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Die
Erfindung betrifft Verfahren und eine Vorrichtung für den Betrieb
von Druckeinheiten sowie ein Leitelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1
oder 3, 14 bzw. 21.
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Die
US 56 17 788 A offenbart
eine Druckmaschine mit mehreren Druckwerken, wobei in einem Imprintbetrieb
zwei Druckwerke wechselweise betrieben werden. Im Imprintbetrieb
wird die Bahn sowohl im abgestellten als auch angestellten über ein schwenkbares
Leitelement derart geführt,
dass sie das Druckwerk nahezu senkrecht zur die Zentren der Druckzylinder
verbindenden Ebene durchläuft.
In einem Normalbetrieb durchläuft
die Bahn sämtliche Druckwerke
ohne Wechselwirkung mit den nun abgeschwenkten Leitelementen.
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Aus
der
DE 93 11 113 U1 ist
eine Druckeinheit mit zwei Bahnleitelementen bekannt, welche in einem
Einlauf- und einem Auslaufbereich einer Druckeinheit derart angeordnet
sind, dass eine Bahn bei abgestellter Druckstelle berührungslos
durch die Druckstelle führbar
ist. Die Bahnleitelemente sind als drehbar in Seitenwänden gelagerte
Walzen ausgeführt.
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Durch
die
US 37 44 693 A ist
in einem Ausführungsbeispiel
eine Wendestange offenbart, wobei ein Rohrwandsegment aus porösem, luftdurchlässigem Material
mit einem Grundkörper
zusammen eine geschlossene Druckkammer bildet. Das poröse Segment
bildet eine Wandung der Kammer und ist über deren Breite hinweg Last
tragend – ohne
lasttragende Unterlage – ausgeführt. In
einem zweiten Beispiel ist anstelle des porösen Segmentes ein durchgehende
Bohrungen aufweisendes Segment angeordnet.
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Die
US 54 23 468 A zeigt
ein Leitelement, welches einen Bohrungen aufweisenden Innenkörper und
einen Außenkörper aus
porösem,
luftdurchlässigem
Material aufweist. Die Bohrungen im Innenkörper sind lediglich im zu erwartenden
Umschlingungsbereich vorgesehen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren und eine Vorrichtung
für den
Betrieb von Druckeinheiten sowie ein Leitelement zu schaffen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 oder 3, 14 bzw. 21 gelöst.
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Die
mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass im Imprintbetrieb eine hohe Druckqualität erzielbar ist. Dies wird
zum einen dadurch erreicht, dass die durch das in Druck-An befindliche
Druckwerk frisch bedruckte Bahn nicht unnötiger weise kurz hinter der
Druckstelle umgelenkt und damit ggf. die bedruckte Fläche beschädigt wird.
Zum anderen erfährt
die Bahn bei möglichst
wenig Umlenkung die wenigste Störung
in ihrem Lauf und der Bahnspannung.
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Durch
eine spezielle Ausführung
des Leitelements mit Mikrobohrungen wird ein zuverlässig und genau
arbeitendes Bahnleitelement einer Druckeinheit geschaffen. Durch
ein mittels Mikroöffnungen
geschaffenes Luftpolster wird ein hohes Maß an Homogenität über die
Länge des
Luftpolsters bei gleichzeitig geringen Verlusten geschaffen. Im
Gegensatz zu Walzen ist – insbesondere
bei variierender Geschwindigkeit – keine Trägheit zu überwinden.
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Mittels
Luftaustrittsöffnungen
mit Durchmessern im Millimeterbereich sind punktuell auf das Material
Kräfte
(Impuls des Strahls) aufbringbar, mittels welchen dieses vom betreffenden
Bauteil fern, bzw. an ein anderes Bauteil angestellt wird, während durch
eine Verteilung von Mikroöffnungen
mit hoher Lochdichte eine breite Unterstützung und vorrangig der Effekt
eines ausgebildeten Luftpolsters zum Tragen kommt. Bisher verwendete
Bohrungen lagen im Querschnitt beispielsweise bei 1 bis 3 mm, wohingegen
für die
Mikroöffnungen
der Querschnitt um mindestens eine Zehnerpotenz kleiner liegt. Es
bilden sich hierdurch wesentlich verschiedene Effekte aus. Beispielsweise
lässt sich
der Abstand zwischen der die Öffnungen
tragenden Oberfläche
und der Bahn verringern, der Volumenstrom an Strömungsmittel erheblich absenken,
und hierdurch außerhalb
des Wirkbereichs mit der Bahn austretende Verlustströme deutlich
verkleinern.
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Im
Gegensatz zu Bauteilen mit Öffnungen bzw.
Bohrungen von Öffnungsquerschnitten
im Bereich von Millimetern und einem Lochabstand von mehreren Millimetern,
wird vorteilhaft bei der Ausbildung von Mikroöffnungen auf der Oberfläche eine weitaus
homogenere Oberflächenstruktur
geschaffen. Unter Mikroöffnungen
werden hier Öffnungen
auf der Oberfläche
des Bauteils verstanden, welche einen Durchmesser kleiner oder gleich
500 μm,
vorteilhaft kleiner oder gleich 300 μm, insbesondere kleiner oder
gleich 150 μm
aufweisen. Eine „Lochdichte" für die mit
den Mikroöffnungen
versehene Fläche
liegt bei mindesten eine Mikroöffnung
je 5 mm2 (= 0,20/mm2),
vorteilhaft mindestens eine Mikroöffnung je 3,6 mm2 (=
0,28/mm2).
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Durch
die Ausbildung der Öffnungen
als Mikroöffnungen
wird das Luftpolster vergleichmäßigt und
der je Flächeneinheit
austretende Volumenstrom derart herabgesetzt, dass auch in nicht
durch die Bahn umschlungenen Bereichen ein Verluststrom vertretbar
klein sein kann.
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Die
Mikroöffnungen
können
vorteilhaft als offene Poren an der Oberfläche eines porösen, insbesondere
mikroporösen,
luftdurchlässigen
Materials oder aber als Öffnungen
durchgehender Bohrungen kleinen Querschnittes ausgeführt sein,
welche sich durch die Wand einer Zuführkammer nach außen erstrecken.
In anderer Ausführung
sind die Mikroöffnungen
als Öffnungen
durchgehender Mikrobohrungen ausgeführt.
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Um
im Fall des Einsatzes von mikroporösen Materials eine gleichmäßige Verteilung
von an der Oberfläche
des Materials austretender Luft zu erzielen, ohne gleichzeitig hohe
Schichtdicken des Materials mit hohem Strömungswiderstand zu benötigen, ist
es zweckmäßig, dass
das Leitelement einen festen, luftdurchlässigen Träger aufweist, auf dem das mikroporöse Material
als Schicht aufgebracht ist. Ein solcher Träger kann mit Druckluft beaufschlagt
werden, die aus dem Träger
heraus durch die mikroporöse
Schicht fließt
und so an der Oberfläche
des Bauteils ein Luftkissen bildet.
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Dieser
Träger
kann seinerseits mit einer besseren Luftdurchlässigkeit als der des mikroporösen Materials
porös sein;
er kann aber auch aus einem einen Hohlraum umschließenden,
mit Luftdurchtrittsöffnungen
versehenem Flachmaterial bzw. geformtem Material gebildet sein.
Auch Kombinationen dieser Alternativen kommen in Betracht.
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Um
eine gleichmäßige Luftverteilung
zu erzielen, ist es außerdem
wünschenswert,
dass die Dicke der Schicht wenigstens dem Abstand benachbarter Öffnungen
des Trägers
entspricht.
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Im
Fall des Einsatzes von Mikrobohrungen ist eine Ausführung vorteilhaft,
wobei die der Bahn zugewandte und die Mikroöffnungen aufweisende Seite
des Leitelements als ein Einsatz oder mehrere Einsätze in einem
Träger
ausgebildet ist. Der Einsatz kann in Weiterbildung lös- und ggf.
wechselbar mit dem Träger
verbunden sein. So ist eine Reinigung und/oder aber ein Austausch
von Einsätzen
verschiedenartiger Mikroperforationen zur Anpassung an unterschiedliche
Materialien und Bahnbreiten möglich.
