DE3427909A1

DE3427909A1 - Farbdosiereinrichtung

Info

Publication number: DE3427909A1
Application number: DE19843427909
Authority: DE
Inventors: Bert Dipl.-Ing. 6052 Mühlheim Cappel; Peter 6050 Offenbach Hummel; Helmut 6073 Rödermark Kerber; Fred Kunkel; Günther 6050 Mühlheim Schniggenfittig
Original assignee: MAN Roland Druckmaschinen AG
Current assignee: Manroland AG
Priority date: 1984-07-28
Filing date: 1984-07-28
Publication date: 1986-02-06
Also published as: GB2165490A; SE8503603D0; JPH054910B2; JPS6140158A; GB2165490B; FR2568180B1; GB8518896D0; SE461578B; FR2568180A1; DE3427909C2; US4624183A; SE8503603L

Description

Farbdosiereinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Farbdosiereinrichtung bestehend aus Farbschiebern im Farbkasten einer Druckmaschine, wobei jeder Farbschieber ein mit Hilfe eines Stellgewindes verschiebbares zonenbreites Dosierelement aufweist, das zur Erzeugung eines Dosierspaltes gegenüber einer Farbkastenwalze mit einem Stellstift verbunden ist und von einem Federelement in Richtung des Stellstiftes gegenüber dem Farbkasten verspannt wird, und der Farbkasten gegenüber der Farbkastenwalze angestellt wird. Ein Dosierelement dieser Gattung wird in der US-PS 2 583 640 beschrieben.

Dosierelemente in Form eines Farbschiebers sind bekannt zur Einstellung eines Farbschichtdickenprofils auf der Farbkastenwalze im Farbwerk von Offsetdruckmaschinen. Die Farbschichtdicke ist ein Maß für die im Druck benötigte Menge an Druckfarbe, die von der Verteilung der druckenden Flächen auf der Druckplatte bestimmt wird.

Sie stellt eine über die Breite der Druckplatte relativ gleichmäßige Färbführung dar, im Gegensatz zu den Steuermöglichkeiten über die Breite oder die Länge von Farbstreifen mit konstanter Dicke. Problematisch an der Dickendosierung ist die Einhaltung des kennzeichnenden Maßes für die Farbmenge. Die zur Dosierung genutzte Farbschichtdicke entspricht der kleinsten zur Verfugung stehenden Dimension. Entsprechend eng sind bei großen Anforderungen an die Genauigkeit der Einstellwerte die Toleranzen im Einstellmechanismus zu wählen. Neben einer günstigen, möglichst linearen Einstellcharakteristik ist auch ein hohes Maß an Reproduzierbarkeit für die vorhandenen Einstellmechanismen notwendig. Außerdem soll das Einstellmaß nicht

durch Unterbrechungen der Dosierkante oder durch Verlagerung zwischen Dosierelementen und Farbkastenwalze beeinflußt werden. Zumindest müssen Einflüsse dieser Art weitestgehend aufgefangen werden.

Eine annähernd kontinuierliche Einstellung über die Farbkastenbreite ist mit einem durchgehenden Farbmesser zu erreichen. Durch Unstetigkeiten bei extremen Farbverbrauchsunterschieden treten hier aber unlösbare Problerne bei der Einstellung auf.

Eine Verwendung der Oberfläche der Farbkastenwalze als Bezugsfläche für die Einstellung der einzelnen Dosierelemente gegenüber dieser Oberfläche verlangt Stützelemente, die die Dosierflächen unterbrechen und zu unstetiger Farbzufuhr, Verschleißteilen und kompliziertem Aufbau der Dosierelemente führen. Es bleibt daher der Einsatz von linear verstellbaren zonenbreiten Dosierelementen auf einem gegenüber der Farbkastenwalze geführten Farbkasten. Die Führung des Farbkastens kann entsprechend der DE-OS 3 218 045 beidseitig durch Kurvenrollen auf der Oberfläche der Farbkastenwalze erfolgen. Damit wird mit einem großen Maß an Sicherheit die Lage der Dosierelemente gegenüber der Farbkastenwalze eindeutig festliegen. Die Dosierelemente selbst müssen möglichst spielfrei geführt werden, um eine ausreichende Reproduzierbarkeit zu gewährleisten.

Ein solches Dosierelement wird in der US-PS 2 583 640 beschrieben. Ein Farbkasten ist mit der Breite einer Farbzone entsprechenden Farbmesserabschnitten versehen. Die Farbmesserabschnitte sind auf einem Farbkastenunterteil längsverschieblich angeordnet und mit ihrer Dosier-

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kante der Oberfläche einer Farbkastenwalze zugeordnet. Die Bewegungsrichtung der Dosierkante schneidet den Querschnitt der Farbkastenwalze nahe einer Tangente. Die Farbmesserabschnitte sind mit Gewindebohrungen in ihrem hinteren Ende und in ihrer Längsrichtung versehen. In diese Gewindebohrungen sind Stellstifte mit ihrem einen, ein Gewinde tragenden Ende eingeschraubt. Sie sind am anderen Ende drehbar, aber in Längsrichtung unverschieblich gehaltert und mit einem Drehgriff versehen. Die Farbmesserabschnitte sind im Bereich der Stellstifte mit einer Abdeckplatte gegen eindringende Druckfarbe geschützt. Die Abdeckplatte wird von unten federnd gegen die Farbmesserabschnitte gezogen und weist eine Abstützung am hinteren Ende zum Farbkastenunterteil und zu einer Rückwand hin auf, durch die die Stellstifte geführt sind. Zwischen der Abstützung und den Farbmesserabschnitten sind jeweils Schraubenfedern auf den Stellstiften angeordnet, die das Spiel aus der Verschraubung der Stellstifte in den Farbmesserabschnitten und ihrer Halterung am Farbkasten herausdrücken. Die Farbkastenwalze ist einstellbar auf dem Farbkasten gelagert. Die gesamte Anordnung der Farbmesserabschnitte weist große Nachteile auf. Sie muß zu großen Ungenauigkeiten beim Einstellen des Dosierspaltes zwischen der Dosierkante und der Farbkastenwalze führen. Die Farbmesserabschnitte werden auf der einen Seite in Längsrichtung gefedert und liegen auch mit ihren Längsseiten eng aneinander an. Abgesehen von Abdichtproblemen sind bei ausreichend dichter Packung größere Reibungskräfte zu erwarten, die wenigstens von den Schraubenfedern zum Spielausgleich abgefangen werden müssen. Damit erhöhen sich zwangsläufig die Stellkräfte oder die Ein-

