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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen eines bogenförmigen Walzenbezugs um die Mantelfläche einer drehbaren Walze nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
EP0401500A2 ist eine Vorrichtung zum Verstellen und Spannen von biegsamen Druckplatten auf dem Plattenzylinder von Rotationsdruckmaschinen bekannt. Dabei ist ein Paar Spannschienen parallel zu der Drehachse des Plattenzylinders orientiert. Die Spannschienen erstrecken sich nahezu über die komplette Länge des Plattenzylinders und sind durch Hebel an dem Zylinderkörper schwenkbar gelagert. Damit ist es möglich, Winkelfehler des Druckbildes durch geringfügiges Verschieben der Druckplatte auf dem Plattenzylinder zu korrigieren.
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Bei den bekannten Vorrichtungen ist das manuelle Aufziehen eines Walzenbezugs auf die Walze umständlich. Häufig rutscht der Bezug abschnittweise aus der ersten Spannschiene eines Paares, bevor er vollständig in die zweite Spannschiene eingehängt ist und durch das Spannen gesichert werden kann. Vor allem breite Walzenbezüge sind unhandlich und werden von zwei Personen gemeinsam aufgezogen.
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Das Pressen des Walzenbezugs in eine Aufnahmenut mit Untermaß erfordert einen hohen Kraftaufwand und erschwert das Abnehmen des Walzenbezugs. Außerdem erhöht die erforderliche Kraft deutlich die Gefahr von Beschädigungen der Walze, insbesondere wenn Hammer als Hilfsmittel eingesetzt werden.
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Eine konkave Dehnung der Druckplatte kann mit einer in der
DE102010045036A1 beschriebenen geteilten Spannschiene ausgeglichen werden. Dazu ist die Spannschiene in axialer Richtung in mehrere Segmente geteilt, die einzeln mit einer Spannkraft beaufschlagt werden können. Ein sukzessives Einhängen des Walzenbezugs in die Teilschiene mit jeweils unmittelbar anschließendem Spannen kann die Handhabung beim Aufziehen erleichtern, führt aber zu unerwünscht ungleichmäßigen Dehnungen des Walzenbezugs. Insbesondere beeinflusst die Abfolge der einzelnen Spannvorgänge die Dehnung und damit das Druckbild.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zu schaffen, welche zumindest einen der aufgezeigten Nachteile des Standes der Technik überwindet.
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Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung/einem Verfahren gelöst, welche die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Dazu ist eine Spannvorrichtung zum Spannen eines Walzenbezugs über eine Mantelfläche einer drehbaren Walze vorgesehen, wobei die Walze ein Druckzylinder und der Walzenbezug ein Druckklischee sein können, welche an der Mantelfläche der Walze ein Paar zu der Drehachse der Walze parallele Spannschienen aufweist. Die Spannschienen bilden jeweils eine Hinterschneidung in Form einer Nut, in welche die vorlaufende Kante bzw. die nachlaufende Kante des Walzenbezugs eingehängt werden können.
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Die zweite Spannschiene des Paares setzt sich in ihrer Längsrichtung aus mehreren gleichartigen Teilschienen zusammen. Jede dieser Teilschienen ist auf dem Schlitten jeweils einer Spanneinheit angebracht. Die Schlitten sind jeweils mit einer der Teilschienen im wesentlichen im Umfangsrichtung bewegbar. Dabei bestimmen die Schlittenstellungen den Abstand ihrer Teilschiene zu der ersten Spannschiene des Paares und damit die Spannung des Walzenbezugs. Dazu ist jede Spanneinheit mit einem separaten auf den jeweiligen Schlitten wirkenden Antrieb ausgestattet.
