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Dokumentenidentifikation DE69406566T2 05.03.1998
EP-Veröffentlichungsnummer 0611649
Titel Vorrichtung und Verfahren zum Austauschen von Rakeln in Flexodruckmaschinen
Anmelder Paper Converting Machine Co., Green Bay, Wis., US
Erfinder Hertel, James E., Green Bay, Wisconsin 54311, US;
Zeman, Dale E., Denmark, Wisconsin 54208, US;
Ehlers, Dennis W., De Pere, Wisconsin 54115, US
Vertreter H. Ruschke und Kollegen, 81679 München
DE-Aktenzeichen 69406566
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, FR, GB, IT, LI, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 12.01.1994
EP-Aktenzeichen 941003782
EP-Offenlegungsdatum 24.08.1994
EP date of grant 05.11.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.03.1998
IPC-Hauptklasse B41F 31/02

Beschreibung[de]
HINTERGRUND UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Austauschen von Farbrakeln in Flexodruckmaschinen und insbesondere einen Farbkasten mit einem bewegbaren Rakelhalter.

Herkömmlicherweise werden Rakeln eingesetzt, um das obere und untere Ende einer Farbkammer festzulegen, die der Farbhebewalze - bspw. einer Aniloxwalze - zugeordnet ist. Die Grundstruktur ist bspw. in der US-PS 5 125 341 der Anmelderin offenbart. Das Austauschen der Rakeln erzeugt jedoch eine arbeitsintensive Situation. Es müssen Schrauben gelöst und dann wieder angezogen werden, um die Rakeln festzuspannen; wird dabei nicht sehr sorgfältig gearbeitet, erhalten die Rakeln eine Wellung. Dies läßt sich mit der vorliegenden Erfindung vermeiden, die einen Rakelhalter schafft, der bewegbar auf einem Untergestell de Druckmaschine gelagert ist. Das Untergestell ist Teil der Grundkonstruktion des Farbkastens und befindet sich unmittelbar an der Aniloxwalze. Das Untergestell weist Teile zum Festspannen der Rakeln auf dem Halter derart auf, daß sie an der Aniloxwalze anliegen. Die Erfindung ermöglicht es, den bewegbaren Halter an der Maschine oder an einem abgesetzten Ort mit Rakeln auszurüsten; in beiden Fällen lassen sich die Rakeln jedoch rasch montieren, so daß man die arbeitsintensiven Schritte der Vergangenheit vermeidet.

Andere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Einzhelheiten der folgenden Beschreibung.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen an beispielhaften Ausführungsformen beschrieben.

Fig. 1 ist eine vereinfachte Perspektivdastellung eines Teiles einer Flexodruckmaschine;

Fig. 2 zeigt als Seitenriß bestimmte Elemente der Fig. 1, wie sie beim Auftragen von Farbe auf die Aniloxwalze erscheinen;

Fig. 3 ist eine Teilperspektive der Anordnung der Fig. 2;

Fig. 4 ist eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung, zeigt aber das Untergestell vor dem Rakeltausch von der Aniloxwalze abgeschwenkt;

Fig. 5 zeigt entsprechend der Fig. 4 zum leichteren Austausch die Rakeln gelöst;

Fig. 6 ist eine Teilperspektivdarstellung der Vorrichtung der Fig. 4;

Fig. 7 ist ein Teil-Seitenriß einer modifizierten Version der Erfindung mit einem abnehmbaren Halter;

Fig. 8 ist ein Schnitt in der Ebene 8-8 der Fig. 7;

Fig. 9 ist eine der Fig. 8 entsprechende Darstellung, zeigt aber die Konstruktionsteile in einem anderen Arbeitszustand;

Fig. 10 ist ein teilweise schaubildlich ausgeführter Seitenriß einer Flexodruckmaschine mit einer weiteren modifizierten Kartusche nach der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 11 ist eine Teilperspektivdarstellung des Kartuschenteils der Fig. 10

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG

Wie zunächst in der Fig. 1 gezeigt, bezeichnet das Bezugszeichen 20 einen Teil des Gestells einer Flexodruckmaschine. Ein entsprechender Teil der Maschine ist in den Fig. 3 und 6 zu sehen. Andere Einzelheiten des Gestells sind fortgelassen, um die Darstellung nicht zu überlasten; sie gehen jedoch aus der US-PS 5 012 736 der Anmelderin hervor.