Stellung ist nicht mehr reproduzierbar. Auf der anderen Seite kann trotz dieser Anordnung eine ausreichende Geradführung der Farbmesserabschnitte nicht gewährleistet werden. Weiterhin wird sich bei Berührung der Dosierkante an der Farbkastenwalze zwangsläufig ein starker Verschleiß einstellen, da entweder die starken Federn auf die Dosierkante wirken oder bei Spielüberbrückung eine starre Abstützung über die Stellstifte erfolgt. Bei Wärmeeinwirkung kann kein Ausgleich der Dehnungen stattfinden, da der Dosierspalt quer zur Bewegungsrichtung der Farbmesserabschnitte verkleinert wird. Im kritischen Bereich der geringen Farbführung bzw. sehr kleiner Farbschichtdicken kommt es auf große Genauigkeit bei der Einstellung der Dosierkante gegenüber der Farbkastenwalze an. Diese wird stark durch die genannten Unzulänglichkeiten beeinflußt. Die Anordnung der Farbmesserabschnitte nahe einer Tangente an den Umfang der Farbkastenwalze führt außerdem dazu, daß sich durch den so entstehenden Keilspalt ein großer hydrodynamischer Druck in der Druckfarbe aufbauen kann, der die Genauigkeit der Einstellung des Dosierspaltes zusätzlich beeinflußt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Farbdosierung zu schaffen, die sich exakt gegenüber der Farbkastenwalze einstellen läßt, wobei die Einstellbarkeit möglichst gut reproduzierbar ist, die wenig oder nicht von Wärme oder Fertigungsgenauigkeiten beeinflußt wird und die bei einfachster Justierbarkeit eine geringe Verschleißanfälligkeit aufweist.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1. Die Führung der als Schieber ausgebildeten Dosierelemente ist nun in ihrer Längsrich-

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tung sichergestellt, indem ein Stellstift jeweils fest mit dem Dosierelement verbunden wird und in einem Führungsblock in seiner Längsrichtung geführt wird. Die Einstellung wird durch Verdrehen einer Kupplung auf einem Gewinde am freien Ende des Stellstiftes vorgenommen. Um die Reproduzierbarkeit der Einstellung sicherzustellen, wird eine Feder auf dem Stellstift angeordnet, die sich einerseits am Dosierelement und andererseits an dem Führungsblock abstützt. Sie belastet das Dosierelement in Richtung seiner Dosierkante und hält es über den Stellstift an der Kupplung abgestützt in seiner Einstellage. Die Kupplung ist drehsteif aber längsbeweglich. Sie läßt Bewegungen des Dosierelementes gegenüber dem starr mit dem Führungsblock verbundenen Antrieb zu. Dadurch können Wärmedehnungen und Fertigungsungenauigkeiten sich nicht mehr in Form einer Verspannung des Dosierelementes zwischen der Farbkastenwalze und einem am Farbkasten festen Teil auswirken. Übermäßiger Verschleiß oder Schäden am Dosierelement, seiner Dosierkante oder dem Antrieb können so ausgeschlossen werden. Diese Wirkung kann noch durch die Wahl der Werkstoffe des Führungsblockes und des Stellstiftes hinsichtlich ihrer Wärmedehnung in Bezug auf Farbkasten und Farbkastenwalze unterstützt werden. Die Wärmedehnungen können so gegeneinander zur Wirkung gebracht werden und sich teilweise aufheben.

Ein großer Vorteil dieser Vorrichtung ist, daß sie äußerst einfach zu montieren und damit auch zu warten ist. Jedes Dosierelement kann bei eingebautem Farbkasten komplett mit seinem Antrieb ausgebaut werden. Die Dosier-

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kante ist austauschbar. Die Justierung des Dosierelementes erfolgt durch Ausrichten des Führungsblockes in seiner Verschraubung am Farbkasten. Sie kann also auch nocti nachträglich erfolgen. Die Nachstellung der Dosierelemente bei Verschleißerscheinungen an der Dosierkante ist über den Antrieb selbst möglich. Dabei braucht lediglich der Bezugspunkt für eine elektrische Steuerung neu gegeben zu werden. Vor allem an diesem Punkt wurden aufwendige Arbeiten eingespart. Ein Ausführungsbeispiel wird im Folgenden anhand von Zeichnungen näher beschrieben,

Es zeigen im Einzelnen:

Fig. 1 die Anordnung einer Vorrichtung zur Farbdosierung in einem Querschnitt

durch einen konventionellen Farbkasten,

Fig. 2 eine Draufsicht zu Figur 1,

Fig· 3 eine Übersicht über die Anordnung einer

Vorrichtung zur Farbdosierung in einem Farbkasten mit Abstützung an der Farbkastenwalze,

Fig. 4 eine Vorrichtung zur Farbdosierung mit

Antrieb in Seitenansicht,

Fig. 5 ein Schnitt durch Führungsblock, Kupplung

und Dosierelement,
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Fig. 6 die Anordnung der Dosierelemente in Achsrichtung der Farbkastenwalze,

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Fig. 7 A+B die prinzipielle Anordnung einer Vorrichtung nach Fig. 3.

In Figur 1 ist die Anordnung einer Farbdosiereinrichtung in einem konventionellen Farbkasten dargestellt. Der Farbkasten 1 besteht aus einem Farbkastenunterteil 1.1, einem Farbkastenoberteil 1.2 und Farbkastenseitenbacken 1.3. Der Farbkasten 1 wird an eine Farbkastenwalze 2 angestellt. Zur Halterung des Farbkastens 1 sind Tragelemente 4 vorgesehen, die auf einer Lagerachse 9 gelagert sind. Durch die feste Verbindung zwischen den Tragelementen 4 und dem Farbkastenunterteil 1.1. kann der gesamte Farbkasten 1 um die Lagerachse 9 gegen die Farbkastenwalze geschwenkt werden und in dieser Stellung durch hier nicht dargestellte Halteelemente gesichert werden. Zwischen dem Farbkastenunterteil 1.1 und dem Farbkastenoberteil sind Dosierelemente 12 angeordnet. Sie werden über Führungsblöcke 14 mit Hilfe von Halteschrauben 19 am Farbkastenunterteil 1.1 befestigt. An den Führungsblöcken sind jeweils auch Antriebe 16 zur Bewegung der Dosierelemente 12 befestigt. Beim Anschwenken des gesamten Farbkastens 1 werden die Dosierelemente 12 gegenüber der Farbkastenwalze 2 ausgerichtet.

