DE19515621A1 - Farbwerksystem für Druckmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Farbwerksystem für Druckmaschinen, mit einem Farbbehälter und einer Umwälzeinrichtung mit einer Pumpe zum Umwälzen der Farbe zwischen dem Farbbehälter und dem Farbauftragsystem der Druck­ maschine. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einem Farbwerksystem für Flexodruckmaschinen.

Herkömmliche Farbwerke von Flexodruckmaschinen umfassen eine mit Ab­ deckblechen abgedeckte Farbwanne und eine auf einem Pumpenwagen instal­ lierte Pumpe, die über Schläuche mit der Farbwanne und einer Kammerrakel der Druckmaschine verbunden ist. Das Farbwerk weist somit eine Vielzahl von Bauteilen auf, die bei einem Farbwechsel von Hand demontiert und gerei­ nigt werden müssen. Der Farbwechsel erfordert deshalb einen hohen Arbeits­ aufwand sowie lange Umrüstzeiten. Aufgrund der offenen Bauweise des Farb­ systems kommt es darüber hinaus durch Verdunstung des Lösungsmittels zu Lösungsmittelverlusten und zu einem Antrocknen von Farbe, wodurch die Reinigungsarbeiten weiter erschwert werden.

Andererseits sind bei Druckmaschinen bereits Roboter im Einsatz, mit denen bestimmte Umrüstarbeiten wie etwa das Auswechseln von Druckzylindern und dergleichen automatisiert werden können. Es ist bei Druckmaschinen generell auch bekannt, das gesamte Farbwerk einschließlich der Farbauftrag­ walze als lösbares Modul zu gestalten, das als eine Einheit ausgewechselt wer­ den kann. Dies führt jedoch zu hohen Anlagekosten, weil jedes der austausch­ baren Farbmodule mit teueren Aggregaten bestückt sein muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein kostengünstiges Farbwerksystem für Druck­ maschinen, insbesondere für Flexodruckmaschinen zu schaffen, mit dem der Farbwechsel und die damit verbundenen Reinigungsarbeiten einfacher und schneller vorgenommen werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem Farbwerksystem der eingangs genannten Gat­ tung dadurch gelöst, daß der Farbbehälter als separate, lösbar an der Druck­ maschine gehaltene geschlossene Kassette ausgebildet ist, die über Trocken­ kupplungen mit der Umwälzeinrichtung verbunden ist.

Bei einem Farbwechsel kann somit die als Farbbehälter dienende Kassette einfach von der Druckmaschine abgezogen werden, wobei sich die Trocken­ kupplungen selbsttätig schließen, so daß bei dem Kassettenwechsel keine Farbe verschüttet wird. Aufgrund der geschlossenen Bauweise lassen sich die von der Druckmaschine abgenommenen Kassetten problemlos handhaben und auf hierfür an der Druckmaschine bereitgestellten Magazinwagen able­ gen. Das Ausheben der gebrauchten Kassetten aus der Druckmaschine und das Einstellen derselben in den Magazinwagen sowie umgekehrt die Entnah­ me der neuen Kassetten aus dem Magazinwagen und das Einsetzen in die Druckmaschine können auch automatisch oder halbautomatisch mit dem Ro­ boter vorgenommen werden, der auch zum Auswechseln der Druckzylinder dient.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bevorzugt ist zusätzlich zu der Farbkassette eine Reinigungskassette vorgese­ hen, die den gleichen Aufbau wie die Farbkassette besitzt und an ihrer Stelle an die Umwälzeinrichtung der Druckmaschine angekuppelt werden kann, so daß mit Hilfe der Umwälzeinrichtung eine in der Reinigungskassette enthal­ tene Reinigungslösung im Farbwerk umgewälzt werden kann. Auf diese Weise läßt sich eine äußerst einfache automatische Reinigung des gesamten Farb­ werks erreichen.

