HINTERGRUND UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein
Verfahren zum Austauschen von Farbrakeln in
Flexodruckmaschinen und insbesondere einen Farbkasten mit einem
bewegbaren Rakelhalter.
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Herkömmlicherweise werden Rakeln eingesetzt, um das obere
und untere Ende einer Farbkammer festzulegen, die der
Farbhebewalze - bspw. einer Aniloxwalze - zugeordnet ist. Die
Grundstruktur ist bspw. in der US-PS 5 125 341 der
Anmelderin offenbart. Das Austauschen der Rakeln erzeugt jedoch
eine arbeitsintensive Situation. Es müssen Schrauben gelöst
und dann wieder angezogen werden, um die Rakeln
festzuspannen; wird dabei nicht sehr sorgfältig gearbeitet, erhalten
die Rakeln eine Wellung. Dies läßt sich mit der vorliegenden
Erfindung vermeiden, die einen Rakelhalter schafft, der
bewegbar auf einem Untergestell de Druckmaschine gelagert ist.
Das Untergestell ist Teil der Grundkonstruktion des
Farbkastens und befindet sich unmittelbar an der
Aniloxwalze. Das Untergestell weist Teile zum Festspannen der Rakeln
auf dem Halter derart auf, daß sie an der Aniloxwalze
anliegen. Die Erfindung ermöglicht es, den bewegbaren Halter
an der Maschine oder an einem abgesetzten Ort mit Rakeln
auszurüsten; in beiden Fällen lassen sich die Rakeln jedoch
rasch montieren, so daß man die arbeitsintensiven Schritte
der Vergangenheit vermeidet.
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Andere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Einzhelheiten der folgenden Beschreibung.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen an
beispielhaften Ausführungsformen beschrieben.
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Fig. 1 ist eine vereinfachte Perspektivdastellung eines
Teiles einer Flexodruckmaschine;
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Fig. 2 zeigt als Seitenriß bestimmte Elemente der Fig. 1,
wie sie beim Auftragen von Farbe auf die
Aniloxwalze erscheinen;
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Fig. 3 ist eine Teilperspektive der Anordnung der Fig. 2;
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Fig. 4 ist eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung,
zeigt aber das Untergestell vor dem Rakeltausch
von der Aniloxwalze abgeschwenkt;
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Fig. 5
zeigt entsprechend der Fig. 4 zum leichteren
Austausch die Rakeln gelöst;
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Fig. 6 ist eine Teilperspektivdarstellung der Vorrichtung
der Fig. 4;
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Fig. 7 ist ein Teil-Seitenriß einer modifizierten Version
der Erfindung mit einem abnehmbaren Halter;
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Fig. 8 ist ein Schnitt in der Ebene 8-8 der Fig. 7;
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Fig. 9 ist eine der Fig. 8 entsprechende Darstellung,
zeigt aber die Konstruktionsteile in einem anderen
Arbeitszustand;
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Fig. 10 ist ein teilweise schaubildlich ausgeführter
Seitenriß einer Flexodruckmaschine mit einer weiteren
modifizierten Kartusche nach der vorliegenden
Erfindung; und
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Fig. 11 ist eine Teilperspektivdarstellung des
Kartuschenteils der Fig. 10
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Wie zunächst in der Fig. 1 gezeigt, bezeichnet das
Bezugszeichen 20 einen Teil des Gestells einer Flexodruckmaschine.
Ein entsprechender Teil der Maschine ist in den Fig. 3 und 6
zu sehen. Andere Einzelheiten des Gestells sind
fortgelassen, um die Darstellung nicht zu überlasten; sie gehen
jedoch aus der US-PS 5 012 736 der Anmelderin hervor.
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Das Gestell 20 trägt drehbar eine allgemein mit 21
bezeichnete Aniloxwalze, die als Farbhebewalze der in der genannten
US-PS 5 012 736 näher beschriebenen Art bezeichnet werden
kann. Weiterhin trägt das Gestell bewegbar zum
Zusammenwirken
mit der Aniloxwalze 21 ein allgemein mit 22
bezeichnetes Untergestell, das, wie gezeigt, im Seitenriß im
wesentlichen C-förmig ist. Die Fig. 1 zeigt, daß das
Untergestell 22 eine Einrichtung 23 aus Druckmittelzylindern
trägt. Diese Zylinder tragen ihrerseits den Rakelhalter 24.