In Fig. 2 ist die Anordnung der Dosierelemente 12 in Richtung der Farbkastenwalze 2 dargestellt. Hier ist insbesondere die Ausrichtung des Farbkastens 1 an der Farbkastenwalze 2 zu sehen. Die Farbkastenseitenbacken 1.3 wirken als Anschläge gegenüber der Farbkastenwalze 2.

Sie liegen an zylindrischen Anschlagflächen 2.1 an den Zapfei der Farbkastenwalze 2 an und dienen gleichzeitig zur Abdichtung des Farbkastens 1 an der seitlichen Begrenzungs-

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fläche der Farbkastenwalze 2. Zwischen den Farbkastenseitenbacken 1.3 sind die Dosierelemente 12 dicht an dicht gepackt.

Da der Schwenkpunkt des Farbkastens 1 um die Lagerachse 9 unterhalb der Achse der Farbkastenwalze 2 liegt, ist für eine genaue Dimensionierung der Tragelemente 4 und der Anschlagflächen 2.1 des Farbkastens 1 gegenüber der Farbkastenwalze 2 zu sorgen. Um die Wirkung von Fertigungsungenauigkeiten zu mildern bzw. um die Fertigung der entsprechenden Elemente zu vereinfachen kann die gesamte Aufhängung des Farbkastens nach anderen Prinzipien gestaltet werden. Dabei soll insbesondere vermieden werden, daß wie im oben geschilderten Beispiel der Farbkasten vollkommen starr gegenüber der Farbkastenwalze eingespannt wird. Dadurch werden sich Fertigungsungenauigkeiten und Dimensionsänderungen während des Betriebs in Zwangskräften innerhalb des Systems äußern. Diese Zwangskräfte können dazu führen, daß die Einstellung der Farbdosierung nicht mehr exakt vorgenommen werden kann bzw. sich während des Betriebs willkürlich verändert. Der Farbkasten ist dazu in einer weiterentwickelten Version mit einer entkoppelten Halterung versehen worden.

Die grundsätzliche Anordnung des Farbkastens 1 an der Farbkastenwalze 2 ist in seiner weiterentwickelten Version in Fig. 3 dargestellt. An der Farbkastenwalze 2 stützt sich jeweils über zwei Kurvenrollen 3 ein Tragelement 4.1 ab. Die Anordnung ist für beide Enden der Farbkastenwalze vorgesehen. Der Farbkasten 1 ist an seinem Farbkastenunterteil 1.1 mit den Tragelementen 4.1 fest verbunden und wird gestellfest an Halterungen 5 beidseitig lose gestützt- Die Halterungen 5 müssen so viel Spiel aufweisen, daß der Farbkasten 1 bei Abstützung über die Tragelemente 4.1 der Be-

wegung der Kurvenrollen 3 ohne Zwangskräfte folgen kann. Die Zuordnung des Farbkastens 1 zur Farbkastenwalze 2 wird durch eine Hubbewegung der Tragelemente 4.1 ermöglicht.
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Diese Hubbewegung wird durch Koppeleleihente 6 von einem an das Auge 7 angreifenden Schwenkgetriebe, das hier nicht dargestellt ist, über Bolzen 8 auf den Farbkasten 1 übertragen. Der Farbkasten 1 schwenkt dabei zunächst um die Lagerachse 9.1 der Halterung 5 bis die untere Kurvenrolle 3 auf die Oberfläche der Farbkastenwalze 2 trifft. Dann wird der Farbkasten 1 an der Halterung 5 im Bereich des genannten Spiels ausgehoben und soweit angehoben, wobei die untere Kurvenrolle 3 als Drehpunkt dient, bis die obere Kurvenrolle 3 an der Farbkastenwalze 2 anliegt. Durch die feste Verbindung der Kurvenrolle 3 über die Tragelemente 4.1 mit dem Farbkasten 1 ist dann eine definierte Zuordnung zwischen Farbkasten 1 und Farbkastenwalze 2 hergestellt. Damit die Kurvenrolle 3 immer an der Farbkastenwalze 2 anliegt, muß das Schwenkgetriebe vorgespannt werden, indem bei einem Hebeltrieb beispielsweise über den Totpunkt des Kniehebels gefahren wird. Im dargestellten Beispiel ist dazu das Koppelelement 6 in Längsrichtung aufgetrennt und mit einem Tellerfederpaket 10 versehen, das einen Überhub des Schwenkgetriebes gegenüber der Endlage an der Farbkastenwalze 2 ermöglicht. Damit wird gleichzeitig auch ein Bewegungsausgleich zwischen dem Farbkasten 1 und der Farbkastenwalze 2 bei Unrundheit oder Schlag der Farbkastenwalze 2 und bei Wärmeeinflüssen an der ganzen Anordnung ermöglicht. So können keine Zwangskräfte auftreten, die sich etwa auf die Relativlage zwischen Farbkasten 1 und der Oberfläche der Farbkastenwalze 2 auswirken könnten. Bei der zeichnerischen Darstellung ist die

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geometrische Zuordnung der Lagerachse 9.1 zu den Kurvenrollen 3 nicht exakt wiedergegeben.

Die geometrischen Verhältnisse an den Halterungen 5 können natürlich auch so gewählt werden, daß beim Anstellen des Farbkastens 1 auf die Farbkastenwalze 2 zuerst die oberen Kurvenrollen 3 an der Farbkastenwalze 2 anliegen und von dort aus der Farbkasten 1 vollständig angestellt wird. Dazu darf allerdings nicht, wie in Fig. 3 dargestellt, die Halterung 5 mit einer halbzylindrischen Lagerfläche im Farbkasten 1 versehen werden. Um eine Ausgleichsbewegung ohne Zwangskräfte sicherzustellen, muß die Lagerfläche 11 dann flach oder wenigstens schwach gekrümmt sein, so daß eine Gleitbewegung der Lagerflächen 11 auf der Lagerachse 9.1 in Richtung zur Farbkastenwalze 2 möglieh wird.

