DE4401328A1

DE4401328A1 - Antrieb für eine changierende Rakelvorrichtung

Info

Publication number: DE4401328A1
Application number: DE4401328A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Denk; Horst Anders; Ralf Dr Schaedlich; Dieter Ringsleben; Stephan Leisner; Jochen Junghans
Original assignee: MAN Roland Druckmaschinen AG
Current assignee: Manroland AG
Priority date: 1994-01-18
Filing date: 1994-01-18
Publication date: 1995-07-20
Also published as: EP0663290B1; EP0663290A1; DE59503099D1

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für eine changierende Rakelvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Bekannt ist ein mechanischer Rakelantrieb (DE 32 47 679 A1), bei dem die Changierbewegung durch eine in Umfangsrichtung angetriebene, mit einer umlaufenden, gegenüber einer Radialebene axial ausgelenkten Nut, in die ein Gleitstein einer mit dem Rakelschlitten verbundenen, gegen Verdrehung gesicherten Büchse eingreift, ausgerüstete Spindel erzeugt wird.

Der mechanische Rakelantrieb ist auf Grund der Gleitverbindung verschleiß gefährdet und zwangsläufig mit einem vom Verschleiß abhängigen, sich besonders in den Umkehrpunkten der Rakel infolge ihres verlängerten Still standes auf den Rakelvorgang negativ auswirkenden Spiel behaftet. Außer dem befinden sich die Umkehrpunkte immer an der gleichen Stelle, wodurch sowohl ein erhöhter Rakelverschleiß als auch eine Riefenbildung auf der einzufärbenden Walze begünstigt werden.

In der CH-PS 551 868 erfolgt der Rakelantrieb über eine Welle, auf der zwei Kupplungen mit sich entgegengesetzt drehenden Antriebsrädern befestigt sind, die abwechselnd mit einem Antriebsrad kuppelbar sind, wobei die Drehrichtung der Antriebsräder entgegengesetzt ist. Die Welle besitzt an ihrem anderen Ende ein Transportgewinde, das über eine Kupplungsbuchse mit einem Rakelhalter verbunden ist.

In dem Fachbuch "Tiefdruck", Polygraph Verlag, Frankfurt am Main, 2. Auflage 1993, S. 362 wird für diese Lösung eine Hubverstellung beschrie ben, bei der zwei jeweils den Kuppelvorgang auslösende Initiatoren auf einer Stellspindel angeordnet sind und von einer auf der Welle sitzenden Metallscheibe wechselweise in Funktion gesetzt werden.

Auch für diese Lösung gelten die bereits genannten Nachteile. Hinzu kommt ein beträchtlicher, insbesondere das Kuppelgetriebe betreffender mechani scher Aufwand.

Schließlich ist noch in dem genannten Buch auf den Seiten 362 und 363 ein hydraulischer Antrieb für die Rakelbewegung beschrieben, bei dem der Rakelbalken mit einem Hydraulikzylinder gekoppelt ist. Die Richtungsumkehr der Rakelbewegung wird von einem von zwei mit dem Rakelbalken verbun denen Sonden geschalteten Ventil bewirkt.

Zwar ist auch bei dieser Lösung die Größe des Rakelhubes einstellbar, jedoch liegen die Umkehrpunkte nach der jeweiligen Einstellung immer an der gleichen Stelle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für eine changie rende Rakelvorrichtung gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, die weitestgehend eine konstante Rakelbewegung im gesamten Hubbereich, einen Richtungswechsel mit minimalem Stillstand und eine stufenlose Verstellung der Geschwindigkeit - ggf. in Abhängigkeit von der Maschinen geschwindigkeit - sowie eine Umkehrpunktverlagerung der Rakelbewegung realisiert.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Die Erfindung gewährleistet neben der Erfüllung der anderen Forderungen der Aufgabenstellung vor allem mit einem verhältnismäßig geringen Auf wand eine ständige Umkehrpunktverlagerung für die Rakelbewegung, so daß in Verbindung mit der nahezu stillstandslosen Richtungsumkehr eine lokale Rakelabnutzung und Beschädigungen der Oberfläche der Rasterwalze in Form von Riefen vermieden werden, was die Standzeit von Rakel- und Rasterwalze kostensparend erhöht. Dabei kann die ansich für Steuervorgän ge nachteilige Zycluszeit des Rechners in vorteilhafter Weise für eine zusätz liche Verlagerung der Umkehrpunkte der Rakelbewegung genutzt werden.

