DE10024350A1 - Wechsel-Druckwerk für Druckmaschinen zur Umrüstung zwischen Flexodruck- und Tiefdruck-Betrieb - Google Patents

Abstract

Ein Wechsel-Druckwerk für Druckmaschinen ist zur Umrüstung zwischen Flexodruck- und Tiefdruck-Betrieb vorgesehen. Es weist eine Gegenwalze, eine dagegen definiert zustellbare Zentralwalze sowie eine dagegen definiert zustellbare Wechselwalze auf. Letztere ist im Flexodruck-Betrieb als Rasterzylinder, im Tiefdruck-Betrieb als Tiefdruck-Zylinder ausgelegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wechsel-Druckwerk für Druckmaschinen zur Umrüstung zwischen Flexodruck- und Tiefdruck-Betrieb.

Wechsel-Druckwerke, bei der eine Umstellung zwischen verschiedenen Drucktechniken möglich ist, sind in unterschiedlichsten Ausführungen und für praktisch alle Drucktechnik-Kombinationen bekannt. Neben der Kom­ bination von Flexodruck einerseits und Offset- bzw. Siebdruck andererseits ist auch speziell die Kombination zwischen Flexodruck und Tiefdruck als solche üblich, da gerade ein flächiger Farbauftrag beispielsweise zum "Lackieren" eines Druckträgers mit der Tiefdrucktechnik nur mit Proble­ men realisierbar ist.

Bekannte Druckwerke, die zwischen Tiefdruck und Flexodruck umrüstbar sind, basieren auf einem herkömmlichen Tiefdruckwerk. Zur Umrüstung ist der Tiefdruck-Zylinder durch eine Stahlwalze zu ersetzen, die den Gegen­ druckzylinder beim Flexodruck bildet. Ferner sind der Flexodruck-Zylinder und die Rasterwalze separat hinzuzubauen, wodurch im Druckwerk sepa­ rate Lagerkonstruktionen für diese beiden zusätzlichen Walzen vorzusehen sind.

Es ist offensichtlich, daß aufgrund der hohen Zahl von zu wechselnden und eigens hinzuzubauenden Zylindern die Unirüstung eines Druckwerkes von Tiefdruck zu Flexodruck und umgekehrt extrem aufwendig und damit mit unakzeptabel hohen Umrüstzeiten behaftet ist. Ferner sind die Druckwerke als solche wegen der zusätzlichen Lagerkonstruktionen für die beim Flexo­ druck beteiligten Zylinder unnötig komplex aufgebaut.

Ausgehend von der geschilderten Problematik liegt demnach der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Wechsel-Druckwerk für Druckmaschinen zur Umrüstung zwischen Flexodruck- und Tiefdruck-Betrieb konstruktiv mög­ lichst einfach unter Erzielung möglichst geringer Umrüstzeiten zwischen den beiden Drucktechniken zu gestalten.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Kon­ struktionsmerkmale gelöst. Demnach sind als Kernbauteile des Wechsel- Druckwerks drei Walzen vorgesehen, nämlich eine Gegenwalze, die im Flexodruck-Betrieb als Gegendruckzylinder und im Tiefdruck-Betrieb als Stützzylinder arbeitet. Ferner ist eine gegen die Gegenwalze definiert zu­ stellbare Zentralwalze vorhanden, die mit einem Hülsen-Wechsel-System - im Fachjargon wird dies als "Sleeve"-Wechsel-System bezeichnet - verse­ hen ist. Die Anpassung an die jeweilige Drucktechnik erfolgt dann durch Verwendung einer entsprechenden Hülse ("Sleeve"), die im Flexodruck- Betrieb das Flexodruck-Bild trägt, im Tiefdruck-Betrieb hingegen als glatte Gummihülse ausgebildet ist. Die Zentralwalze fungiert im Tiefdruck- Betrieb dann als Andruckwalze (sogenannter "Presseur").

Als dritte Walze enthält das Wechsel-Druckwerk eine gegen die Zentral­ walze definiert zustellbare, austauschbare Wechselwalze. Im Flexodruck- Betrieb ist die Wechselwalze als Rasterzylinder auszulegen, dem eine ent­ sprechende Flexodruck-Rakel zugeordnet ist. Im Tiefdruck-Betrieb ist ein das Tiefdruck-Bild tragender Tiefdruck-Zylinder als Wechselwalze einzu­ setzen, dem eine Tiefdruck-Rakel zugeordnet ist.