Der Halter 24 ist mit einer oberen Rakel 25 und einer
unteren Rakel 26 versehen. Diese Rakeln bilden zusammen mit den
Endverschlüssen 27 (nur eine links in der Fig. 1 erkennbar),
dem Halter 24 und der Aniloxwalze 21 eine Farbkammer 28
(vergl. Fig. 2).
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Im Normalbetrieb enthält ein Farbbehälter 29 die Druckfarbe,
die von einer motorgetriebenen Pumpe 31 mit einer
Speiseleitung 30 dem unteren Anschluß 32 des Halters 24
zugeführt wird; überschüssige Farbe läuft an einem oberen
Anschluß (nicht gezeigt) durch die Rückleitung 33 zum Behälter
29 ab.
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Die Fig. 2 zeigt die Anordnung der soeben beschriebenen
Elemente bei der Farbzufuhr, d.h. beim Drucken. Dabei werden
die Rakeln 25, 26 vom Untergestell 22 auf dem Halter
festgespannt. Insbesondere sind die Enden des Untergestells
an der Aniloxwalze 21 mit einem oberen und einem unteren
Spannwinkel 34 bzw. 35 ausgerüstet - vergl. den rechten und
mittleren Teil der Fig. 5. Diese Winkel verlaufen über die
Länge der Rakeln - vergl. bspw. den Winkel 35 in Fig. 6.
Eine Vielzahl von Zylindern 23 ist über die Länge der Winkel
verteilt, um einen gleichmäßigen Festspanndruck zu erzeugen.
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Zum Austauschen der Rakeln wird das Untergestell 22, das wie
bei 36 schwenkbar auf dem Maschinengestell gelagert ist,
abgeschwenkt - vergl. die Fig. 4 - 6. Sodann wird der
Halter durch die Zylinder 23 von den Winkeln 34, 35
abgezogen - vergl. Fig. 4.
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Die Schwenkachse 36 liegt auf dem Gestell 20, so daß die
Kante der unteren Rakel 26 und der am nächsten an der
Aniloxwalze 21 liegende Teil des Winkels 35 von der Walze
freikommen, ohne daß das Untergestell 22 (translatorisch)
verschoben werden muß.
AUSTAUSCHEN DER RAKELN
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Diese Schrittfolge beginnt mit gefüllter Farbkammer am Ende
eines Druckauftrags mit folgenden Schritten:
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1. Die Druckfarbe durch die Leitung 30 auf der
Farbzufuhrseite ablassen.
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2. Das Rakel-Untergestell 22 in die in der Fig. 4 gezeigte
Stellung schwenken, um die Kammer freizulegen. Hierzu werden
die oberen Rändelschrauben 37 gelöst und das Untergestell
von Hand auf einen Anschlag auf dem Gestell 38 (vergl. Fig.
6) geschwenkt. Der Schwenkgriff ist mit 39 bezeichnet und an
den Gestellteil 38 angelegt gezeigt.
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3. Einziehen der Luftzylinder 23, um die Rakeln druckfrei
zu schalten - vergl. Fig. 4 und 5.
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4. Die abgenutzten Rakeln abnehmen.
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5. Farbreste von der Aniloxwalze 21 und der Rakelanordnung
- d.h. Halter 24, Dichtungen 27 usw. - abwischen.
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6. Dichtungen 27 ggf. austauschen.
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7. Neue Stahlrakeln auf die Magneten im Rakelhalter
aufsetzen. Die Magnete sind am besten in Fig. 10 erkennbar.
Anstelle der Rakeln aus Eisenwerkstofflassen sich solche
bspw. aus Kunststoff verwenden; dann wäre eine Einsetznut
oder -schulter vorzusehen.
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8. Die Rakeln mit dem Druckluftzylinder 23 in der Sollage
festspannen.