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Vorzugsweise ist jedem dieser separaten Spannantriebe ein gemeinsamer Schalter zugeordnet. Damit ist es möglich, die Spanneinheiten einzeln zu aktivieren. So können beispielsweise bei Verwendung eines schmalen Walzenbezuges nicht benötigte Spanneinheiten ausgeschaltet werden. Außerdem kann bei Bedarf durch Ausschalten einzelner Spanneinheiten ein breiter Walzenbezug gezielt ungleichförmig gedehnt bzw. verzerrt werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung umfasst die Spannvorrichtung eine der zweiten Spannschiene zugeordnete Sperre. Die Sperre ist derart zu der zweiten Spannschiene angeordnet, dass sie bei ungespanntem Walzenbezug in ihrer geschlossenen Anordnung den Walzenbezug in gegen unbeabsichtigtes Herausrutschen aus der Aufnahme der Teilschiene sichert und in ihrer geöffneten Anordnung den Walzenbezug gegenüber der jeweiligen Teilschiene freigibt.
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Vorzugsweise ist die Sperre dazu als Hebel mit einer Drehachse derart gestaltet, dass sich die Schenkel des Hebels in einer im wesentlichen tangential zu dem Walzenmantel orientierten Ebene bewegen lassen. Besonders vorteilhaft ist die Sperre auf dem Schlitten einer Spanneinheit angebracht und der Teilschiene dieser Spanneinheit zugeordnet. Somit wird das Sichern bzw. das Freigeben des Walzenbezuges nicht von der Stellung des Spannschlittens beeinflusst. Ein unbeabsichtigtes Freigeben des Walzenbezuges bei vorzeitigem Entspannen kann so verhindert werden.
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Vorteilhaft ist eine Anordnung mehrerer gleicher Spanneinheiten auf einem gemeinsamen Schwenkbalken mit einer im wesentlichen radial zu der Walze angeordneten Schwenkachse. Winkelfehler des Walzenbezuges können durch Schwenken dieses Balkens korrigiert werden.
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Dem Schwenkbalken ist vorzugsweise eine Zustelleinrichtung mit steuerbarem Stellantrieb zugeordnet. Auf diese Weise können Winkelfehler des Walzenbezugs automatisiert ohne manuellen Eingriff korrigiert werden. Besonders vorteilhaft ist eine Kurvensteuerung der Schwenkbewegung durch eine auf einer Kurve abwälzende Kurvenrolle. Durch die Gestaltung der Kurve kann ein gewünschter Kraftverlauf für das Schwenken eingestellt werden.
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Vorzugsweise umfasst die Zustelleinrichtung eine Schubstange, welche durch eine Hohlwelle in die Walze geführt wird. Auf diese Weise können insbesondere die bewegungsempfindlichen Antriebselemente gestellfest außerhalb der Walze angeordnet werden.
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Anschließend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren, auf die bezüglich aller in der Beschreibung nicht näher erwähnten Einzelheiten verwiesen wird, anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Die Figuren zeigen:
- 1 vereinfachte perspektivische Ansicht eines Druckzylinders mit Spannvorrichtung;
- 2 vereinfachte perspektivische Detailansicht einer Zustelleinrichtung zum Schwenken einer Spannvorrichtung;
- 3 vereinfachte Detailansicht einer Zustelleinrichtung zum Schwenken einer Spannvorrichtung;
- 4 vereinfachte Ansicht einer Spanneinheit in unterschiedlichen Zuständen;
- 5 vereinfachte perspektivische Detailansicht einer Spannvorrichtung;
- 6 vereinfachte perspektivische Detailansicht eine Spanneinheit;
- 7 Schaltlogik der Sperren einer Spannvorrichtung.
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Ein Druckzylinder 1 mit erfindungsmäßiger Spannvorrichtung 2 ist in 1 dargestellt. Die Mantelfläche 103 des mittigen Zylinders 10 ist von einem Kanal 17 durchbrochen. Dieser Kanal 17 erstreckt sich in axialer Richtung y, parallel zu der Drehachse 100 des Druckzylinders 1 und nimmt die Spannvorrichtung 2 auf. Über beidseitig des mittigen Zylinders 10 angeordnete Wellenabsätze 16 ist der Druckzylinder wie in 3 gezeigt im Maschinengestell 5 gelagert.
