DE3220845C2

DE3220845C2 - Antrieb einer Rakeleinrichtung

Info

Publication number: DE3220845C2
Application number: DE3220845A
Authority: DE
Inventors: Kurt Ing.(grad.) 6057 Dietzendach Difflipp; Johannes 6050 Offenbach Wanke
Original assignee: MAN Roland Druckmaschinen AG
Current assignee: Manroland AG
Priority date: 1982-06-03
Filing date: 1982-06-03
Publication date: 1985-02-21
Also published as: JPS6332627B2; US4515078A; IT8321305A0; JPS5941263A; IT1200013B; DE3220845A1

Abstract

Rakeleinrichtungen am Formzylinder von Druckmaschinen werden längsbeweglich angeordnet, um die Einwirkung der Rakel über die Druckform zu verteilen. Die Umkehrpunkte der Rakelbewegung sollen deshalb kontinuierlich verlagert werden können. Dazu wird eine Schwinge (5), die von einem Hydraulikzylinder (28) bewegt wird, auf dem exzentrischen Mittelteil einer Welle (6) mit einem Freilauf (10) gelagert. Die Welle (6) ist in einer Halterung (7) über ein Kugellager (9) und einem dem ersten Freilauf (10) entgegenwirkenden Freilauf (11) gelagert. Die Schwinge (5) ist über eine Koppel (8) mit der Achse (2) der Rakeleinrichtung (1) verbunden. Der Antrieb erfolgt pneumatisch über hydropneumatische Speicher (29, 30), die von Schaltventilen (43, 44) im Pneumatikteil aus gesteuert werden und den Hydraulikzylinder (28) antreiben.

Description

nicht aber im Hub verstellt werden.

Nachteilig ist an dieser Vorrichtung, daß Veränderungen zur Hubverlagerung von Hand und im Maschinenstillstand gemacht werden müssen. Außerdem kann das Einlaufen der Rakel so nicht vermieden werden, weil dazu eine dauernde Verstellung notwendig wäre, die aber nicht möglich ist. Da der Hub aber konstant ist, wird bei einer bestimmten Einstellung die Bewegungsumkehr, die das Einlaufen erzeugt, an immer gleichen Stellen stattfinden. Der Verschleiß wird erst durch eine Veränderung der wirksamen Länge der Exzenterstange verlagert

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, bei Vermeidung aller genannten Nachteile, den Hub der Bewegung der Rakeleinrichtung konstant zu halten, trotzdem aber die Umkehrpunkte der Bewegung zu verändern. Die Veränderung soll unabhängig von dem Maschinentakt und in Grenzen beliebig steuerbar sein. Außerdem soll die Vorrichtung pneumatisch antreibbar sein.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Schwinge exzentrisch auf einer Welle über ein nur in einer Drehrichtung freies erstes Lagerelement gelagert ist und daß auf einem zur Achse der Welle koaxialen zylindrischen Teil der Welle ein in der entgegengesetzten Drehrichtung freies zweites Lagerelement angeordnet ist, wobei die Schwenkachse der Schwinge unabhängig von der Maschinendrehzahl kontinuierlich verlagerbar ist.

Die Lagerelemente sind als gegenläufig wirkende Freiläufe ausgebildet. Die Schwinge wird durch ein hydraulisches Übertragungsglied bewegt, das von einem pneumatischen Antrieb aus angetrieben wird. D&init ist es möglich auf einfache Weise den Hub der Rakeleinrichtung konstant zu halten, dabei aber fortwährend die Umkehrpunkte der Bewegung an theoretisch unendlich viele Stellen zu verlagern. Das Geschwindigkeitsprofil der Rakeleinrichtung gegenüber dem Formzylinder bleibt während des Betriebs konstant und damit ist auch die Rakelwirkung konstant.

Durch die Vorschaltung eines pneumatischen Antriebsgliedes vor ein hydraulisches Übertragungsglied wird die Vorrichtung auch an Maschinen einsetzbar, die lediglich Druckluft als Energiequelle neben elektrischem Antrieb besitzen. Besonders vorteilhaft ist an dieser Steuerung der Hubbewegung, daß sie vollkommen unabhängig vom Maschinentakt eingestellt werden kann, damit ist das Einlaufen der Rakel bzw. die Erzeugung von Rakelstreifen mit Sicherheit vermeidbar. Hierfür sind aber keine aufwendigen Steuermechanismen notwendig und die Bewegung ist trotzdem in sehr weitem Bereich einstellbar.

