Druckwerk einer Tiefdruckmaschine

Die Erfindung betrifft ein System zum Bedrucken von Bedruckstoffbahnen.

Zum Bedrucken von Bedruckstoffbahnen sind verschiedene Systeme bekannt, die nach unterschiedlichen Druckprinzipien arbeiten. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf solche Systeme, die nach dem Tiefdruckprinzip arbeiten.

Bei diesem Druckprinzip werden meist mit einer metallischen Oberfläche versehene Druckzylinder eingesetzt, in die das Druckmotiv eingearbeitet ist. In der heutigen Zeit werden dazu mittels Laserstrahlen Vertiefungen, die später die Farbe transportieren, in die Oberflächen der Zylinder eingebracht. Diese Zylinder werden als Formzylinder bezeichnet.

Beim Druckvorgang tauchen diese Formzylinder in eine Farbwanne ein und nehmen so die auf den Bedruckstoff aufzutragende Farbe auf. Die Farbe auf den nicht bildgebenden Bereichen des Zylinders wird dabei von einer Rakelvorrichtung abgenommen. Der Bedruckstoff, welcher auf einer als Presseur bezeichneten Gegenlage läuft, nimmt die Farbe dann direkt von dem Formzylinder ab. In der Regel sind in einer Tiefdruckmaschine mehrere einzelne Tiefdruckwerke vorgesehen, um einen Mehrfarbendruck zu ermöglichen.

Ist nach der Abarbeitung eines Druckauftrages das Druckmotiv zu wechseln, so ist es aus der Patentanmeldung DE 100 21 398 A1 bekannt, den Formzylinder, welcher sich während des Druckvorgangs auf Lagerrollen abstützt, in radialer

Richtung aus dem Tiefdruckwerk zu entnehmen. Das Maschinengestell des Tiefdruckwerks weist dazu entsprechende Ausnehmungen auf. Auf umgekehrtem Wege kann dem Druckwerk ein neuer Formzylinder zugeführt werden.

Da derartige Formzylinder, die als Ganzes für verschiedene Druckaufträge vorgehalten werden, sehr teuer sind, hat es in der jüngeren Vergangenheit Tendenzen gegeben, die Formzylinder mehrteilig auszuführen und die einzelnen Bestandteile leicht trennbar zu gestalten. So bestehen solche Formzylinder oft aus einem Zylinderdorn, auf die eine Zylinderhülse aufbringbar ist, wobei letztere das eigentliche Druckmotiv trägt. Daher brauchen für die verschiedenen Druckmotive nur noch die Zylinderhülsen vorgehalten zu werden, während ein Zylinderdorn für verschiedene Druckaufträge herangezogen werden kann. Zylinderhülsen und Zylinderdorne müssen vor dem Rüsten des Tiefdruckwerks zu einem Formzylinder montiert werden, um in das Tiefdruckwerk eingebracht werden zu können.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System vorzuschlagen, bei dem der Motivwechsel einfacher durchführbar ist.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Demnach umfasst ein erfindungsgemäßes System zumindest einen Formzylinder mit endseitigen Lagerzapfen, der in radialer Richtung in das Tiefdruckwerk eingesetzt werden kann. Weiterhin umfasst das System aber auch zumindest einen Zylinderdorn, der anstelle des Formzylinders in das Druckwerk eingebracht werden kann. Auf diesen in dem Druckwerk befindlichen Dorn sind dann verschiedene Zylinderhülsen in axialer Richtung des Zylinderdornes aufbringbar, ohne dass der Zylinderdorn aus dem Druckwerk entnommen werden muss. Damit kann also durch einfaches Austauschen der Zylinderhülsen das Druckmotiv geändert werden, oder wahlweise, wenn das Druckmotiv in einen Formzylinder mit endseitigen Lagerzapfen eingebracht ist, durch das Ersetzen des Formzylinders oder des Zylinderdorns durch den neuen Formzylinder. Auf diese Weise bietet das Druckwerk die Möglichkeit, den

