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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Rührwerk
für einen
Farbkasten einer Druckmaschine, wobei der Farbkasten eine Duktorwalze,
ein daran anliegendes Farbmesser und zwei begrenzende Seitenwangen
aufweist, wobei das Rührwerk
einen parallel zur Duktorwalze verlaufenden Trägerstab umfasst.
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Um einerseits eine gleichmässige Farbverteilung
im Farbkasten zu erhalten und andererseits ein Verklumpen oder Sedimentieren
der Farbpartikel in der Druckertinte zu vermeiden, werden an Farbkästen Rührwerke
vorgesehen.
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Je nach der Grösse des Farbkastens wird das
Rührwerk
entweder am Farbkasten selber oder an der Druckmaschine befestigt.
Die Befestigung am Farbkasten erfolgt insbesondere bei den kleineren Farbkästen, während die
Befestigung des Rührwerkes
an der Druckmaschine bei grossen Farbkästen üblich ist.
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Vielfach werden Druckmaschinen erst
nachträglich
mit Rührwerken
ausgerüstet.
Dies hat nicht zuletzt damit zu tun, dass Farbkästen vom Zulieferer der grafischen
Industrie gefertigt und auf den Markt gebracht werden. Insbesondere
die Farbmesser sind Verschleissteile und ein wesentlicher Bestandteil
der Farbkästen
und müssen
daher von Zeit zu Zeit ersetzt werden. Entsprechend sind Farbkästen nicht Normen
unterliegend. Als Folge hiervon müssen auch die Rührwerke
den unterschiedlichen Farbkästen
angepasst sein. Dies bedeutet, dass Rührwerke praktisch immer Einzelanfertigungen
sind. Weit verbreitet sind elektromechanische Rührwerke, bei denen ein Rührfinger
elektromotorisch betrieben im Farbkasten hin und her bewegt wird.
Eine auf dem Markt bekannte Lösung
sieht hierfür
einen Trägerstab
vor, auf dem ein Reiter sitzt und mittels einer Gewindespindel oszillierend
hin und her bewegt wird. Die oszillierende Bewegung kann auf verschiedene Arten
realisiert werden. Beispielsweise sind Lösungen bekannt, bei denen die
Gewindespindel ein in sich geschlossenes Gewinde aufweist, das an
sich aus zwei gegenläufigen
in sich geschlossenen Gewindegängen
besteht. Entsprechend kann eine solche Gewindespindel kontinuierlich
in eine Richtung angetrieben werden. Dies vereinfacht zwar die Ansteuerung,
jedoch ist die entsprechende Gewindespindel teuer in der Anfertigung
und insbesondere trifft dies zu, wenn man bedenkt, dass jede solche Gewindespindel
in der Länge
einem Farbkasten entsprechend gefertigt sein muss.
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Preiswerter ist hingegen eine Lösung, bei
der der Reiter auf der einfachen Gewindespindel hin und her bewegt
wird, indem die Gewindespindel abwechslungsweise gegenläufig betrieben
wird.
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Auch sind Einzelanfertigungen bekannt,
bei denen der Reiter mit dem Rührfinger
mittels Ketten oder Zahnriemen hin und her bewegt wird. Auch Systeme,
bei denen der gesamte Motor auf Zahnstangen hin und her fährt, sind
denkbar.
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All diese Lösungen bedingen jedoch eine
relativ aufwendige Montage vor Ort. Aus sicherheitstechnischen Gründen ist
es nämlich
nicht erlaubt, mit losen elektrischen Verkabelungen zu arbeiten,
ausser man arbeite im Niederspannungsbereich, doch lässt sich
dies nicht immer realisieren. Der gesamte Aufwand solcher Lösungen ist
nicht zuletzt deshalb gross, weil relativ aufwendige Untersetzungsgetriebe erforderlich
sind und Geschwindigkeitsanpassungen je nach der Viskosität der zu
verarbeitenden Druckfarbe.
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Der Erfinder ha sich daher die Aufgabe
gestellt, eine möglichst
einfache Konstruktion zu schaffen, die mit geringstem Aufwand jeder
Maschinengrösse
beziehungsweise Farbkastengrösse
anpassbar ist, wenig Montageaufwand vor Ort bedingt und zudem preiswert
zu fertigen ist und gleichwohl allen Betriebsbedingungen anpassbar
ist.
