Wascheinrichtung für einen Zylinder in einer Druckmaschine

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Wascheinrichtung für einen Zylinder in einer Druckmaschine mit einem Waschtuch und einer Ultraschallquelle, die Schallenergie auf die Zylinderoberfläche richtet.

[0002] Eine derartige Wascheinrichtung ist beispielsweise aus der WO 03/011599 bekannt. Dort ist zur Unterstützung des Waschvorgangs eine Ultraschallquelle vorgesehen, die zur leichteren Entfernung von Verunreinigungen, Farbe etc. von der Oberfläche des auf einen Übertragungszylinder aufgespannten Gummituchs in einer Offsetdruckmaschine dienen soll. Des Weiteren ist in der DE 100 63 987 A1 eine Tuchwascheinrichtung für eine Digitaldruckmaschine und in der DE 101 35 658 A1 eine solche für eine Offsetdruckmaschine beschrieben. Dort kann zur Reinigung des das Druckbild tragenden Zylinders bzw. des Gummituchzylinders ein mit einer Flüssigkeit getränktes Reinigungsband an der Zylinderoberfläche mit einem Ultraschallaktor beaufschlagt werden. Des Weiteren sind aus der DE 197 32 060 und der DE 101 48 401 Wascheinrichtungen für den Gummituchzylinder einer Offsetdruckmaschine beschrieben, die einen Ultraschallerzeuger, jedoch kein Waschtuch, aufweisen. Hier sollen die gelösten Schmutzpartikel durch Gummilippen von der Zylinderoberfläche abgerakelt oder abgesaugt werden.

[0003] In der JP 11-70641 ist die Verwendung eines im Ultraschallbereich vibrierenden Waschrakels beschrieben, das in direktem mechanischen Kontakt mit der Gummioberfläche steht. Bei Vorrichtungen dieser Art besteht die Gefahr, dass die vor dem Rakel auf das Gummituch gesprühte Reinigungsflüssigkeit in die Druckmaschine gelangt und dort Schäden durch Korrosion etc. hervorruft.

[0004] In der WO 2004/005029 A1 ist eine Ultraschall-Reinigungsvorrichtung für Zylinder in einer Druckmaschine beschrieben, bei der ein walzenförmiger Ultraschallerzeuger

[0005] Verwendung findet. Dieser Ultraschallerzeuger strahlt den Ultraschall radial ab, wodurch viel Ultraschallleistung verloren geht.

[0006] Die bisher in Offsetdruckmaschinen üblicherweise verwendeten so genannten Tuchwascheinrichtungen, mit denen bei einem Auftragswechsel das eingefärbte Drucktuch auf dem Übertragungszylinder gereinigt wird, besitzen üblicherweise keine Ultraschallquellen zur Waschunterstützung. Auch ohne eine derartige Unterstützung beträgt die Waschzeit ca. 2 Minuten, wobei das Gummituch innerhalb von 3 bis 4 Zylinderumdrehungen sauber gewaschen wird. Dennoch besteht der Wunsch, im Sinne eines schnellen Auftragswechsels, die Waschzeiten weiter zu verkürzen. Das war jedoch mit den im Stand der Technik beschriebenen, Ultraschall unterstützten Wascheinrichtungen nicht möglich, deren Realisierung daran gescheitert ist, dass die vorgeschlagenen Geräte einen zu hohen Leistungsbedarf besaßen. Denn um die Ultraschall-Reinigungswirkung beim einmaligen Überstreichen der Gummituchoberfläche zu erzielen, sind sehr hohe Ultraschallleistungsdichten an der eingefärbten Gummituchoberfläche erforderlich, wie man sie sonst nur aus der Materialbearbeitung kennt und die sich beispielsweise mit Schweiß-Sonotroden erzielen lassen. Herkömmliche preiswerte Schallerzeuger sind nicht in der Lage, diese erforderliche Ultraschallleistung zur Verfügung zu stellen. Sie erwärmen sich auch aufgrund des geringen Wirkungsgrades der Umwandlung von elektrischer Leistung in Schallleistung selbst sehr stark, was zur Zerstörung der Schallquellen führen kann. Deshalb haben sich die bisherigen Vorschläge zur Verbesserung der Waschleistung von Gummituchwascheinrichtungen mit Unterstützung von Ultraschall nicht durchsetzen können.

[0007] Aus der Ultraschalldiagnostik ist es bekannt, die Ultraschallwellen zur Erzeugung von Ultraschallbildern zu fokussieren. Derartige Anordnungen, wie z. B. in der US-PS 4,001,766 beschrieben, sind allerdings für Wascheinrichtungen ungeeignet.

[0008] Aus der US-PS 5,803,099 ist ein Waschtank mit Ultraschallgebern bekannt, deren Schallfelder durch sphärische Ultraschalllinsen auf punktförmige Bereiche fokussiert werden. Zur schnellen Reinigung von Zylinderoberflächen ist diese Wascheinrichtung nicht geeignet.

