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Querreiber, vorzugsweise zum Einsatz in
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einem Farbwerk an Druckmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen
Querreiber, vorzugsweise zum Einsatz in einem Farbwerk an Druckmaschinen, der rotierend
und axial hin und her verschiebbar antreibbar ist und zur Farbverreibung beispielsweise
mit einer Farbheberwalze und/oder einer Auftragswalze und/oder sonstigen Walzen
zusammenarbeitet.
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Derartige Querreiber werden in Druckmaschinen dazu verwendet, um an
der den Farbauftrag auf das zu bedruckende
Objekt bewirkenden Walze
einen möglichst gleichmäßigen und konstanten Farbauftrag über die gesamte Breite
und Umfang der betreffenden Walze zu erreichen. Dazu muß der Querreiber nicht nur
rotierbar gelagert sein, sondern auch relativ zur betreffenden Walze hin und her
verschiebbar sein.
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Diese hin und her gehende Bewegung des Querreibers relativ zur betreffenden
Auftragswalze od.dgl. wird bei einem bekannten Farbwerk durch ein Kreuzgewinde an
der Antriebsspindel erreicht. Die Umsteuerung von einer zur anderen Bewegungsrichtung
erfolgt automatisch am Ende des jeweiligen Hubs über eine Gabel. Die Rotation der
Reiberwalze erfolgt über Reibschluß zur benachbarten Walze. Nachteilig hieran ist,
daß am Ende eines jeden Hubs, also bei der Umsteuerung, ein kurzer Stillstand der
intriebsspindel in Verschieberichtung entsteht, was auf den gleichmäßigen FXrbauftrag
nachteilig wirkt. Ferner hat die Gabel eine gewisse Reibung, was zu einem Stehenbleiben
der Reiberwalze führen kann.
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Beim Anfahren ist es möglich, daß die Reiberwalze zu rutschen beginnt,
also nicht richtig anläuft. Darüber hinaus kommt die Reiberwalze relativ langsam
auf ihre Nenndrehzahl, was sich ebenfalls nachteilig auf den erwünschten gleichmäßigen
Farbauftrag auswirkt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Verreibungsgeschwindigkeit
nicht
beeinflußbar ist, was zumindest bei manchen verwendeten Farben wesentlich wäre.
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Bei einem anderen bekannten Farbwerk erfolgt die Steuerung der Reiberwalze
mechanisch über Kurven und Gestänge, die die Welle mit der Walze, die beide fest
miteinander verbunden sind, hin und her bewegen. Diese bekannte Vorrichtung hat
im wesentlichen dieselben o.g. Nachteile.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Querreiber der
eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Verreibungsgeschwindigkeit in einfacher
Weise und stufenlos regelbar bzw. beeinflußbar ist und bei dem ein sehr gleichmäßiger
Farbauftrag auf der benachbarten Walze gewährleistet ist.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der axial verschiebbar gelagerte,
vorzugsweise hohl-zylindrische Mantel des Querreibers mit mindestens einer axial
gerichteten Stirnkurve drehfest verbunden ist, daß an der Stirnkurve ein mit einer
vorzugsweise koaxial zum Querreibermantel angeordneten, axial unbewegbaren Spindel
drehfest verbundenen Finger anliegt und daß der Mantel und die Spindel unabhängig
voneinander antreibbar sind.
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Die hin und her gehende Bewegung des Querreiber relativ zur Antriebsspindel
und damit auch zur mit ihr zusammenwirkenden
Auftragswalze od.dgl.
wird also durch eine unterschiedliche Drehzahl von Querreibermantel und Antriebsspindel
erreicht. Je größer der Unterschied hinsichtlich der Drehzahlen ist, desto höher
ist die Verreibergeschwindigkeit. Sind die Drehzahlen gleich, so führt der mantel
des Querreibers keine hin und her gehende Bewegung durch. Auf diese Weise, d.h.
durch Regelung der Drehzahl der antriebsspindel kann eine sehr feine stufenlose
Regelung der Verreibergeschwindigkeit erfolgen.
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Darüber hinaus ist auch noch ein sicheres Anfahren des Querreibers
gewährleistet. Da der Relativantrieb formschlüssig erfolgt, ist auch kein Durchrutschen
oder Langsamwerden aufgrund einer Reibung möglich.
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Bei einem bevorzugten susführungßbeispiel vorliegender Erfindung sind
zwei axiale Stirnkurven am Mantel vorgesehen. Dadurch ist es möglich, den Querreiber
nach beiden Richtungen der hin und her gehenden Bewegung aktiv anzutreiben, während
bei Vorsehen nur einer Stirnkurve eine der beiden Bewegungen durch eine Druckfeder
od.dgl. erfolgen müßte.
