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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betätigen eines von einem ersten Zylinder zusammen mit einem zweiten Zylinder gebildeten Zylinderspaltes in einer Druckmaschine und entstand vor folgendem Hintergrund:
In Druckmaschinen erfolgt das Anstellen der Auftragwalze ”im Zylinderkanal” des Druckformzylinders, d. h., wenn sich der Zylinderkanal im Laufe der Rotation des Druckformzylinders in Gegenüberlage mit der Auftragwalze befindet, um ansonsten durch das Anstellen verursachte Störungen zu vermeiden. Zum Antreiben der dabei notwendigen Verstellung der Auftragwalze wird häufig ein pneumatischer oder hydraulischer Arbeitszylinder verwendet. (Siehe z. B.
DE 2 153 690 A .)
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Mit zunehmender Maschinengeschwindigkeit verkürzt sich die für das im Zylinderkanal erfolgende Anstellen zur Verfügung stehende Zeit. Deshalb sollte der Arbeitszylinder um so reaktionsschneller sein, desto schneller der Zylinderkanal an der Auftragwalze vorbeiläuft.
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Die Verwendung eines Arbeitszylinders mit höherer Kraft, der die Auftragwalze bei ihrer Verstellung stärker beschleunigt, ist nur eine scheinbare Lösung, weil ein solcher Arbeitszylinder eine größere Kolbenfläche und somit einen größeren Zylinderinnenraum hätte, der mit dem pneumatischen oder hydraulischen Fluid vollständig befüllt werden muss, um den Arbeitszylinder zu aktivieren. Der voluminösere Zylinderinnenraum hätte also eine verlängerte Befüllungszeit und letztere wiederum eine größere Schaltträgheit des Arbeitszylinders zur Folge, so dass das angestrebte Ziel einer verkürzten Schaltzeit verfehlt werden würde.
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Zur Lösung dieses zwischen der Befüllungszeit einerseits und der Schaltzeit andererseits bestehenden Zielkonfliktes wird in
DE 44 34 623 A1 – hierin nicht mit Bezug auf eine Walzenanstellung, sondern im Zusammenhang mit der Betätigung eines Bogengreifers – vorgeschlagen, vor dem Schalten den Kolben durch Beaufschlagung des Zylinderinnenraumes mit Druckluft vorzuspannen und dabei mittels eines Elektromagneten festzuhalten. Zur Auslösung des Schaltvorganges des Arbeitszylinders wird der Elektromagnet deaktiviert, so dass er den Kolben freigibt und dieser infolgedessen durch die bereits in dem Zylinderinnenraum befindliche Druckluft und durch in letzteren nachströmende Druckluft ausgefahren wird.
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Diese technische Lösung ist zwar für den der Betätigung des Bogengreifers dienenden Arbeitszylinder, nicht jedoch für einen der Verstellung eines Druckmaschinenzylinders, wie z. B. einer Auftragwalze, dienenden Arbeitszylinder geeignet, weil letzterer vergleichsweise große Gewichtskräfte überwinden muss und deshalb einen unakzeptabel großen und teuren Elektromagneten erfordern würde.
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Ausgehend vom nächstliegenden Stand der Technik (
DE 2 153 690 A ) liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betätigen eines Zylinderspaltes in einer Druckmaschine anzugeben, das nebenwirkungsfrei und auch für schnelllaufende Druckmaschinen geeignet ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betätigen eines von einem ersten Zylinder zusammen mit einem zweiten Zylinder gebildeten Zylinderspaltes in einer Druckmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Schließen des Zylinderspaltes der erste Zylinder zum zweiten Zylinder hin bewegt wird und bei einem Öffnen des Zylinderspaltes der zweite Zylinder vom ersten Zylinder weg bewegt wird.
