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Die Erfindung betrifft eine Heberwalze
in Heberfarbwerken von Druckmaschinen, wobei die Heberwalze zwischen
einer Farbkastenwalze und einer ersten Farbverreibwalze eines Farbwerkes
angeordnet ist.
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Zur Übertragung von Farbe von einer
langsam laufenden Farbkastenwalze auf eine rotierende Farbwalze
sind schwingende Hebereinrichtungen bekannt. Üblicherweise werden als Hebereinrichtungen
Heberwalzen benutzt (
DD
274 193 A1 ).
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Da die Umfangsgeschwindigkeit der
rotierenden Farbwalze ungleich größer als die der Farbkastenwalze
ist, kommt es bei Anlage der Heberwalze an den Duktor sowie an die
Farbwalze zu Stößen und
zu unkontrollierter Verzögerung
und Beschleunigungsimpulsen, die sich in Streifen und Dubliererscheinungen
widerspiegeln und damit das Druckergebnis negativ beeinflussen können.
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Um diese negativen Einflüsse zu verringern, werden üblicherweise
massearme Heberwalzen, bestehend aus einem Grundkörper – Stahlrohr
oder Aluminiumrohr – mit
einem aufvulkanisierten Mantel aus einem farbannehmenden Material
verwendet. Die Masse dieser Heberwalzen ist aber dennoch zu hoch
und die genannten Stöße sind
nicht zu vermeiden.
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Aus der
DE 41 09 438 A1 ist ein
weiterer Farbheber mit einem Farbheberkörper bekannt, der ein geringes
Masseträgheitsmoment
aufweist. Dieser Farbheber weist eine Hülse auf, die drehbar auf einer Steckachse
befestigt ist. Die Hülse
selbst besteht aus einer kompressiblen Grundschicht mit einem farbführenden,
abriebbeständigen
Gummideckmantel.
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Diese Lösung kann die oben genannten Nachteile
auch nicht gänzlich
beseitigen, da die Reibungskräfte
zwischen der Hülse
und der Steckachse zu groß sind.
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In der
DE 195 09 393 C2 ist eine
Heberwalze beschrieben, die aus einem Grundkörper und einem farbannehmenden
Mantel besteht, der drehbeweglich auf dem Grundkörper gelagert ist. Zwischen
dem Grundkörper
und dem Mantel wird ein Schmiermittel in Form von Öl oder Luft
eingebracht. Der Mantel stützt
sich im Randbereich über
Kugellager auf dem Grundkörper
ab.
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Diese Heberwalze weist einen in Bezug
auf die Rotationsbewegung massearmen Mantel auf. Die Aufrechterhaltung
des Luftpolsters bzw. des Ölreservoirs
ist nur mit hohem Aufwand realisierbar. Auch die Funktionssicherheit
ist mit Unsicherheiten behaftet, so dass der Heberschlag nicht immer
wirkungsvoll gedämpft
werden kann.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht
darin, eine Heberwalze zu schaffen, durch die der Heberschlag mit
einfach zu realisierenden Mitteln wirksam gedämpft werden kann.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale
des 1. Anspruchs gelöst.
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Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert werden.
Die dazugehörigen Zeichnungen
haben folgende Bedeutung:
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1 Schematische
Darstellung der Walzenanordnung zur Übertragung der Farbe aus einem Farbkasten
in ein Farbwerk im Normalbetrieb
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2 Darstellung
der erfindungsgemäßen Heberwalze
als axialer Schnitt
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3 Querschnitt-Zeichnung
der erfindungsgemäßen Heberwalze
(Schnitt A-A zu 2) Wie
aus der 1 ersichtlich,
ist zur Farbversorgung einer Druckmaschine eine Farbkastenwalze 1 angeordnet,
die mit der in einem Farbkasten 2 bereitgestell ten Farbe 3 im
ständigen
Eingriff ist. Der Farbkastenwalze 1 ist eine Heberwalze 4 nachgeordnet. Die
Heberwalze 4 steht sowohl mit der Farbkastenwalze 1 als
auch mit einer Farbverreibwalze 13 alternierend in einer
Wirkverbindung. Die Farbverreibwalze 13 ist die erste Walze
eines hier nur angedeuteten Farbwerkes 17, das zum Aufbereiten
und Verreiben der Farbe 3 für die weitere Verarbeitung
in der Druckmaschine dient.