Für die Steuerung des Arbeitszylinders ist ein hydraulisches Servoventil besonders geeignet, da mit ihm besonders geringe Changiergeschwindigkei ten funktionssicher realisierbar sind.

Die Unteransprüche enthalten weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläu tert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Antriebsschema für die Changierbewegung eines Rakelträgers;

Fig. 2 eine Gestaltungsvariante für die Anordnung von Arbeitszylinder und Rakelträger;

Fig. 3 ein Weg-Schrittdiagramm des Arbeitszylinders mit zwei Sensoren gemäß Fig. 1;

Fig. 4 ein Zustandsdiagramm des Arbeitszylinders gemäß Fig. 3;

Fig. 5 ein Weg-Schrittdiagramm des Arbeitszylinders mit einem Weg meßsystem anstatt der Sensoren gemäß Fig. 1.

Fig. 1 zeigt einen zu einer nicht dargestellten Rakelwalze achsparallel ver schiebbar gelagerten Rakelträger 1, mit dem die Kolbenstange 2 eines doppelseitig mit einem Druckmittel beaufschlagbaren Arbeitszylinders 3 in Changierrichtung wirkend mittels Kupplung 4 fest verbunden ist.

Der Rakelträger 1 besitzt eine im Gestell 5 geführte Verdrehsicherung 6 und Halter 7; 8 für eine mit Hilfe eines druckmittelbetriebenen Arbeitszylinders 9 gegenüber dem Rakelträger 1 an die Rasterwalze anschwenkbare Rakelmes serhalterung 10.

Der Rakelträger 1 ist mit einem Positionsgeber 11 für zwei gestellfeste, an einem Rechner 12 angeschlossene Sensoren 13; 14 ausgestattet.

Der Rechner 12 ist mit einer Steuereinheit 15 für ein in die Druckmittellei tungen 16; 17 für den Arbeitszylinder 3 zwischengeschaltetes Servoventil 18 gekoppelt.

Fig. 2 zeigt eine gemäß Fig. 1 gestaltete Lösung in schematischer Darstel lung, bei der der Rakelträger in Form einer Changierwelle 19 verschiebbar in auf einer Traverse 20 befestigten Lagern 21; 22 gelagert und der Arbeitszy linder 3 mit seiner Kolbenstange 2 koaxial zur Changierwelle 19 ausgerich tet über die Kupplung 4 mit letzterer fest verbunden auf der Traverse 20 befestigt ist, wobei die Kupplung 4 aus zwei jeweils getrennt auf der Kolbenstange 2 bzw. der Changierwelle 19 befestigten, axial miteinander verschraubten Mitnehmerscheiben 23; 24 besteht. Zum Ausgleich eines geringen Axialversatzes kann zwischen den Mitnehmerscheiben 23; 24 zusätzlich eine elastisch verformbare Scheibe 25 angeordnet werden.

Als Verdrehsicherung 6 für die Changierwelle 19 ist auf dieser ein Hebel 26 befestigt, der einen in ein mit dem Lager 22 für die Changierwelle 19 verbundenen Schiebesitz 27 eingreifenden Achszapfen 28 trägt.

Während in Fig. 2 die Traverse 20 zwischen den Gestellwänden 29; 30 des Gestells angeordnet mit diesen fest verschraubt ist, kann diese auch als Querträger fest zwischen zwei dem Abschwenken der gesamten Rakelvor richtung von der Rasterwalze dienenden, jeweils schwenkbar in den Gestell wänden 29; 30 gelagerten Haltern angeordnet sein.

