-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen zumindest eines Farbe führenden Zylinders einer Druckmaschine.
-
Zur Abwicklung von Druckaufträgen ist es häufig notwendig, die Walzen der Druckmaschine zu wechseln. Am häufigsten werden in der Regel die eigentlichen Druckzylinder gewechselt, da diese die Druckform tragen, die auf dem Bedruckstoff für das Druckmotiv sorgen. Solche Druckzylinder umfassen in der Regel einen Zylinderkörper und an dessen Stirnseiten jeweils einen Zapfen. Die Oberfläche des Zylinderkörpers steht für die Druckform zur Verfügung, die beispielsweise auf den Zylinderkörper aufgeklebt wird oder auf einer Hülse befestigt wird, die dann auf den Zylinderkörper aufgeschoben wird, während die Zapfen insbesondere für die Lagerung des Zylinders in der Druckmaschine vorgesehen sind. Soll ein solcher Zylinder gewechselt werden, so wird er ebenfalls über die Zapfen erfasst.
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich jedoch nicht alleine auf Druckzylinder, sondern auf alle Zylinder in einer Druckmaschine, die Farbe führen. Insbesondere können dies Rasterwalzen sein. Beispielsweise in einer Flexodruckmaschine dienen Rasterwalzen dazu, Druckfarbe auf den Druckzylinder aufzutragen. Auch Rasterwalzen können ausgetauscht werden, beispielsweise, wenn in dem betreffenden Farbwerk die Druckfarbe gewechselt wird.
-
In einer Zentralzylinder-Flexodruckmaschine sind in der Regel die Farbwerke um einen zentralen Gegendruckzylinder herum angeordnet werden. Jedes Farbwerk umfasst dabei zumindest einen Druckzylinder, der an den den Bedruckstoff führenden Gegendruckzylinder anstellbar ist. An den Druckzylinder ist wiederum die Rasterwalze anstellbar, die die Druckfarbe, die sie auf den Druckzylinder überträgt, aus einem Farbreservoir, beispielsweise einer Rakelkammer, entnimmt. Es sind auch derartige Maschinen bekannt, bei denen zwischen dem Farbreservoir und der Rasterwalze noch eine Farbauftragswalze zwischengeschaltet ist.
-
Druckmaschinen, die nach anderen Druckverfahren arbeiten, umfassen zusätzliche und/oder andere Zylinder als die, die für den Flexodruck beschrieben worden sind.
-
Um die verschiedenen Walzen und Zylinder aneinander anstellen zu können, ist jede von ihnen mit ihren Zapfen in jeweils einem Lagerelement gelagert, das relativ zum Druckmaschinenrahmen bewegbar ist. Im Beispiel des Flexodrucks ist dieses Lagerelement oft ein Lagerbock, der auf Führungen verschiebbar ist. Diese Führungen und der Lagerbock sind auf oder an Konsolen des Druckmaschinengestells angeordnet.
-
Um die Zylinder nun wechseln zu können, ist bei Druckmaschinen des Standes der Technik ein System zum Erfassen und Transportieren zumindest eines Farbe führenden Zylinders vorgesehen, welches die Zapfen, die die Lagerelemente durchstoßen, von den Stirnseiten her aufnehmen kann. Dazu sind Tragelemente so ausgestaltet, dass die Zapfen ihnen aufliegen. Dabei sind die Tragelemente an einer Bewegungseinrichtung angeordnet, welche wiederum an einem Traggestell angeordnet und relativ zu diesem bewegbar sind. Die Bewegungseinrichtung ist derart gestaltet, dass die Tragelemente außenseitlich der Konsolen des Druckmaschinengestells vorbei bewegbar sind, um die Zapfen von außen her erfassen zu können. Die Veröffentlichung
EP 1 016 522 A1 zeigt ein solches System. Zylinder mit endseitigen Zapfen werden auch oft als Druckrollen bezeichnet.
-
Das Erfassen der Zapfen von den Stirnseiten her führt jedoch dazu, dass für das System zum Erfassen und Transportieren ein großer Bauraum beidseits der Druckmaschine benötigt wird.
-
Das Gebrauchsmuster
DE 82 33 414 U1 offenbart eine Vorrichtung zum Ein- und Ausheben von Formzylindern, die Zylinderhebeteile mit einem Zangenkopf
22 umfasst. Die Zylinderhebeteile treten mit den Zapfen der Formzylinder in Kontakt, um den Zylinder anheben zu können. Darüber hinaus zeigt die D1, dass die Zylinderhebeteile zumindest zwei Greifelemente umfassen, mit welchen ein Zapfen des Zylinders zumindest teilweise umgreifbar ist. Auch die Druckschriften
DE 691 02 010 T2 ,
DE 198 19 389 A1 und
DE 42 04 472 C2 offenbaren ähnliche Vorrichtungen.
-
Die
DE 195 16 004 C2 zeigt eine Zentralzylinder-Flexodruckmaschine, bei welcher nicht komplette Zylinder, sondern nur deren Hülsen gewechselt werden. Einer der jeweils zwei Zylinderzapfen eines Zylinders wird von von einem Tragelement gehalten, welches ein Tastelement umfasst.
-
Jedoch können sich zum Teil die Zapfen der Zylinder relativ zu den Greifelementen verschieben.
-
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Vorrichtung vorzuschlagen, bei der das Herausfallen eines Zapfens des Zylinders vermieden wird.
-
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.
-
Demnach ist vorgesehen, dass das Tragelement ein Tastelement umfasst, welches an dem Zapfen anliegt, wenn die Greifbacken den Zapfen umgreifen oder zumindest wenn die Bewegungseinrichtung die Greifbacken schon in eine Position bewegt hat, in der die Greifbacken geschlossen werden können. Gleichwohl kann das Tastelement bereits mit dem Zapfen in Berührungskontakt stehen, wenn die Bewegungseinrichtung die Greifbacken noch oder schon bewegt.
