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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Anilox-Druckwerk, umfassend einen Druckformzylinder mit ersten Schmitzringen, eine Rasterwalze mit zweiten Schmitzringen und eine Farbauftragswalze mit dritten Schmitzringen, wobei die Farbauftragswalze in Lagerungen gelagert ist, die durch Federn belastet sind, welche im Druckbetrieb die dritten Schmitzringe gegen die zweiten Schmitzringe pressen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Anilox-Druckwerke umfassen eine Rasterwalze zum Dosieren der Druckfarbe.
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In der
DE 10 2007 052 761 A1 ist ein der eingangs genannten Gattung entsprechendes Anilox-Druckwerk beschrieben. Bei diesem Druckwerk des Standes der Technik halten die Federn die Pressung zwischen den Schmitzringen der Rasterwalze und den Schmitzringen der Farbauftragswalze im Wesentlichen konstant. Dies ist z. B. bei einem Wechsel der Rasterwalze mit im Rahmen der Fertigungstoleranzen von Rasterwalze zu Rasterwalze variierendem Schmitzringdurchmesser wichtig. Hierbei wird aber der Pressung zwischen den Schmitzringen der Farbauftragswalze und den Schmitzringen des Druckformzylinders keine Beachtung geschenkt. Zwar muss ein Druckformzylinder nicht ausgewechselt werden, jedoch ist er in der Praxis häufig mit einer Vorrichtung zum Verstellen seines Diagonalregisters ausgerüstet. Bei der Diagonalregisterverstellung des Druckformyzlinders ändert sich aber die Pressung zwischen den Schmitzringen des Druckformzylinders und den Schmitzringen der Farbauftragswalze, wodurch die Druckqualität beeinträchtigt wird.
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Die Pressung zwischen den Schmitzringen der Farbauftragswalze und den Schmitzringen des Druckformzylinders kann sich außerdem infolge einer thermisch bedingten Seitenwanddehnung in unerwünschter Weise andern. Da die Farbauftragswalze und der Druckformzylinder in der Seitenwand des Maschinengestells gelagert sind, kann die Seitenwanddehnung eine Änderung der Pressung zwischen den Schmitzringen der Farbauftragswalze in den Schmitzringen des Druckformzylinders zur Folge haben.
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Aus den zuvor genannten Gründen ist es wünschenswert, nicht nur die Pressung zwischen den Schmitzringen der Rasterwalze und den Schmitzringen der Farbauftragswalze konstant zu halten, sondern auch die Pressung zwischen den Schmitzringen der Farbauftragswalze und den Schmitzringen des Druckformzylinders.
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Die
DE 4211379 C2 bildet weiteren Stand der Technik, vermag das Problem aber nicht in zufriedenstellender Weise zu lösen. In dieser Schrift ist ein Anilox-Druckwerk beschrieben, bei welchem die Farbauftragswalze auf jeder Maschinenseite in einer inneren Exzenterbuchse und einer äußeren Exzenterbuchse gelagert ist, mittels welchen sich eine Pressung zwischen der Farbauftragswalze und der Rasterwalze und eine Pressung zwischen der Farbauftragswalze und dem Druckformzylinder automatisch nachregeln lässt, um diese Pressungen konstant zu halten. Der Nachregelung werden Messwerte zugrunde gelegt, die durch in die Rasterwalze, in die Farbauftragswalze und in die Seitenwände integrierte Thermosensoren erfasst werden. Hierbei spielen Schmitzringe überhaupt keine Rolle und wird eine elektronische Regeleinrichtung verwendet. Eine derartige elektronische Regeleinrichtung ist aber vergleichsweise störanfällig, z. B. bei feuchtigkeitsbedingten Sensorausfällen und dergleichen. Es ist jedoch wünschenswert, eine funktionssicherere Vorrichtung zu haben.
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In der
DE-AS 1236529 ist eine Vorrichtung zum Verstellen eines Gummituchzylinders beschrieben. Bei einem in der zuletzt genannten Schrift beschriebenen Ausführungsbeispiele sind eine Stützrolle auf der die geometrischen Rotationsachsen oder Mittelpunkte des Gummituchzylinders und der Gegendruckzylinders miteinander verbindenden Verbindungslinie und eine weitere Stützrolle auf der Verbindungslinie der Rotationsachsen des Gummituchzylinders und des Druckformzylinders angeordnet. Eine weitere Rolle ist durch eine Feder belastet und auf der Winkelhalbierenden des von den Verbindungslinien aufgespannten Winkels derart angeordnet, dass ein Lagerring durch die gefederte Rolle gegen die beiden Stützrollen gedrückt wird und zwischen den drei Rollen eingespannt ist. In dem Lagerring ist der Gummituchzylinder gelagert. Durch diese nachgiebige Lagerung soll ein Ausweichen des Gummituchzylinders im Falle von dem Gegendruckzylinder zugeführten Doppelbogen ermöglicht werden. Durch diese Vorrichtung werden aber die im Zusammenhang mit den Schmitzringen im Anilox-Druckwerk zuvor erläuterten Probleme nicht gelöst.
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Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Anilox-Druckwerk zu schaffen, das für die Integration einer Diagonalregisterverstelleinrichtung geeignet ist und welches vergleichsweise funktionssicher ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Anilox-Druckwerk mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Anilox-Druckwerk, umfassend einen Druckformzylinder mit ersten Schmitzringen, eine Rasterwalze mit zweiten Schmitzringen und eine Farbauftragswalze mit dritten Schmitzringen, wobei die Farbauftragswalze in Lagerungen gelagert ist, die durch Federn belastet sind, welche im Druckbetrieb die dritten Schmitzringe gegen die zweiten Schmitzringe pressen, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Federn die dritten Schmitzringe gleichzeitig auch gegen die ersten Schmitzringe pressen.
