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Vorrichtung zum Behandeln oder Bearbeiten einer kontinuierlich bewegten
Bahn Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Maschinen zum kontinuierlichen Bearbeiten.
Als typisches Beispiel für eine derartige Maschine kann eine Druckmaschine und insbesondere
eine Rotationsdruckmaschine dienen, die auf einer-fortlaufenden bahn eines Materials
einmal oder mehrere Male Arbeitsgänge ausführt. Weiterhin betrifft die Erfindung
Maschinen mit geteilten Walzen oder Zylindern, bei denen die einzelnen Abschnitte
gesondert in Drehung versetzt werden können, um die sich bewegende Sahn zu bearbeiten.
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Die Merkmale der Erfindung werden in erster Linie in Anwendung auf
eine Rotationsdruckmaschine erläutert, bei der jeder der Formzylinder geteilt-ausgebildet
ist. Jede hälfte eines Zylinders kann gesondert nach Wunsch angetrieben
und
gesteuert werden. Es ist klar, daß die vorliegende Erfindung sich bei einer Vielzahl
von kontinuierlichen Bearbeitungsmaschinen anwenden läßt, die einen fortlaufenden
Streifen oder eine Bahn eines Materials längs einer tknzahl von Stationen bearbeitet.
Die Erfindung wird beispielsweise an einer Druckmaschine erläutert, jedoch lässt
sie sich auch bei anderen Maschinen anwenden, wie beispielsweise bei Prägemaschinen9
Streich- oder Beschichtungsmaschinen usw. Bei kontinuierlichen Bearbeitungsmaschinen,
bei denen eine sich bewegende Bahn in Anlage an den umlaufenden Zylindern behandelt
oder bearbeitet wird, ist es erforderlich, dass die Maschine in einer genauen, zweckmässigen
und billigen Weise eine Anzahl von Behandlungsvorgängen oder Bearbeitungen ausführen
kann, bei denen sämtliche Arbeitszylinder so einstellbar sind, dass sie im Register
miteinander laufen. Um dies bei einer solchen Liaschine, beispielsweise einer Druckmaschine
zu erreichen, müssen die Zylinder längs ihrer Achsen bewegbar sein, und müssen ausserdem
relativ zu allen anderen Zylindern verdreht werden können. Das lässt sich bei vielen
14Iaschinen von iIand ausführen, jedoch müssen dann die Maschinen wiederholt angehalten
und wieder in Betrieb gesetzt werden. Ls ist selbstverständlich wünscnenswert, solche
Einstellungen vornehmen zu können, während die
Maschine in Betrieb
ist. @@`eiterhin ist es wünschenswert, diese Ergebnisse bei einer Maschine zu erhalten,
bei der die Bahn an einem Ende der Maschine umgelenkt und zur wei-# teren Behandlung
oder Bearbeitung erneut durch dieselben Stationen der Maschine mit umgekehrter Laufrichtung
geleitet wird. Dabei müssen die Zylinder auch bei dem zweiten Durchgang derart einstellbar
sein, dass sie im Register laufen. Es wäre demnach eine Maschine zweckmässig, die
eine Anzahl von Behandlungs- oder Bearbeitungsstationen aufweist, die je mit geteilten
Zylindern versehen sind, welche relativzu den anderen Zylindern während des Betriebs
der Maschine verstellbar sind. Gemäss der Erfindung ist eine jruckeinrichtung für
Bahnen vorgesehen, die wenigstens eine =jruckstation aufweist, welche mit einem
umlaufengen Formzylinder versehen ist, der in zwei Abschnitte unterteilt ist, von
denen der eine zum Be-,drucken einer bahn und der andere unabhängig davon ebenfalls
zum Bedrucken einer Bahn ausgenutzt werden kann. Die Erfindung ist in der beiliegenden
Zeichnung beispielsweise anband einer Druckmaschine dargestellt und wird im folgenden
im einzelnen erläutert. Fig. 1 ist eine: Draufsicht auf eine Druckmaschine gemäss
der Erfinaung, die schematisch und vereinfacht die
Merkmale der
Erfindung erkennen lässt, wobei zur besseren Übersicht einige Teile der Maschine
weggelassen sind. Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1, bei dem
einige .Teile des Maschinengerüsts weggelassen sind. . Fig. 3 ist ein vergrösserter
Teilschnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 1. Fig. 4 ist ein vergrösserter Teilschnitt
nach der Linie. 4-4 der Fig. 1 und läset insbesondere die Umlenkeinrichtung erkennen.