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Eine erste Spannschiene 11 und eine zweite Spannschien 12 bilden gemeinsam ein Spannschienenpaar der Spannvorrichtung 2. Die Spannschienen 11, 12 sind an der Mantelfläche 103 des Zylinders 10 zueinander parallel axial orientiert. In Umfangsrichtung weisen sie zueinander einen veränderbaren Abstand 70 auf. Die erste Spannschiene 11 und die zweite Spannschiene 12 bilden jeweils eine Hinterschneidung 45 in Form einer in Umfangsrichtung des Zylinders 10 geöffneten Nut. Die Öffnungen dieser beiden Nuten sind einander zugewandt. In sie kann das Druckklischee an seiner vorlaufenden bzw. nachlaufenden Kante eingehängt werden. Durch das Verengen des Abstandes 70 der beiden Spannschienen 11, 12 wird das eingehängte Druckklischee gespannt und so auf dem Zylinder 10 fixiert.
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Das Spannschienenpaar ist auf einem Balken 13 der Spannvorrichtung 2 angebracht. Dieser Balken 13 verläuft in axialer Richtung y in dem Kanal 17 des Druckzylinders 1. Er ist um eine radial zum Druckzylinder 1 verlaufenden Achse 101 schwenkbar angebracht. Geringfügiges Schwenken 202 der Spannschienen 11, 12 um die radiale Achse 101 erlaubt Korrekturen der Winkellage des Druckbildes. Für diese Korrektur ist eine Zustelleinrichtung 3 vorgesehen. Dazu umfasst die Zustelleinrichtung 3 einen steuerbaren Positionierantrieb 34. Dieser Positionierantrieb 34 kommuniziert über Datenleitungen 60 mit einer Steuerung 6.
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Der Positionierantrieb 34 wirkt über ein eine Hohlwelle 16 des Druckzylinders 1 axial durchdringendes Getriebe auf den schwenkbaren Balken 13 der Spannvorrichtung 2. Dazu verbindet ein Spindeltrieb 35 der Zustelleinrichtung 3 den Positionierantrieb 34 mit einer axial in der Hohlwelle 16 des Druckzylinders 1 laufenden Schubstange 36. Ein mit dieser Schubstange 36 verbundener Arm 37 der Zustelleinrichtung 3 durchdringt eine Stirnfläche 104 des mittigen Zylinders 10 und greift in den Kanal 17 des Druckzylinders 1. Der Arm 37 ist in dem Kanal 17 mittels einer Linearführung 33 gelagert. Die Linearführung 33 ist parallel zu der Drehachse 100 des Druckzylinders 1 orientiert und erlaubt dem Arm 37 eine axiale Linearbewegung 201. An seinem in den Kanal 17 ragenden Ende des Arms 37 ist eine Kurvenrolle 31 angebracht. Die Kurvenrolle 31 wirkt mit einer Kurve 30 des Schwenkbalkens 13 zusammen. Der Balken 13 stützt sich mit einer Druckfeder 32 gegen den Kanal 17 derart ab, dass er immer an der Kurvenrolle 31 der Zustelleinrichtung 3 anliegt. Durch Linearverschiebung 201 des Arms 37 wälzt dessen Kurvenrolle 31 auf der Kurve 30 des Balkens 13 ab und bewirkt damit dessen Schwenkbewegung 202 um dessen Schwenkachse 101.