In Fig. 4 wird die Anordnung der Farbdosiereinrichtung bezogen auf den Farbkasten 1 wiedergegeben, wie dieser in Fig. 3 gegenüber der Farbkastenwalze 2 dargestellt wurde.

Bezogen auf den Umfang der Farbkastenwalze 2 sind zwischen den Kurvenrollen 3 auf dem Farbkasten 1 die Dosierelemente 12 angeordnet. Sie liegen auf dem Farbkastenunterteil 1.1 auf und sind annähernd radial zur Farbkastenwalze 2 ausgerichtet. Das Farbkastenoberteil 1.2 schützt sie gegen das Eindringen von Druckfarbe. Die Dosierelemente 12 sind mit einem Stellstift 13 in einem Führungsblock 14 geführt. Auf dem hinteren Ende des Stellstiftes 13 ist eine Kupplung 15 angeordnet, die den Stellstift 13 mit dem Antrieb 16 verbindet. Der Antrieb 16 enthält einen Motor 17, ein Getriebe und ein Potentiometer 18. Das Potentiometer 18 ist über eine Rutschkupplung, der Motor 17 über das Getriebe mit der Kupplung 15 bzw. dem Stellstift 13 verbunden. Der gesamte Antrieb 16 ist starr an den Führungsblick 14 angeschlossen, so daß er mit dem Dosierelement 12 und allen dazwischen liegenden Teilen eine Einheit bildet. Die Befestigung dieser Einheit am Farbkastenunterteil 1.1 wird mit zwei Halteschrauben 19 von der Unter-

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Seite her vorgenommen. Die Halteschrauben 19 sind mit einem verlängertem Kopf versehen, um die Bedienung beim Lösen und Klemmen zu vereinfachen. Befestigung, Montage, Demontage und Justierung in der Ausrichtung gegenüber der Mantellinie der Farbkastenwalze 2 sind auf diese Weise einfach und frei zugänglich möglich. Die Justierung der Dosierelemente 12 in ihrem Abstand von der Oberfläche der Farbkastenwalze 2 wird am Antrieb 16 vorgenommen. Dazu kann das Potentiometer 18 von außen an einem Haltestift 20 festgehalten und der Motor 17 an einem Handrad 21 gedreht werden. Dabei verdreht sich das Getriebe mit der Kupplung 15 gegenüber dem Potentiometer 18, da hier eine Rutschkupplung die Verdrehung zulaßt. Gleichzeitig wird das Dosierelement 12 mit dem Stellstift 13 verschoben. Dieser Stellvorgang ist für die Justierung der Nullstellung der einzelnen Dosierelemente 12 nach Verschleiß notwendig.

Der Aufbau der Dosierelemente 12, des Führungsblockes 14 und der Kupplung 15 wird in Fig. 5 dargestellt. Die ganze Vorrichtung liegt auf dem Farbkastenunterteil 1.1 auf. In einer Bohrung 22 des Dosierelementes 12 ist der Stellstift 13 befestigt, etwa durch eine Preßpassung. Das Dosierelement 12 ist mit einem Absatz 23 an seiner oberen vorderen Seite versehen. Auf diesem Absatz 23 ist eine Schieberspitze 24 mit zwei Klemmschrauben 25 befestigt. Die vordere Kante der Schieberspitze 24 ist die Dosierkante 26 des Dosierelementes 12. Sie bildet die Bezugskante zur Erzeugung einer definierten Farbschichtdicke auf der Farbkastenwalze 2. Die Lage der Schieberspitze 24 auf dem Dosierelement 12 wird durch Paßflächen sichergestellt. Dazu sind die Anlageflächen 27, 28 zwischen Dosierelement 12 und Schieberspitze 24 sehr fein toleriert bearbeitet. Das kommt vor allem späteren Wartungs- und Austauscharbeiten zugute. Außerdem ist die hintere Anlage-

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fläche 28 leicht abgesetzt, um beim Auswechseln jederzeit und auf Anhieb eine definierte Lage der Schieberspitze 24 herstellen zu können.

Die Lage des Dosierelementes 12 wird durch die Führung des Stellstiftes 13 in dem Führungsblock 14 sichergestellt. Der Führungsblock 14 ist mit einer Längsbohrung 29 versehen, in die eine Längsführung in Form eines Kugelkäfiges 30 eingesetzt ist. Die Längsbohrung 29, der Kugelkäfig 30 und der Stellstift 13 sind so toleriert, daß der Stellstift 13 spielfrei gegenüber dem Führungsblock 14 lediglich in Richtung seiner Längsachse bewegt werden kann. Die Länge der Kugelführung 30 stellt außerdem sicher, daß keine unzulässig großen Verformungen am Stellstift 13 unter Belastung auftreten können. Durch Bohrungen 25 im Farbkastenunterteil 1.1 sind die Halteschrauben 19 in den Führungsblock 14 eingeschraubt und klemmen ihn auf dessen Oberseite als ihrer Bezugsfläche fest. Dabei muß das Dosierelement 12 noch leicht bewegbar bleiben. Zwischen dem Führungsblock 14 und dem Dosierelement 12 ist auf dem Stellstift 13 eine Druckfeder 31 angeordnet. Auf der gegenüberliegenden Seite stützt sich an dem Führungsblock 14 die Kupplung 15 über ein Axiallager 32 ab. Die Kupplung 15 ist geteilt, um Bewegungen und Toleranzen im Antriebsstrang aufnehmen zu können. Sie trennt bzw. verbindet den Stellstift 13 mit dem Antriebszapfen 33 vom Getriebe her. Die dem Dosierelement 12 zugewandte Hälfte der Kupplung 15 ist als Schraubkupplung 34 auf einem Gewindezapfen 35 am Stellstift 13 aufgeschraubt. Die andere Kupplungshälfte ist als Klemmkupplung 36 auf dem Antriebszapfen 3 3 befestigt. Die beiden Kupplungshälften 34, 36 sind in Form einer Oldham-Kupplung miteinander verbunden.

