EP2015938B1 - Walze einer druckmaschine mit einer vorrichtung zum erzeugen einer axialen oszillationsbewegung der rotierenden walze - Google Patents

Walze einer druckmaschine mit einer vorrichtung zum erzeugen einer axialen oszillationsbewegung der rotierenden walze Download PDF

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EP2015938B1
EP2015938B1 EP07728598A EP07728598A EP2015938B1 EP 2015938 B1 EP2015938 B1 EP 2015938B1 EP 07728598 A EP07728598 A EP 07728598A EP 07728598 A EP07728598 A EP 07728598A EP 2015938 B1 EP2015938 B1 EP 2015938B1
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EP
European Patent Office
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roller
roller according
pump
fixed shaft
drive
Prior art date
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EP07728598A
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Inventor
Volker Gerold Rauh
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Koenig and Bauer AG
Original Assignee
Koenig and Bauer AG
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Publication date
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Publication of EP2015938B1 publication Critical patent/EP2015938B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F31/00—Inking arrangements or devices
    • B41F31/15—Devices for moving vibrator-rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F7/00—Rotary lithographic machines
    • B41F7/20—Details
    • B41F7/24—Damping devices
    • B41F7/26—Damping devices using transfer rollers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S101/00—Printing
    • Y10S101/38—Means for axially reciprocating inking rollers

Definitions

  • the invention relates to a roller for a printing machine with a device for generating an axial oscillatory movement of the rotating roller according to the preamble of claim 1.
  • the invention relates to such devices in the context of Verreibwalzen a color or dampening of a printing press.
  • the rotational drive of such rolls is usually carried out by frictional engagement with an adjacent roll or an adjacent cylinder, which is driven directly or indirectly via the machine drive.
  • Verreibwalze is known, wherein an external power source is provided in particular in the form of a piston / cylinder unit for the reciprocating movement.
  • the Verreibwalze may have in its interior two pressure chambers through the differential pressure, the reciprocating movement of the Verreibwalze.
  • compressed air is provided, which is generated by an external compressor.
  • Another device for generating axial movements of the Verreibwalzen of inking and dampening of printing presses is from the DE-OS 2 235 313 known.
  • an external double-acting cylinder is provided, the piston forms a leg of Verreibwalze.
  • the hydraulic fluid is fed as working fluid alternately to the pressure chambers of the cylinder.
  • the hydraulic oil is stored in an external oil reservoir.
  • a self-oscillating roller assembly is known, wherein working fluid from an external compressed air source via a timer-controlled external switching valve is supplied alternately oppositely acting pressure chambers.
  • the DE 36 20 423 A1 describes various types of drives for the axial movement of oscillating rollers.
  • the roller is moved by means of a pressure medium system, wherein the pressure medium supply is arranged outside the roller.
  • the axial movement is generated by means of a mechanical transmission.
  • the DE 10 2005 019 266 A1 discloses a drive for a paint roller of a printing press.
  • the drive has a hydraulically actuated lifting cylinder, which shifts the roller oscillating in the axial direction.
  • the associated pressure medium supply by means of a pump.
  • the invention has for its object to provide a roller of a printing machine with a device for generating an axial oscillatory movement of the rotating roller.
  • the drive energy can be derived in many ways from the rotation of the roller, in particular, for example, also by magnetic or electromagnetic means.
  • the motor drive comprises a drive wheel, in particular arranged in the interior of the roller, which can be driven by the rotating roller and, in particular, can be in frictional or positive connection with it.
  • the drive wheel is in drive connection with a cylindrical roller shell of the roller.
  • the axial oscillatory movement could in principle be effected in a variety of ways, for example via an electromagnetic drive and a suitable transmission. However, it is preferred if the oscillatory movement can be effected by alternating supply of a working fluid in pressure chambers which are effective in respectively opposite axial direction.
  • the pressure chambers can in this case be doubled acting cylinder may be formed, which is arranged in the interior of the roller, either as a separate component or defined for example by the inner walls of the roll shell.
  • the motor drive comprises a pumping device which puts the working fluid under working pressure and which is connected to the drive wheel and thus actuated by the latter.
  • This pump device is also preferably arranged in the interior of the roller.
  • a switching valve is expediently provided, which is also preferably arranged in the interior of the roller.
  • the motor drive can work in particular hydraulically or possibly also pneumatically.
  • a reservoir for hydraulic fluid may be provided which is preferably also disposed in the interior of the roller and in particular may be in communication with the pump device via the changeover valve.
  • a pneumatic drive in particular air can be used as the working fluid.
  • the basic construction of the roller could be e.g. be such that the roller has a cylindrical roll shell which is rotatably mounted on a non-rotatable, but slidably mounted in the axial direction shaft.
  • the structure is such that the roller has a cylindrical roller shell, which is rotatable relative to a fixed shaft, wherein the cylindrical roller shell in addition to a non-rotatably on the fixed shaft, but slidably mounted in the axial direction carriage along the fixed shaft and is slidably mounted ago.
  • the arrangement of the individual drive components preferably within the roller so that the cylinder / piston arrangement acts between the shaft and the carriage, that the pump device together with the drive wheel and possibly together with reservoir are preferably mounted on the fixed shaft, but possibly also on the carriage, and that the switching valve is preferably arranged either on the fixed shaft or optionally also on the carriage such that the switching valve is switchable due to a relative movement between the fixed shaft and the carriage.
