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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Farbwerk für eine Rotationsdruckmaschine,
das als solches eine Duktorwalze, eine Übertragwalze und eine Heberwalze
umfasst, wobei die Heberwalze zwischen einer ersten Stellung, in
welcher die Heberwalze mit der Duktorwalze in einem einen Farbtransfer
ermöglichenden
Kontakt steht und einer zweiten Stellung, in welcher die Heberwalze
mit der Übertragwalze
in Kontakt steht, hin- und herbewegbar ist.
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Aus
DE 199 40 532 A1 ist
eine Druckmaschine mit einem Heberfarbwerk der eingangs genannten Art
bekannt. Bei diesem Heberfarbwerk ist die Heberwalze an einem Gelenkhebel
aufgehängt,
wobei dieser Gelenkhebel durch eine Kurvenscheibe angetrieben wird.
Die Kurvenscheibe kann derart angetrieben werden, dass deren Winkelgeschwindigkeit
nach Maßgabe
eines vorgegebenen zeitlichen Profils alterniert.
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Aus
DE OS 30 02 592 ist
ein Heberantrieb für ein
Farbwerk der vorgenannten Art bekannt, der als solcher eine Kupplungseinrichtung
und ein Schwungmassensystem umfasst durch welches es möglich wird,
die beim Abbremsen der Heberwalze von der zur Umfangsgeschwindigkeit
der Übertragwalze
korrespondierenden Drehzahl auf die zur Umfangsgeschwindigkeit der
Duktorwalze korrespondierende Drehzahl freiwerdende Energie zu speichern.
Durch dieses System wird es möglich,
das Ausmaß der
als Heberschlag bezeichneten relativ abrupten Abbremsung oder Beschleunigung
der Heberwalze zu reduzieren.
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Aus
DE 197 32 059 A1 ist
ein Farbwerk für eine
Rotationsdruckmaschine bekannt, das ebenfalls eine Heberwalze umfasst
die hin- und hergehend zwischen einer Duktorwalze und einer Übertragwalze verlagerbar
ist. Dieses Farbwerk ist mit einem Heberwalzenantriebsmotor ausgestattet
dessen Drehzahl über
eine Steuereinheit derart eingestellt werden kann, dass die Umfangsgeschwindigkeit
der Heberwalze auf die Umfangsgeschwindigkeit der jeweils mit dieser
in Kontakt stehenden Duktorwalze bzw. Übertragwalze abgestimmt ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Farbwerk für eine Rotationsdruckmaschine
zu schaffen, das unter maschinendynamischen sowie auch unter betriebswirtschaftlichen
Gesichtspunkten Vorteile bietet.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein Farbwerk für
eine Rotationsdruckmaschine mit einer Duktorwalze, einer Übertragwalze,
einer Heberwalze die zwischen einer ersten Stellung in der diese
mit der Duktorwalze in Kontakt steht und einer zweiten Stellung
in der diese mit der Übertragwalze in
Kontakt steht hin- und herbewegbar ist, und einer als Schwenkhebel
ausgeführten
Heberwalzenaufhängungseinrichtung
zur Verlagerung der Heberwalze zwischen der ersten Stellung und
der zweiten Stellung, wobei sich dieses Farbwerk dadurch auszeichnet,
dass die Heberwalzenaufhängungseinrichtung mit
einem Kurbeltrieb gekoppelt ist, wobei der Kurbeltrieb eine Kurbeleinrichtung
und eine Kurbelstange umfasst die ein Kurbelauge aufweist das auf
der Kurbeleinrichtung sitzt, und wobei der Kurbeltrieb derart ausgebildet
ist, dass der Schwenkhebel die erste bzw. zweite Stellung erreicht
wenn sich der Kurbeltrieb im Bereich einer Totpunktstellung befindet.
In dieser Totpunktstellung, befindet sich der Kurbeltrieb in maximal
gestrecktem, oder maximal verkürztem Zustand.
Die beiden Achsen der Augen der Kurbelstange und die Achse der Kurbeleinrichtung
kommen in einer gemeinsamen Ebene zu liegen.