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Diese mehrfach komplexe Aufgabe löst ein Rührwerk für einen
Farbkasten einer Druckmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruches
1.
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Die Erfindung macht hierbei Gebrauch
von einem relativ neu auf dem Markt erhältlichen Bauelement, nämlich einem
sogenannten Magnetzylinder oder kolbenstangenlosen Zylinder. Der
Trägerstab
ist hierbei als nicht magnetisierbarer Hohlzylinder gestaltet, in
dem ein Kolben mit Permanentmagnet pneumatisch oszillierend hin
und her bewegt wird, während
auf dem Hohlzylinder ein Reiter in der Gestalt einer gleitenden
Buchse sitzt, der mit einem entsprechenden Gegenmagnet versehen
ist, so dass Reiter und Kolben magnetisch gekuppelt sind und der
Reiter entsprechend der Bewegung des Kolbens folgt .
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Diese Lösung ist eine besonders einfache Konstruktion,
die lediglich durch die Längenanpassung
des Hohlzylinders äusserst
einfach an jede Baugrösse
eines Farbkastens anpassbar ist. Statt der elektrischen Leitungen,
die fest verlegt werden müssen,
genügt
hier ein einzelner Druckluftzuführungsschlauch,
der mit einer bekannten Sicherheitsschnellkupplung anschliessbar
und lösbar
ist.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen des
Erfindungsgegenstandes gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor
und deren Bedeutung und Wirkung ist in der nachfolgenden Beschreibung
mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen erläutert.
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In der Zeichnung ist eine bevorzugte
Ausführungsform
in vereinfachter Darstellung gezeigt und nachfolgend beschrieben.
Es zeigt:
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1 eine
Gesamtansicht eines Farbkastens mit angebautem Rührwerk gemäss der Erfindung in vereinfachter
Darstellung in Ansicht von oben.
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2 zeigt
einen Teilabschnitt des Trägerstabes
mit darauf angebrachtem Reiter;
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3 zeigt
den Reiter mit Rührfinger
und den ihn durchsetzenden Trägerstab
mit darin laufendem Magnetkolben, teilweise im Schnitt senkrecht zur
Verlaufsrichtung des Trägerstabes.
Letztlich zeigt
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4 das
pneumatische Schema des Rührwerkes
in einer bevorzugten Ausführungsform.
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In der 1 erkennt
man einen Farbkasten, der gesamthaft mit 2 bezeichnet ist
und an dem ein Rührwerk 1 montiert
ist. Der Farbkasten 2 hat zwei Seitenwangen 4,
in denen eine dazwischen angeordnete Duktorwalze 3 lagert.
An die Duktorwalze 3 liegt ein Farbmesser 5 an.
Im vorliegenden Fall handelt es sich um ein sogenanntes Zonenfarbmesser,
welches durch entsprechende Einschnitte in mehrere lamellenartige
Zonen unterteilt ist und wobei jede Zone mittels einer Zonenverstellungseinheit 6 einstellbar ist,
um die Farbzuführung örtlich unterschiedlich
zu regeln. Mittels der Betätigungshebel 7 erfolgt
diese Feineinstellung.
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Das eigentliche Rührwerk 1 besteht aus
zwei seitlich angeordneten Montageblöcken 10, die jeweils
eine feste Deckplatte 10' aufweisen.
Mittels dieser Montageblöcke 10 lässt sich
das gesamte Rührwerk
wahlweise entweder, wie hier dargestellt, an den Seitenwangen 4 mittels
der Befestigungsschrauben 12 montieren oder an Teilen der
Druckmaschine selber, was hier nicht dargestellt ist. Zwischen den beiden
Montageblöcken 10 verläuft eine
hohle Verbindungsstrebe 11, in der pneumatische Leitungen geschützt verlaufen.
Ferner sind die beiden Montageblöcke 10 über einen
Trägerstab 13 miteinander verbunden.
Der Trägerstab 13 ist
als Hohlzylinder 14 gestaltet. Endseitig ist der Hohlzylinder 14 mit
hier nicht sichtbaren Abschlüssen
versehen, die von Druckluftnippeln durchsetzt sind.
