Einfluss
auf das Druckergebnis hat. Ist beispielsweise in einem Druckwerk
der Kontaktstreifen zu schmal, so wird nicht genug Farbe übertragen,
wohingegen in den Fällen,
in denen der Kontaktstreifen zu breit ist, die elastische Mantelfläche durch
die dabei auftretende Walkarbeit beschädigt werden kann.
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Durch
die
WO 02/074542
A2 ist eine Vorrichtung zum Einstellen des Anpressdrucks
einer verstellbar gelagerten ersten Walze gegen mindestens eine
zweite Walze in einer Rotationsdruckmaschine bekannt. Die Vorrichtung
erlaubt neben einer Einstellung des Anpressdrucks auch ein automatisches
An- und Abstellen der ersten Walze gegenüber der mindestens einer zweiten
Walze. Die Vorrichtung ist in Form eines automatischen Walzenschlosses
mit zwei Freiheitsgraden ausgeführt.
Jeweils ein automatisches Walzenschloss ist auf jeder Seite der
verstellbaren Walze zwischen Maschinengestell und dem jeweiligen
Ende der Achse der verstellbaren Walze angeordnet. Das automatische
Walzenschloss umfasst einen Aktor, mit dem die erste Walze mit einer
einstellbaren Kraft in Richtung der zweiten Walze gedrückt werden
kann, sowie eine Arretiereinrichtung mit der die erste Walze nachdem
sie mittels des Aktors positioniert worden ist, in einer beliebigen Position
relativ zur zweiten Walze arretiert werden kann. Der Aktor ist als
eine um einen Halter umlaufende Membran ausgeführt, welche in einem Spalt zwischen
Halter und einer diesen umgebenden Hülse vier Druckkammern ausbildet.
Durch unabhängige Steuerung
des Fülldrucks
der vier Druckkammern kann der Halter gegenüber der Hülse innerhalb der durch die
Druckkammern gebildeten Ebene beliebig positioniert werden.
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Durch
die
WO 2004/103704
A2 ist ein automatisches Walzenschloss mit zwei Freiheitsgraden bekannt,
bei dem der Aktor als eine Rollmembran mit eindeutig definierter
Verformung bei Beaufschlagung einer ihrer Druckkammern ausgeführt ist.
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Durch
die
WO 2005/072965
A1 und der zugehörigen
DE 10 2004 004 665
B4 ist ein automatisches Walzenschloss mit zwei Freiheitsgraden
bekannt, welches mittels eines Steuergeräts auch in laufender Produktion
eine Einstellung des Anpressdrucks einer ersten, verstellbaren Walze
gegen mindestens eine zweite, gestellfeste Walze ermöglicht.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Einstellen
des Anpressdrucks zu schaffen, mit der ein aus der ersten und der
mindestens einen zweiten Walze bestehendes, zunächst unterbestimmtes System
vollständig
bestimmt ist.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Die
Erfindung betrifft demnach eine Vorrichtung zum Einstellen des Anpressdrucks
einer mit einem automatischen Walzenschloss mit zwei Freiheitsgraden
verstellbar an einem Maschinengestell angeordneten ersten Walze
gegen mindestens eine gestellfest und/oder mit mindestens einem
Freiheitsgrad ebenfalls verstellbar angeordnete zweite Walze in
einer Rotationsdruckmaschine, bei der mindestens die verstellbare
erste Walze mit einer zusätzlichen Führung versehen
ist, so dass ein aus der ersten und der mindestens einen zweiten
Walze bestehendes, zunächst
unterbestimmtes System durch die zusätzliche Führung vollständig bestimmt
ist.
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Die
mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass durch eine zusätzliche
Führung
der ersten Walze ein Freiheitsgrad aus der Walzenschlossbewegung
herausgenommen werden kann, so dass das aus erster und mindestens einer
zweiten Walze bestehende System wieder vollständig bestimmt ist.
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Die
zusätzliche
Führung
kann eine Linearführung
oder eine Schwenkführung
sein. Die zusätzliche
Führung
kann direkt am Walzenschloss angebaut sein.
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Im
Falle einer Schwenkführung
ist vorzugsweise ein Bolzen als Drehpunkt für die Schwenkbewegung vorgesehen.
Der Bolzen ist vorzugsweise als ein Exzenterbolzen ausgeführt. Dadurch
kann die Lage des Drehpunkts der Schwenkbewegung der Schwenkführung eingestellt
werden.