[0009] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Wascheinrichtung für die Zylinder von Druckmaschinen zu schaffen, mit der sich der Waschvorgang deutlich verkürzen lässt und die mit einer akzeptablen elektrischen Anschlussleistung auskommt. Diese Aufgabe mit den im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

[0010] Gemäß der Erfindung wird der von einem oder mehreren Ultraschallgebern einer Ultraschallquelle emittierte Schallenergie auf einen im Wesentlichen linienförmigen, sich parallel zur Zylinderachse erstreckenden Fokusbereich auf der Zylinderoberfläche konzentriert. Dazu wird vorteilhaft eine Ultraschallzylinderlinse verwendet, die aus einer einzigen oder mehreren zylindrischen oder torischen Schalllinsen besteht. Daneben kann die fokussierende Einrichtung auch durch eine zylindrische konkave Formgebung der Sonotroden bzw. Ultraschallschwinger gebildet sein, wobei natürlich beide Maßnahmen, die zylindrische Schalllinse und die konkave Formgebung der Sonotroden miteinander kombiniert werden können. Die an der Zylinder- oder Gummituchoberfläche in dem im Wesentlichen linienförmigen Fokusbereich erzeugte hohe Schallenergiedichte löst dann von der Oberfläche die Farbe bzw. Verunreinigungen, wobei die Schmutz- oder Farbpartikel von dem an der Oberfläche anliegenden feuchten Waschtuch abtransportiert werden. Hierbei kann es besonders vorteilhaft sein, wenn sich das Waschtuch während des Waschbetriebs kontinuierlich über den linienförmigen Fokusbereich hinwegbewegt, während sich gleichzeitig der Zylinder mit größerer Oberflächengeschwindigkeit entgegen oder in Richtung der Waschtuchbewegung dreht.

[0011] Weiterhin ist es zweckmäßig, die zylindrische Schalllinse, die den linienförmigen Fokus entweder allein oder mit anderen Hilfsmitteln zusammen erzeugt, zu benutzen, um das Waschtuch gegen die zu reinigende Zylinderoberfläche zu drücken. Besonders einfach wird die Konstruktion dann, wenn diese Zylinderlinse als rohrförmiges Kunststoffteil ausgebildet ist, in dessen Inneren die Waschflüssigkeit zur Befeuchtung des Waschtuchs oder die Kühlflüssigkeit zur Kühlung der Ultraschallgeber enthalten ist. In diesem Falle werden durch ein Bauteil zwei oder mehr Funktionen, nämlich das Führen der Waschflüssigkeit oder Kühlflüssigkeit, das Fokussieren der Ultraschallenergie und das Andrücken des Waschtuchs an die Gummi- bzw. Zylinderoberfläche erfüllt.

[0012] Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren 1 bis 9 der beigefügten Zeichnungen.

[0013] Figur 9 ist eine schematische Darstellung der Zylinder im Druckwerk einer Offsetdruckmaschine in der Ebene senkrecht zu den Zylinderachsen. Mit PLZ ist der so genannte Plattenzylinder bezeichnet, auf den über Halterungen im Spannkanal die über nicht dargestellte Walzen eines Farbwerks FW eingefärbte Druckplatte befestigt ist. Das Druckbild auf der Druckplatte wird beim Drehen der Zylinder auf das Gummituch GT übertragen, das auf dem darunter dargestellten Gummituchzylinder GTZ aufgespannt ist. Mit PB ist der Papierbogen bezeichnet, der zwischen dem Gummituchzylinder GTZ und dem Gegendruckzylinder GDZ hindurchgeführt und dabei vom Gummituch GT mit Farbe bedruckt wird.

[0014] Für das Waschen des Gummituchs ist, wie bei Offsetdruckmaschinen üblich, eine Gummituchwascheinrichtung GTW vorgesehen, die entlang des Pfeils P beim Auftragswechsel nach dem Ende des Druckbetriebs an den Gummituchzylinder GTZ angestellt werden kann. Diese Wascheinrichtung GTW enthält üblicherweise ein Waschtuch 10, das zyklisch getaktet von einem Vorratswickel 11a abgewickelt und auf einen zweiten Wickel 11b aufgewickelt wird. Dazwischen wird das Waschtuch 10 von einem Andrückelement 11 gegen die Oberfläche des zu reinigenden Gummituchs GT gedrückt.

[0015] Üblicherweise arbeiten solche Gummituchwascheinrichtungen so, dass die zu reinigende Zylinderoberfläche unter dem angedrückten Waschtuch vorbeidreht und dieses mehrfach während einer Umdrehung schrittweise weitergetaktet wird, um den eingefärbten streifenförmigen Bereich des Waschtuchs immer wieder in Richtung des Aufnahmewickels 11b weiter zu befördern. Die Wascheinrichtung enthält weiterhin einen Antrieb für die Bewegung des Waschtuchs sowie eine Einrichtung für die Zufuhr von Waschflüssigkeit, soweit nicht schon die Vorratsrolle 11a mit Waschflüssigkeit getränkt ist.

[0016] Figur 1 zeigt detaillierter ein erstes Ausführungsbeispiel für das gemäß der Erfindung modifizierte Andrückelement 11 der Gummituchwascheinrichtung GTW im Schnitt senkrecht zu den Zylinderachsen.