-
Weiterhin ist vorgesehen, dass das Tastelement mit einer Kraft beaufschlagbar ist, die von einem vorgespannten federnden Element aufgebracht werden kann. Werden die Greifbacken von der Bewegungseinrichtung an den Zapfen gefahren, so wird das Tastelement gegen diese Kraft bewegt. Wenn die Greifbacken geschlossen sind, so drückt das Tastelement – aufgrund der Beaufschlagung mit der genannten Kraft – den Zapfen gegen die Tragkanten der Greifbacken. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Tastelement eine Kontaktfläche hat, die an einer oder mehreren Abflachungen des Zapfens anliegt, so dass die Krafteinwirkung auf den Zapfen über eine möglichst große Kontaktfläche erfolgt. In diesem Zusammenhang ist es erwähnenswert, dass die Kontaktfläche und die Tragkanten ein regelmäßiges Dreieck bilden. Wenn nun auch der Zapfen Abflachungen umfasst, die in das gleiche regelmäßige Dreieck einbeschrieben sind, ist der Zapfen beim Transport vollständig festgelegt. Selbst bei einer Kollision des Zylinders während des Transports ist es sehr unwahrscheinlich, dass sich der Zylinder aus dem „Griff” des Tragelements löst.
-
Um eine problemlose und störungsfreie Funktion des Tastelements zu gewährleisten, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass dieses relativ zum Tragelement entlang von Führungen verschiebbar ist.
-
Ferner umfasst das Tragelement Sensoren, mit welchen die Positionen des Tastelements ermittelbar sind. Auf diese Weise kann beispielsweise festgestellt werden, wie weit das Tastelement durch das Heranfahren des Tragelements verschoben wurde. Es können dann beispielsweise Aussagen darüber getroffen werden, ob eine unbeabsichtigte Kollision vorliegt. Diese Information kann dann von einer Steuervorrichtung des erfindungsgemäßen Systems für eine angemessene Reaktion, die ein Notstopp sein kann, verwendet werden. Diese Sensoren sind zudem auch besonders dann von Vorteil, wenn verschiedene Zylindertypen in der Druckmaschine verschiedene Durchmesser zumindest in den Bereichen, in denen das Tastelement angreift, aufweisen. In diesem Fall können über die Positionsbestimmungen Aussagen über den Zylindertypen getroffen werden. Auf diese Weise können Fehler bei der Bestückung der Druckmaschine erkannt werden, wenn beispielsweise fehlerhaft eine Rasterwalze anstelle eines Druckzylinders ergriffen wurde. Eine solche Fehlererkennung ermöglicht eine zügige Problembehandlung, was letztendlich dazu führt, dass die Druckmaschine schnell gerüstet werden kann.
-
Mit der genannten Vorrichtung ist es insgesamt möglich, dass die Walzen nicht von der Seite (in axialer Richtung gesehen) her ergriffen werden, sondern beispielsweise von oben. Die Tragelemente können dann zwischen zwei Konsolen eingeführt werden und können dann die Zylinderzapfen ergreifen. In der Regel sind zwei solcher Tragelemente vorgesehen, von denen jedes einen Zapfen der Walze umfasst. Aufgrund der zangenartigen Ausbildung braucht die Bewegung zum Erfassen der Zapfen nur noch in radialer Richtung erfolgen. Diese Anordnung hat nicht nur Vorteile in Bezug auf den Platzverbrauch, sondern bietet auch die Freiheit, das gesamte Farbwerk den Wünschen entsprechend aufzubauen. So kann nun vorgesehen werden, verschiedene Einrichtungen auf die dem Zylinderkörper abgewandten Enden der Zapfen wirken zu lassen. Insbesondere kann ein Antrieb vorgesehen werden, dessen Antriebsachse mit der Drehachse des Zylinders im Wesentlichen fluchtet. Derartige Antriebe sind als „Direktantriebe” bekannt.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass eine erste Greifbacke feststehend ist. Diese Greifbacke kann also feststehend an einer Bewegungseinrichtung des Systems angebracht sein. Diese Bewegungseinrichtung kann ein Ausleger eines Kranes sein. Eine zweite Greifbacke ist dann beweglich ausgestaltet, so dass durch die Bewegung der zweiten Greifbacke der Zapfen ergriffen werden kann. Aufgrund dieser Anordnung wird der mechanische Aufwand für die Bewegung der Greifbacken möglichst gering gehalten. Die Bewegungseinrichtung kann in diesem Fall die erste Greifbacke an den Zapfen des Zylinders fahren, so dass diese an dem Zapfen anliegt oder wenigstens nahezu anliegt. Anschließend kann die zweite Greifbacke bewegt werden, so dass der Zapfen nun umgriffen und dadurch sicher gehalten wird. Ein Herunterfallen des Zylinders ist damit nahezu ausgeschlossen.
-
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zweite Greifbacke zwischen einer geöffneten Position und einer geschlossenen Position, in der der Zapfen umgriffen wird, bewegbar ist und wenn die zweite Greifbacke in der geschlossenen Position durch eine Verriegelungseinrichtung verriegelbar ist. Diese Verriegelungseinrichtung verhindert also, dass sich die zweite Greifbacke unbeabsichtigt öffnet und dass der Zylinder von den Tragelementen herab fällt. Erst wenn die Verriegelungseinrichtung entriegelt wird, ist das Öffnen der zweiten Greiferbacke möglich.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die eine zweite Greifbacke am Ende einer Welle angeordnet ist. Die Greifbacke erstreckt sich radial von dieser Welle weg. Die Welle kann dann mit einem Drehmoment beaufschlagt werden, so dass eine Drehung der Welle zu einem Verschwenken der Greifbacke führt. Dieser Aufbau ist vorteilhaft, da der Zapfen zwar nicht im Bereich der Stirnseite ergriffen werden soll, aber sich Teile der Bewegungseinrichtung, insbesondere die Ausleger weiter außen befinden können.