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Es ist im Rahmen vorliegender Erfindung erkannt worden, dass durch eine bestimmte An- und Abstellreihenfolge der beiden Druckmaschinenzylinder eine bezüglich der Schaltzeit unkritische und deshalb besonders für schnelllaufende Druckmaschinen vorteilhafte Situation geschaffen werden kann, welche wiederum der Unterstützung eines den zweiten Zylinder verstellenden Arbeitszylinders durch einen mit dem Arbeitszylinder getriebetechnisch parallel-geschalteten Energiespeicher, wie z. B. einem Schaltgewicht oder vorzugsweise einer Feder, dienlich ist.
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Die Betätigung des Zylinderspaltes kann ”in einem Zylinderkanal” eines der beiden Druckmaschinenzylinder erfolgen, so dass von dieser Betätigung ausgehende Störungen und Nebenwirkungen, wie z. B. durch das zylinderumfangsseitige Aufsetzen oder Abheben des jeweils entsprechenden der Druckmaschinenzylinder verursachte Schaltstreifen in einem auf einem der beiden Druckmaschinenzylinder befindlichen Flüssigkeitsfilm (z. B. Druckfarbe- oder Lackfilm), vermieden werden.
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In den Unteransprüchen genannten Weiterbildungen werden nachfolgend im Einzelnen kurz erläutert:
Eine Weiterbildung hat zum Inhalt, dass beim Schließen nur der erste Zylinder zum zweiten Zylinder hin bewegt wird und während dieser Bewegung des ersten Zylinders der zweite Zylinder ortsfest gehalten wird. Beim Schließen des Zylinderspaltes kann der zweite Zylinder zwar rotieren, wird der zweite Zylinder jedoch nicht zum ersten Zylinder hin verstellt. Das Schließen des Zylinderspaltes wird alleinig durch die Verstellung des ersten Zylinders bzw. dessen Anstellung an den zweiten Zylinder bewirkt. Beim Schließen wird also nur ein einziger der beiden Zylinder relativ zum anderen der beiden Zylinder verstellt.
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Einer weiteren Weiterbildung ist es eigen, dass beim Öffnen nur der zweite Zylinder vom ersten Zylinder weg bewegt wird und während dieser Bewegung des zweiten Zylinders der erste Zylinder ortsfest gehalten wird. Beim Öffnen des Zylinderspaltes kann der erste Zylinder zwar rotieren, wird letzterer jedoch nicht relativ zum zweiten Zylinder verstellt. Beim Öffnen wird also nur ein einziger der beiden Zylinder bezüglich seines Abstandes relativ zum anderen Zylinder verstellt.
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Gemäß einer weiteren Weiterbildung erfolgt das Öffnen, wenn ein Zylinderkanal des ersten Zylinders während dessen Rotation dem zweiten Zylinder zugewandt ist. Das Abstellen des zweiten Zylinders vom ersten Zylinder erfolgt also ”im Zylinderkanal” des ersten Zylinders. Wenn in dieser Situation der Zylinderkanal des ersten Zylinders zum zweiten Zylinder hin weist und sich der zweite Zylinder oberhalb des Zylinderkanals des ersten Zylinders befindet, ist der Abrollkontakt zwischen diesen beiden Zylindern vorübergehend aufgehoben.
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Gemäß einer weiteren Weiterbildung wird das Öffnen innerhalb einer Vorbeilaufzeit begonnen und abgeschlossen, innerhalb welcher der Zylinderkanal an dem zweiten Zylinder vorbeiläuft. Die Öffnungsbewegung des zweiten Zylinders setzt also ein, unmittelbar nachdem eine in Rotationsrichtung des ersten Zylinders vorlaufende Kanalflanke des Zylinderkanals den Zylinderspalt erreicht hat. Wenn daraufhin eine nachlaufende Zylinderflanke des Zylinderkanals den Zylinderspalt erreicht hat, ist der zweite Zylinder schon derart weit vom ersten Zylinder abgehoben, dass der erste Zylinder infolge seiner weiteren Rotation nicht in erneuten Abrollkontakt mit dem zweiten Zylinder zu treten vermag. Dieser Umstand bedeutet, dass das Öffnen des Zylinderspalts innerhalb der Vorbeilaufzeit abgeschlossen wird.