[0017] Im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 besteht das Andrückelement 11 aus einem U-förmigen Aluminiumprofil, das auf der Seite, mit der es das Waschtuch 10 gegen das Gummituch GT drückt, mit einem Längsschlitz versehen ist. Im Inneren des Profils befindet sich eine langgestreckte Sonotrode mit dem in Figur 1a dargestellten Aufbau. Sie besteht aus zwei leistenförmigen Massen 13a und 13b, zwischen denen ein Piezo-keramische Schicht 13c angeordnet ist, die beidseitig mit Metallelektronen bedampft ist. Der untere, dem Waschtuch 10 zugewandte Teil 13b der Sonotrode 13 ist an seiner Unterseite 14 konkav ausgeformt und fokussiert die abgestrahlte Ultraschallleistung auf einen schmalen, im Wesentlichen linienförmigen Fokusbereich an der Oberfläche des Gummituchs GT. Die Sonotrode 13 wird von Federn 16 gegen einen mit einer Dichtung 18 versehenen Sitz an den Innenseiten der beiden Schenkel des U-förmigen Profils 12 gedrückt. Im oberen Bereich des Teils 13a der Sonotrode 13 dienen Leisten 12a im Profil 12 zur lagemäßigen Fixierung.

[0018] Wie in der Figur 1 dargestellt drücken die abgerundeten beiden U-förmigen Schenkel des Profils 12 das Waschtuch 10 gegen die Oberfläche des Gummituchs GT. Zur Befeuchtung des Waschtuchs mit Waschflüssigkeit sind entlang des Profils 12 Zuflussröhrchen 15 vorgesehen, die in Kanäle 17 münden, durch die die Waschflüssigkeit in den Raum zwischen dem Waschtuch 10 und der konkaven Fläche 14 der Sonotrode 13 gelangt und diesen ausfüllt. Durch die Waschflüssigkeit wird die Ultraschallenergie unter Vermeidung von übermäßigen Reflexionen effektiv an die Oberfläche des Gummituchs GT herangeführt und kann dort an der Gummituchoberfläche anhaftenden Schmutz und Farbreste aufgrund der einsetzenden Kavitation von in der Flüssigkeit im Fokusbereich entstehenden Gasblasen lösen.

[0019] Natürlich ist es auch möglich, anstelle einer einzigen Sonotrode 13 mehrere einzelne kürzere Sonotroden in dem Profil 12 anzuordnen. Die werden dann beim Betrieb der Wascheinrichtung zweckmäßig gleichphasig angesteuert, um destruktive Indifferenzen zu vermeiden. In diesem Fall kann es auch zweckmäßig sein, Stege zwischen den beiden Schenkeln des U-förmigen Profils 12 vorzusehen, die ein Abdichten zwischen den einzelnen Sonotroden gegen das Eindringen von Waschwasser in das Innere des Gehäuses 12 ermöglichen. In diesem Fall wird man die einzelnen Sonotroden zweckmäßig über verschließbare Öffnungen auf der Oberseite des Profils 12 einfügen.

[0020] Figur 2 zeigt ein alternatives zweites Ausführungsbeispiel für das gemäß der Erfindung modifizierte Andrückelement 11 der Gummituchwascheinrichtung GTW.

[0021] Im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 sind im Vergleich zur Figur 1 gleiche oder ähnliche Teile mit einer um 10 höheren Bezugsziffer versehen, um das Verständnis zu erleichtern.

[0022] Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 sind in dem hohlen U-förmigen Aluminiumprofil 22, das als Andrückelement dient, mehrere einzelne Sonotroden 23 bestehend aus den Teilen 23a, b, c hintereinander angeordnet, beispielsweise 20 Stück mit einer Länge von ca. 5 cm für den Gummituchzylinder einer Druckmaschine im Format 105 cm. Diese Sonotroden werden durch Federn 26 gegen die Rückseite einer konkaven Zylinderlinse 29 aus Kunststoff gedrückt, die über die Länge des Aluminiumprofils 22 entlang von Nuten 22b in dieses eingeschoben ist. Gegen seitliches Verschieben sind die Sonotroden 23 durch Leisten 22a im Inneren des Profils 22 gesichert.

[0023] Über der der Ultraschallstrahlkeule angepassten Öffnung 21 zwischen den beiden U-förmigen Schenkeln des Profils 22 liegt eine den Flüssigkeitsstrom begrenzende Membran 20 aus Kunststoff, Gummi oder einer porösen Keramik auf. Bei der Materialwahl wird zweckmäßig die Dichte der Membran 20 an die Dichte der Waschflüssigkeit angepasst, um unerwünschte Reflexionen der Ultraschallenergie an der Grenzfläche zur Membran 20 zu vermeiden. Die Membran 20 begrenzt den Durchfluss der Waschflüssigkeit von den Zuflussröhrchen 25 durch den Kanal 27 in das Waschtuch 10 hinein und stellt sicher, dass keine Waschflüssigkeit austritt, wenn der Waschvorgang abgeschlossen ist und der Druck in den Zuflussröhrchen 25 abgeschaltet wird.

[0024] Die zylindrische Kunststofflinse 29 besteht aus Plexiglas. Weil in diesem Material die Schallgeschwindigkeit fast doppelt so hoch ist als in Wasser, wirkt die plankonkave Zylinderlinse sammelnd und konzentriert die Ultraschallleistung in einem sehr schmalen linienförmigen Bereich, wie das durch die Pfeile angedeutet ist.

[0025] Natürlich ist es bei entsprechender Dimensionierung von Radius der Zylinderlinse und ihrem Abstand zur Oberfläche des Gummituches auch möglich, andere Kunststoffe wie Polyacryl etc. einzusetzen.

