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Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Stand der Technik
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An für den Etikettendruck oder Verpackungsdruck konzipierte oder eingesetzte Druckmaschinen werden zunehmend hohe Anforderungen hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit und der Einfachheit der Bedienung bei gleichzeitig maximierter Variabilität für die Produktherstellung gestellt. Beispielsweise soll die Druckmaschine möglichst wenig Makulatur, beispielsweise beim Umrüsten zwischen verschiedenen Druckaufträgen, auch zwischen verschiedenen Druckverfahren oder Drucklängen, verursachen. Geläufige für den Etikettendruck, insbesondere für den Selbstklebeetikettendruck, ausgelegte Schmalbahndruckmaschinen und für den Faltschachteldruck ausgelegte Bahndruckmaschinen in Reihenbauweise weisen meist einen Maschinenaufbau auf, in dem ein Bedruckstoff oder ein Substrat über eine Vielzahl von Zylindern und Walzen zwischen verschiedenen Prozessebenen (beispielsweise für den Druck und für die Trocknung) geführt wird. Eine zwischen verschiedenen Druckverfahren umrüstbare Etikettendruckmaschine ist im Dokument
WO 2005/028202 A1 beschrieben. Um zu erreichen, dass die Druckmaschine schnell umgerüstet werden kann, ist beispielsweise die Verwendung von Sleevezylindern bekannt, welche einfach gewechselt werden können.
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Die
DE 699 10 299 T2 zeigt eine Schmalbahn-Druckmaschine mit einer Vielzahl von Flexodruckwerken. Die Druckzylinder sind freigebbar ausgebildet, so dass Drucksleeves einfach gewechselt werden können. Dazu bleiben die Druckzylinder an ihrem antriebsseitigen Ende in einem Lager gehalten, während das bedienseitige Lager geöffnet wird. Aufgrund des hohen Eigengewichts der Druckzylinder senken diese sich auf der Bedienseite ab, sobald das Lager geöffnet ist. Daher kann es beim Wiederverschließen des Lagers zum Arretieren des Druckzylinders auch auf seiner bedienseitigen Antriebsachse zu Schwierigkeiten beim Schließen des Lagers kommen. Weil der Druckzylinder eben nicht in einer exakt waagrechten Position verbleibt, muss beim Schließen des bedienseitigen Lagers, das heißt beim Einfädeln der bedienseitigen Antriebsachse in das Lager, ein Abstand bzw. eine Neigung von wenigen Millimetern überbrückt werden.
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Zur Lösung dieses Problems schlägt die
EP 0 279 394 A2 eine spezielle Lagerung des antriebsseitigen Achsenendes eines Bearbeitungszylinders vor, um eine Absenkbewegung des freien Endes der Achse, das heißt des bedienseitigen Endes der Achse, zu verhindern. Dazu ist eine Haltevorrichtung mit einer einseitigen Abstützeinheit vorgesehen. Die Abstützeinheit besitzt eine Hilfswelle, welche auf dem antriebsseitigen Achszapfen aufsitzt. Diese mechanisch aufwändige Lösung erfordert im Bereich des Antriebsstranges zusätzlichen Bauraum. Da dieser nicht bei allen Maschinentypen vorhanden ist, lässt sich die vorgeschlagene Haltevorrichtung nicht in allen Maschinen anwenden; auch ist eine Nachrüstung von Gebrauchtmaschinen kaum möglich.
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Aufgabenstellung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Bearbeitungsmaschine mit freigebbarem Bearbeitungszylinder zu schaffen, welche die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist und bei unterschiedlichsten Maschinentypen anwendbar ist.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Bearbeitungsmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 1.