Fig. 1 der Zeichnung zeigt die Ge®amtansicht einer Einrichtung, bei der eine fortlaufende
Bahn 10 einen ersten Druck erhält, wenn sie in einer Richtung über Behandlungs-oder
Bearbeitungsstationen A und B geleitet wird, und die dann bei der Rückkehr auf einem
zum ersten Weg parallelen Weg an den Stationen B und A vorbei mit einem zweiten
Druck versehen wird. Die Einrichtung läset sich aber auch - wie weiter unten noch
erläutert wird - in anderer Weise betreiben.
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DieiBahn, die als Rolle oder dergleichen vorliegen kann,
kann
von einer geeigneten Vorratsrolle 1'i der Maschine zugeleitet werden. Die Maschine
weist leerlaufrollen 14, 15,16 sowie 18,19,20'auf, die so angeordnet sind, dass
die Bahn 10 den gewünschten Weg nimmt Wie am besten in Fig. 1 zu erkennen ist, wird
die Bahn an den Druckstationen A und B vorbeigeleitet und wird an jeder Station
bedruckt. Beispielsweise kann anzder Station A eine erste Farbe aufgebracht werden,
während an der Station B eine zweite Farbe auf die Bahn aufgedruckt wird. Es kann
ein übliches Druckverfahren angewendet werden. Die Bahn 10 kann dann über zwei Umlenkstangen
24 und 25 geleitet werden, die ein Draieck bilden und die Bahn an den Stationen
B und A vorbei wieder zurückleiten. Während dieses Rückweges kann die Bahn mit zwei
weiteren Drucken versehen werden, wie beispielsweise zwei weiteren Farben oder anderen
Drucken. Die bedruckte Bahn wird dann auf eine Aufwickelrolle 26 aufgewickelt. Es
sei bemerkt, daß im beschriebenen Beispiel zwei Druckstationen A und B benutzt werden.
Es ,ist jedoch klar, dass jede grössere oder kleinere Anzahl von Stationen beim
:rucken oder einer anderen Behandlung oder Bearbeitung verwendet worden kann.
Der
Aufbau jeder Druckeinheit soll nur als Beispiel dienen; es lassen sich selbstverständlich
auch andere Arten und Formen von Druckzylindern und/oder :Behandlungszylindern verwenden.
Gemäss der Zeichnung sind an jeder Druckstation A bzw. B zwei Druckeinrichtungen
26 und 27 bzw. 28 und 29 vorgesehen. Diese Druckeinrichtungen sind untereinander
gleich ausgebildet, so dass im folgenden nur eine erläutert zu werden braucht. Die
Druckeinrichtung 29 der Station B kann beispielsweise einen Vorratsbehälter 30 für
die Druckfarbe aufweisen. In die Druckfarbe 31 im Behälter 30 taucht teilweise eine
Farbwalze 32 ein, die auf einer Welle 3¢ drehbar gelagert ist. Zu der Farbwalze
32 gehört ein Formzylinder 35, der mit der Farbwalze in Berührung steht und mit
einer Druckform 38 versehen ist. Die Druckform ist in geeigneter Weise mit erhabenen
Teilen versehen. Beim Umlauf von Farbwalze 32 und Formzylinder 35 überträgt die
Farbwalze eine Farbschicht auf die erhabenen Teile der Druckform 38. Wenn dann die
Druckform die sich bewegende Bahn 10 berührt, wird die Farbe von den erhabenen Teilen
auf die Bahn 10 übertragen und bedruckt diese. Zur besseren Übersicht sind in der
Zeichnung die üblichen Gegendruckzylinder, mit denen die Bahn gegen die Formzylinder
gedrückt wird, weggelassen.
