CH623515A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckmaschine mit einem Druckwerk, das eine Verreiberwalze enthält, die einen hin- und herbewegbaren angetriebenen Mantel und eine unabhängig davon angetriebene, umlaufende Spindel besitzt, wobei die Hin- und Herbewegung durch das Zusammenwirken eines Fingers mit einer Stirnkurve erzielt wird.

Derartige Verreiberwalzen werden in Druckwerken dazu verwendet, um an der den Farbauftrag auf das zu bedruckende Objekt bewirkenden Walze einen möglichst gleichmässigen und konstanten Farbauftrag über die gesamte Breite und Umfang der betreffenden Walze zu erreichen. Dazu muss die Verreiberwalze nicht nur rotierbar gelagert sein, sondern auch relativ zur betreffenden Walze hin- und herverschiebbar sein.

Die hin- und hergehende B ewegung der Verreiberwalze relativ zur betreffenden Auftragswalze oder dgl. wird bei elftem bekannten Druckwerk durch ein Kreuzgewinde an der Antriebsspindel erreicht, wobei die Umsteuerung von einer zur anderen Bewegungsrichtung automatisch am Ende des jeweiligen Hubes über eine Gabel erfolgt. Die Rotation der Verreiberwalze erfolgt über Reibschluss zur benachbarten Walze. Nachteilig hieran ist, dass am Ende eines jeden Hubes, also bei der Umsteuerung, ein kurzer Stillstand der Antriebsspindel in Verschieberichtung entsteht, was für den gleichmässigen Farbauftrag ungünstig ist. Ferner hat die Gabel eine gewisse Reibung, was zu einem Stehenbleiben der Reibwalze führen kann. Beim Anfahren ist es möglich, dass die Verreiberwalze zu rutschen beginnt, also nicht richtig anläuft. Darüber hinaus kommt die Verreiberwalze relativ langsam auf ihre Nenn-drehzahl, was sich ebenfalls nachteilig auf den erwünschten gleichmässigen F arbauftrag auswirkt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Verreibungsgeschwindigkeit nicht beeinflussbar ist, was zumindest bei manchen verwendeten Farben ungünstig ist.

5 Eine Verreiberwalze mit einem hin- und herbewegbaren Mantel und einer unabhängig davon angetriebenen umlaufenden Spindel ist aus der DE-PS 185 198 bekanntgeworden.

Hier ist der Mäntel mit der Spindel über ein Kegelradge-io triebe und eine Pleuelstange verbunden. Bei dieser bekannten Anordnung, die einen relativ aufwendigen Aufbau hat, ist der Raumaufwand wegen des Getriebes zwischen Mantel und Spindel gross, was für die Tubenbearbeitung, bei der man im allgemeinen kleine Walzen verlangt, nachteilig ist. Ausserdem ist i5 hier der Verlauf der Verreibungsgeschwindigkeit sinusförmig, also nicht konstant, was zur Folge hat, dass sich infolge der ungleichmässigen Verreibung Schatten bei der aufgetragenen Farbe ergeben.

Bei einer ähnlichen Anordnung nach der DE-OS 1 910 159 20 erfolgt die hin- und hergehende axiale Bewegung des Aussen-mantels unter Mitwirkung einer in diesem Zusammenhang ausschlaggebende Bedeutung besitzenden F eder, die Schläge und Stösse verursacht und deren Verhalten bei höheren Geschwindigkeiten nicht mehr kontrollierbar ist, so dass ein 25 gleichmässiger, ruhiger Lauf nicht mehr erzielt werden kann, was sich ungünstig hinsichtlich der Güte der Verreibung und der Druckqualität auswirkt.

Es ist weiterhin in der US-PS 1 030 917 eine Anordnung vorgeschlagen worden, bei der mehrere halb- oder viertel-30 schalenförmige Mantelsegmente in Führungsausnehmungen am Umfang eines Zylinderkörpers hin- und hergleitend gelagert sind, in dessen Innerem eine für sich allein angetriebene Spindel drehbar gelagert ist, die eine zentrale Führungskurve trägt, in der jeweils einem der Mantelsegmente zugeordnete 35 Folgerollen gefuhrt sind. Bei dieser bekannten Anordnung ergibt sich beim Umschalten der gravierende Nachteil, dass -weil nur eine Kurve vorhanden ist - jede Rolle in der Kurve Spiel haben muss, was bedeutet, dass beim Wechsel der Reibrichtung die Drehrichtung der Folgerolle umgekehrt werden 40 und die Rolle mal an der einen und mal an der anderen Kurvenseite anliegen muss, so dass Schläge entstehen, die zur Zerstörung der Kurve und der Rollen führen und sich ungünstig hinsichtlich der Gleichmässigkeit des F arbauftrages auswir-. ken.