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Die erfindungsgemäße Bearbeitungsmaschine, insbesondere eine Druckmaschine, dient der Bearbeitung eines flächenförmigen Substrats, welches ein bahnförmiger oder bogenförmiger Bedruckstoff sein kann. Die Bearbeitungsmaschine besitzt mindestens einen Bearbeitungszylinder, insbesondere einen Sleevezylinder eines Druckwerks zum Bearbeiten des Substrats, wobei das Substrat an dem Bearbeitungszylinder entlang geführt wird. Der Bearbeitungszylinder weist antriebsseitig und bedienseitig jeweils eine Lagervorrichtung auf, wobei zumindest das bedienseitige Lager ein Rotationslager, zum Beispiel ein Nadellager, und eine Lagerschale zur Aufnahme des Rotationslagers aufweist. Erfindungsgemäß ist die Lagerschale an einer verschieblichen Seitenwange als Teil des Maschinengestells angebracht. Die Seitenwange ist entlang mindestens einer, insbesondere horizontalen Führungsschiene verschieblich. Eine Führungsfläche der Seitenwange kann dabei mit einer jeweiligen Führungsschiene zusammen wirken und beide so einen Führungsschlitten bilden. In vorteilhafter Weise ist die Lagerschale relativ zur Seitenwange absenkbar und anhebbar ausgeführt. Das heißt, die Lagerschale kann eine Bewegung nach unten mit zumindest einem vertikalen Anteil ausführen. Ein Freigeben des mindestens einen Bearbeitungszylinders erfolgt durch ein Absenken der Lagerschale und ein Verschieben der Seitenwange. Ein Arretieren des mindestens einen Bearbeitungszylinders erfolgt dann durch Verschieben der Seitenwange und Anheben der Lagerschale. Dank der Absenk- und Anhebbewegung der Lagerschale mit vertikaler Bewegungskomponente wird das aufgrund der Gewichtskraft abgesenkte bedienseitige Ende des Bearbeitungszylinders beim Wiederarretieren von der Lagerschale dort aufgenommen, wo es sich befindet. Es gibt somit keinen störenden Versatz zwischen der Achse des Bearbeitungszylinders und der Lagerschale. Damit wird ein einfaches und schnelles Freigeben des Bearbeitungszylinders bei geringer mechanischer Beanspruchung des Bearbeitungszylinders beim Schließen und Arretieren des bedienseitigen Lagers realisiert.
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In vorteilhafter Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine ist ein der Lagerschale zugeordneter Aktuator vorgesehen, welcher insbesondere an der Seitenwange befestigt sein kann zum Bewegen, das heißt Absenken und Anheben der Lagerschale. In vorteilhafter Ausführungsform ist der Aktuator als Pneumatikzylinder ausgeführt. Zusätzlich kann eine Klemmeinheit vorgesehen sein zum Fixieren des Aktuators in einer Arbeitsstellung, derart, dass der Aktuator der Lagerschale unbeweglich wird. Ist der Aktuator der Lagerschale als Pneumatikzylinder ausgeführt, so kann die Klemmeinheit als pneumatische Kolbenklemmung ausgeführt sein.
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In einer möglichen Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine besitzt die Lagerschale eine Anschlagfläche und die Seitenwange besitzt eine komplementäre Anschlagfläche, wobei ein Kontaktieren beider Flächen durch Anheben der Lagerschale erfolgt und so eine definierte Position des Rotationslagers vorgegeben wird.
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In einer besonders vorteilhaften und daher bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine ist die Lagerschale an einem Drehpunkt an der Seitenwange aufgenommen, und ist verschwenkbar zur Ausführung der Absenk- und Anhebbewegung. In einer alternativen Ausführungsvariante weist die Seitenwange eine Linearführung auf, in welcher die Lagerschale geführt wird zur Ausführung der Absenk- und Anhebbewegung.
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In Weiterbildung der Bearbeitungsmaschine kann auch der Seitenwange ein Aktuator zugeordnet sein zum Verschieben der Seitenwange. Der Aktuator kann dabei als Spindelantrieb mit Elektromotor ausgeführt sein.
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Um das Freigeben und Arretieren des Bearbeitungszylinders zu automatisieren, so dass hier kein Eingriff des Maschinenbedieners erforderlich ist, ist zum einen eine Maschinensteuerung vorgesehen. Zum anderen sind der Aktuator der Lagerschale, die Klemmeinheit und der Aktuator der Seitenwange datenübertragungstechnisch mit der Maschinensteuerung verbunden und sind von dieser ansteuerbar zum automatischen Freigeben und Arretieren des Bearbeitungszylinders durch Verschieben der Seitenwange und Absenken bzw. Anheben der Lagerschale.
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Bei der Bearbeitungsmaschine kann es sich bevorzugt eine Bahndruckmaschine mit einer Mehrzahl von Druckwerken handeln.
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Die beschriebene Erfindung und die beschriebenen vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung stellen auch in Kombination miteinander – soweit dies technisch sinnvoll ist – vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dar.
