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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Druckmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine solche Druckmaschine ist in
DE 39 37 550 A1 beschrieben, wobei hier die Drehstabfeder an einem Ende im Achszapfen fest eingespannt ist.
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Eine weitere Druckmaschine ist in
DE 295 04 091 U1 beschrieben. In dem zuvor genannten Gebrauchsmuster ist mit dem Bezugszeichen
15 eine Drehfeder, speziell eine gewundene Schenkelfeder, dargestellt, die bezüglich ihrer Belastungsart eine Biegefeder ist. Diese auf Biegung beanspruchbare Drehfeder ist in dem Gebrauchsmuster aber unzutreffenderweise als „Torsionsfeder” bezeichnet. Es hat sich in der Praxis herausgestellt, dass eine solche Drehfeder nicht den Forderungen nach einem möglichst großen Federweg und nach möglichst kompakten Abmaßen zugleich gerecht wird.
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Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Druckmaschine zu schaffen, deren Walzendämpfungsfeder einen großen Federweg aufweist und trotzdem kompakt ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Druckmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die Drehstabfeder der erfindungsgemäßen Druckmaschine ist von einer Drehfeder, wie z. B. der in dem deutschen Gebrauchsmuster
DE 295 04 091 U1 mit dem Bezugszeichen
15 bezeichneten Drehfeder, prinzipiell verschieden. Bei der im Rahmen vorliegender Erfindung verwendeten Drehstabfeder handelt es sich um eine gerade (ungewundene) Feder, welche bezüglich ihrer Belastungsart tatsächlich eine Torsionsfeder ist.
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Eine solche Drehstabfeder kann eine vergleichsweise große Stablänge aufweisen, so dass sich daraus ein vergleichsweise großer Federweg bzw. Torsionswinkel der Drehstabfeder ergibt. Dabei ist die Drehstabfeder trotzdem so schlank, dass sie problemlos in einen Hohlraum der Walze integriert werden kann.
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Aus der erfindungsgemäßen Verwendung der Drehstabfeder resultieren folgende Zusatzvorteile:
Das Entfernen und Wiedereinsetzen der Drehstabfeder aus der und in die Walze kann vom Bediener im Rahmen einer die Deinstallation und Reinstallation der Walze erfordernden Walzenwartung schnell durchgeführt werden. Die Drehstabfeder ist aber nicht nur bezüglich der Wartungsfreundlichkeit vorteilhaft, sondern auch hinsichtlich ihrer Kompatibilität mit einer Temperiereinrichtung der Walze. Außerdem kann die Walze, der die Drehstabfeder zugeordnet ist, nicht nur als eine von einer Hebewalze kontaktierte Farbwerkswalze, sondern auch als eine mit einer Auftragwalze in Abrollkontakt stehende Farbwerkswalze oder Feuchtwerkswalze angeordnet sein. Also ist die Drehstabfeder für ihrer Verwendung an verschiedenartigen Walzen-Einbauorten geeignet und sind verschiedenartige Walzen mit der Drehstabfeder ausrüstbar. Dies ist auch hinsichtlich einer Gleichteilefertigung vorteilhaft.
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In den Unteransprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen genannt. Beispielsweise kann sich die Drehstabfeder zumindest teilweise zwischen Seitenwänden der Druckmaschine oder in einem Walzenballen der Walze erstrecken. Dabei kann sich die Drehstabfeder über eine axiale Walzenmitte des Walzenballens hinweg erstrecken. Der Walzenballen kann über ein Drehlager mit einem Achszapfen der Walze verbunden sein.
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Weitere funktionell und konstruktiv vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele und der dazugehörigen Zeichnung.
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In dieser zeigt:
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1 eine Druckmaschine mit Reibwalzen
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2 eine erste Ausführungsform der Reibwalzen und
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3 eine zweite Ausführungsform der Reibwalzen.