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Die Federn sind in der Lage, eine geringfügige Verlagerung der ersten Schmitzringe infolge einer Diagonalregisterverstellung des Druckformzylinders zu kompensieren, wobei die Pressung zwischen den dritten und ersten Schmitzringen im Wesentlichen konstant gehalten werden würde. Deshalb ist es möglich, das erfindungsgemäße Anilox-Druckwerk mit einer Diagonalregisterverstelleinrichtung für den Druckformzylinder auszurüsten. Die erfindungsgemäße mechanische Lösung ist auch sehr funktionssicher. Kabelbrüche, Kurzschlüsse, Sensorausfälle und dergleichen können hierbei nicht auftreten. Die beteiligten Bauteile, z. B. die Federn, können mit hinreichenden Sicherheiten ausgelegt sein, so dass mechanische Fehlursachen, wie ermüdungsbedingte Materialbrüche und dergleichen, praktisch über die gesamte Lebensdauer ausgeschlossen sind.
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In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Anilox-Druckwerks genannt, die nachfolgend im Einzelnen kurz erläutert werden.
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Bei einer Weiterbildung federn die Federn jeweils entlang einer Federkraft-Wirkungslinie. Unabhängig davon, ob die Federn Druckfedern oder Zugfedern sind, bewegen sie sich bei der Erzeugung ihrer Federkraft entlang der vorzugsweise linearen Wirkungslinie, welche eine Radiallinie der Farbauftragswalze sein kann, was auch eine geradlinige Verlängerung der Radiallinie und eine mit der Radiallinie oder ihrer Verlängerung in Blickrichtung der Rotationsachse der Farbauftragswalze deckungsgleiche Linie einschließt.
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Bei einer weiteren Weiterbildung haben die Federkraft-Wirkungslinien der Federn jeweils eine derartige Orientierung, dass durch die Federkräfte die aus der Eigengewichtskraft der Farbauftragswalze und den Schmitzring-Pressungskräften resultierende Kraft kompensiert wird.
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Bei einer weiteren Weiterbildung weist die Farbauftragswalze eine geometrische Rotationsachse auf, oberhalb welcher erste Stützelemente der Lagerungen und unterhalb welcher zweite Stützelemente der Lagerungen angeordnet sind. Hierbei befindet sich das eine der beiden ersten Stützelemente auf der Antriebsseite der Druckmaschine und befindet sich das andere erste Stützelement auf der Bedienungsseite. Ebenso ist das eine zweite Stützelement der antriebsseitigen Lagerung der Farbauftragswalze zugehörig und ist das andere zweite Stützelement der bedienungsseitigen Lagerung zugehörig.
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Bei einer weiteren Weiterbildung sind die ersten Stützelemente und die zweiten Stützelemente jeweils Stützrollen und haben die erste Stützelemente und die zweiten Stützelemente jeweils ortsfeste Rotationsachsen. Bei dieser Ausführungsform sind die ersten und zweiten Stützelemente also keine verstellbar oder exzentrisch gelagerten Rollen, sondern fixe Stützrollen. Die fixen Stützrollen sind vorteilhaft bei einer Weiterbildung, bei welcher die Lagerungen Steuerkurven umfassen, welche wahlweise in einer erste Schaltstellung der Steuerkurven und in eine zweite Schaltstellung der Steuerkurven verstellbar sind, wobei die Steuerkurven in ihrer ersten Schaltstellung sowohl die ersten Stützelemente, als auch die zweiten Stützelemente berühren und in ihrer zweiten Schaltstellung weder die ersten noch die zweiten Stützelemente kontaktieren. Eine Steuerkurve ist auf der Antriebsseite angeordnet und die andere Steuerkurve ist auf der Bedienungsseite angeordnet. Jede der beiden Steuerkurven kann in ihrer ersten Schaltstellung außer auf der ersten Stützrolle und der zweiten Stützrolle auch auf einer dritten Stützrolle abgestützt sein, wobei die dritte Stützrolle durch eine der Federn belastet sein kann, so dass die Steuerkurve zwischen den drei Stützrollen eingespannt ist.
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Gemäß einer alternativen Weiterbildung umfassen die Lagerungen Lagerhalter statt der Steuerkurven. Diese Lagerhalter dienen zum Halten von Drehlagern, in denen die Farbauftragswalze gelagert ist. Vorzugsweise sind die Lagerhalter ringförmig ausgebildet, was in fertigungstechnischer Hinsicht vorteilhaft ist. Die beiden Lagerhalter, von denen der eine zum Halten des auf der Antriebsseite liegenden Drehlagers und der andere zum Halten des auf der Bedienungsseite liegenden Drehlagers dient, haben eine zumindest im Bereich ihres Kontaktes mit den Stützelementen abgerundete oder kreisförmige Umfangskontur. Die ersten Stützelemente und die zweiten Stützelemente sind jeweils in eine erste Schaltstellung und in eine zweite Schaltstellung verstellbar. Die ersten und zweiten Stützelemente berühren in ihrer ersten Schaltstellung die Lagerhalter und stehen in ihrer zweiten Schaltstellung außer Kontakt mit den Lagerhaltern.
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Bei einer weiteren Weiterbildung sind die Federn jeweils mit einem Federende auf einem Gegenlager und mit dem anderen Federende auf einer Zugstange abgestützt, wobei die Zugstangen mit den Lagerhaltern verbunden sind und die Lagerhalter über die Zugstangen durch die Federn belastet sind. Die Zugstangen können mit den Lagerhaltern verbunden sein, indem die jeweilige Zugstange mit dem jeweiligen Lagerhalter einstückig ausgebildet oder an dem jeweiligen Lagerhalter befestigt ist.
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Bei einer weiteren Weiterbildung sind die ersten Stützelemente und die zweiten Stützelemente jeweils verstellbare Exzenter. Die ersten und zweiten Stützelemente können sogenannte Exzenterrollen sein, d. h., Rollen, deren Drehachse um eine dazu exzentrische Achse schwenkbar ist.