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Im Trägerstab 13, der als
Hohlzylinder 14 gestaltet ist, lagert ein kolbenstangenloser,
fliegender Kolben, in dem ein oder mehrere Permanentmagnete 17 untergebracht
sind. Dieser fliegende Kolben 19 wird mittels Druckluft
im Hohlzylinder 14 oszillierend hin und her bewegt. Hierzu
wird der Hohlzylinder 14 abwechslungsweise von der einen
und dann von der anderen Seite mit Druck beaufschlagt. Auf dem Trägerstab 13,
der als Hohlzylinder 14 gestaltet ist, lagert ein Läufer 15,
der mit einem Rührfinger 151 ausgestaltet
ist. Der Läufer 15 hat
einen den Trägerstab 13 distanziert
umgebenden zylindrischen Mantel 16 und eine innere Gleithülse 18 aus
einem Material mit geringer Reibung, beispielsweise aus Tetrafluoräthylen.
Zwischen der Gleithülse 18 und
dem zylindrischen Mantel 16 ist ein oder sind mehrere Permanentmagnete
angeordnet. Folglich ist der Läufer 15 mit
dem fliegenden Kolben 19 magnetisch gekoppelt. Entsprechend
bewegt sich der Läufer
15 im gleichen Mass wie der kolbenstangenlose, fliegende Zylinder 19 mit
seinen Permanentmagneten 17 hin und her bewegt wird. Äusserlich
ist am Rührwerk 1 ansonsten nur
noch eine Druckluftschnellkupplung 20 ersichtlich, an der
die Druckluftspeiseleitung 21 ankoppelbar ist. Letztlich
sind an den beiden Montageblöcken 10 noch
seitliche Endschalter erkennbar. Diese Endschalter, die mit entsprechenden
Ventilen verbunden sind, welche in den Montageblöcken 10 untergebracht
sind, sind so angeordnet, dass der Läufer in den jeweiligen seitlichen
Endpositionen diese Schalter 22 betätigt. Diese Endschalter 22 können aber auch
in Form von Reitern gestaltet sein, die in beliebigen Positionen
auf dem Trägerstab 13 oder
an der Verbindungsstrebe 11 anklemmbar sein können. Damit
lässt sich
entsprechend der Bewegungsbereich des Läufers an die Gegebenheiten
des Farbkastens anpassen. Insbesondere wenn der Farbkasten nicht vollständig genutzt
wird, und durch entsprechende eingesetzte Dichtungspacken in einen Teilbereich unterteilt
ist, kann das Rührwerk
somit auch nur in diesem Bereich betätigt werden.
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Obwohl hier nicht ersichtlich, kann
der Hohlzylinder 14 innen mit einem geringfügig von
der runden Form abweichenden Querschnitt versehen sein, um ein Verdrehen
des darin laufenden Kolbens 19 mit seinen Permanentmagneten 17 zu
verhindern. An sich ist dies jedoch nicht erforderlich und meist auch
nicht erwünscht.
Die Lage des Rührfingers 151 ergibt
sich allein durch die exzentrische Gewichtsverteilung des Läufers 15,
so dass der Rührfinger 151 mit
seiner Rührkuppe 152 automatisch
auf dem Farbmesser aufliegen wird. Bei freier Drehbewegung kann
somit der Rührfinger 151 aus
der Druckfarbe weg nach oben geschwenkt werden, so dass der Rührfinger 151 an
der Verbindungsstrebe 11 anliegt. Damit ist die Druckfarbe
im Farbkasten frei zugänglich,
falls man Druckfarbe nachfüllen
oder mit einem Spachtel eine Probe entnehmen will.
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Zur Erläuterung der Wirkungsweise wird
auf das Pneumatikschema der 4 verwiesen.
Das Rührwerk 1 liegt
pneumatisch an der Speiseleitung 21 an und ist mittels
der Schnellkupplung 20 von dieser Speiseleitung trennbar.
Von einer Verzweigung 23 führt eine Zufuhrleitung 24 zu
einer zweiten Verzweigung 25. von der Verzweigung 25 führt die
Zufuhrleitung 24 einerseits weiter zu einem Steuerventil 26 und
andererseits zu einer rechten Betätigungsleitung 27.
Von der bereits erwähnten
ersten Verzweigung 23 zweigt eine linke Betätigungsleitung 27' ab. Beide Betätigungsleitungen 27 und 27' führen zu Endschalterventilen 28.
Diese Endschalterventile 28 werden durch die eigentlichen
Endschalter 22 betätigt.
Vom Steuerventil 26 führen
zwei Zylinderleitungen 29 zum Hohlzylinder 14.