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Gemäß einer weiteren Weiterbildung wird das Öffnen durch eine sich dabei entspannende Feder angetrieben. Die Feder dient als Energiespeicher und die bei der Entspannung der Feder freigesetzte Federenergie leistet zumindest einen Beitrag zur vom ersten Zylinder weg erfolgenden Verstellung des zweiten Zylinders während des Öffnens. Vorzugsweise wird das Öffnen durch die Feder und einen mit der Feder getriebetechnisch parallelgeschalteten Arbeitszylinder angetrieben. In diesem Fall bewirkt die Feder nicht allein, sondern zusammen mit dem Arbeitszylinder die beim Öffnen erfolgende Abstellung des zweiten Zylinders vom ersten Zylinder.
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Bei einer weiteren Weiterbildung erfolgt eine Reset-Schaltung des zweiten Zylinders durch den bereits genannten Arbeitszylinder oder durch einen anderen, zusätzlichen Arbeitszylinder und spannt der in dem entsprechenden Fall der Reset-Schaltung dienende Arbeitszylinder bei der Reset-Schaltung die Feder. Unter der Reset-Schaltung wird die Zurückverstellung des zweiten Zylinders in seine Ursprungsstellung, die er vor dem Öffnen des Zylinderspaltes innehatte, verstanden. Falls der das Öffnen des Zylinderspaltes bewirkende Arbeitszylinder ein sogenannter doppeltwirkender Arbeitszylinder ist, dessen Kolben durch eine Fluidbeaufschlagung in eine Richtung verschoben wird und durch eine entgegengesetzt gerichtete Fluidbeaufschlagung in die entgegengesetzte Richtung verschoben wird, also ein Arbeitszylinder mit zwei verschiedenen fluidbeaufschlagbaren Zylinderinnenräumen ist, ist der zusätzliche Arbeitszylinder nicht erforderlich. Anderenfalls, wenn der zum Öffnen verwendete Arbeitszylinder und der zusätzliche Arbeitszylinder sogenannte einfachwirkende Arbeitszylinder mit jeweils einem einzigen fluidbeaufschlagbaren Zylinderinnenraum sind, dann können diese beiden Arbeitszylinder mit zueinander entgegengesetzter Wirkungsrichtung in Reihe geschaltet werden, so dass sie zusammen wie ein doppeltwirkender Arbeitszylinder wirken.
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Gemäß einer weiteren Weiterbildung ist der erste Zylinder ein Druckform- und/oder Gummituchzylinder und ist der zweite Zylinder eine Auftragwalze. Demgemäß kann der erste Zylinder ein eine Flexodruckform für Spotlackierungen tragender Druckformzylinder oder ein ein Gummituch für vollflächige Lackierungen tragender Gummituchzylinder sein oder ein Zylinder sein, auf welchen in Abhängigkeit vom jeweils zu bearbeitenden Druckauftrag wahlweise die Flexodruckform und das Gummituch aufspannbar sind. Die Auftragwalze, welche der zweite Zylinder ist, kann eine Rasterwalze oder eine ungerasterte Dosierwalze sein, und steht während des Druckbetriebs in jedem Fall mit einem dabei den vorzugsweise bogenförmigen Bedruckstoff kontaktierenden Zylinder, nämlich den ersten Zylinder, in Abrollkontakt.
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Zur Erfindung gehört auch eine Druckmaschine, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer seiner Weiterbildungen ausgebildet ist.
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Verfahrenstechnisch und konstruktiv/funktionell vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der dazugehörigen Zeichnung.
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In dieser zeigt:
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1 eine Druckmaschine in einer Ruhestellung,
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2 die Druckmaschine in einer dem Einfärben dienenden Stellung,
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3 die Druckmaschine in einer Druck-an-Stellung für den Fortdruck,
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4 die Druckmaschine in einer Ablaufbogen-Stellung,
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5 die Druckmaschine in einer Druck-ab-Stellung,
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6 die Druckmaschine in einer Reset-Stellung und
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7 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Druckmaschine, bei welchem ein der Zylinderverstellung dienender Energiespeicher modifiziert ist.