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Weitere konstruktiv und funktionell vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele und der dazugehörigen Zeichnung.
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In dieser zeigen:
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1 bis 4 ein erstes Ausführungsbeispiel, bei dem die Lagerungen der Farbauftragswalze Exzenter und Lagerhalter aufweisen,
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5 ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem ein gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel modifiziertes Schaltgestänge der Exzenter vorhanden ist,
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6 ein drittes Ausführungsbeispiel, bei dem eine gegenüber dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel modifizierte Federung der Lagerhalter vorhanden ist,
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7 und 8 ein viertes Ausführungsbeispiel, bei dem die Lagerungen der Farbauftragswalze Steuerkurven und fixe Stützrollen aufweisen, und
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9 ein fünftes Ausführungsbeispiel, bei dem die Exzenter gefedert sind.
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In den 1 bis 9 sind einander entsprechende Elemente und Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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In den 1 bis 9 ist ausschnittsweise eine Druckmaschine 1 für den lithographischen Offsetdruck auf Bogen dargestellt. Der jeweilige Ausschnitt zeigt ein Anilox-Druckwerk 2 der Druckmaschine 1. Bei allen Ausführungsbeispielen umfasst das Anilox-Druckwerk 2 einen Druckformzylinder 3 mit ersten Schmitzringen 4 und ein zonenloses (englisch: keyless) Farbwerk 5. Ein Gummituchzylinder und ein Gegendruckzylinder des Anilox-Druckwerkes 2 sind zeichnerisch nicht mit dargestellt. Das Farbwerk 5 umfasst eine Rasterwalze (Anilox-Walze) 6 mit zweiten Schmitzringen 7 und eine Farbauftragswalze 8 mit dritten Schmitzringen 9. Die Farbauftragswalze 8 ist auf der Bedienungsseite der Druckmaschine 1 in einer Lagerung und auf der Antriebsseite in einer weiteren solchen Lagerung 10 gelagert. Zeichnerisch ist nur die antriebsseitige Lagerung 10 dargestellt. Die beiden Lagerungen 10 sind verstell- oder schaltbar, um die Farbauftragswalze 8 an die Rasterwalze 6 und den Druckformzylinder 3 anzustellen und von diesen beiden wieder abzustellen. Ein pneumatischer Arbeitszylinder 11 dient als gemeinsamer Stellantrieb zum Schalten der beiden Lagerungen 10 und somit zum An- und Abstellen der Farbauftragswalze 8. Der Arbeitszylinder 11 ist ein in zwei Richtungen wirkender (doppelt wirkender) Tandemzylinder. Der Arbeitszylinder 11 betätigt eine Antriebsschwinge 12 eines jeweiligen Koppelgetriebes 13 auf der Antriebsseite und der Bedienungsseite. Die Antriebsschwinge 12 auf der Antriebsseite ist als zweiarmiger Doppelhebel ausgebildet und über eine Synchronwelle 14 mit der Antriebsschwinge auf der Bedienungsseite drehfest verbunden. Die beiden Antriebsschwingen 12 und die Synchronwelle 14 sind in gestellfesten Drehgelenken 15 gelagert.
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Bei dem in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das Koppelgetriebe 13 eine erste Koppel 16 und eine zweite Koppel 17. Die beiden Koppeln 16, 17 sind jeweils an der Antriebsschwinge 12 angelenkt und zwar in einem gemeinsamen Drehpunkt. Auf der Maschinenseite, auf welcher sich der Arbeitszylinder 11 befindet – z. B. ist das die Antriebsseite – sind die Koppeln 16, 17 an einem anderen Hebelarm der Antriebsschwinge 12 als der Arbeitszylinder 11 angelenkt. Die andere Antriebsschwinge, welche sich auf der anderen Maschinenseite – z. B. ist das die Bedienungsseite – befindet, braucht sowieso nur einen einzigen Hebelarm zu haben. An dem der Synchronwelle 14 entgegengesetzten Ende besagten einzigen Hebelarms sind die auf besagter anderer Maschinenseite angeordneten Koppeln des dortigen Koppelgetriebes angelenkt. Mit ihrem der Antriebsschwinge 12 entgegengesetzten Ende ist die erste Koppel 16 an einem ersten Stützelement 18 angelenkt, welches oberhalb einer geometrischen Rotationsachse 19 der Auftragswalze 8 liegt. Unterhalb der Rotationsachse 19 ist ein zweites Stützelement 20 angeordnet, mit welchem die zweite Koppel 17 mit ihrem von der Antriebsschwinge 12 abgewandten Ende gelenkig verbunden ist. Die beiden Stützelemente 18, 20 bilden Abtriebsschwingen des Koppelgetriebes 13 und haben jeweils einen Hebelarm, an dem die jeweilige Koppel 16 bzw. 17 angelenkt ist. Die beiden Stützelemente 18, 20 sind ortsfest im Maschinengestell gelagerte Exzenter und über das Koppelgetriebe 13 durch den Arbeitszylinder 11 drehbar. Die Stützelemente 18, 20 haben jeweils eine abgerundete, vorzugsweise kreisförmige, Außenkontur. Das erste Stützelement 18 ist um einen Drehpunkt 23 schwenkbar. Das zweite Stützelement 20 ist um einen Drehpunkt 25 schwenkbar. Die Drehpunkte 23, 25 werden durch Achsen 