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Patent Searching and Data


Title:
PRINTING UNIT FOR A FLEXOGRAPHIC PRINTING PRESS AND METHOD FOR STARTING THE SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/124338
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention comprises a printing unit for a flexographic printing press, comprising a function cylinder (12, 20, 26) having a cylinder shaft (32) rotatably mounted in cylinder bearings (34), and a cylinder body (30) mounted in a rotationally fixed manner on the cylinder shaft (32), wherein the cylinder bearings (34) can be displaced linearly relative to a machine base (14) by means of a spindle drive (42) between a printing position and an unloaded position of the function cylinder (12, 20, 26), and, for this purpose, are mounted with respect to the machine base (14) by means of a linear guide (38) oriented appropriately in the displacement direction. The invention is characterized by the fact that the cylinder shaft (32) is surrounded on both sides of the cylinder body (30) by a coaxial bearing ring (48) each which, in the printing position, can be loaded by means of a spring element (50) fixed to the machine base with a radial preloading force oriented at an angle between 30° and 60° relative to the displacement direction.

Inventors:
BECKER WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/050761
Publication Date:
August 27, 2015
Filing Date:
January 16, 2015
Export Citation:
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Assignee:
CONPRINTA GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
B41F5/24; B41F13/08; B41F13/30
Foreign References:
DE102011119088A12013-05-23
DE10242009A12003-05-28
DE2932887A11981-02-26
DE102005048917A12006-12-28
CH371137A1963-08-15
DE102011119088A12013-05-23
DE4100871A11992-07-16
DE2932887A11981-02-26
CH371137A1963-08-15
Attorney, Agent or Firm:
SCHNEIDER, PETER (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Druckwerk für eine Flexodruckmaschine, umfassend einen Funktionszylinder (12, 20, 26) mit einer in Zylinderlagern (34) drehbar gelagerten Zylinderwelle (32) und einem drehfest auf der Zylinderwelle (32) angeordneten Zylinderkörper (30), wobei die Zylinderlager (34) mittels eines Spindeltriebs (42) relativ zu einer Maschinenbasis (40) zwischen einer Druckstellung und einer Entlastungsstellung des Funktionszylinders (12, 20, 26) linear verschiebbar und dazu mittels einer entsprechend in Verschieberichtung orientierten Linearführung (38) gegen die Maschinenbasis (40) gelagert sind,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Zylinderwelle (32) beidseitig des Zylinderkörpers (30) von je einem koaxialen Lagerring (48) umgriffen ist, der in Druckstellung mittels eines an der Maschinenbasis festgelegten Federelementes (50) mit einer unter einem Winkel zwischen 30° und 60° relativ zur Verschieberichtung orientierten, radialen

Vorspannkraft beaufschlagbar ist.

Druckwerk nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Lagerringe (48) als zu den Zylinderlagern (34) zusätzliche, von ihnen unabhängige Lagerringe ausgebildet sind.

Druckwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die in Verschieberichtung orientierte Kraftkomponente der Vorspannkraft größer ist als jede während des Betriebs des Druckwerks (10) bestimmungsgemäß auf den Zylinderkörper (30) einwirkende Radialkraft.

Druckwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Funktionszylinder ein vertikal verschiebbarer Plattenzylinder (12) zum Stützen eines Flexodruck-Klischees (16, 18) ist.

5. Druckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Funktionszylinder eine horizontal verschiebbare Färbewalze (26) zum Einfärben eines Flexodruck-Klischees (16, 18) ist.

6. Druckwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Federelemente als Tellerfederpakete ausgebildet sind.

7. Druckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Federelemente (50) als Hydraulikelemente, jeweils umfassend einen Hydraulikzylinder (501 ) und einen darin axial beweglich angeordneten

Hydraulikkolben (502) mit einem von dem zugeordneten Lagerring (48)

kontaktierbaren Stößel, ausgebildet sind.

8. Druckwerk nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Hydraulikzylinder (501 ) axial beidseitig des Hydraulikkolbens (502) je einen ventilgesteuerten Zugang aufweist, nämlich einen in Kolbenvorschubrichtung vor dem Hydraulikkolben (502) angeordneten, vorderen Zugang (505) und einen in Kolbenvorschubrichtung hinter dem Hydraulikkolben (502) angeordneten, hinteren Zugang (506).

