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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Rakelvorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Für die automatische
Reinigung farbführender
Walzen in einer Druckmaschine sind Waschvorrichtungen bekannt, die
Sprühdüsen oder ähnliche Mittel
zum Beaufschlagen der zu reinigenden Oberfläche mit einer Reinigungsflüssigkeit
und eine Rakelvorrichtung umfassen, die dazu dient, eine flexible Rakel
gegen die mit der Waschflüssigkeit
benetzte Oberfläche
zu drücken
und so die Waschflüssigkeit zusammen
mit darin gelöster
Farbe abzustreifen. Die so erhaltene Farblösung läuft in eine Wanne der Rakelvorrichtung
ab und wird über
diese abgeführt. Nach
Beendigung des Waschvorgangs bleiben an einer solchen herkömmlichen
Rakelvorrichtung Farbreste zurück,
die von Hand beseitigt werden müssen,
da sie sonst an der Rakel antrocknen und bei deren erneutem Einsatz
die Oberfläche
der zu reinigenden Walze beschädigen
würden.
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Die
DE 28 30 057 C2 offenbart
eine Waschvorrichtung für
eine Farbauftragseinrichtung, bei der eine Rakel innerhalb eines
zu öffnenden
und zu schließenden
Gehäuses
angeordnet ist. Dabei haben Rakel und Deckel des Gehäuses verschiedene Schwenkachsen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rakelvorrichtung zu schaffen,
die einfach betätigbar
ist.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Die
mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass infolge der Versenkbarkeit der Rakel in der Wanne und der Verschließbarkeit
der Wanne ein Festtrocknen von Farbe auf die Rakel bei Nichtgebrauch
vermieden werden kann.
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Da
die Wanne im Allgemeinen eine langgestreckte Form mit einer schlitzförmigen Öffnung für die austretende
Rakel hat, kann eine Möglichkeit
zum Verschließen
der Wanne auf einfache Weise dadurch geschaffen werden, dass die
Wanne in Form einer zylindrischen Kammer ausgebildet wird, um deren Achse
das Verschlusselement zwischen einer offenen und einer verschlossenen
Stellung drehbar ist. Dabei ist das Verschlusselement vorzugsweise
innerhalb der Kammer angeordnet.
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Die
Bewegung des Rakels zwischen der aus der Wanne herausragenden und
der versenkten Stellung ist vorzugsweise eine Schwenkbewegung, und ein
Stellglied zum Antreiben dieser Schwenkbewegung ist an der Rakelvorrichtung
vorgesehen.
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Vorzugsweise
ist die Rakel in der versenkten Stellung elastisch verformt.
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Eine
besonders einfache Konstruktion ergibt sich, wenn das Verschlusselement
durch das gleiche Stellglied schwenkbar ist, das auch die Bewegung der
Rakel zwischen der aus der Wanne herausragenden Stellung und der
versenkten Stellung antreibt.
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Um
nicht nur das Trocknen von abgestreifter Farbe an der Rakel zu verhindern,
sondern darüber hinaus
abgestreifte Farbreste selbsttätig
von der Rakel beseitigen zu können,
ist es wünschenswert,
dass die Wanne mit einer Zu- und einer Ableitung für eine Reinigungsflüssigkeit
versehen ist. Die Reinigungsflüssigkeit
kann in geschlossenem Zustand der Wanne mit hoher Strömungsgeschwindigkeit
durch diese hindurchgepumpt werden, um im Laufe der Zeit zäh an der
Rakel haftende Farbreste abzulösen
und wegzuspülen.
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Um
eine wirksame Durchströmung
der Kammer zu erreichen, ist es wünschenswert, dass Zuleitung
und Ableitung an jeweils entgegengesetzten Endabschnitten der Wanne
münden.
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Vorzugsweise
umfasst die Rakelvorrichtung auch eine Pumpe zum Umwälzen von
Reinigungsflüssigkeit
durch die Wanne. Dieser Pumpe kann zweckmäßigerweise eine Steuervorrichtung
zugeordnet sein, die an die Stellung des Verschlusselementes gekoppelt
ist und bei geschlossener Kammer einen höheren Durchsatz der Pumpe zulässt als
bei offener Kammer. Ein Strömenlassen
eines – wenn auch
schwachen – Reinigungsflüssigkeitsstromes bei
offener Kammer ist sinnvoll, um Farbreste, die die Rakel von der
zu reinigenden Walzenoberfläche
abstreift, im Laufe des Betriebs der Rakelvorrichtung kontinuierlich
fortzuspülen.