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Dadurch
wird es auf vorteilhafte Weise möglich,
ein hinsichtlich der Verlagerung der Heberwalze gegenüber der
Duktorwalze, sowie auch ggf. auch gegenüber der Übertragwalze vorteilhaftes
Geschwindigkeitsprofil, sowie eine hochsteife Verlagerung der Übertragwalze
in die jeweiligen Hubendstellungen auf mechanisch vorteilhafte Weise
zu realisieren. Auf Grundlage des erfindungsgemäßen Lösungsansatzes wird es weiterhin
möglich,
den Leistungsbezug des zur Verlagerung der Heberwalze vorgesehene
Antriebs zu vergleichmäßigen.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird der Kurbelzapfen der Kurbel durch einen Elektromotor
angetrieben. Es ist möglich,
den Antrieb des Kurbelzapfens durch einen Direktantrieb oder vorzugsweise
unter Zwischenschaltung eines Untersetzungsgetriebes zu bewerkstelligen.
Der Elektromotor ist vorzugsweise mit einer Steuereinrichtung gekoppelt,
wobei diese Steuereinrichtung vorzugsweise von einem Druckmaschinen-Leitstand
aus derart angesteuert werden kann, dass die durch den Elektromotor
herbeigeführte
Drehung des Kurbelzapfens nach Maßgabe eines vorgegebenen, auf
den Druckmaschinenbetrieb abgestimmten Synchronisationskonzeptes
erfolgt. Insbesondere ist es möglich,
den Elektromotor so anzusteuern, dass die Drehzahl des Kurbelzapfens
mit der Maschinengeschwindigkeit synchronisiert ist.
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Gemäß einem
besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Kurbeltrieb
derart gestaltet, dass das Exzentrizitätsmaß und damit der durch den Kurbeltrieb
veranlasste Walzenhub einstellbar veränderbar ist. Hierzu ist es
insbesondere auch möglich, die
Kurbelstange derart auszubilden, dass deren Länge einstellbar veränderbar
ist. Die entsprechend in die Kurbelstange eingebundenen Stellorgane
können
so ausgebildet sein, dass eine Änderung
der Länge
der Kurbelstange bei laufender Druckmaschine vorgenommen werden
kann. Die Änderung
der Länge
der Kurbelstange, und/oder die Änderung
der Exzentrizität
des Kurbeltriebs erfolgt vorzugsweise unter Rückgriffnahme auf Stellantriebe.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Farbwerk vorzugsweise derart
gestaltet, dass die Position der Heberwalze quer zu einer Ebene
veränderbar
ist, die als solche durch die Achse der Duktorwalze und die Achse
der Übertragwalze
definiert ist.
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Die
Position der Heberwalze in der angegebenen Richtung kann insbesondere
verändert
werden, indem die Position eines der Lagerung des Schwenkhebels
dienenden Schwenkzapfens einstellbar veränderbar ist. Es ist möglich, den
zum Schwenken der Farbheberwalze vorgesehenen Antrieb über eine
Trägerstruktur zu
bewerkstelligen, die als solche einen Lagerabschnitt umfasst, der
auf einer den Kurbelzapfen tragenden Welle sitzt und damit um die
Umlaufachse des Kurbelzapfens in einem geringen Winkelbereich von
beispielsweise 15 Grad kippbar ist. An dieser Trägerstruktur kann der zur Schwenklagerung
des Schwenkhebels vorgesehene Schwenkzapfen starr, oder verstellbar
montiert sein.
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Weitere
Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:
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1 eine
vereinfachte Schemadarstellung zur Erläuterung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Farbwerks;
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2a eine
vereinfachte Schemadarstellung zur Veranschaulichung einer Systemstellung
eines erfindungsgemäßen Farbheberantriebs
in welcher die Heberwalze die Duktorwalze kontaktiert;
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2b eine
Systemstellung des Kurbeltriebs in welcher die Heberwalze die Übertragwalze kontaktiert;
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2c einer
Systemstellung des Kurbeltriebs in welcher sich die Heberwalze in
einer Zwischenstellung zwischen der Duktorwalze und der Übertragwalze
befindet.
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Das
in 1 nur hinsichtlich des erfindungswesentlichen
Abschnitts dargestellte Farbwerk für eine Rotationsdruckmaschine
umfasst eine Duktorwalze 1, eine Übertragwalze 2 und
eine Heberwalze 3, die zwischen einer ersten Stellung I,
in der diese Heberwalze 3 mit der Duktorwalze 1 in
Kontakt steht, und einer zweiten Stellung II, in der die Heberwalze 3 mit
der Übertragwalze 2 in
Kontakt steht, hin- und herbewegbar
ist.