  • the device according to the invention enables a compact and insensitive construction of a motor-driven distribution roller, which is inexpensive to produce and requires no external drive components.
  • the risk of damage, in particular with regard to consequential damage due to a blocking roller is comparatively low and due to a pressure limiting of the pump device is an automatic overload protection.
  • the invention provides increased flexibility, after variable Abreibhübe be reached by changing the stop for the switching valve.
  • the optionally adjustable delivery rate of the pump device determines the Verreibfrequenz.
  • the drive according to the invention can be easily adapted to different roller dimensions.
  • the roller 01 of the invention for example, a Verreibwalze 01 of an inking unit or dampening unit of a printing press, not shown, comprising a fixed shaft 02 with an axis 03.
  • a carriage 04 is by means of suitable bearings 05 on the shaft 02 in the direction of Axis 03 displaceable, but guided against rotation.
  • the twist resistance of the guide is in Fig. 1 indicated by a bolt 06 fixed in the shaft 02, which engages in a slot 07 or a slot 07 in the carriage 04;
  • the rotation could be ensured in other ways, for example via a suitable, for example, polygonal cross-section of the shaft 02 and a correspondingly adapted guide cross section of the carriage 04 and the bearing 05th
  • a cylindrical roller shell 08 of the roller 01 is supported by bearings 09 on the carriage 04 for free rotation in both directions of rotation.
  • the roller shell 08 of the roller 01 is thus on the one hand rotatable about the axis 03 and on the other hand slidably mounted along the axis 03.
  • the roller 01 or Verreibwalze 01 on an adjacent, during operation rotatably driven roller or a rotationally driven cylinder (not shown) abut and be set by this or this in rotation.
  • a device to be described below is provided to move the roller 01 during its rotation back and forth, so the roller 01 at the same time to convey an axial oscillatory motion, for example, to a uniform To achieve distribution of printing ink.
  • a pump device 11 namely a pump 11, in particular a miniature pump 11 is attached to hydraulic fluid, which is driven by means of a drive wheel 12 which abuts with its circumference on the inside of the roll shell 08 and of the stationary or stationary shaft 02 this is frictionally driven.
  • the pump 11 delivers regardless of the direction of rotation of the drive wheel 12 and the rotational direction of the roll shell 08.
  • the reference numeral 13 denotes a reservoir for hydraulic fluid, which is also mounted on the fixed shaft 02 and the pump 11, a common housing ( Fig. 1 ) or outside the housing, for. B. in a shaft (02) can be arranged ( Fig. 3 ).
  • a cylinder / piston arrangement 14 comprises a double-acting cylinder 16 with two pressure chambers 17 and 18, which are separated from each other by the piston 19 and each have a connection for a hydraulic line 32 and 33, cf. Fig. 2 ,
  • the one end of the cylinder 16 is connected via an angular support 22 with the fixed shaft 02, while at the opposite end of the cylinder 16, the piston 19 associated with the piston rod 21 exits from the cylinder 16 and is connected to the carriage 04.
  • the cylinder / piston assembly 14 is arranged so that the arrangement of the cylinder / piston assembly 14, the pump device 11 generates an oscillating movement in the axial direction of a longitudinal axis of the roller 01.
  • the switching valve 23 is designed as z. B.
  • Directional valve 23 is formed and includes a central displaceable switching portion 24 which is adjustable between two functional positions and for this purpose during the axial displacement of the carriage 04, i. at the respective end portions of the axial displacement, with its one protruding end 26 with a stop surface 28 of a stop 04 fixed to the carriage 04 or with its other projecting end 27 with an opposite stop surface 31 of the carriage 04 comes into engagement.
  • the switching valve 23 may be formed as a pressure valve, which is switchable in dependence of the pressure in the chambers 17, 18 of the cylinder 16 existing pressure.
  • the switching valve 23 is thus in the possibly defined by suitable stops and possibly also adjustable end positions of the carriage 04, the working direction of the cylinder / piston assembly 14 is reversed.
  • a detent be provided for example by means of a ball, by which a neutral position is excluded, in which the two working directions block each other.
  • a pneumatic system is provided instead of the described hydraulic system, in particular air can be used as the working fluid.
  • a reservoir for the working fluid is unnecessary in this case.
  • a compressed air supply possibly via a plug connection from the outside by corresponding holes in the fixed shaft 02 through done.
  • the pump device 11 can in principle also be mounted externally, ie for example outside the roller shell 08 on the stationary shaft 02.
  • the supply lines can be guided through the stationary shaft 02 into the interior of the roller 01 in this case
  • the cylinder 16 could be mounted externally, as well as the reservoir 13 and / or the changeover valve 23.
  • An external arrangement of these components may allow their common use for multiple rolls. Also is in an external arrangement, any adjustment or subsequent adjustment of operating parameters easier, for example, the adjustment of the friction frequency. Also, a control of the friction frequency is independent of the engine speed possible.
  • the pump 11 is preferably designed as an axial piston pump, which has at least one piston 38.
  • a plurality of pistons 38 are arranged rotationally symmetrical to the shaft 02 of the roller 01.
  • a longitudinal axis of the piston 38 is preferably arranged parallel to the shaft 02 or the roller 01.