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Die zweite Spannschiene 12 setzt sich aus mehreren, in axialer Richtung y hintereinander angeordneten Teilstücken 44 zusammen. Jede dieser Teilschienen 44 ist Bestandteil jeweils einer von mehreren gleichartigen Spanneinheiten 4. Der Aufbau einer solchen Spanneinheit ist in den 4 bis 6 gezeigt. Die Spanneinheit 4 besteht aus einem Spannschlitten 40. Dieser Spannschlitten 40 ist durch eine Linearführung 43 auf dem Schwenkbalken 13 der Spannvorrichtung 2 aufgenommen und trägt eine der Teilschienen 44. Die Linearführung 43 ist im wesentlichen radial zu dem zentralen Zylinder 10 des Druckzylinders 1 orientiert und legt die Richtung der linearen Spannbewegung 200 fest. Dazu umfasst sie zwei zueinander parallele Führungsschienen.
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Der Spannschlitten 40 der Spanneinheit 4 wird durch einen separaten Antrieb betätigt. Dieser Antrieb verfährt den Schlitten zwischen den beiden Endlagen. Die Endlage, in welcher das Druckklischee gespannt ist, ist in 4a dargestellt. Druckfedern 41 halten den Spannschlitten 40 in dieser Endlage und beaufschlagen die Teilschiene 44 mit der Spannkraft. Um das Druckklischee zu entspannen, werden die Druckfedern 41 durch einen Pneumatikzylinder 42 übersteuert, so dass der Spannschlitten 40 die andere Endlage wie in 4b-d gezeigt einnimmt. Jede Spanneinheit 40 verfügt über einen separaten Schalter 38 für seinen Antrieb. Dieser Schalter 38 kann in einfacher Weise ein handbetätigtes Ventil sein, welches in den Figuren nicht dargestellt ist. Auf diese Weise lassen sich einzelne Spanneinheiten 40 aus- oder zuschalten. Für eine automatisierte Betätigung der Spanneinheiten 40, sind die Druckleitungen der einzelnen Spanneinheiten 40 wie in 7 gezeigt zu einer zentralen Druckleitung zusammengefasst, welche ein maschinell steuerbares Mehrwegeventil als gemeinsamen Schalter 39 beinhaltet. Das gemeinsame Ventil und das jeweilige separate Ventil sind zueinander nach Art einer Und-Schaltung angeordnet.
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Jede Spanneinheit 40 umfasst eine erste Sperre 50, welche der ersten Spannschiene 11 zugeordnet ist. Diese ist der das Druckklischee aufnehmenden Nut der ersten Spannschiene 11 gegenüberliegend angeordnet und ausgelegt, die Aufnahme zum Wechseln des Druckklischees freizugeben und zum Spannen des Druckklischees zu verriegeln. Dazu ist diese erste Sperre 50 auf dem Schwenkbalken 13 der Spannvorrichtung 2 angebracht und kann eine in den 4a-c gezeigte geschlossene Stellung 301 und eine in 4d gezeigte geöffnete Stellung 300 einnehmen.
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Die erste Sperre 50 ist in Form eines Hebels 53 mit zwei zueinander rechtwinklig angeordneten Schenkeln 61, 62 ausgebildet. Sie ist um eine zu dem Druckzylinder radiale Achse schwenkbar in einem Drehlager 54 des Schlittens 40 aufgenommen. In ihrer geschlossenen Stellung 301 ist der erster Schenkel 61 der ersten Sperre 50 parallel zu der ersten Spannschiene 11 ausgerichtet. Die Öffnungsweite 71 zwischen der ersten Spannschiene 11 und der ersten Sperre 50 ist klein, so dass das Herausrutschen eines eingelegten Druckklischees sicher verhindert wird. Der zweiter Schenkel 62 weist dabei in Richtung der zweiten Spannschiene 12 und die auf seiner Rückseite befindliche zweite Anlagefläche 52 wird von einem Magneten 55 gehalten.
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In ihrer geöffneten Stellung 301 ist der zweite Schenkel 62 der ersten Sperre 50 parallel zu der ersten Spannschiene orientiert. Die Öffnungsweite 71 ist größer als in der geschlossenen Stellung 301, so dass das Druckklischee einfach eingehängt oder entnommen werden kann. Dabei weist der erste Schenkel 61 auf die zweite Spannschiene 12 und wird über die auf seiner Rückseite angeordnete erste Anlagefläche 51 von dem Magneten 55 gehalten. Zum Betätigen der ersten Sperre 50 ist ein auf dem Hebe 531 über dem Drehlager 54 angebrachter Griff 57 vorgesehen.