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1 zeigt eine Druckmaschine 1 für den lithographischen Offsetdruck. Die Druckmaschine 1 umfasst einen Formzylinder 2 mit einem Zylinderkanal 3. Dem Formzylinder 2 sind ein Feuchtwerk 4 und ein Farbwerk 5 beigeordnet. Das Feuchtwerk 4 umfasst eine Feuchtauftragswalze 6, die mit dem Formzylinder 2 und einer Feuchtwerkswalze 7 in Abrollkontakt seht. Die Feuchtwerkswalze 7 ist formschlüssig über ein koaxiales Zahnrad 8 (vgl. 2 und 3) rotativ angetrieben und changiert axial. Das Farbwerk 5 umfasst eine Heberwalze 9, die periodisch eine erste Farbwerkswalze 11 kontaktiert. Des Weiteren umfasst das Farbwerk 5 Farbauftragwalzen 10, die mit dem Formzylinder 2, einer zweiten Farbwerkswalze 12 und einer dritten Farbwerkswalze 13 in Abrollkontakt stehen. Die erste Farbwerkswalze 11, die zweite Farbwerkswalze 13, die dritte Farbwerkswalze 13 und eine vierte Farbwerkswalze 14 sind formschlüssig über jeweils ein koaxiales Zahnrad 8 (vgl. 2 und 3) rotativ angetrieben und changieren axial.
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Die Feuchtwerkswalze 7 und die ersten bis vierten Farbwerkswalzen 11 bis 14 sind Rotationsstörungen in Form von Drehmomentstößen bzw. -schwankungen ausgesetzt, die verschiedene Ursachen haben. Ursache der Drehmomentstöße der Feuchtwerkswalze 7 und der zweiten und dritten Farbwerkswalzen 12, 13 ist der Zylinderkanal 3. Die Feucht- und Farbauftragswalzen 6, 10 überrollen den Zylinderkanal 3 und erfahren dabei Drehmomentstöße, welche die Feucht- und Farbauftragswalzen 6, 10 frikativ an die Feuchtwerkswalze 7 und die zweiten und dritten Farbwerkswalzen 12, 13 weiterleiten. Ursache der Drehmomentstöße der ersten Farbwerkswalze 11 ist die Heberwalze 9, welche bei jedem Kontakt mit der ersten Farbwerkswalze 11 durch diese beschleunigt wird, wobei dabei letztere den Drehmomentenstoß erfährt. Diese Drehmomentstöße werden auch als sogenannter Heberschlag bezeichnet. Ursache für die Drehmomentstöße der vierten Farbwerkswalze 14 ist, dass die Drehmomentstöße der ersten, zweiten und dritten Farbwerkswalzen 11 bis 13 über ein die Farbwerkswalzen 1 bis 14 rotativ miteinander koppelndes Zahnradgetriebe, zu dem die Zahnräder 8 (vgl. 2 und 3) gehören, an die vierte Farbwerkswalze 14 weitergeleitet werden.
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Ohne die im Rahmen vorliegender Erfindung vorgeschlagene Gegenmaßnahme würden die Drehmomentstöße von den Feucht- und Farbwerkswalzen 7, 11 bis 14 über besagtes Zahnradgetriebe auf den Formzylinder 2 und einen (zeichnerisch nicht dargestellten) Gummituchzylinder übertragen werden, woraus Druckstörungen in Form eines Dublierens oder sogenannter Kanalstreifen im Druckbild resultieren würden, da der Formzylinder 2 und der Gummituchzylinder über besagtes Zahnradgetriebe mit der Feucht- und Farbwerkswalze 7, 11 bis 14 rotativ gekoppelt sind.
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Die erfindungsgemäße Gegenmaßnahme besteht in der Dämpfung der Drehmomentstöße mittels einer speziellen Dämpfungsfeder. Diese Dämpfungsfeder ist als eine Drehstabfeder 15 ausgebildet, mit der zur Dämpfung der Drehmomentstöße die Walzen 7, 11 bis 13, von denen jede nachfolgend als Reibwalze R bezeichnet wird, jeweils ausgestattet sind.
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In den 2 und 3, welche verschiedene Ausführungsformen der Reibwalzen R zeigen, sind einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Die Reibwalze R hat einen bedienungsseitigen Achszapfen 16 und einen antriebsseitigen Achszapfen 17, auf dem das Zahnrad 8 sitzt und mittels eines Querstifts 27 drehgesichert ist. Mit Phantomlinien sind die Seitenwände 18 eines Maschinengestells angedeutet. Die Achszapfen 16, 17 sind mittels Lagerbuchsen 19 in den Seitenwänden 18 drehbar gelagert. Der bedienungsseitige Achszapfen 16 ist mit einem hohlen Walzenballen 20 über eine Verschraubung 21 drehfest verbunden.