Das Gestell 20 trägt drehbar eine allgemein mit 21 bezeichnete Aniloxwalze, die als Farbhebewalze der in der genannten US-PS 5 012 736 näher beschriebenen Art bezeichnet werden kann. Weiterhin trägt das Gestell bewegbar zum Zusammenwirken mit der Aniloxwalze 21 ein allgemein mit 22 bezeichnetes Untergestell, das, wie gezeigt, im Seitenriß im wesentlichen C-förmig ist. Die Fig. 1 zeigt, daß das Untergestell 22 eine Einrichtung 23 aus Druckmittelzylindern trägt. Diese Zylinder tragen ihrerseits den Rakelhalter 24. Der Halter 24 ist mit einer oberen Rakel 25 und einer unteren Rakel 26 versehen. Diese Rakeln bilden zusammen mit den Endverschlüssen 27 (nur eine links in der Fig. 1 erkennbar), dem Halter 24 und der Aniloxwalze 21 eine Farbkammer 28 (vergl. Fig. 2).

Im Normalbetrieb enthält ein Farbbehälter 29 die Druckfarbe, die von einer motorgetriebenen Pumpe 31 mit einer Speiseleitung 30 dem unteren Anschluß 32 des Halters 24 zugeführt wird; überschüssige Farbe läuft an einem oberen Anschluß (nicht gezeigt) durch die Rückleitung 33 zum Behälter 29 ab.

Die Fig. 2 zeigt die Anordnung der soeben beschriebenen Elemente bei der Farbzufuhr, d.h. beim Drucken. Dabei werden die Rakeln 25, 26 vom Untergestell 22 auf dem Halter festgespannt. Insbesondere sind die Enden des Untergestells an der Aniloxwalze 21 mit einem oberen und einem unteren Spannwinkel 34 bzw. 35 ausgerüstet - vergl. den rechten und mittleren Teil der Fig. 5. Diese Winkel verlaufen über die Länge der Rakeln - vergl. bspw. den Winkel 35 in Fig. 6. Eine Vielzahl von Zylindern 23 ist über die Länge der Winkel verteilt, um einen gleichmäßigen Festspanndruck zu erzeugen.

Zum Austauschen der Rakeln wird das Untergestell 22, das wie bei 36 schwenkbar auf dem Maschinengestell gelagert ist, abgeschwenkt - vergl. die Fig. 4 - 6. Sodann wird der Halter durch die Zylinder 23 von den Winkeln 34, 35 abgezogen - vergl. Fig. 4.

Die Schwenkachse 36 liegt auf dem Gestell 20, so daß die Kante der unteren Rakel 26 und der am nächsten an der Aniloxwalze 21 liegende Teil des Winkels 35 von der Walze freikommen, ohne daß das Untergestell 22 (translatorisch) verschoben werden muß.

AUSTAUSCHEN DER RAKELN

Diese Schrittfolge beginnt mit gefüllter Farbkammer am Ende eines Druckauftrags mit folgenden Schritten:

1. Die Druckfarbe durch die Leitung 30 auf der Farbzufuhrseite ablassen.

2. Das Rakel-Untergestell 22 in die in der Fig. 4 gezeigte Stellung schwenken, um die Kammer freizulegen. Hierzu werden die oberen Rändelschrauben 37 gelöst und das Untergestell von Hand auf einen Anschlag auf dem Gestell 38 (vergl. Fig. 6) geschwenkt. Der Schwenkgriff ist mit 39 bezeichnet und an den Gestellteil 38 angelegt gezeigt.