Erkennbar sind für eine Umrüstung der Maschine lediglich das Sleeve an der Zentralwalze auszuwechseln und die jeweils zutreffende Wechselwalze (Rasterzylinder/Tiefdruck-Zylinder) einzusetzen. Dies bedeutet offensicht­ lich einen weitaus geringeren Umrüstaufwand wie bei einem Kombinati­ ons-Druckwerk nach dem Stand der Technik.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Wechsel-Druckwerkes liegt dabei darin, daß die Maschine beim Tiefdrucken von der auch für Flexo­ druck geeigneten Auslegung profitiert. Die im Tiefdruck-Betrieb die An­ druckwalze ("Presseur") bildende Zentralwalze ist nämlich gegen die Ge­ genwalze gepreßt. Letztere dient also als Stützwalze, die verhindert, daß sich der Presseur bei Beaufschlagung durch den für das Tiefdruck- Verfahren notwendigen Anpreßdruck durchbiegt. Es wird damit eine über die ganze Breite der Druckbahn konstante Anpreßkraft erzielt, die für ein gleichmäßiges Druckbild im Tiefdruck-Verfahren sorgt. Aufgrund der Ab­ stützung durch den Gegenzylinder kann ferner die Andruckwalze weniger stabil und damit mit einem geringeren Durchmesser ausgelegt werden. Der kleinere Krümmungsradius der Andruckwalze bedeutet wiederum, daß im Bereich des Liniendruckes zwischen Andruckwalze ("Presseur") und Tief­ druck-Zylinder sich bei gleicher Anpreßkraft ein höherer Liniendruck er­ gibt. Auch dies kommt einem qualitativ hochwertigen Druckbild zugute bzw. es kann Papier minderer Qualität - etwa rauheres Papiermaterial - noch mit befriedigendem Ergebnis bedruckt werden.

Durch die wechselseitige Anordnung von Gegenwalze, Zentralwalze und Wechselwalze mit der Zustellung der Zentralwalze zur Gegenwalze einer­ seits und der Wechselwalze zur Zentralwalze andererseits bleibt im Tief­ druck-Betrieb beim Wegfahren des Tiefdruck-Zylinders nach unten - dem sogenannten "Druck-ab"-Zustand des Druckwerkes - ferner die Spannung der zu bedruckenden Bahn im Druckwerk erhalten. Insoweit müssen also keine separaten Bahnspannwalzen eingesetzt werden.

Aufgrund der einfachen und schnellen Umrüstbarkeit der Druckwerke kann eine damit ausgerüstete Druckstraße in einzelnen Druckwerken während des Maschinenlaufes durch Vorbeischleusen der Bahn an dem umzurüsten­ den Druckwerkzeug flexibel an eine jeweilige Druckaufgabe angepaßt wer­ den. Beispielsweise kann ein Druckwerk für das Lackieren auf Flexodruck- Technik umgestellt werden, während die restliche Druckmaschine im Tief­ druck-Verfahren arbeitet. Insgesamt kann eine solche Druckstraße also bes­ ser ausgelastet werden, als eine reine Tiefdruck- oder Flexodruck- Maschine.

Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Druckwerkes er­ geben sich aus den Unteransprüchen. Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich ferner aus der nachfolgenden Be­ schreibung, in der ein Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeich­ nungen näher erläutert wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Wechsel-Druckwerks im Flexodruck-Betrieb,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht des Wechsel-Druckwerks im Tief­ druck-Betrieb,

Fig. 3 eine Ansicht des Wechsel-Druckwerkes aus Pfeilrichtung III gemäß Fig. 1 in Druckposition, und

Fig. 4 eine Ansicht analog Fig. 3 in Wechselposition des Druckwerks.

Anhand von Fig. 1 und 2 soll der grundsätzliche Aufbau eines Wechsel- Druckwerkes für Druckmaschinen erläutert werden. So sind an einem Ma­ schinengestell 1 in den Druckwerk-Seitenwänden 2 verschiedene Zylinder und Walzen drehbar gelagert. Es sind dies zum einen eine stationär gela­ gerte Gegenwalze 3, die in üblicher Weise über einen nicht näher darge­ stellten Motor drehangetrieben, in ihrer Position jedoch fest ist. Ferner sind zwischen den Seitenwänden 2 eine einlaufseitige Umlenkwalze 4 und eine auslaufseitige Umlenkwalze 5 am oberen Ende des Maschinengestells 1 gelagert. Zwischen der einlaufseitigen Umlenkwalze 4 und der Gegenwalze 3 ist eine weitere Umlenkwalze 6 angeordnet.