-
Vorteilhaft ist auch, wenn die eine zweite Greifbacke mittels eines Schiebers, der auf die erwähnte Welle wirken kann, bewegbar ist, wobei der Schieber von einem Druckmittelzylinder antreibbar ist. Da die Greiferbacke lediglich in zwei verschiedene Positionen verschoben werden muss (geöffnete und geschlossene Position), ist die Verwendung eines Druckmittelzylinders eine kostengünstige Möglichkeit für einen Antrieb, insbesondere dann, wenn der Druckmittelzylinder ein Druckluftzylinder ist. Die Kraft, die der Antrieb aufbringt, wird erfindungsgemäß durch den Schieber der Welle und/oder der zweiten Greifbacke vermittelt.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Welle einen sich radial von ihr weg erstreckenden Bolzen umfasst, welcher in eine in den Schieber eingebrachte Kulisse greift. Wird nun der Schieber in axialer Richtung bewegt und variiert der Abstand der Kulisse von der Bewegungsrichtung, so wird der Bolzen seitlich bewegt und verursacht, da die Welle axial unverschieblich gelagert ist, eine Drehbewegung der Welle und damit eine Schwenkbewegung der Greiferbacke. Auf diese Weise wird eine preisgünstige, Platz sparende und mechanisch einfache Möglichkeit geschaffen, die Greifbacke mit einer Rotationsbewegung zu beaufschlagen. Ein weiterer Vorteil wird noch durch das in dem folgenden Absatz beschriebenen Merkmal offenbar.
-
Demnach ist es vorteilhaft, wenn der Schieber an einer Stirnseite die Verriegelungseinrichtung trägt, die einen Stift umfasst. In der Verriegelungsposition, also wenn die Greifbacke in der geschlossenen Position steht, greift dieser Stift in eine Bohrung der Greifbacke ein, welche parallel zu der Welle verläuft. Mit diesem Stift wird auf einfache Weise ein unbeabsichtigtes Schwenken der Greifbacke verhindert. Insbesondere ist zur Betätigung der Verriegelungseinrichtung keine eigene Antriebseinrichtung notwendig. Vielmehr reicht der Antrieb aus, der den Schieber bewegt, da dieser die Verriegelungseinrichtung umfasst.
-
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Position der beiden Greifbacken zueinander, wenn sie sich in der geschlossenen Position befinden. Die Greifbacken weisen dabei Tragkanten auf, auf denen der Zapfen aufliegt, wenn dieser getragen wird. Vorteilhaft ist es, wenn die Tragkanten einen Winkel von weniger als 180 Grad umfassen. Die Tragkanten liegen dann auf den Linien eines offenen Dreiecks, das praktisch als Aufnahmevertiefung für den Zapfen dient, damit dieser nicht seitlich verrutscht oder gar rollt.
-
Bevorzugt ist dabei, wenn dieser Winkel 120 Grad oder weniger beträgt. 120 Grad ist dabei der Winkel, den zwei Kanten eines regelmäßigen Sechsecks zueinander einnehmen. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn die beiden Tragkanten einen Winkel von 60 Grad einnehmen, den zwei Linien in einem regelmäßigen Dreieck einnehmen. Wenn nun auch der Zylinder entsprechende Abflachungen aufweist, welche von einem regelmäßigen Dreieck umschrieben werden können, ist es vorteilhaft, wenn die Tragkanten so ausgestaltet sind, dass sie an diesen Flächen vollständig anliegen.
-
Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gehen aus der gegenständlichen Beschreibung und den Ansprüchen hervor.
-
Die einzelnen Figuren zeigen:
-
1 Seitenansicht einer Druckmaschine
-
2 Ansicht II-II aus 1
-
3 Ansicht III-III aus 2
-
4 Schnitt durch den Zapfen einer erfindungsgemäßen Farbe übertragenden Walze
-
5 Ansicht V-V aus der 2
-
6 Die Bauteile des Mechanismus, mit dem der erste Greifarm verschwenkt wird
-
7 Die Bauteile aus 6 und einen Sensor
-
8 Die Seitenansicht des Bleches aus 7
-
9 Ansicht V-V aus der 2 mit geöffnetem Greifarm
-
10 Die Bauteile des Mechanismus, mit dem der erste Greifarm verschwenkt wird (mit geöffnetem Greifarm)
-
11 Die Bauteile aus 6 und einen Sensor (mit geöffnetem Greifarm)
-
1 zeigt eine Druckmaschine 1, die im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Zentralzylinder-Flexodruckmaschine darstellt. Sie umfasst daher einen Gegendruckzylinder 2, auf dem der Bedruckstoff 3 geführt wird. Die Rotationsrichtung des Gegendruckzylinders wird durch den Pfeil R dargestellt. Damit der Bedruckstoff 3 bereits vor der ersten Druckwalze vollständig auf dem Gegendruckzylinder 2 aufliegt, wird er von einer Anpresswalze 4 geführt.
-
Um den Gegendruckzylinder 2 sind mehrere, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel acht, Farbwerke 5 angeordnet. Jedes Farbwerk 5 umfasst zunächst eine Konsole 6, die sich von einem zentralen Maschinengestell 7 weg erstreckt. Jede Konsole trägt die Zylinder, die für das Verdrucken einer Farbe notwendig sind. An den Gegendruckzylinder 2 anstellbar sind die Druckwalzen 8. Zum Auftragen der Druckfarbe auf die Druckwalzen 8 sind Rasterwalzen 9 vorgesehen, die dementsprechend an die Druckwalzen 8 anstellbar sind. Die Rasterwalzen 9 werden aus der in der 1 nicht dargestellten Rakelkammern mit der jeweils gewünschten Druckfarbe versorgt. Da insbesondere die Druckwalzen 8, gegebenenfalls auch die Rasterwalzen 9 gegen solche mit unterschiedlichen Durchmessern oder gegen solche mit Unterschieden in Bezug auf andere Eigenschaften (bei Rasterwalzen beispielsweise das Fördervolumen) ausgetauscht werden sollen, sind die genannten Walzen 8, 9 in Lagerböcken gelagert, welche mittels geeigneter Verschiebeeinrichtungen relativ zum Gegendruckzylindern verschiebbar sind. Diese Verschiebeeinrichtungen können Führungsschienen umfassen, die auf oder an der Konsole befestigt sind und die sich vom Gegendruckzylinder weg erstrecken. Die Verschiebeeinrichtungen umfassen des weiteren Antriebe zum Verschieben der Lagerböcke entlang der Führungsschienen, wobei diese Antriebe in der Regel eine Spindel-Spindelmutter-Kombination aufweisen.