[0026] Durch die Verwendung mehrerer einzelner Sonotroden ergibt sich der Vorteil, dass die Länge des Andrückelements der Gummituchwascheinrichtung an unterschiedliche Formatbreiten angepasst werden kann, ohne dass jeweils spezielle Einzelsonotroden für das Format gefertigt werden müssen. In gleicher Weise kann anstelle der Zylinderlinse aus Kunststoff eine Anzahl einzelner torischer oder zylindrischer Einzellinsen vorgesehen sein, die jeweils den einzelnen Sonotroden zugeordnet sind. Hierbei unterstützt eine torische Ausbildung der Einzellinsen die Gleichmäßigkeit der Schallausbreitung entlang der Zylinderoberfläche über die durch die Stege abgeschalteten Bereiche hinweg.

[0027] Figur 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel für das gemäß der Erfindung modifizierte Andrückelement 11 der Gummituchwascheinrichtung GTW.

[0028] Im Ausführungsbeispiel nach Figur 3 sind die quaderförmigen Sonotroden durch Ultraschallgeber 33a, 33b ..... mit kreisförmigem Querschnitt ersetzt. Solche Ultraschallgeber lassen sich preisgünstig als Kaufteile beziehen, weil sie in hohen Stückzahlen in anderen Applikationen eingesetzt werden. Im vorliegenden Falle sind die Ultraschallgeber 33a, 33b ... nicht in einer Linie hintereinander, sondern versetzt dicht aneinander gepackt und jeweils abwechselnd gegeneinander geneigt angeordnet, wie das in Figur 3a verdeutlicht ist. Die den Ultraschallgebern jeweils zugeordneten Federn 36a, 36b ... drücken die Ultraschallgeber 33a, 33b ... auf eine Prismenleiste 38, die auf die Rückseite der Zylinderlinse 39 aufgeklebt ist. Die Prismenleiste 38 besteht aus dem gleichen Material wie die Zylinderlinse 39, so dass Impedanzsprünge, wie sie sonst beim Übergang in ein anderes Medium auftreten, vermieden sind.

[0029] Figur 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel, für das gemäß der Erfindung modifizierte Andrückelement 11 der Gummituchwascheinrichtung GTW.

[0030] Im Ausführungsbeispiel nach Figur 4 sind ebenfalls einfache preiswerte zylindrische Ultraschallgeber 43 und 43 a, b, c verwendet, wobei diese allerdings hintereinander mit ihren Achsen parallel zueinander in die kreisförmigen Ausnehmungen von zwei Schiebern 41a, 41b eingesetzt sind, wie sie in der Figur 4a skizziert sind. Das auf diese Weise gebildete Array aus zylindrischen Ultraschallgebern ist stirnseitig in das in Figur 4 dargestellte Aluminiumprofil 42 eingeschoben, wobei der untere, dem Gummituch GT zugewandte Schieber 41a auf einer Schulter 42a im Innenraum des Profils 42 über ein Dichtband 48 aufliegt. Das Innere des Profils 42 ist oberhalb des Teils 41a mit Öl gefüllt, das zur Ableitung der in den Ultraschallgebern 43 und 43 a, b ,c entstehenden Wärme dient. Die untere, dem Waschtuch 10 zugewandte Seite 44 der Ultraschallgeber 43 und 43 a, b, c ist zylindrisch konkav ausgeformt, wie das in der Figur 4b skizziert ist. Die Achsen K der zylindrisch konkaven Ausnehmungen aller hintereinander in den Schiebern 41a, 41b aufgenommenen Ultraschallgebern 43 und 43 a, b, c fluchten in einer Linie parallel zur Achse des Gummituchzylinders GTZ. Auf diese Weise wird die von den Ultraschallgebern 43 und 43 a, b, c abgestrahlte Ultraschallenergie, wie durch die Pfeile in Figur 4 dargestellt, im Wesentlichen auf einen schmalen linienförmigen Bereich parallel zur Zylinderachse auf der Oberfläche des Gummituchs GT fokussiert, bei geeigneter Wahl des Krümmungsradius der konkav zylindrischen Ausnehmung 44 in den Ultraschallgebern 43 und 43 a, b, c, und des Abstands der Ultraschallgeber zum Waschtuch.

[0031] Figur 5 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel für das gemäß der Erfindung modifizierte Andrückelement 11 der Gummituchwascheinrichtung GTW.

[0032] Im Ausführungsbeispiel nach Figur 5 ist im Gegensatz zu dem nach Figur 4 das Aluminiumprofil 42 durch ein Kunststoffprofil 52 ersetzt worden. Das Profil 52 besitzt einen U-förmigen Querschnitt und ist wie ein Trog auf der dem Waschtuch 10 zugewandten Seite geschlossen, während seine beiden im Querschnitt U-förmigen Schenkel auf der entgegengesetzten Seite oben durch einen Deckel 57 verschlossen ist. Außen trägt das Kunststoffprofilteil 52 zur Versteifung und zur Wärmeableitung mehrere sich über seine ganze Länge erstreckende Rippen 51. Der äußere kreisförmige Querschnitt des Profils 52 ist Waschtuchseitig abgeflacht bzw. an den Radius des Gummituchs GT angepasst. Auf diese Weise erhält bereits die Wandung des Profils 52 im Auflagebereich des Waschtuchs 10 die Form einer konkaven Zylinderlinse 59, die von der Unterseite der in das Profil eingesetzten Ultraschallgeber 53 und 53 a, b, c abgestrahlte Ultraschallenergie vor dem Auftreffen auf das Gummituch nochmals bündelt und in einen linienförmigen Bereich einer Gummituchoberfläche fokussiert.