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Die
Erfindung betrifft ein automatisches Walzenschloss mit zwei Freiheitsgraden,
mit einem vorzugsweise als Halter ausgeführten Innenteil zur Aufnahme
eines Endes einer Achse einer ersten, gegenüber einer gestellfesten und/oder
verstellbar angeordneten zweiten Walze verstellbaren Walze in einer Rotationsdruckmaschine,
und einem vorzugsweise als den Halter aufnehmende Hülse ausgeführten Außenteil
zur Anordnung an einem Maschinengestell der Rotationsdruckmaschine,
sowie einem vorzugsweise als eine um den Halter umlaufende Membran, welche
in einem Spalt zwischen Halter und diesen umgebender Hülse vier
Druckkammern ausbildet, ausgeführten
Aktor, mit dem das Innenteil gegenüber dem Außenteil in einer beliebigen
Richtung senkrecht zur Achse der ersten Walze verstellbar ist, wobei
eine zusätzliche
Führung
des Innenteils gegenüber
dem Außenteil
vorgesehen ist, mit der ein aus der ersten und mindestens der einen
zweiten Walze bestehendes, ohne die zusätzliche Führung unterbestimmtes System
vollständig
bestimmbar ist.
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Die
zusätzliche
Führung
kann als Linearführung
oder als Schwenkführung
ausgeführt
sein.
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Die
Schwenkführung
umfasst vorzugsweise einen am Außenteil angeordneten Drehpunkt,
sowie einen um den Drehpunkt schwenkbar angeordneten, mit dem Innenteil
verbundenen Führungsarm.
Als Drehpunkt für
die Schwenkbewegung der Schwenkführung
ist vorzugsweise ein am Außenteil
angeordneter Bolzen vorgesehen. Der Bolzen ist vorzugsweise als
ein Exzenterbolzen ausgeführt,
so dass durch ein Verdrehen des Exzenterbolzens die Lage des Drehpunkts
der Schwenkbewegung der Schwenkführung
einstellbar ist.
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Vorzugsweise
umfasst das automatische Walzenschloss eine beispielsweise als fernbetätigbare
Lamellenkupplung ausgeführte
Arretiereinrichtung zur Arretierung des Innenteils gegenüber dem
Außenteil
in einer mittels des Aktors einstellbaren Position.
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Darüber hinaus
ist denkbar, dass das automatische Walzenschloss beispielsweise
als unabhängig
ansteuerbare Druckkammern ausgeführte Mittel
zur Veränderung
der Position des Innenteils gegenüber dem Außenteil bei laufender Produktion umfasst.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im
Folgenden näher
beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer Walzenanordnung in einer Rotationsdruckmaschine, mit
zwei gestellfest angeordneten Walzen und mit zwei gegen jeweils
eine der gestellfest angeordneten Walzen, sowie gegeneinander anstellbaren,
verstellbaren Walzen;
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2 die
Walzenanordnung aus 1, wobei eine der verstellbar
angeordneten Walzen mit einer zusätzlichen Linearführung versehen
ist;
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3 die
Walzenanordnung aus 1, wobei eine der verstellbar
angeordneten Walzen mit einer zusätzlichen Schwenkführung versehen
ist;
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4 eine
perspektivische Darstellung eines Walzenschlosses mit zwei Freiheitsgraden
und mit einer zusätzlichen
Schwenkführung;
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5 das
Walzenschloss aus 4 in einer teilweise geschnittenen
Vorderansicht;
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6 das
Walzenschloss aus 4 in einem Querschnitt entlang
der Linie VI-VI in 4;
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7 eine
Detailansicht der Schwenkführung
des Walzenschlosses aus 4 in einem Querschnitt entlang
der Linie VII-VII in 4;
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8 den
als Drehpunkt der Schwenkführung
in 7 vorgesehenen Bolzen in einer perspektivischen
Ansicht;
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9 den
Bolzen aus 8 in einer Vorderansicht;
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10 den
Bolzen aus 8 in einer Seitenansicht.
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1 zeigt
schematisch eine Walzenanordnung 05 in einer Rotationsdruckmaschine
mit zwei jeweils mit zwei Freiheitsgraden x; y bzw. Richtungen x;
y verstellbaren Walzen 01; 02, welche direkt aneinander
anliegen und welche jeweils zusätzlich
an jeweils einer gestellfest gelagerten Walze 03; 04 anliegen.
Die verstellbaren Walzen 01; 02 sind mit nicht dargestellten
automatischen Walzenschlössern
mit zwei Freiheitsgraden x; y an einem Maschinengestell der Rotationsdruckmaschine
angeordnet. Hierzu ist jeweils ein solches automatisches Walzenschloss beidseitig
jeder der verstellbaren Walzen 01; 02 zwischen
Maschinengestell und dem jeweiligen Ende der Achse der jeweiligen
verstellbaren Walze 01; 02 angeordnet. Durch die
jeweils zwei Freiheitsgrade x; y der Walze 01 und der Walze 02 ist
die Walzenanordnung 05 ein unterbestimmtes System. Dabei
bewegt sich eine der beiden Walzen 01; 02 in einer Richtung
x oder y bis zu einem internen Endanschlag seiner Walzenschlösser. Dabei
ist es unerheblich, ob die Richtungen x und y wie in 1 dargestellt
mit der Horizontalen und der Vertikalen übereinstimmen, oder gegenüber diesen
verdreht sind.