Im folgenden wird eine Ausführung der Erfindung näher beschrieben. Die Zeichnungen stellen in

Fig. 1 eine Darstellung der Schwinge im Teilschnitt X-X, der F i g. 2 in einer Seitenansicht,

F i g. 2 eine Darstellung der Schwinge im Schnitt Y- V der Fig. 1.

F i g. 3 eine schematische Darstellung von Rakeleinrichtung und Antrieb am Formzylinder.

Die Rakeleinrichtung 1 ist auf Achsen 2 in Gestell 3 der Druckmaschine zum Formzylinder 4 hin anstellbar und in Längsrichtung bewegbar gelagert. Die Schwinge 5 zur Übertragung der Antriebsbewegung auf die Rakeleinrichtung 1 ist auf einer Welle 6 in einer gabelförmigen Halterung 7 gegenüber dem Gestell 3 gelagert. Die Schwinge 5 ist durch eine Koppel 8 mit der Rakeleinrichtung 1 verbunden. Die Welle 6 zur Lagerung der Schwinge 5 besitzt in ihrem Mittelteil einen exzentrischen Absatz. Sie ist mit den beiden Enden einerseits in einem Kugellager 9 und andererseits in einem Freilauf 11 gelagert. Auf dem exzentrischen Mittelteil der Welle 6 sitzt, auf einem weiteren Freilauf 10 gelagert, die Schwinge 5. Die oszillierende Bewegung wird vor. der Kolbenstange 12 auf die Schwinge 5 übertragen. Die Kolbenstange 12 ist mit dem einen Arm der Schwinge 5 durch einen Schraubenbolzen 13 und ein Gelenklager 14 verbunden. Der andere Arm der Schwinge 5 ist über einen weiteren Schraubenbolzen 15 mit einem Gelenklager 16 an einem Ende der Koppel 8 verbunden. Das andere Ende der Koppel 8 ist wiederum mit einem Gelenklager 17 versehen, das durch einen Bolzen 18 mit dem gabelförmigen Ende der Achse 2 der Rakeleinrichtung 1 verbunden wird. Der Bolzen 18 ist durch eine Scheibe 19 gesichert. Die Koppel 8 besteht aus zwei Teilen. Der Schaf t des einen Teils ist mit einer Gewindebohrung versehen und trägt das Gelenklager 17 zur Rakeleinrichlung 1 hin. Der Schaft des zweiten Teils ist, als Schraube ausgebildet, in den Schaft des ersten Teils einschraubbar und trägt das Gelenklager 16 zur Schwinge 5 hin. Die beiden Teile der Koppel 8 werden mit einer Mutter 20 und einem Tellerfederpaket 21 gegeneinander verspannt, so daß kein Spiel vorhanden ist. Damit wird in der Koppel 8 eine Verdrehung ermöglicht, die beim Rakelwechsel notwendig ist. wenn die Rakeleinrichtung 1 um die Achse 2 vom Formzylinder 4 abgeschwenkt werden muß. Die Achse 2 ist im Gestell 3 in einer Büchse 22 gelagert, die am Gestell 3 mit einer Wellenmutter 23 und einem Sicherungsblech 24 gesichert ist. Das Kugellager 9 ist auf der Welle 6 mit einem Sicherungsring 25 gehalten. Die Welle 6 wird auf der gegenüberliegenden Seite von einer stirnseitig mit einer Schraube 26 befestigten Sicherungsscheibe 27 in der Halterung 7 drehbar gehalten, so daß die Welle 6 einerseits von der Sicherungsscheibe 27 und andererseits von der Kante des überstehenden exzentrischen Mittelteils axial gesichert ist. Die Freiläufe 10, 11 sind so ebenfalls axial gesichert.

Die oszillierende Bewegung wirkt nun auf d^;e beiden Freiläufe 10, 11 die in jeweils entgegengesetzter Drehrichtung sperren. Dadurch wird die Welle 6 bei der Bewegung der Schwinge 5, für die der Freilauf 10 zwischen Schwinge 5 und Welle 6 sperrt, um den Schwingwinkel der Schwinge 5 weiter gedreht, während dann der zweite Freilauf 11 zwischen der Halterung 7 und der Welle 6 diese frei laufen läßt. Bei der umgekehrten Schwingbewegung der Schwinge 5 wird die Welle 6 vom Freilauf 11 zwischen der Halterung 7 und der Welle 6 festgehalten, da dieser dann sperrt, und die Schwinge 5 kann frei auf der Welle 6 zurückdrehen. Durch die Drehung der Welle 6 bei der ersten Schwingbewegung ist aber die Schwenkachse A, um die die Schwinge 5 schwingt, mit der Exzentrizität B der Schwenkachse A gegenüber der Drehachse C der Welle 6 verlagert worden. Damit ergibt sich eine veränderte Lage der oszillierenden Bewegung der Rakeleinrichtung 1 gegenüber dem Formzylinder 4. Die Veränderung der Lage der Bewegung hängt vom Schwingwinkel D der Schwinge 5 und dieser vom Kolbenhub Eab, der wieder dem Rakelhub Fentspricht.