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In den 1 bis 7 ist jeweils eine einen ersten Zylinder 1, einen zweiten Zylinder 2 und einen dritten Zylinder 3 umfassende Druckmaschine dargestellt. Der erste Zylinder 1 ist ein Druckform- und/oder Gummituchzylinder, der zweite Zylinder 2 ist eine Auftragwalze und der dritte Zylinder 3 ist ein Gegendruckzylinder. Der erste Zylinder 1 weist einen einzigen Zylinderkanal 5 auf und der dritte Zylinder 3, dessen Umfang doppelt so lang wie der des ersten Zylinders 1 ist, weist zwei diametrale Zylinderkanäle 6 auf. Der erste Zylinder 1 und der dritte Zylinder 3 bilden zusammen einen Druckspalt, durch welchen hindurch der dritte Zylinder 3 den bogenförmigen Bedruckstoff (zeichnerisch nicht dargestellt) bei dessen durch den ersten Zylinder 1 erfolgender Lackierung transportiert. Außer diesem Druckspalt gibt es noch einen weiteren Zylinderspalt 7, welchen der erste Zylinder 1 und der zweite Zylinder 2 zusammen bilden. Dem ersten Zylinder 1 ist zu dessen Verstellung in eine Abstellposition 1.1, in eine Zwischenposition 1.2 und in eine Anstellposition 1.3 als Stellantrieb ein erster Arbeitszylinder 8 zugeordnet. Dem zweiten Zylinder 2 sind zu dessen Verstellung in eine erste Position 2.1 und in eine zweite Position 2.2 als Stellantrieb ein zweiter Arbeitszylinder 9 und ein Energiespeicher zugeordnet. Bei dem in den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieser Energiespeicher eine von einer Druckluftfeder bzw. Gasdruckfeder verschiedene Feder 10, speziell eine Zugfeder, und bei dem in der 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist besagter Energiespeicher ein Schaltgewicht 11. Die Arbeitszylinder 8, 9 sind doppelt wirkende, pneumatische Arbeitszylinder. Der erste Arbeitszylinder 8 ist ein sogenannter Tandemzylinder, der im Prinzip aus zwei doppeltwirkenden Arbeitszylindern zusammengesetzt ist.
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In den 1 bis 6 ist eine Schaltreihenfolge dargestellt, die nachfolgend im Einzelnen erläutert wird:
In 1 ist die Druckmaschine 4 während einer Druckunterbrechung dargestellt. Dabei befindet sich der erste Zylinder 1 in seiner Abstellposition 1.1, in welcher der erste Zylinder 1 weder mit dem zweiten Zylinder 2 noch mit dem dritten Zylinder 3 in Abrollkontakt steht, und können die Zylinder 1, 2 und 3 rotieren, so wie dies in 1 symbolisch mit Pfeilen angedeutet ist. In der in 1 mit Volllinie angegebenen Abstellposition 1.1 ist der erste Zylinder 1 durch den ersten Arbeitszylinder 8 weiter von dem dritten Zylinder 3 zurückgezogen als in seinen beiden anderen Zylinderpositionen (Zwischenposition 1.2, Anstellposition 1.3), die in der 1 mit Phantomlinie angedeutet sind. Dabei wird der zweite Zylinder 2 durch den zweiten Arbeitszylinder 9 gegen die Wirkung des Energiespeichers bzw. der Feder 10 in der zweiten Position 2.2 gehalten, die sich in größerer Nähe des ersten Zylinders 1 als die erste Position 2.1 befindet. Der Zylinderspalt 7 ist bei 1 gemäßer Schaltstellung der Zylinder 1 und 2 also noch geöffnet.