9. Verfahren zur Inbetriebnahme eines Druckwerks (10) nach Anspruch 8,

umfassend die Schritte

- Verschieben, mittels des Spindeltriebs (42), der Zylinderlager (34) des

Funktionszylinders (12, 20, 26) von der Entlastungsstellung in die Druckstellung,

- Druckbeaufschlagung der Hydraulikkolben (502) über den hinteren Zugang (506) bei gleichzeitig geöffnetem vorderen Zugang (505) bis zum Anschlag des Stößels (503) an dem zugeordneten Lagerring (48) und Aufbau eines vorgegebenen Vorspanndrucks,

- Schließen des vorderen und des hinteren Zugangs (505, 506)

Description:
Druckwerk für eine Flexodruckmaschine und Verfahren zu dessen Inbetriebnahme

Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Druckwerk für eine Flexodruckmaschine, umfassend einen Funktionszylinder mit einer in Zylinderlagern drehbar gelagerten Zylinderwelle und einem drehfest auf der Zylinderwelle angeordneten Zylinderkörper, wobei die

Zylinderlager mittels eines Spindeltriebs relativ zu einer Maschinenbasis zwischen einer Druckstellung und einer Entlastungsstellung des Funktionszylinders linear verschiebbar und dazu mittels einer entsprechend in Verschieberichtung orientierten Linearführung gegen die Maschinenbasis gelagert sind.

Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zur Inbetriebnahme eines derartigen Druckwerks.

Stand der Technik

Gattungsgemäße Druckwerke für Flexodruckmaschinen sind bekannt aus der

DE 10 201 1 1 19 088 A1.

Flexodruckmaschinen, insbesondere nach dem sogenannten Belt-Prinzip arbeitende Flexodruckmaschinen, sind dem Fachmann beispielsweise aus der DE 41 00 871 A1 seit langem bekannt. Ein Druckwerk für eine solche Flexodruckmaschine, die typischerweise für jede zu druckende Farbe ein Druckwerk aufweist, umfasst typischerweise wenigstens drei Funktionszylinder, nämlich einen sogenannten Plattenzylinder, einen

Gegendruckzylinder und eine Färbewalze. Der Plattenzylinder dient zur Stützung eines Klischeeträgers, auf dem ein Flexodruck-Klischee aus einem elastischen Material fixiert ist. Bei Maschinen nach dem Sleeve-Prinzip ist der Klischeeträger nach Art einer Manschette eng um den Zylinderkörper des Plattenzylinders geschlungen. Bei Maschinen nach dem Belt-Prinzip bildet der Klischeeträger ein Endlosband, dessen Länge deutlich größer als der Umfang des Zylinderkörpers des Plattenzylinders ist. Der Klischeeträger umschlingt den Plattenzylinder sowie einen im Wesentlichen parallel dazu angeordneten, beabstandeten und in Abstandsrichtung verfahrbaren Spannzylinder, sodass der beide Zylinder umschlingende Klischeeträger zwischen ihnen gespannt ist. Im Wesentlichen parallel zu dem Plattenzylinder ist als weiterer Funktionszylinder ein Gegendruckzylinder angeordnet. Zwischen dem Plattenzylinder und dem Gegendruckzylinder ist ein

Druckspalt variabler Breite einstellbar, durch den bahnförmiger Bedruckstoff in das Klischee kontaktierender Weise geführt wird. Ebenfalls im Wesentlichen parallel zu dem Plattenzylinder ist als weiterer Funktionszylinder eine Färbewalze angeordnet, die mit einem Farbreservoir in Verbindung steht und bei Betrieb an dem Klischee abrollt und dieses einfärbt, sodass die Farbe im Druckspalt von dem Klischee auf den Bedruckstoff übertragen werden kann.