Neben der Gegenwalze 3 weist das eigentliche Druckwerk zwei weitere Walzen, nämlich eine Zentralwalze 7 und eine Wechselwalze 8 auf. Die Zentralwalze 7 ist in hinteren und vorderen Lagerböcken 9, 10 drehbar ge­ lagert und durch einen entsprechenden Motor in üblicher Weise drehange­ trieben. Die beiden Lagerböcke 9, 10 sind in Vertikalführungen 11, 12 in den Seitenwänden 2 des Maschinengestells 1 vertikal verschiebbar und durch einen Spindelantrieb mit Spindeln 13, 14 und Spindelmotoren 15, 16 getrennt in der Höhe verstellbar. Bei den Spindelmotoren 15, 16 handelt es sich um momentengesteuerte Servomotoren, die für eine definierte positi­ ons- und kraftgenaue Zustellung der Zentralwalze 7 gegen die Gegenwalze 3 sorgen.

Die Wechselwalze 8 ist ebenfalls in hinteren und vorderen Lagerböcken 17, 18 auswechselbar und drehbar gelagert. Es ist wiederum ein üblicher Drehantrieb für die Wechselwalze 8 vorgesehen. Die beiden Lagerböcke 17, 18 sind in den Vertikalführungen 11, 12 wiederum vertikal verschieb­ bar und über einen Spindelantrieb, bestehend aus den Spindeln 19, 20 und den Spindelmotoren 21, 22 definiert auf und abfahrbar. Auch die Spindel­ motoren 21, 22 sind momentengesteuerte Servomotoren und dienen einer definierten Zustellung der Wechselwalze 8 gegen die Zentralwalze 7.

Wie in den Fig. 1 und 2 lediglich höchst schematisch angedeutet ist, weisen die Lagerböcke 9, 10, 17, 18 der Zentral- und Wechselwalze 7, 8 jeweils pneumatisch zu schließende und zu öffnende Lagerzangen auf, die die La­ gerzapfen der Walzen 7, 8 umgreifen. In den beiden Fig. 1 und 2 sind die pneumatischen Antriebe 23, 24 für diese Lagerzangen und die entsprechen­ den Kolbenstangen 25, 26 angedeutet.

Die grundlegende Beschreibung des Druckwerkes ist noch dahingehend zu ergänzen, daß eine Einlaufwalze 27 an der Einlaufseite der Gegenwalze 3 vorgesehen ist die mittels Hubzylinder 28 gegen die Gegenwalze 3 mit einer definierten Beaufschlagungskraft zustellbar ist.

Ausgehend von Fig. 1 werden nun die beiden Betriebsarten Flexodruck und Tiefdruck und die Umrüstung zwischen diesen beiden näher erörtert. In Fig. 1 ist der Betriebszustand während des Flexodruck-Betriebes gezeigt. Die Druckbahn 29 läuft dabei von rechts kommend bezogen auf Fig. 1 über die einlaufseitige Umlenkwalze 4 und die folgende Umlenkwalze 6 in den Anstellspalt zwischen Gegenwalze 3 und Einlaufwalze 27 ein. Durch eine definierte Beaufschlagung der Druckbahn 29 mittels der Einlaufwalze 27 wird für ein sauberes Einziehen der Druckbahn 29 gesorgt. Letztere läuft um die Gegenwalze 3 herum, die als Gegendruckzylinder beim Flexodruck- Betrieb fungiert. Von dort wird die Druckbahn 29 zur auslaufseitigen Um­ lenkwalze 5 weitergeführt, von wo sie in das nächste Druckwerk gelangt.

Von unten ist unter Zwischenlage der Druckbahn 29 gegen den Gegen­ druckzylinder (Gegenwalze 3) die als Flexodruck-Zylinder 30 dienende Zentralwalze 7 angestellt. Dies erfolgt mit einer definierten Andruckkraft mit Hilfe der Spindelmotoren 15, 16.

Als Wechselwalze 8 ist im Flexodruck-Betrieb ein Rasterzylinder 31 einge­ setzt, dem eine Flexodruck-Rakel 32 zugeordnet ist. Diese sorgt für einen definierten Farbauftrag auf den Rasterzylinder 31. In diesem Zusammen­ hang wird darauf hingewiesen, daß der Farbbehälter des Druckwerkes der Übersichtlichkeit halber in den Zeichnungen nicht dargestellt ist. Auch der Rasterzylinder 31 ist im übrigen mit Hilfe der Spindelmotoren 21, 22 mit einer definierten Kraft gegen den Flexodruck-Zylinder 30 in Zustellrich­ tung Z gepreßt.