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Bei
der Walzenanordnung 06 in 2 ist im Vergleich
zur Walzenanordnung 05 in 1 die untere
Walze 07 der beiden gegen die gestellfesten Walzen 09; 10 verstellbar
angeordneten Walzen 07; 08 mit einer zusätzlichen
Führung 11,
z. B. Linearführung 11 versehen.
Die Linearführung 11 ist
Teil einer Vorrichtung zum Einstellen des Anpressdrucks der mit
einem automatischen Walzenschloss mit zwei Freiheitsgraden x; y
verstellbar an einem Maschinengestell angeordneten Walze 07 gegen
die gestellfest angeordnete Walze 09 sowie die ebenfalls
verstellbar angeordnete Walze 08 in einer Rotationsdruckmaschine.
Durch die Linearführung 11 ist
die Walze 07 nur noch entlang der Geraden u verschiebbar.
Die Verschiebung entlang der Geraden u kann in linearen Komponenten
der ursprünglichen
Freiheitsgrade x; y ausgedrückt
werden. Durch die Linearführung 11 ist ein
aus der ersten Walze 07 und den zweiten Walzen 08; 09 sowie
der dritten Walze 10 bestehendes, zunächst unterbestimmtes System
vollständig
bestimmt.
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Bei
der Walzenanordnung 12 in 3 ist im Vergleich
zur Walzenanordnung 05 in 1 die untere
Walze 13 der beiden gegen die gestellfesten Walzen 15; 16 verstellbar
angeordneten Walzen 13; 14 mit einer zusätzlichen
Führung 17,
z. B. Schwenkführung 17 versehen.
Die Schwenkführung 17 ist
Teil einer Vorrichtung zum Einstellen des Anpressdrucks der mit
einem automatischen Walzenschloss mit zwei Freiheitsgraden x; y
verstellbar an einem Maschinengestell angeordneten Walze 13 gegen
die gestellfest angeordnete Walze 15 sowie die ebenfalls
verstellbar angeordnete Walze 14 in einer Rotationsdruckmaschine.
Die Schwenkführung 17 umfasst
einen Drehpunkt 18, um den herum die Walze 13 innerhalb
eines durch interne Endanschläge
der Walzenschlösser
begrenzten Verstellbereichs schwenkbar ist. Durch die Schwenkführung 17 ist
die Walze 07 nur noch entlang des Kreisbogens v um den
Drehpunkt 18 verschiebbar. Die Verschiebung entlang des Kreisbogens
v kann in trigonometrischen Komponenten der ursprünglichen
Freiheitsgrade x; y ausgedrückt
werden. Durch die Schwenkführung 17 ist
ein aus der ersten Walze 13 und den zweiten Walzen 14; 15 sowie
der dritten Walze 16 bestehendes, zunächst unterbestimmtes System
auch zwischen den Endanschlägen
vollständig
bestimmt.
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Sowohl
bei der Walzenanordnung 06 in 2, als auch
bei der Walzenanordnung 12 in 3 kann durch
die zusätzliche
Führung 11; 17 der ersten
Walze 07; 13 ein Freiheitsgrad x; y aus der Walzenschlossbewegung
der Walze 01 der Walzenanordnung 05 in 1 herausgenommen
werden, so dass das aus der ersten Walze 07 bzw. 13 und
mindestens einer zweiten Walze 08; 09 bzw. 14; 15 bestehende
System in 2 bzw. 3 im Vergleich zu 1 wieder
vollständig
bestimmt ist. Die zusätzliche
Führung 11; 17 kann
direkt am Walzenschloss angebaut sein.
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In
den 4 bis 7 ist ein automatisches Walzenschloss 19 mit
zwei Freiheitsgraden x; y sowie mit einer als Schwenkführung 17 ausgebildeten zusätzlichen
Führung 17 dargestellt.
Das automatische Walzenschloss 19 umfasst ein als Halter 20 ausgeführts Innenteil 21 zur
Aufnahme eines Endes einer Achse einer ersten, insbesondere gegenüber einer
gestellfesten Walze 15 und/oder zweite, insbesondere verstellbaren
Walze 14 verstellbaren Walze 13 in einer Rotationsdruckmaschine.