Durch Drehung der Welle 6 wird also die Lage des Rakelhubs Fbzw. der Umkehrpunkte der oszillierenden Bewegung der Rakeleinrichtung 1 am Formzylinder 4 jeweils abhängig von der eingestellten Größe des Kolbonhubs E verändert, während der Kolbenhub E und damit der Rakelhub Fdabei aber konstant bleiben.

Zum Antrieb wird ein Hydraulikzylinder 28 verwendet, der von hydropneumatischen Speichern 29, 30 aus über Hydraulikleitungen 31, 32 versorgt wird. In die

Hydraulikleitungen 31,32 sind Drosselventile 33,34 eingebaut, die über Stellelemente 35, 36 von außen reguliert werden können, um den Durchfluß der Hydraulikflüssigkeit /Y zu verändern. Die Speicher 29,30 sind zur Hälfte mit Hydraulikflüssigkeil H gefüllt. Sie werden über dem Flüssigkeitsspiegel von einem Steuerventil 37 aus über Leitungen 38,39 mit Druckluft L beaufschlagt. Das Steuerventil 37 wird mit Druckluft L von einer Zufuhrleitung 40 über ein elektromagnetisches Absperrventil 41, das mit einem Schalter 42 bzw. von der Maschinensteuerung aus betätigt wird, versorgt. Das Steuerventil 37 wird von Schaltventilen 43,44, die eine Luftzufuhr 47 besitzen, über Steuerleitungen 45, 46 geschaltet. Die Schaltventile 43,44 sind verstellbar beiderseits eines Anschlages 41 angeordnet, der an der KoI-benstange 12 befestigt ist. Damit kann der Abstand der Schaltventile 43, 44 und damit der Kolbenhub E der Kolbenstange 12 eingestellt werden.

Beispielhaft sieht ein Bewegungszyklus, ausgehend vom Zustand in Fig. 3, folgendermaßen aus: Beim Einschalten der Druckluft L am Schalter 42 wird die Kolbenstange 12 des Hydraulikzylinders 28 ganz ausgefahren, bis der Anschlag 48 das Schaltventil 43 und dieses über die Steuerleitung 45 das Steuerventil 37 betätigt. Dann wird Druckluft L auf den Speicher 29 gegeben. 2^r> Damit wird Hydraulikflüssigkeit Hdurch die Hydraulikleitung 31 und das Drosselventil 33 in den Hydraulikzylinder 28 gedrückt. Die Durchflußmenge im Drosselventil 33 wird über das Stellelement 35 eingestellt. Damit wird auch die Geschwindigkeit der Bewegung der KoI- so benstange 12, der Schwinge 5, der Koppel 8 und der Rakeleinrichtung 1 bestimmt. Erreicht der Anschlag 48 das Schaltventil 44, wird das Steuerventil 37 über die Steuerleitung 46 umgesteuert und Druckluft L auf den Speicher 30 gelenkt. Von dort wird durch den Luftdruck J5 die Hydraulikflüssigkeit H durch die Hydraulikleitung 32 und das Drosselventil 34 in den Hydraulikzylinder 28 gedrückt. Dessen Kolbenstange 12 wird so wieder abwärts bewegt und schiebt über die Schwinge 5 und die Koppel 8 die Rakeleinrichtung 1 zurück. Damit ist auf einfache Weise die Bewegung der Rakeleinrichtung 1 über die Stellung der Schaltventile 43, 44 und die Einstellung der Drosselventile 33, 34 in Länge und Geschwindigkeit einstellbar.

Die Bewegung der Welle 6 in Abhängigkeil von der Bewegung der Kolbenstange 12 ist durch die Geometrie der Schwinge 5. d. h. die Länge der Arme der Schwinge 5 bestimmt. Sie verläuft bei gleichem Kolbenhub E in immer gleichen Winkelschritten. Durch entsprechende Wahl des Kolbenhubs E wird der Schwingwinkel D bei Summierung über den Verlauf der Bewegung nicht oder FlUl Senf sciicu Zu ciflcF uucfucClCüng Von v~»iTirC€iirpunkten des Rakelhubs F führen. Theoretisch können die Umkehrpunkte des Rakelhubs Fan unendlich viele Punkte innerhalb des maximalen Rakelhubs F gelegt werden. Die Verlagerung des Rakelhubs F gegenüber dem Formzylinder 4 erfolgt aus der Exzenterbewegung der Welle 6, die die Lage der Umkehrpunkte auf immer neue Stellen des sinusförmigen Verlaufs der Exzenterbewegung bringt, je nachdem, in welchem Verhältnis der Schwingwinkel D zum Vollkreis steht