-
Jede der genannten Walzen 8, 9 wird von Drehmoment zuführenden Bauteilen mit einem Antriebdrehmoment versorgt. Oft sind dies Zahnräder, die mit jeweils einem an der Walze angebrachten Zahnrad kämmen. Diese Zahnräder können von einem zentralen Antrieb angetrieben werden. Es sind aber auch seit einigen Jahren Druckmaschinen bekannt, die für jede Walze 8, 9 einen eigenen Antrieb umfassen, die über Zahnräder die jeweilige Walze antreiben.
-
Zum Austausch der Walzen sind die diese Walzen lagernden Lager der Lagerböcke derart ausgestaltet, dass eine Entnahme der Walzen möglich ist. Vorteilhaft ist es, wenn die Lager auf den Zapfen der Walzen verbleiben und Teile des Lagerbocks abgeklappt werden, so dass die Walzen nach oben entnehmbar sind. Außerdem ist die Walze – gegebenenfalls zuvor – vom Antriebsstrang abzukoppeln.
-
Für die weitere Erklärung des Walzentausches ist die Druckmaschine gedanklich durch eine gedachte Mittellinie 11 in zwei Hälften geteilt, so dass auf jeder Seite dieser Mittellinie die Hälfte der Farbwerke 5 liegt. Jede Hälfte wird in dem gezeigten Ausführungsbeispiel von einem Kran 20 bedient. Der Kran 20 ist in der Lage, sowohl die Druckwalzen 8 als auch Rasterwalzen 9 bzw. alle am Druckprozess beteiligten Walzen aus der Druckmaschine zu entnehmen bzw. dieser zuzuführen. Der Kran 20 umfasst zum Ergreifen der Walzen 8, 9 Greifer 21, die in der Lage sind, die Zapfen der Walze zu umgreifen. Jedem Ende der Walze ist also ein Greifer 21 zugeordnet.
-
Jeder Greifer 21 ist an einem Ende eines Auslegers 22 angeordnet, wobei die Ausleger entlang eines Tragbalkens 23 verfahrbar sind. Ausleger und Tragbalken sind vorteilhafterweise waagerecht angeordnet. Mit dieser Anordnung ist es möglich, den Greifer 21 zwischen zwei Konsolen 6 in die Druckmaschine einzuführen und dort eine Walze 8 oder 9 zu ergreifen. Um die verschiedenen, übereinander angeordneten Farbwerke zu erreichen, ist der Tragbalken 23 höhenverschiebbar an einer Vertikalstütze 24 angeordnet. Um die Verfahrmöglichkeiten noch stärker auszuweiten, ist auch die Vertikalstütze 24 verschiebbar. Die Vertikalstütze 24 ist dazu entsprechend in oder an einem Traggestell 27 angeordnet. Das Traggestell 27 besteht dabei aus zwei Säulen 25, die miteinander durch einen Träger 26 verbunden sind. Die Vertikalstütze 24 läuft dabei vorteilhafterweise auf an oder auf dem Träger 26 angeordnete Schienen. Zusammenfassend ist festzustellen, dass der Kran insgesamt drei Verfahrmöglichkeiten umfasst, von denen vorzugsweise zwei die Greifer 21 in horizontaler und einer die Greifer in vertikaler Richtung bewegen. Auf diese Weise ist es möglich, alle Farbwerke mit Walzen zu bedienen und dabei das eigentliche Traggestell 27 vollständig außerhalb der Druckmaschine zu belassen. Zu betonen ist an dieser Stelle, dass die Bewegungsrichtungen des Krans immer parallel zu einer Ebene senkrecht zu den Achsen der Walzen liegen. Mit anderen Worten ist der Kran nicht in der Lage die Walzen in axialer Richtung zu bewegen. Für jede der drei genannten Verfahrmöglichkeiten ist ein eigener Antrieb, beispielsweise ein Elektromotor, vorgesehen.
-
Die Walzen 8, 9, die mithilfe des Krans 20 aus den Farbwerken ausgehoben worden sind, können in dem Walzenlager 30 abgelegt werden. Das Walzenlager 30 umfasst zahlreiche Walzenpositionen 31, in denen jeweils eine Walze 8, 9 abgelegt werden kann. Der Kran 20 mit seinen möglichen Verfahrwegen kann eine Walze 8, 9 nicht nur zwischen einem Farbwerk und einer Walzenposition 31 transportieren, sondern auch zwischen zwei Walzenpositionen 31, so dass während des Druckbetriebes die Walzen so im Walzenlager angeordnet werden können, dass das Rüsten für den folgenden Druckauftrag möglichst effektiv, d. h. mit möglichst kurzen Verfahrwegen für den Kran 20 erfolgen kann.
-
Um der erfindungsgemäßen Druckmaschine 1 im Bedarfsfall Druck- oder Farbübertragungswalzen zuführen zu können, ist zwischen der eigentlichen Druckmaschine und dem Walzenlager 30 ein Freiraum 28 vorgesehen, in den ein Walzentransportwagen 29 eingeschoben und positioniert werden kann. Selbstverständlich kann der Kran 20 die auf diese Weise zugeführten Walzen ergreifen und in dem Walzenlager 30 und/oder in den Farbwerken ablegen.
-
Anschließend können die abzutransportierenden Walzen auf den Walzentransportwagen 29 gehoben werden.