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Eine zweite Sperre 58 jeder Spanneinheit 4 ist auf dem jeweiligen Spannschlitten 40 und der Aufnahmenut der zugeordneten Teilschiene gegenüberliegend angeordnet. In ihrer Funktionsweis und ihrem Aufbau entspricht sie der ersten Sperre 50 und wird daher nicht weiter erläutert.
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Die Spannvorrichtung 2 weist eine Vielzahl gleicher Spanneinheiten 40 der beschriebenen auf, welche auf dem gemeinsamen Schwenkbalken 13 angeordnet sind.
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Die einzelnen Zustände einer einzelnen Spanneinheit 4 beim Wechseln und Spannen eines Druckklischees sind in den 4a-d gezeigt. Das Druckklischee selbst ist nicht dargestellt. 4a beginnt mit dem gespannten Zustand, in welchem das Klischee gespannt und beide Sperren 50, 58 in jeweils ihrer geschlossenen Stellung 301 gehalten sind. Ist das separate Ventil geöffnet übersteuert bei Öffnen des gemeinsamen Mehrwegeventils der Pneumatikzylinder 42 die Spannfeder 41, so dass der Schlitten 40 in die in 4b gezeigte Endlage fährt. Der Abstand 70der Spannschienen 11, 12 zueinander ist vergrößert und ein eingehängte Druckklischee entspannt. Das Öffnen der zweiten Sperre 58 gemäß 4c gibt eine erste Kante des Druckklischees frei, so dass es von dem Druckzylinder abgewickelt werden kann. Ist zusätzlich auch die erste Sperre in ihrer geöffneten Stellung 300, wie in 4d dargestellt, kann das Druckklischee komplett entnommen werden. Das Aufbringen und Spannen eines Klischees erfolgt in umgekehrter Abfolge.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Druckzylinder
- 2
- Spannvorrichtung
- 3
- Zustelleinrichtung, Schwenken
- 4
- Spanneinheit
- 5
- Maschinengestell
- 6
- Steuerung
- 10
- Zylinder
- 11
- erste Schiene
- 12
- zweite Schiene
- 13
- Balken
- 15
- Drehlager
- 16
- Hohlwelle
- 17
- Kanal
- 20
- Abdeckung
- 30
- Kurve
- 31
- Kurvenrolle
- 32
- Druckfeder
- 33
- Linearführung
- 34
- Positionierantrieb
- 35
- Spindeltrieb
- 36
- Schubstange
- 37
- Arm
- 38
- Schalter
- 39
- Gruppenschalter
- 40
- Spannschlitten
- 41
- Druckfeder
- 42
- Pneumatikzylinder
- 43
- Linearführung
- 44
- Spanner
- 45
- Hinterschneidung
- 50
- erste Sperre
- 51
- erste Anschlagfläche
- 52
- zweite Anschlagfläche
- 53
- Hebel
- 54
- Drehlager
- 55
- Magnet
- 56
- Halter
- 57
- Griff
- 58
- zweite Sperre
- 60
- Datenleitung
- 61
- erster Schenkel
- 62
- zweiter Schenkel
- 70
- Abstand
- 71
- Öffnungsweite
- 100
- Drehachse
- 101
- Schwenkachse
- 102
- Drehachse
- 103
- Mantelfläche
- 104
- Stirnfläche
- 200
- lineare Spannbewegung
- 201
- lineare Zustellbewegung
- 202
- Schwenkbewegung
- 203
- erste Drehbewegung
- 204
- zweite Drehbewegung
- 300
- geöffnete Anordnung
- 301
- geschlossene Anordnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0401500 A2 [0002]
- DE 102010045036 A1 [0005]