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Wie in der 2 erkennbar, besteht die Heberwalze 4 aus
einer Heberwelle 41, auf der drehbeweglich ein Mantel 5 gelagert
ist.
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Die Heberwelle 41 besteht
aus je einem beidseitig der Heberwelle 41 angeordneten
Walzenschenkel 412, 413, die einen rohrförmigen Heberwellenkörper 411 einschließen. Die
beiden Walzenschenkel 412, 413 sind über je ein
Lager 61, 62 im Gestell der Druckmaschine gelagert,
wobei die Achse 42 der Heberwelle 41 exzentrisch
zur Achse 6 der Lager 61, 62 angeordnet
ist (siehe hierzu 3).
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Der Mantel 5 der Heberwalze 4 besteht
aus einer dünnwandigen
Hülse 51,
auf der ein leichter, voluminöser
Deckmantel 52 mit einer farbfreundlichen Oberfläche angeordnet
ist.
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An beiden Enden der Hülse 51 ist
je ein Ring 101, 102 angeordnet. Dieser ist beidseitig
mit je einer Ringdichtung 91, 92 bzw. 93, 94 verbunden.
Der Ring 101, 102 mit den Ringdichtungen 91, 92 bzw.
93, 94 ist in einer Nut angeordnet, die durch eine auf dem Walzenschenkel 412, 413 angeordnete
Buchse 111, 112 und einen Absatz des Walzenschenkels 412, 413 gebildet
wird.
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Der Außendurchmesser der Heberwelle 41 und
der Innendurchmesser der Hülse 51 sind
so dimensioniert, dass sich ein minimaler Gleitspalt 12 zwischen
beiden ausbilden kann (siehe hierzu die 3). Dabei sind die den Gleitspalt 12 begrenzenden
Flächen
der Hülse 51 und/oder
der Heberwelle 41 mit einer reibungsmindernden Beschichtung
versehen.
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Der im Innern des Heberwellen-Körpers 411 vorhandene
Hohlraum 414 weist eine Medienzuführung auf, die aus einem zentrisch
zur Achse des Lagers 61 ausgeführten Zuführkanal 415 und einem diesem
zugeordneten Medienanschluss 8 besteht.
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Der Hohlraum 414 ist über eine
Anzahl von radial verlaufenden Kanalreihen 416, 417 mit
dem Gleitspalt 12 verbunden. Dabei sind mehrere Kanalreihen 416,
vorzugsweise 4 Reihen, der hohen Exzentrizität der Heberwelle 41 zugeordnet.
Etwa 90° dieser
Kanalreihen 416 ist eine Kanalreihe 417, in Drehrichtung
der Heberwelle 41 gesehen, vorgeordnet.
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Auf der dem Medienanschluss 8 gegenüberliegenden
Seite der Heberwelle 41 ist ein Antriebsstutzen 7 zum
Anbinden eines motorischen Antriebs vorgesehen. Über diesen Antriebsstutzen 7 steht
die Heberwelle 41 der Heberwalze 4 mit einem hier
nicht dargestellten, steuerbaren motorischen Drehantrieb in Verbindung.
Dieser ist als Getriebemotor ausgeführt. In einer anderen Ausführung ist
ein elektromagnetisch oder pneumatisch betätigbarer Schwenkantrieb vorgesehen.
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Zur Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung:
Die mit geringer Umfangsgeschwindigkeit drehende Farbkastenwalze 1 gibt
einen Teil der sich auf ihrer Mantelfläche aufbauenden Farbe 3 an die
Heberwalze 4 ab. Das geschieht, indem sich die hohe Exzentrizität der Heberwelle 41 der
Farbkastenwalze 1 nähert,
der Mantel 5 diese tangierend berührt und eine einstellbare Zeit
in Kontakt mit dieser bleibt. Beim Weiterdrehen der Heberwelle 41 kommt deren
hohen Exzentrizität
in den Bereich der Farbverreibwalze 13, so dass der Mantel 5 der
Heberwalze 4 diese berührt
und dort während
einer ebenfalls einstellbaren Berührungsphase einen Teil der
Farbe 3 abgibt.