45 Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Druckmaschine der eingangsgenannten Art zu schaffen, bei der eine einwandfreie Verreibung durch eine gleichmässi-ge, stossfreie Bewegung mit ruhigem Lauf unter Verwendung einfacher Mittel gewährleistet wird und bei der die wesentli-50 chen Walzen, wie beispielsweise die Verreiberwalze und/oder die Rakelwalze in ihren Bewegungen in einfacherWeise und stufenlos regelbar bzw. beeinflussbar sind, so dass sie an unterschiedliche Gegebenheiten angepasst werden können.

Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass der hohlzylindri-55 sehe Mantel der Verreiberwalze innen zwei Stirnkurven trägt, denen Finger an der Spindel zugeordnet sind, die jeweils in der zugehörigen Stirhkurve einliegen.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Er-60 findung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispieles näher beschrieben und erläutert wird. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung den Walzenplan des Druckwerks der Maschine zum Behandeln von hohlen Werk-65 stücken, gemäss einem Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht der mit einem eigenen Antrieb versehenen Rakelwalze,

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Fig. 3 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, der an einer weiteren Walze anliegenden Verreiberwalze, und

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer bei der Verreiberwalze verwendeten, mit einer Steuerkurve versehenen Hülse.

Von der erfmdungsgemässen Maschine zum Behandeln von hohlen Werkstücken, wie insbesondere Tuben, aber auch Hülsen, Rohre oder dgl., in kontinuierlichem Fluss ist in Fig. 1 im wesentlichen nur deq'enige Teil schematisch dargestellt, der das Druckwerk 10 enthält. Das Druckwerk 10 besitzt beim dargestellten Ausfuhrungsbeispiel eine Druckwalze 11, eine Klischeewalze 12, die mit der Druckwalze 11 zusammenwirkt und ein nicht dargestelltes, an ihrem Umfang aufgespanntes Klischee trägt, ferner eine Übertragungswalze 13, eine zentrale Verreiberwalze 14, an der Spiegelwalzen 15 und 16 anliegen können, einen Duktor 17, der zwischen der Verreiberwalze 14 und einer Rakelwalze 18 zur Farbübertragung hin- und herpendelt. Die Rakelwalze 18 erhält ihre Farbe über eine Rakel 19 aus einem mit einem nicht dargestellten Vorratsbehälter verbundenen Farbkasten 20 (Fig. 2). Die Farbe gelangt von der Rakelwalze 18 über die Verreiberwalze 14, zu der sie vom Duktor 17 oder auf andere Weise gebracht wird, und über die Übertragungswalze 13 zur Klischeewalze 12, von deren aufgespanntem Klischee sie auf die Druckwalze 11 übertragen wird.

Das Druckwerk 10 besitzt einen nicht dargestellten Hauptantrieb, der auf die Welle 21 der Druckwalze 11 wirkt und von dort über beispielsweise ein nicht dargestelltes Zahnradgetriebe für den Antrieb der Klischeewalze 12 abgenommen wird. Die Klischeewalze 12 ist mit der Übertragungswalze 13 und dem Mantel 23 der Verreiberwalze 14 in reibschlüssiger Antriebsverbindung. Der Antrieb des Duktors 17 erfolgt über einen nicht dargestellten Riementrieb von der Welle der Klischeewalze 12 aus. Ausser einer Rotationsbewegung fuhrt der Duktor 17 ferner eine Schwenkbewegung mittels eines beispielsweise um die Spindel 22 der Verreiberwalze 14 schwenkbaren Armes 24 aus. Die zum Mantel 23 koaxiale und relativ zu ihm drehbare Spindel 22, ist mit einem eigenen, stufenlos regelbaren Antriebsmotor 25 beispielsweise über einen Riementrieb verbunden. Während die Spindel 22 der Verreiberwalze 14 starr in einem Rahmen des Druckwerks 10 gehalten ist, kann, wie noch beschrieben wird, der Mantel 23 der Verreiberwalze 14 in Längsrichtung der Spindel 22 zum Verreiben der Farbe zwischen sich und beispielsweise der Übertragungswalze 13 hin- und herbewegt werden.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, ist auch die Rakelwalze 18 mit einem eigenen Getriebemotor 27 verbunden, der die Rakelwalze 18 kontinuierlich oder schrittweise antreiben kann, so dass sie unabhängig sowohl vom Hauptantrieb als auch vom Antrieb der Spindel 22 der Verreiberwalze 14 rotierend antreibbar ist. Der Getriebemotor 27 ist über ein Winkelgetriebe, ein aus zwei Zahnrädern bestehendes Zahngetriebe

