Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Druckerzeugnissen, umfassend eine Anordnung miteinander wirkender Walzen und einer Einrichtung zum Einstellen des Achsabstandes zweier Walzen gemäß dem Oberbegriff nach Anspruch 1.

Es sind Papier und/oder Pappe verarbeitende Maschinen mit einer Anordnung mehrerer zueinander paralleler Walzen bekannt, welche Einrichtungen zum Einstellen der Walzenabstände zueinander umfassen. Die Schrift DE 602 14 133 T2 offenbart eine solche Maschine in Form einer Maschine zur Herstellung von Wellpappe. Diese umfasst eine erste Riffelwalze welche einerseits kämmend mit einer zweiten Riffelwalze zusammenwirkt, um eine Papierbahn zu wellen, und anderseits mit einem Klebstoffzylinder zum Auftragen von Klebstoff auf die Wellenberge der Papierbahn sowie einer eine zweite Papierbahn zuführenden Anpresswalze, wobei alle genannten Walzen und Zylinder mit ihren Achsen zueinander parallel angeordnet sind.

Zum Einstellen des Spaltes zwischen dem Klebstoffzylinder und der ersten Riffelwalze ist der Klebstoffzylinder in einer Schwingenkonstruktion gelagert, welche um zu den Walzen parallele Achsen schwenkbar gestaltet ist. Es ist ein Paar erste Exzenter oberhalb der durch die Achsen von Klebstoffzylinder und erster Riffelwalze festgelegten Ebene angeordnet, welche als Anschlag für die Schwingenkonstruktion dienen und unabhängig voneinander einstellbar sind um einer exakt parallelen Ausrichtung des Klebstoffzylinders zu der ersten Riffelwalze zu dienen. Zusätzlich ist ein weiterer Exzenter vorgesehen, welcher dem Paar erster Exzenter bezogen auf die genannte Ebene gegenüberliegend angeordnet ist, und ein Schwenken der Schwingenkonstruktion um das als Anschlag dienende Paar erster Exzenter und damit ein Einstellen der Spaltweite ermöglicht.

Der Klebstoffzylinder verfügt über einen Freilauf und wird derart angetrieben, dass seine Umfangsgeschwindigkeit geringfügig niedriger ist als die Umfangsgeschwindigkeit der auf der ersten Riffelwalze transportierten gewellten Papierbahn. Der Freilauf ist dabei mit Sensoren ausgestattet, welche überwachen, ob ein Antriebsmoment über den Freilauf auf den Klebstoffzylinder aufgebracht wird. Dies erlaubt eine indirekte Überwachung, ob ein Antrieb des Klebstoffzylinder über den Freilauf oder über die auf der ersten Riffelwalze transportierte Papierbahn erfolgt und damit, ob die Spaltweite einen Klebstoffübertrag erlaubt.

Zum Einstellen der gewünschten Spaltweite wird zunächst über den zusätzlichen Exzenter die größtmögliche Spaltweite eingestellt, um anschließend bei laufender Maschine den Spalt so lange zu verkleinern, bis ein Antrieb des Klebstoffzylinders über die Riffelwalze festgestellt wird. Die tatsächlich eingestellte Spaltweite bleibt dabei unbekannt, so dass bei jedem Einstellvorgang diese langsame Annäherung von neuem erforderlich ist und nur bei laufender Maschine und nicht im Stillstand erfolgen kann. Darüber hinaus ist eine solche Spaltweiteneinstellung stark von den Materialeigenschaften der Papierbahn, dem Klebstoffzylinder und ggf. auf dem Klebstoffzylinder anhaftendem Klebstoff abhängig. Eine zu hohe Annährungsgeschwindigkeit des Klebstoffzylinders an die Riffelwalze führt in Zusammenhang mit der Trägheit der Informationsverarbeitung der Antriebsüberwachung zu engeren Spaltweiten als gewünscht.