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Die Verweildauer der Heberwalze 4 an
der Farbkastenwalze 1 und an der Farbverreibwalze 13 sowie
die Bewegungsdauer der Heberwalze 4 zwischen Farbkastenwalze 1 und
Farbverreibwalze 13 ist durch ein vorgebbares Steuerungs-Regime des motorischen
Antriebs einstellbar. Dadurch kann die pro Zeiteinheit übertragene
Farbmenge eingestellt werden.
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In der Betriebsphase der Heberwelle 4 wird dem
Hohlraum 414 der Heberwelle 41 über den
Medienanschluss 8 und Zuführkanal 415 Luft zugeführt. Diese
tritt über
die Kanalreihen 416, 417 in den Gleitspalt 12 ein.
Da die Kanalreihen 416, 417 der hohen Exzentrizität der Heberwelle 41 zugeordnet
sind, bildet sich dort ein starkes Luftpolster aus. Geometrisch
betrachtet ist dort der Gleitspalt 12 am größten. Das
trifft nur dann zu, wenn die, Heberwalze 4 radial nicht
belastet wird. Berührt
die Heberwalze 4 die Farbkastenwalze 1, so geschieht
das, wie oben beschrieben, an der hohen Exzentrizität. Durch
das dort befindliche Luftpolster wird der Heberschlag weich abgefangen.
Die vorgeordnete Kanalreihe 417 leitet diesen Vorgang ein.
Bei der nachfolgend einsetzenden Pressung zwischen der Heberwalze 4 und
der Farbkastenwalze 1 wird durch die Luftzufuhr an dieser
kritischen Stellung die Gleitreibung im Gleitspalt 12 wesentlich
verbessert.
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Beim Weiterdrehen der Heberwelle 41 gelangt
die hohe Exzentrizität
an die Farbverreibwalze 13. Dort wiederholt sich der oben
beschriebene Vorgang.
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Durch das Luftpolster an den Stellen,
an denen eine Pressung in der Berührungsphase zwischen der Heberwalze
und der Farbkastenwalze bzw. der Farbverreibwalze 5 erfolgt,
wird die Gleitreibung zwischen dem Mantel 5 und der Heberwelle 41 stark
verringert. Dadurch wird das Abbremsen und Beschleunigen des Mantels 5 gegenüber der
Heberwelle 41 in den Berührungsphasen wesentlich unterstützt.
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Der Mantel 5 ist der Heberwelle 41 so
zugeordnet, dass eine geringe axiale Bewegung zwischen beiden möglich wird.
Die Abdichtung des Gleitspaltes 12 erfolgt dabei so, dass
einmal sich in der dem Antriebsstutzen 7 zugeordneten Endlage
die Ringdichtung 91 an die radiale Umfangsfläche der
Buchse 111 und die Ringdichtung 93 an die radiale
Umfangsfläche
des Absatzes auf dem Walzenschenkel 412 und zum anderen
in der dem Medienschluss 8 zugeordneten Endlage die Ringdichtung 92 an
der radialen Umfangsfläche
des Absatzes auf dem Walzenschenkel 413 und die Ringdichtung 94 an
der radialen Umfangsfläche
der Buchse 112 anlegt.
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- 1
- Farbkastenwalze
- 2
- Farbkasten
- 3
- Farbe
- 4
- Heberwalze
- 41
- Heberwelle
- 411
- Heberwellen-Körper
- 412
- Walzenschenkel
- 413
- Walzenschenkel
- 414
- Hohlraum
- 415
- Zuführkanal
- 416
- Kanalreihen
- 417
- vorgeordnete
Kanalreihe
- 42
- Achse
der Heberwelle
- 5
- Mantel
- 51
- Hülse
- 52
- Deckmantel
- 61
- Lager
- 62
- Lager
- 63
- Achse
der Lager
- 7
- Antriebsstutzen
- 8
- Medienanschluss
- 91
- Ringdichtung
- 92
- Ringdichtung
- 93
- Ringdichtung
- 94
- Ringdichtung
- 101
- Ring
- 102
- Ring
- 111
- Buchse
- 112
- Buchse
- 12
- Gleitspalt
- 13
- Farbverreibwalze
- 17
- Farbwerk