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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 mehrerer von einer Bahn durchlaufener Druckwerke
mit einer Steuereinrichtung;
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2 einen
Schnitt durch eine erste Ausführung
eines Leitelements;
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3 einen
Schnitt durch eine zweite Ausführung
eines Leitelements;
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4 einen
Schnitt durch eine dritte Ausführung
eines Leitelements;
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5 einen
Schnitt durch eine vierte Ausführung
eines Leitelements;
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6 einen
Schnitt durch eine fünfte
Ausführung
eines Leitelements;
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7 einen
Schnitt durch eine sechste Ausführung
eines Leitelements;
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8 einen
Schnitt durch eine siebte Ausführung
eines Leitelements;
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9 einen
Schnitt durch eine achte Ausführung
eines Leitelements;
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10 eine
schematische Darstellung eines verschwenkbaren Leitelements in zwei
Druckwerken;
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11 schematische
Darstellungen a) und b) eines verschwenkbaren Leitelements;
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12 eine
schematische Darstellung eines in sich verdrehbaren Leitelements.
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1 zeigt
einen schematischen Schnitt durch drei von einer Bahn 02,
z. B. Materialbahn 02 oder Bedruckstoffbahn 02,
insbesondere Papierbahn 02, nacheinander durchlaufene Druckeinheiten 05,
z. B. Druckwerke 05 für
Schön-
und Widerdruck, insbesondere Offsetdruckwerke 05 für den Schön- und Widerdruck.
Die Druckwerke 05 können
auch in anderer Weise, z. B. als dreizylindrische Offsetdruckwerke 05,
als Direkt- oder Flexodruckwerk, als Druckwerk für den Hochdruck oder Tiefdruck
oder aber voneinander verschieden ausgeführt sein.
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Mindestens
eine, jedoch vorzugsweise zwei der Druckeinheiten 05 weisen
im Ein- und/oder
Auslaufbereich des Druckspaltes 10 ein Leitelement 01, z.
B. Bahnleitelement 01 auf, welches wenn es in Wirkkontakt
mit der Bahn 02 steht, einen Bahnlauf durch die Druckeinheit 05 derart
ermöglicht,
dass die Bahn 02 berührungslos
durch den Druckspalt 10 geführt ist. Hierfür kann der
Druckeinheit 05 prinzipiell ein einziges derartiges Leitelement 01 zugeordnet sein,
welches einen o. g. Bahnlauf ermöglicht.
In einer vorteilhaften und dargestellten Ausführung wird der o. g. berührungslose
Bahnlauf jedoch durch ein im Eingans- und ein im Auslaufbereich
des Druckspaltes 10 angeordnetes Leitelements 01 bewirkt.
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Das
Druckwerk 05 weist im Ein- und/oder Auslaufbereich jeweils
ein Bahnleitelement 01 auf, um eine bereits bedruckte Bahn 02 berührungslos durch
den Druckspalt 10 bei abgestellter Druckstelle führen zu
können.
Dieses Druckwerk 05 ist als Eindruckdruckwerk 05 oder
als Druckwerk 05 für
den fliegenden Druckformwechsel im Wechsel zu einem zweiten derartigen
Druckwerk 05 betreibbar. In einer Betriebsituation wird
die Bahn 02 durch eines der Druckwerke 05 bedruckt
während
sie das andere dieser Druckwerke 05 berührungslos durchläuft. In
der anderen Betriebssituation tritt der umgekehrte Fall ein. Die
beiden Bahnleitelemente 01 sind z. B. räumlich so angeordnet, dass
die Bahn 02 im Bereich des Druckspaltes 10 im
wesentlich senkrecht zu einer Verbindungsebene der beiden die Druckstelle
bildenden Zylinder steht. Von mindestens zwei Druckeinheiten 05 ist
im Imprintbetrieb die eine Druckeinheit 05 angestellt und
bedruckt die Bahn 02, während
die andere abgestellt und von der Bahn 02 berührungslos
durchlaufen wird. Vorzugsweise weist die Druckmaschine fünf Druckeinheiten 05 auf,
wobei in einer Betriebsweise eine der fünf Druckeinheiten 05 berührungslos
durchlaufen wird, während
die Bahn 02 durch die übrigen
vier Druckeinheiten 05 vierfarbig (z. B. beidseitig) bedruckt
wird. In der anderen Betriebssituation ist die zuvor berührungslos
durchlaufene Druckeinheit 05 im Druckbetrieb angestellt,
während eine
der vier zuvor druckenden Druckeinheiten 05 berührungslos
durchlaufen wird. Zumindest die beiden berührungslos zu durchlaufenden
Druckeinheiten 05 weisen jeweils zumindest im Einlaufbereich, insbesondere
jedoch im Einlauf- und Auslaufbereich des Druckspaltes 10 die
Leitelemente 01 auf. Vorzugsweise wird der beschriebene
wechselweise Betrieb durch die beiden ersten der fünf Druckeinheiten 05 ausgeführt, wobei
diese entsprechend mit den Leitelementen 01 ausgeführt sind.
Die erste Druckeinheit 05 weist dann zumindest im Auslaufbereich, die
zweite sowohl im Auslauf- als auch Einlaufbereich beispielsweise
im wesentlichen berührungslos
arbeitende, z. B. luftumspülte,
Leitelemente 01 auf. Im Einlaufbereich der ersten Druckeinheit 05 kann
ein als übliche
Leitwalze 01 ausgeführtes
Leitelement 01 drehbar im Seitengestell gelagert sein.
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Das
Bahnleitelement 01 im Auslaufbereich mindestens einer der
beiden zum wechselseitigen Druck vorgesehenen Druckeinheiten 05 ist
bzgl. einer Richtung mit einer Komponente senkrecht zur Ebene der
Bahn 02 bewegbar angeordnet. D. h. das Bahnleitelement 01 ist
dazu ausgebildet, durch Bewegen desselben mit der Bahn 02 in
Wirkkontakt oder außer
Wirkkontakt gebracht zu werden. Bei ersterem wird die Bahn 02 aus
einem direkten Weg vom Druckspalt 10 kommend ausgelenkt.
Steht das Leitelement 01 in Wirkkontakt (Position A), so
erfährt
die Bahn 02 in der dargestellten Weise eine Änderung
in ihrem Bahnweg gegenüber
demjenigen der Position B.
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10 zeigt
schematisch den genannten Sachverhalt anhand einer ersten und einer
zweiten, nachfolgenden Druckeinheit 05 (nur teilweise dargestellt
und mit 05.1 und 05.2 bezeichnet). Exemplarisch
befindet sich hierbei die zweite Druckeinheit 05.2 in Druck-An-Stellung (AN) während die
erste Druckeinheit 05.1 in Druck-Ab-Stellung (AB) berührungslos
von der Bahn 02 durchlaufen ist.
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Hierzu
weist die erste Druckeinheit 05.1 im Eingans- und Auslaufbereich
ihres Druckspaltes 10 jeweils ein Leitelement 01 zur
entsprechenden Führung
der Bahn 02 auf. Die beiden Leitelement 01 befinden
sich in einer derartigen Position A, dass die Bahn 02 den
Druckspalt 10 bei Druck-Ab (AB) berührungslos passiert. Hierzu
können
diese prinzipiell in einer festen Lage bzgl. der Bahn 02 in
der Druckeinheit 05.1 (05.2) angeordnet sein.
Insbesondere das Leitelement 01 im Eingangsbereich kann
als rotierbare Leitwalze 01 im Gestell der Druckeinheit 05.1 ortsfest
angeordnet sein. In vorteilhafter Ausführung ist zumindest das Leitelement 01 im
Auslaufbereich jedoch in seiner Lage bzgl. einer Richtung mit einer Komponente
senkrecht zur Ebene der Bahn 02 bewegbar angeordnet. In 10 befindet
es sich in Position A und ermöglicht
das berührungslose
Durchlaufen der Bahn 02 durch die Druckeinheit 05.1.
Würde es
in Position B bewegt, so stünde
es nicht mehr im Kontakt mit der Bahn 02 und würde diese
nicht mehr in die durchgezogen dargestellte Bahnführung zwingen.