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Dazu ist zwischen der Schraubkupplung 34 und der Klemmkupplung 36 eine Koppelscheibe 37 eingesetzt. Die Koppelscheibe 37 besteht aus einem zylindrischen Mittelteil und zwei um 90 zueinander versetzten Stegen 39 auf je einer Stirnseite des Mittelteiles 38. Die Stege 39 fassen in entsprechende Nuten 40 an den Kupplungshälften 34, Da der Antriebszapfen 33 in seiner Lage gegenüber dem Führungsblock 14 und damit auch gegenüber der Kupplung 15 festliegt, wird die, an sich lose Verbindung der beiden Kupplungshälften 34, 36 durch die Klemmung der Klemmkupplung 36 auf dem Antriebszpafen 33 gesichert. Da die beiden Stege der Koppelscheibe 37 im rechten Winkel zueinander stehen, kann die Koppelscheibe 37 auch nicht herausfallen. Durch die Koppelscheibe 37 wird der Antriebsstrang axial und radial entkoppelt. Zweck der Anordnung ist, radiale oder axiale Zwangskräfte im Antriebsstrang zu vermeiden bzw. entsprechende Bewegungen zu zulassen.

Es ist erkennbar, daß durch Drehen der Schraubkupplung 34 auf dem Gewindezapfen 35 der Stellstift 13 und damit das Dosierelement 12 in axialer Richtung des Stellstiftes 13 bewegt wird, wenn die Schraubkupplung 34 so weit aufgeschraubt worden ist, daß die Druckfeder 31 zusammengedrückt und auf diese Weise ein definierter Gleichgewichtszustand der genannten Elemente untereinander erzeugt wird. In diesem Zustand liegt die Schraubkupplung 34 am Axiallager 32 an, das die Reaktionskraft der Druckfeder 31 am Führungsblock 14 aufnimmt. Durch das Verspannen der Druckfeder 31 wird gleichzeitig das Spiel aus der Verschraubung der Schraubkupplung 34 auf dem Gewindezapfen 35 herausgenommen. Die Federkraft wird durch eine definierte Verspannung auf etwa 50 N festgelegt und ändert sich im Stellbereich der Dosierelemente 12 kaum.

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In Fig. 6 ist die Lage der Dosierelemente 12 nebeneinander in Achsrichtung zur Farbkastenwalze 2 dargestellt. Die Anordnung ist so gewählt, daß die Schieberspitzen 24 sich an ihren vorderen Seitenkanten 41 berühren. Die Seitenkanten 41 sind ansonsten nach hinten leicht konisch geschliffen, damit nicht zu große Reibflächen die Bewegungsfähigkeit behindern. Die Schraublöcher 42 zur Befestigung der Schieberspitzen 24 mit den Klemmschrauben 25 auf dem Dosierelement 12 werden nach der Klemmung mit einem Dichtmittel verschlossen, das gegen Druckfarbe beständig ist. Die Zuordnung der Dosierkante 26 zur Ausrichtung der Dosierelemente 12, wird über sehr genaue Einhaltung der Parallelität zwischen der Dosierkante 26 und der Anlagefläche 28 sichergestellt.

Um eine möglichst lange und damit auch relativ weiche Druckfeder 31 einsetzen zu können ist der Führungsblock 14 im Bereich der Längsbohrung 29 mit einer Aussparung 43 versehen, an deren Grund sich die Druckfeder 31 abstützt. In dem Führungsblock 14 sind vertikai zur Längsbohrung 29 und einander diagonal gegenüberliegend zwei Gewindelöcher 44 vorgesehen, die mit Bohrungen 45 im Farbkastenunterteil 1.1 korrespondieren und zur Aufnahme der Halteschrauben 19 dienen. Die Bohrungen 45 weisen leichtes Spiel gegenüber den Halteschrauben 19 auf, um Justiermöglichkeiten für den Führungsblock 14 zu bekommen.

An den Führungsblock 14 schließen sich zwei Traversen an. Sie stellen die starre Verbindung zwischen Führungsblock 14 und Antrieb 16 her. Der Abstand ist unveränderlich.

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Die Anordnung ermöglicht die Demontage einzelner Einheiten aus Antrieb 16, Führungsblock 14, Stellstift 13 und Dosierelement 12. Dazu müßten nur die Halteschrauben 19 gelöst werden, die genannte Einheit kann dann aus dem Farbkasten 1 herausgezogen werden. Der Austausch von Schieberspitzen 24 läßt sich bequem und ohne Demontage des Farbkastenoberteiles 1.2 erledigen. Die Einheit muß dazu auch nicht in ihre Einzelteile zerlegt werden. Der Einbau geschieht auf demselben einfachen Wege. Jetzt muß allerdings die Einheit gegenüber der Farbkastenwalze 2 ausgerichtet werden. Diese Möglichkeit wird durch eine grobe Toleranz der Halteschrauben in den Bohrungen 45 im Farbkastenunterteil 1.1 geschaffen. Diese Möglichkeit muß von daher offengehalten werden, als nie sicher gestellt werden kann, daß alle Teile vollkommen exakt zueinander passen. Die Dosierelemente 26 sollen aber möglichst genau parallel zur Mantellinie der Farbkastenwalze 2 stehen, damit keine sogenannten "Kantenträger" entstehen, d.h. daß die Dosierkante 26 einseitig an der Farbkastenwalze 2 anliegt während auf der anderen Seite noch eine Farbschicht durchgelassen wird. Die Ausrichtung der Einheit kann durch Aufstreichen einer geringen Menge Druckfarbe und Beobachtung der Schicht-Verteilung bei Einstellung der Dosierelemente 12 vorgenommen werden. Die Justierung des Abstandes der Dosierkante 26 zur Farbkastenwalze 2 ist, wie weiter vorn beschrieben, über den Antrieb 16 selbst möglich.

