EP1878919B1

EP1878919B1 - Farbversorgungsvorrichtung für eine Druckmaschine

Info

Publication number: EP1878919B1
Application number: EP07012350A
Authority: EP
Inventors: Thomas Hartung; Alexander Frank
Original assignee: Technotrans SE
Current assignee: Technotrans SE
Priority date: 2006-07-13
Filing date: 2007-06-25
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2027-06-25
Also published as: EP1878919A2; DE102006032650B3; EP1878919A3; US20080014101A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Farbversorgungsvorrichtung für eine Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Druckmaschinen, beispielsweise für den Offsetdruck, werden üblicherweise durch Anlagen mit Druckfarbe versorgt, die eine Farbpumpe und einen entsprechenden Pumpenantrieb umfassen. Gewöhnlich werden in diesem Zusammenhang Kolbenpumpen eingesetzt, deren Kolbenstange durch einen Hydraulik- oder Pneumatikzylinder angetrieben wird.
Mit zunehmender Arbeitsgeschwindigkeit und Leistungsfähigkeit moderner Druckmaschinen steigt auch deren Farbverbrauch und damit das Fördervolumen der Farbpumpe. Ferner kann es in Fällen, in denen die Entfernung der Farbgebinde von der Druckmaschine sehr groß ist, erforderlich sein, einen sehr hohen Förderdruck aufzubauen. Aus diesen Gründen besteht ein Bedarf an Zylinderantrieben, die in der Lage sind, eine sehr hohe Antriebskraft aufzuwenden.
Eine Möglichkeit zur Erreichung dieses Ziels besteht darin, den Antriebszylinder entsprechend zu skalieren, d.h. das Volumen seiner Zylinderkammer zu vergrößern. Dies bringt jedoch verschiedene Nachteile mit, sich. Die äußeren Abmessungen des Antriebszylinders werden unverhältnismäßig vergrössert. Ferner ergeben sich Probleme bezüglich der Versorgung mit dem Druckfluid, insbesondere bei Pneumatikzylindern, da ein entsprechend hoher Zuluft-Druck aufgebaut werden muß und der Luftverbrauch ansteigt. Zudem steigen die Kosten für die Konstruktion geeigneter einstufiger Zylinder, die sich an den üblichen Kolbenpumpen zur Farbförderung verwenden lassen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Farbversorgungsvorrichtung für Druckmaschinen der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Antriebskraft sich zur Erhöhung des Fördervolumens sowie des Förderdrucks unter Vermeidung der vorstehend genannten konstruktiven Nachteile steigern läßt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Farbversorgungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Der Zylinderantrieb der erfindungsgemäßen Farbversorgungsvorrichtung umfaßt mehrere voneinander getrennte Zylinderkammern, von denen jede Kammer einen mit dem hydraulischen oder pneumatischen Druck beaufschlagbaren Antriebskolben enthält. Durch diese Konstruktion läßt sich eine höhere Antriebskraft erreichen, ohne daß ein übermäßiger Vordruck des Druckfluids aufgebaut werden muß oder der Fluidverbrauch übermäßig hoch ist. Zudem halten sich die äußeren Abmessungen eines derartigen Zylinderantriebs in vertretbaren Grenzen.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Zylinderantrieb mindestens einen Tandemzylinder.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Zylinderantrieb mindestens zwei parallel nebeneinander angeordnete Zylinderkammern, die jeweils einen Antriebskolben enthalten.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1: ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Farbversorgungsvorrichtung für eine Druckmaschine;
Fig. 2: ist ein senkrechter Längsschnitt durch den Zylinderantrieb der Farbversorgungsvorrichtung entlang der Ebene A-A in Fig. 1; und
Fig. 3: ist ein weiterer Längsschnitt in einer Ebene B-B, die zur Ebene A-A senkrecht steht.