Während des Druckprozesses kontaktiert die Färbewalze das Klischee und Klischee und Bedruckstoff sind im Druckspalt zwischen Plattenzylinder und Gegendruckzylinder gegeneinander gepresst. Diese Stellungen der Funktionszylinder seien hier jeweils als Druckstellung bezeichnet. Außerhalb des Druckbetriebs lassen sich die Funktionszylinder relativ beabstandet zueinander positionieren. Diese Positionen seien hier jeweils als Entlastungsstellung bezeichnet. Zur Realisierung der zur Überführung zwischen

Entlastungsstellung und Druckstellung erforderlichen Relativbewegung muss wenigstens einer der Funktionszylinder relativ zu einer ortsfesten Maschinenbasis verschiebbar sein. In der vorgenannten Druckschrift ist der Plattenzylinder in zwei senkrecht zueinander stehenden Richtungen verschieblich angeordnet. Bei anderen bekannten Varianten ist der Plattenzylinder ortsfest in der Maschinenbasis gelagert, wobei Gegendruckzylinder und Färbewalze linear verschieblich sind. Bei wieder einer anderen Variante ist der

Gegendruckzylinder ortsfest in der Maschinenbasis gelagert, wobei der unterhalb des Gegendruckzylinders angeordnete Plattenzylinder vertikal und die seitlich des

Plattenzylinders angeordnete Färbewalze horizontal verschiebbar (relativ zu einer festen Maschinenbasis) ist. Diese Variante ist die im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte, wenngleich die speziellen Verschieblichkeitsrelationen hier nicht von

Bedeutung sind. Jeder Funktionszylinder bedarf für seine Drehbarkeit einer entsprechenden Lagerung seiner jeweiligen Zylinderwelle. Ist der Funktionszylinder zudem linear verschiebbar, bedeutet dies, dass seine Zylinderlager relativ zur Maschinenbasis verschiebbar sein müssen. Bei der eingangs genannten, gattungsbildenden Druckschrift, bei der insbesondere der Plattenzylinder linear verschieblich ist, erfolgt dies, indem die

Zylinderlager des Plattenzylinders beidseitig seines Zylinderkörpers in je einer Lagerplatte angeordnet sind, welche ihrerseits mittels eines Spindeltriebs vertikal verschiebbar ist. Obgleich in der genannten Druckschrift nicht explizit offenbart, erkennt der Fachmann, dass zur Realisierung eine entsprechende Linearführung der Lagerplatten, d.h. im Ergebnis der Zylinderlager, erforderlich ist.

Die genannte Druckschrift beschäftigt sich mit dem Problem des sogenannten

Kantenschlags. Aufgrund des in Druckstellung hohen Druckes zwischen dem

Plattenzylinder und dem Gegendruckzylinder führen Kanten im Klischee, insbesondere an der Periodizitätsgrenze des Klischees, wo kein hochstehendes, elastisches

Klischeematerial der Anpressung beider Zylinder entgegenwirkt, zu plötzlichen und starken Ent- und Belastungsschlägen, die zu Schwingungen im Druckwerk führen können und im Druckbild Sichtbar werden. Zur Reduzierung der Kantenschlag-induzierten Schwingungen schlägt die genannte Druckschrift vor, mittels eines Kniehebelsystems eine vertikale Vorspannkraft auf die Lager des Plattenzylinders aufzubringen.

Obgleich eine solche Vorspannung der Zylinderlager zu einer Reduzierung der

Schwingungen führt, wäre zur Optimierung des Druckbildes eine noch weitergehende Schwingungsreduzierung wünschenswert.

Aus der DE 29 32 887 A1 ist eine Vorspannvorrichtung für Druckzylinder bekannt, die sich dadurch auszeichnet, dass an den Stirnseiten des Zylinders auf seinem jeweiligen Achsstummel ein einen Bügel stützendes Lager aufgezogen ist und dass ein Ende des Bügels durch einen Anschlag gegen das Lager drückbar und das andere Ende des Bügels mit einer ortsfesten Spannvorrichtung verbunden ist.

Aus der CH 371 137 A ist es bekannt, die Antriebswelle einer Versteileinrichtung zur Verstellung eines Druckzylinders senkrecht zu seiner Zylinderachse, insbesondere eine Schneckenwelle oder eine Schraubenradwelle, axial federnd zu lagern. Aufgabenstellung

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Druckwerk derart weiterzubilden, dass Kantenschlag-induzierte Schwingungen noch stärker reduziert werden.