Zur Funktionsweise der gesamten Anordnung wird im Folgenden erläutert. Bei einer Drehung des Antriebs 16, sei es wie im Beispiel durch einen Motor 17 oder durch Handbetätigung, die durch das Handrad 21 ebenfalls möglich ist, wird die Klemmkupplung 36 von dessen Antriebszapfen

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33 gedreht. Sie nimmt über ihre Nut 40 und den einen Steg 39 die Koppelscheibe 37 und entsprechend über den anderen Steg 39 und die zweite Nut 40 die Schraubkupplung 34 mit. Da der Stellstift 13 im Dosierelement 12 starr befestigt ist, muß sich die Kupplung auf dem Gewindezapfen 35 drehen und so Stellstift 13, Dosierelement 12 und Schieberspitze 24 gemeinsam bewegen. Damit wird der Dosierspalt D eingestellt. Wenn der Dosierspalt D geöffnet werden soll, muß die Schraubkupplung 34 auf den Gewindezapfen 35 aufgeschraubt, d.h. der Stellstift 13 von der Farbkastenwalze 2 weggezogen werden. Damit wird auch die Druckfeder zusammengedrückt. Beim Schließen des Dosierspaltes D wird die Schraubkupplung 34 vom Gewindezapfen 35 heruntergeschraubt und die Druckfeder 31 drückt das Dosierelement 12, während die Druckfeder 31 sich entspannt, in Richtung der Farbkastenwalze 2. Wichtig ist nun, daß im Bereich der Berührung zwischen Dosierkante 26 und Farbkastenwalze 2 keine Zwangskräfte auftreten. Für diesen Fall würde die Schieberspitze 24 sehr schnell unbrauchbar durch Zerstörung der Dosierkante 26. Im schlimmsten Fall würde sogar die Oberfläche der Farbkastenwalze 2 zerstört. Solche Zwängungen können vorkommen, wenn ein Dosierspalt D eingestellt werden soll, der kleiner als eine mit der Farbkastenwalze 2 umlaufende Unrundheit oder Exzentrizität oder auch kleiner als eventuell auftauchende Wärmedehnungen ist. Ebenso kann es bei sogenannter Nullfarbschicht, also bei Unterbrechung der Farbzufuhr, durch Überfahren der eigentlichen Nullstellung zu Zwängungen kommen. In der dargestellten Anordnung wird die Zwangskraft von vornherein auf einen niedrigen Maximalwert begrenzt.

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Die Begrenzung ergibt sich dadurch, daß bei Berührung der Dosierkante 26 mit der Farbkastenwalze 2 das Dosierelement 12 bzw. der Stellstift 13 am Gewindezapfen 35 vom Antriebsstrang in axialer Richtung freigegeben wird. Bei weiterem Rückdrehen der Schraubenkupplung 34 hebt diese dann vom Axiallager 32 ab und gibt dieses frei. Das Dosierelement 12 wird nun zwischen einerseits der Dosierkante 26 und der Farbkastenwalze 2 bzw. andererseits der Druckfeder 31 und dem Führungsblock 14 gehalten. Die an der Dosierkante 26 auftretende Kraft ist von vornherein definiert, sie entspricht der Vorspannung der Druckfeder 31. Größere Kräfte sind nicht möglich, da in der Kupplung 15 axiales Spiel vorgesehen ist. Das Spiel kann frei gewählt werden, indem der Abstand der Kupplungshälften 34, 36 an der Klemmkupplung 36 auf dem Antriebszpafen 33 eingestellt wird. Es muß lediglich die Länge der Stege 39 an der Koppelscheibe beachtet werden. Im Bereich des gewählten Spielraumes kann dann die Schraubkupplung 34 über die Lösestellung bei Berührung der Farbkastenwalze 2 mit der Schieberspitze 24 weiter gedreht werden bis die Kupplung 15 auf Block sitzt. Der Drehbereich für eine derartig weite Verstellung ist aber so groß, daß eine mechanische Begrenzung leicht Abhilfe schafft. Wenn die Schraubkupplung 34 vom Axiallager 31 abgehoben hat, ist das Dosierelement 12 unter der Kraft der Druckfeder 31 gegenüber der Oberfläche der Farbkastenwalze 2 beweglich. Es kann also Unrundheiten, Exzentritzitäten oder Wärmedehnungen folgen, ohne daß sich die Kraft an der Berührungsstelle ändern würde. Damit ist gerade im Bereich sehr geringer Farbschichtdicken ein großer Sicherheitsbereich für die Funktionsfähigkeit der genannten Anordnung geschaffen. Der Effekt der gegenseitigen Be-

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einflussung der Dosierelemente 12 über eine Durchbiegung der Farbkastenwalze 2 fällt ebenfalls weg, da die Farbkastenwalze 2 nicht mehr willkürlich mit beliebigen Radialbelastungen beansprucht werden kann. Lage und Größe der Kräfte, die auf die Farbkastenwalze 2 wirken, sind jederzeit kontrollierbar. Die Begrenzung der Kräfte im Bereich der Farbdosierung auf wenige Stellen und in beherrschbarer Größe ist die Voraussetzung für eine exakte Einstellung und gute Reproduzierbarkeit der Steuerung des Dosierspaltes D.

Die prinzipielle Anordnung der Elemente innerhalb des Farbkastens 1 mit einer Farbdosiereinrichtung entsprechend der Erfindung wird in den Figuren 7A und 7B gezeigt. In Fig. 7A ist die Anordnung des Farbkastens 1 im Querschnitt in Blickrichtung der Achse der Farbkastenwalze 2 dargestellt. Die einzelnen Elemente sind schematisiert. Der Farbkasten 1 ist mit seinem Abstützelement gegenüber der Farbkastenwalze 2 als starrer Rahmen R dargestellt. Er stützt sich über die Kurvenrollen 3 auf der Oberfläche der Farbkastenwalze 2 ab. Die Kraft zum Anstellen wird durch das Federpaket 10 erzeugt, daß durch einen Hebeltrieb gegenüber dem Maschinenrahmen belastet wird. Der Rahmen R des Farbkastens ist auf der Lagerachse 9.1 abgestützt. Er ist dort mit einem Schwenklager S versehen. Auf dem Rahmen R sitzt starr der Farbkasten 1, der die Führung der Dosierelemente 12 trägt. Dazu ist ein Stellstift 13 innerhalb des Führungsblockes 14 gelagert. Das Dosierelement 12 ist an dem Stellstift 13 befestigt und wird von einer Schraubkupplung 34 bewegt. Die definierte Lage des Dosierelementes 12 wird durch die Druckfeder 31 sichergestellt. Der Dosierspalt D

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ergibt sich aus der Einstellung der Schraubkupplung 34 auf dem Stellstift 13. Die Lage der Dosierkante 26 am Dosierelement 12 wird durch die Abstützung des Rahmens R über die Kurvenrollen 3 auf der Oberfläche der Färbkastenwalze 2 bestimmt. Sollten sich Unrundheiten oder andere Fertigungsfehler an der Farbkastenwalze 2 einstellen, so werden sich diese auf die Einstellung des Dosierelementes 12 kaum auswirken, da das gesamte Gebilde diesen Formfehlern folgen kann. Damit ist sichergestellt, daß der Dosierspalt D von Fertigungsungenauigkeiten weitgehend unabhängig ist.