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Der antriebsseitige Achszapfen 17 ist mit dem Walzenballen 20 über ein Wälzlager 22, speziell ein zweireihiges Schrägkugellager drehbar verbunden. Es sind durch das Wälzlager 22 also Dämpfungsdrehungen des Walzenballens 20 relativ zu den antriebsseitigen Achszapfen 17 und dem darauf sitzenden Zahnrad 8 freigegeben, bei welchen Dämpfungsdrehungen die Drehstabfeder 15 auf Torsion beansprucht wird. Diese die Drehmomentstöße kompensierenden Dämpfungsdrehungen führt der Walzenballen 20 zusammen mit dem bedienungsseitigen Achszapfen 16 und gegen die Rückstellwirkung der Drehstabfeder 15 aus.
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Die Drehstabfeder 15 hat ein ersten Federende 25, das über eine erste Gewindebuchse 23 drehfest mit den bedienungsseitigen Achszapfen 16 verbunden ist, und ein zweites Federende 26, das über eine zweite Gewindebuchse 24 drehfest mit dem antriebsseitigen Achszapfen 17 verbunden ist. Diese Federenden 25, 26 sind die beiden eine wirksame Federlänge L begrenzenden Spannstellen bzw. Kraftangriffspunkte der Drehstabfeder 15 und müssen nicht mit deren Stabenden identisch sein. Das erste Federende 25 ist aufgrund der Verschraubung 21 auch mit dem Walzenballen 20 drehfest verbunden und das zweite Federende 26 ist aufgrund des Querstifts 27 mit dem Zahnrad 8 drehfest verbunden.
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Zum drehfesten Einstecken der Federenden 25, 26 in die Gewindebuchsen 23, 24 sind erste jeweils mit einem polygonalen Außenprofil und letztere jeweils mit einem Innenprofil versehen, das mit dem Außenprofil passgenau ist. Vorzugsweise sind die Federenden 25, 26 mit den Gewindebuchsen 23, 24 über Vierkant-Steckprofile im Eingriff.
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Die Gewindebuchsen 23, 24 haben jeweils ein Außengewinde, wobei die eine der Gewindebuchsen 23, 24 mit einem Rechtsgewinde und die andere mit einem Linksgewinde versehen ist. Dieser zueinander gegenläufige Gewindeanstieg der Gewindebuchsen 23, 24 ist derart gewählt, dass sich sowohl das Außengewinde der ersten Gewindebuchse 23 als auch das Außengewinde der zweiten Gewindebuchse 24 unter der Wirkung der auf die Außengewinde ausgeübten äußeren Drehmomente, die beim Spannen der Drehstabfeder 15 auftreten, von selbst zuziehen bzw. -schrauben und sich dabei nicht lösen können. Die zweite Gewindebuchse 24 ist über ihr Außengewinde in den antriebsseitigen Achszapfen 17 eingeschraubt.
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Die Drehstabfeder 15 bildet eine Überlastsicherung mit in dem hohlen Walzenballen 20 liegender Sollbruchstelle. Im Störungsfall, z. B. bei völliger Blockierung der Rotation des Walzenballens 20 während ununterbrochen weiterlaufender Rotation des Zahnrades 8 mit dem antriebsseitigen Achszapfen 17, zerbricht die Drehstabfeder 15 örtlich vorbestimmt innerhalb des Walzenballens 20, so dass aus diesem die Bruchstücke der Drehstabfeder 15 nicht herausfallen können und diese Bruchstücke keine Folgeschäden anrichten können. Durch das Zerbrechen der Drehstabfeder 15 wird eine Überlastung anderer Maschinenteile, z. B. eines das Zahnrad 8 antreibenden Motors, vermieden. Durch eine dementsprechende Materialauswahl und Dimensionierung der Drehstabfeder 15 ist deren Belastungsgrenze, bei deren Erreichen die Drehstabfeder 15 zerbricht, genau vorbestimmt. Die Sollbruchstelle kann durch eine lokale Schwächung des Profils der Drehstabfeder 15, z. B. eine oder mehrere Einschnürungen zwischen den Federenden 25, 26, vorbestimmt sein.
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Hinsichtlich eines großen Federweges der Drehstabfeder 15 vorteilhaft ist, dass sich letztere im Wesentlichen über die gesamte axiale Länge des Walzenballens 20 und somit über dessen axiale Walzenmitte M hinweg erstreckt. Der große Federweg ermöglichst ein sehr sanftes Dämpfen der Rotationsstörungen der Reibwalze R.