Darlegung der Erfindung

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass die Zylinderwelle beidseitig des Zylinderkörpers von je einem koaxialen Lagerring umgriffen ist, der in Druckstellung mittels eines an der

Maschinenbasis festgelegten Federelementes mit einer unter einem Winkel zwischen 30° und 60° relativ zur Verschieberichtung orientierten, radialen Vorspannkraft beaufschlagbar ist.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen

Ansprüche.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Hauptursache der Kantenschlag- induzierten Schwingungen nicht allein das Spiel der Zylinderlager, sondern das Spiel sämtlicher beteiligter Lager ist. Außer den Zylinderlagern des Funktionszylinders sind dabei insbesondere auch der Spindeltrieb und dessen Linearführung zu nennen. Während es sich bei dem Lagerspiel der Zylinderlager um ein Radialspiel handelt, handelt es sich beim Spiel von Spindeltrieb und Linearführung um jeweils ein lineares Spiel, wobei beide Linearspiele senkrecht zueinander und senkrecht zur Axialrichtung der Zylinderwelle stehen. Durch die erfindungsgemäße Orientierung der Vorspannkraft wirkt in Richtung jedes Lagerspiels eine ihrer Komponenten. Mit anderen Worten können alle drei

Lagerspiele mit der erfindungsgemäß eingeleiteten Kraft aus einer Kraftquelle

vorgespannt und damit beseitigt werden. Hierzu bedient sich die Erfindung nicht eines aufwendigen Kniehebelsystems, sondern eines einfachen Federelementes, welches an der Maschinenbasis festgelegt ist und gegen welches der betroffene Funktionszylinder bei Überführung in seine Druckstellung gefahren werden kann. Dies erfordert eine

vorangehende, entsprechende Justierung des Federelementes. Wie weiter unten noch näher erläutert, ist es bei besonderen Ausführungsformen der Erfindung jedoch auch möglich, das Federelement erst nach Überführung des Funktionszylinders in die

Druckstellung zu justieren.

Grundsätzlich denkbar ist es, dass die koaxialen Lagerringe, an welchen die

Vorspannkraft ansetzt, selbst die Zylinderlager bilden. Die Vorspannwirkung auf das Zylinderlager selbst entsteht bei dieser Variante jedoch erst, wenn der Funktionszylinder gegen ein Widerlager, beispielsweise einen mit ihm wechselwirkenden weiteren

Funktionszylinder, anstößt. Allerdings kann die Richtungsverschiedenheit von

Vorspannkraft und Gegenkraft bei dieser Ausgestaltung ungünstig sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist daher vorgesehen, dass die koaxialen Lagerringe, an welchen die Vorspannkraft ansetzt, als zu den Zylinderlagern zusätzliche, von ihnen unabhängige Lagerringe ausgebildet sind. Eine auf die Lagerringe ausgeübte Radialkraft führt dadurch auch ohne Anstoßen des Funktionszylinders an einen wechselwirkenden, weiteren Funktionszylinder zu einer Vorspannung seiner Zylinderlager, in denen die Zylinderwelle - mittelbar über die Lagerkörper - gegen die äußere Lagerschale des Zylinderlagers gedrückt wird. Aufgrund der schrägen Anstellung der Vorspannkraft zur Verschieberichtung des Funktionszylinders führen jedoch beide vorgenannten Varianten zur Eliminierung des Lagerspiels in der Linearführung einerseits und im Spindeltrieb andererseits.

Günstigerweise wird die Vorspannkraft so dimensioniert, dass ihre in Verschieberichtung orientierte Kraftkomponente größer ist als jede während des Betriebs des Druckwerks bestimmungsgemäß auf den Zylinderkörper einwirkende Radialkraft. Im Fall des

Plattenzylinders ist die während des Druckbetriebs größte auf ihn einwirkende Radialkraft die in Abstandsrichtung zwischen Plattenzylinder und Gegendruckzylinder gerichtete Anpresskraft zu denjenigen Zeitpunkten, in denen maximal gefüllte Klischeebereiche den Druckspalt passieren. Ist die entsprechend orientierte Kraftkomponente der Vorspannkraft größer als diese Maximalkraft bleibt auch im Fall der Passage einer Klischeekante, d.h. wenn der Druck zwischen Platten- und Gegendruckzylinder plötzlich auf null abfällt, eine geringe Lagervorspannkraft wirksam, sodass es zu keinem Zeitpunkt zu einem