[0033] Die Ultraschallgeber 53 und 53 a, b, c sind die gleichen wie die nach Figur 4, werden allerdings in das Kunststoffprofil 52 bei abgenommenem Deckel 57 von oben auf Leisten 52a in dem Profil 52 aufgesetzt, wobei Stifte 58 in Verbindung mit einer Längsnut 59 in den Ultraschallgebern als Verdrehsicherung wirken und die Geber 53 und 53 a, b, c an ihrem Platz halten. Das Innere des Profils 52 ist mit einer nicht leitenden Flüssigkeit gefüllt, die eine deutlich niedrigere Dichte hat wie das Material des Kunststoffprofils 52. Auf diese Weise wirkt der bikonvexe Flüssigkeitsstab 60 zwischen den konkaven Unterseiten der Ultraschallgeber und der konkaven Innenseite des Profils 52 als zylindrische Sammellinse, von der die Ultraschallleistung auf einen linienförmigen Bereich fokussiert wird. Die nicht leitende Flüssigkeit dient außerdem dazu, die während des Betriebs der Ultraschallgeber 53 und 53 a, b, c entstehende Verlustwärme aufzunehmen, damit sich die Geber 53 und 53 a, b, c nicht übermäßig aufheizen.

[0034] Die Waschflüssigkeit wird in diesem Ausführungsbeispiel durch separate Sprühdüsen 55 neben dem Andrückelement auf das Waschtuch 10 aufgesprüht. Das Waschtuch 10 bewegt sich dabei mit geringerer Geschwindigkeit während des Waschens an dem Andrückelement vorbei, während gleichzeitig der Zylinder GTZ mit dem Gummituch GT in entgegengesetzter Richtung das Gummituch GT unter dem Andrückelement bzw. dem Waschtuch 10 vorbeibewegt.

[0035] Die Figur 6 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel für das gemäß der Erfindung modifizierte Andrückelement 11 der Gummituchwascheinrichtung GTW.

[0036] Im Ausführungsbeispiel nach Figur 6 besteht das Gehäuse des Andrückelements aus einem stabilen Metallgehäuse 65 mit H-förmigem Querschnitt, das nach oben und unten offen ist. In der die beiden Schenkel 62a und 62b verbindenden Querstrebe 62c des Profils sind dicht an dicht Bohrungen zur Aufnahme von zylindrischen Ultraschallgebern 63 und 63 a, b, c vorgesehen, in die diese eingesteckt werden.

[0037] Der untere Bereich der Schenkel 62a und 62b verjüngt sich etwas zur Mitte hin. In diesen Bereich ist ein Kunststoffrohr 69 aus einem Material mit dem Vergleich zur Waschflüssigkeit sehr viel höherer Dichte wie beispielsweise Polyethylen eingelegt. Dieses Kunststoffrohr ist auf beiden Seiten oben und unten abgeflacht. Auf die obere Abflachung setzen sich die planen Unterseiten der Ultraschallgeber 63 und 63 a, b, c, während sich das Kunststoffrohr 69 mit seiner unteren Abflachung auf das Waschtuch 10 setzt bzw. von den Federn 66 über die Ultraschallgeber 63 und 63 a, b, c an dieses angedrückt wird, wenn die Wascheinrichtung mit dem Profil 62 in Richtung auf das Gummituch GT zugestellt wird.

[0038] Im Rohr sind im Bereich der unteren Abflachung Kapillaren 67 eingebracht, durch die die Waschflüssigkeit bei entsprechendem Druck austritt und das Waschtuch 10 benetzt.

[0039] Bei diesem Ausführungsbeispiel fokussiert der zylindrische Flüssigkeitsstab der Waschflüssigkeit in Verbindung mit den plankonkaven Zylinderlinsen der Abflachungen des Kunststoffrohres 69 die Ultraschallenergie in der gewünschten Weise auf einen schmalen linienförmigen Bereich. Außerdem erfüllen bei diesem Ausführungsbeispiel die Federn 66 eine doppelte Funktion: Sie drücken die Ultraschallgeber 63 und 63 a, b, c fest auf ihren Sitz und das Rohrteil 69 des Andrückelements fest gegen das Waschtuch 10.

[0040] Die Figur 7 zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel für das gemäß der Erfindung modifizierte Andrückelement 11 der Gummituchwascheinrichtung GTW.

[0041] Im Ausführungsbeispiel nach Figur 7 besteht das Andrückelement für das Waschtuch 10 insgesamt aus einem dickwandigen Kunststoffrohr 79, das beidseitig verschlossen ist und an beiden Seiten, wie aus der Ansicht nach Figur 7 hervorgeht, mit einem Einlassstutzen 78a und einem Auslassstutzen 78b für die Waschflüssigkeit versehen ist. Das Rohr 79 ist an ein Kühlaggregat angeschlossen, über das die während des Waschvorganges entstehende Verlustwärme durch die Ultraschallgeber abgeführt wird.

[0042] Das Kunststoffrohr 79 besteht aus dem gleichen Material wie das Rohr 69 aus Figur 7 und trägt an seiner Unterseite ebenfalls eine Abflachung, die mit Kapillaren zum Durchtritt der Waschflüssigkeit versehen ist.

