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Rotations-Druckwerk einer Flesso-Druckmaschine, insbesondere für Kunststoffolien
Die Erfindung betrifft ein Rotations-Druckwerk einer Flexo-Druckmaschine, insbesondere
für Runststoffòlien, mit achsparallel zueinander angeordneten Zylindern, nämlich
einem die Druckform an seiner Mantelfläche aufweisenden Formzylinder, einem dem
Formzylinder zugeordneten Gegendruckzylinder und mit am Form -zylinder anliegenden
Walzen eines Farbwerks, wobei die Achsen der Zylinder und Walzen miteinander kämmende
Zahnräder aufweisen.
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Beim Flexo-Druckverfahren läuft bahnförmiges zu bedrucken -des Material
endlos zwischen einem Gegendruckzylinder und einem Formzylinder durch. Der Formzylinder
trägt an seiner Mantelfläche eine Druckform aus Gummi Bei jeder Umdrehung des Formzylinders
wird die Druck form vom Gegendruckzylinder gegen das durchlaufende bahnförmige Material
gedrückt. Das Format des Druckbildes auf dem bahnförmigen Material ist somit abhängig
vom Durchmesser des Formzylinders, d .h. je größer der Umfang des Formzylinders
ist, desto größer ist auch das abgedruckte Druckbild.
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Insbesondere das Bedrucken von Kunststoffolien erfordert oftmals
Druckbilder mit erheblichem Format. Bei großdimensionierteng aus Kunststoffolien
hergestellten Schrumpfhauben zur Verpackung
von auf Paletten gestapelten
Gebinden, kann es vorkommen, daß die für solche Schrumpfhauben zuzuschneidenden
Folienbahnen z.B.
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nur alle 4 Meter mit einem kleineren Druckbild, beispielsweise einem
Firmen- oder Warenzeichen, versehen werden sollen, welcher dann bei fertiger Schrumpfhaube
nur auf der lotrechten Vorder- un Rückseite des verpackten Getuidestapels zu sehen
ist. Für die Bedruckung einer Folienbahn, bei der das Druckbild dann nur alle 4
Meter erscheinen soll, bedeutet dies jedoch, daß im Druckwerk einer Flexo-Druckmaschine
ein Formzylinder vorhanden sein muß, der auch erst nach Durchlaufen von 4 Meter
Folienbahn eine Umdrehung gemacht hat, weil dann erst die Druckform erneut zwischen
Gegendruckzylinder und Formzylinder durchläuft und das Druckbild auf der Folie abdrückt.
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Es ist demzufolge nicht nur ein Nachteil, daß für groß -formatige
Druckbilder Formzylinder mit erheblichen Abmessungen einzusetzen sind, sondernin
wesentlicher Nachteil ist auch, daß für jedes Format eines Druckbildes ein eigens
dafür angefertigter, in seiner Dimensionierung angepaßter Formzylinder vorhanden
sein muß. Dabei ist das Austauschen von Formzylindern innerhalb eines Druckwerkes
lediglich in gewissen Dimensionierungsgrenzen möglich. Da alle Zylinder und Walzen
eines Druckwerkes über Stirnzahnräder miteinander gekoppelt sind, müssen demzufolge
Einrichtungen vorhanden sein, um bei sich ändernden Durchmessern der Formzylinder
die Achsabstände auszugleichen, damit die Stirnzahnräder wieder einwandfrei miteinander
kämmen.
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Der Hersteller von bedruckten Kunststoffolien, aus denen z.B. Schrumpfhauben,
Säcke, Einkaufsbeutel usw. hergestellt werden sollen, ist deshalb gezwungen, jeden
Kundenwunsch bezüglich eines anderen Druckbildformats auf einer Druckmaschine mit
ei -gens dafür bereitzustellenden Forszylindern abzuwickeln.