In diesem Fall würde
die Bahn 02 von der Oberfläche des (oberen) Zylinders 21,
z. B. Übertragungszylinders 21 auf
direktem Weg zum Druckspalt 10 der nächsten Druckeinheit 05.2 oder
einem dieser nächsten
Druckeinheit 05.2 zugeordneten Leitelement 01 verlaufen.
In einer Weiterbildung ist auch das Leitelement 01 im Einlaufbereich
derart gelagert, dass es wahlweise in die beiden Positionen A und
B bringbar ist. So lässt
sich bei Druck-An (AN) und Position B für beide Leitelemente 01 ein
gerader und damit möglichst
ungestörter
Bahnlauf durch das Druckwerk 05.1 (05.2) erreichen.
Die für
den dublierarmen Druck erforderliche Umschlingung der Zylinder 21 ist beispielsweise
durch den Versatz der Rotationszentren der Zylinder 21 zueinander
in horizontaler Richtung gewährleistet
(z. B. Winkel α zur
Vertikalen) (1).
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Auch
die zweite Druckeinheit 05.2 weist im Eingans- und Auslaufbereich
ihres Druckspaltes 10 jeweils ein Leitelement 01 zur
entsprechenden Führung
der Bahn 02 auf. Die den Druckspalt 10 bildenden
Zylinder 21, hier zwei Übertragungszylinder 21, befinden
sich bzw. die zweite Druckeinheit 05.2 befindet sich in
Druck-An-Stellung (AN). Das Leitelement 01 ist im Auslaufbereich
jedoch in seiner Lage bzgl. einer Richtung mit einer Komponente
senkrecht zur Ebene der Bahn 02 bewegbar angeordnet und
in diesem Fall aus dem direkten Bahnweg zwischen dem Druckspalt 10 und
einem nicht dargestellten nachfolgenden Leitelement (z. B. wiederum
einem Leitelement 01) oder einem nachfolgenden Druckspalt 10 oder
einer nachfolgenden Bearbeitungsstufe entfernt. D. h. es befindet
sich in einer Position B, in welcher es mit der Bahn 02 nicht
zu deren Führung
zusammen wirkt. Die in der zweiten Druckeinheit 05.2 frisch
bedruckte Bahn 02 wechselwirkt somit nicht im direkten
Anschluss an das Bedrucken mit einem diesem Druckwerk 05.2 zugeordneten
Leitelement 01. Die Gefahr einer Beschädigung des frischen Druckbildes,
z. B. durch eines Abschmieren, ist deutlich vermindert. Sollte die
Bahn 02 im Eingangsbereich einer nachfolgenden Druckeinheit 05 mit
einem Leitelement 01 oder mit einer nachfolgenden Bearbeitungsstufe
in Wirkkontakt treten, so ist die Farbe bereits weitgehend in die
Bahn 02 eingedrungen („abgeschlagen").
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In
vorteilhafter Ausführung
der Druckmaschine weisen wenigstens zwei für den wechselweisen Druck vorgesehenen
Druckeinheiten 05 jeweils zumindest in ihrem Auslaufbereich
ein in o. g. Weise bewegbares Leitelement 01 auf. In einer
vorteilhaften Betriebsweise der Druckmaschine ist zumindest das im
Auslaufbereich angeordnete Leitelement 01 der in einer
ersten Betriebssituation in Druck befindlichen Druckeinheit 05.1; 05.2 abgestellt,
d. h. außerhalb des
Bahnweges in Position B gebracht, während in der korrespondierenden,
nicht in Druck befindlichen Druckeinheit 05.2; 05.1 das
das im Auslaufbereich angeordnete Leitelement 01 in der
Weise in den Weg der Bahn 02 gebracht ist, dass diese die
Druckeinheit 05.2; 05.1 berührungslos durchlaufen kann.
Erfolgt ein Wechsel in der Betriebssituation dahingehend, dass nun
mit der anderen Druckeinheit 05.2; 05.1 gedruckt,
und mit der ersten Druckeinheit 05.1; 05.2 nicht
gedruckt werden soll, so ist wieder das der in Druck-An (AN) befindlichen
Druckeinheit 05.2; 05.1 zugeordnete Leitelement 01 im
Auslaufbereich abgestellt (Position B), während in der nichtdruckenden Druckeinheit 05.1; 05.2 das
Leitelement 01 im Auslaufbereich den Bahnweg in oben beschriebener Weise
verändert
(Position A).
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Obwohl
die Anordnung des im Auslaufbereich befindlichen bewegbaren Leitelementes 01 derart
dargestellt ist, dass es sich in abgestellter Position B oberhalb
der ungestörten
Bahn 02 befindet und die Bahn 02 in der Position
A nach unten auslenkt, ist dies jedoch in gleicher Weise anzuwenden
auf den umgekehrten Fall, nämlich
Position B unterhalb der Bahnebene und Auslenkung der Bahn 02 nach
oben. Letzteres ist jedoch insbesondere dann von Vorteil, wenn eine
gedachte, die Rotationszentren der zusammen wirkenden Zylinder 21 verbindende
Linie gegenüber
der Vertikalen in umgekehrt zur in 10 als β dargestellten
Weise geneigt ist, d. h. z. B. –β. Wesentlich
ist es, dass die Position B des Leitelements 01 derart
gewählt
ist, dass in dieser Lage keine Ablenkung der Bahn 01 durch
das Leitelement 01 erfolgt.
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Im
Unterschied zu Verfahrensweisen, wobei die Bahn 02 während des
Imprint-Betriebes der Druckmaschine in dem wechselweise in Druck-An (AN)
und Druck-Ab (AB) befindlichen Druckwerk 05 in beiden Betriebssituationen
des Imprint-Betriebes durch das Leitelement 01 im Auslaufbereich
umgelenkt wird, wird hier die Bahn 02 in der Betriebssituation
Druck-Ab (AB) durch das Leitelement 01 im Auslauf-Bereich
ausgelenkt, in der Betriebssituation Druck-An (AN) jedoch nicht
ausgelenkt. D. h. beim Wechsel des Druckes von einem auf das andere Druckwerk 05.1; 05.2 wird
das Leitelement 01 im Auslaufbereich des für den Druck
vorgesehenen Druckwerks 05.1; 05.2 abgeschwenkt,
während
das Leitelement 01 im Auslaufbereich des z. B. für den Plattenwechsel
abzustellenden Druckwerks 05.2; 05.1 angestellt
wird. Sind auch die Leitelemente 01 im Eingangsbereich
in der beschriebenen Weise bewegbar angeordnet, so werden diese
in Weiterbildung in der gleichen Weise wie diejenigen im Auslaufbereich
an- bzw. abgestellt. Somit erfolgt im Druck-An (AN) jeweils ein
(bis auf den Versatz aufgrund des Winkels α) ebener bzw. zumindest im Bereich
des betreffenden Druckwerks 05.1; 05.2 im wesentlichen
ungestörter
Bahnlauf, während
in Druck-Ab (AB) der s-förmige
Bahnlauf, wie in 10 für das erste Druckwerk 05.1 dargestellt,
vorliegt.
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Die
bewegbaren Leitelemente 01 weisen vorzugsweise (in 1 lediglich
symbolisch für die Leitelemente 01 im
Auslaufbereich dargestellt) Antriebe 22 auf, mittels welchen
die Leitelemente 01 von Position A in B und umgekehrt bringbar
sind. Diese können,
wie in 11 schematisch gezeigt, beispielsweise
als mit Druckmitteln zu betätigende
Zylinder 22 ausgeführt
sein, welche auf einen das Leitelement 01 tragenden, in
einem nicht dargestellten Gestell der Druckeinheit 05; 05.1; 05.2 gelagerten
Hebel 32 wirken (11a)).
Sie können
jedoch auch als Elektromotoren 22 (z. B. über Spindeltrieb)
ausgeführt
sein, welche eine Schwenkbewegung eines Hebels 32 oder
eine Linearbewegung eines das Leitelement 01 tragenden
Schlittens 32 (11b))
antreiben. Die Linearbewegung kann ebenso mit einem Zylinder 22 aus 11a) und die Schwenkbewegung motorisch angetrieben
sein. Vorteilhaft sind im Bereich beider Stirnseiten des Leitelements 01 Antriebsmechanismen,
insbesondere Antriebe 22 angeordnet. Das Leitelement 01 ist
hier schematisch als rotationssymmetrischer Körper angedeutet. Eine Schwenkachse
S01 für
das Leitelement 01 liegt bevorzugt außerhalb seiner Geometrie und
weist daher einen großen
Stellweg auf. Im Fall der Linearbewegung liegt diese im Unendlichen.