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Bei der in 2 dargestellten Schaltstellung, die jener aus 1 folgt, ist der Zylinderspalt 7 bereits geschlossen worden, so dass der erste Zylinder 1 und der zweite Zylinder 2 aufeinander abrollen und die zu verdruckende Flüssigkeit (Lack) vom zweiten Zylinder 2 auf den ersten Zylinder 1 übertragen wird. Das Schließen des Zylinderspalts 7 ist durch eine von dem ersten Arbeitszylinder 8 bewirkte Verstellung des ersten Zylinders 1 aus dessen Abstellposition 1.1 in die Zwischenposition 1.2 bewirkt worden. In dieser Zwischenposition 1.2 befindet sich der erste Zylinder 1 zwar näher als in der Abstellposition 1.1 am dritten Zylinder 3, jedoch an letzteren noch nicht angestellt.
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Durch die aus der Abstellposition 1.1 in die Zwischenposition 1.2 erfolgende Verstellung des ersten Zylinders 1 wird der Zylinderspalt 7 geschlossen, wobei der erste Zylinder 1 an den dabei seine zweite Position 2.2 beibehaltende zweite Zylinder 2 zu einem Zeitpunkt angestellt wird, zu welchem sich der Zylinderkanal 5 des ersten Zylinders 1 im Bereich des Zylinderspaltes 7 befindet, so dass das Schließen des Zylinderspaltes 7 im Zylinderkanal 5 erfolgt, so wie dies in 2 dargestellt ist.
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In 3 ist dargestellt, dass der erste Zylinder 1 durch den ersten Arbeitszylinder 8 druck-an-geschaltet wird, wobei der erste Zylinder 1 in einem der Zylinderkanäle 6 des dritten Zylinders 3 an letzteren angestellt wird. Der erste Zylinder 1 erreicht also seine in 3 mit Volllinie dargestellte Anstellposition zu einem Zeitpunkt, zu dem sich besagter Zylinderkanal 6 des rotierenden dritten Zylinders 3 im Bereich des von den Zylindern 1 und 3 zusammen gebildeten Druckspaltes befindet.
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Bei den in den 2 und 3 dargestellten Verstellungen des ersten Zylinders 1, die sehr rasch erfolgen müssen, kann der erste Arbeitszylinder 8 durch einen Energiespeicher (zeichnerisch nicht dargestellt), z. B. eine Feder, der mit dem ersten Arbeitszylinder 8 getriebetechnisch parallelgeschaltet ist, unterstützt werden.
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In 4 ist dargestellt, dass der zweite Zylinder 2 aus seiner zweiten Position 2.2 in seine erste Position 2.1 durch gleichgerichtetes, gemeinsames Zusammenwirken des dementsprechend fluidbeaufschlagten zweiten Arbeitszylinders 9 und der sich dabei entspannenden Feder 10 verstellt wird. Dieses Öffnen des Zylinderspaltes 7 erfolgt im Zylinderkanal 5 des ersten Zylinders 1 und durch die dem zweiten Arbeitszylinder 9 gegebene Federkraftunterstützung äußerst reaktionsschnell. Dadurch wird vermieden, dass der zweite Zylinder 2 beim Öffnen des Zylinderspaltes 7 in einem außerhalb des Zylinderkanals 5 liegenden Umfangsbereich des ersten Zylinders 1 von der auf letzterem befindlichen Druckplatte bzw. dem stattdessen auf dem ersten Zylinder 1 befindlichen Gummituch abgehoben wird und dadurch einen sogenannten Schaltstreifen im auf der Druckplatte bzw. dem Gummituch befindlichen Druckfarbe- bzw. Lackfilm hinterlässt, welcher Schaltstreifen ansonsten auf einen dabei durch den Druckspalt laufenden Bedruckstoffbogen übertragen werden und letzteren zur Makulatur werden lassen würde.
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Ein durch die Unterstützung des zweiten Arbeitszylinders 9 durch die Feder 10 gegebener Zusatzvorteil ist in der Spielfreiheit des Schaltsystems des zweiten Zylinders 2 zu sehen. Ein weiterer Zusatzvorteil ist darin zu sehen, dass der zweite Arbeitszylinder 9 keine besonders hohe Leistung erbringen muss und deshalb kompakt und bauraumsparend sein kann.