  • the piston housing of the pump 11 is fixed, preferably frictionally engaged, in particular by means of a clamping set with the shaft 02.
  • a preferably circumferential contact surface 39 is provided, whose plane with the longitudinal axis of the shaft 02 has an opening angle ⁇ not equal to 90 ° and not equal to 180 °.
  • the contact surface 39 is inclined to a vertical plane 41 with z. B. an opening angle ⁇ of 3 ° to 20 °.
  • This contact surface 39 rotates with the roll shell 08 and is preferably frictionally z. B. connected by means of a clamping set with the roll shell 08.
  • the roller 01 may be formed, for example, as a directly cooperating with an inking roller 42 friction roller 43.
  • the inking roller 42 and / or the dampening roller 46 is directly in contact with a forme cylinder 44.
  • the roller 01 may be formed as an inking roller 42 or dampening roller 46. It is also possible to form the roller as an intermediate roller 47 of a dampening unit. This intermediate roller 47 preferably interacts directly with the dampening roller 46.
  • the drive of the roller 01 in particular of the roller shell 08, takes place, for example, exclusively by frictional engagement of a roller directly interacting with the roller 01 or a forme cylinder 44.
  • the drive of the pump 11 therefore takes place outside the roller 01 exclusively by a frictionally engaged drive through the directly interacting roller Roller or the directly cooperating form cylinder 44th

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Walze für eine Druckmaschine mit einer Vorrichtung zum Erzeugen einer axialen Oszillationsbewegung der rotierenden Walze gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf solche Vorrichtungen im Zusammenhang mit Verreibwalzen eines Farb- oder Feuchtwerks einer Druckmaschine. Der Rotationsantrieb solcher Walzen erfolgt in der Regel durch Reibschluss mit einer benachbarten Walze oder einem benachbarten Zylinder, die bzw. der direkt oder indirekt über den Maschinenantrieb angetrieben ist.
  • Aus der DE 196 03 765 A1 ist eine solche Vorrichtung zum axialen Hin- und Herbewegen einer Verreibwalze bekannt, wobei eine externe Energiequelle insbesondere in Form einer Kolben-/Zylindereinheit für die Hin- und Herbewegung vorgesehen ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Verreibwalze in ihrem Inneren zwei Druckräume aufweisen, durch deren Differenzdruckbeaufschlagung die Hin- und Herbewegung der Verreibwalze erfolgt. Als Arbeitsmedium ist hierbei Druckluft vorgesehen, die von einem externen Kompressor erzeugt wird.
  • Eine weitere Vorrichtung zum Erzeugen von axialen Bewegungen der Verreibwalzen von Farb- und Feuchtwerken von Druckmaschinen ist aus der DE-OS 2 235 313 bekannt. Hier ist ein externer doppeltwirkender Zylinder vorgesehen, dessen Kolben einen Schenkel der Verreibwalze bildet. Über einen externen Hydraulikantrieb und ein externes Umschaltventil wird den Druckräumen des Zylinders alternierend das Hydrauliköl als Arbeitsfluid zugeführt. Das Hydrauliköl wird in einem externen Ölbehälter gespeichert. Schließlich ist aus der US 5,329,851 A eine selbst-oszillierende Walzenanordnung bekannt, wobei Arbeitsfluid aus einer externen Druckluftquelle über ein Timer-gesteuertes externes Umschaltventil alternierend entgegengesetzt wirkenden Druckräumen zugeführt wird.
  • Es ist auch bekannt, im Gegensatz zu den im Vorstehenden erläuterten motorischen Antrieben einen rein mechanischen, selbst antreibenden Antrieb für die axiale Oszillationsbewegung vorzusehen, vgl. beispielsweise DE 29 31 141 C3 . Die dort offenbarte Vorrichtung erhält ihren Antrieb von der Drehbewegung des Walzenmantels, wobei die Reibbewegung über eine Kugel und eine nicht drehbar gelagerte Buchse erzeugt wird, die eine schräg verlaufende Nut aufweist, zwischen der und einer zweiten, senkrecht zur Mittelachse der Verreibwalze verlaufenden Nut in einer im Walzenmantel fest angeordneten Buchse die Kugel abrollt. Bei solchen Walzen mit mechanischen Reibgetrieben besteht die Gefahr von blockierenden Walzen, was zusätzlich zu beträchtlichen Folgeschäden führen kann. Darüber hinaus ist es nicht möglich, die Verreibfrequenz, die durch die baulichen Gegebenheiten fest vorgegeben ist, zu variieren.
  • Die DE 36 20 423 A1 beschreibt verschiedene Ausführungen von Antrieben für die axiale Bewegung von oszillierenden Walzen. In einer Ausführung wird mittels eines Druckmittelsystems die Walze bewegt, wobei die Druckmittelversorgung außerhalb der Walze angeordnet ist. In einer anderen Ausführung wird mittels eines mechanischen Getriebes die Axialbewegung erzeugt.