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Die Stirnkurve verläuft axial gleichmäßig stufenlos über 3600, so
daß die Antriebswelle entweder stets schneller oder stets langsamer laufen kann
und nicht von schnell auf langsam oder umgekehrt nach jeweils 3600 umgesteuert werden
muß. Je nach der verwendeten Farbe kann die Stirnkurve
entweder
eine sich etwa konstant oder eine sich ungleichmäßig ändernde Steigung besitzen.
Im einen Falle ist die Verreibungsgeschwindigkeit konstant, während im anderen Falle
eine über die axiale Länge unterschiedliche Verreibungsgeschwindigkeit erzielt werden
kann. Das letztere kann beispielsweise bei bestimmten Walzenformen möglich werden.
Es ist ferner möglich, die Stirnkurve an einem separaten zement, beispielsweise
einer Hülse vorzusehen, die austauschbar am Reibermantel gehalten ist, so daß je
nach der verwendeten Farbe, die beispielsweise eine andere Konsistenz od.dgl. aufweisen
kann, eine entsprechend Stirnkurve einsetzbar ist, was eine entsprechend höhere
oder geringere Verreibungsgeschwindigkeit bedeutet.
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Sind zwei Stirakurven vorgesehen, so können sie entweder gleichläufig
oder gegenläufig angeordnet sein. Im ersteren Falle kann den beiden Stirnkurven
ein einziger Finger zugeordnet sein, während im zweiten Falle zwei Finger vorgesehen
sein müssen. Ein derartiger Finger kann entweder axial über ein Ende der Antriebs
spindel vorragen oder, wie es bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung
verwirklicht ist, an der Antriebswelle radial vorstehend angeordnet sein. Der Finger
kann beispielsweise an der Steuerkurve gleiten oder es kann die Stirnkurve mit
einer
Kugel- oder Rollenbahn versehen sein. Eine konstruktiv einfache Lösung ergibt sich
jedoch dann, wenn der Finger an seinem an der Stirnkurve anliegenden Ende mit einem
Rollenlager versehen ist. Zur auswechselbaren Halterung des Fingers in der Antriebsspindel
ist dieser eingeschraubt. Der mit der Antriebsspindel drehfest verbundene Finger
kann beispielsweise außerhalb des Reibermantels an dessen Stirnfläche oder an der
Stirnfläche eines separaten Elementes, angreifen. Eine kompakte und raumsparende
Anordnung ergibt sich dann, wenn der oder die Stirnkurven an einer zwischen dem
Mantel und der Antriebswelle angeordneten und mit dem Mantel drehfest verbundenen
Hülse vorgesehen sind. Diese Anordnung besitzt ferner den Vorteil, daß sie innerhalb
des Mantels geschützt und im wesentlichen wartungsfrei angeordnet ist. Eine derartige
Hülse kann beispielsweise an ihren beiden Enden mit einer der Steuerkurven versehen
sein, so daß eine einzige Hülse ausreichen würde. Es ist aber auch möglich von beiden
Sonden des Mantels je eine Hülse einzuschieben, die vorzugsweise stirnseitig am
Mantel befestigt sind und die an ihren einander zugewandten Lnden die betreffende
Stirnkurve tragen.
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Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden
Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung an Hand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungabeispiele näher beschrieben und erläutert wird. Es zeigen:
Fig.
1 einen teilweise axialen Längsschnitt durch einen Querreiber gemäß einem Ausführungsbeispiel
vorliegender Erfindung, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer mit einer Steuerkurve
versehenen Hülse und Fig. 3 eine Hinsicht zweier mit den Steuerkurven versehenen
Hülsen in schematischer Darstellung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel.
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Der in der Zeichnung dargestellte Querreiber 11 wird in Farbwerken
an Druckmaschinen, beispielsweise Buchdruck-, Offset-, Steindruck- und dgl. -maschinen,
eingesetzt.
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Beispielsweise besitzt ein derartiges Farbwerk einen Farbkasten zur
Aufnahme der Druckfarbe, die von einem Farbduktor übernommen und an eine Farbheberwalze
weitergegeben wird. Von der Farbheberwalze gelangt die Farbe über einen oder mehrere
Querreiber und eine oder mehrere Zwischenwalzen zu einer Auftragswalze, die für
den Farbauftrag auf die Druckform sorgt. Im allgemeinen rollen .Querreiber und Zwischenwalze
aneinander ab, wobei eine der beiden angetrieben ist, während die andere durch Reibung
mitgenommen wird. Dabei findet ein Farbübertrag statt und durch eine axiale Bewegung
des Querreibers relativ zur anliegenden bwischenwalze erfolgt ein Verreiben
und
damit gleichmäßiges Auf- bzw. uebertragen der Farbe über die gesamte Länge und den
gesamten Umfang der Zwischenwalze.