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Nach dem in 4 dargestellten Öffnen des Zylinderspaltes 7 wird noch mindestens ein Bedruckstoffbogen ohne dabei erfolgende Einfärbung des ersten Zylinders 1 durch den zweiten Zylinder 2 bedruckt. Dieser mindestens eine Bedruckstoffbogen ist ein sogenannter Ablaufbogen, der kein Gutbogen mehr ist und dessen Aufgabe es ist, den auf dem ersten Zylinder 1 verbliebenen Druckfarbe- bzw. Lackrest zumindest größtenteils vom ersten Zylinder 1 abzunehmen. Oftmals werden dazu mehrere solche Ablaufbogen erforderlich sein.
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In 5 ist das dem Öffnen des Zylinderspaltes 7 nachfolgende Öffnen des Druckspaltes, also die Druck-ab-Schaltung des ersten Zylinders 1 dargestellt, welche in einem der Zylinderkanäle 6 des dritten Zylinders 3 erfolgt und bei welcher der zweite Zylinder 2 seine erste Position 2.1 beibehält. Bei dieser Druck-ab-Schaltung wird der erste Zylinder 1 durch den ersten Arbeitszylinder 8 aus der Anstellposition 1.3 in die Abstellposition 1.1 verlagert.
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Der darauffolgende Schaltschritt, welcher in 6 dargestellt ist, wird ”Reset-Schaltung” genannt und beinhaltet das bei in der Abstellposition 1.1 befindlichem ersten Zylinder 1 zeitunkritisch erfolgende Zurücksetzen des zweiten Zylinders 2 aus seiner ersten Position 2.1 in seine zweite Position 2.2. Der sich aus dieser ”Reset-Schaltung” ergebende Vorteil ist, dass für diese gegen die Wirkung des Energiespeichers bzw. der Feder 10 vom zweiten Arbeitszylinder 9 bewirkte Verstellung des zweiten Zylinders 2 praktisch beliebig viel Schaltzeit zur Verfügung steht. Diese Verstellung kann langsam erfolgen, weil hierbei die Drehwinkelstellung des Zylinderkanals 5 des ersten Zylinders 1 relativ zum zweiten Zylinder 2 überhaupt keine Rolle spielt und sich letzterer bei der ”Reset-Schaltung” nicht in einer seiner Abrollkontakt mit dem zweiten Zylinder 2 ergebenden Positionen (Zwischenposition 1.2, Anstellposition 1.3) befindet.
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Nach dem in 6 dargestellten Schaltschritt erfolgt wieder jener aus 1 und wiederholt sich der gesamte Schaltzyklus von 1 bis 6 in der dementsprechenden Reihenfolge.
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Das in 7 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich lediglich in der Art des Energiespeichers, nicht aber in der zuvor erläuterten Schaltreihenfolge, von dem in den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel. Bei dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Energiespeicher ein Schaltgewicht 11, welches anstelle der Feder 10 beim Öffnen des Zylinderspaltes 7 (vgl. 4) zusammen mit dem zweiten Arbeitszylinder 9 den zweiten Zylinder 2 vom ersten Zylinder 1 auf Abstand stellt. Demgemäß zieht der zweite Arbeitszylinder 9 bei der ”Reset-Schaltung” (vgl. 6) das Schaltgewicht 11 wieder nach oben.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erster Zylinder
- 1.1
- Abstellposition
- 1.2
- Zwischenposition
- 1.3
- Anstellposition
- 2
- zweiter Zylinder
- 2.1
- erste Position
- 2.2
- zweite Position
- 3
- dritter Zylinder
- 4
- Druckmaschine
- 5
- Zylinderkanal
- 6
- Zylinderkanal
- 7
- Zylinderspalt
- 8
- erster Arbeitszylinder
- 9
- zweiter Arbeitszylinder
- 10
- Feder
- 11
- Schaltgewicht
