EP0667238B1

EP0667238B1 - Stellexzenter in einer Steuervorrichtung für die Farbzufuhr einer Offsetdruckmaschine

Info

Publication number: EP0667238B1
Application number: EP95810078A
Authority: EP
Inventors: Hanspeter Bruni
Original assignee: Sycolor Consulting AG
Current assignee: Sycolor Consulting AG
Priority date: 1994-02-15
Filing date: 1995-02-06
Publication date: 1997-12-29
Anticipated expiration: 2015-02-06
Also published as: DE59501136D1; ES2113168T3; EP0667238A1; ATE161476T1; US5694851A; CH686356A5

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stellexzenter gemäss dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
In der DE,A1 2550720 wird eine Farbzufuhrsteuerung beschrieben, im Farbwerk weisen die Stellmittel Stössel auf, welche in Richtung ihrer Längsachse durch einen Exzenter verschoben werden können. Alle Exzenter haben eine Rastmarke, die eine einheitliche Stellung dieser Exzenter gewährleistet und dadurch das über Zonenschrauben mit dem Exzenter in Verbindung stehende Farbmesser durch eine Feineinstellung an den Zonenschrauben gleichmässig zum Duktor hin einstellbar ist.
Nach allen bekannten Ausführungsformen sind für die Herstellung von Exzentern für Farbkästen zwei kreisförmige Mantelflächen gegeneinander verschoben.
Diese bekannten Steuervorrichtungen zum zonenweisen Einstellen von Farbmessern benötigen für das Abstützen der Stellexzenter jeweils Mechanismen, welche aus einer Vielzahl von Einzelteilen bestehen.
Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, Stellexzenter in einer Steuervorrichtung der eingangsgenannten Art zu schaffen, welche mit präziser, reproduzierbarer Einstellung spielfrei abstützbar sind.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss nach dem Kennzeichen gemäss Patentanspruch 1 gelöst. Spezielle und weiterbildende Ausführungsformen des Stellexzenters sind Gegenstand von abhängigen Patentansprüchen.
Von erfindungswesentlicher Bedeutung ist die Gestaltung der Umfangfläche der Stellexzenter, mit anderen Worten der Fläche, auf welcher der Stössel oder das den Stössel führende Gleitstück direkt aufliegt. Die Umfangflächen haben in Richtung der Verlängerung des Stellhebels von der Drehachse, zu welcher sie parallel verläuft, den grössten Abstand. Nach wenigstens einer Seite ist die Umfangfläche so ausgestaltet, dass der Abstand bis zu einem bestimmten Winkel progressiv abnimmt. Dieser abnehmende Abstand bewirkt beim Drehen des Stellexzenters eine gezielte Verschiebung des Stössels und damit eine Oeffnung des Spaltes zwischen dem Farbmesser und dem Farbduktor, wodurch mehr Farbe durchfliessen kann. Dies heisst, dass z.B.

bei einer Verschiebung des Stellhebels auf der Skala von Position 0 auf 15 der Stössel um 0,05 mm verschoben wird,
bei einem weiteren Verschieben des Stellhebels von Position 15 auf 25 auf der Skala der Stössel um weitere 0,10 mm verschoben wird, uns
bei einer nochmaligen Verstellung des Stellhebels von Position 25 auf 35 auf der Skala der Stössel nochmals um 0,15 mm verschoben wird.

Die progressiv gekrümmte Umfangfläche des Stellexzenters muss mit höchster Präzision ausgearbeitet sein. Die Einstellung des Farbspaltes ist umso empfindlicher, je näher die Farbmesserkante zum Farbduktor gedrückt wird. Die Umfangfläche des Stellexzenters und die Lage von dessen Bohrung zur Aufnahme der Lagerbolzen werden anhand vorgegebener Parameter für die Progression mit an sich bekannten mathematischen Methoden errechnet.