Die Farbversorgungsvorrichtung 10 in Fig. 1 dient zur Förderung von Farbe von einem Farbgebinde zu einer Offset-Druckmaschine. Sowohl das Gebinde als auch die Druckmaschine sind in der Figur der Übersichtlichkeit halber weggelassen. Die Farbversorgungsvorrichtung 10 umfaßt als wesentliche Elemente eine in einem unteren Abschnitt der Vorrichtung 10 befindliche Kolbenpumpe 12 und einen darüber angebrachten pneumatischen Zylinderantrieb 14. Kolbenpumpe 12 und Zylinderantrieb 14 sind in Form einer vertikalen Säule übereinander angeordnet. Wie im folgenden noch näher ausgeführt werden soll, dient der Zylinderantrieb 14 dazu, eine im Inneren der Kolbenpumpe 12 verlaufende vertikale Kolbenstange linear zu einer Auf- und Abwärtsbewegung anzutreiben. Die Kolbenstange erstreckt sich zu diesem Zweck nach oben bis in den Zylinderantrieb 14 hinein und ist mit Antriebskolben versehen, die mit Druckluft beaufschlagbar sind. Einzelheiten zur Konstruktion des Antriebs 14 sollen im folgenden noch näher erläutert werden.
Die Kolbenpumpe 12 selbst ist von bekannter Bauart und umfaßt ein zylindrisches Pumpenrohr 18, in welchem ein Förderkolben durch die Kolbenstange zu einer Auf- und Abwärtsbewegung angetrieben wird. Das untere Ende des Pumpenrohrs 18 ist über ein mit Dichtungen versehenes Anschlußstück 20 mit einem Ansaugrohr 22 verbunden, an dessen freies Ende 24 sich ein Schlauch oder eine Rohrleitung zur Verbindung mit dem Farbgebinde anschließen läßt. Das Saugrohr 22 ist durch das Anschlußstück 20 im rechten Winkel zum Pumpenrohr 18 angeschlossen. An das untere Ende des Anschlußstücks 20 schließt sich eine Fußplatte 26 an, die zur Montage auf dem Boden, auf einem Maschinengestell oder dergleichen dient.
Die Kolbenpumpe 12 umfaßt ferner zwei Anschlußleitungen 28,30, die seitlich von verschiedenen Stellen des Umfangs des Pumpenrohrs 18 ausgehen und dazu vorgesehen sind, an Zuleitungsschläuche der nicht dargestellten Druckmaschine angeschlossen zu werden. Die Kolbenpumpe 12 fördert somit die durch das Saugrohr 22 über das Anschlußstück 20 und das Pumpenrohr 18 angesaugte Farbe durch die Anschlußleitungen 28,30 zur Druckmaschine.
Der pneumatische Zylinderantrieb 14 umfaßt einen vertikal stehenden Tandemzylinder 32, der in seinem Inneren zwei getrennte Zylinderkammern aufweist, in welchen jeweils ein Antriebskolben auf- und abwärts beweglich ist. Beide Antriebskolben sind an der Kolbenstange der Kolbenpumpe 12 angebracht, die sich nach oben in den Tandemzylinder 32 hinein erstreckt. Eine untere quadratische Abschlußplatte 34 und eine entsprechende obere Abschlußplatte 38 schließen den Tandemzylinder 32 an seinen oberen und unteren Enden ab, während eine Zwischenplatte 36 auf halber Höhe zwischen den beiden Abschlußplatten 34,38 die beiden Zylinderkammern im Inneren des Tandemzylinders 32 voneinander trennt. Ein oberer Mantelabschnitt 40 und ein unterer Mantelabschnitt 42 sind jeweils zwischen der oberen Abschlußplatte 38 und der Zwischenplatte 36 sowie zwischen der unteren Abschlußplatte 34 und der Zwischenplatte 36 angeordnet und bilden jeweils die äußere Begrenzungswand einer Zylinderkammer. Vier äußere Streben 44, deren Enden mit den Ecken der Platten 34 und 38 verschraubt sind und die sich durch die Zwischenplatte 36 hindurch erstrecken, geben dem Tandemzylinder 32 eine ausreichende mechanische Stabilität.