38, 39 bestimmt, auf denen die Stützelemente 18, 20 sitzen. Die Exzentrizität zwischen dem Drehpunkt 23 bzw. 25 und dem Mittelpunkt der kreisförmigen Außenkontur des jeweiligen Stützelements 18 bzw. 20 ist in der Zeichnung mit dem Bezugszeichen „e” bezeichnet und kann z. B. ca. 5 mm betragen. Die Farbauftragswalze 8 ist mit ihren Achszapfen über jeweils ein Drehlager 21 in Lagerhaltern 22 auf der Antriebsseite und der Bedienungsseite gelagert. Zeichnerisch sind nur das Drehlager 21 und der Lagerhalter 22 auf der Antriebsseite dargestellt. Die Lagerhalter 22 haben zumindest in den Umfangsabschnitten ihres zeitweisen Kontaktes mit den Stützelementen 18, 20 eine abgerundete Außenkontur, so dass zwischen dem jeweiligen Lagerhalter 22 und dem jeweiligen Stützelement 18 bzw. 20 während besagtem Kontaktes quasi einen Linienberührung vorliegt. Vorzugsweise haben die Lagerhalter 22 jeweils über ihre besagte Umfangslänge eine abgerundete Außenkontur, welche kreisförmig ist. Die Lagerhalter 22 sind im bevorzugten Fall Buchsen, was hinsichtlich ihrer günstigen Herstellung mittels Drehens (englisch: turning) vorteilhaft ist. An jedem Lagerhalter 22 ist eine Zugstange 27 befestigt, z. B. indem letztere in den Lagerhalter 22 eingeschraubt ist. Auf die jeweilige Zugstange 27 ist eine Feder 28 aufgesteckt. Die Feder 28 ist eine schraubenförmige Druckfeder. Die Feder 28 stützt sich unter Vorspannung stehend mit ihrem einen Ende auf einen vorspringenden Absatz 29 der Zugstange 27 und mit ihrem anderen Ende auf einem Gegenlager 30 ab. Der Absatz 29 kann durch einen Sicherungsring (Sprengring) oder einen Querstift gebildet sein. Das Gegenlager 30 kann durch eine Fläche des Maschinengestells oder ein daran angebrachtes Bauteil gebildet sein. Die Zugstange 27 ist relativ zu dem Gegenlager 30 verschiebbar. Die Feder 28 belastet über dem Absatz 29 die Zugstange 27 und über letztere den Lagerhalter 22 mitsamt der in diesen eingesetzten Farbauftragswalze 8 einschließlich der ersten Schmitzringe 4. Die Zugstange 27 wird an ihrem dem Lagerhalter 22 entgegengesetzten Ende durch eine gelenkige Führung 31 mit mehreren Freiheitsgraden geführt. Die Führung 31 ist ein kombiniertes Dreh- und Schubgelenk und könnte stattdessen ein Drehgelenk und ein zusätzliches Schubgelenk umfassen. Somit können die beiden Zugstangen 27 auf der Antriebsseite und der Bedienungsseite den Verstellbewegungen der Farbauftragswalze 8 und der Lagerhalter 22 folgen. Der Arbeitszylinder 11, das Koppelgetriebe 13 und die Stützelemente 18, 20 sind in 1 aus Gründen besserer Übersichtlichkeit nicht mit dargestellt.
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In 1 ist am Beispiel des antriebsseiteigen Lagerhalters 22 dargestellt, dass die Lagerhalter 22 jeweils in einer Gestelltasche 32 oder Mulde angeordnet sind, die in eine jeweilige Seitenwand 33 des Maschinengestells eingebracht ist. Ein Druckstück 34 drückt den Lagerhalter 22 im Wesentlichen mit seiner gesamten Planfläche gegen eine Anlagefläche 25 an der Seitenwand 33, um den Lagerhalter 22 axial zu fixieren. Des Weiteren ist dargestellt, dass die Farbauftragswalze 8 über ein mit ihr drehfest verbundenes Zahnrad 36 Formschlüssig angetrieben (englisch: positive driven) ist. Das Zahnrad 36 sitzt auf dem antriebsseitigen Achszapfen der Farbauftragswalze 8, so dass sich das Drehlager 21 und der verstellbare Lagerhalter 22 zwischen dem Zahnrad 36 einerseits und dem Walzenballen mitsamt dem einen dritten Schmitzring 9 andererseits befinden. Die Seitenwand 33 und das Zahnrad 36 sind in 2 aus Gründen besserer Übersichtlichkeit nicht mit dargestellt. Die Federn 28 wirken jeweils entlang einer Federkraft-Wirkungslinie 37, welche durch die gemeinsame Längsachse der jeweiligen Zugstange 27 und der Feder 28 vorgegeben ist und die bezüglich der Farbauftragswalze 8 radial ausgerichtet ist, wie dies in 2 erkennbar ist.
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Nachfolgend werden die Schaltvorgänge beim An- und Abstellen der Farbauftragswalze 8 beschrieben.
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Gemäß 2 befindet sich das Farbwerk 5 in einer ersten Schaltstufe, in der beide Kolben des Arbeitszylinders 11 eingefahren sind und die Farbauftragswalze 8 sowohl an der Rasterwalze 6 als auch an dem Druckformzylinder 3 anliegt. Hierbei liegen die Schmitzringe (dritte Schmitzringe) 9 der Farbauftragswalze 8 sowohl an den Schmitzringen (zweite Schmitzringe) 7 der Rasterwalze 6 als auch an den Schmitzringen (erste Schmitzringe) 4 des Druckformzylinders 3 an und stehen sowohl die ersten Stützelemente 18 als auch die zweiten Stützelemente 20 außer Kontakt mit dem jeweiligen Lagerhalter 22. Letzteres ist in der Zeichnung an dem offenen Spalt S1 und dem ebenfalls offenen Spalt S2 zu erkennen. Die Federn 28 bringen die für die Schmitzringpressungen erforderlichen Kräfte auf. Die erste Schaltstufe kann auch als Druck-an-Stellung bezeichnet werden und hat das Farbwerk 5 während des laufenden Druckbetriebes inne.