Vorzeichenwechsel im resultierenden Lagerspiel kommt. Hierdurch kann der Aufbau von Systemschwingungen besonders wirksam unterbunden werden. Als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn der erfindungsrelevante Funktionszylinder ein vertikal verschiebbarer Plattenzylinder zum Stützen des Flexodruck- Klischees ist. Die Erfindung lässt sich jedoch auch mit besonderem Gewinn einsetzen, wenn der erfindungsrelevante Funktionszylinder eine horizontal verschiebbare

Färbewalze zum Einfärben des Flexodruck-Klischees ist. Besonders bevorzugt sind zwei Sätze von Federelementen vorgesehen, von denen einer auf den Plattenzylinder und einer auf die Färbewalze bzw. die entsprechenden Lagerringe wirkt. Günstigerweise sind die beiden Sätze von Federelementen an einer vertikalen Axialebene gespiegelt zueinander orientiert.

Bei einer konstruktiv einfachen Ausführungsform der Erfindung sind die Federelemente als Tellerfederpakete ausgestaltet. Diese sind kostengünstig und durch einfache Fixierung an einem Holm der Maschinenbasis leicht nachrüstbar. Nachteilig ist jedoch ihr vergleichsweise geringer Stellweg, der im Wesentlichen ihrem Federweg entspricht.

Tellerfederpakete mit großem Federweg, sind aufgrund der damit verbundenen geringen Federsteife in der Regel wenig geeignet.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist daher vorgesehen, dass die Federelemente als Hydraulikelemente, jeweils umfassend einen Hydraulikzylinder und einen darin axial beweglich angeordneten Hydraulikkolben mit einem von dem zugeordneten Lagerring kontaktierbaren Stößel ausgebildet sind. Derartige Hydraulikelemente können mit einem sehr großen Stellweg versehen werden. Ihr Federweg, der auf der (typischerweise sehr geringen) Kompressibilität des Hydraulikmediums beruht, ist hiervon unabhängig und aufgrund der sehr hohen Federsteife eines solchen Federsystems sehr gering, was jedoch im Hinblick auf die typischen, ebenfalls sehr geringen Lagerspiele keinen Nachteil bedeutet.

Bei einer solchen Ausführungsform ist bevorzugt vorgesehen, dass der Hydraulikzylinder axial beidseitig des Hydraulikkolbens je einen ventilgesteuerten Zugang aufweist, nämlich einen in Kolbenvorschubrichtung vor dem Zylinderkolben angeordneten, vorderen Zugang und einen in Kolbenvorschubrichtung hinter dem Hydraulikkolben angeordneten, hinteren Zugang. Mit einer solchen Ausgestaltung der Federelemente lässt sich zur

Inbetriebnahme des erfindungsgemäßen Druckwerks ein besonders günstiges Verfahren durchführen, welches die folgenden Schritte umfasst: - Verschieben, mittels des Spindeltriebs der Zylinderlager des Funktionszylinders von der Entlastungsstellung in die Druckstellung,

- Druckbeaufschlagung der Hydraulikkolben über den hinteren Zugang bei gleichzeitig geöffnetem vorderen Zugang bis zum Anschlag des Stößels an dem zugeordneten Lagerring und Aufbau eines vorgegebenen Vorspanndrucks,

- Schließen des vorderen und des hinteren Zugangs.

Somit wird zunächst der Stößel hydraulisch gegen den Lagerring des in Druckstellung befindlichen Druckzylinders gefahren. Hierbei kann ein großer Stellweg überwunden werden. Dabei strömt Hydraulikmedium hinter dem Hydraulikkolben in den

Hydraulikzylinder; in der Kammer vor dem Hydraulikkolben verdrängtes Hydraulikmedium kann über den vorderen Zugang entweichen. Nachdem so Kontakt zwischen dem Stößel und dem Lagerring hergestellt ist, kann der Vorgang fortgesetzt werden, bis eine hinreichende Vorspannkraft erreicht ist. Durch Schließen der Zugänge wird dann der Hydraulikkolben und mit ihm der Stößel in der erreichten Stellung arretiert. Das

Hydraulikelement wirkt nun aufgrund der geringen Kompressibilität des Hydraulikmediums als sehr steife Feder. Die Federsteifigkeit kann dabei sowohl durch die Wahl des