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Das
Stellen der bewegbaren Leitelemente 01 über die Antriebe 22 erfolgt
vorzugsweise fernbetätigt,
z. B. über
eine gemeinsame Steuereinrichtung 23. Durch die Steuereinrichtung 23 erfolgt
beispielsweise die Ausgabe des Stellbefehls für die Antriebe 22 in
Verbindung mit der aktuellen und/oder bevorstehenden Betriebssituation
des jeweiligen zum wechselweisen Druck vorgesehenen Druckwerks 05.1; 05.2.
In einer vorteilhaften Verfahrensweise wird durch die Steuereinrichtung 23 beim
Wechsel von der einen auf die andere Druckeinheit 05.1; 05.2 automatisch
das Stellen der Leitelemente 01 in der Weise bewirkt, dass
die o. g. Bahnführung
(eben bei in Druck befindlichem und umgelenkt – z. B. s-förmig – im abgestellten Druckwerk 05.1; 05.2)
erreicht wird. Die Steuereinrichtung 23 arbeitet also in
der Weise, dass in einer ersten Betriebssituation beim Druck mit dem
ersten Druckwerk 05.1 und Plattenwechsel am zweiten Druckwerk 05.2 zumindest
das nachgeordnete Leitelement 01 der ersten Druckeinheit 05.1 abgestellt
und zumindest das nachgeordnete Leitelement 01 der zweiten
Druckeinheit 05.1 angestellt ist und in einer zweiten Betriebssituation
entsprechend umgekehrt (10).
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Die
Steuereinrichtung 23 weist zur zeitlichen Ablaufsteuerung,
insbesondere zur Synchronisierung der Stellbewegung der Zylinder 21 und
der Stellbewegung der Leitelemente 01 beispielsweise eine Schnittstelle
zu einer den Wechsel steuernden Steuereinrichtung oder Maschinensteuerung 25 auf,
oder aber sie ist in letztgenannte integriert. Die Steuereinrichtung 23 kann
auch an jedem zum wechselweisen Druck vorgesehenen Druckwerk 05.1; 05.2 eigens vorgesehen
sein, wobei dann beispielsweise eine entsprechende Synchronisation
von einer dem jeweiligen Druckwerk 05.1; 05.2 zugeordneten
Druckwerkssteuerung, z. B. einer Druckwerks-SPS, her oder aber einem
durch das Stellen der Zylinder 21 ausgelösten Initiators
erfolgt.
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In
einer besonders vorteilhaften Weiterbildung wird mit dem Wechsel
der Betriebssituation (und damit verbunden mit einer Änderung
im Bahnweg) an einer oder mehreren der Druckwerke 05 automatisch
eine Korrektur des Längsregisters
vorgenommen bzw. einer ggf. vorhandenen automatischen Längsregisterregelung
entsprechende Informationen über
die zu erwartende Änderung
im Bahnweg und den auszugleichenden Druckversatz zur Verfügung gestellt.
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In
einer ersten Ausführung
wird beim Wechsel von einer in die andere Betriebssituation eine Änderung
der Drehwinkellage des Druckwerks 05, insbesondere des
nicht dargestellten Formzylinders vorgenommen, indem beispielsweise
ein die relative Winkellage ϕ des betreffenden Druckwerks 05 bzw. dessen
Formzylinders beeinflussendes Stellglied bzw. ein aktueller Sollwert
für die
relative Winkellage ϕ mit einer Korrektur Δϕ bzw.
Differenz Δϕ beaufschlagt
wird. Diese Differenz Δϕ korreliert
mit der beschriebenen Wegänderung
beim Wechsel der Betriebssituation und kann beispielsweise tabellarisch für die ggf.
beteiligten Druckwerke 05; 05.1; 05.2 als Korrekturen Δϕ1; Δϕ2; Δϕ3; Δϕι (mit ι als eines
der Druckwerke, z. B. 1 bis 5) in der Steuereinrichtung 23 oder
in einer mit dieser verbundenen Rechen- und/oder Speichereinheit 26 abgelegt
sein. Weiter kann auch eine zeitliche Rampe vorgegeben sein, auf
welcher die Änderung
der relativen Winkellage ϕ um die Differenz durchschritten
wird. Wird von einer in die andere Betriebsweise gewechselt, so
werden die relativen Winkellagen ϕ von zu korrigierenden Druckwerken 05 beispielsweise
um die Korrekturen Δϕ1; Δϕ2; Δϕ3; Δϕι verändert, während beim
nächsten
Wechsel zurück
in die erste Betriebsweise die Korrekturen –Δϕ1; –Δϕ2; –Δϕ3; –Δϕι vorgenommen werden.
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Für den Fall
einer in 10 dargestellten Druckmaschine,
wobei die Druckwerke 05 mechanisch unabhängig voneinander
durch jeweils mindestens einen eigenen Antrieb 24, insbesondere
Einzelantrieb 24, z. B. Antriebsmotoren mit jeweils zugeordneter
Antriebssteuerung bzw. -regelung, rotatorisch angetrieben werden,
so sind diese Antriebe 24 miteinander durch eine gemeinsame
als Antriebssteuerung 26 ausgeführte Rechen- und/oder Speichereinheit 26,
eine sog. elektronische Leitachse 26, miteinander verbunden.
In diesem Fall können
die Korrekturen Δϕ1; Δϕ2; Δϕ3; Δϕι durch
die Steuereinrichtung 23 den Sollwinkellagen der einzelnen
Antriebe 24 entweder direkt oder aber über die Antriebssteuerung 26 über das
entsprechende Netzwerk beaufschlagt werden.
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Hierzu
steht die Steuereinrichtung 23 beispielsweise mit der Rechen-
und/oder Speichereinheit 26 derart in logischer Verbindung,
dass mit dem Stellen der Leitelemente 01 eine die Wegänderung kompensierende
Korrektur der Winkellage ϕ an einem oder mehreren der Druckwerke 05; 05.1; 05.2 erfolgt.
Hierfür
können
die Steuereinrichtung 23 und die Rechen- und/oder Speichereinheit 26 beispielsweise
in Signalverbindung miteinander stehen, wobei die Rechen- und/oder
Speichereinheit 26 die für die Änderung relevanten Information
(z. B. Zeitpunkt, Wegänderung
und/oder betreffendes Druckwerk 05) von der Steuereinrichtung 23 oder
der Maschinensteuerung 25 erhält.
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In
einer Ausführung
verfügt
die Druckmaschine über
eine automatische Registereinrichtung 27, wobei beispielsweise
durch mindestens einen Sensor 28 die relative Lage der
nacheinander durch die Druckwerke 05.1; 05.2; 05 etc.
aufgebrachten Druckbilder zueinander in Längsrichtung ermittelt wird,
und bei Abweichungen vom Sollzustand durch die Registereinrichtung 27 eine
entsprechende Korrektur in der Winkellage ϕ eines oder
mehrerer betreffender Druckwerke 05.1; 05.2; 05 etc.
vorgenommen wird. Prinzipiell kann eine derartige Registereinrichtung 27 zwar
den Fehler beim Wechsel der beiden o. g. Betriebsweisen ausgleichen,
in der Praxis würde
dies jedoch einen sehr langsamen Wechsel benötigen (damit die Regelung folgen
kann) und/oder beim Wechsel ein instabiles Verhalten der Registereinrichtung 27 auslösen (da
die Änderungen,
d. h aus der Sicht der Registereinrichtung 27 die Fehler,
zu groß sind.