  • Die DE 10 2005 019 266 A1 offenbart einen Antrieb für eine Farbwalze einer Druckmaschine. Der Antrieb weist einen hydraulisch betätigbaren Hubzylinder auf, der die Walze oszillierend in Axialrichtung verschiebt. Die zugehörige Druckmittelzufuhr erfolgt mittels einer Pumpe.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walze einer Druckmaschine mit einer Vorrichtung zum Erzeugen einer axialen Oszillationsbewegung der rotierenden Walze zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine vollkommen autarke Walze bzw. Verreibwalze geschaffen wird, die nicht von zusätzlichen Versorgungs- und/oder Steuereinheiten abhängig ist. Dennoch muss für den axialen Antrieb nicht auf mechanische Getriebe mit den oben geschilderten bekannten Nachteilen zurückgegriffen werden.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn der motorische Antrieb vollständig im Inneren der Walze angeordnet ist, wodurch der Aufbau besonders kompakt wird und der Antrieb bzw. dessen Bauteile vor Beschädigungen geschützt sind.
  • Die Antriebsenergie kann grundsätzlich auf vielfältige Weise von der Rotation der Walze abgeleitet werde, insbesondere beispielsweise auch auf magnetischem oder elektromagnetischem Weg. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass der motorische Antrieb ein insbesondere im Inneren der Walze angeordnetes Antriebsrad umfasst, welches von der rotierenden Walze antreibbar ist und insbesondere mit dieser reib- oder formschlüssig in Verbindung stehen kann. Im Einzelnen ist zweckmäßigerweise vorgesehen, dass das Antriebsrad mit einem zylindrischen Walzenmantel der Walze in Antriebsverbindung steht.
  • Auch die axiale Oszillationsbewegung könnte grundsätzlich auf vielfältige Weise bewirkt werden, beispielsweise über einen elektromagnetischen Antrieb und ein geeignetes Getriebe. Bevorzugt ist jedoch, wenn die Oszillationsbewegung durch alternierende Zufuhr eines Arbeitsfluids in in jeweils entgegengesetzter axialer Richtung wirksame Druckkammern bewirkbar ist.. Die Druckkammern können hierbei von einem doppelt wirkenden Zylinder gebildet sein, der im Inneren der Walze angeordnet ist, entweder als separates Bauteil oder definiert z.B. durch die Innenwandungen des Walzenmantels.
  • Gemäß einem besonders bevorzugten Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der motorische Antrieb eine das Arbeitsfluid unter Arbeitsdruck setzende Pumpeneinrichtung umfasst, die mit dem Antriebsrad verbunden ist und somit von diesem betätigt wird. Diese Pumpeneinrichtung ist ebenfalls vorzugsweise im Inneren der Walze angeordnet.
  • Zum alternierenden Zuführen von Arbeitsfluid zu der einen oder zu der anderen Druckkammer ist zweckmäßigerweise ein Umschaltventil vorgesehen, das ebenfalls vorzugsweise im Inneren der Walze angeordnet ist.
  • Der motorische Antrieb kann insbesondere hydraulisch oder ggf. auch pneumatisch arbeiten. Im Falle eines hydraulischen Antriebs kann ein Vorratsbehälter für Hydraulikflüssigkeit vorgesehen sein, der vorzugsweise ebenfalls im Inneren der Walze angeordnet ist und insbesondere über das Umschaltventil mit der Pumpeneinrichtung in Verbindung stehen kann. Im Falle eines pneumatischen Antriebs kann als Arbeitsfluid insbesondere Luft verwendet werden.
  • Der grundsätzliche Aufbau der Walze bzw. Verreibwalze könnte z.B. so sein, dass die Walze einen zylindrischen Walzenmantel aufweist, der an einer nicht rotierbar, aber in axialer Richtung verschieblich gelagerten Welle rotierbar gelagert ist. Vorzugsweise ist der Aufbau jedoch so, dass die Walze einen zylindrischen Walzenmantel aufweist, der relativ zu einer feststehenden Welle rotierbar ist, wobei der zylindrische Walzenmantel zusätzlich über einen an der feststehenden Welle drehfest, jedoch in axialer Richtung verschieblich gelagerten Schlitten entlang der feststehenden Welle hin und her verschiebbar gelagert ist.
  • Bei einem solchen Aufbau ist die Anordnung der einzelnen Antriebskomponenten innerhalb der Walze vorzugsweise so, dass die Zylinder-/Kolben-Anordnung zwischen der Welle und dem Schlitten wirkt, dass die Pumpeneinrichtung samt Antriebsrad und ggf. samt Vorratsbehälter vorzugsweise auf der feststehenden Welle, ggf. jedoch auch auf dem Schlitten befestigt sind, und dass das Umschaltventil entweder vorzugsweise auf der feststehenden Welle oder ggf. auch auf dem Schlitten angeordnet ist derart, dass das Umschaltventil aufgrund einer Relativbewegung zwischen der feststehenden Welle und dem Schlitten umschaltbar ist.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine kompakte und unempfindliche Bauweise einer motorisch angetriebenen Verreibwalze, die kostengünstig herstellbar ist und keinerlei externe Antriebskomponenten benötigt. Das Schadensrisiko insbesondere in Bezug auf Folgeschäden aufgrund einer blockierenden Walze ist vergleichsweise gering und aufgrund einer Druckbegrenzung der Pumpeneinrichtung besteht ein automatischer Überlastungsschutz.