Hydraulikmediums als auch der axialen Länge des Hydraulikelementes beeinflusst werden. Die hydraulische Variante der Erfindung ist konstruktiv aufwendiger, erlaubt jedoch, ebenso wie die konstruktiv einfachere Tellerfeder-Variante, eine vergleichsweise einfache Nachrüstung eines herkömmlichen Druckwerks durch Fixierung der

Hydraulikelemente an geeigneten Holmen der Maschinenbasis.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden speziellen Beschreibung und den Zeichnungen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Es zeigen

Figur 1 : eine schematische Darstellung eines nach dem Belt-Prinzip arbeitenden

Flexodruckwerks gemäß dem Stand der Technik,

Figur 2: eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Lagerung

Funktionszylinders, Figur 3: eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie der III-III in Figur 2,

Figur 4: eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie IV-IV in Figur 2,

Figur 5: eine schematische Darstellung einer Ausführungsform

erfindungsgemäßen Federelementes.

Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Gleiche Bezugszeichen in den Figuren deuten auf gleiche oder analoge Elemente hin.

Figur 1 zeigt in stark schematisierter Darstellung den grundsätzlichen Aufbau eines nach dem Belt-Prinzip arbeitenden Flexodruckwerks 10, welches durch Nachrüstung mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen hinsichtlich seines Druckbildes optimierbar ist.

Das Druckwerk 10 umfasst einen drehbar gelagerten und zu Rotationsbewegung antreibbaren Plattenzylinder 12. Vertikal von dem Plattenzylinder 12 beabstandet und relativ zu diesem in Abstandsrichtung verschieblich angeordnet ist ein Spannzylinder 14. Ein als Endlosband ausgebildeter Klischeeträger 16 umschlingt sowohl den

Plattenzylinder 12 als auch den Spannzylinder 14 und ist durch geeignete Wahl des Abstandes zwischen beiden Zylindern 12, 14 mit einer vorgegebenen Spannkraft spannbar. Auf dem Klischeeträger 16 ist ein Flexodruck-Klischee 18 aus einem elastischen Material fixiert. Oberhalb des Plattenzylinders 12 ist ein ebenfalls rotierbar gelagerter Gegendruckzylinder 20 angeordnet, der in etwa parallel zu dem

Plattenzylinder 12 ausgerichtet ist. Der Gegendruckzylinder 20 ist von einem

bahnförmigen Bedruckstoff 22, beispielsweise Papier, Kunststoff- oder Metallfolie oder Ähnliches, umschlungen. Zwischen dem Plattenzylinder 12 und dem

Gegendruckzylinder 20 ergibt sich ein Druckspalt 24, in welchem das Klischee 18 auf den Bedruckstoff 22 gepresst wird.

In Figur 1 rechts des Plattenzylinders 12 ist eine Färbewalze 26 drehbar gelagert und im Wesentlichen parallel zum Plattenzylinder 12 ausgerichtet. Die Färbewalze 26 steht mit einem Farbreservoir 28 in Verbindung. Plattenzylinder 12, Gegendruckzylinder 20 und Färbewalze 26 werden hier unter dem Oberbegriff des Funktionszylinders subsummiert.

Zur Einrichtung des Druckwerks 10 müssen die Abstände zwischen den

Funktionszylindern, insbesondere zwischen Plattenzylinder 12 und

Gegendruckzylinder 20 einerseits sowie zwischen Plattenzylinder 12 und Färbewalze 26 andererseits, sehr präzise eingestellt werden. Je nach Ausführungsform des Druckwerks sind hierzu ein oder mehrere der Funktionszylinder linear verfahrbar, wozu ihre jeweiligen Zylinderlager, die in Figur 1 nicht dargestellt sind, durch einen Mechanismus aus

Spindeltrieb und Linearführung gegen eine feste Maschinenbasis linear verfahrbar gelagert sind.

Figur 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung entlang der Rotationsachse eines Funktionszylinders 12, 20, 26, die Teile der Lagerung und der erfindungsgemäßen Vorspannungseinrichtung sichtbar macht. Weitere Details sind in den Schnittdarstellungen in den Figuren 3 und 4 erkennbar, die entlang der Schnittlinien III-III bzw. IV-IV in Figur 2 aufgenommen sind.