28 und eine F reilaufkupplung 26 mit der Antriebsspindel 29 der Rakelwalze 18 verbunden. Die Freilaufkupplung 26 kann dabei üblicher Bauart sein und braucht deshalb nicht im einzelnen beschrieben zu werden. Sie kann an geeigneter Stelle des Zahngetriebes 28 vorgesehen sein. Beim Ausfuhrungsbeispiel ist die Freilaufkupplung 26 zwischen der Antriebsspindel

29 und dem ihr zugeordneten Zahnrad 30 des Zahngetriebes 28 angeordnet (Fig. 2). Die innerhalb des Zahnrades 30 angeordnete Freilaufkupplung bewirkt eine drehfeste Verbindung in einer bestimmten Drehrichtung A zwischen Spindel und Zahnrad dann, wenn das Zahnrad 30 vom Getriebemotor 27 schneller angetrieben wird als die Spindel 29 rotiert. Die Spindel 29 wird also vom Zahnrad 30 mitgenommen, so dass die Rakelwalze 18 mit der vom Motor und dem Getriebe bestimmten Geschwindigkeit umläuft. Diese klemmende Antriebsverbindung wird dann aufgehoben, wenn in derselben Drehrichtung A die Spindel 29 schneller gedreht wird als das

Zahnrad 30. Es ist dadurch einerseits wegen des separaten Antriebs 27 möglich, diesen und damit die Drehbewegung der Rakelwalze 18 an gegebene äussere Einflüsse, d.h. beispielsweise an Eigenschaften der verwendeten Medien anzupassen, und andererseits kann wegen der Freilaufkupplung 26 ein Lauf der Rakelwalze 18 zugelassen werden, der schneller ist als der Antrieb 27. Dies bedeutet, dass die Rakelwalze 18 beispielsweise zur Erhöhung der Farbzuführang mittels eines Handrades 36 schneller angetrieben werden kann, das auf der Antriebsspindel 29 an dem Zahngetriebe 28 abgewandten Ende der beidendig gelagerten Antriebsspindel 29 drehfest sitzt. Die somit in einer Drehrichtung nicht starr mit dem Antrieb 27 verbundene Rakelwalze 18 kann dadurch auch beispielsweise bei Stillstand relativ zu ihrem Antrieb verdreht werden, was für Wartungsmassnahmen von Vorteil ist. Wie aus Fig. 2 ferner ersichtlich, ist über der Rakelwalze 18 einerseits der zu beiden Seiten überragende Farbkasten 20 angeordnet und andererseits die Rakel 19 gehalten, die mittels Stellschrauben 37 relativ zur Rakelwalze 18 verstellt, bzw. justiert werden kann.

Wie erwähnt, rollen der Mantel 23 der Verreiberwalze 14 und die als Gummiwalze ausgebildete Zwischen- bzw. Übertragungswalze 13 reibschlüssig aneinander ab, wobei eine der beiden, beim Ausfuhrungsbeispiel die Übertragungswalze 13 über die Klischeewalze 12, angetrieben ist, während der Ver-reiberwalzenmantel 23 durch Reibung mitgenommen wird, wobei ein Farbübertrag stattfindet. Der Verreiberwalzenman-tel 23 fuhrt jedoch auch eine axiale B ewegung relativ zur starr angeordneten Übertragungswalze 13 aus, wodurch ein Verreiben und damit ein gleichmässiges Auf- bzw. Übertragen der Farbe über die gesamte Länge und den gesamten Umfang der Übertragungswalze 13 erfolgt.