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Das Bedrucken von Folien Bit jeweils verschiedenen Druckbildformaten
ist somit äußerst umstEndlich, kostenintensiv und oftmals auch überhaupt nicht möglich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Druckwerk, insbesondere
zum Bedrucken von Kunststoffolien zu schaffen, mit dem Druckbildformate beliebiger
Abmessungen herstellbar sind.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß der
Gegendruckzylinder ein äußeres Mantelrohr aufweist, welches auf im Mantelrohr befindlichen
Körpern drehbar gelagert ist, daß jeder Körper exzentrisch auf der Achse des Gegendruckzylinders
drehbar gelagert ist und daß wenigstens einer der exzentrischen Körper mit einem
Betätigungselement für seine Drehverstellung um die Achse des Gegendruckzylinders
in Wirkverbindung steht, Bei dem erfindungsgemäßen Druckwerk bleibt der Abstand
zwischen der Achse des Gegendruckzylinders und der Achse des Formzylinder konstant,
so daß die auf den Achsen sitzenden Zahnräder einwandfrei kämmen. Durch die auf
der Achse des Gegendruckzylinders drehbar gelagerten exzentrischen Körper ist das
zur diesen Körpern wieder gelagerte Mantelrohr jedoch von der Oberfläche des Formzylinders
abhebbar und wieder andrückbar, indem durch das Betätigungselement die Exzentrität
zur Einstellung eines Abstands zwischen dem Mantelrohr des Gegendruck zylinders
und der Oberfläche des Formzylinders genutzt wird, wobei dieser
Abstand
verkleinert oder vergrößert werden kann. Daraus ergibt sich der Vorteil, daß bei
von dem Formzylinder abgehobenew Mantelrohr des Gegendruckzylinders das zu bedruckende
Material zwischen Gegendruckzylinder und Formzylinder in beliebiger Bahnlänge durchlaufen
kann, ohne daß bei jeder Umdrehung des Formzylinders die Druckform ein Druckbild
erzeugt.
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Das Format des Druckbildes ist somit nicht mehr abhängig vom Durchmesser
des Formzylinders, sondern kann in Abhängigkeit der durchlaufenden Bahnlänge des
zu bedruckenden Materials frei gewählt werden.
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Der aus Mantelrohr und exzentrischen Körpern bestehende Gegendruckzylinder
kann in vorteilhafter Weise jederzeit in ein Druckwerk einer Flexo-Druckmaschine
eingebaut werden, so daß jeder Hersteller von Kunststoffolien eine herkömmliche
Flexo-Druckmaschine ohne weiteres nachrüsten kann und dann in der Lage ist, beliebige
Druckbildformate herzustellen. Zur Steuerung des Betätigungselements können Impulse
von Zählwerken genutzt werden, die in Abhängigkeit von der durchlaufenden Bahnlänge
des zu bedruckenden Materials Impulse abgeben können. Die Ausbildung solcher Steuereinrichtungen,
die mechanisch oder elektronisch arbeiten können, ist nicht Gegenstand der Erfindung.
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Jede beliebige Steuerung kann eingesetzt werden. B=ispielsweise können
auch Steuerimpulse für das Betätigungselement aus der Anzahl der Umdrehungen der
Zylinder gewonnen werden.
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Vorzugsweise ist jeder exzentrische Körper eine flanschartige Stirnscheibe
des Gegendruckzyl inders. Durch die Stirnscheiben wird das Innere des hohlen Mantelrohres
abgedeckt und der Zusammenbau des kompletten Gegendruckzylinders- vereinfacht, und
da
alle Lsger sich im Bereich der Stirnenden des Gegendruckzylinders befinden, demzufolge
auch leicht gewartet werden können.
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Nech einer anderen Weiterbildung ist vorgesehen, daß zwei flanschartige
Stirnscheiben initeinander durch eine koaxial zur Achse angeordnete Hohlwelle verbunden
sand. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß bei Drehverstellung eines exzentrischen
Körpers auch der am anderen Ende der Hohlwelle sitzende exzentrische Körper mitverdreht
wird, so daß für die Drehverstellung lediglich ein Betätigungselement notwendig
ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführung ist als Betätigungseie -ment ein
Arbeitszylinder vorgesehen. Der Arbeitszylinder kann hydraulisch und pneumatisch
arbeiten und ist vorzugsweise ein doppelt wirkender Zylinder, dessen Kolbenstange
mit einem der als Stirnscheibe des Gegendruckzylinders ausgebildeten exzentrischen
Körper verbunden ist1 und diesen um die durchgehende Achse des Gegendruckzylinders
verdrehen kann. Das Mantelrohr des Gegendruckzylindes wird dabei gegen die Formzylinder
gepreßt oder, bei entgegengesetztem Kolbenhub, vom Formzylinder abgehoben, ohne
daß die Achse des Gegendruckzylinders ihren Abstand von der Achse des Formzylinders
ändert. Die auf den Achsen sitzenden. Stirnzahnräder, mit denen alle Zylinder und
Walzen eines Druckwerks, sowie auch mehrere Druckwerke einer Druckmaschine untereinander
gekoppelt sind, kämmen weiterhin einwandfrei, da sie an der Abhebe- oder Andrückbewegung
des Mantelrohres des Gegendruckzylinders nicht beteiiigt sind.