Ein Wechsel der Betriebsart auf den in Fig. 2 gezeigten Flexodruck-Betrieb ist anhand der Fig. 3 und 4 zu erläutern. So werden nach dem Druckstop erst der Rasterzylinder 31 nach unten gefahren, wo im Maschinengestell 1 eine Laufbahn 33 für einen Einschubwagen 34 (Fig. 4) eines üblichen Wechselwagensystems vorhanden ist. Für den Wechsel der Betriebsart wurde vorher dieser Einschubwagen 34 in das Maschinengestell von vorne her eingeschoben. Der Rasterzylinder 31 wird nun soweit abgesenkt, bis seine Lagerzapfen 35 auf den entsprechenden Aufnahmen 36 des Ein­ schubwagens 34 zu liegen kommen. Dann werden die Lagerzangen der beiden Lagerböcke 17, 18 geöffnet. Letztere werden weiter nach unten in die in Fig. 4 gezeigte Stellung gefahren, so daß der Einschubwagen 34 mit dem frei gewordenen Rasterzylinder 31 nach vorne auf den Wechselwagen ausgeschoben werden kann.

Gleichzeitig ist der Flexodruck-Zylinder 30 nach dem Auslaufen der Druckbahn 29 nach unten weggefahren worden. Dabei verbleibt der hintere Lagerbock 9 in einer Mittelstellung stehen, während der vordere Lagerbock 10 geöffnet wird und den Lagerzapfen 37 des Flexodruck-Zylinders 30 freigibt. Der Lagerbock 10 wird anschließend an eine tiefere Stellung als Lagerbock 9 nach unten gefahren (Fig. 4). Der bei gelöstem Lagerbock 10 die Zentralwalze 7 haltende Lagerbock 9 ist so ausgelegt, daß er die frei­ auskragende Zentralwalze 7 in diesem Zustand halten kann. In dieser ge­ zeigten Konfiguration kann dann das an sich bekannte Hülsen-Wechsel- System 44 aktiviert und die das Flexodruck-Bild tragende Hülse 38 nach vorne von der Zentralwalze 7 abgezogen werden.

Zur Umrüstung werden dann als Wechselwalze 8 ein Tiefdruck-Zylinder 39 wiederum über einen Einschubwagen in das Maschinengestell 1 einge­ fahren. Ferner wird auf die Zentralwalze 7 eine glatte Gummihülse 40 mit Hilfe des erwähnten Hülsen-Wechsel-Systems 44 aufgezogen. Anschlie­ ßend wird der Lagerbock 10 wieder nach oben gefahren, bis er den Lager­ zapfen 37 der Zentralwalze 7 umgreifen kann. Anschließend werden beide Lagerböcke 9, 10 mit Hilfe der Spindelmotoren 15, 16 definiert nach oben gefahren und gegen die Gegenwalze 3 mit einer bestimmten Kraft zuge­ stellt.

Anschließend wird die Druckbahn 29 entsprechend dem Tiefdruck-Betrieb in die Maschine eingefädelt. Dies bedeutet, daß von der einlaufseitigen Umlenkwalze 4 die Druckbahn 30' (Fig. 2) außen über die Einlaufwalze 27 auf der der Gegenwalze 3 abgewandten Seite der nun als Presseur 42 die­ nenden Zentralwalze 7 herumgeführt wird. Von dort gelangt die Druckbahn 29' zur auslaufseitigen Umlenkwalze 5.

Danach werden mit Hilfe der Spindeltriebe 19, 20, 21, 22 die Lagerböcke 17, 18 nach oben gefahren, bis sie die Lagerzapfen 41 des Tiefdruck- Zylinders 39 ergreifen und letzteren weiter nach oben verfahren. Mit Hilfe der servogesteuerten Spindelmotoren 21, 22 wird dann der Tiefdruck- Zylinder 39 mit einer definierten Zustellkraft gegen den Presseur 42 ge­ drückt. Wiederum ist in Fig. 2 der Farbbehälter zum Farbauftrag auf den Tiefdruck-Zylinder 39 nicht gezeigt. Es ist lediglich die Tiefdruck-Rakel 43 erkennbar, die statt der Flexodruck-Rakel 32 in das Maschinengestell 1 eingebaut wurde.