Zur Ausführung dieser Verreiberbewegung ist der beispielsweise aus Stahl bestehende und mit einem Kupfer- oder Hartgummiüberzug versehene Mantel 23 relativ zur fremd angetriebenen Spindel 22 axial verschiebbar gelagert. Die axiale Verschiebung des Mantels 23 relativ zur Spindel 22 erfolgt, wie weiter unten noch ausgeführt wird, durch eine Differenz in der Drehzahl der beiden Elemente. Dabei werden sowohl der Mantel 23 als auch die Spindel 22 in Richtung des Pfeiles B oder in Gegenrichtung, in jedem F all jedoch gleichsinnig mit der Drehzahl nm bzw. ns angetrieben. Während die Drehzahl nm des Mantels 23, dessen Antrieb vom Hauptantrieb des Druckwerks 10 abgenommen ist, konstant ist, ist die Umfangsgeschwindigkeit der Spindel 22 mittels des Antriebsmotors 25 im wesentlichen stufenlos regelbar, derart, dass ihre Drehzahl ns grösser, gleich oder kleiner als die Drehzahl nm des Mantels 23 gemacht werden kann.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist in beiden Enden des Mantels 23 eine Hülse 46 eingesteckt, deren Aussenumfang etwa dem Innenumfang des Walzenmantels 23 entspricht und die stirnseitig am Walzenmantel 23 befestigt ist. Die identischen Hülsen 46 besitzen eine axiale Bohrung, in der die Spindel 22 drehbar gelagert ist. Die mit dem Walzenmantel 23 drehfest verbundenen Hülsen 46 besitzen an ihrem, einander zugewandten inneren Ende jeweils eine Stirnkurve 45, deren qualitativer Verlauf etwa aus Fig. 4 anhand einer der Hülsen dargestellt ist. Die Stirnkurve 45 der einen Hülse 46 ist identisch mit der der anderen, sie sind gleichgerichtet und besitzen in Einbaulage der Hülsen 46 einen parallelen Verlauf, so dass sie beim Zusammenstecken ohne Verdrehung aufein anderpassen. An jeder Stirnkurve 45 liegt ein an einem Ende eines Zapfens 47 gelagertes Kugellager 48 mit seinem Aussenring an. Das andere Ende des Zapfens 47 ist in eine radiale Gewindebohrung in der Spindel 22 eingeschraubt. Die beiden Zapfen 47 und damit auch die Kugellager 48 liegen beim dargestellten Ausführungsbeispiel axial gesehen in einer Flucht, d.h. sie sind über den Umfang der Spindel 22 nicht zueinander versetzt.

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Die Stirnkurven 45 besitzen einen über 360° gehenden stetigen Verlauf und eine sich konstant ändernde Steigung derart, dass die Verschiebegeschwindigkeit der davon abgeleiteten hin- und hergehenden Bewegung bei konstanter Drehzahldifferenz zwischen nm und ns etwa konstant ist. Dabei kann der Übergang von der positiven zu der negativen Steigung oder umgekehrt und damit die Umkehrung der Schiebebewegung im Scheitel 43 bzw. im Minimum 44 der Stirnkurve 45 allmählich oder schnell erfolgen. Dies hängt von der Ausbildung der Stirnkurve 45 ab.

Es versteht sich, dass die Stirnkurven der beiden Hülsen, die beim Ausfuhrungsbeispiel einander zugewandt angeordnet sind, auch in entgegengesetzte Richtungen zeigen können. Es ist auch möglich, die Stirnkurven und damit auch die mit den Kugellagern versehenen Zapfen um beispielsweise 180° zueinander zu versetzen. Es ist ferner möglich, die Stirnkurven mit einem sich ungleichmässig ändernden Verlauf zu versehen.

Werden der Mantel 23 und die Spindel 22 der Verreiberwalze 14 in Richtung des Pfeiles B derart angetrieben, dass die Drehzahl ns der Spindel 22 gleich der Drehzahl nm des Mantels 23 ist, so erfolgt keine axiale Verschiebung des Mantels gegenüber der axial feststehenden Spindel, da die Zapfen in der in Fig. 3 dargestellten Lage relativ zur Stirnkurve verbleiben. Wird dagegen die Spindel 22 schneller angetrieben als der Mantel 23, so bewegen sich die mit der Spindel 22 drehfest verbundenen Zapfen auf der Stirnkurve 45 in Richtung des Pfeiles C. Der in Fig. 3 linke Zapfen 47, der sich gerade vom Minimum 44 zum Maximum 43 der Steuerkurve bewegt, bewirkt, dass der Walzenmantel 23 nach links also gemäss Pfeil D so lange verschoben wird, bis der Zapfen 47 am Scheitel 43 dieser Stirnkurve 46 angelangt ist. Dies ist die maximale Verschiebung des Mantels 23 relativ zur Spindel 22; während dieser Bewegung hat sich der gemäss Fig. 3 rechte Zapfen 47 zum Minimum 44 der rechten Stirnkurve 46 gemäss Pfeil C hinbewegt. Bei weiterer Drehung bewirkt der rechte Zapfen 47, dass der Mantel 23 in Gegenrichtung, also in Richtung des Pfeiles D' um denselben Betrag wieder zurückbewegt wird. Die Geschwindigkeit dieser hin- und hergehenden axialen

Bewegung D-D' des Mantels 23 relativ zur Spindel 22 hängt von der Grösse der Differenz der Drehzahlen von Mantel und Spindel ab.