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Da das Mantelrohr auf den exzentrischen Körpern drehbar gelagert
ist, wofür vorzugsweise Wälzlager eingesetzt werden können, wird die Drehbewegung
des Mantlrohres gestoppt; sobald es
nicht mehr am rotierenden Formzylinder
anliegt. Das bahnförmige zu bedruckende Material, insisndere diç Kunststoffolie
, liegt jedoch während seines Durchlaufs durch tas Druckwerk ständig am Mantelrohr
des Gegendruckzylinders an, ist jedoch nicht in der Lage, das Mantelrohr durch Mitziehen
zu drehen, da es zu dünn und zu wenig reißfest ist. Auf der Achse des Gegendruckzylinders
sitzt ein Zahnrad, welches mit einem Zahnrad des Formzylinders kämmt. Dreht sich
der Formzylinder, so dreht sich somit auch die Achse des Gegendruckzylinders, nicht
jedoch das Mantelrohr des Gegendruckzylinders, das durch die Wälzlager zwischen
Mantelrohr und exzentrischen Körpern und zwischen den exzentrischen Körpern und
der Achse davon vollständig getrennt ist. Damit auch das Mantelrohr mit vorbestimmter
Umdrehungszähl rotiert, uns somit nicht von dem zu bedruckenden Material mitgezogen
zu werden braucht, ist nach einer Weiterbildung vorgesehen, daß das Mantelrohr des
Gegendruckzylinders zumindest an einem Ende einen äußeren Zahnkranz aufweist, der
hinsichtlich seiner Verzahnung äquivalent ist, mit einem auf der Achse des Gegendruckzylinders
sitzenden Zahnrad, das mit einem auf der Achse des Formzylinders sitzenden Zahnrad
kämmt, und mit dem Zahnrad auf der Achse des Gegendruckzylinders und dem Zahnkranz
die Mitlaufräder eines Vorgeleges kämmen, deren Achsen über ein Kreuzgelenk miteinander
verbunden sind.
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Dadurch wird die Drehbewegung des Zahnrades auf der Achse des Gegendruckzylinders
auf ein erstes Mitlaufrad des Vorgeleges übertragen und von dort , über eine ein
Kreuzgelenk aufweisende Welle, auf ein zweites Mitlaufrad, das mit dem äußeren Zahnkranz
des Mantelrohres des Gegendruckzylinders kämmt.
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Das Kreuzgelenk dient dabei zum Ausgleich der Achsenverschiebungen
zwischen den beiden Mitlaufrädern bei Bewegungen des Mantelrohres bzw. des damit
verbundenen äußeren Zahnkranzes. Das mit dem äußeren Zahnkranz des Gegendruckzylinders
kämmende Mitlaufrad des Vorgeleges ist vorzugsweise elastisch ge -lagert und kann
z.B. über eine Druckfeder gegen den Zahnkranz in kämmender Anlage gehalten werden.
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Nach einer zweiten Lösung, für die auch selbständiger Schutz beansprucht
wird, ist es möglich die exzentrischen Körper inner -halb der Zahnräder des Gegendruckzylinders
anzuordnen wie es in Patentanspruch 7 offenbart ist. Bei dieser Lösung kämmen die
Zahnräder von Gegendruckzylinder und Formzylinder unbehindert und die gesamte Achse
des Gegendruckzylinders läßt sich bewegen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische
Merkmale ergeben 5 ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische
perspektivische Darstellung eines Druckwerks, Fig. 2 eine schematische Seitenansicht
des Formzylindersund des Gegendruckzylinders des Druckwerks gemäß Fig. 1 und Fig.