Aus Druckmaschinen sind Einrichtungen zum Einstellen von Walzen zueinander bekannt, welche das Einstellen des auf ein zwischen den Walzen befindlichen Substrates wirkenden Druckes zum Ziel haben. Hierfür schlägt die Schrift EP 1 708 885 B1 eine Walzenlagerung vor, welche aus ineinander greifenden Zylindern aufgebaut ist, in deren Spalt über den Umfang verteilt mehrere Druckkammern angeordnet sind. Ein gezieltes Ansteuern dieser Druckkammern ermöglicht, die auf die Walzenlagerung wirkende aus den Druckkammern gemeinsam resultierende Kraft in Betrag und Richtung einzustellen. Eine solche Konstruktion ist aufwendig und erfordert den zusätzlichen Einsatz eines Fluids.

Auch hier ist die tatsächliche Spaltweite zwischen den Walzen unbekannt und von den Materialeigenschaften des zu bedruckenden Substrates abhängig. Darüber hinaus ist eine solche Kraftregelung nur bei der Verarbeitung von Endlosbahnen möglich, da es bei der Verarbeitung von Bogenmaterial zwangsweise bei aus dem Spalt auslaufendem Bogen zu einem ungewollten zusammenschlagen der Walzen und bei in den Spalt einlaufendem Bogen zu einem stoßartigen Aufdrücken und bei höheren Geschwindigkeiten zu einem Überschwingen der Spaltweite und damit zu Beschädigungen der Walzen und der vorlaufenden Bogenkante kommt. Dokument DE-A-.2008 013315 offenbart eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff von Anspruch 1. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung gattungsgemäßer Art zu schaffen, welche die Einstellbarkeit des Walzenspaltes verbessert.

Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale gekennzeichnet.

Die Vorrichtung zur Herstellung von Druckerzeugnissen umfasst zumindest zwei zusammenwirkende und ein Walzenpaar bildende Walzen, welche zueinander parallel angeordnet sind und gemeinsam einen Spalt bilden und von denen eine erste Walze derart um eine zu den Walzen parallele Schwenkachse schwenkbar angeordnet ist, dass durch Schwenken der ersten Walze um die Schwenkachse die Spaltweite des von dem Walzenpaar gebildeten Spaltes verändert wird. Dazu ist wenigstens ein Schwenkarm vorgesehen, der um die Schwenkachse der ersten Walze schwenkbar angeordnet ist und die Lagerung der ersten Walze aufnimmt, so dass über das Schwenken des Schwenkarms die erste Walze geschwenkt wird. Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Linearführung sowie ein entlang dieser Führung linear bewegbares Referenzelement, dessen Position entlang seiner Bewegungsbahn der Spaltweite des von dem wenigstens einen Walzenpaar gebildeten Spaltes entspricht. So wird die Spaltweite in einem linearen Referenzsystem abgebildet und ist dadurch auf besonders einfache Weise und präzise erfassbar, ohne die den Spalt bildenden und rotierenden Walzen selbst erfassen zu müssen.

Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung einen ersten Antrieb als mit dem Schwenkarm antriebsverbundener Schwenkantrieb. Vorteilhaft ist der Einsatz eines steuerbaren Antriebes als Schwenkantrieb, welcher von einer Steuerung der Vorrichtung angesteuert wird. So können auch schwere Walzen geschwenkt werden und eine Automatisierung der Spalteinstellung wird ermöglicht.

In weiterer Ausgestaltung ist ein einstellbarer erster Anschlag vorgesehen, welcher die Schwenkbewegung des Schwenkarmes und damit der ersten Walze einseitig begrenzt. Vorzugsweise ist der einstellbare erste Anschlag derart angeordnet, dass die kleinste durch den Schwenkantrieb erreichbare Spaltweite festlegt. Damit ist es möglich, wenig präzise und damit sehr einfache und damit kostengünstige Antriebe wie Pneumatikzylinder als Schwenkantrieb zu nutzen und trotzdem eine hohe Präzision der Spalteinstellung zu erreichen. Vorteilhafter Weise ist dem einstellbaren ersten Anschlag ein zweiter Antrieb zugeordnet, welcher mit diesem antriebsverbunden ist. Insbesondere bei einer Ansteuerung des zweiten Antriebes durch die Steuerung der Vorrichtung ist eine automatisierte Spaltweiteneinstellung möglich.