Motivwechsel so einfach wie möglich zu gestalten, wobei die Möglichkeit gegeben ist, bekannte Formzylinder, die oft über Jahre hinweg für wiederkehrende Druckaufträge vorgehalten werden, weiterhin einzusetzen. Der Formzylinder oder der anstelle dessen in das Druckwerk eingebrachte Zylinderdorn sind dabei mit einem Antrieb des Tiefdruckwerks drehfest verbindbar, so dass der Antrieb das zur Rotation notwendige Drehmoment auf die Zylinder übertragen kann. Der Antrieb, der also als Drehantrieb für den Formzylinder oder den Zylinderdorn dient, umfasst dabei einen Rotor und einen Stator, wobei die Zylinder mit dem Rotor drehfest verbunden sind und der Stator sich über eine geeignete Drehmomentstütze beispielsweise an zumindest einem Seitengestell des Tiefdruckwerks abstützt. Mit der vorliegenden Erfindung wird auch die Möglichkeit geschaffen, die Tiefdruckmaschine flexibel einzusetzen. Für qualitativ hochwertige Produkte werden häufig herkömmliche Formzylinder verwendet, die in der Regel eine hohe Festigkeit aufweisen. Für Produkte, die möglichst kostengünstig hergestellt werden sollen, bitten sich Zylinderdorne mit Zylinderhülsen. Beide Zylinderarten können erfindungsgemäß in einem Tiefdruckwerk eingesetzt werden. Dieses Tiefdruckwerk ist entsprechend hinsichtlich seiner technischen Eigenschaften ausgestaltet, wie im Folgenden ausgeführt wird.

Vorteilhaft ist es dabei, wenn der Antrieb des Tiefdruckwerks in axialer Richtung des betreffenden Zylinders verschiebbar ist. Dazu kann der Stator auf Schienen geführt sein, welche mit dem Seitengestell verbunden sein können. Der Rotor, der über geeignete Drehlager im oder am Stator drehbar, aber axial unverschieblich gelagert ist, ist über eine geeignete Kupplung mit den Zapfen des Formzylinders oder des Zylinderdornes verbunden. Zum Austausch des Formzylinders oder des Zylinderdornes muss also nur die Kupplung gelöst werden und der Antrieb so weit in axialer Richtung verschoben werden, bis der Zapfen des Zylinders frei liegt, so dass der Formzylinder oder der Zylinderdorn in radialer Richtung aus dem Druckwerk entnommen werden kann. Alternativ kann der Rotor axial innerhalb des Stators verschiebbar sein. Der Stator muss dann nicht verschiebbar sein, sondern kann fest, beispielsweise mit dem Tiefdruckwerksgestell, verbunden sein. Zum An- bzw. Abkoppeln des

Formzylinders oder des Zylinderdorns braucht nun lediglich der Rotor verschoben zu werden.

Auf dem dem Antrieb gegenüber liegenden Ende des Formzylinders oder des Zylinderdorns kann in einer vorteilhaften Ausführungsform ein Abfanglager angeordnet sein, welches ebenfalls in axialer Richtung verschiebbar ist. Mit diesem auf einen Lagerzapfen aufschiebbares und ein Drehlager umfassendes

Abfanglager kann der Zylinder während des Druckvorganges unterstützt werden. Dieses Abfanglager kann zudem in radialer Richtung des Zylinders verschoben oder verschwenkt werden, um ein axiales Abziehen der

Zylinderhülse von dem Zylinderdorn zu ermöglichen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind Haltemittel vorgesehen, die den Formzylinder oder den Zylinderdorn in einer Position halten, in der seine Achse mit den Achsen des Abfanglagers und/oder des Antriebs fluchtet, wenn Abfanglager und/oder Antrieb noch nicht oder nicht mehr in Kontakt mit dem Formzylinder oder dem Zylinderdorn stehen oder den Formzylinder oder den Zylinderdorn noch nicht oder nicht mehr fest halten. Dies ist insbesondere der Fall, wenn eine Transportvorrichtung den betreffenden Zylinder an das Druckwerk zur Montage übergibt oder kurz bevor die Transportvorrichtung den Zylinder übernimmt. Selbstverständlich kann die übergabe- oder übernahmeposition sich von der mit dem Abfanglager oder dem Antrieb fluchtenden Position unterscheiden. Wichtig ist dann, dass die Haltemittel den Zylinder in eine fluchtende Position verbringen können. Als fluchtende Position wird diejenige Position verstanden, in der die Drehachsen des Antriebs, speziell die Drehachse des Rotors, mit der Drehachse des Formzylinders oder des Zylinderdorns fluchtet.

Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gehen aus der gegenständlichen Beschreibung und den Ansprüchen hervor. Die einzelnen Figuren zeigen:

Fig. 1 a Seitenansicht auf ein Druckwerk während der Montage eines Formzylinders.

Fig.1b Ansicht des Schnitts A-A in Fig. 1 a

Fig. 2a Seitenansicht auf ein Druckwerk nach der Montage eines

Formzylinders.

Fig. 2b Ansicht des Schnitts B-B in Fig. 1 a

Fig. 3a Seitenansicht auf ein Druckwerk während der Montage eines

Zylinderdorns.

Fig. 3b Ansicht des Schnitts C-C in Fig. 3a

Fig. 4a Seitenansicht auf ein Druckwerk während der Montage einer

Zylinderhülse.

Fig. 4b Ansicht des Schnitts D-D in Fig. 4a

Fig. 5a Seitenansicht auf ein Druckwerk nach dem vollständigen

Aufschieben einer Zylinderhülse.

Fig. 5b Ansicht des Schnitts E-E in Fig. 5a

Fig. 6a Seitenansicht auf ein Druckwerk, bei dem Haltearm und

Festlegehebel an die Zylinderhülse angelegt sind.

Fig. 6b Ansicht des Schnitts F-F in Fig. 6a

Fig. 7a Seitenansicht auf ein Druckwerk, bei dem Haltearm und

Festlegehebel an die Zylinderhülse angelegt sind und das

Abfanglager verschoben ist.

Fig. 7b Ansicht des Schnitts G-G in Fig. 7a

Fig. 7c Ansicht des Schnitts H-H in Fig. 7a

Fig. 8 Seitenansicht auf ein Druckwerk, bei dem der Zylinderdorn verschoben ist.

Fig. 9 Seitenansicht auf ein Druckwerk, bei dem der Zylinderdorn wieder in die Ausgangsstellung gemäß Fig. 7 gebracht wurde.

Fig. 8 Seitenansicht auf ein Druckwerk, aus dem die Zylinderhülse entfernt wurde.

Die Figuren 1 a und 1 b zeigen einen Formzylinder 2, welcher zum Zweck der Montage in dem Druckwerk 1 gehalten wird. Der Formzylinder 2 umfasst dabei einen zylindrischen Druckbereich 3, in dessen metallische Oberfläche das Druckmotiv eingraviert ist. über eine oder mehrere Ringstufen geht der Formzylinder 2 in Lagerzapfen 4 und 5 über. Die Lagerzapfen 4 und 5 ragen seitlich über die Seitengestellwände 6 und 7 des Druckwerks 1 hinaus, welches

aus diesem Grunde über schlitzartige Einkerbungen 8 verfügt, so dass der Formzylinder 2 in radialer Richtung, die durch den Doppelpfeil R angedeutet ist, in das Druckwerk 1 eingeführt werden kann. Die in die Seitengestellwand 7 eingebrachte Einkerbung 8 ist größer dimensioniert als die in der Seitengestellwand 6. Das Einführen des Formzylinders 2 oder auch des Zylinderdorns kann mittels einer geeigneten Transport- und/oder Transfereinrichtung erfolgen, mit welcher der Formzylinder 2 oder der Zylinderdorn zum Tiefdruckwerk transportiert werden kann und/oder der Zylinder 2 oder der Dorn dem Druckwerk zugeführt werden kann. Ist der Formzylinder in Richtung R in das Tiefdruckwerk eingeführt worden, so kann im Bereich der Enden des Formzylinders je ein Haltearm 9 in Kontakt mit dem Formzylinder gebracht werden. Jeder Haltearm 9 wird dazu von unten an den den Formzylinder heran gebracht. Ist dies erfolgt, kann die Transport- und/oder Transfereinrichtung den Formzylinder freigeben, da er nun von den Haltearmen gehalten wird.