3. Einziehen der Luftzylinder 23, um die Rakeln druckfrei zu schalten - vergl. Fig. 4 und 5.

4. Die abgenutzten Rakeln abnehmen.

5. Farbreste von der Aniloxwalze 21 und der Rakelanordnung - d.h. Halter 24, Dichtungen 27 usw. - abwischen.

6. Dichtungen 27 ggf. austauschen.

7. Neue Stahlrakeln auf die Magneten im Rakelhalter aufsetzen. Die Magnete sind am besten in Fig. 10 erkennbar. Anstelle der Rakeln aus Eisenwerkstofflassen sich solche bspw. aus Kunststoff verwenden; dann wäre eine Einsetznut oder -schulter vorzusehen.

8. Die Rakeln mit dem Druckluftzylinder 23 in der Sollage festspannen.

9. Die Rakelkammer zurück in die Laufstellung schwenken und mit den Rändelschrauben 37 arretieren.

10. Kammer 28 mit Farbe füllen und den Antrieb der Aniloxwalze starten. Überschüssige Farbe auf der Walze wird in der Farbwanne 40 aufgefangen - vergl. Fig. 2.

Die Besonderheiten und der Nutzen der Erfindung sind wie folgt:

1. Zeitersparnis - das System spannt und löst die Rakeln druckluftbetätigt, ohne daß Werkzeuge und Befestiger eingesetzt werden müssen; man spart pro Rakelaustausch etwa 10 min. Zeit.

2. Bedienungsfreundlichkeit - der Rakelhalter 24 verbleibt in der Druckmaschine; nur die Rakeln und die stimseitigen (End-) Dichtungen sind handzuhaben.

3. Größere Sicherheit - abgenutzte Rakeln lassen sich vor der Kammerwäsche herausnehmen.

4. Kompatibilität - Austausch gegen vorhandene Rakelhalter bei minimalem Umrüstaufwand.

5. Leichtes Reinigen - die flache Kammer 28 mit einem Ablaufsystem verringert die in vor dem Reinigen in der Kammer verbleibende Farbmenge.

BAULICHE EINZELHEITEN

Diese sollen nun anhand der Fig. 3 und 6 beschrieben werden. Die Sichtrichtung in beiden Teilperspektiven verläuft allgemein in Richtung des Pfeils A der Fig. 1. Daher ist in der Fig. 3 der Schlauch 30 kaum erkennbar, desgl. der Griff 39 und die Zylinderanordnung 23.

In der Fig. 6 sind die gleichen drei Elemente bezeichnet, d.h. 23, 30 und 39; ebenfalls deutlich erkennbar ist hier der Sperrbolzen 41, d.h. der Bolzen, den die Rändelschraube 37 festhält - vergl. die Fig. 2 und 4.

Die Fig. 6 zeigt im Gestell 20 einen Schlitz 41a, der den Bolzen 41 aufnimmt, wenn der Farbkasten sich in der Druckstellung befindet. Die Bolzen 41 (einer an jedem Ende) werden von einer Adapterleiste 42 getragen - vergl. Fig. 4 und 5. Die Leiste 42 ist verschiebbar auf dem Untergestell 22 gelagert und trägt den Halter 24 und die Zylinderanordnung 23. Die Kolbenstange 43 der Zylinderanordnung 23 ist am Stegteil 44 des Untergestells 22 festgelegt - vergl. die Fig. 4 und 5 jeweils rechts.

AUSFÜHRUNGSFORM DER FIG. 7 - 9

Hier sind gleiche Konstruktionsteile mit den gleichen, aber um 100 vergrößerten Bezugszeichen versehen. In den Fig. 8 und 9 bezeichnet das Bezugszeichen 121 eine Aniloxwalze. Ein Halter 124 trägt die Rakeln 125, 126 mittels der Magnete 145, 146 (vergl. Fig. 9). Der wesentliche Unterschied dieser Ausführungsform gegenüber der der Fig. 1 - 6 liegt in einem anderen Untergestell, das allgemein mit 122 bezeichnet ist. Wie zuvor bilden das Untergestell 122 und der Halter 124 jedoch den Farbkasten und ist auch das Untergestell 122 allgemein C-förmig.