Mit dieser Anordnung ist selbstverständlich nur eine spezielle Ausführung der Vorrichtung beschrieben, die durch entsprechende Elemente weiterbildbar isL So könnte etwa die Bewegung der Schwinge 5 durch eine variable antreibbare und mit einer günstigen Exzentrizität versehene Exzenterkurve eingeleitet werden. Ebenso ist es denkbar, anstatt von Freiläufen feingeslufte Rastgesperre zu verwenden. Bezugszeichenliste

1	Rakeleinrichtung
2	Achse
3	Gestell
4	Formzylinder
5	Schwinge
6	Welle
7	Halterung
8	Koppel
9	Kugellager
10	Freilauf
11	Freilauf
12	Kolbenstange
13	Schraubenbolzen
14	Gelenklager
15	Schraubenbolzen
16	Gelenklager
17	Gelenklager
18	Bolzen
19	Scheibe
20	Mutter
21	Tellerfederpaket
22	Büchse
23	Wellenmutter
24	Sicherungsblech
25	Sicherungsring
26	Schraube
27	Sicherungsscheibe
28	Hydraulikzylinder
29	Speicher
30	Speicher
31	Hydraulikleitung
32	Hydraulikleitung
33	Drosselventil
34	Drosselventil
35	Stellelement
36	Stellelement
37	Steuerventil
38	Leitung
39	Leitung
40	Zufuhrleitung
41	Absperrventil
42	Schalter
43	Schaltventil
44	Schaltventil
45	Steuerleitung
46	Steuerleitung
47	Luftzufuhr
ΛΟ TV	Anschlag
A	Schwenkachse
B	Exzentrizität
C	Drehachse
D	Schwingwinkel
E	Kolbenhub
F	Rakelhub
H	Hyd raulikflüssigkeit
L	Druckluft

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Erzeugen einer oszillierenden Bewegung einer in Längsrichtung mit einem druckmittelbeaufschlagten Antrieb über eine Schwinge hin- und hergehend bewegbaren Rakcleinrichtung am Formzylinder einer Druckmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwinge (5) exzentrisch auf einer Welle (6) über ein nur in einer Drehrichtung freies erstes Lagerelement (Freilauf 10) gelagert ist und daß auf einem zur Achse der Welle (6) koaxialen zylindrischen Teil der Welle (6) ein in der entgegengesetzten Drehrichtung freies /weites Lagerelement (Freilauf 11) angeordnet isl, wobei die Schwenkachse (A) der Schwinge (5) unabhängig von der Maschinendrehzahl kontinuierlich verlagerbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwinge (5) als Winkelhebcl ausgebildet ist, der über den ersten Freilauf(10)aufdem

"exzentrischen Teil der Welle (6) gelagert ist, die wiederum über den gegenläufig zum ersten Freilauf (10) wirkenden zweiten Freilauf (11) in einer gestellfesten Halterung (7) gelagert ist, so daß bei einer Bewegung der Schwinge (5) in Sperrichtung des ersten Freilaufs (10) die Welle (6) mitgedreht und bei der Rückbewegung durch den zweiten Freilauf (11) festgehalten wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der druckmittelbeaufschlagte Antrieb aus einem hydraulischen Übertragungsglied und einem diesem vorgeschalteten pneumatischen Antrieb besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Übertragungsglied aus einem zweiseitig wirkenden Hydraulikzylinder (28) und in die Hydraulikleitungen (31, 32) eingeschalteten Drosselventilen (33,34) besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der pneumatische Antrieb aus Luflanschlüssen (40, 47), Schaltvenlilen (43, 44) und einem Steuerventil (37) besteht, daß der pneumatische Antrieb auf zwei hydropneumatische Speicher (29, 30) wirkt und daß die hydropneumatischen Speicher (29, 30) so mit dem Hydraulikzylinder (28) gekoppelt sind, daß er in beiden Richtungen antreibbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Umkehr der Hubbewegung des Hydraulikzylinders (28) über auf den pneumatischen Antrieb wirkende Endanschläge in Form von pneumatischen Schaltvenlilen (43,44), die mit dem Steuerventil (37) zusammenarbeiten, vorgenommen ist, daß die Steuerung der Geschwindigkeit der Hubbewegung über hydraulische Drosselventile (33, 34) zwischen den hydropneumatisch^ Speichern (29,30) und dem Hydraulikzylinder (28) vorgenommen ist und daß die Hubbewegung bei Maschinenstillstand über einen elektromagnetischen Schalter (42) an einem Absperrventil (41) in der Zuführleitung (40) abgeschaltet ist.