[0043] In das Kunststoffrohr 79 ist ein Metallprofil 72 eingeschoben und wird dort über zwei Vorsprünge 71a und 71b in den entsprechenden Nuten im Kunststoffrohr 79 gehalten. In dem Metallprofil 72 sind dicht and dicht mehrere im Querschnitt rechteckige Ultraschallgeber 73 und 73 a, b, c eingekapselt aufgenommen, wobei deren Unterseiten 79 wie beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 zylindrisch konkav geformt sind. Aufgrund dieser konkaven Formgebung wird der Keil der Waschflüssigkeit 70 zwischen den Unterseiten der Ultraschallgeber 73 und 73 a, b, c und der konkaven Innenseite des Rohres 79 als "dicke Zylinderlinse" und fokussiert die Ultraschallwellen auf einem linienförmigen Bereich 77. Bei diesem Ausführungsbeispiel dient die Waschflüssigkeit 70 gleichzeitig auch zur Kühlung der Ultraschallgeber.

Bezugszeichenliste

[0044] 

FW

Farbwerk

PLZ

Plattenzylinder

GT

Gummituch

GTZ

Gummituchzylinder

PB

Papierbogen

GDZ

Gegendruckzylinder

10

Waschtuch

11

Andrückelement

11 a

Vorratswickel

11b

Aufnahmewickel

12,22

U-förmiges Profil

12a

Leisten

13, 23, 33, 43, 53, 63, 73

Sonotrode(n) (Ultraschallgeber)

13a,b

leistenförmige Masse

13c, 23c, 43, 53c, 63c, 73c

Piezo-keramische Schicht

14, 34, 44

konkave Unterseite

15,25

Zuflussröhrchen

16, 26, 36, 46, 56, 66, 76

Federn

17

Kanäle

18

Dichtung

20

Membran

21

Öffnung

22, 42

Aluminiumprofil

22b

Nuten

27

Kanal

29, 39

Zylinderlinse (Kunststoff)

33a, 33b,...

Ultraschallgeber

36a, 36b

Federn

38

Prismenleiste

38

Prismenleiste

41a, 41b

Schieber

42a

Schulter

48

Dichtband

51

Rippen

52

Kunststoffprofil

52a

Leisten

55

Sprühdüsen

57

Deckel

58

Stifte

59

Längsnut

60, 70

Flüssigkeitsstab

62a,b

Schenkel

62c

Querstrebe

65

Metallgehäuse

67

Kapillaren

69, 79

Kunststoffrohr

71a,b

Vorsprünge

72

Metallprofil

77

Bereich

78a

Einlassstutzen

78b

Auslassstutzen

Ansprüche

1. Wascheinrichtung für einen Zylinder (GT) in einer Druckmaschine mit einem Waschtuch (10) zur Entfernung von Verunreinigungen, Farbe etc. von der Zylinderoberfläche und einer Ultraschallquelle zur Unterstützung des Waschvorgangs, die Schallenergie auf die Zylinderoberfläche richtet,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ultraschallquelle (13; 23; 33a, b; 43; 53; 63; 73) eine fokussierende Einrichtung (14; 29; 34; 39;44; 54; 59; 60; 69; 70; 79) vorgeordnet ist, von der die Schallenergie auf einen im wesentlichen linienförmigen sich parallel zur Achse des Zylinders (GT) erstreckenden Fokusbereich auf der Zylinderoberfläche konzentriert wird.

2. Wascheinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
wobei die Ultraschallquelle aus einer Anordnung mehrerer Einzelschwinger (23, 33, 43, 53, 63, 73) besteht und die Einzelschwinger (23, 33, 43, 53, 63, 73) vorzugsweise entlang bzw. abwechselnd versetzt zu einer Geraden parallel zur Achse des Zylinders (GT) angeordnet sind.

3. Wascheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
wobei die Ultraschallquelle aus einer oder mehreren langgestreckten Sonotroden (13, 23, 73) besteht.

4. Wascheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei die fokussierende Einrichtung mehrere torische oder zylindrische Schalllinsen (29; 39; 59; 69; 79) aufweist.

5. Wascheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei die fokussierende Einrichtung mindestens teilweise durch eine zylindrisch konkave Formgebung (14, 34, 44) der Sonotroden bzw. Schwinger gebildet ist.

6. Wascheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
wobei sich Flüssigkeit im Bereich zwischen der Ultraschallquelle und der Zylinderoberfläche befindet und die Flüssigkeit Bestandteil der fokussierenden Einrichtung ist oder sich im Bereich zwischen der fokussierenden Einrichtung und der Zylinderoberfläche befindet.

7. Wascheinrichtung nach Anspruch 6,
wobei es sich bei der Flüssigkeit um Waschflüssigkeit handelt und
die Waschflüssigkeit dem Bereich zwischen der fokussierenden Einrichtung und dem Waschtuch (10) zugeführt ist.

8. Wascheinrichtung nach Anspruch 7,
wobei zwischen dem mit der Waschflüssigkeit gefüllten Bereich und dem an der Zylinderoberfläche anliegenden Waschtuch eine den Flüssigkeitsstrom begrenzende, Ultraschall durchlässige Membran (26) angeordnet ist, die vorzugsweise als gelochtes Gummi- oder Kunststoffteil oder poröses Keramikteil ausgebildet ist.

9. Wascheinrichtung nach Anspruch 8,
wobei die Membran als Zylinderlinse (59, 69, 79) wirkt.

10. Wascheinrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 9,
wobei die Zylinderlinse (59, 69, 79) das Waschtuch gegen die Zylinderoberfläche drückt.

11. Wascheinrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 9,
gekennzeichnet durch
einen das Waschtuch im Waschbetrieb kontinuierlich bewegenden Antrieb.

12. Wascheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
wobei die Fasern des Waschtuchs aus einem die Ultraschallwellen wenig absorbierenden bzw. dämpfenden Material bestehen.

13. Wascheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
wobei die Ultraschallquelle eine axiale Ausdehnung von wenigstens 70 cm, vorzugsweise 90 bis 110 cm, besitzt, die Leistungsaufnahme der Ultraschallquelle während des Waschbetriebes geringer als 1000 Watt ist und das Waschtuch eine Dicke von wenigstens 1 mm im nicht angedrückten Zustand besitzt.

14. Wascheinrichtung nach Anspruch 6,
wobei der Raum zwischen den Ultraschallquellen (53) und der fokussierenden Einrichtung (59) mit einer elektrisch nicht leitenden Flüssigkeit gefüllt ist.

15. Wascheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
wobei Öl die Ultraschallquellen (53, 63) umgibt und die bei deren Betrieb entstehende Wärme aufnimmt bzw. abführt.

16. Wascheinrichtung nach Anspruch 10,
wobei die fokussierende Einrichtung als hohles rohrförmiges oder stabförmiges Teil (69,79) ausgebildet ist, dessen Innenraum mit Waschflüssigkeit (70) gefüllt ist und das mit Bohrungen bzw. Kapillaren (67) für den Antritt von Waschflüssigkeit versehen ist:

17. Wascheinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 16,
wobei die Zylinderlinse (29; 39) bzw. das stab- oder rohrförmige Teil (69, 79) aus einem Kunststoff besteht, in dem die Schallgeschwindigkeit höher als in Wasser ist, und es sich bei dem Material des Kunststoffes vorzugsweise um Polystyrol, Plexiglas, Polyethylen oder Polyacryl handelt.

18. Wascheinrichtung nach Anspruch 2,
gekennzeichnet durch
eine gemeinsame Ansteuerelektronik, von der die Einzelschwinger mit gleicher Frequenz und fester Phasenbeziehung zueinander angesteuert werden.

Claims

1. Washing device for a cylinder (GT) in a printing press including a washcloth (10) for removing dirt, ink etc. from the cylinder surface and an ultrasound source to assist the washing operation, the ultrasound source directing sound energy to the cylinder surface,
characterized in
that a focussing device (14; 29; 34; 39; 44; 54; 59; 60; 69; 70; 79) is arranged in front of the ultrasound source (13; 23; 33a, b; 43; 53; 63; 73) to focus the sound energy on an essentially line-shaped focussing area on the cylinder surface, the focussing area extending parallel to the axis of the cylinder (GT).

2. Washing device according to Claim 1,
wherein the ultrasound source consists of an arrangement of several individual oscillators (23, 33, 43, 53, 63, 73), the individual oscillators (23, 33, 43, 53, 63, 73) preferably arranged along a line that is parallel to the axis of the cylinder (GT) or arranged to be offset in an alternating way relative to such a line.

3. Washing device according to one of Claims 1 or 2,
wherein the ultrasound source consists of one or more elongate sonotrodes (13, 23, 73).

4. Washing device according to one of Claims 1 to 3,
wherein the focussing device includes several toric or cylindrical sound lenses (29; 39; 59; 69; 79).

5. Washing device according to one of Claims 1 to 3,
wherein the focussing device is at least partly formed by a cylindrically concave shaping (14, 34, 44) of the sonotrodes or oscillators.

6. Washing device according to one of Claims 1 to 5,
wherein a liquid is located in the area between the ultrasound source and the cylinder surface and the liquid is part of the focussing device or is located in the area between the focussing device and the cylinder surface.

7. Washing device according to Claim 6,
wherein the liquid is a washing liquid and the washing liquid is fed to the area between the focussing device and the washcloth (10).

8. Washing device according to Claim 7,
wherein a membrane (26) that limits the flow of liquid and is permeable to ultrasound is arranged between the area that is filled with the washing liquid and the washcloth that is in contact with the cylinder surface, the membrane (26) being preferably embodied as a perforated rubber or plastic part or as a porous ceramic part.

9. Washing device according to Claim 8,
wherein the membrane acts as a cylindrical lens (59, 69, 79).

10. Washing device according to one of Claims 4 or 9,
wherein the cylinder lens (59, 69, 79) presses the washcloth against the cylinder surface.

11. Washing device according to one of Claims 4 or 9,
characterized by
a drive that drives the washcloth continuously during the washing operation.

12. Washing device according to one of Claims 1 to 11,
wherein the fibres of the washcloth consist of a material that only slightly absorbs or damps the ultrasound waves.

13. Washing device according to one of Claims 1 to 12,
wherein the ultrasound source has an axial dimension of at least 70 cm, preferably 90 to 110 cm, the power consumption of the ultrasound source during the washing operation is less than 1000 Watt and the washcloth has a thickness of at least 1 mm when it is not pressed on.

14. Washing device according to Claim 6,
wherein the space between the ultrasound sources (53) and the focussing device (59) is filled with a liquid that is electrically non-conductive.

15. Washing device according to one of Claims 1 to 14,
wherein oil surrounds the ultrasound sources (53, 63) to absorb or convey away the heat that is created during operation of the ultrasound sources.

16. Washing device according to Claim 10,
wherein the focussing device is embodied as a hollow tubular or bar-shaped part (69, 79) whose interior is filled with washing liquid (70) and which is provided with bores or capillaries (69) for discharging washing liquid.