In F ig. 3 sind ferner bei dieser B ewegung auftretende 5 Kräfte eingezeichnet, von denen die radiale Kraftkomponente die Rotation des Mantels 23 unterstützt, die durch Friktion mit der als Gummiwalze ausgebildeten Übertragungswalze 13 erfolgt. Die axiale Kraftkomponente erzeugt die hin- und hergehende Bewegung des Mantels 23. Die sich aus diesen beiden 10 Kraftkomponenten ergebende resultierende Kraft, ist ebenfalls dargestellt.

Entsprechendes gilt auch dann, wenn die Drehzahl der Spindel 22 kleiner ist als die Drehzahl nm des Mantels 23, wo-i5 bei dann nicht die Zapfen 47, sondern die Stirnkurven 45 der Hülsen 46 soz. aktiven, schneller drehenden Teile sind, denn im ersteren F alle, bei dem die Spindel 22 schneller dreht, drängen die Zapfen 47 bzw. Kugellager 48 die Hülsen 46 in die entsprechende Richtung, während sich im anderen F alle die 20 Hülsen 46 an den Kugellagern 48 abstützen. In beiden Fällen ist bei einer bestimmten Stimkurve 45 die Geschwindigkeit der axialen Relativbewegung des Mantels 23 proportional zur Grösse der Drehzahldifferenz. Es versteht sich, dass das Minimum 44 und der Scheitel 43 der Stirnkurven 45 axial auch 25 weiter auseinanderliegen können, so dass sich ein grösserer axialer Weg des Walzenmantels 23 relativ zur Spindel 22 ergibt. Ferner ist es auch möglich, Scheitel 43 und Minimum 44 der Stirnkurve 45 statt 180° gemäss einer anderen Winkelteilung auseinanderzulegen, so dass die axiale Relativbewegung 30 in die eine Richtung schneller erfolgt als in die andere; ebenso können auch die zwischen Scheitel und Minimum liegenden Stirnkurventeile unterschiedlich verlaufen. Die beiden Stirnkurven 45 insgesamt sind jedoch hinsichtlich der Steigung und des sonstigen Verlaufes stets identisch. Da die Hülsen 46 im 35 Mantel 23 vorzugsweise auswechselbar gehalten sind, kann eine unterschiedliche, den Anforderungen entsprechende axiale Verreibebewegung mittels verschiedener Stirnkurven an den Hülsen gewählt werden.

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3 Blätter Zeichnungen

Claims (7)

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1. Druckmaschine mit einem Druckwerk, das eine Verreiberwalze enthält, die einen hin- und herbewegbaren angetriebenen Mantel und eine unabhängig davon angetriebene, umlaufende Spindel besitzt, wobei die Hin- und Herbewegung durch das Zusammenwirken eines Fingers mit einer Stirnkurve erzielt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der hohlzylindrische Mantel (23) der Verreiberwalze (14) innen zwei Stirnkurven (45) trägt, denen Finger (47) an der Spindel (22) zugeordnet sind, die jeweils an der zugehörigen Stirnkurve (45) anliegen.

2. Druckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnkurven (45) so im hohlzylindrischen Mantel (23) vorgesehen sind, dass sie nach innen zur Mitte des hohlzylindrischen Mantels (12) weisen.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Druckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnkurven (45) so im hohlzylindrischen Mantel (23) vorgesehen sind, dass sie nach aussen zu den Enden des hohlzylindrischen Mantels (12) weisen.

4. Druckmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Finger (47) in axialer Richtung gesehen in einer Flucht angeordnet sind.

5. Druckmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Finger (47) jeweils in die Spindel (22) eingeschraubt und an seinem an der Stirnkurve (45) anliegenden Ende mit einem Rollenlager (48) versehen ist.

6. Druckmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Verreiberwalze ( 14) zusammenwirkende Rakelwalze (18) mit einem vom Gesamtantrieb des Druckwerks ( 10) unabhängigen eigenen Antrieb (27) über eine Freilaufkupplung (26) verbunden ist.

7. Druckmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rakelwalze (18) mit einem Handrad (36) versehen ist.