Denkbar ist es auch, koaxial zueinander ausgerichtet das linke Lager 21 der Changierwelle 19 gemeinsam mit dem Arbeitszylinder 3 auf einer an der Gestellwand 29 befestigten Konsole und das rechte Lager 22 der Chan gierwelle 19 auf einer an der anderen Gestellwand 30 befestigten Konsole fest anzuordnen.

Der beispielsweise auch in einen Druckeinheitenrechner integrierbare Rechner 12 (Fig. 1) besitzt als einstellbare, ggf. auch mit der Maschinenge schwindigkeit verknüpfbare Eingangsgröße die Changiergeschwindigkeit v und die mit dem Rechner verbundene Steuereinheit 15 neben der Changier geschwindigkeit v die Zeit t als Ausgangsgrößen für das Servoventil 18, da innerhalb des durch die Sensoren 13; 14 begrenzten Hubbereiches H vom Arbeitszylinder 3 bis zur Richtungsumkehr durch den jeweiligen Sensor 13; 14 jeweils fortlaufend in gleicher Richtung versetzt durchfahrene Teilhubbe reiche T, inclusive der zugehörigen, um den Versatz Tv verkürzten rück läufigen Changierbewegung Tc, im Rechner fest programmiert sind (Fig. 3). D. h., daß sich bei einer Erhöhung der Changiergeschwindigkeit und damit Hubgeschwindigkeit des Arbeitszylinders die Zeit für letzteren Druckbeauf schlagung zwangsläufig verkürzt.

Wie Fig. 3 zu entnehmen, findet zwar auf Grund des Versatzes Tv der Teilhubbereiche eine Umkehrpunktverlagerung für die Richtungsumkehr der Rakelträgerbewegung statt, jedoch kommt es trotzdem noch zu einer hin sichtlich Einfärbung und Verschleiß von Rasterwalze und Rakel ungünstigen Überlagerung bestimmter Umkehrpunkte. Deshalb wird, wie in Fig. 4 darge stellt, die Zycluszeit des Rechners in einfacher Weise jeweils für eine sto chastische Verlagerung Z1 bis Z6 der Umkehrpunkte U1^I bis U8^I genutzt.

Eine technisch aufwendigere Steuerung der Rakelträgerbewegung besteht darin, anstatt der Sensoren 13; 14 in Fig. 1 ein strichpunktiert dargestell tes, dem Rechner über den gesamten Hubbereich H des Arbeitszylinders 3 Wegimpulse zuleitendes Wegmeßsystem 31 anzuordnen, wodurch die Teilbereiche T1 bis T6, inclusive der zugehörigen rückläufigen Changierbe wegungen Tc1 bis Tc5, gemäß Fig. 5 unterschiedlich gestaltet werden können.

Bezugszeichenliste

1 Rakelträger
2 Kolbenstange
3 Arbeitszylinder
4 Kupplung
5 Gestell
6 Verdrehsicherung
7 Halter
8 Halter
9 Arbeitszylinder
10 Rakelmesserhalterung
11 Positionsgeber
12 Rechner
13 Sensor
14 Sensor
15 Steuereinheit
16 Druckmittelleitung
17 Druckmittelleitung
18 Servoventil
19 Changierwelle
20 Traverse
21 Lager
22 Lager
23 Mitnehmerscheibe
24 Mitnehmerscheibe
25 Scheibe
26 Hebel
27 Schiebesitz
28 Achszapfen
29 Gestellwand
30 Gestellwand
31 Wegmeßsystem
v Geschwindigkeit
t Zeit
H Hubbereich
T Teilhubbereich
T1 bis T6 Teilhubbereich
Tc Changierbewegung
Tc1 bis Tc5 Changierbewegung
Tv Versatz
U1 bis U10 Umkehrpunkt
U1^I bis U6^I Umkehrpunkt
Z1 bis Z8 Verlagerung