Vorzugsweise ist an dem Schwenkarm ein mitschwenkender und das genannte Referenzelement verschiebender Mitnehmer angeordnet, welcher die Schwenkbewegung des Schwenkarmes und damit der ersten Walze auf das Referenzelement überträgt. Dazu greift der Mitnehmer in Art einer Kulissenführung in eine Führungsbahn des Referenzelementes, welche derart gestaltet ist, das sie die Schwenkbewegung des Schwenkarms in eine lineare Bewegung des Referenzelementes überführt, wobei zwischen der Position des Referenzelementes entlang seiner linearen Bewegungsbahn und der Spaltweite ein proportionaler Zusammenhang besteht. Auf diese Weise kann von der Position des Referenzelementes die mit einem konstanten Faktor beaufschlagte Spaltweite ohne das Erfordernis weiterer Rechenoperationen, insbesondere der Anwendung trigonometrischer Formeln exakt abgelesen werden.

In besonders einfacher Weise umfasst die erste Walze einen Wellenabsatz, welcher als Mitnehmer in die Führungsbahn des Referenzelementes greift, so dass Positionsfehler des Referenzelementes aufgrund von Fertigungstoleranzen weiter reduziert werden können. Dabei dient dieser Wellenabsatz als Sitz für eine in der Führungsbahn laufende Kurvenrolle, um die Kulissenführung von Rotation der Walze zu entkoppeln und damit ihren Verschleiß zu reduzieren.

In Weitergestaltung umfasst die Vorrichtung eine die Position des Referenzelementes entlang dessen linearer Bewegungsbahn erfassende Messeinrichtung. Diese Messeinrichtung versorgt die Steuerung der Vorrichtung mit Daten, welche als Position des Referenzelementes und damit als Spaltweite interpretiert werden. Vorzugsweise findet ein berührungslos arbeitendes Wegmesssystem in der Messeinrichtung Verwendung, welches keinen mechanischen Verschleiß aufweist. Dazu ist ein an dem Referenzelement angebrachter und sich mit diesem bewegender Magnetstreifen und ein gestellfester und den Magnetstreifen über einen Luftspalt hinweg abtastender Magnetsensor vorgesehen. Eine umgekehrte Anordnung mit gestellfestem Magnetstreifen und an dem Referenzelement angebrachtem Sensor ist ebenso denkbar, aufgrund der sich notwendigerweise bei dem Schwenken der ersten Walze biegenden Leitung des Sensors aber weniger vorteilhaft.

In einer ersten Ausgestaltung bildet die Spalteinstellung der Vorrichtung einen Regelkreis, welcher über den Schwenkantrieb, die Messeinrichtung und die Steuerung der Vorrichtung geschlossen wird. Als Schwenkantrieb umfasst die Vorrichtung in diesem Fall einen steuerbaren Antrieb, welcher beliebige Schwenkwinkel ermöglicht, so dass auf Endanschläge verzichtet werden kann. Auf diese Weise ist eine automatisierte und sehr Präzise Einstellung der Spaltweite möglich, bei der ein Ablesen und eine manuell angeforderte Korrektur durch einen Bediener entfallen.

Alternativ oder auch ergänzend zu dieser ersten Ausgestaltung bildet die Spalteinstellung der Vorrichtung einen Regelkreis, welcher über den Stellantrieb des einstellbaren Endanschlages der Schwenkbewegung, die Messeinrichtung und die Steuerung der Vorrichtung geschlossen wird. Als alternative Ausgestaltung behält diese den Vorteil bei, sehr einfache Antriebe zuzulassen, welche ein Schwenken von einer ersten durch einen Anschlag vorgegebenen Endlange in ein zweite durch einen weiteren Anschlag vorgegebene Endlage und zurück ermöglichen. In diesem Fall wird die Spaltweite wie oben beschrieben durch den ersten verstellbaren Anschlag vorgegeben. Eine Vorrichtung mit zwei wie beschriebenen und sich ergänzenden Regelkreisen bietet darüber hinaus eine höhere Flexibilität in der Gestaltung der Bewegungskurven für Spaltweitenveränderungen.

