Offsetzylinder von Offset-Bogenrotationsdruckmaschinen Die Erfindung betrifft einen Offsetzylinder von Offset-Bogenrotationsdruckmaschinen mit einem sich parallel zur Zylindermittelachse über die ganze Zy linderbreite hinweg erstreckenden, die Befestigungs einrichtung für den Zylinderaufzug aufnehmenden Kanal, der an den Stellen des Druckeinsatzes und des Druckendes in die Mantelfläche des Offset zylinders übergeht.
Es sind Offsetzylinder bekannt, bei denen im wesentlichen eine kontinuierliche, zylindrische Ober fläche zwischen weit auseinander angeordneten Quer schlitzen vorhanden ist. Auf der Zylinderoberfläche ist eine dicke Zurichteschicht aufgeklebt, die von einem Deckbogen und dem Drucktuch durch in den Schlitzen sich führende Querstangen überspannt wird. Durch Distanzstücke zwischen den Auflagen wird eine abgerundete und abgeflachte Spannmöglichkeit erzielt.
Diese Abflachung verläuft von der Zylinder mantelfläche nicht kurvenförmig, sondern zwischen den Rundungen der Distanzstücke geradlinig, so dass damit kein kostanter Verlauf der durch das Aus weichen der Zylinderachsen auftretenden Massen kräfte und Pressdruck erzielt werden kann.
Die elastischen Eigenschaften eines Offsetzylin- deraufzuges sind in erster Linie von der Zusammen stellung des Gummituchmaterials und seiner Ver spannung abhängig.
Der Offsetzylinder übernimmt das Druckbild vom Plattenzylinder und überträgt es auf den zu be druckenden Bogen, welcher auf dem Druckzylinder aufliegt und durch Greifer auf demselben festgehal ten wird.
Zur Übertragung des Druckes ist eine Pressung zwischen den sich berührenden Zylinderoberflächen erforderlich. Die Pressung wird nicht nach der Press- kraft, sondern nach der von dieser erzeugten Ein- drückung des Platten- bzw. Druckzylinders in den Aufzug des Gummizylinders bestimmt. Dabei wird angenommen, dass die eindrückenden Zylinder trotz der Bespannung (Platte mit Zurichtung bzw. der zu bedruckende Papierbogen) hart und nur gering ela stisch gegenüber dem Aufzug des Offsetzylinders sind.
Zur einwandfreien Bildübertragung ist es zweck mässig, einen möglichst harten Aufzug des Offset zylinders zu verwenden. Damit wächst aber auch der Pressdruck zwischen den sich berührenden Zy linderoberflächen. Dieser Pressdruck ist wiederum eine Funktion der Eindrucktiefe. Er nimmt bei klei nen Eindrücken schwach und im Bereich grosser Ein- drückung sehr stark zu.
Die Funktion der Eindrucktiefe verläuft para bolisch. Damit hat eine Schwenkung der maximalen Eindrucktiefe ganz erheblichen Einfluss auf die Zy linderbelastung und die Druckqualität. Die ent stehenden Kräfte müssen von den Zylinderlagern aufgenommen werden. In der Regel werden die Lager der Zylinder als Präzisionsgleitlager ausgeführt.
Zum Zwecke des Ein-, Ab- und Anstellens ist der Offsetzylinder meist in zwei ineinander gesteck ten, verdrehbar angeordneten Exzenterlagern ge lagert. Diese Lagerstellen erfordern ein notwendiges Füge- und Funktionsspiel.
Es sind Lager bekannt, bei welchen das Lager spiel eines Wälzlagers mittels Balgfeder eingestellt werden kann. Diese Wälzlager sind aber für Offset druckmaschinen ungeeignet und zudem sehr auf wendig.
Es besteht weiterhin der Nachteil, dass das Lager grosse Abmessungen und geringe Dämpfung hat und das Spiel der exzentrischen Stellager nicht beeinflusst.