Die Durchflussrate bei offener Kammer muss niedrig genug gewählt sein,
so dass Reinigungsflüssigkeit
nicht aus der Öffnung
der Kammer herausspritzt. Bei geschlossener Kammer hingegen können wesentlich
höhere
Durchflussraten der Reinigungsflüssigkeit
vorteilhaft eingesetzt werden.
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Aus ökologischen
wie aus wirtschaftlichen Gründen
ist es wünschenswert,
dass die Reinigungsflüssigkeit
in einem geschlossenen Kreislauf zirkuliert. Dieser Kreislauf weist
zweckmäßigerweise
wenigstens ein Filterelement zum Abtrennen von Farbresten aus dem
Strom der Reinigungsflüssigkeit auf.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im
folgenden näher
beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 einen
schematischen Schnitt durch eine erste Ausgestaltung einer Rakelvorrichtung,
bei der die Rakel aus der Kammer ausgefahren ist;
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2 einen
schematischen Schnitt durch die Rakelvorrichtung aus 1,
bei der die Rakel in die Wanne versenkt ist;
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3 einen
axialen Schnitt entlang der Linie III-III aus 1;
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4 einen
Schnitt analog dem der 1 durch eine zweite Ausgestaltung
der Rakelvorrichtung;
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5 einen
Schnitt durch die Rakelvorrichtung gemäß einer zweiten Ausgestaltung,
mit versenkter Rakel;
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6 in
Blockdiagramm der Rakelvorrichtung.
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1 zeigt
einen schematischen Schnitt durch eine Rakelvorrichtung 01 mit
an eine Farbwalze 02 einer Druckmaschine angestellter Rakel 03. Die
Farbwalze 02 ist nur ausschnittweise, auf einem Viertel
ihres Umfangs, dargestellt.
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Die
Rakel 03 ist ein sich wenigstens über die aktive axiale Breite
der Farbwalze 02 erstreckender Streifen aus einem flexiblen
Kunststoff oder Gummimaterial. Eine Längskante 04 der Rakel 03 liegt
in der in der 1 gezeigten ausgefahrenen Stellung
der Rakel 03 an der Oberfläche der Farbwalze 02 an.
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Eine
gegenüberliegende
Längskante 06 der Rakel 03 ist
in einem zylindersektorförmigen
Verschlusselement 07, z. B. einen Halteelement 07 eingespannt.
Das Halteelement 07 ist in einer zylindrischen Kammer 08 einer
Wanne 09 drehbar aufgenommen. Wie in 3 gezeigt,
setzt sich die Wanne 09 zusammen aus zwei gegenüberliegenden
Stimplaten 11 und einem die zwei Stirnplatten 11 verbindenden
Mantel 12. Der Mantel 12 hat im wesentlichen die
Form eines Zylinders, mit einer langgestreckten Öffnung 13, z. B. einen
Schlitz 13 an seiner Oberseite und einer an einem Rande
des Schlitzes 13 nach außen gebogenen, langgestreckten
Lasche 14, die als eine Stütze 14 für die Rakel 03 beim
Abwischen der Farbwalze 02 dient.
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Beide
Stirnplatten 11 sind mit einer Bohrung 16 versehen,
an die jeweils eine Zuleitung bzw. Ableitung 17 für eine Reinigungsflüssigkeit
angeschlossen ist.
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Beim
Reinigen der Farbwalze 02 sprüht eine nicht dargestellte
Düsenleiste
eine Reinigungsflüssigkeit
auf die gesamte Breite des Mantels der Farbwalze 02. Die
Farbwalze 02 rotiert bezogen auf 1 im Gegenuhrzeigersinn.
Die Rakel 03 drückt
unter spitzem Winkel gegen die Oberfläche der Farbwalze 02.
Die dabei auftretende Reibung verstärkt den Druck zwischen Rakel 03 und
Farbwalze 02 und drückt
außerdem
die Rakel 03 gegen die stützende Lasche 14 der
Wanne 09. Auf der Oberfläche der Farbwalze 02 mitgeführtes Gemisch
aus Reinigungsflüssigkeit
und Farbresten wird von der Rakel 03 abgestreift und fließt an dieser
abwärts
in die Wanne 09, wo es von einem Reinigungsflüssigkeitsstrom
mitgenommen wird, der die Wanne 09 in Längsrichtung von der Zu- zur
Ableitung 17. durchfließt. Der Durchsatz der Reinigungsflüssigkeit
in diesem Zustand ist gerade ausreichend bemessen, um zu gewährleisten,
dass die Farbreste zuverlässig
fortgespült
werden und sich nicht in der Wanne 09 ablagern. Hierfür ist es
nicht erforderlich, dass die Strömung
den gesamten Querschnitt der Wanne 09 ausfüllt.