Vorteilhaft ist eine Ausführung des Schwenkarmes als Exzenter, welcher einen einfachen und robusten Aufbau sowie eine hohe Präzision der schwenkbaren Lagerung der ersten Walze ermöglich.

Für den Rotations- oder Flexodruck vorgesehene Druckwerke mit einer erfindungsgemäßen Spalteinstellung bieten den Vorteil, dass der Walzenspalt auf sehr einfache Weise und mit sehr hoher Wiederholgenauigkeit auf unterschiedliche Substratstärken bzw. auf unterschiedliche Klischeedicken einstellbar ist, so dass die Einsetzbarkeit des Druckwerkes hinsichtlich dieser Parameter deutlich erweitert werden kann.

Bogenanleger mit einer erfindungsgemäßen Spalteinstellung des Transportspaltes, lassen sich sehr einfach, präzise und wiederholgenau auf unterschiedliche Substratstärken einstellen, ohne empfindliche Bogen zu beschädigen.

Eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird anhand der Figur detailliert beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1

eine schematische Darstellung eines Walzenpaares mit Einrichtung zum Einstellen der Spaltweite.

Das in Fig. 1 gezeigte Walzenpaar 1 umfasst eine drehbare erste Walze 2 und eine zu dieser parallele und ebenfalls drehbare zweite Walze 3, welche gemeinsam einen Spalt 5 mit Spaltweite 6 bilden. Beide Walzen 2, 3 sind in bekannter Weise elektromotorisch angetrieben, wobei die Drehrichtung 31 der ersten Walze 2 der Drehrichtung 32 der nur teilweise dargestellten zweiten Walze 3 entgegengesetzt ist. Die zweite Walze 3 ist in einem nicht dargestellten Maschinengestell ortsfest gelagert.

Der ersten Walze 2 ist mit veränderbarer Spaltweite 6 zu der zweiten Walze 3 bewegbar gelagert. Dazu ist eine Einrichtung vorgesehen, welche endseitig der ersten Walze 2 einen Schwenkarm 8 umfasst, welcher um eine zu den Walzen 2, 3 parallele Schwenkachse 7 schwenkbar in dem nicht dargestellten Maschinengestell gelagert ist. In diesem Schwenkarm 8 ist die erste Walze 2 gelagert und damit gemeinsam mit dem Schwenkarm 8 um die gestellfeste Schwenkachse 7 schwenkbar, so dass die Spaltweite 6 zwischen der ersten Walze und der zweiten Walze durch die Schwenkbewegung 33 bestimmt wird.

Es ist ein Antrieb 9 vorgesehen, der auf den Schwenkarm 8 wirkt. In besonders einfacher Weise wird dazu ein Pneumatikzylinder 9 eingesetzt, welcher den Schwenkarm 8 mit der ersten Walze 2 wahlweise in eine erste Endlage oder in eine zweite Endlage schwenkt. Für eine Automatisierung der Schwenkbewegung 33 ist der Antrieb 9 mit einer Steuerung 22 der Maschine steuerbar verbunden.

Die gemäß Fig. 1 obere Endlage ist durch einen gestellfesten ersten Anschlag 10 festgelegt. Dieser erste Anschlag 10 ist verstellbar als Exzenter ausgebildet, dessen Achsen parallel zu der Schwenkachse 7 des Schwenkarmes 8 verlaufen. Durch Verdrehen des Exzenters 10 wird die obere Endlage des Schwenkarmes 8 und damit die Spaltweite 6 des Walzenpaares 1 in dieser oberen Endlage festgelegt. Für die Schwenkbewegung 35 des Exzenters 10 ist ein zweiter Antrieb 11 vorgesehen, der über eine Steuerung 22 der Maschine angesteuert wird.