  • Die Erfindung schafft eine erhöhte Flexibilität, nachdem durch Änderung des Anschlages für das Umschaltventil variable Verreibhübe erreichbar sind. Die ggf. einstellbare Fördermenge der Pumpeneinrichtung bestimmt die Verreibfrequenz. Des Weiteren kann der erfindungsgemäße Antrieb problemlos an unterschiedliche Walzendimensionen angepasst werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine aufgebrochene und teilweise schematisierte Seitenansicht einer Walze mit innenliegendem motorischem Antrieb, wobei zur besseren Klarheit der Darstellung Teile der Anordnung weggelassen wurden,
    Fig. 2
    den Hydraulikplan des Antriebes gemäß Fig. 1 in schematischer Darstellung,
    Fig. 3
    eine Ausführungsform einer Pumpe innerhalb einer Walze und
    Fig. 4
    eine Druckeinheit einer Druckmaschine.
  • Die erfindungsgemäße Walze 01 gemäß dem beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiel, beispielsweise eine Verreibwalze 01 eines nicht näher dargestellten Farbwerks oder Feuchtwerks einer Druckmaschine, umfasst eine feststehende Welle 02 mit einer Achse 03. Ein Schlitten 04 ist mittels geeigneter Lager 05 an der Welle 02 in Richtung der Achse 03 verschiebbar, aber verdrehsicher geführt. Die Verdrehsicherheit der Führung ist in Fig. 1 durch einen in der Welle 02 befestigten Bolzen 06 angedeutet, der in ein Langloch 07 oder einen Schlitz 07 im Schlitten 04 eingreift; selbstverständlich könnte die Verdrehsicherheit auch auf andere Weise sichergestellt sein, z.B. über einen geeigneten, z.B. polygonalen Querschnitt der Welle 02 und einen entsprechend angepassten Führungsquerschnitt des Schlittens 04 bzw. des Lagers 05.
  • Ein zylindrischer Walzenmantel 08 der Walze 01 ist mittels Lager 09 auf dem Schlitten 04 zur freien Rotation in beide Drehrichtungen gelagert. Der Walzenmantel 08 der Walze 01 ist somit einerseits um die Achse 03 drehbar und andererseits längs der Achse 03 verschiebbar gelagert. Im Betrieb kann die Walze 01 bzw. Verreibwalze 01 an einer benachbarten, während des Betriebes rotierend angetriebenen Walze oder einem rotierend angetriebenen Zylinder (jeweils nicht dargestellt) anliegen und von dieser bzw. diesem in Rotation versetzt werden.
  • Weiterhin ist eine im Folgenden zu beschreibende Einrichtung vorgesehen, um die Walze 01 während ihrer Rotation hin und her zu bewegen, der Walze 01 also gleichzeitig eine axiale Oszillationsbewegung zu vermitteln, beispielsweise, um eine gleichmäßige Verteilung von Druckfarbe zu erreichen.
  • Zu diesem Zweck ist auf der ruhenden bzw. feststehenden Welle 02 eine Pumpeneinrichtung 11, nämlich eine Pumpe 11, insbesondere eine Miniaturpumpe 11 für Hydraulikflüssigkeit befestigt, die mittels eines Antriebsrades 12 antreibbar ist, welches mit seinem Umfang an der Innenseite des Walzenmantels 08 anliegt und von diesem reibschlüssig antreibbar ist. Die Pumpe 11 fördert unabhängig von der Drehrichtung des Antriebsrades 12 bzw. der Rotationsrichtung des Walzenmantels 08. Mit der Bezugsziffer 13 ist ein Vorratsbehälter für Hydraulikflüssigkeit bezeichnet, der ebenfalls auf der feststehenden Welle 02 befestigt ist und mit der Pumpe 11 ein gemeinsames Gehäuse (Fig. 1) aufweisen kann oder auch außerhalb des Gehäuses, z. B. in einer Welle (02) angeordnet sein kann (Fig. 3).
  • Eine Zylinder-/Kolben-Anordnung 14 umfasst einen doppeltwirkenden Zylinder 16 mit zwei Druckkammern 17 und 18, die durch den Kolben 19 voneinander getrennt sind und jeweils einen Anschluss für eine Hydraulikleitung 32 bzw. 33 aufweisen, vgl. Fig. 2. Das eine Ende des Zylinders 16 ist über einen winkelförmigen Träger 22 mit der feststehenden Welle 02 verbunden, während am entgegengesetzten Ende des Zylinders 16 die dem Kolben 19 zugeordnete Kolbenstange 21 aus dem Zylinder 16 austritt und mit dem Schlitten 04 verbunden ist.
  • Die Zylinder-/Kolben-Anordnung 14 ist so angeordnet, dass durch die Anordnung der Zylinder-/Kolben-Anordnung 14 die Pumpeneinrichtung 11 eine oszillierende Bewegung in axialer Richtung einer Längsachse der Walze 01 erzeugt.
  • Wenn somit der Kolben 19 des an der feststehenden Welle 02 fixierten Zylinders 16 eine oszillierende Bewegung vollzieht, so wird diese parallel zur Achse 03 verlaufende oszillierende Bewegung über die Kolbenstange 21 auf den Schlitten 04 übertragen und von hier auf den auf dem Schlitten 04 drehbar gelagerten rotierenden Walzenmantel 08.