Diese beiden Leitungen 29 kommunizieren somit mit dem Innenraum
des Hohlzylinders 14. Die Zylinderleitungen 29 oder
die Zufuhrleitung 24 vor der Einleitung in das Steuerventil 26 können mit
Reduzierventilen 30 versehen sein, die entsprechend den
erforderlichen Kräften
einstellbar sein können.
Von den beiden Endschalterventilen 28 führen Steuerleitungen 31 auf
das Steuerventil 26 zurück.
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In der dargestellten Lage des Steuerventils 26 liegt
der Druck der Zufuhrleitung 24 einerseits über die
beiden Betätigungsleitungen 27 und 27' an den beiden
Endschalterventilen 28 und andererseits über das
Steuerventil 26 an der linken Zylinderleitung 29 an.
Entsprechend wird der kolbenstangenlose Kolben 19 von links
nach rechts bewegt. Im gleichen Mass wird auch der Läufer 15 magnetisch
gekuppelt mitlaufen. Der Kolben 19 wird sich so weit nach rechts
bewegen, bis der Läufer 15 den
Endschalter 22 berührt
und damit das rechte Endschalterventil 28 geöffnet wird.
Damit kommt der Druck der rechten Betätigungsleitung 27 auf
die Steuerleitung 31, welche das Steuerventil 26 umschaltet.
Hierdurch kommt die Zufuhrleitung 24 mit der rechten Zylinderleitung 29 in
kommunizierende Verbindung und die Druckluft liegt nun auf der anderen
Seite des Kolbens 19 an.
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Der Kolben 19 bewegt sich
nun von rechts nach links, entlastet den Endschalter 22,
womit das Endschalterventil 28 sogleich wieder schliesst.
In der nun bestehenden Position ist die linke Zylinderleitung 29 mit
einer Ableitung 32, beziehungsweise einer Öffnung 32 verbunden,
so dass der Zylinderraum links vom Kolben druckentlastet ist und
die darin befindliche Druckluft ausströmen kann. Nun wird sich der Läufer 15 vollständig nach
links bewegen, bis er auf den Endschalter 22 auf der linken
Seite anstösst,
wodurch das linke Endschalterventil 28 sich kurzzeitig öffnet und über die
linke Betätigungsleitung 27 ein Druckluftsteuerimpuls
via die Steuerleitung 31 auf das Steuerventil 26 gelangt,
wodurch die Position wieder erreicht wird, die hier dargestellt
ist. Entsprechend ist nun die rechte Zylinderleitung mit einer rechten
Ausströmöffnung 32 verbunden
und der Zylinderinnenraum rechts vom Kolben 19 ist entlastet. Über die
Reduzierventile 30 kann diese oszillierende Bewegung in
ihrer Geschwindigkeit eingestellt werden. Diese hängt selbstverständlich auch
von der Viskosität
der zu rührenden
Farbe ab. Da gewisse Druckfarben auch eine Thixotropie haben, verändert sich
die Viskosität
und entsprechend kann es sinnvoll sein, die Reduzierventile manuell
einstellbar zu gestalten.
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Die Fertigung des erfindungsgemässen Rührwerkes 1 ist äusserst
preiswert und problemlos an die verschiedenen Dimensionen von Farbkästen anpassbar.
Hierzu sind lediglich zwei Rohrprofile in der gewünschten
Länge abzulängen und
mit den Montageblöcken 10 zu
verbinden. Das eine anzupassende Rohr ist der Trägerstab 13, der gleichzeitig Hohlzylinder 14 ist,
während
das andere Rohr die Verbindungsstrebe 11 ist, durch welche
die kommunizierenden Verbindungen zwischen den beiden Endschalterventilen 28 sowie
zwischen dem Steuerventil 26 und einer der beiden Seiten
des Hohlzylinders 14 verlaufen. Sowohl die Verzweigungen
als auch das Steuerventil 26 lassen sich problemlos in einem
der beiden Montageblöcke 10 unterbringen.
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Es ist vorteilhaft, den Rührfinger 151 auswechselbar
zu gestalten, um verschiedene Ausführungsformen anbringen zu können, je
nach Viskosität der
Druckerfarbe, aber auch um den Reinigungsaufwand zu reduzieren und
den verunreinigten Rührfinger
gegebenenfalls einfach zu ersetzen. Mit derselben Überlegung
kann auch nur die Kuppe 152 auswechselbar gestaltet sein.