Die drehbar auf wenigstens einem fixierten Lagerbolzen gelagerten Stellexzenter haben vorzugsweise ein Selbsthemmung bewirkendes Bremselement, das auf den/die Lagerbolzen gedrückt wird. Die Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit der Relativabwinkelung von Stellexzenter zu Lagerbolzen ist von wesentlicher Bedeutung, die Verstellung erfolgt in der Regel mehrmals täglich, bei jedem Druckauftrag.
Zur Grundeinstellung bzw. Eichung werden alle Stellexzenter bei an der Duktorwalze in allen Zonen anliegendem Farbmesser in Anschlagstellung gebracht, wobei manuelle Stellhebel auf der Nullposition liegen oder elektronisch verstellbare Stellexzenter eine Nullposition anzeigen. Eine für einen bestimmten Arbeitsgang optimale Einstellung der Stellexzenter kann vom Drucker abgelesen, notiert und bei einem späteren gleichen Auftrag wieder eingestellt werden. Bei elektronischer Stellexzenterbetätigung erfolgen Registrierung, Speicherung und Wiedereinstellung mittels eines Prozessors vollautomatisch.
Nach einer ersten Variante zur Einstellung der Selbsthemmung des Stellexzenters ist der Stellhebel in eine bis zum Führungsbolzen reichende Bohrung geschraubt. Dabei wird direkt oder über ein Zwischenstück, z.B. eine Feder, auf eine auf dem Führungsbolzen liegendes Bremselement eine Kraft ausgeübt. Dieses ist beispielsweise als Rondelle ausgebildet oder einseitig der Oberfläche des Führungsbolzens angepasst. Das Bremselement besteht beispielsweise aus Aluminium oder einem Kunststoff. Es darf auf dem Führungsbolzen keine Kratzspuren hinterlassen und/oder sich nicht festfressen.
Nach einer weiteren, der bevorzugten Variante liegt die Bohrung für das Bremselement eines Stellexzenters nicht auf der Verlängerung seines Stellhebels, sondern ist zu diesem abgewinkelt. Das Bremselement ist wiederum durch eine direkt oder zweckmässig über eine Feder durch eine Schraube ausgeübten Kraft auf den Führungsbolzen gepresst.
Die Herstellung des Stellexzenters, insbesondere von dessen progressiv gekrümmter Umfangfläche, erfordert höchste Präzision und ist daher verhältnismässig teuer. Nach einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung werden deshalb die Stellexzenter in einer einheitlichen Normbreite und mit wenigen standardisierten Krümmungscharakteristiken für deren Umfangfläche hergestellt. Je nach Fabrikat sind die Lamellen eines Farbmessers unterschiedlich breit ausgebildet. Die Abstände von Lamellenmitte zu Lamellenmitte schwanken beispielsweise von 28 bis 35 mm. Damit eine erfindungsgemässe Steuereinheit mit normierten Stellexzentern auf allen Fabrikaten montiert werden kann, wird die Breite der Stellexzenter nach dem geringsten Abstand von Lamellenmitte zu Lamellenmitte, abzüglich der Breite eines Lagerbackens, hergestellt. Breitere Abstände können ausgeglichen werden, indem die Lagerbacken entsprechend breiter hergestellt werden. Damit auch die Lagerbacken einheitlich an Lager gehalten werden können, werden bei grösseren Breiten vorzugsweise beidseits des Stellexzenters entsprechend breite Unterlagsscheiben eingelegt.
Die standardisierten Stellexzenter weisen bevorzugt auf beiden Stirnseiten eine stufenförmige Einengung der Umfangfläche auf. Die in ihrer Breite reduziert Umfangfläche entspricht einer Nut im zugeordneten Gleitstück, wodurch auch eine einwandfreie Führung in Axialrichtung der Lagerbolzen entsteht.
Eine Steuereinheit ist nach dem Baukastenprinzip aufgebaut, sie ist insbesondere für die Nachrüstung aller Fabrikate von Offsetdruckmaschinen geeignet. Je nach gewünschter Komfortstufe kann sie auf einfache Farbmesser, welche bei der Grundausrüstung die Regel sind, oder auf ein Zonenfarbmesser einwirken. Die Verstellung der Exzenter kann manuell oder auf der höchsten Komfortstufe in an sich bekannter Weise durch elektronisch gesteuerte Stellorgane vollautomatisch erfolgen.