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Gemäß 3 befindet sich das Farbwerk 5 in einer zweiten Schaltstufe, in welcher nur einer der beiden Kolben des Arbeitszylinders 11 ausgefahren ist. In der zweiten Schaltstufe, welche für das Voreinfärben oder Waschen verwendet wird, liegt die Farbauftragswalze 8 nur an der Rasterwalze 6 und nicht an dem Druckformzylinder 3 an. Beim Schalten von der ersten in die zweite Schaltstufe werden die Stützelemente 18, 20 derart zum Lagerhalter 22 hin gedreht, dass der zwischen dem ersten Stützelement 18 und dem Lagerhalter 22 vorhandene Spalt St zwar verkleinert wird, jedoch noch offen bleibt, und dass der andere Spalt S2 geschlossen wird und dadurch das zweite Stützelement 20 mit dem Lagerhalter 22 in Kontakt kommt. Dabei drängt das zweite Stützelement 20 den Lagerhalter 22 und mit diesem die Farbauftragswalze 8 aus der der ersten Schaltstufe entsprechenden Ausgangsposition. In der zweiten Schaltstufe berühren die dritten Schmitzringe 9 die ersten Schmitzringe 4 nicht mehr und berühren die dritten Schmitringe 9 nur noch die zweiten Schmitzringe 7.
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Gemäß 4 befindet sich das Farbwerk 5 in einer dritten Schaltstufe, in welcher beide Kolben des Arbeitszylinders 11 ausgefahren sind. Die dritte Schaltstufe kann auch als Druck-ab-Stellung bezeichnet werden. Beim Schalten von der zweiten in die dritte Schaltstufe werden die Stützelemente 18, 20 derart um die Drehpunkte 23, 25 geschwenkt, dass sich die Außenkonturen der Stützelemente 18, 20 noch mehr der geometrischen Rotationsachse 19 der Farbauftragswalze 8 und somit der Mittelachse des Lagerhalters 22 nähern. Dadurch gelangt auch das erste Stützelement 18 mit seiner Außenkontur in Kontakt mit dem Lagerhalter 22, wobei der Spalt S1 geschlossen wird. Dabei drückt das erste Stützelement 18 über den Lagerhalter 22 die Farbauftragswalze 8 von der Rasterwalze 6 weg und somit die dritten Schmitzringe 9 von den zweiten Schmitzringen 7 weg. In der dritten Schaltstufe sind die beiden Spalte S1, S2 geschlossen und haben die dritten Schmitzringe 9 weder mit den ersten Schmitzringen 4 noch mit den zweiten Schmitzringen 7 Kontakt.
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Der vom Drehpunkt 25 maximal entfernte Punkt (Maximalpunkt) der Außenkontur des zweiten Stützelements 20 liegt auf einer imaginären Geraden G1, die durch den Drehpunkt 25 und den Kreismittelpunkt K der Außenkontur verläuft. Beim Schalten von der zweiten in die dritte Schaltstufe wird das zweite Stützelement 20 derart geschwenkt, dass die Gerade G1 eine imaginäre Gerade G2 bezüglich 4 von rechts nach links passiert. Die Gerade G2 verlauft durch den Kreismittelpunkt K und die Mittelachse des Lagerhalters 22, welche identisch mit der Rotationsachse 19 ist. Der Zwischenzustand, in welchem die Geraden G1 und G2 deckungsgleich aufeinanderliegen, kann als maximale Strecklage des Stützelements 20 oder als dessen indifferente Totlage (englisch: dead-center position) bezeichnet werden und ist durch den Kontakt des zuvor erwähnten Maximalpunktes mit der Umfangsfläche des Lagerhalters 22 charakterisiert. Beim weiteren Schwenken des zweiten Stützelements 20 nach dem Überschreiten der Totlage entfernt sich die Außenkontur des zweiten Stützelements 20 geringfügig von der Mittelachse des Lagerhalters 22, bis ein zeichnerisch nicht dargestellter Anschlag, der den Drehweg des zweiten Stützelements 20 begrenzt, eine weitergehende Schwenkbewegung des zweiten Stützelements 20 blockiert. Durch die vom Anschlag vorgegebene Endlage, in der die Gerade G1 die Gerade G2 in Drehrichtung zum Anschlag hin bereits passiert hat, wird eine Selbsthemmung im Havariefall und bei ausgeschalteter Druckmaschine 1 bewirkt. Wenn im Arbeitszylinder 11 in der dritten Schaltstufe durch einen Defekt ein Druckluftabfall eintritt und auch nach dem Ausschalten der Druckmaschine 1 in deren stromlosen Zustand hält die Feder 28 die in 4 dargestellte Stellung der Farbauftragswalze 8 aufrecht. Das zweite Stützelement 20 und die Feder 28 wirken in der Art eines Kippspannwerkes 62 (englisch: over-center-device) zusammen.
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Die vorangegangenen Beschreibungen der einzelnen Schaltstufen bezogen sich der besseren Verständlichkeit halber auf nur eine Maschinenseite. Es versteht sich von selbst, dass die mechanischen Abläufe auf der anderen Maschinenseite auf dieselbe Weise erfolgen.
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In 5 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, welches sich von dem in den 1 bis 4 dargestellten nur bezüglich der Ausbildung des Koppelgetriebes 13 unterscheidet. Während bei dem in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel die erste Koppel 16 und die zweite Koppel 17 in Parallelschaltung angeordnet sind, sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 die erste Koppel 16 und die zweite Koppel 17 in Reihenschaltung angeordnet. Die erste Koppel 16 ist mit ihrem den ersten Stützelement 18 abgelegenen Ende nicht, wie bei den Ausführungsbeispielen gemäß der 1 bis 4, direkt an der Antriebsschwinge 12 angelenkt, sondern ist an dem zweiten Stützelement 20 angelenkt. Die Antriebsbewegung wird von der zweiten Koppel 17 über das zweite Stützelement 20 auf die erste Koppel 16 übertragen. Die Funktionen, insbesondere hinsichtlich der drei Schaltstufen, sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 die gleichen wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der 1 bis 4.