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Der Querreiber 11 besitzt einen hohl-zylindrischen mantel bzw. Walze
12, die beispielsweise aus Stahl bestehen und einen Supfer- oder Hartgummiüberzug
aufweisen kann. Die walze 12, die fremd angetrieben ist, und zwar hier von einer
nicht dargestellten benachbarten an ihr anliegenden Zwischenwalze durch Reibung,
ist auf einer von einem nicht dargestellten Motor angetriebenen axial feststehenden
zelle oder Spindel 13 relativ zu dieser drehbar und axial verschiebbar gelagert.
Dabei ist sowohl die walze 12 als auch die Spindel 13 in Richtung des Pfeiles A,
oder auch in Gegenrichtung mit der Drehzahl nw bzw0 n8 angetrieben.
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Während die Drehzahl nw der Walze 12 konstant ist, ist die Drehzahl
n8 der Antriebsspindel 13 durch entsprechende Ausbildung des Antriebs variabel.
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Gemäß Fig. 1 ist in beide inden der Walse 12 eine Hülse 16, 16'eingesteckt,
deren Außenumfang dem Innenumfang der Walze 12 entspricht und die über einen angeformten
Ringbund 17 mittels Befestigungsschrauben 18 in der Stirn 19 der Salze 12 befestigt
sind. Die identischen Hülsen 16,16' besitzen eine gestufte axiale Innenbohrung,
die im Bereich
des innerhalb der Walze 12 angeordneten Endes einen
Innendurchmesser besitzt, der dem Durchmesser der Spindel 13 entspricht. An ihrem
daran anschließenden durchmessergrößeren Bereich ist zwischen Spindel 13 und Hülse
16, 16' je ein Dichtring 21 mittels eines in einer radialen Rille eingelassenen
Seegerrings 22 und eines axialen Lagerelementes 23 gehalten.
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An ihrem dem Ringbund 17 abgewandten, innerhalb der Walze 12 angeordneten
Ende besitzen die Hülsen 16, 16' jeweils eine Stirnkurve 26, deren qualitativer
Verlauf in Fig. 2 anhand einer der Hülsen dargestellt ist. Die an den beiden Hülsen
16 angeordneten identischen Stirnkurven 26, 26' sind gleich gerichtet und besitzen
in Einbaulage einen parallelen Verlauf, d.h. sie passen beim Zusammenstecken ohne
Verdrehung aufeinander. An jeder der Stirnkurven 26, 26' liegt ein an einem Ende
eines Zapfens 27, 27' gelagertes Kugellager 28, 28', mit seinem Außenring an.
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Das andere Ende des Zapfens 27 ist in eine radiale Gewindebohrung
29 in der Spindel 13 eingeschraubt, welche eine Erweiterung 31 besitzt, in die ein
kleiner Teil des Eugellagers 28, 28' ragt. Die beiden Zapfen 27 und damit die Kugellager
28, 28' liegen beim in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel axial gesehen in
einer Flucht, d.h.
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sie sind am Umfang der Antriebswelle 13 zueinander nicht
versetzt.
Das mit der Stirnkurve 26, 26' versehene sunde der Hülse 16, 16' besitzt einen geringeren
Außendurchmesser als ihr daran anschließender Bereich. Ferner besitzt die Walze
12 innenseitig zwei relativ breite Ringnuten 32, in die jeweils das über das Kugellager
28, 28' ragende Ende des Zapfens 27 oder ein Teil des Kugellagers 28, 28' selbst
ragt und deren Breite mindestens gleich der axialen Ausdehnung der Stirnkurve 26,
26' plus Durchmesser des Kugellagers 28, 28' entspricht.
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Gemäß Fig. 2 besitzen die Stirnkurven 26, 26' einen über 3600 gehenden
stetigen Verlauf und eine sich etwa konstant ändernde Steigung derart, daß die Verschiebegeschwindigkeit
der davon abgeleiteten hin und her gehenden Bewegung bei konstanter Drehzahldifferenz
zwischen nw und n5 etwa konstant ist. Es versteht sich, daß die Stirnkurven 26,26'
auch einen anderen, stetigen Verlauf insbesondere eine sich nicht konstant ändernde
Steigung besitzen können, derart, daß sich die Geschwindigkeit der hin und her gehenden
Bewegung während einer relativen Umdrehung zwischen Walze 12 und Spindel 13 ändert.
Der tibergang von einer positiven zur negativen Steigung oder umgekehrt im Scheitel
33, 33' bzw. im Minimum 34, 34' kann allmählich oder schnell erfolgen.
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Werden die Walze 12 und Spindel 13 in dichtung des Pfeiles A derart
angetrieben, daß die Drehzahl n5 der Spindel 13 gleich
der Drehzahl
nw der Walze 12 ist, so erfolgt keine axiale Verschiebung der Walze 12 gegenüber
der axial feststehenden Spindel 13, da die Kugellager 28, 28' in der in Fig. 1 dargestellten
Lage relativ zur Stirnkurve 26, 26' verbleiben.