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Die
Heberwalze 3 ist an einer als Schwenkhebel 4 ausgeführten Heberwalzenaufhängungseinrichtung
gelagert, sodass die Position der Heberwalze 3 durch entsprechendes
Schwenken des Schwenkhebels 4 verändert werden kann.
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Das
hier dargestellte Farbwerk zeichnet sich dadurch aus, dass die als
Schwenkhebel 4 ausgeführte
Heberwalzenaufhängungseinrichtung
mit einem Kurbeltrieb 5 gekoppelt ist, wobei der Kurbeltrieb
einen Kurbelzapfen 6 und eine Kurbelstange 7 umfasst,
die ein Kurbelauge 8 aufweist, das auf dem Kurbelzapfen 6 sitzt.
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Der
Kurbeltrieb ist derart ausgebildet, dass der Schwenkhebel 4 die
Heberwalze 3 in die erste bzw. zweite Stellung I, II schwenkt,
wenn sich das Kurbelauge im Bereich einer Totpunktstellung TD, bzw.
TU befindet. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sitzt der Kurbelzapfen 6 auf
einer Antriebswelle 9, die durch einen hier nicht näher dargestellten
Elektromotor angetrieben ist.
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Der
zum Antrieb der Exzenterwelle 9 vorgesehen Elektromotor
wird vorzugsweise über
eine Steuereinrichtung angesteuert und zwar derart, dass die durch
den Elektromotor herbeigeführte
Drehung des Kurbelzapfens 6 nach Maßgabe eines bestimmten, auf
die Drehung der bogenführenden
Zylinder abgestimmten Synchronisationskonzeptes erfolgt. Dieses
Synchronisationskonzept kann so ausgelegt sein, dass dieses eine
zum Maschinenwinkel bzw. zur Rotation eines Druckzylinders synchrone
Drehung der Exzenterwelle 9 veranlasst. Es ist auch möglich, die
Drehzahl der Exzenterwelle 9 in Abhängigkeit von einem ermittelten
Farbbedarf des Farbwerks abzustimmen. Dieser Farbbedarf kann auch unter
Auswertung weiterer Maschinenbetriebsparameter errechnet werden.
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Bei
dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist
der Schwenkhebel 4 auf einem Schwenkzapfen 10 gelagert.
Dieser Schwenkzapfen 10 sitzt auf einer Basisstruktur 11.
Die Basisstruktur 11 ist derart ausgebildet, dass diese
um die Umlaufachse X1 der Exzenterwelle 9 kippbar ist.
Hierdurch wird es möglich, die
Position der Heberwalze 3 quer zu einer Ebene E zu verlagern.
Hierdurch wird es weiterhin möglich, den
Andruck der Heberwalze 3 an die Duktorwalze 1 bzw.
auch an die Übertragwalze 2 feinfühlig zu
verändern.
Das Kippen der Basisstruktur 11 um die Umlaufachse X1 der
Exzenterwelle 9 kann nach Maßgabe eines Stellexzenters 12 erfolgen,
der um eine Stellexzenterachse X2 drehbar ist und einen Exzenterkopf 13 in
der hier beispielhaft als Langloch ausgeführten Mitnehmerstruktur 14 führt.
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Es
ist auch möglich,
die Basisstruktur 11 so in die Druckmaschine einzubinden,
dass diese um einen Drehpunkt kippbar ist, der sich relativ nahe
an den Achsen X3 bzw. X4 der Duktorwalze 1 bzw. der Übertragwalze 2 befindet.
Hierdurch wird es möglich, an
der Duktorwalze 1 oder an der Übertragwalze 2 einen
definierten Andruck der Heberwalze 3 sicherzustellen und
die Anpresskraft an die jeweils andere Walze 2, 1 feinfühlig einzustellen.
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2 zeigt eine vereinfachte Schemadarstellung
zur Veranschaulichung einer Systemstellung des Kurbeltriebs in welcher
die Heberwalze 3 die Duktorwalze 1 kontaktiert.