-
Zumindest eine der Walzenpositionen 31 ist als Wechselposition 32 ausgebildet, in der eine Walze 8, 9 durch weiter unten beschriebene Einrichtungen einendig gehalten werden kann, so dass eine auf die Walze aufgeschobene Druck- oder Rasterwalzenhülse über das nicht gehaltene Ende axial abgezogen werden kann. Insgesamt können Rasterwalzen oder Druckwalzen an beliebigen Walzenpositionen 31 gelagert werden.
-
Die Walzenpositionen 31 sind an Ständern 33 des Walzenlagers 30 angeordnet. Zur Aufnahme der Walzen in den Walzenpositionen 31 sind an den Ständern 33 vertikal beabstandete Auskragungen 34 angebracht, die außenseitlich Vertiefungen 35 umfassen, welche die Zapfen der Walzen aufnehmen, um ein Wegrollen zu verhindern (siehe 2) An bestimmten Ständern 33 sind – im Wesentlichen horizontale – Träger 36 angeordnet, die weitere Walzenpositionen umfassen. Diese horizontalen Träger 36 überspannen zumindest teilweise den Freiraum 28, in den ein Walzentransportwagen 29 eingeschoben werden kann. Auch diese Maßnahme trägt dazu bei, die Zeiten für das Bestücken der Farbwerke 5 mit neuen Walzen so kurz wie möglich zu halten.
-
Für jede Hälfte der Druckmaschine 1 ist ein Walzenlager 30 mit jeweils mindestens 18 Walzenpositionen 31 vorgesehen. Diese 18 Walzenpositionen sind geeignet, drei Sätze Druckwalzen zu je vier Walzen und einen Satz Rasterwalzen mit vier Walzen aufzunehmen. Weitere zwei Positionen sind als Wechselpositionen ausgestaltet und/oder dienen zur Aufnahme einer oder mehrerer Walzen, die aus einem Farbwerk entnommen worden sind. Sollen sowohl freie Positionen zur Aufnahme zweier Walzen aus einem oder mehreren Farbwerken als auch freizuhaltende Wechselpositionen vorgesehen sein, erhöht sich die Zahl der vorgesehenen Walzenpositionen auf mindestens 20. Wird die Druckmaschine ausschließlich mit Walzen mit aufgeschobenen Druckhülsen betrieben, brauchen in der Regel keine Walzen mit dem Walzentransportwagen 29 zugeführt werden. Für jedes Farbwerk stehen dann vier Druckwalzen zur Verfügung, die im Zusammenhang mit Druckhülsen mit verschiedenen Außendurchmessern nahezu den vollständigen Formatlängenbereich, den die Druckmaschine grundsätzlich zur Verfügung stellt, abdeckt, ohne dass beispielsweise so genannte Adapterhülsen benötigt werden.
-
Die 2 zeigt die Ansicht II-II aus der 1, wobei der Kran mit seinen Greifern 21 bereits die Druckwalze 8 ergriffen hat oder noch nicht losgelassen hat. In dieser Ansicht sind verschiedene Bauteile des Farbwerks 5 zu sehen, die in der 1 nicht eingezeichnet sind. Auf jeder der beiden Konsolen 6 sind Führungsschienen 12, auf welchen die Lagerböcke 13, in welchen zumindest im Druckbetrieb die Druckwalze 8 mit ihren Zapfen 14 gelagert ist, verfahrbar ist. Zum Verfahren bieten sich angetriebene Spindel-Spindelmutter-Kombinationen an, von denen die Spindelmuttern 15, die fest in den Lagerböcken angeordnet sind, zu erkennen sind. Aber auch andere Antriebsarten zum Verfahren der Lagerböcke können an dieser Stelle eingesetzt werden.
-
An den Zapfen 14 sind Lager 16 angeordnet, welche in entsprechenden Schalen 17, welche Bestandteile der Lagerböcke 13 sind, liegen. Die linke der beiden Schalen 17 ist im geöffneten Zustand dargestellt, wogegen das rechte Lager noch geschlossen dargestellt ist. Hierbei ist ein Deckel 18 über das Lager 16 geklappt und mit der Schale 17 verbunden, so dass sich die Walze 8 im Druckbetrieb nicht relativ zum Lagerbock bewegen kann. Über Kupplungen 19, deren Funktionsweise an dieser Stelle nicht näher beschrieben werden soll, ist die Druckwalze 8 an ein Ansatzstück 40 bzw. den Antrieb 41 ankuppelbar. Der Antrieb wirkt vorteilhafterweise getriebelos auf die Druckwalze 8. Das Ansatzstück 40, welches von einer nicht näher gezeigten Verschiebeeinrichtung 42 in axialer Richtung der Walze 8 verschiebbar ist, ist in der 2 bereits von dem Zapfen 14 der Druckwalze 8 abgezogen worden. Der Antrieb 41 ist in der gezeigten Darstellung jedoch noch drehfest mit der Druckwalze 8 gekuppelt. Es ist erwähnenswert, dass das am Gestell gelagerte Stück der Kupplung 19 von dem Antrieb 41 unter Zwischenschaltung eines Wellenbalges, welcher in axialer Richtung stauch- und streckbar und in Umfangsrichtung torsionssteif ist, mit Drehmoment beaufschlagt wird.
-
In dieser Figur ist dargestellt, dass jeder Greifer 21 des Kranes 20 bereits einen Zapfen 14 ergriffen hat. An jedem Ausleger 22 des Kranes 20 ist endseitig ein Winkelstück 50 fest angebracht. Jedes Winkelstück 50 trägt ein Tragstück, welches in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als rohrartiges Stück 51 ausgeformt ist, dessen Achse senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Auslegers 22 und damit parallel zur axialen Erstreckung der Druckwalze 8 verläuft. Dieses Tragstück trägt vor allem die eigentlichen Greifer 21 sowie weitere Bauteile, die noch zu beschreiben sind. An dem Tragstück ist ein Lager- und Führungsstück 52 angeordnet. Das Lager- und Führungsstück stellt also eine innenseitliche Verlängerung des Tragstücks dar. Innenseitlich, also der Druckwalze 8 zugewandt, sind die Greifbacken 53 und 54 der Greifer 21 an dem Lager- und Führungsstück 52 angeordnet.