7. Vorrichtung nach vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikzylinder (28) auf den einen Arm der Schwinge (5) wirkt und der andere Arm der Schwinge (5) über eine Koppel (8) mit der Rakcleinrichtung (1) verbunden ist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen einer oszillierenden Bewegung einer in Längsrichtung mit einem druckmittelbeaufschlagten Antrieb über eine Schwinge hin- und hergehend bewegbaren Rakeleinrichtung am Formzylinder einer Druckmaschine.

Solche Vorrichtungen werden benötigt, um eine Bewegung von Rakeleinrichtungen etwa am Formzylinder einer Tiefdruckmaschine zu erzeugen, damit die Abrakelung von Druckfarbe unterstützt wird und vor allem

to aber ein Einlaufen der Rakel an der Druckform vermieden wird. Dadurch können sogenannte Rakclstreifen entstehen, die die Druckform zerstören, zumindest aber unbrauchbar machen. Die Steuerung und der Antrieb sollen dabei möglichst hydraulisch erfolgen, da mechanisch erzeugte, oszillierende Bewegungen normalerweise sinusförmig verlaufen und damit bei Bewegungsumkehr einen Rastpunkt haben und die Geschwindigkeit sich außerdem über die Rakelbcwegung ändert.
Solche Vorrichtungen sind bereits bekanntgeworden.

In der GB-PS 5 88 057 etwa wird eine vollkommen hydraulisch angetriebene Rakclbewegung beschrieben. Eine Steuerkurve, die über stufenlos verstellbare Vorgelege von der Druckmaschine aus angetrieben wird, bewegt ein Hydraulikventil. Der Hydraulikzylinder, der die Rakelcinrichtung bewegt, wird von diesem Hydraulikventil gesteuert und überlagert seinerseits die von der Steuerkurve vorgegebene Bewegung durch eine zusätzliche Bewegung. Diese wird durch einen zweiten Steuerschieber im Hydraulikvcntii und eine Betätigung über

jo einen Hebel, der an der Kolbenstange des Hydraulikzylinders angclenkt isl, erzeugt. Damit wird die Bewegung für jede Umdrehung der Steuerkurve wiederholt. Die Umkehrpunkle verlagern sich /war je nach Drehzahl der Steuerkurve mehr oder weniger oft, sie werden aber

j^r> für jede Umdrehung der Steuerkurve wiederholt. Die Umkehrpunkle der Bewegung liegen also immer an definierten Punkten fest. Eine Veränderung des Rakelhubs ist auch nur unter großem Aufwand über eine veränderte Steuerkurve möglich.

Weiterhin ist in der DE-PS 10 38 066 ein hydraulischer Rakelanlrieb beschrieben, bei dem die Ventile /ur Vorslererung der Bewegungsumkehr durch eine Kurve bewegt werden. Damit wird der Rakelhub ständig verändert, während auch die Umkehrpunkte der Bewegung

V-, verändert werden. Es läßt sich so nicht vermeiden, daß die Rakelwirkung ungleichmäßig wird, da die Wirkung der .Seilengeschwindigkeit der Rakel am Formzylinder dauernd verändert wird. Der Slcuurungsaufwand ist sehr hoch, da eine zusätzliche Steuerkurve benötigt

to wird. Damit ist ein Antrieb von der Maschine her notwendig. Außerdem liegt damit die Bewegung der Vorsleucrvcnlile fest.

Als Nachteil aller dieser Kinrichtungen muß berücksichtigt werden, daß sie ein Hydraulikaggregat benötigen, das aber nicht an jeder Druckmaschine vorhanden isl.

In der DE-PS 2 50 970 wird schließlich ein Rakelantrieb für Tiefdruckmaschinen beschrieben, der einen als Schwinge ausgebildeten Winkelhcbel zur Übertragung

W) einer F.x/.cnierbcwcgung auf die Rakel aufweist. Der Winkelhebcl ist jeweils über eine VerbindungssUinge mit der Rakel und über eine Hxzcntcrsiange mn dem Exzenter verbunden. Die Verbindung mit dem Exzenter isl längcncinslcllbar ausgeführt, in dem die Exzcntcrstange mit einem Gewinde verschen ist und die Verbindung zum Exzenter durch eine als Handrad ausgebildete Mutter hergestellt wird. Die seilliche Bewegung der Rakel kann durch Verstellen der Mutter in ihrer Lage