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In 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, welches sich von dem in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel nur bezüglich der Ausbildung der Federung des Lagerhalters 22 unterscheidet. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 umfasst die Federung eine erste Feder 40, welche entlang einer ersten Federkraft-Wirkungslinie 41 die Federkraft aufbringt, und eine zweite Feder 42, welche entlang einer zweiten Federkraft-Wirkungslinie 43 federt. Die erste Federkraft-Wirkungslinie 41 liegt auf der Verlängerung der gemeinsamen Verbindungszentrale der Rotationsachse 19 und 26 und die zweite Federkraft-Wirkungslinie 43 liegt auf der Verlängerung der gemeinsamen Verbindungszentrale der Rotationsachsen 19 und 24. Die erste Feder 40 ist eine schraubenförmige Druckfeder und drückt ein erstes Druckstück 44 in Radialrichtung gegen den Lagerhalter 22. Die zweite Feder 42 ist ebenfalls eine schraubenförmige Druckfeder und drückt ein zweites Druckstück 45 in Radialrichtung gegen den Lagerhalter 22. Die beiden Federn 40, 42 stützen sich jeweils mit ihrem einen Ende auf einem gestellfesten Gegenlager 46 und mit ihrem anderen Ende auf dem jeweiligen Druckstück 44 bzw. 45 oder einem dieses Druckstück tragenden Bauteil ab. Die erste Feder 40 ist auf die Schmitzring-Kontaktstelle der Farbauftragswalze 8 und des Druckformzylinders 3 gerichtet und die zweite Feder 42 ist auf die Schmitzring-Kontaktstelle der Farbauftragwalze 8 und der Rasterwalze 6 gerichtet. Es versteht sich von selbst, dass die in 6 dargestellte Federung ein Mal auf der Antriebsseite und ein weiteres Mal auf der Bedienungsseite der Druckmaschine 1 vorhanden ist. Bezüglich der Schaltfunktionen entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß 6 den Ausführungsbeispielen der 1 bis 5.
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In den 7 und 8 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem die Lagerhalter durch Steuerkurven 47 ersetzt sind. Die Farbauftragswalze 8 ist über die Drehlager 21 in jeweils einer Steuerkurve 47 auf jeder Maschinenseite gelagert. Die Steuerkurven 47 sind ringförmig und haben ein umfangsseitiges Kurvenprofil mit Nocken 48, 49. Das jeweilige Koppelgetriebe 13 umfasst bei diesem Ausführungsbeispiel nur eine Koppel 50, die mit ihrem einen Ende an der Antriebsschwinge 12 und mit ihrem anderen Ende an der Steuerkurve 47 angelenkt ist. In einer nachfolgend noch näher erläuterten, bestimmten Drehstellung der jeweiligen Steuerkurve 47 ist diese mit ihrem Kurvenprofil auf dem ersten Stützelement 18 und dem zweiten Stützelement 20 abgestützt. Die Stützelemente 18, 20 sind hierbei als Stützrollen ausgebildet. Die geometrische Rotationsachse der Stützelemente 18, 20 – die Drehpunkte 23, 25 – liegen auf den Verbindungszentralen der Rotationsachsen 19 und 24 und der Rotationsachsen 19 und 25. Jede Steuerkurve 47 ist durch eine Feder 51 belastet, welche Bestandteil eines Federbeines ist, welches genauso ausgebildet ist, wie die in 6 gezeigten Federbeine. Das Federbein ist derart radial ausgerichtet, dass die Feder 51 die dritten Schmitzringe 9 (vergleiche 1) der Farbauftragswalze 8 gegen die ersten Schmitzringe 4 des Druckformzylinders 3 und gegen die zweiten Schmitzringe 7 der Rasterwalze 6 drückt, wenn sich die Steuerkurve 47 in einer Drehstellung befindet, in der die Steuerkurve 47 außer Kontakt mit den Stützelementen 18, 20 steht. Die Stützelemente 18, 20 liegen hierbei den vertieften Bereichen (Mulden) des Kurvenprofils der Steuerkurve 47 gegenüber. Diese in 7 dargestellte Drehstellung korrespondiert mit der ersten Schaltstufe (Druck-An-Stellung) des Farbwerks 5, wobei beide Kolben des Arbeitszylinders 11 eingezogen sind. In besagter Drehstellung wird die Druckfarbe von der Rasterwalze 6 auf die daran anliegende Farbauftragswalze 8 und von letzterer auf den an der Farbauftragswalze 8 anliegenden Druckformzylinder 3 übertragen, wobei die aneinandergepressten Schmitzringe 4, 7, 9 der drei genannten Walzen und Zylinder aufeinander abrollen. Die Ausrichtung der Feder 51 ist derart gewählt, dass gleichgroße Schmitzring-Pressungskräfte in den beiden Kontaktstellen des jeweiligen dritten Schmitzringes 9 erzeugt werden und dass die Federkraft-Wirkungslinie auf der Resultierenden liegt, die aus der Eigengewichtskraft der Farbauftragswalze 8 und den Schmitzring Pressungskräften gebildet ist.
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In einer in 8 dargestellten Drehstellung der Steuerkurve 47 – der zweiten Schaltstufe (für Voreinfärben oder Waschen) – kontaktiert die jeweilige Steuerkurve 47 nur das erste Stützelement 18. Zum Umschalten von der ersten in die zweite Schaltstufe wird durch den Arbeitszylinder 11 die Steuerkurve 47 rotiert, wodurch der Nocken 49 auf das zweite Stützelement 20 aufläuft und dadurch besagter Kontakt hergestellt wird. Dabei wird die Steuerkurve 47 und mit dieser die darin gelagerte Farbauftragswalze 8 einschließlich ihrer Schmitzringe (dritte Schmitzringe) 9 vom Druckformzylinder 3 weg gedrängt, so dass sich der Spalt 52 zwischen den Schmitzringen 4 und den Schmitzringen 9 öffnet.