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Hierzu
ist es in Weiterbildung vorteilhaft, die Regelung mittels der Registereinrichtung 27 für ein Zeitfenster
im Rahmen des Wechsels außer
Kraft zu setzen oder zumindest ein die Reaktionszeit beeinflussendes
Zeitglied derart zu erhöhen,
dass bei kurzfristiger Abweichung vom Sollzustand zunächst keine
Korrektur erfolgt. Die Korrekturen Δϕ1; Δϕ2; Δϕ3; Δϕι können in
dieser Zeitspanne wie oben dargelegt direkt oder über die
Antriebssteuerung 26 auf die betreffenden Stellglieder
oder die Antriebe 24 gegeben werden, so dass nach Ablauf
dieser kritischen Zeitspanne die Registereinrichtung 27 bei
für sie handhabbaren
(Rest)Abweichungen wieder einsetzen kann.
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Zumindest
die beiden Bahnleitelemente 01 des für den wechselseitigen Druck
ausgeführten Druckwerkes 05 oder/und
mindestens das im Auslaufbereich des Druckspaltes 10 wenigstens
einer Druckeinheit 05 angeordnete Bahnleitelement 01 sind
bzw. ist vorzugsweise als weitgehend berührungslos wirkendes Bahnleitelement 01,
insbesondere als luftumspülte
Stange 01, in der nachfolgend beschriebenen Weise ausgebildet.
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Die
Mantelfläche
des Leitelements 01 weist Öffnungen 03, z. B.
Mikroöffnungen 03 auf,
durch welche im Betrieb aus einem im Innern liegenden Hohlraum 04,
z. B. einer Kammer 04, insbesondere Druckkammer 04,
unter Überdruck
gegen die Umgebung stehendes Fluid, z. B. eine Flüssigkeit,
ein Gas oder ein Gemisch, insbesondere Luft, strömt. In den Figuren ist eine
entsprechende Zuleitung von Druckluft in den Hohlraum 04 nicht
dargestellt.
-
Das
Leitelement 01 weist zumindest auf der mit der Bahn 02 zusammenwirkenden
bzw. auf der der Bahn 02 zugewandten Seite ihre Oberfläche die Mikroöffnungen 03 auf.
Sie kann die Öffnungen 03 jedoch
auch auf anderen, der Bahn 02 nicht zugewandten Seiten
aufweisen oder zumindest auf ihrem mit der Bahn 02 zusammen
wirkenden Längsabschnitt gänzlich aus
einem die Mikroöffnungen 03 aufweisenden
Material bestehen.
-
Diese
einfachste Ausführung
ohne Vorzugsrichtung für
die Anordnung der Öffnungen 03 wird durch
die Ausbildung der Öffnungen 03 als
Mikroöffnungen 03 möglich, da
hiermit ein dünneres
aber homogeneres Luftpolster geschaffen, gleichzeitig ein erforderlicher
bzw. resultierender Volumenstrom und damit auch ein Verluststrom über die „offene" Seite erheblich
reduziert ist. Der hohe Widerstand der Mikroöffnungen 03 bewirkt
im Gegensatz zu Öffnungen großen Querschnitts,
dass ein „Nichtbedecken" eines Bereichs von Öffnungen
nicht zu einer Art Kurzschlussstrom führt. Im Gesamtwiderstand erhält der über die Öffnungen 03 abfallende
Teilwiderstand ein erhöhtes
Gewicht.
-
In
einer ersten Ausführung
(2 bis 6) sind die Mikroöffnungen 03 als
offene Poren an der Oberfläche
eines porösen,
insbesondere mikroporösen,
luftdurchlässigen
Materials 06, z. B. aus einem offenporigen Sintermaterial 06,
insbesondere aus Sintermetall, ausgebildet. Die Poren des luftdurchlässigen porösen Materials 06 weisen
einen mittleren Durchmesser (mittlere Größe) von kleiner 150 μm, z. B.
5 bis 60 μm,
insbesondere 10 bis 30 μm
auf. Das Material 06 ist mit einer unregelmäßigen, amorphen Struktur
ausgebildet.
-
Materialwahl,
Dimensionierung und Druckbeaufschlagung sind derart gewählt, dass
aus der Luftaustrittsfläche
des Sintermaterials 06 pro Stunde 1–20 Normkubikmeter pro m2, insbesondere 2 bis 15 Normkubikmeter pro
m2, austreten. Besonders vorteilhaft ist
der Luftaustritt von 3 bis 7 Normkubikmeter pro m2.
-
Vorteilhaft
wird die Sinterfläche
aus dem Hohlraum 04 heraus mit einem Überdruck von mindestens 1 bar,
insbesondere mit mehr als 4 bar, beaufschlagt. Besonders vorteilhaft
ist eine Beaufschlagung der Sinterfläche mit einem Überdruck
von 5 bis 7 bar.
-
Wird
der Hohlraum 04 des Leitelements 01, zumindest
auf ihrem mit der Bahn 02 zusammen wirkenden Längsabschnitt,
im wesentlichen allein aus einem den Hohlraum 04 umschließenden Körper aus porösem Material 06 gebildet
(d. h. ohne weitere lasttragende Schichten), so ist dieser z. B.
rohrförmig ausgebildete
Körper
im wesentlichen selbsttragend mit einer Wandstärke von größer oder gleich 2 mm, insbesondere
größer oder
gleich 3 mm, ausgebildet (2). Ggf.
kann im Hohlraum 04 ein Träger verlaufen, auf welchem
sich der Körper
punktuell bzw. bereichsweise abstützen kann, welcher jedoch nicht vollflächig mit
dem Körper
im Wirkkontakt steht. Ein derartiger Körper porösen Materials 06 kann,
wie in 3 dargestellt, auch halbschalenförmig ausgebildet
sein.
-
Um
eine gleichmäßige Verteilung
von an der Oberfläche
des mikroporösen
Materials 06 austretender Luft zu erzielen, ohne gleichzeitig
hohe Schichtdicken des Materials 06 mit entsprechend erhöhtem Strömungswiderstand
zu benötigen,
ist es in einer vorteilhaften Ausführung zweckmäßig, dass
die Leitelemente 01 einen festen, zumindest bereichsweise
luftdurchlässigen
Träger 07 aufweist,
auf dem das mikroporöse
Material 06 als Schicht 06 aufgebracht ist (4, 5 und 6).
Ein solcher Träger 07 kann
mit Druckluft beaufschlagt werden, die aus dem Träger 07 heraus
durch die mikroporöse Schicht 06 fließt und so
an der Oberfläche
des Leitelements 01 ein Luftkissen ausbildet. In einer
besonders vorteilhaften Ausführung
wird das poröse
Material 06 somit nicht als tragender Vollkörper (mit
oder ohne Rahmenkonstruktion), sondern als Beschichtung 06 auf
einem Durchführungen 08 bzw.
Durchgangsöffnungen 08 aufweisenden,
insbesondere metallischem, Trägermaterial
ausgeführt.
Unter „nicht
tragender" Schicht 06 i.V.m.
dem Träger 07 wird – im Gegensatz
zu beispielsweise o. g. „selbsttragenden" Schichten – ein Aufbau
verstanden, wobei sich die Schicht 06 über ihre gesamte Schichtlänge und
gesamte Schichtbreite jeweils auf einer Vielzahl von Stützstellen
des Trägers 07 abstützt. Der Träger 07 weist
z. B. auf seiner mit der Schicht 06 zusammen wirkenden
Breite und Länge
jeweils eine Mehrzahl nicht zusammenhängender Durchführungen 08 auf.
Diese Ausführung
ist deutlich von einer Ausbildung verschieden, in welcher sich ein über die gesamte,
mit der Bahn 02 zusammen wirkende Breite erstreckendes
poröses
Material 06 über
diese Distanz selbsttragend ausgeführt ist, sich lediglich in
einem Endbereich an einem Rahmen oder Träger abstützt, und daher eine entsprechende
Stärke
aufweisen muss.
-
In
den in 4, 5 und 6 dargestellten
Ausführungsbeispiel
nimmt das Trägermaterial im
wesentlichen die Gewichts-, Scher-, Torsions-, Biege- und/oder Scherkräfte des
Bauteils auf, weshalb eine entsprechende Wandstärke (z. B. größer als
3 mm, insbesondere größer 5 mm)
des Trägers 07 und/oder
eine entsprechend versteifte Konstruktion gewählt ist. Der z. B. den Hohlraum 04 zur
Schicht 06 hin begrenzende, oder durch entsprechende Formgebung
(z. B. in 4 rohrförmig) den Hohlraum 04 bildende
Träger 07 weist
auf der mit dem porösen
Material 06 beschichteten Seite eine Vielzahl von Öffnungen 09 zur
Zufuhr der Druckluft in das poröse
Material 06 auf. Auch in den Öffnungen 09 des Trägers 07 kann
sich im Bereich der Wandungen z. T. poröses Material 06 befinden.