Der Halter 12 wird von einem L-förmigen Winkel 147 getragen. Der Winkel 147 ist verschiebbar auf Stangen 148 gelagert, die die unteren Schenkel des C-förmigen Untergestells 122 darstellen (vergl. auch die Fig. 7). Die Stangen 148 sind starr im allgemein C-förmigen Untergestell 122 und insbesondere an dessen Stegteil 149 festgelegt. Am oberen Ende des Stegteils 149 ist schwenkbar das Festspannelement 134 gelagert - vergl. die Fig. 9 ganz außen. Die C-Gestalt wird vom unteren Festspannelement 135 vervollständigt, das auf Stangen 148 gelagert ist. Wie die entsprechenden Teile in der Ausführungsform der Fig. 1 - 6 spannen die Elemente 134, 135 die Rakeln 125, 126 auf dem Halter 124 fest, wobei die Kammer 128 entsteht (vergl. Fig. 8).

Wie links in der Fig. 7 ersichtlich, enthält der Winkel 147 eine stimseitige Bohrung 150, die ein Schwenklager 151 bildet. Eine entsprechende Anordnung ist am rechten Ende vorgesehen (nicht gezeigt), um die Farbkastenanordnung insgesamt schwenkbar am Maschinengestell zu lagern (nicht gezeigt).

Soll nun der Halter 124 ausgetauscht werden, wird das Untergestell 122 von der Aniloxwalze 121 abgezogen. Dies läßt sich aus der Fig. 9 ersehen, die sich von der Fig. 8 dahingehend unterscheidet, daß der Farbkasten sich in der Arbeitslage befindet, wobei die Rakeln 125, 126 an der Aniloxwalze 121 anliegen.

Um von der Anordnung der Konstruktionsteile in Fig. 8 zu der in Fig. 9 überzugehen, zieht man den Halter 124 ab und schwenkt ihn. Die Drehung erfolgt dabei um die Achse 151a der Drehzapfen 151; vergl. Fig. 8 unten Mitte. Zu diesem Zweck werden die Enden des L-förmigen Winkels 147 mit einer geeigneten Abzieh-/Dreh-Einrichtung verbunden wie bspw. die in der US-PS 5 184 556 der Anmelderin offenbarte, von einem Schrittschaltmotor angetriebene Gewinde spindel. Alternativ kann die Abzieh-/Dreh-Einrichtung als Druckmittelzylinder, als Kugelgewindeantrieb oder dergl. ausgeführt sein, um die Enden des L-förmigen Winkels 147 abzuziehen und ihn gleichzeitig in die in Fig. 9 gezeigte Lage zu schwenken.

Gleichzeitig mit dieser Bewegung oder kurz danach wird der (Scheiben-) Zylinder 123 beaufschlagt, um den Halter 124 zu lösen. Zu diesem Zweck ist der Zylinder 123 fest auf dem Stegteil 149 angebracht. Die Kolbenstange 150 des Zylinders 123 verläuft durch den Teil 149 und ist mit dem L-förmigen Winkel 147 verbunden. Bei Einziehen der Kolbenstange in den Druckluftzylinder läuft der Stegteil 149 zum L-förmigen Winkel 147. Damit wird die untere Rakel 126 von der winklig verlaufenden Fläche des Elements 135 abgehoben (vergl. Fig. 9 Mitte links oben).

Zum Lösen der Rakel 125 von der Festspannfläche des Elements 134 wird letzteres bei der Abziehbewegung der Kolbenstange des Zylinders 123 geschwenkt. Insbesondere ist das Element 134 wie bei 151 am oberen Ende des Stegteils 149 schwenkbar gelagert. Beim Einziehen der Kolbenstange 150 (Übergang von der Fig. 8 zur Fig. 9) läuft der Stegteil 149 nach links und sitzt das Element 134 schwenkend auf einem pilzförmigen Knopf 152 auf. Damit wird die obere Rakel 125 gelöst. Das Element 134 wird von der Torsionsfeder 154 zurück in die Festspannlage gedrückt, so daß bei Abnehmen des Drucks vom Zylinder 123 die Feder 153 das Element 134 in die Lage nach Fig. 8 zurückbringt. Dies erfolgt, da die Torsionsfeder 153 mit ihren unteren Ende wie bei 153a festgelegt ist und mit ihrem oberen Ende auf einem Pfosten 153b auf dem Element 134 aufliegt.