In der in der Fig. 1 a dargestellten Situation wird der Formzylinder 2 durch die als Haltearme 9 ausgebildeten Haltemittel in dem Druckwerk 1 gehalten, wobei die Achsen des Formzylinders 2, des in dem Lagergehäuse 10 befindlichen Drehlagers 1 1 und des Antriebs 12 fluchten. Die Haltearme 9 weisen Vertiefungen 13 auf, in die Abschnitte des Formzylinders 2 eingelegt sind, so dass dieser nicht von den Haltearmen 9 herunterrollen kann. Zu diesem Zweck sind auch Festlegehebel 14 vorgesehen, die ebenfalls Vertiefungen 15 aufweisen. Die Haltearme 9 und die Festlegehebel 14 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel um an den Seitengestellwänden 6 und 7 angreifenden Drehpunkte schwenkbar gelagert. Die Haltearme 9 und Festlegehebel 14 können jedoch grundsätzlich an anderen Bauteilen des Druckwerks 1 angebracht sein oder sogar an einer nicht mit dem Druckwerk in Verbindung stehenden Einrichtung. So ist es denkbar, dass die nicht gezeigte, aber oben erwähnte Transport- und/oder Transfereinrichtung Halteelemente wie etwa Haltearme 9 und Festlegehebel 14 umfasst. Im Rahmen der Erfindung ist zudem eine andere Bewegungsmöglichkeit der Haltearme un der Festlegehebel abgesehen von dem Schwenkbewegung denkbar. So ist eine einfach, laterale Verfahrmöglichkeit denkbar.

Je ein Haltearm 9 und ein Festlegehebel 14 werden von einem Antrieb verschwenkt. Ein solcher Antrieb, der in den Figuren als Kolbenzylindereinheit 17 dargestellt ist, wirkt auf nicht näher dargestellte Weise auf die vorgenannten Bauteile. Die Bewegung eines Haltearms 9 und des ihm zugeordneten Festlegehebels 14 können durch geeignete Mittel, etwa getriebliche Mittel, miteinander gekoppelt sein, um ein gleichmäßiges Erfassen des Formzylinders zu ermöglichen.

Die Haltearme 9 und die Festlegehebel 14 sind an den einander zugewandten Seiten der Seitengestellwände angelenkt, aber derartig positioniert, dass sie den Formzylinder außerhalb des druckempfindlichen Druckbereichs 3 erfassen. Zumindest eine Kombination aus einem Haltearm 9 und einem Festlegehebel 14 ist so dimensioniert, dass sie dem Kippmoment des Formzylinders dauerhaft entgegenwirken, wenn dieser nur von einer Haltearm-/Festlegehebel- Kombination und dem am gleichen Seitenwandgestell angeordneten Antrieb oder Lager gehalten wird.

In der in der Fig. 1 a dargestellten Situation brauchen nur noch das Lager 1 1 und der Antrieb 12 axial in Richtung auf die Lagerzapfen 4 und 5 aufgeschoben zu werden.

Nach dem Aufschieben des Lagers 1 1 und des Antriebs können die Haltearme 9 und die Festlegemittel 14 von dem Formzylinder gelöst und entfernt werden. Nun wird der Druckvorgang ermöglicht. Diese Situation ist in den Figuren 2a und 2b dargestellt.

Die Figuren 3a und 3b zeigen eine den Figuren 1 a und 1 b analoge Situation, in der jedoch statt eines Formzylinder ein Zylinderdorn 18 in das Druckwerk verbracht wurde. Der Zylinderdorn 18 wird von den bereits oben beschriebenen Haltearmen 9 und Festlegehebel 14 gehalten. Im Unterschied zur in der Fig. 1 a dargestellten Situation ist nun das Lagergehäuse 10 nicht nur in axialer Richtung, sondern auch in radialer Richtung bewegt worden. Auf diese Weise gibt das Lagergehäuse den Weg frei, um die Druckzylinderhülse 19

nachträglich auf den Zylinderdorn 18 aufschieben zu können. Es ist selbstverständlich möglich, den Zylinderdom bereits mit einer Hülse auszustatten, welche für den ersten Druckauftrag in das Druckwerk eingesetzt benötigt wird. Zur Montage der Hülse 19 bei einem bereit in das Druckwerk eingebrachten Dorn sind jedoch weitere Schritte notwendig, die anhand der Figuren 4a und 4b erläutert werden.