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Wird dagegen die Spindel 13 schneller angetrieben als die Walze 12,
d.h., ist die Drehzahl n größer als die Drehzahl 5 nw, so bewegen sich die mit der
Spindel 13 drehfest verbundenen Kugellager 28 auf der Stirnkurve 26. Das in Fig.
1 rechte Kugellager 28, das sich bspw. vom Minimum 34 der Steuerkurve 26 gemäß Pfeil
B in Richtung Maximum 33 bewegt, bewirkt, daß die Hülse 16 und damit die Walze 12
nach rechts gemäß Pfeil C so lange verschoben wird, bis das Kugellager 28 am Scheitel
31 der Stirnkurve 26 angelangt ist. Dies ist die maximale Verschiebung der Walze
12 relativ zur Spindel 13. Während dieser Zeit hat sich das gemäß Fig. 1 linke Kugellager
28' vom Scheitel 31' der linken Stirnkurve 26' gemäß Pfeil B zum Minimum 32' bewegt.
Bei weiterer Drehung bewirkt das linke Kugellager 28' daß die linke Hülse 16' und
damit die Walze 12 in Gegenrichtung, nämlich in Richtung des Pfeiles C' um denselben
Betrag wieder zurückbewegt wird. Die Geschwindigkeit dieser hin und her gehenden
axialen Bewegung der Walze 12 relativ zur Antriebsspindel 13 gemäß den Pfeilen C
und C' hängt von der Größe der Differenz der Drehzahlen von Walze und Spindel ab.
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ntsprechendes gilt dann, wenn die Drehzahl nß der Spindel
13
kleiner ist als die Drehzahl n der Walze 12, wobei dann nicht die Kugellager 28,
28', sendern die Stirakurven 26, 26 der @ülsen 16, 16' die sez. aktiven schneller
drehenden Teile sind, denn ii ersteren Halle, bei dz die Spindel 13 schneller dreht,
drngen die Kugellager 28, 28' die Hülsen 16 bzw. 16' in die entsprechende Richtung,
während sich in anderen Falls die Mülsen 16 bzw. 16' an den Kügellagera 28, 28'
abstützen.
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In beiden F@llen ist bei einer bestimmten stirnkurve 26, 26' die Geschwindigkeit
der axialen Relativbewegung der Walze 12 propertional zur Größe der Drehzahldifferens.
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Es versteht sich, daß Minimum 34 und der Scheitel 33 der Stirnkurven
26, 26' axial auch weiter auseinanderliegen k5saen, so daß sich ein größerer axialer
We. der Walze relativ zur Welle ergibt. Ferner ist es auch möglich, Scheitel 33
und minimum 34 statt 180° auch gemäß einer anderen Winkelteilung auseinanderzulegen,
so daß die eine axiale Relativbewegung schneller erfolgt als die andere, ebense
können auch die zwischen Scheitel und Minimum liegenden Stirnkurventeile unterschiedlich
verlaufen. Die beiden Stirnk@rven 26, 26' insgesant sind jedech hinsichtlich der
Steigung und des sonstigen Verlaufes identisch.
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Beim im Fig. 3 dargestellten Ausfährungsbeispiel sind glieich ausgebildete
@@lsen 16" wie in Fig. 1 verwendet,
die jewoch um 1800 zueinander
verdreht angeordnet sind, so daß die beiden Stirnkurven 26" gegenläufig sind. Ihr
Verlauf entspricht jedoch dem in Yig. 2 dargestellten Entsprechend sind auch die
nur schematisch dargestellten Kugellager 28" um 1800 versetzt zueinander angeordnet.
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Die Punktion dieses Ausführungsbeispieles ist genau dieselbe wie beim
ersten Ausführungsbeispiel.
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Es versteht sich, daß im Rahmen vorliegender ?Erfindung auch noch
andere usführungsbeispiele möglich sind. Beispielsweise kann mittig innerhalb der
Walze 12 eine einzige Hülse drehfest angeordnet sein, die an ihren beiden Enden
jeweils eine Stirnkurve trägt, an der die antsprechendin nit der Antriebzwelle verbundenen
Kugellager angreifen.
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Das in Pig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel kann beispielsweise
auch derart abgewandelt werden, daß ein einziges luSellager vorgezchen ist, das
zwischen den beiden Stirnkurven angeordnet ist und an beiden unmittelbar anliegt
bzw. abrollt. Es ist ferner möglich, die Hülsen gegen andere Hülsen auzzutauschen,
welche eine andrs geformte Stirnkurve besitzen, die beispielsweise bei konstanter
Drehzahldifferens während einer Umdrehung eine sich ändernde Geschwindigkeit dir
hin und her gehenden Bewegung erlaibt.