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9. Die Rakelkammer zurück in die Laufstellung schwenken
und mit den Rändelschrauben 37 arretieren.
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10. Kammer 28 mit Farbe füllen und den Antrieb der
Aniloxwalze starten. Überschüssige Farbe auf der Walze wird in der
Farbwanne 40 aufgefangen - vergl. Fig. 2.
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Die Besonderheiten und der Nutzen der Erfindung sind wie
folgt:
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1. Zeitersparnis - das System spannt und löst die Rakeln
druckluftbetätigt, ohne daß Werkzeuge und Befestiger
eingesetzt werden müssen; man spart pro Rakelaustausch etwa 10
min. Zeit.
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2. Bedienungsfreundlichkeit - der Rakelhalter 24 verbleibt
in der Druckmaschine; nur die Rakeln und die stimseitigen
(End-) Dichtungen sind handzuhaben.
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3. Größere Sicherheit - abgenutzte Rakeln lassen sich vor
der Kammerwäsche herausnehmen.
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4. Kompatibilität - Austausch gegen vorhandene Rakelhalter
bei minimalem Umrüstaufwand.
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5. Leichtes Reinigen - die flache Kammer 28 mit einem
Ablaufsystem verringert die in vor dem Reinigen in der Kammer
verbleibende Farbmenge.
BAULICHE EINZELHEITEN
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Diese sollen nun anhand der Fig. 3 und 6 beschrieben werden.
Die Sichtrichtung in beiden Teilperspektiven verläuft
allgemein in Richtung des Pfeils A der Fig. 1. Daher ist in
der Fig. 3 der Schlauch 30 kaum erkennbar, desgl. der Griff
39 und die Zylinderanordnung 23.
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In der Fig. 6 sind die gleichen drei Elemente bezeichnet,
d.h. 23, 30 und 39; ebenfalls deutlich erkennbar ist hier
der Sperrbolzen 41, d.h. der Bolzen, den die Rändelschraube
37 festhält - vergl. die Fig. 2 und 4.
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Die Fig. 6 zeigt im Gestell 20 einen Schlitz 41a, der den
Bolzen 41 aufnimmt, wenn der Farbkasten sich in der
Druckstellung befindet. Die Bolzen 41 (einer an jedem Ende)
werden von einer Adapterleiste 42 getragen - vergl. Fig. 4 und
5. Die Leiste 42 ist verschiebbar auf dem Untergestell 22
gelagert und trägt den Halter 24 und die Zylinderanordnung
23. Die Kolbenstange 43 der Zylinderanordnung 23 ist am
Stegteil 44 des Untergestells 22 festgelegt - vergl. die
Fig. 4 und 5 jeweils rechts.
AUSFÜHRUNGSFORM DER FIG. 7 - 9
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Hier sind gleiche Konstruktionsteile mit den gleichen, aber
um 100 vergrößerten Bezugszeichen versehen. In den Fig. 8
und 9 bezeichnet das Bezugszeichen 121 eine Aniloxwalze. Ein
Halter 124 trägt die Rakeln 125, 126 mittels der Magnete
145, 146 (vergl. Fig. 9). Der wesentliche Unterschied
dieser Ausführungsform gegenüber der der Fig. 1 - 6 liegt in
einem anderen Untergestell, das allgemein mit 122 bezeichnet
ist. Wie zuvor bilden das Untergestell 122 und der Halter
124 jedoch den Farbkasten und ist auch das Untergestell 122
allgemein C-förmig.
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Der Halter 12 wird von einem L-förmigen Winkel 147 getragen.
Der Winkel 147 ist verschiebbar auf Stangen 148 gelagert,
die die unteren Schenkel des C-förmigen Untergestells 122
darstellen (vergl. auch die Fig. 7). Die Stangen 148 sind
starr im allgemein C-förmigen Untergestell 122 und
insbesondere an dessen Stegteil 149 festgelegt. Am oberen Ende
des Stegteils 149 ist schwenkbar das Festspannelement 134
gelagert - vergl. die Fig. 9 ganz außen. Die C-Gestalt wird
vom unteren Festspannelement 135 vervollständigt, das auf
Stangen 148 gelagert ist. Wie die entsprechenden Teile in
der Ausführungsform der Fig. 1 - 6 spannen die Elemente 134,
135 die Rakeln 125, 126 auf dem Halter 124 fest, wobei die
Kammer 128 entsteht (vergl. Fig. 8).