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Die beiden Ausführungsformen der Reibwalze R weisen folgende Besonderheiten auf:
Bei der Ausführungsform gemäß 2 erstreckt sich die Drehstabfeder 15 mit einem außerhalb der wirksamen Federlänge L liegenden, freien Stabende 28 durch den bedienungsseitigen Achszapfen 16 und durch die Seitenwand 18 auf der Bedienungsseite der Druckmaschine 1 hindurch. Das aus dieser Seitenwand 18 nach außen herausragende Stabende 28 bildet einen Handgriff zum Herausziehen der Drehstabfeder 15 aus der Reibwalze R, bei deren z. B. zu Wartungszwecken erfolgenden Deinstallation und ist im Druckbetrieb mit einer Schutzkappe 29 abgedeckt. Um das bei der Wiederinstallation erforderliche Einführen der Drehstabfeder 15 in die zweite Gewindebuchse 24 zu erleichtern ist eine antriebsseitige Walzenwand 20 des Walzenballens 20 innenseitig mit einem pyramiden- oder vorzugsweise kegelförmigen Zentriertrichter 32 versehen. Die erste Gewindebuchse 23 ist bei der Ausführungsform gemäß 2 mit ihrem Außengewinde in dem bedienungsseitigen Achszapfen 16 eingeschraubt.
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Bei der Ausführungsform gemäß 3 ist die erste Gewindebuchse 23 in ein Rohrende eines Verbindungsrohres 33 eingeschraubt, dessen entgegengesetztes Rohrende in der antriebsseitigen Walzenwand 30 drehfest sitzt. Das Verbindungsrohr 33 ragt über die Walzenmitte M weit hinaus und fast bis an eine bedienungsseitige Walzenwand 31 des Walzenballens 20 heran.
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Ein mit der Drehstabfeder 15 und dem Verbindungsrohr 33 fluchtendes Zulaufrohr 34 für Temperiermittel, z. B. Kühl- und/oder Heizwasser, ragt aus der bedienungsseitigen Walzenwand 31 heraus und in einen Innenraum 35 des Walzenballens 20 hinein. Dieser Innenraum 35 ist beim Temperieren der Reibwalze R von dem Temperiermittel durchströmt und in einen Temperiermittel-Kreislauf eingebunden. Das Zulaufrohr 34 durchdringt unter Bildung eines ringspalt-förmigen Rücklaufkanals 36 für das aus dem Innenraum 35 abströmende Temperiermittel die Walzenwand 31 und den Achszapfen 16 auf der Bedienungsseite und mündet in eine Drehdurchführung 37.
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Folgende zeichnerisch nicht dargestellt Modifikation der in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen ist möglich:
Anstelle des Wälzlagers 22 kann ein anderes Drehlager, z. B. ein Gleitlager Verwendung finden. Das Wälzlager 22 ist jedoch hinsichtlich der Leichtgängigkeit und einer großen Standzeit vorteilhafter.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Druckmaschine
- 2
- Formzylinder
- 3
- Zylinderkanal
- 4
- Feuchtwerk
- 5
- Farbwerk
- 6
- Feuchtauftragwalze
- 7
- Feuchtwerkswalze
- 8
- Zahnrad
- 9
- Heberwalze
- 10
- Farbauftragwalze
- 11
- erste Farbwerkswalze
- 12
- zweite Farbwerkswalze
- 13
- dritte Farbwerkswalze
- 14
- vierte Farbwerkswalze
- 15
- Drehstabfeder
- 16
- bedienungsseitiger Achszapfen
- 17
- antriebsseitiger Achszapfen
- 18
- Seitenwand
- 19
- Lagerbuchse
- 20
- Walzenballen
- 21
- Verschraubung
- 22
- Wälzlager
- 23
- erste Gewindebuchse
- 24
- zweite Gewindebuchse
- 25
- erstes Federende
- 26
- zweites Federende
- 27
- Querstift
- 28
- Stabende
- 29
- Schutzkappe
- 30
- antriebsseitige Walzenwand
- 31
- bedienungsseitige Walzenwand
- 32
- Zentriertrichter
- 33
- Verbindungsrohr
- 34
- Zulaufrohr
- 35
- Innenraum
- 36
- Rücklaufkanal
- 37
- Drehdurchführung
- R
- Reibwalze
- L
- wirksame Federlänge
- M
- Walzenmitte