-
Es sind verschiedene Konfigurationen aus Ausführungsformen der Ausleger, der Winkelstücke, der Tragstücke und der Lager- und Führungsstücke denkbar. So können verschiedene Kombinationen dieser Bauteile einstückig ausgeführt werden oder auf einzelne Bauteile verzichtet werden, ohne dass der erfinderische Gedanke verlassen wird. Vorteilhaft ist aber insbesondere, dass sich Tragstücke und Lager- und Führungsstücke sich vom Winkelstück aus gesehen in axialer Richtung gesehen zur Walze hin erstrecken. In diesem Fall können Ausleger und Winkelstück außenseitlich an den Stirnseiten der Zapfen der Walzen vorbei bewegt werden, während die Greifarme die Zapfen weiter innen greifen.
-
Die 3 zeigt die Ansicht III-III in der 2. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass auf eine erneute Beschreibung dieser Bauteile verzichtet wird. Anhand dieser Figur ist nochmals deutlich zu erkennen, dass sich die Bauteile 51 und 52 von dem Ausleger in Richtung der Druckwalze 8 erstrecken. Innenseitlich an dem Lager- und Führungsstück 52 ist ein erster Greiferarm 53 angeordnet. Dieser erste Greiferarm 53 ist vorteilhafterweise drehbar in dem Lager- und Führungsstück 52 gelagert.
-
Ebenfalls innenseitlich an dem Lager- und Führungsstück ist ein zweiter Greiferarm 54, vorzugsweise feststehend, angeordnet (siehe 2).
-
Die 4 zeigt die Ansicht IV-IV aus 2. Diese Ansicht stellt einen Querschnitt durch den Zapfen 14 an der axialen Position dar, an der die beiden Greiferarme 53 und 54 den Zapfen ergreifen. Die Greiferarme 53, 54 weisen an den Bereichen, mit denen sie mit dem Zapfen in Berührungskontakt treten, Kontaktflächen auf, die eine auswechselbare Verschleißschicht 55 tragen können (siehe 5). Um die Walze sicher ergreifen zu können, weist diese an den genannten axialen Positionen Abflachungen 56 an der Umfangsfläche auf, welche in Umfangsrichtung vorzugsweise vollständig mit der auswechselbaren Verschleißschicht 55 in Kontakt stehen. Die Abflachungen sind vorzugsweise gleichmäßig auf dem Umfang des Zapfens verteilt, so dass sie in dem gezeigten Ausführungsbeispiel auf den Kanten eines gleichmäßigen Dreiecks liegen. Je zwei Abflachungen nehmen folglich einen Winkel von 60 Grad zueinander ein. Auch die Kontaktflächen der Greiferarme 53 und 54 nehmen entsprechend einen Winkel von 60 Grad zueinander ein.
-
Die 5 zeigt die Ansicht V-V aus der 2. In der 5 ist gezeigt, dass der erste Greifarm 53 und der zweite Greifarm 54 den Zapfen 14 der Walze 8 ergriffen haben. Zusätzlich liegt noch ein Tastelement 57 an dem Zapfen 14 an. Dieses Tastelement 57 ist relativ zu dem Lager- und Führungsstück verschieblich gelagert. Zudem wirkt auf dieses Tastelement 57 ein Federelement 58, dessen Kraft in Richtung auf den Zapfen 14 wirkt, so dass das Tastelement auf den Zapfen drückt. Da das Tastelement 57 mit einer geraden Kante an einer der Abflachungen 56 anliegt, ist der Zapfen gegen Verdrehen gesichert. Zusätzlich drückt das Tastelement 57 den Zapfen 14 gegen die Greifarme 53, 54, so dass der Zapfen gegen Herausfallen gesichert ist. Der Greifarm 54 weist eine nicht dargestellte Führungsnut auf, in welche der Ansatz 59 des Tastelements 57 eingreift. Weiterhin kann eine zweite Führung vorgesehen sein, die aus einem an dem Tastelement angebrachten Stift besteht, die in eine Bohrung in dem Lager- und Führungsstück 52 greift. Alternativ kann der Stift in dem Lager- und Führungsstück 52 befestigt sein und in eine Bohrung des Tastelements 57 greifen.
-
In der 5 ist zusätzlich die Welle 60 zu erkennen, an welcher der erste Greifarm 53 fest angeordnet ist. Der Greifarm ist damit um die Welle 60 schwenkbar, wenn diese mit einem Drehmoment beaufschlagt wird. Der erste Greifarm 53 umfasst zusätzlich eine Bohrung 61, in die ein Arretierstift eingreifen kann. Sobald dieses erfolgt ist, ist der Greifarm 53 gegen Verschwenken gesichert, so dass ein unbeabsichtigtes Öffnen des Greifers 21 vermieden wird. Der Greifarm 54 ist fest am Lager- und Führungsstück 52 angebracht.
-
Die 6 und 7 zeigen die Bauteile des Mechanismus, mit dem der erste Greifarm 53 verschwenkt wird. Dazu ist in dem Lager- und Führungsstück 52 ein Schieber 62 in Richtung des Doppelpfeils D verschieblich angeordnet. In diesen Schieber eingearbeitet ist eine Führungsnut 63, deren Enden seitlich, also quer zur Richtung des Doppelpfeils D versetzt sind. Ein Stift 64 ist an der Welle 60 befestigt und greift in die Führungsnut 63 ein. Ein Verschieben des Schiebers 62 bewirkt nun, dass seitlich Kräfte auf den Stift 64 wirken, der damit ein Drehmoment auf die Welle 60 ausübt, so dass der erste Greifarm 53 verschwenkt wird. Der Schieber 62 weist an seinem dem ersten Greifarm 53 zugewandten Ende einen Arretierstift 64 auf, der in die Bohrung 61 des ersten Greifarms 53 greifen kann. Der Arretierstift 64 und der Schieber können einstückig ausgebildet sein. Damit der erste Greifarm 53 keine Schwenkbewegung mehr ausführt, wenn der Arretierstift in die Bohrung 61 des Greifarms 53 eingeführt wird, ist die Führungsnut 63 an dem dem Greifarm 53 abgewandten Ende ein Stückchen ohne seitlichen Versatz ausgebildet.