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Hinsichtlich weiterer Vorteile und in konstruktiver und funktioneller Hinsicht vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren verwiesen.
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Ausführungsbeispiel
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Die Erfindung soll an Hand beigefügter Figuren noch näher erläutert werden. Einander entsprechende Elemente und Bauteile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Zugunsten einer besseren Übersichtlichkeit der Figuren wurde auf eine maßstabsgetreue Darstellung verzichtet. Es zeigen in schematischer Darstellung
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1a ein Bearbeitungswerk mit einem arretierten Bearbeitungszylinder
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1b das Bearbeitungswerk aus 1a mit einem freigegebenen Bearbeitungszylinder
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2 eine Druckmaschine mit Bearbeitungswerken gem. 1a und b
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In der 2 ist eine Ansicht einer Bearbeitungsmaschine in der bevorzugten Ausführungsform einer Druckmaschine 100, genauer einer Bahn-Druckmaschine in Reihenbauweise, mit in horizontaler Richtung folgenden Druckwerken 110 gezeigt. Die Druckmaschine dient der Bearbeitung eines Substrats 1000 in Bahnform. Das Substrat wird von einer Substratrolle 146 in einem Zuführteil 148 der Druckmaschine 142 abgerollt und entlang eines Weges in Maschinenlaufrichtung M durch die Druckmaschine 142 geführt. Die Druckmaschine 142 kann eine Mehrzahl von Gestellmodulen 126, hier beispielhaft drei Gestellmodule 126, aufweisen, welche zusammen das Maschinengestell 9 bilden. In dieser Ausführungsform sind jeweils zwei Druckwerke 110 beziehungsweise ein Druckwerk 110 und ein Bearbeitungswerk 150, hier ein Stanzwerk zum Ausstanzen von Etiketten oder Faltschachteln auf dem bahnförmigen Substrat 100, an einem Gestellmodul 126 aufgenommen. Nach den einzelnen Bearbeitungsstationen folgt ein Auslaufteil 152, in welchem die fertigen Produkte in eine Rolle 154 aufgewickelt werden. Zuführteil 148, Gestellmodule 126 und Auslaufteil 152 sind lösbar bzw. trennbar miteinander verbunden sodass sich ein modularer Aufbau der Druckmaschine 142 ergibt.
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In der Darstellung der einzelnen Druckwerke 110, hier Flexodruckwerke sind neben den Druckzylindern, den Gegendruckzylindern und den Farbauftragswalzen auch Kammerrakel gezeigt. Des Weiteren weisen die Druckwerke 110 in der Druckmaschine 100 diverse Trocknungseinrichtungen auf: Den Gegendruckzylindern sind an dem jeweiligen Druckspalt des Druckwerks 110 nachgeordnet UV-Trocknungseinrichtungen zugeordnet, so dass das bedruckte Substrat 1000 direkt auf dem Gegendruckzylinder getrocknet werden kann. Die Druckwerke 110 weisen auch Bahnleitwalzen 160 zur Führung des bahnförmigen Substrats 1000 auf. In der gezeigten Ausführungsform umfasst das fünfte Druckwerk 110 eine Heißlufttrocknungseinrichtung 162. Alternativ könnte auch hier eine UV- oder eine IR-Trocknungseinrichtung eingesetzt werden. Nachfolgend ist ein Stanzwerk 150 angeordnet, welches als rotierende Werkzeuge einen Stanzzylinder und einen Gegenstanzzylinder aufweist. Zusätzlich bzw. alternativ zu dem Stanzwerk kann auch ein Prägewerk, beispielsweise ein Heißfolienprägewerk Verwendung finden. Alternativ zu den dargestellten Flexodruckwerken können auch Tiefdruck-, Offset-Druckwerke und Rotationssiebdruckwerke eingesetzt werden.
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In den 1a und 1b ist ein Druckwerk 110 einer Druckmaschine 100 dargestellt. Zur besseren Erkennbarkeit ist das Substrat 1000, welches in dem Druckwerk 110 bearbeitet wird, nicht dargestellt. Auch ist ausschließlich der eine Bearbeitungszylinder 1 dargestellt, welcher freigegeben werden soll, beispielsweise zum Austausch eines Drucksleeves. Die weiteren Bearbeitungszylinder sowie Transportwalzen des Druckwerks 110 sind ebenfalls nicht dargestellt.