Die beschriebenen Umrüst- und Reinigungsarbeiten lassen sich aufgrund des kompakten Aufbaus der Farbkassetten und der Reinigungskassette mit einem relativ einfach aufgebauten Mehrzweck-Roboter vornehmen, ohne daß der Be­ triebsablauf der Druckmaschine dadurch gestört wird. Es ist deshalb auch möglich, unbelegte Farbwerke während des Maschinenlaufes vorzurüsten. Insgesamt wird so eine beträchtliche Kürzung der Maschinenstillstandszeiten ermöglicht.

Da außerdem bei angekuppelter Farbkassette die Farbe in einem geschlosse­ nen System umgewälzt wird, wird die Lösungsmittelverdunstung beträchtlich reduziert und das Eintrocknen von Farbe verhindert. Weiterhin wird durch das direkte Ankuppeln der Farbkassette an das Umwälzsystem die Gesamt­ länge der Farbleitungen reduziert, so daß bei einer Änderung der Farb­ parameter die Reaktionszeiten verkürzt werden und somit weniger Ausschuß produziert wird. Außerdem wird durch diese kompakte Bauweise die zum Drucken erforderliche Mindestfarbmenge reduziert, und bei einem Farb­ wechsel wird der Farbabfall vermindert.

Gegenüber dem Austausch des kompletten Farbwerkes bietet die Erfindung darüberhinaus den Vorteil, daß geringere Installations- und Gerätekosten entstehen, weil sämtliche Funktionsteile des Umwälzsystems einschließlich der zugehörigen Steuer- und Regeleinrichtungen an der Maschine verbleiben können und somit nicht mehrfach vorgehalten zu werden brauchen.

Das erfindungsgemäße System läßt sich auch nachträglich noch bei beste­ henden Flexodruckmaschinen installieren und eignet sich außerdem beson­ ders für den Einsatz bei UV-Flexodruckmaschinen.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ein Farbwerk einer Flexo­ druckmaschine;

Fig. 2 ein Umwälzmodul des Farbwerks mit angekuppelter Farbkasset­ te in der Draufsicht; und

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Trockenkupplung zur Verbindung der Farbkassette mit dem Umwälzmodul.

In Fig. 1 ist eines von mehreren Farbwerken 10 dargestellt, die am Umfang eines Gegendruckzylinders 12 angeordnet sind. Eine Farbauftragwalze, bei­ spielsweise eine Rasterwalze 14 wird durch eine Kammerrakel 16 mit Farbe versorgt und überträgt die Farbe auf einen Druckzylinder 18, mit dem die Farbe schließlich auf einen über den Gegendruckzylinder 12 laufenden Be­ druckstoff übertragen wird.

Ein am (nicht gezeigten) Gestell der Druckmaschine angebrachter Rahmen 20 besitzt einen Aufbau 22, an dem ein Stellmechanismus 24 für die Kam­ merrakel 16 sowie ein Niveauhaltesystem 26 montiert sind. Das Niveauhalte­ system 26 ist über Zulauf- und Rücklaufleitungen 28, 30 mit der Kammerra­ kel 16 und über Schläuche 32, 34 mit einem Umwälzmodul 36 verbunden und sorgt für einen konstanten Pegel der Farbe in der Kammerrakel 16.

Das Umwälzmodul 36 ist in einem kastenförmigen Gehäuse untergebracht, das in einer L-förmigen Gabel 38 an der Unterseite des Rahmens 20 montiert ist. Die Gabel 38 nimmt außerdem eine als Farbbehälter dienende lösbar ein­ geschobene Kassette 40 auf, die über Trockenkupplungen 42, 44 mit dem Umwälzmodul 36 verbunden ist.