Ueber eine Montageleiste oder einen einfachen, beispielsweise als Winkelprofil ausgebildeten Adapter können für jedes Fabrikat geeignete Steuereinheiten mit den gleichen, normierten Stellexzentern montiert werden.
Normierte Stellexzenter mit hochpräzisen, progressiv gekrümmten Umfangflächen sind von wesentlicher Bedeutung, weil die Kosten bezüglich Herstellung und Lagerhaltung entscheidend gesenkt werden können.
Progressiv gekrümmt verlaufende Umfangflächen auf einem Stellexzenter erlauben, die Präzision der Einstellung nach Bedarf vorzugeben. Bei einem engen Spalt zwischen Farbmesserkante und Farbduktor ist eine weit höhere Einstellpräzision erwünscht als bei einem breiteren Farbdurchflussspalt.
Schliesslich wird die notwendige Selbsthemmung der Stellexzenter und die Längenverstellung der Bolzen zur Uebertragung der Kraft vom Stellexzenter zum Farbmesser auf einfachere, sichere Weise gelöst.
Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen, welche auch Gegenstand von abhängigen Patentansprüchen sind, näher erläutert. Es zeigen schematisch:

- Fig. 1: eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht eines an sich bekannten Farbkastens mit Farbduktor, in Arbeitsposition,
- Fig. 2: einen teilweisen Längsschnitt durch ein Lamellenfarbmesser,
- Fig. 3: eine teilweise abgedeckte Ansicht einer Steuereinheit,
- Fig. 4: einen Schnitt durch eine an einem Farbkasten befestigte Steuereinheit,
- Fig. 5: einen Schnitt durch einen Stellexzenter,
- Fig. 6: eine Ansicht eines Stellexzenters in dessen Axialrichtung,
- Fig. 7: eine Draufsicht auf einen Stellexzenter gemäss Fig. 6,
- Fig. 8: eine Ansicht eines Gleitstücks, und
- Fig. 9: eine Seitenansicht eines Gleitstücks gemäss Fig. 8.

Ein in Fig. 1 dargestellter, an sich bekannter Farbkasten 10 mit einem Farbduktor 12 umfasst ein Farbmesser 14 aus einer flexiblen Metallplatte und beidseits angeordneten Seitenbacken 16. Diese Seitenbacken 16 bestehen im dargestellten Beispiel aus einer über versenkte Schrauben 20 mit einem Messerträger 18 verbundenen Metallbacke und einer über Hakenklammern 22 und Niederhalteklammern 24 an der Metallbacke federnd gehalterten Kunststoffplatte. Die Verbindung der Klammern 22,24 mit der Metallbacke erfolgt über Schrauben 26. Im vorliegenden Fall drücken vier federnde Kugelschrauben 28 die Kunststoffplatte mit einer Kraft von insgesamt etwa 10 N gegen die Stirnseite des Farbduktors 12.
Die Seitenbacke 16 hat im Bereich des Walzenzapfens 30 des Farbduktors 12 mit der Längsachse A Freiraum. Von der Kunststoffplatte der Seitenbacke 16 ist nur ein Teilsegment 32 sichtbar, welches auf der Stirnseite 34 des Farbduktors 12 aufliegt und für die seitliche Abdichtung sorgt. Eine Abnützung des Teilsegments 32 wird ausgeglichen, indem die federnden Kugelschrauben 28 die Kunststoffplatte andrücken.
Im Bereich der Farbmesserkante 36 hat die Kunststoffplatte der Seitenbacke 16 eine Nut mit einer Dichtmasse 38, auf welcher das Farbmesser 14 aufliegt.
Im untersten Bereich des Farbkastens 10 ist ein Farbbad 40 angedeutet, welches sauber abgedichtet ist.