Zur Beaufschlagung der Antriebskolben innerhalb des Tandemzylinders 32 dient eine Steuereinheit 46 in einem Schaltkasten, der seitlich außen am Zylinderantrieb 14 angebracht ist. Die Steuereinheit 46 verteilt Druckluft, die über eine Druckluftzuleitung 48 zugeführt wird, über Druckluft-Steuerleitungen 50 an vier Druckluftanschlüsse 52,54,56,58, die paarweise am Tandemzylinder 32 angebracht sind. Jedes Paar von Druckluftanschlüssen 52,54 sowie 56,58 dient dazu, eine der beiden Zylinderkammern des Tandemzylinders 32 in einer von zwei Bewegungsrichtungen des darin enthaltenen Antriebskolbens mit Druckluft zu beaufschlagen und gleichzeitig die durch den Antriebskolben während seiner Bewegung verdrängte Luft durch Schnellentlüfter 60 an den Druckluftanschlüssen 52,54,56,58 abzuführen, wie weiter unten noch erläutert wird. Das obere Paar von Druckluftanschlüssen 52,54 ist übereinander an der oberen Abschlußplatte 38 und an der Zwischenplatte 36 in Fig. 1 vorn rechts am Zylinderantrieb 14 angebracht, während das Paar unterer Druckluftanschlüsse 56,58 vorn links an der Zwischenplatte 36 und der unteren Abschlußplatte 34 angebracht ist.
Die Schnitte in den Fig. 2 und 3 erläutern die Funktionsweise des Tandemzylinders 32. Die Zwischenplatte 36 teilt den Innenraum des Tandemzylinders 32 in zwei gleich große Zylinderkammern, nämlich eine erste Zylinderkammer 62 zwischen der unteren Abschlußplatte 34 und der Zwischenplatte 36 und eine in der Betriebsposition in Fig. 1 darüber angeordnete zweite Zylinderkammer 64 zwischen der Mittelplatte 36 und der oberen Abschlußplatte 38. In beiden Zylinderkammern 62,64 ist jeweils ein Antriebskolben 66,68 angeordnet, der druckdicht an seinem Umfang mit dem äußeren Mantelabschnitt 40,42 der Zylinderkammer 62,64 abschließt. Wird der Kolben 66,68 also auf einer seiner Seiten mit Druck beaufschlagt, bewegt er sich gleitend zur gegenüberliegenden Seite hin.
Ein oberer Abschnitt der Kolbenstange 70 erstreckt sich von der nicht dargestellten Kolbenpumpe 12 her durch die untere Abschlußplatte 34 und die Zwischenplatte 36 durch den Antriebskolben 66 der ersten Zylinderkammer 62 bis in den Antriebskolben 68 der zweiten Zylinderkammer 64. Die Kolbenstange 70 ist in der unteren Abschlußplatte 34 und in der Zwischenplatte 36 gleitend geführt, sitzt jedoch fest in den beiden Antriebskolben 66,68 und ist einteilig mit diesen verbunden, so dass die Kolbenstange 70 während einer Bewegung der Antriebskolben 66,68 stets mitgeführt wird. Durch eine Druckbeaufschlagung der Antriebskolben 66,68 von oben wird somit die Kolbenstange 70 in die Kolbenpumpe 12 hineingedrückt und durch eine Beaufschlagung in gegenüberliegenden Richtung wieder herausgezogen.
Die Druckluftbeaufschlagung der jeweiligen Zylinderkammern 62,64 geschieht über Druckluftkanäle, die in die jeweiligen Abschlußplatten 34,38 sowie in die Zwischenplatte 36 hineingeführt sind. Im einzelnen verbindet ein erster mittlerer Druckluftkanal 72, der sich in radialer Richtung senkrecht zur Kolbenstange 70 in die Zwischenplatte 36 erstreckt und darin zur zweiten Zylinderkammer 64 abgewinkelt ist, den Druckluftanschluß 54 mit der zweiten Zylinderkammer 64, und ein ebenfalls abgewinkelter oberer Druckluftkanal 72 in der Abschlußplatte 38 dient zur Beaufschlagung der zweiten Zylinderkammer 64 mit Druckluft über den obersten Druckluftanschluß 52 von der gegenüberliegenden Seite des Antriebskolbens 68.
Wie in Fig. 3 ersichtlich ist, erstreckt sich in ähnlicher Weise ein zweiter mittlerer Druckluftkanal 76 in der Zwischenplatte 36 zur ersten Zylinderkammer 62 zur Beaufschlagung des unteren Antriebskolbens 66 mit Druckluft von oben, die über den Druckluftanschluß 56 in Fig. 1 zugeführt wird, während ein unterer Druckluftkanal 78 in radialer Richtung in die untere Abschlußplatte 34 hineingeführt ist und in die Öffnung 80 mündet, durch welche die Kolbenstange 70 durch die untere Abschlußplatte 34 geführt ist. Durch die axiale Öffnung 80 besteht eine Verbindung zwischen dem unteren Druckluftkanal 78 und der ersten Zylinderkammer 62, so dass diese über den unteren Druckluftanschluß 58 mit Druck beaufschlagt oder wahlweise bei entgegengesetzter Bewegungsrichtung des unteren Antriebskolbens 66 über den Schnellentlüfter 60 entlüftet werden kann.