Eine in dem Umwälzmodul 36 untergebrachte Schlauchpumpe 46 fördert die Farbe aus der Kassette 40 über den Schlauch 32 und das Niveauhaltesystem 26 in die Kammerrakel 16, und die aus der Kammerrakel ablaufende Farbe wird über den Schlauch 34 und die Umwälzeinheit 36 wieder in die Kassette 40 zurückgeleitet. Die Farbe wird somit in einem geschlossenen System um­ gewälzt, so daß die Lösungsmittelverdunstung minimiert wird.

Unter der Rasterwalze 14 und der Kammerrakel 16 ist noch eine Farbwanne 48 angeordnet, die jedoch lediglich zum Auffangen von eventuell herab­ tropfender Farbe dient.

Die Kassette 40 ist an der dem Umwälzmodul 36 entgegengesetzten Front­ seite mit zwei Handhaltegriffen 50 versehen, die das manuelle Einschieben und Herausziehen in die bzw. aus der Gabel 38 ermöglichen, und besitzt au­ ßerdem zwei seitlich vorspringende Zapfen 52, die hinsichtlich ihrer Größe und Anordnung den Achsstummeln von auswechselbaren Zylindern der Druckmaschine entsprechen und es somit gestatten, die Kassette 40 in ähn­ licher Weise wie die auswechselbaren Zylinder der Druckmaschine mit einem Roboter zu handhaben. Die Zapfen 52 haben einen rechteckigen oder quadra­ tischen Querschnitt, damit die mit Farbe gefüllte Kassette an diesen Zapfen in waagerechter Lage gehalten werden kann.

Der Aufbau der Kassette 40 und des Umwälzmoduls 36 ist in Fig. 2 genauer zu erkennen.

Die Kassette 40 ist doppelwandig ausgebildet und besitzt einen Wassermantel 54, der zum Temperieren der in der Kassette enthaltenen Farbe dient. Der Wassermantel ist über weitere Trockenkupplungen 56 mit der Umwälzein­ heit 36 verbunden, die ihrerseits intern mit den Trockenkupplungen 56 ver­ bundene Anschlüsse 58 für ein Temperiersystem der Druckmaschine auf­ weist.

Weiterhin besitzt die Umwälzeinheit 36 einen mittig in ihrer Oberseite ange­ ordneten Anschluß 60 für den Schlauch 32, der zur Zufuhr der Farbe zu dem Niveauhaltesystem 26 dient. Dieser Anschluß 60 ist mit der Trockenkupp­ lung 42 über einen Schlauch 62 verbunden, an dem die Schlauchpumpe 46 angreift. Zwei Anschlüsse 64 für die vom Niveauhaltesystem 26 zurückführen­ den Schläuche 34 sind an entgegengesetzten seitlichen Enden in der oberen Wand der Umwälzeinheit 36 angeordnet und intern über Leitungen 66 mit der Trockenkupplung 44 verbunden.

Schließlich sind zwischen der Kassette 40 und der Umwälzeinheit 36 noch zwei weitere Trockenkupplungen 68 angeordnet, an die ein in der Um­ wälzeinheit 36 untergebrachtes Viskositätsregelsystem anschließbar ist.

An der mit den Handhaltegriffen 50 versehenen Bedienungsseite der Kasset­ te 40 ist ein Anschlußstutzen 70 zum Nachfüllen von Farbe sowie gegebenen­ falls eine Füllstandsanzeige vorgesehen.

Es ist zu erkennen, daß alle teuren Förder- und Regelaggregate in der Um­ wälzeinheit 36 untergebracht sind oder über diese Umwälzeinheit mit der Kassette 40 in Verbindung stehen. Die Kassette 40 kann somit einen einfa­ chen Aufbau und eine kompakte Konstruktion aufweisen und läßt sich zu ver­ hältnismäßig geringen Kosten herstellen, so daß nur niedrige Anlagekosten entstehen, wenn, wie es in der Regel der Fall ist, eine größere Anzahl von Kassetten 40 benötigt wird.