Während de Druckvorganges erfolgt in der Druckzone Belastung und während des Kanaldurch ganges Entlastung der Zylinder. Durch die Belastung werden die Zylinder um das Lagerspiel auseinander gedrückt und fallen während des Kanaldurchganges in ihre Ausgangslage zurück.
Das Auseinanderbewegen der Zylinder dauert durch die Wirkung der Massenkräfte eine gewisse Zeitspanne, die von der Masse der Zylinder und deren Umdrehungszahl abhängig ist. Diese Trägheits- kräfte verursachen beim Druckeinsatz eine grössere Eindrucktiefe am Offsetzylinder als beim weiteren Verlauf der Abrollung, da durch die Wirkung der Eindruckkraft das Lagerspiel überwunden wird und die Eindruckkraft während des weiteren Druckver- laufes auf einen konstanten Wert absinkt.
Im Mittel wurde eine bis zu 50 % höhere Eindrucktiefe im Moment des Druckeinsatzes gegenüber dem Fort druck gemessen. Da die Kraft nicht linear im Ver hältnis zur Eindrucktiefe, sondern parabolisch zu nimmt, bedeutet dies eine übermässige hohe Bean spruchung bei Druckbeginn. Der stossartig einsetzende hohe Pressdruck kann für den Druckvorgang ver schiedene schädliche Wirkungen zeigen, so dass sich beispielsweise auf das Druckbild mit der Zeit ein Druckeinsatzstreifen bildet, welcher die Qualität des Druckerzeugnisses ungünstig beeinflusst.
Durch die Übertragung des bei Druckbeginn auftretenden Stosses auf den Plattenzylinder und die Farbauftragwalzen können sich sogenannte Farb- bzw. Walzenstreifen auf dem Druckbild markieren.
Aus den genannten schädlichen Wirkungen des plötzlich einsetzenden überhöhten Pressdrucks ergibt sich die Aufgabe, eine Einrichtung zu schaffen, um die Druckkraft mit Beginn des Druckeinsatzes auf einem konstanten Wert zu halten.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch ge löst und damit die genannten Nachteile beseitigt, dass die Mantelfläche des Offsetylinders zur Er zielung einer gleichbleibenden Eindrückung im Zy linderaufzug am Druckeinsatz gegenüber der kreis zylindrisch gedachten Mantelfläche entsprechend der durch das Lagerspiel von Offsetzylinder und Druck zylinder bedingten Achsabstandsverminderung beim Kanaldurchgang abgeflacht und die auf den Druck einsatz folgende Anlauffläche in die kreiszylindrische Mantelfläche in einer Kurve übergeht, deren Verlauf durch die bei fortschreitender Berührung des Offset zylinders und des Gummizylinders sich einstellende Vergrösserung des Achsabstandes bestimmt ist.
Die Angriffsfläche liegt damit am Anfang so viel unter dem Zylinderdurchmesser, um wieviel die Zylinder .insgesamt auseinandergedrückt werden, und verläuft so ansteigend, wie sich die Zylinder aus einanderbewegen. Die absoluten Masse dieser An- griffsfläche richten sich nach Grösse und Laufge schwindigkeit der Maschine.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt die bekannte Anordnung der Zylinder einer Offsetdruckmaschine in schematischer Darstel lung im Schnitt. Fig. 2 zeigt einen vergrösserten Ausschnitt I der Druckeinsatzkante und der erfindungsgemäss ange brachten Anschlifffläche des Offsetzylinders im Mo ment des Druckeinsatzes bei vorhandenem Lager spiel.
Fig. 3 zeigt den gleichen vergrösserten Aus schnitt I in dem Moment, wenn die aufgetretenen Druckkräfte den Achsabstand zwischen Gummi- und Druckzylinder um den Wert S des Lagerspieles ver grössert haben.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der An- schlifffläche 11 als Parabelkurve, bei der die Be schleunigung konstant ist.
Auf dem Druckzylinder 1 wird der zu bedruk- kende Bogen 5 durch Greifer 14 festgehalten.