Um jederzeit die Parallelität der Walzen 2, 3 zueinander zu gewährleisten, ist beidseitig der ersten Walze 2 eine solche Zustellvorrichtung vorgesehen.

Einem der Schwenkhebel 8 ist ein Referenzelement 12 zugeordnet, welches bzgl. des Maschinengestells linear verschiebbar angeordnet ist. Dazu weist es eine Linearführung 13 aus einer senkrecht zu der Schwenkachse 7 angeordneten Führungsschiene 15 und einem Führungswagen 14 bekannter Art auf. Die Position des Referenzelementes 12 entlang dieser linearen Bewegungsbahn 34 wird durch einen in eine Führungsbahn 17 des Referenzelementes 12 greifenden Mitnehmer 18 bestimmt, welcher an dem Schwenkarm 8 angeordnet ist, so dass das Referenzelement 12 über die aus Führungsbahn 17 und Mitnehmer 18 gebildete Kulissenführung 16 von dem Schwenkarm 8 linear mitbewegt wird.

Die Kurvenbahn 17 der Kulissenführung 16 ist derart gestaltet, dass sich ein proportionaler Zusammenhang zwischen der Spaltweite 6 einerseits und der Position des Referenzelementes 12 entlang dessen linearer Bewegungsbahn 34 andererseits ergibt.

Für geringe Schwenkwinkel des Schwenkarmes 8 kann die Kurvenbahn 17 durch eine lineare Bahn ausreichend exakt angenähert werden. Für große Schwenkwinkel ergibt sich dagegen eine ausgeprägte, deutlich von einer Geraden abweichende Kurvenbahn 17.

Auch der Einfluss des Achsversatzes innerhalb des Walzenpaares 1 senkrecht zur Spaltweite 6 auf den Zusammenhang zwischen dem Schwenkwinkel des Schwenkarmes 8 einerseits und der Spaltweite 6 andererseits ist in der Kurvenbahn 17 derart berücksichtigt, dass der beschriebene proportionale Zusammenhang zwischen der Position des Referenzelements 12 entlang dessen linearer Bewegungsbahn 34 einerseits und der Spaltweite 6 andererseits gewährleistet ist.

Die Vorrichtung umfasst eine Messeinrichtung 19, welche die Position des Referenzelementes 12 entlang dessen linearer Bewegungsbahn 34 und damit indirekt die Spaltweite 6 erfasst. Diese Messeinrichtung 19 ist derart mit der Steuerung 22 der Maschine verbunden, dass diese Steuerung 22 Informationen erhält, welche sie als Position des Referenzelementes 12 entlang dessen linearer Bewegungsbahn 34 und über den beschriebenen proportionalen Zusammenhang als Spaltweite 6 interpretieren kann.

Dazu umfasst die Messeinrichtung 19 ein berührungslos arbeitendes Wegmesssystem aus einem an dem Referenzelement 12 angeordneten und sich gemeinsam mit diesem bewegenden Magnetstreifen 21 und einem gestellfesten Magnetsensor 20, welcher den Magnetstreifen 21 über einen Luftspalt hinweg abtastet und die daraus gewonnenen Daten an die Steuerung 22 übermittelt. Zur Steigerung des Automatisierungsgrades sind der den Exzenter als ersten Endanschlag 10 verstellende zweite Antrieb 11 und der Wegsensor 20 der Messeinrichtung 19 über die Steuerung 22 zu einem Regelkreis verbunden, in welchem die Steuerung 22 als Regler dient.

Als in die Kurve 17 der Kulissenführung 16 greifender Mitnehmer 18 dient ein mit einer Kurvenrolle bestückter Wellenabsatz der schwenkbaren ersten Walze 2, so dass die Achse des Mitnehmers 18 und die Achse 4 der ersten Walze 2 identisch sind.