Das Farbmesser 14 ist im Bereich der an die Lauffläche 42 des Farbduktors 12 angestellten oder in deren Nähe angedrückten Messerkante 36 zweckmässig durch rechtwinklig zu ihr verlaufende, gleich lange Einschnitte 44 in Lamellen 46 aufgeteilt (Fig. 2). Die einzelnen, vorzugsweise gleich breiten Lamellen 46 können, mit einem Pfeil 48 symbolisiert, durch die Einwirkung von Stellmitteln parallel zur Duktorachse A elastisch gebogen werden. Bekannte Stellmittel sind beispielsweise einfache Stellschrauben, Exzenter oder weiterentwickelte, auch automatische Stellmittel.
Fig. 2 zeigt, wie bereits erwähnt, einen Teil eines Lamellenfarbmesser 14. Auch die Zwischenräume b zwischen den Lamellen 46 sind abgedichtet, damit wirklich keine Farbe ausläuft. Dies kann in an sich bekannter Weise erfolgen. Im vorliegenden Fall ist auf der Oberseite der in der Regel 1 - 3 mm, insbesondere 1,5 - 2,5 mm dicken Lamellen 46 ein dünnes, flexibles Metallband 50 dichtend aufgebracht, bevorzugt mittels eines Klebers 52. Jede Lamelle 46 ist mittels eines bei einer Lamelle angedeuteten Stellmittels, im vorliegenden Fall eines Bolzens 54, gegen die Lauffläche 42 des Farbduktors 12 (Fig. 1) gedrückt, sodass der Farbdurchfluss zonenweise verkleinert oder sogar verhindert werden kann, wenn die betreffende Lamelle 46 entsprechend umgebogen ist. Das flexible, beispielsweise etwa 0,2 mm dicke Band 50 aus Federstahl kann diese Verschiebung ohne wesentliche Einwirkung auf die benachbarten Lamellen 46 ausgleichen und verhindert einen Farbaustritt zwischen den Lamellen 46 hindurch absolut.
Die in Fig. 3 dargestellte, mittels einer oben angeschrägten Montageleiste 56 direkt oder über einen Adapter auf jede Offsetdruckmaschine montierbare Steuereinheit 58 umfasst im wesentlichen alternierend auf wenigstens einem Lagerbolzen 60 schwenkbare Stellexzenter 62 und Lagerbacken 64.
Der/die Lagerbolzen 60 sind coaxial auf einer parallel zur Duktorachse A verlaufenden Längsachse L angeordnet. Die Lagerbolzen 60 sind für jeden Stellexzenter 62 separat ausgebildet. Selbstverständlich kann sich ein Lagerbolzen 60 auch über mehrere Lagerbacken 64 oder über die ganze Länge der Steuereinheit 58 erstrecken.
Die Lagerbacken 64 sind einzeln mit der Montageleiste 56 verschraubt, in Fig. 3 ist je eine versenkte Schraube 66 sichtbar. Jede Lagerbacke umfasst eine Gewindebohrung 68 für eine Schraube zum Fixieren des Lagerbolzens 60.
Im vorliegenden Fall sind die Lagerbacken 64, gemessen von Mitte zu Mitte, 32 mm voneinander entfernt angeordnet. Die Breite der Standardstellexzenter 62 beträgt 28 mm. Zur Fixierung der Stellexzenter 62 in Richtung der Längsachse L wird beidseits je eine Unterlagsscheibe 70 von 2 mm Dicke eingelegt. Damit kann der Stellexzenter 62 praktisch spielfrei geschwenkt werden.
In Längsrichtung L ist die Umfangfläche 72 des Stellexzenters 62 beidseits stirnseitig abgestuft, wodurch je eine Nut 74 entsteht. Die Abstufungen sind in den Fig. 6 und 7 im Detail dargestellt. Auf die Umfangfläche 72 ist bei montierter Steuereinheit ein gestrichelt angedeutetes, später im Detail gezeigtes Gleitstück 90 aufgesetzt.