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In einer zeichnerisch nicht dargestellten Drehstellung der Steuerkurve 47 – der dritten Schaltstufe (Druck-Ab-Stellung) – kontaktiert die jeweilige Steuerkurve 47 sowohl das erste Stützelement 18 als auch das zweite Stützelement 20. Nachdem zum Umschalten von der ersten in die zweite Schaltstufe der eine Kolben des Arbeitszylinders 11 ausgefahren worden ist, wird zum Umschalten von der zweiten Schaltstufe in die dritte Schaltstufe nun auch der zweite Kolben des Arbeitszylinders 11 ausgefahren, Dadurch werden die Steuerkurven 47 noch weiter verdreht, so dass der Nocken 48 der jeweiligen Steuerkurve 47 auf das erste Stützelement 18 aufläuft. Durch diesen Kontakt drängt das erste Stützelement 18 die Steuerkurve 47 mitsamt der darin gelagerten Farbauftragswalze 8 einschließlich ihrer Schmitzringe 9 von der Rasterwalze 6 und deren Schmitzringen 7 weg. Dies geschieht gegen die Wirkung der Federn 51 auf der Antriebsseite und der Bedienungsseite. In der dritten Schaltstufe kontaktiert nicht nur der Nocken 44 das zweite Stützelement 20, sondern gleichzeitig auch der Nocken 48 das erste Stützelement 18. Demzufolge ist in der dritten Schaltstufe nicht nur der Spalt 52 geöffnet, sondern auch der Spalt S1 (vergleiche 2) zwischen den dritten Schmitzringen 9 der Farbauftragswalze 8 und den zweiten Schmitzringen 7 der Rasterwalze 6 geöffnet.
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In 9 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei welchem die jeweilige Lagerung 10 ebenfalls eine Steuerkurve 47 umfasst. Diese Steuerkurve 47 hat aber keine Nocken, wie die Steuerkurve nach 7, sondern stattdessen eine erste Mulde 59 und eine zweite Mulde 60. Auch die Platzierung der Stützelemente 18, 20 ist gegenüber 7 modifiziert. Die Stützelemente 18, 20 liegen nicht mehr zwischen den Rotationsachsen 19, 24, 29. Stattdessen liegt die Rotationsachse 19 der Farbauftragswalze 8 in etwa auf einer geraden Verbindungslinie des ersten Stützelementes 18 und der Rotationsachse 26 des Druckformzylinders 3 und in etwa auf einer geraden Verbindungslinie des zweiten Stützelementes 20 und der Rotationsachse 24 der Rasterwalze 6. Die Stützelemente 18, 20 sind als Rollen ausgebildet, die auf Exzentern 52, 53 drehbar gelagert sind. Die Exzenter 52, 53 sind rotativ durch Federbeine 54, 55 belastet, welche jeweils eine Feder 56, eine Stange 57 und ein Gegenlager 58 umfassen. Die jeweilige Feder 56 ist eine auf Druck belastbare, schraubenförmige Feder und auf die Stange 57 aufgesteckt. Die jeweilige Stange 57 ist mit ihrem einen Ende an dem jeweiligen Exzenter angelenkt und weist an ihrem anderen Ende einen Stangenkopf auf. Der Stangenkopf ist durch eine auf die Stange aufgeschraubte Schraubenmutter gebildet und kann auch durch einen Querstift oder dergleichen gebildet sein, der ebenso wie die Schraubenmutter ein Durchrutschen des Stangenendes durch die die Stange führende Bohrung im Gegenlager 58 verhindert bzw. blockiert. Das an dem Exzenter angelenkte Stangenende wird durch einen verdickten Absatz gebildet, auf welchem sich die Feder 56 mit ihrem einen Ende abstützt. Dieser Absatz kann natürlich auch durch einen Querstift gebildet werden, der in die Stange eingesteckt ist und auf dem sich die Feder abstützt. Mit ihrem anderen Ende stützt sich die Feder 56 auf dem Gegenlager 58 ab, welches über ein Drehgelenk am Maschinengestell befestigt ist. Die Federn 56 der beiden Federbeine stehen permanent unter Vorspannung. Ein weiteres Federbein 61 ist genauso ausgebildet wie die in 6 gezeigten Federbeine und derart ausgerichtet, dass die Federkraft-Wirkungslinie des Federbeines 61 bezüglich der gemeinsamen Rotationsachse 19 der Steuerkurve 47 und der Farbauftragswalze 8 radial ist und in etwa die Winkelhalbierende eines von den Kurvenkontaktpunkten der Stützelemente 18, 20 zusammen mit der Rotationsachse 19 aufgespannten Zentriwinkels ist.
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Die Steuerkurve 47 wird durch den Arbeitszylinder 11 über das Koppelgetriebe 13 wahlweise in drei Steuerkurven-Schaltstellungen verdreht. Die Schaltstellungen entsprechen den Zuständen „beide Kolben eingefahren”, „nur ein Kolben ausgefahren”, „beide Kolben ausgefahren” des Arbeitszylinders 11.
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In einer ersten Schaltstellung befindet sich keine der beiden Mulden 59, 60 unter den Stützelementen 18, 20. Die Stützelemente 18, 20 liegen unter der Kraftwirkung der Federn 56 an außerhalb der Mulden 59, 60 liegenden Umfangsabschnitten der Kurvenkontur an und pressen über die Steuerkurve 47 die dritten Schmitzringe 9 der Farbauftragwalze 8 gegen die ersten Schmitzringe 4 des Druckformzylinders 3 und gleichzeitig gegen die zweiten Schmitzringe 7 der Rasterwalze 6. Dabei überwinden die Federbeine 54, 55 die Kraft des weiteren Federbeins 61. Aufgrund der mit dem Schmitzringkontaktstellen diametralen Lage der Stützelemente 18, 20 wird die Pressung zwischen dem ersten Schmitzring 4 und den dritten Schmitzringen 9 im Wesentlichen von dem einen Federbein 54 bestimmt und wird die Pressung zwischen den ersten Schmitzringen 4 und den zweiten Schmitzringen 7 im Wesentlichen von dem anderen Federbein 55 bestimmt. Die Stangen 57 sind durch die Federn 56 noch nicht vollständig eingefahren und die durch die Schraubenmuttern gebildeten Stangenköpfe liegen noch nicht an den Gegenlagern 58 an. Die Gegenlager 58 bilden Anschläge für die Stangenköpfe. Die erste Schaltstellung entspricht der Druck-an-Stellung, welche das Farbwerk 5 während des laufenden Druckbetriebes innehat, und ist in 9 illustriert.