In Fig. 7B ist die Anordnung des Farbkastens 1 diagrammatisch in einem Längsschnitt durch den Farbkasten 1 dargestellt. Der Rahmen R ist hier starr mit den Tragelementen 4.1 verbunden, die sich über die Kurvenrollen 3 auf der Farbkastenwalze 2 abstützen. Die Kraft zur Abstützung der Kurvenrollen 3 wird durch die Federpakete 10 erzeugt. Auf dem Rahmen R, der in der Realitat dem Farbkastenunterteil 1.1 entspricht, ist der Führungsblock 14 starr angebracht. Die Führung des Dosierelementes 12 wird wie beschrieben am Stellstift 13 von der Druckfeder 31 übernommen. Sie stellt die Dimensionierung des Dosierspaltes D sicher. Die rechtwinkelige Lage des Dosierelementes 12 zur Oberfläche der Farbkastenwalze 2 wird durch die Anordnung des Führungsblockes 14 und die Einspannung des Stellstiftes 13 innerhalb des Führungsblockes 14 gesichert. Das Dosierelement 12 wird durch die Feder in Richtung der Farbkastenwalze 2 gedrückt, wird dort in seiner Lage durch die Schraubkupplung 34 gesichert, da diese gegenüber dem Rahmen R bzw. dem Führungsblock 14 anliegt, und kann andererseits in der Gegenrichtung unter Überwindung der Kraft der Druckfeder 31 frei bewegt werden.

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Die Führung der Dosierkante 26 am Dosierelement 1|2 wird zu einem durch den Rahmen R, wie oben beschrieben, gegenüber der Farbkastenwalze 2 sichergestellt, zum anderen ermöglicht sie einen Ausgleich von Wärmedehnungen innerhalb des gesamten Gebildes. Wenn die Tragelemente 4.1 sich unter Wärmeeinwirkungen verlängern, jnüßte dufch die starre Verbindung an sich die Dosierkante 26 von der Farbkastenwalze 2 weg bewegt werden. Durch die Wärmeübertragung innerhalb des Systems wird sich aber der Stellstift 13 ebenso verlängern und die Abstellbewegung aus den Tragelementen 4.1 ausgleichen. Sollte sich die Farbkastenwalze 2 in ihrem Durchmesser durch Wärmeeinwirkungen verändern, so wird das gesamte Gebilde, also auch das Dosierelement 12 mit der Oberfläche der Farbkastenwalze 2 weg bewegt. Damit verändert sich aber der Abstand der Dosierkante 26 von der Oberfläche der Farbkastenwalze 2 nicht.

Zur Führung der gesamten Anordnung durch Kurvenrollen auf der Oberfläche der Farbkastenwalze 2 ist noch näheres zu sagen. Wenn das gesamte Gebilde am Rahmen R auf der Lagerachse 9.1 von der Farbkastenwalze 2 abgeschwenkt ist, so wird das Federpaket 10 entspannt und die obere Kurvenrolle 3 wird am weitesten von der Farbkastenwalze 2 entfernt sein, während die untere Kurvenrolle 3 noch annähernd in Berührung mit der Farbkastenwalze 2 steht. Beim Anstellen des Gebildes an die Farbkastenwalze 2 wird das Federpaket 10 mit einer Kraft belastet, die zunächst nur das Gebilde anhebt, so daß die obere Kurvenrolle 3 mit der Farbkastenwalze 2 in Berührung kommt. Dann wird das Gebilde weiter angehoben unter Erhöhung der Kraft am Federpaket 10 bis auch die untere Kurvenrolle 3 an der Farbkastenwalze 2 anliegt. Erst dann

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wird die Kraft im Federpaket 10 soweit erhöht bis eine sichere Anlage der Kurvenrollen 3 an der Farbkastenwalze 2 sichergestellt ist. Dann kann auch das Dosierelement 12 definiert gegenüber der Farbkastenwalze 2 eingestellt werden.

Die gesamte Anordnung läßt sich insofern noch verändern, als die Ausweichmöglichkeit des Dosierelements 12 gegenüber der Farbkastenwalze 2 auch in die Verbindung des Stellstiftes 13 zum Dosierelement 12 gelegt werden kann. Hier wäre eine Art Schwalbenschwanzführung vorzusehen, die unter der Kraft der Druckfeder 31 belastet wird, und mit Spiel versehen ist, so daß bei Krafteinwirkung auf das Dosierelement 12 von der Farbkastenwalze 2 auf dieses ausweichen kann, ohne daß der Stellstift mit bewegt werden müßte. Dann ist die Möglichkeit gegeben, den Stellstift 13 mit seinem Antrieb über die Schraubkupplung 34 starr mit dem Antrieb 16 zu verbinden.