Darüber
hinaus umfasst das Walzenschloss 19 eine als den Halter 20 aufnehmende
Hülse ausgeführten Außenteil 23 zur Anordnung
an einem Maschinengestell der Rotationsdruckmaschine. Zusätzlich umfasst
das Walzenschloss 19 eine oder mehrere Aktor(en) 25,
mit dem das Innenteil 21 gegenüber dem Außenteil 23 in einer beliebigen
Richtung senkrecht zur Achse der ersten Walze 13 verstellbar
ist. Der Aktor 25 umfasst eine Membran 24. Die
Membranen 24 bildet in einem Spalt zwischen dem Innenteil 21 des
Halters 20 und diesen umgebender Hülse ausgeführten Außenteil 23 vier Druckkammern 26 aus,
welche einzeln angesteuert eine Veränderung der Position des Innenteils 21 gegenüber dem
Außenteil 23 bei
laufender Produktion erlauben.
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Die
Schwenkführung 17 umfasst
den am Außenteil 23 angeordneten
Drehpunkt 18, sowie einen um den Drehpunkt 18 schwenkbar
angeordneten, mit dem Innenteil 21 verbundenen Führungsarm 27.
Als Drehpunkt 18 für
die Schwenkbewegung der Schwenkführung 17 ist
ein am Außenteil 23 angeordneter
Bolzen 28 vorgesehen. Der Bolzen 28 ist als ein Exzenterbolzen 28 ausgeführt, so
dass durch ein Verdrehen des Exzenterbolzens 28 die Lage
des Drehpunkts 18 der Schwenkbewegung der Schwenkführung 17 einstellbar
ist.
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Das
automatische Walzenschloss 19 umfasst darüber hinaus
eine als fernbetätigbare
Lamellenkupplung 29 ausgeführte Arretiereinrichtung 29 zur
Arretierung des Innenteils 21 gegenüber dem Außenteil 23 in einer
mittels des Aktors 25 einstellbaren Position (6).
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Die
als Schwenkführung 17 ausgeführte zusätzliche
Führung 17 des
Innenteils 21 gegenüber dem
Außenteil 23 macht
aus einem aus der ersten Walze 13 und mindestens der einen
zweiten Walze 14; 15 bestehendes, ohne die zusätzliche
Führung 17 zunächst unterbestimmtes
System ein vollständig bestimmbares
System (3).
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Der
als Exzenterbolzen 28 ausgeführte Bolzen 28 ist
in den 8 bis 10 näher dargestellt. Er verfügt über einen
Kopf 31, einen kreiszylinderförmigen Schaft 32 sowie
einen gegenüber
dem Schaft 32 um eine Exzentrizität e versetzt angeordneten Exzenter 33.
Der Exzenter 33 ist in einer korrespondierenden Ausnehmung
am Außenteil 23 anordbar.
Am Schaft 32 ist der Führungsarm 27 anordbar.
Der Kopf 31 kann mit einem Schraubenschlüssel zum
Verdrehen des Bolzens 28 betätigt werden.
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Zur
einfachen Veränderung
des Drehpunkts 18 durch Verdrehen des Bolzens 28 verfügt der Führungsarm 27 an
seinem mit dem Bolzen 28 verbindbaren Ende über ein
Klemmmaul 34. Das Klemmmaul 34 kann mittels einer
Klemmschraube 35 angezogen oder gelöst werden.
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Die
Vorrichtung kann durch Verwendung zweier in den 4 bis 7 dargestellter
Walzenschlösser 19,
jeweils einem an den beiden Enden der Achse der Walze 13 angeordnet,
verwirklicht werden.
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- 01
- Walze,
verstellbar
- 02
- Walze,
verstellbar
- 03
- Walze,
gestellfest
- 04
- Walze,
gestellfest
- 05
- Walzenanordnung
- 06
- Walzenanordnung
- 07
- Walze,
verstellbar
- 08
- Walze,
verstellbar
- 09
- Walze,
gestellfest
- 10
- Walze,
gestellfest
- 11
- Führung, Linearführung
- 12
- Walzenanordnung
- 13
- Walze,
verstellbar
- 14
- Walze,
verstellbar
- 15
- Walze,
gestellfest
- 16
- Walze,
gestellfest
- 17
- Führung, Schwenkführung
- 18
- Drehpunkt
- 19
- Walzenschloss
- 20
- Halter
- 21
- Innenteil
- 22
- -
- 23
- Außenteil
- 24
- Membran
- 25
- Aktor
- 26
- Druckkammer
- 27
- Führungsarm
- 28
- Bolzen.
Exzenterbolzen
- 29
- Arretiereinrichtung,
Lamellenkupplung
- 30
- -
- 31
- Kopf
- 32
- Schaft
- 33
- Exzenter
- 34
- Klemmmaul
- 35
- Klemmschraube
- e
- Exzentrizität
- u
- Gerade
- v
- Kreisbogen
- x
- Freiheitsgrad,
erster, Richtung
- y
- Freiheitsgrad,
zweiter, Richtung