Der Funktionszylinder 12, 20, 26 umfasst einen Zylinderkörper 30, der drehfest auf einer Zylinderwelle 32 angeordnet ist. Die Zylinderwelle 32 ist mittels eines Zylinderlagers 34 drehbar gegen einen Lagerträger 36 gelagert. Der Lagerträger 36 ist typischerweise als ein Lagergehäuse ausgebildet; in der hier gezeigten Darstellung ist er der leichteren Erkennbarkeit halber als einfache Trägerplatte ausgebildet. Wie in Figur 3 erkennbar, ist der Lagerträger 36 seinerseits mittels einer Linearführung 38 linear verschieblich gegen eine ortsfeste Maschinenbasis 40 gelagert. Weiter ist der Lagerträger 36 mittels eines Spindeltriebs 42, umfassend eine rotierbare Spindel 44 und eine Spindellagerung 46 entlang der von der Linearführung 38 vorgegebenen Verschieberichtung präzise verschiebbar.

Die exakte Position des Zylinderkörpers 30, die für die Qualität des Druckergebnisses essentiell ist, wird somit von dem Lagerspiel dreier Lager, nämlich des Zylinderlagers 34, der Linearführung 38 und des Spindellagers 46, beeinflusst. Diese Lagerspiele addieren sich, sodass das Gesamtspiel des Zylinderkörpers 30 leicht über tolerierbare Maße hinauswächst, sofern nicht jedes einzelne Lager 34, 38, 46 mit extremer Präzision gefertigt und montiert ist.

Abhilfe kann, wie oben bereits ausführlich erläutert, die erfindungsgemäße

Vorspannungseinrichtung schaffen, wie sie insbesondere aus Figur 4 ersichtlich ist.

Gemäß dieser Ausführungsform ist die Zylinderwelle 32 von einem Lagerring 38 umgriffen, auf dessen äußere Lagerschale ein Federelement 50 einwirkt. Das

Federelement 50 erzeugt eine nach innen gerichtete Radialkraft, wie durch den

Kraftpfeil 52 in Figur 4 angedeutet. Die von dem Federelement 50 ausgeübte Radialkraft steht definitionsgemäß senkrecht auf der Zylinderwelle 32 und erzeugt somit im Bereich des Zylinderlagers 34 eine nach außen gerichtete Radialkraft, die durch den Kraftpfeil 54 in Figur 3 angedeutet ist. Hierdurch ergibt sich eine Vorspannung des Zylinderlagers 34.

Über die Lagerkörper des Zylinderlagers 34 wird diese Vorspannkraft 54 auch auf den Lagerträger 36 übertragen. Durch die erfindungsgemäß schräge Einleitung der Kraft 52 des Federelementes 50 wird auch der Lagerträger 36 mit einer relativ zu seiner

Verschieberichtung schräg ausgerichteten Kraft beaufschlagt. Diese ist in Figur 3 durch den Kraftpfeil 56 angedeutet. Bei der gezeigten Ausführungsform nimmt die auf den Lagerträger 36 wirkende Kraft 56 einen Winkel von 45 Grad zur Verschieberichtung ein.

Gemäß bekannten Regeln der Vektorrechnung lässt sich die schräge Kraft 56 zerlegen in eine Komponente senkrecht und eine Komponente parallel zur Verschieberichtung. Die in Figur 3 mit dem Kraftpfeil 58 angedeutete, senkrechte Kraftkomponente wirkt als

Vorspannkraft für die Linearführung 38. Die in Figur 3 mit dem Kraftpfeil 60 angedeutete Parallelkomponente wirkt als Vorspannkraft auf das Spindellager 46.

Auf diese Weise erfahren alle drei Lager, deren Lagerspiele zum Präzisionsverlust bei der Positionierung des Zylinderkörpers 30 beitragen, eine Vorspannung. Wird die

Vorspannkraft 52 des Federelementes 50 so groß gewählt, dass seine parallel zur Verschieberichtung wirkende Kraftkomponente 60 größer ist als jede auf den