-
Grundsätzlich ist denkbar, die Welle 61 mit einem andersartigen Mechanismus, beispielsweise über einen Elektromotor, mit einem Drehmoment zu beaufschlagen, jedoch muss dann ein separater Mechanismus zum Verriegeln des ersten Greifarms 53 vorgesehen werden. Dies würde den Aufbau kompliziert und damit teuer machen.
-
Zum Verschieben des Schiebers 62 ist daher ein Antrieb vorgesehen, der als Druckmittelzylinder 65, beispielsweise als Druckluftzylinder, ausgebildet ist.
-
Dieser Druckmittelzylinder 65 ist innerhalb des Tragstücks 51 angeordnet und weist zwei Druckmittelanschlüsse 66 auf, die beidseits des Kolbens 67 angeordnet sind, so dass zur Bewegung des Kolbens 67 dieser jeweils von einer Seite mit einer Kraft beaufschlagt werden kann. Der Kolben 67 ist über die Kolbenstange 68 mit dem Schieber 62 verbunden. Der Druckmittelzylinder 65 ist zusätzlich mit zwei nicht gezeigten Sensoren bestückt, die Meldungen an eine Steuereinrichtung abgeben, wenn der Kolben 67 in eine der beiden Endlagen angelangt ist. Wenn dies der Fall ist, ist der erste Greifarm entweder vollständig geöffnet oder geschlossen und verriegelt. In den 6 und 7 ist der letzte der beiden Fälle gezeigt.
-
In der 7 ist noch ein Sensor 70 dargestellt. Ein zweiter, in gleicher Höhe angeordneter Sensor 71 ist in dieser Figur nicht zu sehen. Diese Sensoren tasten ein Blech 72 ab, welches an dem Tastelement 57 befestigt ist. Die Sensoren detektieren dabei, ob das Blech, wenn das Tastelement 57 in Richtung des Doppelpfeils B bewegt wird, im Tastbereich eines Sensors liegt. Das Blech 72 sowie die Anordnung der Sensoren sind aus der 8 zu erkennen. Das Blech ist so ausgeformt, dass dieses zunächst nicht im Tastbereich der beiden Sensoren liegt und dass sich dieses im Tastbereich jeweils eines Sensors befindet, bis schließlich das Blech im Tastbereich beider Sensoren liegt. Anstelle des Bleches können auch andere Elemente verwendet werden, die mit dem Tastelement verschoben werden und die zusammen mit den Sensoren die gleiche Funktionalität aufweisen. Die beiden Sensoren können zusammen mit dem Blech insgesamt vier Positionen des Tastelements 57 abfragen: Tasten beide Sensoren kein Blech ab, ist der Greifer leer, d. h. es ist kein Zapfen ergriffen. Liegt bei einem der Sensoren das Blech im Tastbereich, so ist ein Zapfen ergriffen worden. Sind nun die Zapfendurchmesser für verschiedene Walzentypen, beispielsweise für Druckwalzen und Rasterwalzen, unterschiedlich, kann aus der Information, welcher Sensor das Blech „sieht”, auf den Walzentyp rückgeschlossen werden. Liegt das Blech im Tastbereich beider Sensoren, so kann von einer Störung ausgegangen werden, da nun weder der Greifer leer ist, noch eine Walze der beiden Walzentypen ordnungsgemäß ergriffen wurde. Die von den Sensoren zur Verfügung gestellten Informationen können einer Steuereinrichtung zugeführt werden, die diese Daten zur Steuerung des Kranes zum Wechseln von Walzen nutzt.
-
Die 9, 10 und 11 zeigen die gleichen Ansichten wie die 5, 6 und 7, jedoch mit einem geöffneten ersten Greifarm 53. Um diese Position zu erreichen, wurde der Kolben 67 in seine eingezogene Position verbracht. Dadurch wurde der Stift nach links gedrückt (siehe 10), so dass der erste Greifarm 53 abgeschwenkt wurde.
-
Zum Wechseln einer Walze 8, beispielsweise für einen Auftragswechsel, wird nun wie folgt vorgegangen. Eine in einem Druckwerk liegende Walze 8 wird zunächst von dem Drehantrieb in eine so genannte Nulllage gedreht, in welcher die weitere Abflachung 37 (im Falle einer Druckwalze) oder eine der weiteren Abflachungen 37 (im Falle einer Rasterwalze) nach unten zeigt und waagerecht verläuft. von dem Drehantrieb bzw. dem Seitenregisterantrieb abgekoppelt, indem beispielsweise formschlüssige Kupplungen soweit auseinander gefahren werden, dass die Walze 8 mit ihren Zapfen 14 vollständig frei liegt. Nun werden die Deckel 18 der Lager 16 gelöst. Das eigentliche Aufklappen des Deckels 18 erfolgt vorteilhafterweise durch die Zapfen während des Anhebens der Walze 8. Nun ermittelt die Steuervorrichtung, beispielsweise aufgrund einer Bedienereingabe, die zu wechselnde Walze. Die Steuervorrichtung steuert nun den Kran 20 an. Zunächst wird der Kran in der Höhe positioniert, anschließend wird der Ausleger 22 ausgefahren und ragt nun oberhalb des Farbwerks, aus welchem eine Walze abtransportiert werden soll, in das Farbwerk hinein. Jetzt erfolgt das eigentliche Positionieren des Greifers an den Zapfen. Hierzu wird durch eine kombinierte Senkbewegung der Vertikalverstellung und einer Horizontalbewegung des Auslegers der zweite Greifarm 54 entlang seiner Erstreckungsrichtung bewegt. Sind drei Abflachungen 56 vorhanden, ist diese Erstreckungsrichtung 30 Grad aus der Senkrechten geneigt. Die auswechselbare Verschleißschicht 56 des zweiten Greifarms 54 wird dabei vorteilhafterweise wenige Millimeter an einer der Abflachungen 56 vorbei bewegt. Ein Kontakt dieser beiden Elemente ist noch nicht notwendig und, wegen des damit verbundenen Verschleißes auch nicht erwünscht. Der Verfahrweg wird so groß gewählt, dass, wenn der erste Greifarm 53 geschlossen ist, auch dieser 53 die entsprechende Abflachung nicht oder nur ohne eine nennenswerte Ausübung einer Kraft berührt. Dies ist vorteilhaft, da dann für die Schwenkbewegung des ersten Greifarms 53 nur ein vergleichsweise kleines Drehmoment aufgebracht werden muss. Hierfür reicht ein Druckluftkolben, der auf die beschriebene Weise den Schieber und damit den ersten Greifarm 53 bewegt.