Claims

1. Antrieb für eine changierende Rakelvorrichtung für Rasterwalzen als Farbwalzen oder Formzylinder von Rotationsdruckmaschinen mit einem achsparallel zur Rasterwalze verschiebbar angeordneten und von einem doppelseitig über ein gesteuertes Ventil mit einem Druckmittel beauf schlagbaren Arbeitszylinder betätigten Rakelträger, gekennzeichnet dadurch, daß zwei Sensoren (13; 14) mit einem Rechner (12) gekop pelt sind, der über eine Steuereinheit (15) ein Durchflußsteuerventil den durch die Sensoren (13; 14) begrenzten Hubbereich (H) des Arbeitszy linders (3) in mehrere jeweils fortlaufend in gleicher Richtung bis zum eine Richtungsumkehr bewirkenden jeweiligen Sensor (13; 14) versetz te Teilhubbereiche (T) splittend steuert, wobei jeweils die rückläufige Changierbewegung (Tc) im Teilhubbereich (T) um den Versatz (Tv) verkürzt ist.

2. Antrieb nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß anstatt der Sensoren (13; 14) ein Wegmeßsystem (31) für den Hub (H) des Ar beitszylinders (3) mit dem Rechner (12) gekoppelt ist, der programm abhängig über die Steuereinheit (15) das Durchflußsteuerventil den vorgegebenen Hubbereich (H) des Arbeitszylinders (3) hinsichtlich der Changierbewegung in beiden Richtungen in beliebig gestaltbare Teil hubbereiche (T1 bis T6) splittend steuert.

3. Antrieb nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Durchflußsteuerventil ein hydraulisches Servoventil (18) ist.

4. Antrieb nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der jeweilige Umkehrpunkt (U1^I bis U6^I) der Changierbewegung innerhalb der Zyclus zeit des Rechners (12) stochastisch verlagert ist.

5. Antrieb nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Geschwindigkeit (V) der Changierbewegung als variable Eingangsgröße des Rechners (12) einstellbar ist.

6. Antrieb nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Rechner (12) mit mehreren Rakelträgern (1) deren Changierbewegun gen gemeinsam synchron steuernd verbunden ist.

7. Antrieb nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß der Ar beitszylinder (3) mit seiner Kolbenstange (2) am verschiebbar gelager ten Rakelträger (1) befestigt und gemeinsam mit letzterem auf einem Querträger angeordnet ist.

8. Antrieb nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, daß der Querträger aus einer zwischen den Gestellwänden (29; 30) angeordneten, an diesen befestigten Traverse (20) besteht.

9. Antrieb nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, daß der Querträger zwischen zwei jeweils in den Gestellwänden (29; 30) schwenkbar gelagerten Haltern mit diesen fest verbunden angeordnet ist.

10. Antrieb nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß der Ar beitszylinder (3) und der Rakelträger (1) in Changierrichtung ausgerich tet auf beiderseits an den Gestellwänden (29; 30) jeweils innen befe stigten Konsolen angeordnet bzw. gelagert sind.

11. Antrieb nach Anspruch 1 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß die Kolbenstange (2) des Arbeitszylinders (3) axial spielfrei über eine Kupplung (4) mit dem Rakelträger (1) verbunden ist.

12. Antrieb nach Anspruch 11, gekennzeichnet dadurch, daß die Kupp lung (4) aus zwei miteinander verschraubten, auf der Kolbenstange (2) bzw. dem vorzugsweise als Changierwelle (19) gestalteten Rakelträger (1) befestigten Mitnehmerscheiben (23; 24) besteht.

13. Antrieb nach Anspruch 12, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen den Mitnehmerscheiben (23; 24) eine elastisch verformbare Scheibe (25) geringen Achsversatz zwischen Kolbenstange (2) und Changier welle (19) ausgleichend angeordnet ist.

14. Antrieb nach Anspruch 1 bis 13, gekennzeichnet dadurch, daß die Sensoren (13; 14) bzw. das Wegmeßsystem gestellfest und ein Posi tionsgeber (11) die Changierbewegung ausführend angeordnet sind.