  • Um den Kolben 19 der Zylinder-/Kolben-Anordnung 14 in eine oszillierende, also hin und her gehende Bewegung zu versetzen, wird den Druckkammern 17, 18 des Zylinders 16 abwechselnd Hydraulikflüssigkeit zugeführt, wobei dieses abwechselnde Zuführen über ein Umschaltventil 23 gesteuert wird, welches im Falle des Ausführungsbeispiels ebenfalls an der feststehenden Welle 02 befestigt ist. Das Umschaltventil 23 ist als z. B. Wegeventil 23 ausgebildet und umfasst einen mittleren verschiebbaren Schaltabschnitt 24, der zwischen zwei Funktionspositionen verstellbar ist und zu diesem Zweck während des axialen Verschiebens des Schlittens 04, d.h. an den jeweiligen Endabschnitten des axialen Verstellwegs, mit seinem einen vorstehenden Ende 26 mit einer Anschlagsfläche 28 eines am Schlitten 04 befestigten Anschlagswinkels 29 oder mit seinem anderen vorstehenden Ende 27 mit einer gegenüberliegenden Anschlagsfläche 31 des Schlittens 04 in Eingriff kommt.
  • Auch kann das Umschaltventil 23 als Druckventil ausgebildet sein, welches in Abhängigkeit des in den Druckkammern 17, 18 des Zylinders 16 bestehenden Druckes umschaltbar ist.
  • Wie aus Fig. 2 erkennbar weist das Umschaltventil 23 einerseits drei und andererseits zwei Eingänge auf, die über die beiden Kanäle des verschieblichen Schaltabschnitts 24 durch Verschieben des Schaltabschnitts 24 in unterschiedlicher Kombination miteinander verbindbar sind, nämlich derart, dass je nach Stellung des Schaltabschnitts 24 über die Pumpe 11 entweder, wie dargestellt, die Druckkammer 18 über die Hydraulikleitungen 34, 33 oder aber, in der anderen, nicht dargestellten Position des Schaltabschnitts 24, die Druckkammer 17 über die Hydraulikleitung 34 und 32 mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt wird und die jeweils andere Druckkammer 17 bzw. 18 über die Hydraulikleitungen 32 und 36 (wie dargestellt) bzw. 33, 37 und 36 (in der anderen, nicht dargestellten Position) mit dem Vorratsbehälter 13 verbunden wird.
  • Mittels des Umschaltventils 23 wird somit in den ggf. durch geeignete Anschläge definierten und ggf. auch verstellbaren Endlagen des Schlittens 04 die Arbeitsrichtung der Zylinder-/Kolben-Anordnung 14 umgekehrt. Es kann in diesem Zusammenhang auch eine Fixierung, z. B. eine Rastung, beispielsweise mittels einer Kugel vorgesehen sein, durch die eine Neutrallage ausgeschlossen wird, in der sich die beiden Arbeitsrichtungen gegenseitig blockieren.
  • Im Falle der Erfindung bezieht somit der insbesondere die Bauteile 11; 12; 14 und 23 umfassende motorische Antrieb 11; 12; 14; 23 für die axiale Oszillationsbewegung seine Antriebsenergie aus der Rotation der Walze 01 bzw. des Walzenmantels 08; der motorische Antrieb 11; 12; 14; 23 ist gemäß dem beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel vollständig innerhalb der Walze 01 untergebracht.
  • Bei einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist anstelle des beschriebenen hydraulischen Systems ein pneumatisches System vorgesehen, wobei als Arbeitsfluid insbesondere Luft einsetzbar ist. Ein Vorratsbehälter für das Arbeitsfluid erübrigt sich in diesem Fall.
  • Ggf. kann gemäß einer weiteren, ebenfalls nicht dargestellten Ausführungsform auch eine Druckluftversorgung ggf. über einen Steckanschluss von außen durch entsprechende Bohrungen in der feststehenden Welle 02 hindurch erfolgen.
  • Die Pumpeneinrichtung 11 kann gemäß einer weiteren, ebenfalls nicht dargestellten Ausführungsform grundsätzlich auch extern montiert sein, d.h. beispielsweise außerhalb des Walzenmantels 08 auf der feststehenden Welle 02. Die Versorgungsleitungen können in diesem Fall durch die feststehende Welle 02 hindurch in das Innere der Walze 01 geführt werden. Auch könnte der Zylinder 16 extern montiert sein, ebenso wie der Vorratsbehälter 13 und/oder das Umschaltventil 23. Eine externe Anordnung dieser Bauteile ermöglicht ggf. deren gemeinsame Verwendung für mehrere Walzen. Auch ist bei einer externen Anordnung eine etwaige Einstellung oder nachträgliche Verstellung von Betriebsparametern einfacher, beispielsweise der Einstellung der Reibfrequenz. Auch ist eine Steuerung der Reibfrequenz unabhängig von der Maschinendrehzahl möglich.
  • Die Pumpe 11 ist vorzugsweise als Axialkolbenpumpe ausgebildet, die mindestens einen Kolben 38 aufweist. Vorzugsweise sind mehrere Kolben 38 rotationssymmetrisch zu der Welle 02 der Walze 01 angeordnet. Eine Längsachse des Kolbens 38 ist vorzugsweise parallel zu der Welle 02 oder der Walze 01 angeordnet.
  • Das Kolbengehäuse der Pumpe 11 ist fest, vorzugsweise reibschlüssig, insbesondere mittels eines Spannsatzes mit der Welle 02 verbunden.