Die Trockenkupplungen 42, 44, 56 und 68 sind vorzugsweise aus leicht zu reinigendem Kunststoff hergestellt und haben alle den gleichen prinzipiellen Aufbau, der in Fig. 3 veranschaulicht ist.

In die Wand der Kassette 40 ist ein nach außen vorspringender Stutzen 72 eingearbeitet, der in einen von einer Wand der Umwälzeinheit 36 aus nach innen ragenden Stutzen 74 eingreift und an diesem mit einem Dichtring 76 abgedichtet ist. An der Innenwand der Kassette 40 ist mit Hilfe eines Schar­ niers 78 eine Ventilklappe 80 angebracht, die im ausgekuppelten Zustand die Öffnung 82 des Stutzens 72 verschließt, wie in Fig. 3 durch gestrichelte Linien angedeutet wird. Wenn die Kassette 40 mit dem in Fig. 2 gezeigten Wassermantel 54 versehen ist, so ist der Stutzen 72 flüssigkeitsdicht durch den Wassermantel hindurchgeführt, und die Ventilklappe 80 befindet sich an der inneren Hülle der doppelwandigen Kassette.

Am freien Ende des Stutzens 74 der Umwälzeinheit ist starr ein Stößel 84 befestigt, der längs der Mittelachse dieses Stutzens nach außen ragt und die Ventilklappe 80 entgegen der Kraft einer nicht gezeigten Schließfeder in die geöffnete Stellung drückt, wenn die Trockenkupplung eingekuppelt ist.

Das freie Ende des Stutzens 72 und die äußere Öffnung des Stutzens 74 sind mit Einführungsschrägen 86 bzw. 88 versehen, die das Einkuppeln der Kupplung erleichtern.

Zur Erläuterung der Arbeitsweise des oben beschriebenen Farbwerksystems soll im folgenden ein Farbwechsel an einer Druckmaschine mit mehreren Farbwerken betrachtet werden.

Mehrere Farbkassetten, die mit den gewünschten Farben gefüllt sind, sowie eine Reinigungskassette, die eine Reinigungsflüssigkeit zur Reinigung der Farbwerke enthält, sind auf einem Magazinwagen angeordnet. Sämtliche Kas­ setten entsprechen in ihrem Aufbau der in Fig. 1 und 2 gezeigten Kasset­ te 40. Bei dem Magazinwagen kann es sich um ein selbstfahrendes, automa­ tisch gesteuertes Flurförderfahrzeug handeln.

Der Magazinwagen wird in eine Übernahmeposition eines an der Druckma­ schine vorhandenen Roboters gefahren. Bei diesem Roboter kann es sich um denselben Roboter handeln, der auch zum Wechseln von Zylindern der Druckmaschine verwendet wird. Der Roboter erfaßt zunächst die Zapfen 52 einer gebrauchten Farbkassette, die sich in der in Fig. 1 gezeigten Position in einem der Farbwerke der Maschine befindet. Zuvor wurde die in der Kammerrakel 16 und dem Niveauhaltesystem 26 dieses Farbwerks noch ent­ haltene Farbe in die Kassette 40 abgelassen. Der Roboter zieht dann die Kas­ sette 40 in waagerechter Richtung zurück, so daß die Trockenkupplungen 42, 44 etc. ausgekuppelt werden und sich selbsttätig schließen. Bei der Rückzugsbewegung können die unteren Schenkel der Gabel 38 als Führung dienen.

Anschließend wird die Kassette 40 mit Hilfe des Roboters leicht angehoben, vollständig aus der Gabel 38 entnommen und in einem leeren Fach des Maga­ zinwagens abgelegt.