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Der Bearbeitungszylinder 1 wird an seinen beiden Enden, das heißt antriebsseitig sowie bedienseitig, jeweils durch eine Lagervorrichtung 2 aufgenommen und gelagert. Die antriebsseitige Lagervorrichtung 2 ist in den 1a und 1b nicht zu erkennen. Die bedienseitige Lagervorrichtung 2 weist eine Lagerschale 4 auf, in welcher ein Lager 3, beispielsweise ein als Nadellager ausgeführtes Rotationslager, aufgenommen werden kann.
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In der Darstellung von 1a ist der Bearbeitungszylinder 1 in seiner Arbeitsstellung beidseitig von den Lagervorrichtungen 2 aufgenommen und das Lager 3 ist fest in der Lagerschale 4 arretiert. Die Lagerschale 4, welche um einen Drehpunkt 10 schwenkbar an einer Seitenwange 8 aufgenommen ist, wird in dieser Position von einem Aktuator 11 der Lagerschale 8 gehalten, welcher ausgeführt ist als Pneumatikzylinder. Damit dieser Pneumatikzylinder 11 in seiner Position fixiert bleibt und sich die Lagerschale 4 nicht bewegen kann, ist eine Klemmeinheit 12 vorgesehen, welche auf den Aktuator 11 derart einwirkt, dass der Aktuator in dieser Arbeitsstellung fixiert bleibt. Die Klemmeinheit 12 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als pneumatische Kolbenklemmung ausgeführt.
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Soll nun der Bearbeitungszylinder 1 auf der Bedienerseite freigegeben werden, so wird die Lagerschale 4 von dem Aktuator 11 um den Drehpunkt 10 geschwenkt, nachdem die Klemmeinheit 12 deaktiviert wurde. Die Lagerschale 4 führt dabei eine Absenkbewegung a aus. In einem zweiten Schritt wird die Seitenwange 8 verschoben entlang von Führungsschienen 5, welche am Maschinengestell 9 angebracht sind. Diese Verschiebebewegung v, welche eine horizontale Bewegung ist, kann durch einen der Seitenwange 8 zugeordneten Aktuator 13 initiiert werden. In der Seitenwange 8 sind Führungsflächen 6 vorgesehen, beispielsweise auch unter Verwendung von Gleitflächen oder Führungsrollen, welche mit den Führungsschienen 5 zusammen wirken und jeweils Führungsschlitten 7 bilden.
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Der Aktuator 11 der Lagerschale 4, die Klemmeinheit 12 sowie der Aktuator 13 der Seitenwange 8 sind mit einer Maschinensteuerung 15 über Datenleitungen verbunden und können von dieser angesteuert werden.
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Damit sich das Lager 3 in der Arbeitsposition in einer definierten Lage befindet, ist sowohl an der Seitenwange 8 eine Anschlagfläche 15 als auch an der Lagerschale 4 eine Anschlagfläche 16 vorgesehen, welche komplementär zueinander ausgebildet sind und welche sich kontaktieren, wenn die Lagerschale in angehobenem Zustand arretiert ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bearbeitungszylinder
- 2
- Lagervorrichtung
- 3
- Lager
- 4
- Lagerschale
- 5
- Führungsschiene
- 6
- Führungsfläche
- 7
- Führungsschlitten
- 8
- Seitenwange
- 9
- Maschinengestell
- 10
- Drehpunkt
- 11
- Aktuator Lagerschale
- 12
- Klemmeinheit
- 13
- Aktuator Seitenwange
- 14
- Maschinensteuerung
- 15
- Anschlagfläche Seitenwange
- 16
- Anschlagfläche Lagerschale
- 100
- Druckmaschine (Bearbeitungsmaschine)
- 110
- Druckwerk
- 126
- Gestellmodul
- 146
- Substratrolle
- 148
- Zuführstation
- 150
- Stanzwerk
- 152
- Auslaufstation
- 154
- Substratrolle
- 160
- Bahnleitwalze
- 162
- Heißlufttrockner
- 1000
- Substrat
- M
- Maschinenlaufrichtung
- a
- Absenk- und Anhebbewegung Lagerschale
- v
- Verschiebebewegung Seitenwange
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2005/028202 A1 [0002]
- DE 69910299 T2 [0003]
- EP 0279394 A2 [0004]