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Die oben erläuterten Druckeinrichtungen sollen - wie@schon
bemerkt - nur als Beispiel dienen und können durch andere,
ähnliche
Einrichtungen ersetzt werden. Beispielsweise lassen sich die bekannten Ilcentral
impression"-Druckeinrichturigen verwenden. Ausserdem können auch andere Arten #
von fortlaufend bearbeitenden Einrichtungen benutzt werden. Das Wesentliche der
Erfindung, die anhand einer Druckmaschine erläutert wird, ist in der Ausbildung
und Anordnung von zwei miteinander verbundenen, gesondert antreibbaren und steuerbaren
Formzylindern,35 an jeder Station A und B zu sehen. Bei bekannten Einrichtungen
wäre an jeder Station nur eine der oben erläuterten Druckeinrichtungen vorhanden,
die die Bahn 10 nur einmal bedruckt. Gemäss der Erfindung sind dagegen an jeder
Druckstation zwei Druckeinrichtungen 26 und 27 bzw. 28 und 29 vorgesehen. Hierzu
wird ein geteilter Zylinder verwendet, der zwei gesondert betätigbare abschnitte
aufweistp die in einer gemeinsamen Lagerung Gehalten NSerden und je Steuereinrichtungen
für eine .horizontale und vertikale Verstellung aufweisen. die horizontale Verstelluhg
wird durch eine Jochkonstruktion oder andere für diesen Zweck bekannte Einrichtungen
bewirkt, während für die vertikale Einstellung ein Differential vorgesehen ist.
Die Konstruktion der geteilten Zylinder lässt sich aus den Fig. 1 und 3 erkennen,
in denen als Beispiel für die Anwendung der Erfindung eine Druckmaschine dargestellt
ist.
An der Station B sind Formzylinder 35 und 35a dargestellt,
die je eine nach aussen vorstehende Welle 40 und 40a aufweisen, deren Antrieb und
Lagerung in der weiter unten beschriebenen Weise vorgenommen wird. Die nach innen
vorstehenden Wellen 41 und 41a der beiden Formzylinder 35 und 35a sind je an einem
anderen Ring eines frei drehbaren Lagers 42 befestigt. Nach Fig. 3 ist die Welle
41 mit dem Innenring des Lagers 42 verbunden und wird darin gehalten. Die andere
Welle 41a ist einstückig mit einem Hülsenteil 44 verbunden, das den Aussenring des
Lagers 42 umschliesst und abstützt. Das.Lager 42 verhindert dadurch eine Winkelbewegung
der Welle 41 relativ zur Welle 41a, während es eine freie und ungehinderte Relativdrehung
der beiden Wellen zulässt. Die beiden Formzylinder 35 und 35a werden auf diese Weise
wie ein einziger Zylinder nur an den äusseren Enden durch die Wellen 40 und 40a
gelagert. Die innenliegenden Teile der Formzylinder 35 und 35a sind miteinander
gekuppelt und stützen sich gegenseitig ab. Wie schon oben erwähnt, dienen die nach
aussen vorstehenden Wellen 40 und 40a ausser zur Lagerung noch zum Antrieb der entsprechenden
Zylinder. Der Antrieb kann - wie dargestellt über einen einzigen, eine Kette treibenden
Motor 50 erfolgen, der mit einer Antriebswelle 51 versehen ist. Selbstverständlieh
können auch andere bekannte Antriebe wie Getriebeeinheiten; einzelne Synchronmotoreyoder
dergleichen anstelle
des dargestellten Kettenantriebs benutzt werden.