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Das
Leitelement 01, wie in den 4, 5 und 6 dargestellt,
weist den auch als Grundkörper 07 bezeichneten
Träger 07 mit
dem Hohl- bzw. Innenraum 04, z. B. einen rohrförmigen Träger 07 (4),
auf, welcher in seiner Wandung radial bis zur Mantelfläche eine
Mehrzahl der durchgehenden Öffnungen 09 aufweist.
Der Träger 07 kann
prinzipiell mit beliebigem Hohlprofil, jedoch vorteilhaft mit kreisringförmigem Profil
ausgeführt
sein. Durch den Hohlraum 04 und die Öffnungen 09 wird im
Betrieb ein Fluid, z. B. Gas, geblasen, welches z. B. durch einen nicht
dargestellten Verdichter unter einem Druck P größer dem Umgebungsdruck steht.
Die Mantelfläche
des Trägers 07 weist
zumindest im mit Öffnungen 09 versehenen
Abschnitt die Schicht 06 aus dem porösen Material 06 auf,
welche auch die Öffnungen 09 überdeckt
und sich durchgehend über
den mit der Bahn 02 zusammen wirkenden Bereich erstreckt, also
eine durchgehende Oberfläche
zumindest im von der Bahn 02 zur Umschlingung vorgesehenen Bereich
bildet.
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In
anderer Ausführung
(5 und 6) wird der Hohlraum 04 nicht
durch einen als Rohr mit kreisringförmigem ausgebildeten Träger 07,
sondern in anderer Geometrie gebildet. Vorteilhaft weist der Träger 07 eine
teilkreisförmigen
Wandung 15 bzw. Wand 15 (insbesondere mit festem
Radius bzw. Krümmungsradius
R07 bzw. R15 bzgl. eines fixen Mittelpunktes M07) auf, welcher auf
seiner offenen Seite beispielsweise durch eine Abdeckung 20 abgeschlossen
ist. Diese teilkreisförmige
Wand 15 mit Abdeckung 20 können einstückig oder mehrstückig aber
miteinander verbunden ausgeführt
sein. In 5 ist der Teilkreiswinkel γ der die Öffnungen 09 aufweisenden
Wandung 15 zu ca. 180° gewählt. Mit dieser
Maßnahme
ist bei beispielsweise bestimmten Breite b01 des Leitelements 01 – beispielsweise
einer aus Bauraumgründen
vorgegebener maximaler Breite – eine
möglichst
große
wirksame Fläche
erreichbar (6). Bei einer gewünschten
oder vorgegebenen Breite b01 ist anhand der benötigten Umlenkung (Ablenkwinkel α der Richtungsänderung
der Bahn 02) der Radius R15 für den Teilkreis (bzw. das Rohr
als Rohmaterial) gewählt
und ein entsprechender Teilkreis entnommen. Eine Umlenkung erfolgt
damit möglichst „weich" und ist auf den
zur Verfügung stehenden
Bauraum im größtmöglichen
Bereich durch das Luftpolster unterstützt.
-
In
der Darstellung der 6 ist ein Teilkreiswinkel γ kleiner
180°, z.
B. zwischen 10° und
150°, insbesondere
zwischen , hier ca. 90°,
gewählt.
In einer bevorzugten Ausführung
für den
Einsatz im Bereich des Druckspaltes 10 vor und/oder hinter
der Druckeinheit 05 ist der Teilkreiswinkel γ zu 10° bis 45°, insbesondere
zwischen 15° bis
35° gewählt. Die Breite
b01 ist beispielsweise zu 30 bis 150 mm, insbesondere 50 bis 110
mm gewählt.
-
Der
Krümmungsradius
R15 beträgt
für die Wandung 15 beispielsweise
zwischen 120 und 150 mm, insbesondere zwischen 140 und 200 mm. Die Schicht 06 kann
wie in 5 bis auf die stirnseitige Abdeckung 20 ausgedehnt
sein oder aber auch lediglich die die Öffnungen 09 aufnehmende,
gekrümmte Wandung 15 bedecken
(6). Die Schicht 06 kann in ihrem auslaufenden
Bereich auch abgeflacht, einen weichen Übergang bildend ausgeführt sein.
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Mit
der genannten Maßnahme
ist bei einer Breite b01 des Leitelements 01 bzw. Breite
b07 des Trägers 07 – beispielsweise
einer aus Bauraumgründen
vorgegebener maximaler Breite – eine
möglichst große als Abstützung wirksame
Fläche
der Luftpolsterung erreichbar. Bei einer gewünschten oder vorgegebenen Breite
b01 ist anhand der benötigten
Umlenkung (exemplarisch als Ablenkwinkel α der Richtungsänderung
der Bahn 02 in 1 in erster Druckeinheit 05 dargestellt)
der Radius R07 für
den Teilkreis (bzw. das Rohr als Rohmaterial) gewählt und ein
entsprechender Teilkreis entnommen. Eine Umlenkung erfolgt damit
möglichst „weich" und ist auf den
zur Verfügung
stehenden Bauraum im größtmöglichen
Bereich durch das Luftpolster unterstützt.
-
In
einer vorteilhaften Ausführung
erfolgt die Gestaltung des Leitelements 01 derart, dass
der Teilkreiswinkel γ der
Wandung 15 aus dem für
den Bahnlauf gewünschten
Ablenkwinkel α zu γ = α + δ gebildet
wird, wobei δ eine
Zugabe für
ein sicheres Auflaufen und Ablaufen der Bahn 02 darstellt
und z. B. zwischen 0° und
50°, insbesondere
von 10° bis
30° gewählt wird.
Der Krümmungsradius
R07 wird dann so gewählt,
dass unter Berücksichtigung
der Zugabe δ die
gewünschte
Breite b01 bzw. b07 eingehalten wird. Der Krümmungsradius R15 (bzw. R07)
ist dann zu R15(bzw.R07) = b01/(α·sin(γ/2)) gewählt. Ein
ggf. durch die Schichtdicke gebildeter Überstand kann bei den geringen
Dicken vernachlässigt
werden. Bei optimaler Bauraumnutzung ist so unter Berücksichtigung
einer Sicherheit eine große
Wirkfläche
geschaffen.
-
Bei
erforderlichen Ablenkwinkeln α von
beispielsweise 120° an,
kann aus Gründen
der Vereinfachung auch ein halbkreisförmiges Profil oder gar ein Vollkreis
von Vorteil sein. In diesem Fall können Öffnungen 09 und/oder
Schicht 06 den vollen 360°-Winkel, oder aber nur einen
Teilkreis umfassen.
-
Grundsätzlich sind
auch andere, von Teilkreisen abweichende Profile für den mit
der Bahn 02 in Wechselwirkung stehenden Bereich des Leitelements 01 (bzw.
dessen gekrümmte
Wandung 15) denkbar, beispielsweise als Abschnitt einer
Ellipse, Parabel oder Hyperbel. Hierbei kann die Kurvenform der
Umlenkung im Hinblick auf eine „weiche" Umlenkung optimiert werden. Die Teilkreisform
hat jedoch im Hinblick auf die Standardisierung, den Materialverbrauch
und die vereinfachte Fertigung Vorteile.
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Gegenüber einer
Ausbildung eines Leitelements 01, wobei das poröse Material 06 nicht
weitgehend durch einen Öffnungen 09 aufweisenden
Träger 07 bzw.