Zylinderkörper 30 einwirkende Radialkraft, können sogar die Auswirkungen des sogenannten Kantenschlags drastisch reduziert werden. Der Kantenschlag entsteht insbesondere im Druckspalt 24, wenn die vom Klischee 18 der Anpressung zwischen Plattenzylinder 12 und Gegendruckzylinder 20 entgegengesetzte, elastische Gegenkraft an einer Klischeekante plötzlich nachlässt oder gar vollständig verschwindet. Dies führt zu einem harten Kraftwechsel an den betroffenen Lagern. Sind diese Lager jedoch, wie bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, jeweils mit einer Kraft vorgespannt, die größer ist als die beim Kantenschlag auftretende plötzliche

Kraftdifferenz, führt der Kantenschlag nicht mehr zu einem Vorzeichenwechsel der auf die Lager wirkenden Kraft, sodass sich nur geringere, entsprechende Schwingungen im Druckwerk 10 aufbauen können.

Der Fachmann wird verstehen, dass das erfindungsgemäß angeordnete Federelement 50 eine sehr hohe Federsteife aufweisen muss, um die bei typischen Druckprozessen auftretenden Kräfte im oben erläuterten Sinn abfangen zu können. Eine mechanisch einfache Lösung, nämlich ein Tellerfederpaket ist in den Figuren nicht dargestellt.

Entsprechende Federelemente würden an geeigneten Holmen der festen Maschinenbasis positioniert und so justiert, dass sie in Druckposition der Funktionszylinder den

Lagerring 48 mit der vorgegebenen Radialkraft 52 beaufschlagen. Dies setzt eine sehr präzise Justierung voraus.

Figur 5 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der ein hydraulisches Federelement 50 Einsatz findet. Das Federelement 50 umfasst einen Hydraulikzylinder 501 , in dem ein Hydraulikkolben 502 linear verschieblich gelagert ist. Der Hydraulikkolben 502 trägt einen Stößel 503 als mechanische Schnittstelle zur Außenschale des Lagerrings 48. Der Hydraulikzylinder 501 ist an seinem in Vorschubrichtung 504 vorderen Ende mit einem vorderen Zugang 505 und an seinem hinteren Ende mit einem hinteren Zugang 506 ausgestattet. Die Zugänge 505 und 506 sind jeweils mit Schaltventilen ausgestattet, die in Figur 5 nicht dargestellt sind. Durch Druckbeaufschlagung des hinteren Zugangs 506 bei gleichzeitig geöffnetem vorderen Zugang 505 kann der Stößel 503 gegen den

Lagerring 48 des in Druckstellung befindlichen Funktionszylinders 12, 20, 26

vorgeschoben werden. Weitere Druckbeaufschlagung führt zum Aufbau der gewünschten Radialkraft 52. Nach deren Erreichen können die Zugänge 505 und 506 geschlossen werden. Die geringe Kompressibilität des Hydraulikmediums im Hydraulikzylinder 501 führt zu der erwünschten Federwirkung mit hoher Federsteife.

Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites

Spektrum von Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben. Insbesondere kann jeder linear verschiebliche Funktionszylinder einer Flexodruckmaschine einzeln mit einer erfindungsgemäßen Vorspanneinrichtung ausgestattet werden. Qualitätsverbesserungen im Druckbild ergeben sich bereits bei Vorspannung eines einzelnen Funktionszylinders. Bevorzugt werden jedoch mehrere Funktionszylinder, insbesondere der Plattenzylinder 12 und die Färbewalze 26 mit erfindungsgemäßen Vorspanneinrichtungen ausgestattet. Diese werden bevorzugt so orientiert, dass ihre jeweiligen Radialkräfte 52 senkrecht zueinander ausgerichtet sind.

Bezugszeichenliste

10 Druckwerk

12 Plattenzylinder

14 Spannzylinder

16 Klischeeträger

18 Klischee

20 Gegendruckzylinder

22 Bedruckstoff

24 Druckspalt

26 Färbewalze

28 Farbreservoir

30 Zylinderkörper

32 Zylinderwelle

34 Zylinderlager

36 Lagerträger

38 Linearführung

40 Maschinenbasis

42 Spindeltrieb

44 Spindel

46 Spindellager

48 Lagerring

50 Federelement

501 Hydraulikzylinder

502 Hydraulikkolben

503 Stößel

504 Vorschubrichtung

505 vorderer Zugang

506 hinterer Zugang 52 Pfeil

54 Kraftpfeil

56 Kraftpfeil

58 Kraftpfeil

60 Kraftpfeil