CD O CD Γ--CN -ΟΡΟ

1	1	Farbkasten ~^v	34 ..	Schraubkupplung
1.	2	Farbkastenunterteil	35	Gewindezapfen
1.	3	Farbkastenoberteil	36	Klemmkupplung
1 .		Farbkastenseitenbacken	37	Koppelscheibe
2	1	Farbkastenwalze	38	Mittelteil
2.		Anschlagfläche	39	Steg
3		Kurvenrolle	40	Nut
4	1	Tragelement	41	Seitenkante
4.			42	Schraubloch
5		Halterung	43	Aussparung
6		Koppelelement	44	Gewindeloch
7		Auge	45	Bohrung
8		Bolzen	46	Traverse
9	1	Lagerachse
9.		!I
10		Federpaket
11		Lagerflächen		'·■
12		Dosierelement
13		Stellstift	D	Dosierspalt
14		Führungsblock	R	Rahmen
15		Kupplung	S	Schwenklager
16		Antrieb
17		Motor		I
18		Potentiometer
19		Halteschraube		;
20		Haltestift
21		Handrad
22		Bohrung
23		Absatz
24		Schieberspitze
25		Klemmschraube
26		Dosierkante
27		Anlagefläche
28		TI
29		Längsbohrung
30		Kugelkäfig
31		Druckfeder
32		Axiallager
33	Antriebszapfen

'ti-

- Leerseite -

Claims

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M. A. N. - ROLAND Druckmaschinen Aktiengesellschaft Christian-Pleß-Straße 6-30, 6050 Offenbach am Main

Farbdosiereinrichtung

( 1 ·)) Farbdosiereinrichtung bestehend aus Farbschiebern

* im Farbkasten einer Druckmaschine, wobei jeder Farbschieber ein mit Hilfe eines Stellgewindes verschiebbares zonenbreites Dosierelement aufweist, das zur Erzeugung eines Dosierspaltes gegenüber einer Farbkastenwalze mit einem Stellstift verbunden ist und von einem Federelement in Richtung des Stellstiftes gegenüber dem Farbkasten verspannt wird, und der Farbkasten gegenüber der Farbkastenwalze angestellt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stellstift (13) am Farbkasten (1) spielfrei,in Richtung seiner Längsachse aber frei verschieblich, geführt wird, daß das Federelement sich zwischen einem am Farbkasten (1) festen Teil und dem Dosierelement (12) abstützt, und daß im Bereich der bewegten Elemente (12, 13, 15, 16) eines Farb-Schiebers ein längenausgleichendes Element (34, 36, 37) vorgesehen ist, das die Übertragung einer Stellbewegung auf den Stellstift (13) bzw. das Dosierelement (12) ermöglicht und dessen längenausgleichende Wirkung nur durch Oberwindung der Kraft des Federelementes nutzbar ist.
2.) Farbdosiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellstift (13) mit seinem einen Ende starr im Dosierelement (12) befestigt ist, daß der Stellstift (13) in einem Kugelkäfig (30) innerhalb eines Führungsblockes (14), der am Farbkastenunterteil (1.1) verschraubt ist, geführt wird, daß das andere Ende des Stellstiftes (13) als Gewindezapfen (35) ausgebildet ist, auf dem eine längenausgleichende Kupplung

(15) angeordnet ist, die mit einem Antriebszapfen (33) eines Antriebs (16) starr verbunden ist, wobei der Antrieb (16) und der Führungsblock (14) ebenfalls starr verbunden sind, und daß das Federelement eine auf dem Stellstift (13) zwischen dem Dosierelement (12) und dem Führungsblock (14) angeordnete und als Schraubenfeder ausgebildete Druckfeder (31) ist, so daß der Stellstift (13) sich über die Kupplung (15) am Führungsblock (14) abstützt.
3.) Farbdosiereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die längenausgleichende Kupplung (15) in der Art einer Oldham-Kupplung ausgebildet ist, wobei die eine Kupplungshälfte als Schraubkupplung (34) auf dem Gewindezapfen (35) am Stellstift (13) angeordnet ist, die zweite Kupplungshälfte als Klemmkupplung (36) starr mit dem Antriebs zapfen 33 am Antrieb (16) verbunden ist und die Kupplungshälften jeweils mit Nuten (40) versehen sind, in die Stege (39) einer Koppelscheibe (37) eingreifen.

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3A27309₃ .
4.) Farbdosiereinrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (39) und Nuten (40) der Kupplung (15) in axialer Richtung der Kupplung (15) jeweils etwa die Abmessungen aufweisen, die der maximale Stellbereich des Dosierelementes (12) vorgibt, daß diese aber wenigstens der Steigung des Stellgewindes am Gewindezapfen (35) entsprechen.
5.) Farbdosiereinrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schraubkupplung (34) und dem Führungsblock (14) ein Axiallager (32) angeordnet ist, auf dem sich die Schraubkupplung (34) unter der Kraft der Druckfeder (31) abstützt.
6.) Farbdosiereinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierelement (12) mit einer Dosierkante

(26) an einer austauschbaren Schieberspitze (24) versehen ist, die mit Klemmschrauben (25) gegen Anlageflächen (27, 28) befestigt wird, wobei die Anlageflächen (27, 28) und die Dosierkante (26) in geometrisch fester Beziehung zueinander stehen.
7.) Farbdosiereinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbkasten (1) über Kurvenrollen (3) auf der Oberfläche der Farbkastenwalze (2) abgestützt wird und die Dosierelemente (12) im Querschnitt zwischen den Stützpunkten der Kurvenrollen (3) wirken.
8.) Farbdosiereinrichtung nach Anspruch 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (12, 13, 15) zur Verstellung der Dosierkante (26) und die Elemente (1.1, 1.2, 1.3, 4, 4.1, 14) zur Ausrichtung der Farbschieber aus Werkstoffen mit gleichem oder annähernd gleichem Ausdehnungsverhalten bestehen.
9.) Farbdosiereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der Stellstift (13) aus einem Werkstoff besteht dessen Ausdehnungsverhalten dem des Werkstoffes der Tragelemente (4, 4.1) entspricht.
10.) Farbdosiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellstift (13) mit dem Antrieb (16) über eine starr an einer auf einem Gewindezapfen (35) sitzende Schraubkupplung (34) befestigte Klemmkupplung (36) und mit dem Dosierelement (12) lose verbunden ist, derart daß das Dosierelement (12) durch eine Druckfeder (31) gegen an einem Ansatz am Stellstift (13) vorgesehene quer zur Achsrichtung oder wenigstens schräg zur Achsrichtung liegende Ausrichtflächen gedrückt wird und daß für den Ansatz in einer Ausnehmung im Dosierelement (12) in axialer Richtung zum Stellstift (13) Spiel vorgesehen ist.
11.) Farbdosiereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel zwischen dem Ansatz am Stellstift (13) und der Ausnehmung im Dosierelement (12) wenigstens der Steigung des Gewindes am Gewindezapfen (35), ansonsten aber dem max. Stellbereich der Dosierkante (26) entspricht.