Der Offsetzylinder 2 ist mit einem elastischen Aufzug 4 versehen. Auf dem Plattenzylinder 3 ist die Druckform 6 befestigt. Durch Verdrehen der Exzenterlager 7 wird der Offsetzylinder in Kontakt mit dem Druckzylinder 1 und dem Plattenzylinder 3 gebracht. Durch eine nicht dargestellte Vorrichtung kann der Abstand durch Verdrehen des exzentrischen Stellagers 8 zwischen Offsetzylinder 2, Druckzylin der 1 und Plattenzylinder 3 feinfühlig eingestellt und damit die elastische Eindrückung im Aufzug 4 des Offsetzylinders 2 bestimmt werden.
In Fig. 2 ist ein vergrösserter Ausschnitt (I) des Offsetzylinders 2 mit seiner Druckeinsatzkante 12 dargestellt. Zum besseren Verständnis ist die Steigung der Angriffsfläche stark übertrieben dargestellt.
Die Übertragung des Druckbildes beginnt im Punkt 12. Damit der elastische Aufzug 4 des Offset zylinders 2 beim Aufspannen nicht über eine scharfe Kanalkante gezogen wird, ist diese Kanalkante mit einem kleinen Radius 9 abgerundet. Der Punkt 12 liegt um den Weg S gegenüber dem äusseren Umfang 10 zurück und läuft kurvenförmig im Punkt 13 in den äusseren Umfang 10 des Offsetzylinders ein. Der Weg S entspricht der Grösse der Achsabstands- änderung der Zylinder, welche durch das vorhandene Gesamtlagerspiel im Rhythmus der Umdrehung durch den Wechsel von Belastung und Endlastung auftritt.
Das Gesamtlagerspiel setzt sich aus den Lagerspielen der Lagerstellen 15, 16, 17 und 18 zusammmen. Die Achsabstandsänderung beträgt an nähernd die Hälfte des Gesamtlagerspieles. Wenn beispielsweise die einzelnen Lagerspiele mit folgen den Werten gemessen sind: Lagerspiel 15 =<B>6011,</B> 16 = 60,u, <I>17</I> = 30,u und 18 = 30,u, so ergibt sich hieraus ein Gesamtlagerspiel von 180,u. Für die Achsabstandsänderung ergibt sich hieraus ein Wert von 90,u = 0,09 mm.
Der Zeitintervall, in welchem die Achsabstandsänderung erfolgt, beträgt bei einer angenommenen Drehzahl der Zylinder von 120 Um drehungen pro Minute etwa 5,u sec.
Um einen möglichst gleichmässig verlaufenden Pressdruck auf den elastischen Aufzug des Offset zylinders vom Moment des Druckbeginnes im Punkt 12 bis zum Zeitpunkt, bei dem durch über windung des Lagerspieles die Achsabstandsänderung erfolgt ist, zu erreichen, ist vom Punkt 12 bis zum Punkt 13 eine kurvenförmig verlaufende Anlauf fläche 11 angeschliffen. Die Steigung S dieser An lauffläche entspricht der Achsabstandsänderung und beträgt ungefähr die Hälfte des Gesamtlagerspieles, beispielsweise 0,09 mm.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel des kurven förmigen Verlaufes der Anlauffläche. Die Wegstrecke vom Punkt 12 bis zum Punkt 13 ist mit dem Mass b bezeichnet; das Mass c entspricht der Hälfte von b . Die einzelnen Punkte der Anlauf fläche sind vom Punkt 12 beginnend bis zur Mittel linie II nach dem Parabelgesetz ermittelt, desgleichen die entsprechenden Punkte vom Punkt 13 bis zur Mittellinie, wobei der Kurvenpunkt auf der Mittel linie der Hälfte der Kurvensteigung S entspricht.
Durch den parabolischen Verlauf der Kurve ergibt sich ein konstanter Beschleunigungswert, womit die Massenkräfte, die bei der Achsabstandsänderung auf treten, ebenfalls einen konstanten Wert haben.
Die Gestaltung der Anlauffläche ist nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt.