3 einen Längsschnitt durch die rechte Endseite des Gegendruckzylinders des Druckwerks
gemäß Fig. 1.
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In Fig. 1 ist ein Druckwerk einer Flexo-Druckmaschine zum
Bedrucken
von Kunststoffolien 1 schematisch in perspektivischer Ansicht dargestellt. Alle
zur Verdeutlichung der Erfindung unwesentlichen Bauteile, wie Lager, Maschinenrahmen,
Stützen, Antriebe, Verkleidungen usw., sind bei dem gezeichneten Ausführungs beispiel
nicht dargestellt.
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Wesentliches Bauteils des Druckwerkes ist der Formzylinder 2 mit
der aus Gummi bestehenden, auf seiner Mantelfläche aufgebrachten Druckform 3. Achsparallel
zum Formzylinder 2 sind ein Gegendruckzylinder 4, eine Rasterwalze 5 und eine Tauchwalze
6 angeordnet. Die Tauchwalze 6 taucht teilweise in eine Farbwanne 7 ein. An den
auf der rechten Seite der Walzen und Zylinder vorstehenden Enden der Achsen der
Walzen und Zylinder sitzen miteinander kämmende Stirnzahnräder 8,9,10 und 11. Alle
Walzen und Zylinder rotieren in durch Pfeile angedeuteter Richtung, wobei das zu
bedruckende , bahnförmige Materialflie Kunststofffolie 1, zwischen Gegendruckzylinder
4 und Formzylinder 2 durchläuft. Bei jeder Umdrehung des Formzylinders nimmt die
Druckform 3 von der Rasterwalze 5 Druckfarbe auf und drückt danach ein Druckbild
auf die bahnförmige Kunststoffolie 1, wenn die Druckform sich bei weiterer Drehung
des Formzylinders auf der vom Gegendruckzylinder 4 angedrückten Folie abwälzt.
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Der Gegendruckzylinder 4 besteht aus einem äußeren Mantelrohr 12,
das mit Wälzlagern auf Körpern 13 gelagert ist, die wiederum auf der Achse 14 des
Gegendruckzylinders mit Wälzlagern drehbar gelagert sind.
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Während Mantelrohr 12 und Körper 13 zentrisch gelagert sind, ist
der Körper 13 auf der Achse 14 des Gegendruckzylinders exzentrisch gelagert.
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Bei dieSem Ausführungsbeispiel sind die exzentrischen Körper an jedem
Ende des Gegendruckzylinders 4 vorhanden, und als flanschartige Stirnscheiben ausgebildet.
Die am gegenüberliegenden Ende des Gegendruckzylinders 4 angeordnete flanschartige
Stirnscheibe ist bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel nicht sichtbar
und wird in Fig. 3 näher beschrieben. Der Gegendruckzylinder ist, bezüglich der
in seinem Inneren angeordneten Bauteile1 symmetrisch ausgebildet.
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An dem exzentrischen Körper 13 greift die Kolbenstange 15 eines doppelt
wirkenden Arbeitszylinder 16 an.
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Am gegenüberliegenden Ende des Gegendruckzylinders 4 ist das Mantelrohr
12 mit einem äußeren Zahnkranz 17 versehen, das gleiche Zähnezahl und gleichen Modul
wie'das Stirnzahnrad 8 auf der Achse 14 des Gegendruckzylinders 4 hat. Mit 18 ist
ein Vorgelege bezeichnet, das zwei Mitlaufräder 19 und 20 aufweist. Das Mitlaufrad
19 kämmt mit dem Stirnzahnrad 8; das Mitlaufrad 20 mit dem äußeren Zahnkranz 17
auf dem Mantelrohr 12. Beide Mitlaufräder sind durch eine Welle mit Kreuzgelenk
21 miteinander verbunden, wodurch die Achsversetzung zwischen den beiden Mitlaufrädern
20 und 21 ausgeglichen wird. Das Mitlaufrad 19 ist in einem Festlager 22 gelagert.