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Nach
dem Reinigen der Farbwalze 02 wird das Halteelement 07 zusammen
mit der Rakel 03 um die Längsachse A der Kammer 08 in
die in 2 gezeigte Stellung gedreht. Zu diesem Zweck läuft das Halteelement 07 an
seinen beiden Längsenden
in einen in Umfangsrichtung geschlossenen zylindrischen Ring 18 aus,
der den Innenquerschnitt der ebenfalls zylindrischen Kammer 08 exakt
ausfüllt.
An jedem dieser Ringe 18 ist eine Außenverzahnung 19 gebildet,
die mit einem Ritzel 21 kämmt. Die Ritzel 21 an
beiden Enden der Wanne 09 sind durch einen gleichen, nicht
dargestellten Stellmotor angetrieben. Die Außenverzahnungen 19 sind
jeweils durch Dichtringe 22 gegen das Einsickern von Spülflüssigkeit
und evtl. Farbe geschützt.
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2 zeigt
die Rakelvorrichtung 01 in einer Konfiguration, in der
das Haltelement 07 mit der Rakel 03 gegenüber der
Konfiguration der 1 um nicht ganz 180° im Uhrzeigersinn
gedreht ist. Hier befindet sich die Rakel 03 in einer vollständig in
die Kammer 08 zurückgezogenen
Stellung. Anstatt gegen die Farbwalze 02 drückt die
Längskante 04 der Rakel 03 gegen
den Mantel 12 der Wanne 09, und die Rakel 03 ist
in sich elastisch verbogen. Das Haltelement 07 versperrt
den Schlitz 13, so dass das Halteelement 07 und der
Mantel 12 ein ringsum geschlossenes Rohr bilden. Um die
Rakel 03 zu reinigen, wird in dieser Konfiguration der
Rakelvorrichtung 01 Reinigungsflüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit
durch die Kammer 08 gepumpt. Anders als in der Konfiguration
der 1, wo zum Verhindern des Herausspritzens von Reinigungsflüssigkeit
aus der Wanne 09 eine gleichmäßige, laminare Strömung erforderlich
ist, kann hier eine turbulente Strömung in Kauf genommen werden
und ist sogar wünschenswert,
um die Reinigungswirkung auf die Rakel 03 zu verbessern.
Die Strömung
durch die Kammer 08 kann solange aufrecht erhalten werden,
wie nötig
ist, um die Rakel 03 mit einer gewünschten Genauigkeit zu reinigen.
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Wie
man im Querschnitt der 2 erkennt, teilt die eingezogene
Rakel 03 einen kleinen Bereich 23 vom Querschnitt
der Kammer 08 ab, der nicht direkt mit den Bohrungen 16 an
den Stirnplatten 11 der Wanne 09 kommuniziert
und in dem deswegen auch keine nennenswerte Strömung der Reinigungsflüssigkeit
auftritt. Dies ist für
die Wirksamkeit der Rakelreinigung jedoch ohne Bedeutung, da diejenige
Seitenfläche
der Rakel 03, die den Bereich 23 begrenzt, beim
Abwischen des Farbe-Reinigungsflüssigkeitsgemischs
von der Farbwalze 02 von dem Gemisch nicht erreicht wird
und sauber bleibt. Für
den Fall, dass es sich im Einzelfall als notwendig erweisen sollte,
auch die dem Bereich 23 zugewandte Oberfläche der
Rakel 03 zu reinigen, so ist es kein Problem, eine Reinigungsflüssigkeitsströmung auch
in diesem Bereich herzustellen, z. B. in dem die Lage wenigstens
der mit der Zuleitung verbundenen Bohrung 16 in ihrer Stirnplatte 11 so
verschoben wird, dass wenigstens ein Teil ihres Querschnitts auf
den Bereich 23 mündet.
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4 zeigt
eine zweite Ausgestaltung einer Rakelvorrichtung 01 in
einer Darstellung analog zu 1. Gleiche
Elemente, die bei beiden Ausgestaltungen vorhanden sind, sind mit
gleichen Bezugszeichen belegt und werden nicht erneut beschrieben. Die
Rakelvorrichtung 01 aus 4 ist ausgelegt
für eine
in der Perspektive dieser Figur im Uhrzeigersinn rotierende Farbwalze 02.