Die einzelnen Punkte der Kurvenbahn können beispielsweise so bestimmt werden, dass durch oszillo- graphisch ermittelte Messwerte der Achsabstands- änderung eine Weg-Zeit-Kurve bestimmt wird, nach welcher die einzelnen Kurvenpunkte zur Erzielung gleichbleibender wirksamer Massenkräfte festgelegt werden.
Offset cylinder of offset sheet-fed rotary printing machines The invention relates to an offset cylinder of offset sheet-fed rotary printing machines with a parallel to the cylinder center axis over the entire Zy cylinder width extending, the fastening device for the cylinder lift receiving channel, which at the points of the printing insert and the printing end in the outer surface of the Offset cylinder passes.
There are known offset cylinders in which there is essentially a continuous, cylindrical upper surface between widely spaced transverse slots. A thick finishing layer is glued to the cylinder surface, which is spanned by a cover sheet and the printing blanket through crossbars running through the slots. A rounded and flattened clamping option is achieved by using spacers between the supports.
This flattening does not run from the cylinder surface in a curve, but straight between the curves of the spacers, so that no constant course of the mass forces and pressing pressure occurring due to the soft cylinder axes can be achieved.
The elastic properties of an offset cylinder elevator are primarily dependent on the composition of the blanket material and its tension.
The offset cylinder takes the print image from the plate cylinder and transfers it to the sheet to be printed, which rests on the impression cylinder and is held on the same by grippers.
In order to transmit the pressure, a pressure between the contacting cylinder surfaces is necessary. The pressing is not determined according to the pressing force, but rather according to the pressing of the plate or impression cylinder into the elevator of the rubber cylinder. It is assumed that the pressing cylinders despite the covering (plate with dressing or the sheet of paper to be printed) are hard and only slightly ela stic compared to the elevator of the offset cylinder.
To ensure perfect image transmission, it is advisable to use the hardest possible lift on the offset cylinder. But this also increases the pressure between the cylinder surfaces in contact with one another. This pressing pressure is in turn a function of the depth of the impression. It increases slightly with small indentations and very strongly in the area of large indentations.
The function of the indentation depth is parabolic. A pivoting of the maximum impression depth has a very considerable influence on the cylinder load and the print quality. The resulting forces must be absorbed by the cylinder bearings. As a rule, the cylinder bearings are precision sliding bearings.
For the purpose of on, off and on, the offset cylinder is usually superimposed in two nested th, rotatably arranged eccentric bearings ge. These bearings require a necessary joining and functional play.
There are known bearings in which the bearing game of a roller bearing can be adjusted by means of bellows springs. However, these rolling bearings are unsuitable for offset printing machines and also very complex.
There is also the disadvantage that the bearing has large dimensions and little damping and does not affect the play of the eccentric adjusting bearings.
During the printing process, the pressure zone is loaded and the cylinders are relieved during the passage through the duct. Due to the load, the cylinders are pushed apart by the bearing clearance and fall back into their original position during the passage of the channel.
The moving apart of the cylinders takes a certain period of time due to the action of the inertia forces, which depends on the mass of the cylinders and their number of revolutions. These inertial forces cause a greater impression depth on the offset cylinder when printing is used than during the further course of the unwinding, since the bearing play is overcome by the effect of the impression force and the impression force drops to a constant value during the further printing process.
On average, an indentation depth that was up to 50% higher at the moment of printing was measured compared to the continuous printing. Since the force does not increase linearly in relation to the indentation depth, but rather parabolically, this means an excessively high stress at the start of printing. The high pressure applied abruptly can have various harmful effects for the printing process, so that over time, for example, a print insert strip forms on the print image, which adversely affects the quality of the print product.
By transferring the impact that occurs at the start of printing to the plate cylinder and the inking rollers, so-called ink or roller strips can mark themselves on the print image.
From the aforementioned harmful effects of the suddenly onset of excessive pressure, the task arises of creating a device to keep the pressure force at a constant value at the start of the pressure application.