In den Figuren 4a und 4b ist zu erkennen, dass der Antrieb 12 bereits auf den Lagerzapfen 4 aufgeschoben und an diesen angekuppelt wurde. Danach können die Haltearme 9 und die Festlegehebel 14 von dem Zylinderdorn 18 gelöst werden, so dass die Zylinderhülse 19 durch die Seitengestellwand 7 hindurch auf den Zylinderdorn 18 aufgeschoben werden kann. Zwischen der Innenoberfläche der Zylinderhülse 19 und der Außenoberfläche des Zylinderdorns 18 kann Druckluft eingeblasen werden, die den Zylinderdorn zur Verringerung der Reibungskräfte leicht dehnt. Der Rotor des Antriebs 12 stützt sich dabei mit mindestens zwei Drehlagern an dem Stator bzw. dem Antriebsgehäuse ab, damit durch den in dieser Situation nur einendig gehaltenen Zylinderdorn verursachten Hebelkräfte abgefangen werden können. Alternativ dazu kann auch im Prinzip der dem Seitengestell 6 zugeordnete Haltearm 9 den Zylinderdorn 18 halten. In diesem Fall kommt der Antriebsmotor auch mit einem einzigen Drehlager aus.

Die Figuren 5a und 5b zeigen den Zylinderdorn 18 mit vollständig aufgeschobener Zylinderhülse 19. Der Bereich des Zylinderdorns 18, welcher die Zylinderhülse 19 aufnimmt, wird im Folgenden als Hülsenaufnahmeabschnitt 20 bezeichnet. Der Zylinderdorn 18 kann mit so genannten Dehnspannhülsen ausgestattet sein, die ein Festlegen der Zylinderhülse auf dem Dorn 18 ermöglichen. In der dargestellten Situation haben der der Seitengestellwand 7 zugeordnete Haltearm 9 und der Festlegehebel 14 wieder das dem Abfanglager 1 1 zugewandte Ende des Zylinderdorns 18 erfasst und dieses so weit angehoben, dass die Achse des Doms 18 wieder mit der Achse des Lagers 1 1 fluchtet. Dieser Schritt ist notwendig, da es sich nicht vermeiden lässt, dass sich der nur einendig gehaltene Dorn 18 an seinem freien Ende ein wenig absenkt. Der Haltearm 9 ist

also in der Lage, das entsprechende Ende des Zylinderdorns 18 wieder anzuheben. Auch das Lagergehäuse 10 wurde wieder radial bewegt, so dass die Achsen des Zylinderdorns 18 und des Lagers 1 1 wieder fluchten. Danach kann das Lagergehäuse wieder axial verschoben werden, so dass das Lager 1 1 den Lagerzapfen 5 umfasst und der Haltearm 9 und Festlegehebel 14 entfernt werden. Diese dadurch entstandene Situation ist in den Figuren 6a und 6b dargestellt. Der Zylinder, bestehend aus Dorn 18 und Hülse 19, ist nun druckbereit.

Die Figuren 7a, 7b und 7c zeigen ein in axialer und radialer Richtung verschobenes Lagergehäuse 10. Die der Seitengestellwand 6 zugeordnete Haltearm 9 und Festlegehebel 14 sind soweit zusammengefahren, dass zwischen ihnen noch ein Abstand verbleibt, der größer als der Außendurchmesser des Zylinderaufnahmeabschnitts 20 ist, aber kleiner als der Außendurchmesser der Zylinderhülse 19 (siehe Figur 7c). Auf diese Weise werden Haltearm 9 und Festlegehebel 14 in die Bereiche der Stirnseite 21 der Zylinderhülse 21 gefahren. Wird nun der Antrieb 12 in axialer Richtung A verschoben, ohne dass der Lagerzapfen 4 abgekoppelt wird, wird der Zylinderdorn 18 ein Stück weit aus der Hülse 19 herausgezogen, die durch den Haltearm 9 und den Festlegehebel 14 in ihrer Position verbleibt. Diese Situation ist in der Fig. 8 dargestellt. Der Haltearm 9 und der Festlegehebel sind dazu mit Dämpfungsstücken 22 belegt, die eine Beschädigung der Zylinderhülse 19 vermeiden. Wenn nun der Antrieb 12 wieder in die entgegen gesetzte Richtung verschoben wird, gelangt der Zylinderdorn 18 wieder in seine Ausgangsstellung zurück, die Zylinderhülse 19 ist jedoch gegenüber der Ausgangsstellung zur Seitengestellwand 7 verschoben (siehe Figur 9). In dieser Position kann die Hülse nun vom Bedienpersonal ergriffen und in axialer Richtung aus dem Druckwerk entfernt werden (Figur 10).