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In einer zweiten Schaltstellung befindet sich die erste Mulde 59 in Überdeckung mit dem ersten Stützelement 18, befindet sich jedoch die zweite Mulde 60 noch nicht in Überdeckung mit dem zweiten Stützelement 20. Der Exzenter 52 des ersten Stützelements 18 wird durch die Feder 56 des ersten Federbeines 54 so weit verdreht, dass der Stangenkopf der Stange 57 an das Gegenlager 58 anschlägt. Aufgrund des zwischen der Steuerkurve 47 und dem ersten Stützelement 18 infolge der Kurvendrehung geschaffenen Spielraumes kann das Federbein 61 die Steuerkurve 47 mitsamt der darin gelagerten Farbauftragswalze 8 in Richtung des ersten Stützelements 18 verstellen. Bei dieser Verstellung tritt das erste Stützelement 18 in die erste Mulde 59 ein und wird der Kontakt zwischen den dritten Schmitzringen 9 und den ersten Schmitzringen 4 und somit auch der Kontakt zwischen der Farbauftragswalze 8 und dem Druckformzylinder 3 aufgehoben. Die zweite Schaltstellung ist für das Waschen des Farbwerks 5 und für das Voreinfärben vorgesehen.
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In einer dritten Schaltstellung und Drehstellung der Steuerkurve 47 befindet sich die erste Mulde 59 in Gegenüberlage mit dem ersten Stützelement 18 und die zweite Mulde 60 in Gegenüberlage mit dem zweiten Stützelement 20. Demgemäß ist auch die Stange 57 des Federbeins 57 durch die Feder 56 maximal ausgefahren und hat dementsprechend der Exzenter 53 des zweiten Stützelements 20 seine Drehstellungs-Endlage erreicht, die durch das Anschlagen des Stangenkopfes am Gegenlager 58 des Federbeines 57 bestimmt ist. Durch den innerhalb der zweiten Mulde 60 geschaffenen Spielraum zwischen der Steuerkurve 47 und dem zweiten Stützelement 20 schiebt das Federbein 61 die Steuerkurve 47 in Richtung des zweiten Stützelements 20, wobei besagter Spielraum geschlossen wird. Dabei hebt das Federbein 61 die dritten Schmitzringe 9 nun auch von den zweiten Schmitzringen 7 ab und somit die Farbauftragswalze 8 von der Rasterwalze 6 ab. Die dritte Schaltstellung korrespondiert mit der Druck-ab-Stellung des Farbwerks 5.
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Es versteht sich von selbst, dass beide Lagerungen 10, sowohl die auf der Bedienungsseite, als auch jene auf der Antriebsseite der Druckmaschine 1, in der vorstehend beschriebenen Art und Weise ausgebildet sind und miteinander synchron funktionieren. Abschließend sei darauf verwiesen, dass auch bei den in den 1 bis 6 gezeigten Ausführungsbeispielen die Stützelemente 18, 20 durch auf Exzenter drehbar gelagerte Rollen gebildet werden können, wie dies beim Ausführungsbeispiel nach 9 der Fall ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Druckmaschine
- 2
- Anilox-Druckwerk
- 3
- Druckformzylinder
- 4
- erster Schmitzring
- 5
- Farbwerk
- 6
- Rasterwalze
- 7
- zweiter Schmitzring
- 8
- Farbauftragswalze
- 9
- dritter Schmitzring
- 10
- Lagerung
- 11
- Arbeitszylinder
- 12
- Antriebsschwinge
- 13
- Koppelgetriebe
- 14
- Synchronwelle
- 15
- Drehgelenk
- 16
- erste Koppel
- 17
- zweite Koppel
- 18
- erstes Stützelement
- 19
- Rotationsachse
- 20
- zweites Stützelement
- 21
- Drehlager
- 22
- Lagerhalter
- 23
- Drehpunkt
- 24
- Rotationsachse
- 25
- Drehpunkt
- 26
- Rotationsache
- 27
- Zugstange
- 28
- Feder
- 29
- Absatz
- 30
- Gegenlager
- 31
- Führung
- 32
- Gestelltasche
- 33
- Seitenwand
- 34
- Druckstück
- 35
- Anlagefläche
- 36
- Zahnrad
- 37
- Federkraft-Wirkungslinie
- 38
- Achse
- 39
- Achse
- 40
- erste Feder
- 41
- erste Federkraft-Wirkungslinie
- 42
- zweite Feder
- 43
- zweite Federkraft-Wirkungslinie
- 44
- erstes Druckstück
- 45
- zweites Druckstück
- 46
- Gegenlager
- 47
- Steuerkurve
- 48
- Nocken
- 49
- Nocken
- 50
- Koppel
- 51
- Feder
- 52
- Exzenter
- 53
- Exzenter
- 54
- Federbein
- 55
- Federbein
- 56
- Feder
- 57
- Stange
- 58
- Gegenlager
- 59
- erste Mulde
- 60
- zweite Mulde
- 61
- Federbein
- G1
- Gerade
- G2
- Gerade
- K
- Kreismittelpunkt
- S1
- Spalt
- S2
- Spalt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 7607390 B2 [0003]
- US 7373882 B2 [0003]
- DE 102007052761 A1 [0004]
- DE 4211379 C2 [0007]
- DE 1236529 A [0008]