Die Heberwalze 3 ist an einer als Schwenkhebel 4 ausgeführten Heberwalzenaufhängungseinrichtung
gelagert, zur Verlagerung der Heberwalze (3) zwischen der
ersten Stellung I. und der zweiten Stellung II. Die Heberwalzenaufhängungseinrichtung
ist mit einem Kurbeltrieb 5 gekoppelt ist, wobei der Kurbeltrieb 5 derart
ausgebildet ist, dass der durch diesen veranlasste Radialhub der
Heberwalze einstellbar veränderbar
ist. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel
ist der der Hub E eines Kurbelzapfens 6 des Kurbeltriebs 5 einstellbar
veränderbar
ist. Die Anordnung ist weiterhin derart gestaltet, dass bei Kontaktierung
der Duktorwalze sich der Kurbeltrieb in einer maximal gestreckten
Stellung „oberer
Totpunkt" befindet.
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2b zeigt
das Farbwerk in einer Systemstellung des Kurbeltriebs in welcher
die Heberwalze 3 die Übertragwalze 2 kontaktiert.
Der Kurbeltrieb befindet sich hierbei in einer maximal verkürzten Stellung „unterer
Totpunkt".
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2c zeigt
das Farbwerk in einer einer Systemstellung des Kurbeltriebs in welcher
sich die Heberwalze 3 in einer Zwischenstellung zwischen der
Duktorwalze 1 und der Übertragwalze 2 befindet.
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Es
ist möglich,
innerhalb des der Verlagerung der Heberwalze 3 dienenden
Antriebsstranges weitere Stellmittel oder Einstellmöglichkeiten
vorzusehen, durch welche die Verlagerung der Heberwalze 3,
insbesondere der Anpressdruck derselben an die Gegenwalzen, vorzugsweise
unter Einbindung elektrisch ansteuerbarer Stelltriebe verändert werden kann.
Dies kann insbesondere durch Veränderung der
Länge der
Kurbelstange, Veränderung
des Kurbelhubes, und Veränderung
der Lagerungsposition der Schwenkhebeleinrichtung erfolgen. Diese
Einstelloptionen können
auch in Kombination gemeinsam verwirklicht sein.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Farbwerk
erfolgt der Schwenkantrieb des Farbhebers, wie beschrieben, über einen
Kurbeltrieb, der über
einen vom Maschinenantrieb vorzugsweise autarken Antrieb angetrieben
wird. Die Geometrie des Kurbeltriebs bedingt, dass in den Endlagen
des Farbhebers (Kontakt mit dem Farbduktor bzw. mit dem Farbreiber)
die Mittelachsen der Kurbel- und der Koppelstange aufeinander fallen.
Die Länge
der Kurbel ist dabei vorzugsweise in ihrer Länge (insbesondere vom Leitstand
aus automatisch) einstellbar. Da der Farbheber und der Antriebsmotor
taktsynchron zur Maschine arbeiten müssen, wird ihm seine Position durch
eine Steuerung vorgegeben und durch eine Regelstrecke auf Einhaltung überprüft. Das
System bremst sich in den Endlagen eigenständig ab (vgl. oberer bzw. unterer
Totpunkt bei einem Kurbeltrieb) und muss daher nicht durch den Antriebsmotor
verzögert
werden.
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Zusammen
mit der Steuerung und der vorzugsweise in ihrer Länge verstellbaren
Kurbelstange wird eine automatische Durchmesserkompensation der
Farbheberwalze erreicht. Diese verschleißt infolge der Drehzahldifferenz
zwischen Farbduktor und Farbreiber erforderlichen Beschleunigung
bzw. Abbremsung der Heberwalze durch Friktion am jeweiligen Walzenpartner.
Durch den Antrieb über
einen zum Maschinenantrieb autarken Aktor kann die in bislang eingesetzte
Zwischenrast im Bewegungsgesetz entfallen. Die Zwischenrast sorgt
ansonsten dafür,
dass die Kontaktzeitpunkte des Farbhebers mit den Walzenpartnern
zu immer gleichen Maschinenstellungen erfolgen. Durch die auf Grundlage
des erfindungsgemäßen Konzeptes
gewonnene Zeit kann die Maschine schneller laufen, der Duktor langsamer drehen,
und der Heberstreifen (die dem Farbwerk zugeführte Farbmenge) vergrößert werden.