  • Als Antrieb für die Pumpe 11, insbesondere für die Kolben 38 ist eine vorzugsweise umlaufende Kontaktfläche 39 vorgesehen, deren Ebene mit der Längsachse der Welle 02 eine Öffnungswinkel α ungleich 90° und ungleich 180° aufweist.
  • Die Kontaktfläche 39 ist geneigt zu einer Vertikalebene 41 mit z. B. einem Öffnungswinkel β von 3° bis 20° angeordnet. Diese Kontaktfläche 39 rotiert mit dem Walzenmantel 08 und ist vorzugsweise reibschlüssig z. B. mittels eines Spannsatzes mit dem Walzenmantel 08 verbunden.
  • Die Walze 01 kann beispielsweise als direkt mit einer Farbauftragswalze 42 zusammenwirkenden Reibwalze 43 ausgebildet sein. Die Farbauftragswalze 42 und/oder die Feuchtauftragswalze 46 ist direkt mit einem Formzylinder 44 in Kontakt. Auch kann die Walze 01 als Farbauftragswalze 42 oder Feuchtauftragswalze 46 ausgebildet sein. Ebenso ist es möglich, die Walze als Zwischenwalze 47 eines Feuchtwerkes auszubilden. Diese Zwischenwalze 47 wirkt vorzugsweise direkt mit der Feuchtauftragswalze 46 zusammen.
  • Der Antrieb der Walze 01, insbesondere des Walzenmantels 08, erfolgt beispielsweise ausschließlich vorzugsweise reibschlüssig von einer mit der Walze 01 direkt zusammenwirkenden Walze oder einem Formzylinder 44. Der Antrieb der Pumpe 11 erfolgt außerhalb der Walze 01 daher ausschließlich durch einen reibschlüssigen Antrieb durch die direkt zusammenwirkende Walze oder dem direkt zusammenwirkenden Formzylinder 44.
    • Bezugszeichenliste
    • 01
    Walze, Verreibwalze
    02
    Welle, feststehende
    03
    Achse (02)
    04
    Schlitten
    05
    Lager
    06
    Bolzen
    07
    Langloch, Schlitz
    08
    Walzenmantel
    09
    Lager
    10
    -
    11
    Pumpeneinrichtung, Pumpe, Miniaturpumpe
    12
    Antriebsrad
    13
    Vorratsbehälter
    14
    Zylinder-/Kolben-Anordnung
    15
    -
    16
    Zylinder, doppeltwirkender (14)
    17
    Druckkammer (16)
    18
    Druckkammer (16)
    19
    Kolben (14)
    20
    -
    21
    Kolbenstange
    22
    Träger
    23
    Umschaltventil, Wegeventil
    24
    Schaltabschnitt (23)
    25
    -
    26
    Ende (24)
    27
    Ende (24)
    28
    Anschlagsfläche
    29
    Anschlagswinkel
    30
    -
    31
    Anschlagsfläche
    32
    Hydraulikleitung
    33
    Hydraulikleitung
    34
    Hydraulikleitung
    35
    -
    36
    Hydraulikleitung
    37
    Hydraulikleitung
    38
    Kolben
    39
    Kontaktfläche
    40
    -
    41
    Vertikalebene
    42
    Farbauftragswalze
    43
    Reibwalze
    44
    Formzylinder
    45
    -
    46
    Feuchtauftragswalze
    47
    Zwischenwalze
    α
    Öffnungswinkel
    β
    Öffnungswinkel

Claims (52)

  1. Walze (01) für eine Druckmaschine mit einer Vorrichtung zum Erzeugen einer axialen Oszillationsbewegung der rotierenden Walze (01) der Druckmaschine mittels eines Antriebes (11, 12, 14, 23), wobei der Antrieb (11, 12, 14, 23) eine ein Arbeitsfluid unter Arbeitsdruck setzende Pumpeneinrichtung (11) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeneinrichtung (11) im Inneren der Walze (01) angeordnet ist, dass der Antrieb (11, 12, 14, 23) ein Antriebsrad (12) umfasst, welches von der rotierenden Walze (01) antreibbar ist, dass das Antriebsrad (12) im Inneren der Walze (01) angeordnet ist, und dass die Pumpeneinrichtung (11) mit dem Antriebsrad (12) verbunden ist.
  2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (12) mit der rotierenden Walze (01) reib- oder formschlüssig in Verbindung steht.
  3. Walze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (12) mit einem zylindrischen Walzenmantel (08) der Walze (01) in Antriebsverbindung steht.
  4. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in jeweils entgegen gesetzter axialer Richtung wirksame Druckkammern (17; 18) angeordnet sind.
  5. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeneinrichtung (11) von der Rotation der Walze (01) angetrieben ist.
  6. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (01) eine freistehende Welle (02) aufweist.
  7. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (01) einen zylindrischen Walzenmantel (08) aufweist.
  8. Walze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenmantel (08) um eine feststehende Welle (02) rotierbar ist.
  9. Walze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Walzenmantel (08) entlang der feststehenden Welle (02) hin und her verschiebbar gelagert ist.
  10. Walze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der feststehenden Welle (02) ein Schlitten (04) drehfest, jedoch in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist.
  11. Walze nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass am Schlitten (04) der zylindrische Walzenmantel (08) rotierbar gelagert ist.
  12. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (11, 12, 14, 23) eine Zylinder-/Kolben-Anordnung (14) umfasst.