AUSFÜHRUNGSFORM DER FIG. 10 - 11

Auch hier trägt das Gestell 220 eine allgemein mit 221 bezeichnete Aniloxwalze. Weiterhin trägt das Gestell zum Zusammenwirken mit der Aniloxwalze 221 ein allgemein mit 222 bezeichnetes Untergestell, das als zwei Teile bzw. Elemente 254, 255 aufweisend dargestellt ist. Diese Elemente sind bei 256 schwenkbar miteinander verbunden und das Element 255 läßt sich in die gepunktet gezeigte Lage 255' schwenken. Dies erfolgt mit Vorteil über einen Druckmittelzylinder 223, der an einem am Element 254 sitzenden Gabelkopf angeschlagen ist. Die Kolbenstange 257 des Druckmittelzylinders ist an seinem Arbeitsende mit einem Arm 258 versehen, der mit dem oberen Element 255 verbunden ist. Mit dem Einziehen der Stange 257 wird das obere Element 255 in die Lage 255' geschwenkt und im Effekt gelöst bzw. entspannt.

Wie ersichtlich, sind die Elemente 254, 255 allgemein L- förmig, um Teile zu bilden, mit denen die obere Rakel 255 auf eine winklig verlaufende Festspannfläche 258 festgespannt werden kann, die als Teil eines Bunds 259 vorgesehen ist, der seinerseits Teil des allgemein mit 224 bezeichneten Halters ist. Der Halter 224 und das Untergestell 222 bilden also einen Farbkasten F.

Entsprechend spannt das untere Element 254 die untere Rakel 226 auf der Fläche 260 des Halters 224 fest. Insbesondere ist der Halter 224 C- förmig mit den Bünden 259, 261 gestaltet, die der Stegteil 262 miteinander verbindet. Die Dichtungen wie bei 227 in Fig. 11 schließen den Farbkasten ab und vervollständigen ihn.

ARBEITSWEISE

Bei wie in Fig. 10 gezeigt montiertem Halter 224 wird von der Hebewalze 221 aufzunehmende Flüssigkeit über die Leitung 263 an den Zulaufanschluß im Element 254 und durch eine mit ihm fluchtende Öffnung im Halter 224 eingeführt. Das Element ist so ausgenommen, daß es einen O-Ring 264 aufnehmen kann.

Entsprechend ist ein weiterer O-Ring um den Ablaufkanal 265 im Element 254 gelegt, der mit der Leitung 266 fluchtet. Dadurch erhält man in der Farbkammer 228 einen Flüssigkeits stand wie bei 267. Überschüssige Flüssigkeit, d.h. Druckfarbe, wird in den Umlauf zurückgeführt.

Da im Farbkasten F Druckfarbe vorliegt, können die Vertiefungen in der Aniloxwalze unter der Wirkung der oberen Rakel 225 gefüllt werden, sofern man annimmt, daß die Aniloxwalze in Pfeilrichtung dreht. Bei umgekehrter Drehrichtung erfolgt das Ab- bzw. Einstreichen der Farbe durch die Rakel 226.

Ist ein Haltertausch angezeigt (abgenutzte Rakeln, Austausch der Flüssigkeit usw.), werden die Farbkammer 228 abgelassen und die Zylinder 223 beaufschlagt, um das Element 225 in die gepunktet gezeigte Lage 255' zu schwenken. Das Element 254 wird relativ zum Gestell 220 bewegt, um den Farbkasten F von der Aniloxwalze 221 abzuheben. Eine geeignete Mechanik hierfür ist in der US-PS 5 184 556 der Anmelderin angegeben. Dadurch kann der Halter 224 aus seiner Halterung gelöst werden.