Die Rakel 03 setzt sich zusammen aus einer steifen Rakellippe 24 aus
Kunststoff und einer Feder 26, z. B. einer Blattfeder 26,
die sich wie die Rakellippe 24 über die gesamte Breite der
Farbwalze 02 erstreckt. Die Blattfeder 26 ist
einerseits an der Rakellippe 24 und andererseits an einem
Halteelement 07 verschraubt, das die gleichen Funktionen
wie das Haltelement 07 aus 1 hat. Die
Lasche 14 der Ausgestaltung aus 1 ist durch eine
am Mantel 12 verschraubte Schiene 27 ersetzt, die
die freie Längskante 04 der
Rakel 03 gegen die Farbwalze 02 gedrückt hält. Die
Schiene 27 kann entfernt werden, um zu Wartungs- und Reparaturzwecken
auf das Innere der Wanne 09 zuzugreifen.
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Zu-
und Ableitungen 17 für
Reinigungsflüssigkeit
sind nicht durch die Stirnplatten 11, sondern nahe an den
sich gegenüberliegenden
Enden durch den Mantel 12 der Wanne 09 geführt.
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Wenn
sich die Rakel 03 in der in 5 gezeigten
eingezogenen Stellung befindet, unterteilt sie den freien Innenraum
der Kammer 08 in zwei Bereiche 23, 28.
Die Zuleitung 17 ist so angeordnet, dass sie auf den Bereich 23 mündet, der
durch die bei dieser Ausgestaltung abgestreifte Farbe tragende Seitenfläche der
Rakel 03 begrenzt ist. Die Ableitung 17 mündet auf
dem Bereich 28. Eine über
die Zu- und Ableitungen 17 durch die Kammer 08 gepumpte
Reinigungsflüssigkeitsströmung durchspült die Kammer 08 nicht
nur in Längsrichtung,
sondern sie drängt auch
die Rakel 03 ein Stück
weit von dem Mantel 12 ins Innere der Kammer 08 zurück, so dass
entlang der Längskante 04 der
Rakel 03 ein schmaler Spalt entsteht, durch den die Reinigungsflüssigkeit
mit hoher Geschwindigkeit vom Bereich 23 in den Bereich 28 übergeht.
Auf diese Weise wird eine hochwirksame Reinigung vor allem der für den Kontakt
mit der Farbwalze 02 vorgesehenen Längskante 04 erreicht.
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Zwei
Dichtstreifen 29 aus Gummi sind in den Körper des
Halteelements 07 eingelassen und drehen sich mit diesem.
Sie sind so platziert, dass sie in der in 5 gezeigten
geschlossenen Konfiguration beiderseits des Schlitzes 13 zum
Liegen kommen und einen Austritt der Reinigungsflüssigkeit
zur Farbwalze 02 hin zuverlässig verhindern.
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Wie
das Blockdiagramm von 6 zeigt, umfasst die Rakelvorrichtung 01 noch
eine Pumpe 30, die die Reinigungsflüssigkeit in einem geschlossenen
Kreislauf umwälzt.
Die Pumpe 30 ist an eine Steuerschaltung 32 gekoppelt,
die auch den Stellmotor 33 für die Schwenkbewegung des Halteelements 07 und
der Rakel 03 antreibt. Gekoppelt an die jeweilige Stellung
des Halteelements 07 regelt die Steuerschaltung 32 den
Durchsatz an Reinigungsflüssigkeit auf
einen niedrigen Wert bei offener und einen hohen, einen turbulenten
Reinigungsflüssigkeitsstrom begünstigenden
Wert bei geschlossener Position. In dem geschlossenen Kreislauf
sind ferner Filter 31 zum Abfangen von in der Reinigungsflüssigkeit
gelösten
Farbresten angeordnet, so dass die Rakelvorrichtung 01 lange
Zeit wartungsfrei betrieben werden kann.
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- 01
- Rakelvorrichtung
- 02
- Farbwalze
- 03
- Rakel
- 04
- Längskante
- 05
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- 06
- Längskante
- 07
- Verschlusselement,
Halteelement
- 08
- Kammer
- 09
- Wanne
- 10
-
- 11
- Stirnplatte
- 12
- Mantel
- 13
- Öffnung,
Schlitz
- 14
- Lasche,
Stütze
- 15
-
- 16
- Bohrung
- 17
- Zu-/Ableitung
- 18
- Ring
- 19
- Außenverzahnung
- 20
-
- 21
- Ritzel
- 22
- Dichtring
- 23
- Bereich
- 24
- Rakellippe
- 25
-
- 26
- Feder,
Blattfeder
- 27
- Schiene
- 28
- Bereich
- 29
- Dichtstreifen
- 30
- Pumpe
- 31
- Filter
- 32
- Steuerschaltung
- 33
- Stellmotor
- A
- Längsachse