Auf der rechten Seite von Fig. 3 ist ein gerundetes Abdeckblech 76 gezeichnet, welches rechteckige Oeffnungsschlitze (77 in Fig. 4) für die Stellhebel 78 der Stellexzenter hat. Neben jedem Oeffnungsschlitz ist eine Skala von 0 - 35 aufgedruckt oder aufgebracht, mit welcher die Stellhebel 78 selbsthemmend in eine vorausbestimmte Position geschwenkt werden können.
In Fig. 4 ist der untere Bereich eines Farbkastens 10 mit dem Farbmesser 14 dargestellt. Ueber die Montageleiste 56 ist eine Steuereinheit 58 am Farbkasten 10 befestigt. Dies erfolgt über in regelmässigen Abständen angeordnete, versenkte Schrauben 82.
Die Lagerbacken 64 sind mit je einer Schraube 66 an der Montageleiste 56 befestigt. In je eine entsprechende Nut von Montageleiste 56 und Lagerbacken 64 ist ein Vierkantprofil 86 eingelegt, dieses verhindert ein Verdrehen der Lagerbacken 64.
Ein einseitig überstehendes Bodenblech 88 ist in regelmässigen Abständen an Lagerbacken 64 angeschraubt. Montageleiste 56, Lagerbacken 64 und das überstehende Bodenblech 88 bilden eine im Querschnitt rechteckförmige Nut, in welche Gleitstücke 90 eingepasst sind. Diese liegen auf der Umfangfläche 72 der Stellexzenter 62 auf.
Der Stellexzenter 62 ist in der obersten Position gezeichnet und in der untersten Position angedeutet. Beim Verstellen des Stellexzenters 62 wird das Gleitstück in Richtung der Längsachse S eines im Gleitstück verankerten Stössels 92 verschoben. Dieser Stössel 92 ist in einer abgestuften Bohrung 84 im Farbkasten 10 gelagert und liegt mit dem leicht abgerundeten stirnseitigen Ende 94 im Bereich der Messerkante 36 auf dem Farbmesser 14 auf. Das Gleitstück 90 hat eine Bohrung 96 mit einem Innengewinde 95, in welches ein Aussengewinde 114 des Stössels 92 eingedreht ist. Ein von aussen leicht zugänglicher Sechskant 97 des Stössels 92 erlaubt ein problemloses Drehen und damit eine fein abgestimmte und präzise Längeneinstellung des Stössels 92. Der Sechskant 96 kann durch analoge Mittel ersetzt werden, beispielsweise Radialbohrungen im Aussenmantel, in welche ein Stift eingesteckt werden kann.
Ueber eine direkt auf das Aussengewinde 114 des Stössels 92 einwirkende Kunststoffschraube 98 wird dieser fixiert. Die Verstellung des Stössels 92 erfolgt nur in grösseren Zeitabständen, die laufende Abstandsregelung erfolgt mit dem Stellexzenter 62.
Mittels einer Feder 100 wird der Stössel stets in Richtung des Gleitstücks 90 gedrückt. Die Feder 100 ist einends auf einer Abstufung 103 in der Bohrung 84, andernends auf einem Segerring 104 abgestützt.
Der in Fig. 5 bis 7 näher dargestellte Stellexzenter 62 hat eine in bezug auf den Stellhebel 78 abgewinkelte Bohrung 102 für die Aufnahme von Mitteln zur Ausbildung einer Selbsthemmung (Fig. 5).
Die im Stellexzenter 62 gemäss Fig. 5 gegenüber dem flach ausgebildeten Stellhebel 78 um einen Winkel γ von etwa 15° versetzte Bohrung 102 ist auf den Lagerbolzen 60 gerichtet. In diese Bohrung 102 ist ein scheibenförmiges Bremselement 106 eingeführt, welches nach dem Eindrehen einer Schraube 108 durch die Kraft einer Feder 110 auf den fixierten Lagerbolzen 60 gedrückt und so die erwähnte einstellbare Selbsthemmung bewirkt wird.