Beim Betrieb des Antriebszylinders werden wechselweise zunächst die oberen Druckluftanschlüsse 52,56 der jeweiligen Zylinderkammern 62,64 mit Druck beaufschlagt, so dass der Druck auf die jeweiligen oberen Wirkungsflächen der Antriebskolben 66,68 übertragen wird und diese zusammen mit der Kolbenstange 70 in Richtung der Kolbenpumpe 12 drückt, während die durch die Antriebskolben 66,68 verdrängte Luft in den Zylinderkammern 62,64 über die Druckluftkanäle 72,78 und die Schnellentlüfter 60 der Druckluftanschlüsse 54,58 sowie rasch entweichen kann. Dabei bewegen sich die Antriebszylinder 66,68 aus der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Endstellung zu ihrem unteren Anschlag an der Zwischenplatte 36 bzw. der unteren Abschlußplatte 34. Anschließend wird die Kolbenstange 70 in die entgegengesetzte Richtung bewegt, indem die Antriebskolben 66,68 von ihrer Unterseite her über die Druckluftkanäle 72,78 mit Druck beaufschlagt werden, so dass sie nach oben gedrückt werden, während die verdrängte Luft auf der gegenüberliegenden Seite der Antriebskolben 66,68 durch die Druckluftkanäle 74,76 entweicht. Auf diese Weise läßt sich durch wechselweises Beaufschlagen der entsprechenden Druckanschlüsse 52, 54, 56, 58 mit Druckluft eine Auf- und Abwärtsbewegung der Antriebskolben 66,68 und damit der Kolbenstange 70 erreichen.
Gegenüber einem einstufigen Pneumatikzylinder bietet der hier dargestellte Tandemzylinder 32 den Vorteil, dass die auf die Kolbenstange 70 übertragende Antriebskraft vergrößert werden kann, ohne dass der Zuluft-Druck und der Luftverbrauch im wesentlichen Ausmaß gesteigert werden müssen. Die äußeren Abmessungen des gesamten Zylinderantriebs 14 halten sich, wie insbesondere in Fig. 1 ersichtlich ist, in vertretbaren Grenzen. Durch die Steigerung der Antriebskraft mit verhältnismäßig einfachen Mitteln läßt sich damit der Förderdruck und das Fördervolumen der Kolbenpumpe 12 in einfacher Weise steigern.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf hydraulische oder pneumatische Tandemzylinder im engeren Sinn beschränkt, sondern es sind auch andere Anordnungen getrennter Zylinderkammern des Antriebs denkbar, wie etwa ein mehrstufiger Antrieb mit mehreren hintereinander geschalteten Kammern in baulich getrennten Zylindern, deren Antriebskolben auf einer sich durch die Zylinder erstreckenden Kolbenstange 70 sitzen, ähnlich wie im hier gezeigten Ausführungsbeispiel. Darüber hinaus können die Zylinderkammern des Antriebs 14 parallel angeordnet sein und deren Antriebskolben gemeinsam auf die Kolbenstange 70 wirken.

Claims

Farbversorgungsvorrichtung (10) für eine Druckmaschine, umfassend eine Kolbenpumpe (12) und einen hydraulischen oder pneumatischen Zylinderantrieb (14), der die Kolbenstange (70) der Kolbenpumpe (12) antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderantrieb (14) mehrere voneinander getrennte Zylinderkammern (62,64) umfaßt, von denen jede einen mit Druck beaufschlagbaren Antriebskolben (66,68) enthält.
Farbversorgungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderantrieb (14) mindestens einen Tandemzylinder (32) umfaßt.
Farbversorgungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderantrieb (14) mindestens zwei parallel nebeneinander angeordnete Zylinderkammern umfaßt, die jeweils einen Antriebskolben enthalten.