  13. Walze nach Anspruch 4 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammern (17; 18) von einem doppelt wirkenden Zylinder (16) der Zylinder-/Kolben-Anordnung (14) gebildet sind.
  14. Walze nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder-/Kolben-Anordnung (14) im Inneren der Walze (01) angeordnet ist.
  15. Walze nach Anspruch 10 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder-/Kolben-Anordnung (14) zwischen der Welle (02) und dem Schlitten (04) wirkt.
  16. Walze nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (16) der Zylinder-/Kolben-Anordnung (14) mit der feststehenden Welle (02) und der Kolben (19) der Zylinder-/Kolben-Anordnung (14) mir dem Schlitten (04) verbunden ist.
  17. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeneinrichtung (11) zumindest eine Pumpe (11) aufweist.
  18. Walze nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (11) als mindestens einen Kolben (38) aufweisende Kolbenpumpe ausgebildet ist.
  19. Walze nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenpumpe als Axialkolbenpumpe ausgebildet ist.
  20. Walze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeneinrichtung (11) relativ zur feststehenden Welle (02) drehfest angeordnet ist.
  21. Walze nach Anspruch 6 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Pumpe (11) relativ zur feststehenden Welle (02) drehfest angeordnet ist.
  22. Walze nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeneinrichtung (11) an der feststehenden Welle (02) befestigt ist.
  23. Walze nach Anspruch 1, 4 und nach einem der Ansprüche 6 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Pumpeneinrichtung (11) den Druckkammern (17; 18) alternierend Arbeitsfluid zuführbar ist.
  24. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (11, 12, 14, 23) ein Umschaltventil (23) aufweist.
  25. Walze nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltventil (23) zum alternierenden Zuführen von Arbeitsfluid zu der einen oder zu der anderen Druckkammer (17 bzw. 18) ausgebildet ist.
  26. Walze nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltventil (23) innerhalb der Walze (01) angeordnet ist.
  27. Walze nach Anspruch 6 und 24, 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltventil (23) relativ zur feststehenden Welle (02) drehfest angeordnet ist.
  28. Walze nach Anspruch 7 und nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltventil (23) aufgrund einer Relativbewegung zwischen der feststehenden Welle (02) und dem Walzenmantel (08) umschaltbar ist.
  29. Walze nach Anspruch 4 und 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltventil (23) aufgrund des in den Druckkammern (17;18) herrschenden Druckes umschaltbar ist.
  30. Walze nach einem der Ansprüche 24 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltventil (23) einen beweglichen Schaltabschnitt (24) umfasst, welcher mit dem Schlitten (04) bzw. einem hiermit verbundenen Betätigungselement oder mit der feststehenden Welle (02) bzw. einem hiermit verbundenen Betätigungselement durch in Eingriff kommen umschaltbar ist.
  31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 und 24 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltventil (23) an der feststehenden Welle (02) befestigt ist.
  32. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsfluid eine Hydraulikflüssigkeit ist.
  33. Walze nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorratsbehälter (13) für Hydraulikflüssigkeit vorgesehen ist.
  34. Walze nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (13) über das Umschaltventil (23) mit der Pumpeneinrichtung (11) in Verbindung steht.
  35. Walze nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (13) im Inneren der Walze (01) angeordnet ist.
  36. Walze nach Anspruch 6 und 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (13) relativ zur feststehenden Welle (02) drehfest angeordnet ist.
  37. Walze nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (13) mit der Pumpe (11) der Pumpeneinrichtung (11) ein gemeinsames Gehäuse aufweist.
  38. Walze nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (13) an der feststehenden Welle (02) befestigt ist.
  39. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsfluid ein Gas ist.
  40. Walze nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsfluid Luft ist.
  41. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (11, 12, 14, 23) im Inneren der Walze (01) angeordnet ist.
  42. Walze nach einem der Ansprüche 4 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsfluid dem Inneren der Walze (01) über mindestens eine Bohrung in der feststehenden Welle (02) zuführbar ist.
  43. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (01) eine Verreibwalze (01) ist.
  44. Walze nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (01) eine Verreibwalze (01) eines Farb- oder Feuchtwerks der Druckmaschine ist.
  45. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnete, dass die Pumpeneinrichtung (11) eine zu einer Vertikalebene (41) geneigt angeordnete Kontaktfläche (39) aufweist.
  46. Walze nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltventil (23) eine eine Neutrallage ausschließende Einrichtung aufweist.
  47. Walze nach Anspruch 24 oder 46, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltventil (23) eine Rasterung aufweist.
  48. Walze nach Anspruch 17 und Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (11) innerhalb des Walzenmantels (08) angeordnet ist.
  49. Walze nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, dass die innerhalb des Walzenmantels (08) angeordnete Pumpe (11) außerhalb des Walzenmantels (08) ausschließlich reibschlüssig angetrieben ist.
  50. Walze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Antrieb (11, 12, 14, 23) vollständig innerhalb des Walzenmantels (08) angeordnet ist.
  51. Walze nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder-/Kolben-Anordnung (14) die Pumpeneinrichtung (11) eine oszillierende Bewegung in axialer Richtung einer Längsachse der Walze (01) erzeugend angeordnet ist.
  52. Walze nach Anspruch 4 und Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammern (17; 18) innerhalb des Walzenmantels (08) angeordnet sind.
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