Aus Fig. 6,7 ist die mit höchster Präzision hergestellte, gekrümmte Umfangfläche 72 des Stellexzenters 62 ersichtlich. Auf der Längsmittelebene M des Stellhebels 78, auf welcher vorzugsweise die Längsachse L des Lagerbolzens 60 liegt, ist der Abstand a der Umfangfläche 72 von der Achse L am grössten. Ueber einen Winkel α bzw. β nimmt dieser Abstand a progressiv ab, beispielsweise um insgesamt 0,3 mm. Mit anderen Worten nimmt der Abstand a im Bereich der Längsmittelebene M vorerst langsam, dann zunehmend schneller ab.
Fig. 6,7 zeigen weiter, dass die Umfangfläche 72 des Stellexzenters 62 beidends abgestuft ist. Die beiden abgestuften Flächen 112 verlaufen kreisförmig, sie haben mit der Exzenterwirkung nichts zu tun, sondern dienen der Schaffung einer Führungsnut für das Gleitstück 90 (Fig. 3, 8, 9).
Das Gleitstück 90 mit der Bohrung 96 für den Stössel 92 (Fig. 4) und einer senkrecht dazu angeordneten weiteren Bohrung 116 für die Arretierschraube 98 (Fig. 4) ist in den Fig. 8,9 dargestellt. Aus diesen Figuren ist auch eine durchgehende Nut 118 der Tiefe t ersichtlich, welche der Aufnahme der Umfangfläche 72 des Stellexzenters 62 (Fig. 5-7) dient. Dadurch wird der im Gleitstück 90 gehalterte Stössel auch in Richtung der Längsachse L (Fig. 3) fixiert. Das Gleitstück 90 kann sich nur noch in Richtung der Längsachse S des Stössels 92 (Fig. 4) verschieben. In den beiden übrigen Richtungen ist es praktisch spielfrei fixiert.

Claims

Stellexzenter (62) in einer Steuervorrichtung für die Farbzufuhr einer Offsetdruckmaschine mit wenigstens einem flexiblen Farbmesser (14), welches in Richtung eines Farbduktors (12) geneigt ein Farbbad (40) begrenzt und zonenweise unterschiedlich gegen die zylindrische Oberfläche des Farbduktors (12) biegbar ist, wobei Stellmittel zum Biegen der Farbmesserkante (36) angeordnet sind, welche in einer Führung axial verschiebbare Stössel (92) mit je einem zugeordneten Stellexzenter 62) mit zur Farbduktorachse (A) paralleler Längsachse (L) der Lagerbolzen (60) aufweisen, und die Stössel (92) mit Federn (100) gegen die Umfangfläche (72) der Stellexzenter (62) gedrückt sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Abstand (a) der Umfangfläche (72) der Stellexzenter (62) von der Längsachse (L) der Lagerbolzen (60) auf der Längsmittelebene (M) ihres Stellhebels (78) am grössten ist und nach wenigstens einer Seite progressiv abnimmt.
Stellexzenter (62) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (a) bis zu einem Winkel (α, β) von höchstens etwa 60°, beidseits der Längsmittelebene (M) bezüglich der Längsachse (L), progressiv abnimmt.
Stellexzenter (62) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie alternierend mit Lagerbacken (64) für deren drehfeste, coaxiale Lagerbolzen (60) selbsthemmend positioniert sind, wobei die Umfangfläche (72) der Stellexzenter (62) in einer Langsnut (89) einer Steuereinheit (58) freiliegt.
Stellexzenter (62) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stössel (92) oder ein von ihm geführtes Gleitstück (90) auf der Umfangfläche (72) eines Stellexzenters (62) angedrückt geführt ist.
Stellexzenter (62) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in ihnen ein Selbsthemmung bewirkendes Bremselement (106) auf den Lagerbolzen (60) gedrückt ist.
Stellexzenter (62) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellexzenter (62) beidseits eine stufenförmige Einengung (112) der Umfangfläche (72) aufweisen, und die in ihrer Breite reduzierte Umfangfläche (72) in eine Nut (118) des zugeordneten Gleitstücks (90) passt.