Ketten 52,53,54 und 55 liefern die Antriebsleistung an die einzelnen Formzylinder
35. Bei einer Drehung des Motors 50 wird eine gleichförmige Drehung jedes Formzylinders
35 in einer Drehrichtung erzielt, die durch die Bewegungsrichtung der Ketten festgelegt
ist. Es ist jedoch gelegentlich erforderlich, das Register der einzelnen Zylinder
35 wieder herzustellen, ohne dass dabei der Antrieb der Zylinder oder der Betrieb
der gesamten Maschine angehalten werden soll. Hierfür ist für jeden Formzylinder
35 an der Antriebswelle ein Zahnradgetriebe 60 vorgesehen, das eine Verdrehung oder
Verstellung zwischen dem angetriebenen und dem treibenden Zahnrad gestattet. Wie
am besten aus Fig. 3 hervorgeht, wird ein Differential als Zahnradgetriebe benutzt,
wobei selbstverständlich ist, dass auf jeder Seite der geteilten Zylinder ein derartiges
Differential vorgesehen ist. Es ist weiterhin klar, daß das darbestellte Differential
nur als Beispiel dient und daß auch andere Getriebe, beispielsweise ein Planetengetriebe,
nach viunsch verwendet werden können. Bei der dargestellten, beispielsweisen Ausführungsform
treibt die Kette 53 ein Zahnrad 72. Dieses Zahnrad 72 ist nicht auf der reelle 40
festgekeilt, sondern kann eich frei darauf drehen. Mit dem Zahnrad 72 ist starr
ein Käfig 75
verbunden, der demzufolge mit dem Zahnrad umläuft.
An dem Käfig 75 ist ein Kegelrad 77 angebracht, das sich frei drehen kann und mit
weiteren Zahnrädern 78 und 79 kämmt, die auf der Welle 40 bzw. einer dielle 80 festgekeilt
sind. Die Welle 80 wird beispielsweise durch eine Klemmeinrichtung 81 an einer Drehung
gehindert. `Penn das Zahnrad 72, der Käfig 75 und das Kegelrad 77 umlaufen, dreht
sich das Zahnrad 77, weil es mit dem feststehenden Zahnrad 79 kämmt und versetzt
auf diese Meise das Zahnrad 78 in Drehung. Das Zahnrad 78 ist mit der delle 40 verbunden
und setzt diese und damit auch den Formzylinder.35 in Drehung. Wenn das Register
des 2ormzylinders 35 ohne den Betrieb der Maschine anzuhalten verändert werden soll,
braucht nur für kurze Zeit die Klemmvorrichtung 81 gelöst und ein handbetätigter
Knopf 82 um einen gewünschten Winkel verstellt zu werden. Eine Verdrehung des
Knopfes 82 bewirkt eine Beschleunigung oder Verzögerung des Antriebszahnrades
78 und damit des Formzylinders. Weil an jedem Formzylinder 35 ein derartiges Differential
vorgesehen ist, ist es möglich, sämtliQhe r'ormzylinder mit einem einzigen Motor
50 anzutreiben und trotzdem die Zylinder in das gewünschte Register zu bringen.
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Es ist klar, dass eine auf der einen Seite der Stationen 3i und B
entlanggeführte Bahn auf diese 'reise bedruckt oder
anderweitig
behandelt oder bearbeitet werden kann. Falls es gewünscht wird, kann die Bahn hinter
der Station B wieder aufgewickelt werden, wobei auf der anderen Seite der Stationen
B und A eine andere Bahn behandelt oder bedruckt wird. In der Zeichnung ist jedoch
eine Löglichkeit dargestellt, dieselbe Bahn 10 auf der anderen Seite der Maschine
wieder zurückzuführen. Zu diesem Zweck werden Umlenkstangen 24 und 25 verwendet.
Die Umlenkstangen bilden zwei Seiten eines gleichschenkligen Dreiecks. die in Fig.
1 zu erkennen, wird die Bahn 10 über die UmlenKstange 24 geleitet, wird dann in
Querrichtung der Maschine unter der Stange 24 hinweg und unter die Umlenkstange
25 geführt, von wo sie über die Stange gelegt ist und wieder in Längsrichtung der
Laschine in umgekehrter hichtung läuft.
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-)edes Ende der Umlenkstangen 24 uns 25 kann durch Flügelmuttern 100,101,102
und 103 in ächlitzen gehalten werden. Auf diese weise lässt sich der Winkel der
Umlen_zstangen in einfacher Weise einstellen: Dies ist für das Einstellen der .jahn
10 auf der I,asehine sehr vorteilhaft, da der Winkel zwischen den beiden Umlenkstangen
24 und 25 die seitliche Zage der Bann 10 einstellt.