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Wie links in der Fig. 7 ersichtlich, enthält der Winkel 147
eine stimseitige Bohrung 150, die ein Schwenklager 151
bildet. Eine entsprechende Anordnung ist am rechten Ende
vorgesehen (nicht gezeigt), um die Farbkastenanordnung
insgesamt schwenkbar am Maschinengestell zu lagern (nicht
gezeigt).
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Soll nun der Halter 124 ausgetauscht werden, wird das
Untergestell 122 von der Aniloxwalze 121 abgezogen. Dies läßt
sich aus der Fig. 9 ersehen, die sich von der Fig. 8
dahingehend unterscheidet, daß der Farbkasten sich in der
Arbeitslage befindet, wobei die Rakeln 125, 126 an der
Aniloxwalze 121 anliegen.
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Um von der Anordnung der Konstruktionsteile in Fig. 8 zu der
in Fig. 9 überzugehen, zieht man den Halter 124 ab und
schwenkt ihn. Die Drehung erfolgt dabei um die Achse 151a
der Drehzapfen 151; vergl. Fig. 8 unten Mitte. Zu diesem
Zweck werden die Enden des L-förmigen Winkels 147 mit einer
geeigneten Abzieh-/Dreh-Einrichtung verbunden wie bspw. die
in der US-PS 5 184 556 der Anmelderin offenbarte, von einem
Schrittschaltmotor angetriebene Gewinde spindel. Alternativ
kann die Abzieh-/Dreh-Einrichtung als Druckmittelzylinder,
als Kugelgewindeantrieb oder dergl. ausgeführt sein, um die
Enden des L-förmigen Winkels 147 abzuziehen und ihn
gleichzeitig in die in Fig. 9 gezeigte Lage zu schwenken.
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Gleichzeitig mit dieser Bewegung oder kurz danach wird der
(Scheiben-) Zylinder 123 beaufschlagt, um den Halter 124 zu
lösen. Zu diesem Zweck ist der Zylinder 123 fest auf dem
Stegteil 149 angebracht. Die Kolbenstange 150 des Zylinders
123 verläuft durch den Teil 149 und ist mit dem L-förmigen
Winkel 147 verbunden. Bei Einziehen der Kolbenstange in den
Druckluftzylinder läuft der Stegteil 149 zum L-förmigen
Winkel 147. Damit wird die untere Rakel 126 von der winklig
verlaufenden Fläche des Elements 135 abgehoben (vergl. Fig.
9 Mitte links oben).
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Zum Lösen der Rakel 125 von der Festspannfläche des Elements
134 wird letzteres bei der Abziehbewegung der Kolbenstange
des Zylinders 123 geschwenkt. Insbesondere ist das Element
134 wie bei 151 am oberen Ende des Stegteils 149 schwenkbar
gelagert. Beim Einziehen der Kolbenstange 150 (Übergang von
der Fig. 8 zur Fig. 9) läuft der Stegteil 149 nach links und
sitzt das Element 134 schwenkend auf einem pilzförmigen
Knopf 152 auf. Damit wird die obere Rakel 125 gelöst. Das
Element 134 wird von der Torsionsfeder 154 zurück in die
Festspannlage gedrückt, so daß bei Abnehmen des Drucks vom
Zylinder 123 die Feder 153 das Element 134 in die Lage nach
Fig. 8 zurückbringt. Dies erfolgt, da die Torsionsfeder 153
mit ihren unteren Ende wie bei 153a festgelegt ist und mit
ihrem oberen Ende auf einem Pfosten 153b auf dem Element 134
aufliegt.