Grundkörper 07 unterfüttert ist,
sondern sich beispielsweise lediglich brückenähnlich auf einem rahmenartigen
Träger 07 in
Randbereichen abstützt,
weist die Ausbildung eines kreis-, teilkreis-, elliptischen-, parabolischen-
oder hyperbolischen Grundkörpers 07 direkt
unter der Schicht 06 im Hinblick auf Fertigung, Formstabilität, Kosten
und Handhabung große
Vorteile auf. Für
diese Ausführung
ist beispielsweise mindestens die Hälfte der mit der Bahn 02 zusammen
wirkenden Fläche
der Schicht 06 durch den Träger 07 bzw. dessen
gekrümmte
Wandung 15 unterlegt und/oder Öffnungen 09 bzw. freie Querschnitte
weisen einen Durchmesser bzw. eine maximale lichte Weite von 10
mm, insbesondere von kleiner oder gleich 5 mm auf.
-
Für die mit
Träger 07 ausgeführten Beispiele weist
das poröse
Material 06 außerhalb
der Durchführung 08 eine
Schichtdicke auf, die kleiner als 1 mm ist. Besonders vorteilhaft
ist eine Schichtdicke zwischen 0,05 mm und 0,3 mm. Ein Anteil an
offener Fläche
im Bereich der wirksamen Außenfläche des porösen Materials,
hier mit Öffnungsgrad
bezeichnet, liegt zwischen 3 % und 30 %, bevorzugt zwischen 10 %
und 25 %. Um eine gleichmäßige Luftverteilung
zu erzielen, ist es außerdem
wünschenswert,
dass die Dicke der Schicht 06 wenigstens dem Abstand benachbarter Öffnungen 09 des
Trägers 07 entspricht.
-
Die
Wandstärke
des Trägers 07 ist – zumindest
im die Schicht 06 aufweisenden Bereich – größer als 3 mm, insbesondere
größer 5 mm,
ausgeführt.
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Der
ggf. mit einem Hohlprofil ausgestaltete Träger 07 kann seinerseits
ebenfalls aus porösem Material 06,
jedoch mit einer besseren Luftdurchlässigkeit – z. B. einer größere Porengröße – als der
des mikroporösen
Materials der Schicht 06 ausgeführt sein. In diesem Fall werden
die Öffnungen 09 des Trägers 07 durch
offene Poren im Bereich der Oberfläche, und die Durchführungen 08 durch
die sich über
die Porosität
im Inneren zufällig
ausgebildeten Kanäle
gebildet. Der Träger 07 kann
aber auch aus einem beliebigen, den Hohlraum 04 umschließenden,
mit Durchführungen
08 versehenem Flachmaterial bzw. geformtem Material gebildet sein.
Auch Kombinationen dieser Alternativen kommen in Betracht.
-
In
einer zweiten Ausführung
(7 bis 9) sind die Mikroöffnungen 03 als Öffnungen durchgehender
Bohrungen 11, insbesondere Mikrobohrungen 11 ausgeführt, welche
sich durch eine den z. B. als Druckkammer 04 ausgebildeten
Hohlraum 04 begrenzende Wand 12, z. B. Kammerwand 12, nach
außen
erstrecken. Die Bohrungen 11 weisen z. B. einen Durchmesser
(zumindest im Bereich der Öffnungen 03)
von kleiner oder gleich 500 μm,
vorteilhaft kleiner oder gleich 300 μm, insbesondere zwischen 60
und 150 μm
auf. Der Öffnungsgrad
liegt z. B. bei 3 % bis 25 %, insbesondere bei 5 % bis 15 %. Eine
Lochdichte beträgt
zumindest 1/(5 mm2), insbesondere mindestens
1/mm2 bis hin zu 4/mm2.
Die Wand 12 weist somit, zumindest in einem der Bahn 02 gegenüber liegenden
Bereich, eine Mikroperforation auf. Vorteilhafter Weise erstreckt
sich die Mikroperforation über
den Bereich, welcher mit der Bahn 02 zusammen wirkt; sie
kann sich jedoch – wie
im ersten Ausführungsbeispiel
die Durchführungen 08 und
Schicht 06 – um
den vollen Umfang von 360° erstrecken,
da die Verluste wie genannt in Grenzen gehalten sind.
-
In
einem zweiten Beispiel zur Ausführung des
Leitelements 01 mit Mikrobohrungen 11 (8) ist
weist die Kammerwand 12 auf der der Bahn 02 zugewandten
Seite eine gekrümmte
Wand 14 bzw. einen gekrümmten
Wandabschnitt 14 – vergleichbar mit
der zu 5 und 6 beschriebenen Wandung 15 – auf, welcher
die Mikrobohrungen 11 aufweist. Das zu den Winkeln α, γ, δ und den
Breiten b01 bzw. b07 (hier b01 bzw. b12) und dem Radius R15 (hier R14)
zu 5 und 6 gesagte, sowie die Vorgehensweise
und Auswahl der Krümmungsradien
ist in gleicher Weise auf das hier vorliegende Beispiel zu übertragen.
-
In
einem Ausführungsbeispiel
gemäß 9 ist
die die Mikrobohrungen 11 aufweisende Wand 14 als
ein Einsatz 14 oder als mehrere in axialer Richtung nebeneinander
angeordnete Einsätze 14 in
einem Träger 16 ausgebildet.
Der Einsatz 14 kann fest oder lösbar bzw. wechselbar mit dem
Träger 16 verbunden
sein. Letzteres ist von Vorteil bzgl. einer Reinigung oder aber
eines Austauschs von Einsätzen 14 verschiedenartiger
Mikroperforationen zur Anpassung an unterschiedliche Materialien
(Masse und/oder Oberflächenstruktur)
und Bahnbreiten. In der Variante dieser Ausführung mit im wesentlichen vollumfänglich angeordneten
Einsätzen 14 und/oder Mikroöffnungen 03 können derartige
Einsätze 14 beispielsweise
auf einem im Hohlraum 04 verlaufenden Träger 16 angeordnet
sein. Vorteilhaft ist jedoch eine Ausführung, wobei wie dargestellt
der die Öffnungen 09 aufweisende
Einsatz 14 lediglich über
ein Winkelsegment mit einer – insbesondere
an den Bahnlauf angepassten – Krümmung ausgebildet
ist.
-
Für die Ausbildung
der gekrümmten
Fläche des
Einsatzes 14 bzw. der Einsätze 14 ist wieder
das zu den Winkeln α, γ, δ und den
Breiten b01 bzw. b07 (hier b01 bzw. b12) und dem Radius R15 (hier
R14) zu 5 und 6 gesagte,
sowie die Vorgehensweise und Auswahl der Krümmungsradien in gleicher Weise
auf das hier vorliegende Beispiel zu übertragen. Hierbei ist jedoch
ggf. ein für
die Verbindung erforderlicher Überstand
zwischen Einsatzbreite und Trägerbreite
zu berücksichtigen.
Die Krümmung kann beispielsweise
durch eine beabsichtigte Überbreite
des Einsatzes 14 gegenüber
dem Träger 16 (bzw.
dessen Befestigungseinrichtung) als sich hieraus ergebende Biegung
erzwungen werden.
-
Die
lösbare
Verbindung kann wie dargestellt beispielsweise durch die Enden des
Einsatzes 14 aufnehmende Nuten 17 im Träger 16 realisiert
sein. Zusätzlich
oder statt dessen kann jedoch auch eine Verbindung durch Verschrauben
oder durch Verspannen erfolgen.
-
Eine
u.a. den Strömungswiderstand
beeinflussende Wandstärke
der die Bohrungen 11 beinhaltenden Kammerwand 12 (bzw.
Wandung 14 bzw. Einsatz 14) kann für alle betreffenden
Beispiele bei 0,2 bis 3,0 mm, vorteilhaft bei 0,2 bis 1,5 mm, insbesondere
von 0,3 bis 0,8 mm, liegen. Im Innern des Leitelements 01,
insbesondere im Hohlraum 04, kann insbesondere bei den
kleineren der genannten Wandstärken
eine nicht dargestellte verstärkende Konstruktion,
beispielsweise ein sich in Längsrichtung
des Leitelements 01 erstreckender Träger, insbesondere Metallträger, angeordnet
sein, auf welchem sich die Kammerwand 12, die Wandung 14 bzw.
der Einsatz 14 zumindest abschnittsweise bzw. punktuell
abstützt.
Dies kann beispielsweise durch voneinander in axialer Richtung beabstandete
Rippen erfolgen.