According to the invention, the problem is solved and the disadvantages mentioned are eliminated, that the lateral surface of the offset cylinder to achieve a constant impression in the cylinder elevator on the pressure insert opposite the circular cylindrical imaginary lateral surface corresponding to the center distance reduction caused by the bearing play of the offset cylinder and pressure cylinder during the passage of the channel flattened and the contact surface following the printing into the circular cylindrical surface area merges in a curve, the course of which is determined by the increasing contact between the offset cylinder and the blanket cylinder adjusting the center distance.
The contact surface is thus at the beginning as much below the cylinder diameter as by how much the cylinders are pushed apart, and it increases as the cylinders move away from one another. The absolute mass of this attack surface depends on the size and speed of the machine.
An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.
Fig. 1 shows the known arrangement of the cylinder of an offset printing machine in a schematic presen- tation in section. Fig. 2 shows an enlarged section I of the pressure insert edge and the invention is attached grinding surface of the offset cylinder in the Mo ment of the pressure insert game with an existing bearing.
Fig. 3 shows the same enlarged from section I at the moment when the pressure forces that have occurred have increased the center distance between the rubber and impression cylinder by the value S of the bearing play.
4 shows an exemplary embodiment of the bevel surface 11 as a parabolic curve in which the acceleration is constant.
The sheet 5 to be printed is held on the printing cylinder 1 by grippers 14.
The offset cylinder 2 is provided with an elastic winding 4. The printing forme 6 is attached to the plate cylinder 3. By turning the eccentric bearing 7, the offset cylinder is brought into contact with the impression cylinder 1 and the plate cylinder 3. By means of a device, not shown, the distance between the offset cylinder 2, Druckzylin 1 and plate cylinder 3 can be set sensitively by rotating the eccentric actuator 8 and thus the elastic indentation in the elevator 4 of the offset cylinder 2 can be determined.
In Fig. 2 an enlarged section (I) of the offset cylinder 2 with its printing insert edge 12 is shown. For a better understanding, the slope of the attack surface is shown greatly exaggerated.
The transfer of the printed image begins at point 12. So that the elastic elevator 4 of the offset cylinder 2 is not pulled over a sharp channel edge when clamping, this channel edge is rounded off with a small radius 9. The point 12 lies back by the path S compared to the outer circumference 10 and runs in a curve at point 13 into the outer circumference 10 of the offset cylinder. The path S corresponds to the size of the change in the center distance of the cylinders, which occurs due to the existing total bearing play in the rhythm of the rotation due to the change in load and end load.
The total bearing clearance is made up of the bearing clearance of bearing points 15, 16, 17 and 18. The change in center distance is almost half of the total bearing play. For example, if the individual bearing clearances are measured with the following values: bearing play 15 = <B> 6011, </B> 16 = 60, u, <I> 17 </I> = 30, u and 18 = 30, u, see above this results in a total bearing clearance of 180, u. This results in a value of 90 for the change in center distance, u = 0.09 mm.
The time interval in which the center distance change takes place is, given an assumed cylinder speed of 120 revolutions per minute, about 5 u sec.
In order to achieve as evenly running pressure as possible on the elastic lift of the offset cylinder from the moment the printing begins at point 12 to the point in time at which the center distance is changed by winding the bearing play, a curve running from point 12 to point 13 is required Run-up surface 11 ground. The slope S of this contact surface corresponds to the change in center distance and is approximately half of the total bearing play, for example 0.09 mm.
Fig. 4 shows an embodiment of the curve-shaped course of the contact surface. The distance from point 12 to point 13 is denoted by the dimension b; the dimension c corresponds to half of b. The individual points of the contact surface are determined from point 12 to center line II according to the law of parabolas, as are the corresponding points from point 13 to the center line, with the curve point on the center line corresponding to half of the curve slope S.
The parabolic course of the curve results in a constant acceleration value, so that the inertial forces that occur when the center distance change also have a constant value.
The design of the contact surface is not limited to this exemplary embodiment.
The individual points of the cam path can be determined, for example, in such a way that a path-time curve is determined through oscillographically determined measured values of the change in center distance, according to which the individual points of the curve are determined to achieve constant effective inertia forces.