Das Mitlaufrad 20 in einer quer zu seiner Achsführung beweglichen Lagergabel 23D
an der eine Druckfeder 24 angreift, die sich an angedeuteten stationären Maschinenteilen
25 abstützt. Das Mitlaufrad 20 ist somit elastisch gelagert und dadurch in stetiger,
kämmender Anlage mit dem äußeren Zahnkranz 17 des Gegendruckzylinders4 Ce gehalten.
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Fig. 2 zeigt eine schematische Seitenansicht des Forzylinders 2 und
des Gegendruckzylinders 4, der die zwischen den
Zylindern durchlaufende
Folienbahn 1 an den Formzylinder 2 andrückt. Das äußere Mantelrohr des Gegendruckzylinders
ist wieder mit 12 bezeichnet. Die Achse des Gegendruckzylinders mit 14 und der exzentrisch
auf der Achse 14 drehbar gelagerte Körper mit 13. Die Achse 14 des Gegendruckzylinders
4 und die Achse 26 des Formzylinders 2 sind in einem Abstand c von einander gehalten.
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Bei der dargestellten Stellung des Gegendruckzylinders ist die am
Körper 13 angreifende Kolbenstange 15 des Arbeitszylinders 16 soweit eingefahren,
daß der exzentrisch auf der Achse 14 gelagerte Körper 13 das äußere Mantelrohr 12
zum Anliegen an den äußeren Umfang des Formzylinders 2 gebracht hat.
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In dieser Stellung weist auch das geometrische Zentrum des Mantelrohres
den Abstand c zur Achse 26 des Formzylinders auf.
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Fährt die Kolbenstange 15 dagegen aus, verdreht sie den Körper i3
um die Achse , wobei seine Exzentrität bewirkt, daß das geometrische Zentrum des
Mantelrohrs 12 zum mit 27 bezeichneten Punkt wandert. Das Mantelrohr 12 des Gegendruckzylinders
4 nimmt dabei die durch gestrichelte Linien angedeutete Position ein, in der es
vom Formzylinder 2 abgehoben ist, so daß die weiterhin am Gegendruckzylinder 4 vorbeilaufende
Bahn der Kunststofffolie durch den vergrößerten Spalt zwischen Gegendruckzylinder
4 und Formzylinder 2 nicht mehr bedruckt wird. In dieser nichtdruckenden Stellung
hat der durch gestrichelte Linien ange -deutete Gegendruckzylinder eine Position
eingenommen, die einem Abstand cl zwischen der Achse 26 des Formzylinders und der
Achse
14 des Gegendruckzylinders entsprechen würde, obwohl Achse
14 und Achse 26 nach wie vor tatsächlich den Abstand c voneinander haben.
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In Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch die rechte Endseite des in Fig.
1 dargestellten Gegendruckzylinders 4 gezeigt. Gleiche Bauteile sind mit gleichen
Bezugszahlen versehen. Das Mantelrohr 12 ist mit einem Nadellager 28 auf dem exzentrischen
Körper 13 drehbar gelagert. Der Körper ist wiederum mit dem Nadellager 29 drehbar
auf der Achse 14 gelagert. Koaxial zur Achse 14 ver -läuft im vom Mantelrohr umschlossenen
Hohlraum des Gegendruck-7ylinders eine Hohlwelle 30 bis zus gegenüberliegenden Ende
des Gegendruckzylinders. Beide Enden der Hohlwelle 30 sind mit dort angeordneten
Körpern 13 verschweißt.
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Auf dem aus dem Gegendruckzylinder 4 vorstehenden Ende der Achse
14 sitzt eine mit Keil 31 gesicherte Buchse 32, auf der wiederum mit einem Keil
33 das Stirnzahnrad 8 befestigt ist.
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Der äußere Zahnkranz 17 ist an die Stirnseite des Mantelrohres geschraubt.
Zahnrad 8 und Zahnkranz 17 kämmen mit den Mit -laufrädern 19 und 20 des Vorgeleges
18. Die Achsen 34 und 35 der Mitlaufräder 19 und 20 sind durch das Kreuzgelenk 21
miteinander gekoppelt.
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