An einer zweckmäßigen, jedoch im allgemeinen von der Flexodruckmaschine entfernten Stelle kann die Bedienungsperson dann neue Rakeln 225, 226 aufsetzen. Diese werden auf die Auflagerflächen des Halters 224 gespannt; da sie normalerweise aus einem Eisenwerkstoff bestehen, lassen sie sich mit Vorteil durch Magnete 245, 246 zeitweilig in der Arbeitslage halten.


Anspruch[de]

1. Farbkasten für eine Flexodruckmaschine mit einem Gestell (2) mit einer Farbhebewalze (21, 121, 221), einem auf dem Gestell an die Walze angrenzende angeordneten Untergestell (22, 122, 222), einem bewegbar auf dem Untergestell angeordneten Halter (24, 124, 224), der mit einer oberen und einer unteren Farbrakel (25, 26; 125, 126; 225, 226), die an der Walze anliegen, sowie Endabschlüssen (27, 227) ausgerüstet ist, die zusammen mit der Walze eine Farbkammer bilden, sowie mit einer Farbzulaufeinrichtung (32, 263) und einer Farbablaufeinrichtung (33, 266) im Halter, wobei das Untergestell Teile (34, 35; 134, 135, 254, 255) aufweist, die die Farbrakeln auf dem Halter festspannen.

2. Farbkasten nach Anspruch 1, bei dem der Halter eine obere (258) und eine untere Rakeltragfläche (260) sowie Einrichtungen (245, 246) aufweist, die der Fläche jeweils zugeordnet sind, um die Rakeln vorübergehend auf den Flächen zu halten.

3. Farbkasten nach Anspruch 2, bei dem die Halteeinrichtung eine magnetische Einrichtung aufweist und die Farbrakeln aus einem Eisenwerkstoff aufgebaut sind.

4. Farbkasten nach Anspruch 1, bei dem das Untergestell allgemein C-förmig und mit einer Druckmittelzylindereinrichtung (23, 123, 223) ausgerüstet ist, die betrieblich mit dem Halter gekoppelt ist, um die Klingen zu lösen.

5. Farbkasten nach Anspruch 1, bei dem Schwenkeinrichtungen (36, 151) das Untergestell (22, 122) mit dem Gestell (20) verbinden.

6. Farbkasten nach Anspruch 1, bei dem das Untergestell ein Paar (134, 149; 254, 255) schwenkbar miteinander verbundener Untergestellelemente aufweist.

7. Farbkasten nach Anspruch 6, bei dem eines (134) der Untergestellelemente mit einer Stangeneinrichtung ausgerüstet ist, auf der ein L-förmiger Winkel (147) verschiebbar angeordnet ist.

8. Verfahren zum Austauschen der Farbrakeln in einem Farbkasten für eine Flexodruckpresse nach Anspruch 1, bei dem man ein mit einer Farbhebewalze versehenes Gestell, ein neben der Walze bewegbar auf dem Gestell angeordnetes Untergestell, einen bewegbar auf dem Untergestell angeordneten Halter, der mit einer oberen und einer unteren Farbrakel, die an der Walze anliegen, sowie mit Endabschlüssen versehen ist, die mit der Walze zusammen eine Flüssigkeitskammer bilden, sowie eine Farbzu- und eine Farbablaufeinrichtung im Halter vorsieht, wobei das Untergestell Teile aufweist, die die Farbrakeln auf dem Halter festspannen, das Untergestell von der Farbhebewalze hinwegbewegt und den Halter relativ zum Untergestell bewegt, um die Rakeln zu lösen.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem man die Spannteile in einer Länge vorsieht, die im wesentlichen der Länge der Farbrakeln entspricht, und den Festspanndruck in längsbeabstandeten Bereichen der Festspannteile aufbringt, um die Rakeln im wesentlichen gleichmäßig festzuspannen.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem man den Halter mit Einrichtungen versieht, die die Rakeln vorübergehend abstützen, bis die Festspannteile des Untergestells in den Festspanneingriff mit den Rakeln gebracht werden.







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