Aufgrund des direkten Linienkontaktes zwischen Gegenwalze 3 einerseits und Einlaufwalze 27 bzw. Presseur 42 andererseits können im Tiefdruck- Betrieb die Andruckwalze (Presseur 42) und die Einlaufwalze 27 durch diesen Kontakt mit der Gegenwalze 3 angetrieben werden. Dies verbessert die Materialführung durch das Maschinengestell. Bei der Einlaufwalze 27 kann es sich im übrigen im Tiefdruck-Betrieb um eine Breitstreckwalze handeln.

Wie aus einem Vergleich der Führung der Druckbahn 29 bzw. 29' beim Flexodruck- und Tiefdruck-Betrieb (Fig. 1 und 2) hervorgeht, wird in bei­ den Betriebsarten immer die bezogen auf die beiden Figuren untere Seite - also die gleiche Seite - bedruckt, was ebenfalls ein erheblicher Vorteil ist.

Claims (10)

1. Wechsel-Druckwerk für Druckmaschinen zur Umrüstung zwischen Flexodruck- und Tiefdruck-Betrieb
mit einer Gegenwalze (3), die
im Flexodruck-Betrieb als Gegendruckzylinder und
im Tiefdruck-Betrieb als Stützzylinder arbeitet,
mit einer gegen die Gegenwalze (3) definiert zustellbaren Zentral­ walze (7), die
mit einem Hülsen-Wechsel-System (44) versehen ist,
im Flexodruck-Betrieb als Flexodruck-Zylinder (30) mit einer das Flexodruck-Bild tragenden Hülse (38) bestückbar ist, und
im Tiefdruck-Betrieb als Andruckwalze (42) mit einer glatten Gummihülse (40) bestückbar ist,
einer gegen die Zentralwalze (7) definiert zustellbaren, austauschba­ ren Wechselwalze (8), die
im Flexodruck-Betrieb mit einer zugeordneten Flexodruck-Rakel (32) als Rasterzylinder (31) ausgelegt und
im Tiefdruck-Betrieb mit einer zugeordneten Tiefdruck-Rakel (43) als das Tiefdruck-Bild tragender Tiefdruck-Zylinder (39) ausgelegt ist.

2. Druckwerk nach Anspruch 1, wobei zur definierten Zustellung der Zentralwalze (7) zur Gegenwalze (3) die Lagerböcke (9, 10) der Zen­ tralwalze (7) auf einem Servomotor-gesteuerten Spindeltrieb (13, 14, 15, 16) geführt sind.

3. Druckwerk nach Anspruch 1 oder 2, wobei zur definierten Zustellung der Wechselwalze (8) zur Zentralwalze (7) die Lagerböcke (17, 18) der Wechselwalze (8) auf einem Servomotor-gesteuerten Spindeltrieb (19, 20, 21, 22) geführt sind.

4. Druckwerk mindestens nach Anspruch 2, wobei die beiden Lagerböcke (9, 10) der Zentralwalze (7) unabhängig voneinander in Zustellrichtung (Z) antreibbar sind.

5. Druckwerk nach Anspruch 4, wobei einer (10) der beiden Lagerböcke (9, 10) zur Freigabe der Walzenlagerung als lösbare Lagerzange ausge­ bildet und der andere Lagerbock (9) für die frei auskragende Halterung der Zentralwalze (7) ausgelegt sind.

6. Druckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Wechselwa­ geneinrichtung (33, 34) für den Austausch der Wechselwalze (8) vorge­ sehen ist.

7. Druckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine zustellbare Einlaufwalze (27) vorgesehen ist, die
im Flexodruck-Betrieb an die Gegenwalze (3) als Anstellwalze an­ stellbar ist, und
im Tiefdruck-Betrieb als variable Umlenkwalze für die Druckbahn (29') einsetzbar ist.

8. Druckwerk nach Anspruch 7, wobei die Umlenkwalze (27) im Tief­ druck-Betrieb als Breitstreckwalze ausgelegt ist.

9. Druckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei im Tiefdruck- Betrieb die Andruckwalze (42) und gegebenenfalls die Umlenkwalze (27) durch Kontakt mit der Gegenwalze (3) antreibbar sind.

10. Druckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Druckbahn (29, 29')
im Flexodruck-Betrieb zwischen Gegenwalze (3) und Zentralwalze (7) sowie
im Tiefdruck-Betrieb zwischen Zentralwalze (7) und Tiefdruck- Zylinder (39)
derart geführt ist, daß in beiden Druckarten das Druckbild auf derselben Bahnseite aufbringbar ist.