-
Für die Ausführung der
Mikroöffnungen 03 als Öffnungen 03 von
Bohrungen 11 ist z. B. ein Überdruck in der Kammer 04 von
0,5 bis 2 bar, insbesondere von 0,5 bis 1,0 bar von Vorteil.
-
Die
Bohrungen 11 können
zylindrisch, trichterförmig
oder aber mit anderer spezieller Formgebung (z. B. in Form einer
Lavaldüse)
ausgeführt
sein.
-
Die
Mikroperforation, d. h. die Herstellung der Bohrungen 11,
erfolgt vorzugsweise durch Bohren mittels beschleunigter Teilchen
(z. B. Flüssigkeit wie
beispielsweise Wasserstrahl, Ionen oder Elementarteilchen) oder
mittels elektromagnetischer Strahlung hoher Energiedichte (z. B.
Licht mittels Laserstrahl). Insbesondere vorteilhaft ist die Herstellung
mittels Elektronenstrahl.
-
Die
der Bahn 02 zugewandte Seite der die Bohrungen 11 aufweisenden
Wand 12 (14), z. B. eine aus Edelstahl gebildete
Wand 12 (14), weist in bevorzugter Ausführung eine
schmutz- und/oder farbabweisende Veredelung auf. Sie weist eine
nicht dargestellte, die Öffnungen 03 bzw.
Bohrungen 11 nicht bedeckende Beschichtung – z. B.
Nickel oder vorteilhaft Chrom – auf,
welche z. B. zusätzlich
bearbeitet ist – z.
B. mit Mikrorippen oder einen Lotusblüteneffekt bewirkend strukturiert
oder aber vorzugsweise hochglanzpoliert).
-
In
einer vorteilhaften Ausführung
des Leitelements 01, ggf. auch in Ausführung ohne die Verschwenkbarkeit
um eine außerhalb
ihrer Geometrie liegenden Schwenkachse S01 nach 10,
ist das mit Druckluft beblasene Leitelement 01 bzgl. einer
innerhalb seiner Geometrie liegenden Längsachse in sich verdrehbar
gelagert. Insbesondere ist dies von Vorteil, wenn das Leitelement 01 wie
beispielsweise in 3, 5, 6, 8 oder 9 gezeigt, nicht
rotationssymmetrisch mit Öffnungen 03 und/oder
Durchführungen 08 ausgeführt ist,
oder wenn die Form des Leitelements 01 im Querschnitt betrachtet
an eine Bahnführung
derart angepasst ist, dass diese nicht rotationssymmetrisch ausgebildet ist.
In allen genannten Varianten weist das Leitelement 01 in
Umfangsrichtung betrachtet gegenüber der
Bahn 02 eine Vorzugsrichtung auf.
-
Wie
in 12 dargestellt, ist das Leitelement 01 bzgl.
einer Längsachse
A01 in sich verdrehbar, welche innerhalb seiner äußeren geometrischen Abmessungen
liegt. Dies hat zur Folge, dass vornehmlich ein Verdrehen erfolgt,
und nicht ein Verschwenken um eine außenliegende Schwenkachse S01.
Ein Verdrehen und das ggf. mögliche
Verschwenken nach 10 sind stärker entkoppelt.
-
Für das Verdrehen
ist das Leitelement 01 beispielsweise in einer Halterung 29 angeordnet, welche
ihrerseits, z. B. über
Lager 30, in einem Gestell 31 drehbar gelagert
ist. Das Gestell 31 kann im Fall eines ortsfest angeordneten
Leitelements 01 ein Seitengestell 31 der Druckeinheit 05; 05.1; 05.2,
oder aber im Fall des gemäß 10 bewegbaren
Leitelements 01 ein Hebel 32 oder Schlitten 32 sein,
welcher gegenüber
dem für
diesen Fall nicht dargestellten Seitengestell der Druckeinheit 05; 05.1; 05.2 bewegbar
ist.
-
Das
Leitelement 01 bzw. die Halterung 29 ist durch
einen Antrieb 33 um die Längsachse A01 drehbar. Im Beispiel
ist der Antrieb 33 als Schneckentrieb 33 ausgeführt und
weist ein mit der Halterung 29 drehfest verbundenes Schneckenrad 34 sowie
eine Schnecke 36 auf. Von besonderem Vorteil ist es, dass
der Antrieb 33 ein Getriebe mit starker Untersetzung zum
Leitelement 01 hin aufweist. Der Schneckentrieb 34 kann
entweder durch das Bedienpersonal händisch – beispielsweise über ein
mit der Schnecke 36 verbundenen Mehrkant durch einen Schlüssel – betätigt werden.
In einer Weiterbildung (strichliert) ist jedoch ein Motor 37 vorgesehen,
welcher vor Ort oder aber fernbetätigt – beispielsweise von einem Leitstand
her – betätigt wird.
Der Antrieb 33 und ggf. der Motor 37 sind in der
Ausführung
als verschwenkbares Leitelement 01 (gemäß 10) auf
dem das Leitelement 01 tragenden Hebel 32 oder
Schlitten 32 angeordnet.
-
Grundsätzlich kann
der Antrieb 33 direkt, ohne eine Halterung 29,
auf das Leitelement 01 wirkend angeordnet sein. Bei Anordnung
der Halterung 29 kann es jedoch vorteilhaft sein, im Hinblick
auf die Winkellage eine Eindeutigkeitsverbindung 38 zwischen
Leitelement 01 und Halterung 29, hier z. B. ein Dorn
an der Halterung welcher in eine Ausnehmung im Leitelement greift,
vorzusehen. Somit ist beim Wechsel des Leitelements 01 eine
bereits entweder eine voreingestellte Lage korrekt reproduzierbar ohne über den
Antrieb 33 zwingend eine Neujustage vornehmen zu müssen oder
es existiert zumindest eine „Nulllage" des Leitelements 01 bzw.
des zugeordneten Antriebes 33.
-
- 01
- Leitelement,
Bahnleitelement, Leitwalze, Stange
- 02
- Bahn,
Materialbahn, Bedruckstoffbahn, Papierbahn
- 03
- Öffnung,
Mikroöffnung
- 04
- Hohlraum,
Innenraum, Kammer, Druckkammer
- 05
- Druckeinheit,
Druckwerk, Offsetdruckwerk, Eindruckdruckwerk
- 06
- mikroporöses Material,
Sintermaterial, Schicht, mikroporös, Beschichtung
- 07
- Träger, Innenkörper, Grundkörper
- 08
- Durchführung, Durchgangsöffnung
- 09
- Öffnung
- 10
- Druckspalt
- 11
- Bohrung,
Mikrobohrung
- 12
- Wand,
Kammerwand
- 13
- Zuleitung
- 14
- Wand,
gekrümmt,
Wandabschnitt, Einsatz
- 15
- Wand,
Wandung, gekrümmt
- 16
- Träger
- 17
- Nut
- 18
-
- 19
-
- 20
- Abdeckung
- 21
- Zylinder, Übertragungszylinder
- 22
- Antrieb,
Zylinder, Elektromotor
- 23
- Steuereinrichtung
- 24
- Antrieb,
Einzelantrieb
- 25
- Maschinensteuerung
- 26
- Rechen-
und/oder Speichereinheit, Antriebssteuerung, Leitachse, elektronisch
- 27
- Registereinrichtung
- 28
- Sensor
- 29
- Halterung
- 30
- Lager
- 31
- Gestell,
Seitengestell
- 32
- Hebel,
Schlitten
- 33
- Antrieb,
Schneckentrieb
- 34
- Schneckenrad
- 35
-
- 36
- Schnecke
- 37
- Motor
- 38
- Eindeutigkeitsverbindung
- 05.1
- Druckeinheit
- 05.2
- Druckeinheit
- AB
- Druck-Ab-Stellung
- AN
- Druck-An-Stellung
- A01
- Längsachse
- M07
- Mittelpunkt
- S01
- Schwenkachse
- R07
- Radius
- R14
- Radius
- R15
- Radius,
Krümmungsradius
- b01
- Breite
- b07
- Breite
- α
- Ablenkwinkel
- β
- Winkel
- γ
- Teilkreiswinkel
- Δϕ1
- Korrektur
- Δϕ2
- Korrektur
- Δϕ3
- Korrektur