AUSFÜHRUNGSFORM DER FIG. 10 - 11
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Auch hier trägt das Gestell 220 eine allgemein mit 221
bezeichnete Aniloxwalze. Weiterhin trägt das Gestell zum
Zusammenwirken mit der Aniloxwalze 221 ein allgemein mit 222
bezeichnetes Untergestell, das als zwei Teile bzw. Elemente
254, 255 aufweisend dargestellt ist. Diese Elemente sind bei
256 schwenkbar miteinander verbunden und das Element 255
läßt sich in die gepunktet gezeigte Lage 255' schwenken.
Dies erfolgt mit Vorteil über einen Druckmittelzylinder 223,
der an einem am Element 254 sitzenden Gabelkopf angeschlagen
ist. Die Kolbenstange 257 des Druckmittelzylinders ist an
seinem Arbeitsende mit einem Arm 258 versehen, der mit dem
oberen Element 255 verbunden ist. Mit dem Einziehen der
Stange 257 wird das obere Element 255 in die Lage 255'
geschwenkt und im Effekt gelöst bzw. entspannt.
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Wie ersichtlich, sind die Elemente 254, 255 allgemein L-
förmig, um Teile zu bilden, mit denen die obere Rakel 255
auf eine winklig verlaufende Festspannfläche 258
festgespannt werden kann, die als Teil eines Bunds 259 vorgesehen
ist, der seinerseits Teil des allgemein mit 224 bezeichneten
Halters ist. Der Halter 224 und das Untergestell 222 bilden
also einen Farbkasten F.
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Entsprechend spannt das untere Element 254 die untere Rakel
226 auf der Fläche 260 des Halters 224 fest. Insbesondere
ist der Halter 224 C- förmig mit den Bünden 259, 261
gestaltet, die der Stegteil 262 miteinander verbindet. Die
Dichtungen wie bei 227 in Fig. 11 schließen den Farbkasten
ab und vervollständigen ihn.
ARBEITSWEISE
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Bei wie in Fig. 10 gezeigt montiertem Halter 224 wird von
der Hebewalze 221 aufzunehmende Flüssigkeit über die Leitung
263 an den Zulaufanschluß im Element 254 und durch eine mit
ihm fluchtende Öffnung im Halter 224 eingeführt. Das Element
ist so ausgenommen, daß es einen O-Ring 264 aufnehmen kann.
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Entsprechend ist ein weiterer O-Ring um den Ablaufkanal 265
im Element 254 gelegt, der mit der Leitung 266 fluchtet.
Dadurch erhält man in der Farbkammer 228 einen Flüssigkeits
stand wie bei 267. Überschüssige Flüssigkeit, d.h.
Druckfarbe, wird in den Umlauf zurückgeführt.
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Da im Farbkasten F Druckfarbe vorliegt, können die
Vertiefungen in der Aniloxwalze unter der Wirkung der oberen Rakel
225 gefüllt werden, sofern man annimmt, daß die Aniloxwalze
in Pfeilrichtung dreht. Bei umgekehrter Drehrichtung erfolgt
das Ab- bzw. Einstreichen der Farbe durch die Rakel 226.
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Ist ein Haltertausch angezeigt (abgenutzte Rakeln, Austausch
der Flüssigkeit usw.), werden die Farbkammer 228 abgelassen
und die Zylinder 223 beaufschlagt, um das Element 225 in die
gepunktet gezeigte Lage 255' zu schwenken. Das Element 254
wird relativ zum Gestell 220 bewegt, um den Farbkasten F von
der Aniloxwalze 221 abzuheben. Eine geeignete Mechanik
hierfür ist in der US-PS 5 184 556 der Anmelderin angegeben.
Dadurch kann der Halter 224 aus seiner Halterung gelöst
werden.
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An einer zweckmäßigen, jedoch im allgemeinen von der
Flexodruckmaschine entfernten Stelle kann die Bedienungsperson
dann neue Rakeln 225, 226 aufsetzen. Diese werden auf die
Auflagerflächen des Halters 224 gespannt; da sie
normalerweise aus einem Eisenwerkstoff bestehen, lassen sie sich mit
Vorteil durch Magnete 245, 246 zeitweilig in der Arbeitslage
halten.