17. Washing device according to one of Claims 4 to 16,
wherein the cylindrical lens (29; 39) or the rod-shaped or tubular part (69, 79) is made of a plastic in which the velocity of sound is higher than in water, and wherein the material of the plastic is preferably polystyrene, plexiglass, polyethylene, or polyacrylics.

18. Washing device according to Claim 2,
characterized by
a common electronic actuation system for actuating the individual oscillators at an identical frequency and a fixed phase relationship relative to each other.

Revendications

1. Dispositif de lavage pour un cylindre (GT) dans une machine à imprimer avec un chiffon de lavage (10) pour l'élimination d'impuretés, d'encre et de la surface de cylindre et une source ultrasons pour assister l'opération de lavage, l'énergie sonore étant dirigée vers la surface de cylindre, caractérisé en ce que la source d'ultrasons (13 ; 23 ; 33a ;, b ; 43 ; 53 ; 63 ; 73) est placée en amont d'un dispositif de focalisation (14 ; 29 ; 34 ; ; 39 ; 44 ; 54 ; 59 ; 60 ; 69 ; 70 ; 79) dont l'énergie sonore est concentrée sur la surface de cylindre sur une zone de foyer s'étendant sensiblement linéaire parallèlement à l'axe du cylindre (GT).

2. Dispositif de lavage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source d'ultrasons se compose d'une disposition de plusieurs oscillateurs individuels (23, 33, 43, 53, 63, 73) et les oscillateurs individuels (23, 33, 43, 53, 63, 73) sont disposés de préférence le long respectivement décalés par rapport à une droite parallèlement à l'axe du cylindre (GT):

3. Dispositif de lavage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la source d'ultrasons se compose d'un ou de plusieurs sonotrodes allongées (13, 23, 73).

4. Dispositif de lavage selon l'une des revendications 1 à 3, le dispositif de focalisation présentant plusieurs lentilles soniques toriques ou cylindriques (29 ; 39 ; 59 ; 69 ; 79).

5. Dispositif de lavage selon l'une des revendications 1 à 3, le dispositif de focalisation étant formé partiellement par une forme concave cylindrique (14, 34, 44) des sonotrodes respectivement des oscillateurs.

6. Dispositif de lavage selon l'une des revendications 1 à 5, le liquide se trouvant dans la zone entre la source d'ultrasons et la surface de cylindre et le liquide fait partie intégrante du dispositif de focalisation ou se trouve dans la zone entre le dispositif de focalisation et la surface de cylindre.

7. Dispositif de lavage selon la revendication 6, dans lequel pour le liquide, il s'agit d'un liquide de lavage et le liquide de lavage est amené à la zone entre le dispositif de focalisation et le chiffon de lavage (190).

8. Dispositif de lavage selon la revendication 7, dans lequel entre la zone remplie de liquide de lavage et le chiffon de lavage appliqué contre la surface de cylindre, il est disposé une membrane (26) limitant le courant de liquide et perméable aux ultrasons, membrane qui est réalisée de préférence comme une pièce perforée en plastique ou caoutchouc ou en céramique poreuse.

9. Dispositif de lavage selon la revendication 8, la membrane agissant comme une lentille de cylindre (59, 69, 79).

10. Dispositif de lavage selon l'une des revendications 4 ou 9, la lentille de cylindre (59, 69, 79) pressant le chiffon de lavage contre la surface de cylindre.

11. Dispositif de lavage selon l'une des revendications 4 ou 9, caractérisé par un entraînement déplaçant en continu le chiffon de lavage en mode de lavage.

12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, les fibres du chiffon de lavage se composant d'un matériau amortisseur, respectivement absorbant les ondes ultrasonores.

13. Dispositif de lavage selon l'une des revendications 1 à 12, la source d'ultrasons possédant une extension axiale d'au moins 70 cm, de préférence 90 à 110 cm, la puissance absorbée de la source d'ultrasons étant inférieure à 1000 watts pendant l'opération de lavage et le chiffon de lavage présente une épaisseur inférieure à 1 mm à l'état non appliqué.

14. Dispositif de lavage selon la revendication 6, l'espace entre les sources d'ultrasons (53) et le dispositif de focalisation (59) étant rempli d'un liquide non conducteur électriquement.

15. Dispositif de lavage selon l'une des revendications 1 à 14, l'huile entourant les sources d'ultrasons (53, 63) et absorbant respectivement évacuant la chaleur dégagée en mode de fonctionnement.

16. Dispositif de lavage selon la revendication 10, le dispositif de focalisation étant réalisé en tant que partie creuse tubulaire ou en forme de barre (69, 79), dont l'espace interne est rempli de liquide de lavage (70) et partie qui est munie de perçages respectivement de capillaires (67) pour la sortie de liquide de lavage.

17. Dispositif de lavage selon l'une des revendications 4 à 16, la lentille de cylindre (29 ; 39) respectivement la partie tubulaire ou en forme de barre (69, 79) se composant d'une matière plastique dans laquelle la vitesse sonore est plus élevée que dans l'eau et qu'il s'agit pour le matériau plastique de préférence de polystyrène, plexiglas, polyéthylène ou polyacryl.

18. Dispositif de lavage selon la revendication 2, caractérisé par une électronique commune de commande dont les oscillateurs individuels sont commandés avec une fréquence identique et un rapport de phase fixe.

Zeichnung