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Es ist klar, dass die Bahn 10 in bekannter Weise mittels irgendeiner
Trockeneinrichtung i@@. 3ereich der Umlenkstangen 24 und 25 getrocknet werden kann,
am sicherzustellen, dass
die bereits aufgetragene Druckfarbe nicht
verschmiert. Ausserdem können die Umlenkstangen 2¢ und 25 aus einem porösen Material
hergestellt sein, das in Längsrichtung mit einer Bohrung versehen ist, in die ein
Gas - beispielsweise Luft - durch luf'tleitungen 110 und 111 eingeblasen wird. Das
aus dem porösen Material austretende Gas bildet ein Polster zwischen den Umlenkstangen
2¢ und 25 und der Bahn 10 und verhindert dadurch eine tatsächliche Berührung zwischen
diesen Teilen, wobei weiterhin sichergestellt wird, dass die bereits aufgetragene
Druckfarbe nicht beschädigt wird.
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Es soll jetzt der Betrieb der Maschine erläutert werden:
a)
Es kann eine einzige Bahn in einer Richtung durch die Stationen A und B geleitet
werden, wobei diese Bahn beide Formzylinderpaare überdeckt, wie es bei bekannten
Druckmaschinen üblich ist; b) Es kann die eine Bahn allein über jeweils einen der
beiden Formzylinder jeder Station geführt werden, während eine weitere Bahn unabhängig
davon über die zweiten Formzylinder jedes Paares geleitet wird. Auf diese Weise
können zwei unabhängige Bahnen getrennt bedruckt werden, wobei das genaue Register
bei jeder Bahn eingehalten wird",
c) Es kann eine Bahn zunächst
über jeweils einen der beiden Formzylinder jeder Station geführt werden, wo sie
mit einer ersten Gruppe von Farben versehen wird, worauf dann die Bahn wie in der
Zeichnung veranschaulicht über die Umlenkstangen geleitet und in umgekehrter Richtung
über die jeweils anderen Formzylinder jedes Paares geführt wird, wo sie mit einer
zweiten Gruppe von Farben versehen wird; d) eine einzige Bahn kann wie unter c)
erläutert doppelt bedruckt werden, wobei aber beim Überleiten über die Umlenkstangen
die Bahn umgedreht wird, so dass jeweils ein Formzylinder jedes Paares die eine
Seite und die andere Formzylinder die andere Seite bedrucken.
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Selbstverständlich sind noch weitere Kombinationen im Betrieb der
Maschine möglich..
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Es ist aber wesentlich, dass die erläuterten Druckeinrichtungen in
der üblichen Weise ausgenutzt werden können,.und dass sie wegen der geteilten Zylinder
ein doppeltes Bedrucken gestatten, wobei eine.kontinuierliche und einfache Verstellvorrichtung
vorgesehen ist.
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Es sei bemerkt, dass die Einrichtung gemäss der Erfindung weitere
Vorteile aufweist, die bei den bekennten Binriohtun;en
nicht vorhanden
sind. Beispielsweise kann jeder Formzylinder unabhängig in jeder Y,ichtung um 360o
gedreht werden, so dass jederzeit das richtige Register gewährleistet ist.
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Es ist ausserdem möglich, die Bahn noch in anderer Veise zu behandeln,
und zwar beispielsweise zwischen den Umlenkstangen. Z.3. kann ein flexibler Verpackungsstreifen
nach dem bedrucken zwischen den Umlenkstangen zusammengefügt werden. :3ss kann beispielsweise
eine einzige Bahn durch die Maschine geleitet werden, die auf der einen Seite bedruckt
wird. Hinter der ersten Umlenkstange kann eine zweite Bahn mit ihren Kanten an der
ersten Bahn angebracht werden, so dass die übereinanderliegenden Teile einer flexiblen
Verpackung entstehen. Liese zusammengesetzte Bahn kann jetzt über die zweite Umlenkstange
wieder der Druckeinrichtung zugeführt werden, wo die qweite Sahn bedruckt wird.
Auf diese -Weise lassen sich die beiden Seiten einer flexiblen Verpackung bedrucken.