Danach entnimmt der Roboter aus dem Magazinwagen die Reinigungskassette und kuppelt sie an die Umwälzeinheit 36 des freigewordenen Farbwerkes an. Der Bewegungsablauf entspricht dabei einer Umkehrung des zuvor beschrie­ benen Bewegungsablaufs bei der Entnahme der Kassette aus dem Farbwerk. Die Grobsteuerung des Bewegungsablaufs erfolgt durch die numerische Steuerung des Roboters, während die Feinsteuerung beim Einkuppeln durch die Einführungsschrägen 86, 88 der Trockenkupplungen unterstützt wird. Sobald sich die Reinigungskassette in Position befindet, kann die darin ent­ haltene Reinigungsflüssigkeit im kompletten Farbwerk umgewälzt werden, so daß das gesamte Farbwerk einschließlich der Rasterwalze 14 von Resten der zuvor verwendeten Farbe befreit wird.

Unterdessen entnimmt der Roboter eine weitere gebrauchte Farbkassette aus einem anderen Farbwerk der Druckmaschine und legt sie in einem leeren Fach des Magazinwagens ab.

Wenn der Reinigungsvorgang bei dem ersten Farbwerk abgeschlossen ist, entnimmt der Roboter die Reinigungskassette aus diesem Farbwerk und setzt sie in das freigewordene zweite Farbwerk ein. Während dieses zweite Farb­ werk mit Hilfe der Reinigungskassette gereinigt wird, entnimmt der Roboter eine der neuen Farbkassetten aus dem Magazinwagen und setzt sie in das er­ ste Farbwerk ein. Nach dem Ankuppeln der neuen Farbkassetten ist dieses Farbwerk wieder betriebsbereit.

Der Roboter entnimmt dann die gebrauchte Farbkassette aus einem dritten Farbwerk der Druckmaschine und wiederholt die oben beschriebenen Ar­ beitsabläufe, bis bei sämtlichen Farbwerken die Farbkassetten ausgetauscht worden sind.

Auf diese Weise kann, der gesamte Farbwechsel in rationeller und zeitsparen­ der Weise automatisch vorgenommen werden.

Claims (9)

1. Farbwerksystem für Druckmaschinen, mit einem Farbbehälter und einer Umwälzeinrichtung (36) mit einer Pumpe (46) zum Umwälzen der Farbe zwi­ schen dem Farbbehälter und dem Farbauftragsystem (14, 16) der Druckma­ schine, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbbehälter als separate, lösbar an der Druckmaschine gehaltene geschlossene Kassette (40) ausgebildet ist, die über Trockenkupplungen (42, 44) mit der Umwälzeinrichtung (36) verbun­ den ist.

2. Farbwerksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kassette (40) sich im wesentlichen über die gesamte Druckbreite der Druck­ maschine erstreckt und an ihren beiden stirnseitigen Enden mit Zapfen (52) versehen ist, die die Handhabung der Kassette mit einem Roboter gestatten.

3. Farbwerksystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (52) einen rechteckigen Querschnitt haben.

4. Farbwerksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kassette (40) an der Druckmaschine in Führungen (38) gehalten ist, die sich in Richtung der Ein- und Auskuppelbewegung der Trockenkupplung (42, 44) erstrecken.

5. Farbwerksystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Füh­ rungen durch eine an einem Rahmen (20) des Farbwerkes (10) der Druckma­ schine angeordnete Gabel (38) gebildet werden, die auch die als modulare Einheit aufgebaute Umwälzeinrichtung (36) aufnimmt.

6. Farbwerksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzeinrichtung (36) eine Schlauchpumpe (46) enthält.

7. Farbwerksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzeinrichtung (36) eine die Viskosität der Farbe in der Kassette (40) kontrollierende Regelvorrichtung aufweist, die über weitere Trockenkupplungen (68) mit der Kassette (40) verbunden sind.

8. Farbwerksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kassette (40) einen Wassermantel (54) besitzt.

9. Farbwerksystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Um­ wälzeinrichtung (36) Anschlüsse (58) für ein Temperiersystem besitzt, und daß diese Anschlüsse (58) über Trockenkupplungen mit dem Wassermantel (54) der Kassette (40) verbunden sind.