-
Wenn die genannte Position des zweiten Greifarms 54 erreicht ist, was dadurch erkannt wird, dass der Sensor 70 oder 71 (je nach Walzentyp) ein Signal abgibt, kann nun der Druckmittelzylinder 65 gestellt werden, d. h. der Kolben 67 wird durch die Einleitung eines Druckmittels in Richtung auf die Greifarme bewegt. Die bereits oben beschriebene Mechanik sorgt nun dafür, dass der erste Greifarm 53 schließt. Nur wenn der Greifarm 53 seine Schließposition erreicht hat und durch den Arretierbolzen 64 ordnungsgemäß verriegelt ist, kann der Kolben 67 seine zweite Endposition erreicht haben, was durch den entsprechenden Sensor (siehe oben) detektierbar ist. Gibt der Sensor kein entsprechendes Signal ab, so kann eine Störung vorliegen. Dies kann dem Bedienpersonal über eine Anzeigeeinrichtung, beispielsweise über einen Monitor, oder eine geeignete Warneinrichtung deutlich gemacht werden. Ist der erste Greifarm 53 jedoch verriegelt, so wird die Walze 8 – vorteilhafterweise zunächst in vertikaler Richtung – aus dem Farbwerk ausgehoben. Dabei legen sich zunächst die auswechselbaren Verschleißschichten 55 an die Abflachungen an. Die Walze 8 wird in eine Walzenposition 31 oder 32 des Lagers 30 überführt. Da die Walze 8 in dem Greifer nach wie vor eine definierte Winkellage einnimmt, kann die Walze nun so abgelegt werden, dass die weiteren Abflachungen 37 in Kontakt mit entsprechenden Gegenelementen stehen, so dass sich die Walze auch in dem Walzenlager nicht verdrehen kann und für eine weitere Aufnahme durch die Greifer in der richtigen Winkelposition liegt. Dieses Gegenelement kann ein hochkant angeordnetes Blech sein, so dass die weitere Abflachung 37 die obere Kante dieses Bleches berührt.
-
Das Lösen des Greifers erfolgt durch ein Öffnen des ersten Greifarms 53, wobei nach erfolgreichem Öffnen der zweite Sensor des Druckmittelkolbenzylinders 65 ein entsprechendes Signal an die Steuervorrichtung sendet. Nun muss der Greifer 21 wieder in Richtung der Erstreckungsrichtung des zweiten Greifarms 54 bewegt werden.
-
In umgekehrter Reihenfolge erfolgt nun das Einlegen einer neuen Walze. Bezugszeichenliste
| 1 | Druckmaschine |
| 2 | Gegendruckzylinder |
| 3 | Bedruckstoff |
| 4 | Anpresswalze |
| 5 | Farbwerk |
| 6 | Konsole |
| 7 | zentrales Maschinengestell |
| 8 | Druckwalze |
| 9 | Rasterwalze |
| 10 | Rakelkammer |
| 11 | Gedachte Mittellinie |
| 12 | Führungsschiene |
| 13 | Lagerbock |
| 14 | Zapfen |
| 15 | Spindelmutter |
| 16 | Lager |
| 17 | Schale |
| 18 | Deckel |
| 19 | Kupplung |
| 20 | Kran |
| 21 | Greifer |
| 22 | Ausleger |
| 23 | Tragbalken |
| 24 | Vertikalstütze |
| 25 | Säule |
| 26 | Träger |
| 27 | Traggestell |
| 28 | Freiraum |
| 29 | Walzentransportwagen |
| 30 | Walzenlager |
| 31 | Walzenposition |
| 32 | Wechselposition |
| 33 | Ständer |
| 34 | Anschrägung |
| 35 | Vertiefung |
| 36 | Träger |
| 37 | weitere Abflachung |
| 38 | |
| 39 | |
| 40 | Ansatzstück |
| 41 | Antrieb |
| 42 | Verschiebeeinrichtung |
| 43 | |
| 44 | |
| 45 | |
| 46 | |
| 47 | |
| 48 | |
| 49 | |
| 50 | Winkelstück |
| 51 | Tragstück/rohrartiges Stück |
| 52 | Lager- und Führungsstück |
| 53 | erster Greifarm |
| 54 | zweiter Greifarm |
| 55 | auswechselbare Verschleißschicht |
| 56 | Abflachung |
| 57 | Tastelement |
| 58 | Federelement |
| 59 | Ansatz |
| 60 | Welle |
| 61 | Bohrung |
| 62 | Schieber |
| 63 | Führungsnut |
| 64 | Arretierstift |
| 65 | Druckmittelzylinder |
| 66 | Druckmittelanschluss |
| 67 | Kolben |
| 68 | Kolbenstange |
| 69 | Stift |
| 70 | Sensor |
| 71 | Sensor |
| 72 | Blech |
| 73 | |
| B | Bewegungsrichtung des Tastelements 57 |
| D | Bewegungsrichtung des Schiebers 62 |
