Rotationsdruckmaschine mit endlosem Druckband Die Erfindung betrifft eine Rotationsdruckmaschine mit einem angetriebenen, endlosen, flexible Druckplat ten tragenden Druckband, das über Führungswalzen und einen Druckzylinder geführt ist, der mit einem die zu bedruckende Bahn an das Druckband pressen den Gegendruckzylinder zusammenwirkt, sowie mit einer Spannvorrichtung für das Druckband, die aus einer verschiebbar gelagerten Umlenkwalze und Ver steileinrichtungen zum Verschieben der Lager der Um lenkwalze besteht.
Es ist bekannt, die beiden verschiebbaren Endlager der Umlenkwalze durch von Hand betätigbare Schraub spindeln einzeln zu verschieben. Es ist auf diese Weise jedoch nicht möglich, das Band auf eine gewünschte Sollspannung sehr exakt einzustellen und insbesondere zu erreichen, dass die Bandspannung auf beiden Seiten des Druckbandes genau gleich ist. Aufgabe der Erfin dung ist es, eine selbsttätig arbeitende Spannvorrich tung für das Druckband zu schaffen, mit der eine exakte und gleichmässige Einstellung der Bandspan nung möglich ist.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass auf jedes von zwei längsverschiebbaren Endlagern der Umlenkwalze eine eigene Versteileinrichtung wirkt, die beim Erreichen der Sollspannung auf der betref fenden Seite des Druckbandes selbsttätig antriebslos wird.
Insbesondere kann jede Versteileinrichtung aus einer angetriebenen Leitspindel bestehen, durch deren Dre hung das verschiebbare Endlager der Umlenkwalze in Spannrichtung des Druckbandes gegen ein am Maschi nenrahmen längsverschiebbares, mit einer konstanten Vorspannung belastetes Lager für die Leitspindel ge zogen wird.
Sobald auf der betreffenden Seite des Druckbandes die Sollspannung erreicht ist, wird bei weiterem Antrieb der Leitspindel nicht mehr das End- lager der Umlenkwalze, sondern das verschiebbare Lager der Leitspindel gegen seine Vorspannung ver schoben, so dass insgesamt kein Antrieb mehr durch die Leitspindel auf das Lager für die Umlenkwalze übertragen wird. Sobald dieser Zustand erreicht ist, wird vorzugsweise der Antrieb der betreffenden Leit- spindel abgeschaltet.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird im fol genden an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zei gen: Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemässen Druckmaschine, Fig. 2 in grösserem Massstab eine schematische Sei tenansicht des Druckwerks der Maschine, Fig. 3 in noch grösserem Massstab einen Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 1, Fig. 4 in grösserem Massstab einen Schnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer Lagerung für einen Druckzylinder, einen Gegendruckzylinder und ein Antriebsritzel für das Druckband,
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 von Fig. 2, Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 von Fig. 5, Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie 7-7 von Fig. 5, Fig. 8 ein Schaltschema für die automatische Spanneinrichtung der erfindungsgemässen Maschine.
Bei der in Fig. 1 gezeigten erfindungsgemässen Ro tationsdruckmaschine 10 ist eine Rolle 12 einer Pa pierbahn an einer Abwickelvorrichtung 14 gelagert, die eine Spannrolle 16 aufweist. Die Papierbahn 18 wird längs eines Weges geführt, der durch eine Vielzahl von Führungs- und Förderwalzen bestimmt ist, die in der Zeichnung schematisch angedeutet sind. Das Ge stell der Maschine, an dem die Führungs- und För- derwalzen drehbar gelagert sind, ist in Fig. 1 der Deut lichkeit halber weggelassen. Für den Antrieb der För- derwalzen (z.
B. 20) von einem Elektromotor 22 aus sind in üblicher Weise Getriebezüge vorgesehen, wie dies durch gestrichelte Linien schematisch angedeutet ist.
Die Papierbahn 18 läuft über einen Gegendruck zylinder 24 und kommt in Berührung mit einem end- losen Druckband 26 des Druckwerkes 28, nachdem dieses Druckband 26 durch ein Farbwerk 30 ein gefärbt worden ist. Die Papierbahn 18 wird hierdurch auf einer Seite bedruckt und dann durch ein Farb- trockenwerk 32 geführt. Sie wird über zwei Kühlwal zen 34 gezogen und läuft dann über Umlenkstangen 36, 38 und einen zweiten Gegendruckzylinder 4.0, so dass die andere Seite der Papierbahn 80 für das Be drucken durch ein zweites Druckwerk 42 zugänglich Gemacht wird.
Danach wird die Papierbahn 18 durch ein zweites Trockenwerk 44 und über ein zweites Paar von Kühlwalzen 46 gezogen. über eine Umlenkwalze 48 wird die Bahn durch eine Förderwalze 50 nach unten gezogen und einem Längsschneider 52 zugeführt, welcher die Papierbahn 18 der Länge nach in einzelne Bänder 54 von gleicher Länge zerschneidet. Die Bän der 54 werden jeweils zu einem eigenen Paar von Faltzylindern (z. B. 56) geführt und dann in Form eines Stapels 58 von gefalteten Streifen durch ein Paar von angetriebenen Greifwalzen 60 zu einem Schneid werk 62 geführt. Ausgleichwalzen (z. B. 64) sind vor gesehen, um eine einwandfreie Deckung der gestapel ten Streifen 58, die dem Schneidwerk 62 zugeführt werden, zu erreichen.
Das Schneidwerk besteht aus einem feststehenden Gegenmesser 66, welches mit einem drehbaren, angetriebenen Querschneider 68, der mit der Förderwalze 60 synchronisiert ist, zusammen arbeitet, um die gestapelten Streifen 58 in Blätterstapel 70 von gleicher Länge zu zerschneiden, die dann durch einen Hochgeschwindigkeitsförderer 72 zur Kollationie- rung und gegebenenfalls zu einer Buchbindestation ge fördert werden.
Von den Druckwerken 28 und 42, die identisch ausgebildet sind, wird im folgenden der Einfachheit halber nur das Druckwerk 42 beschrieben.
Unterhalb des Gegendruckzylinders 40 (impression cylinder) befindet sich (vergleiche auch Fig. 2) ein Druckzylinder 80 (plate cylinder), der zusammen mit einer Anzahl von in Abständen parallel zueinander angeordneten Lenkrollen 82, 84, 86 ein endloses Druck band 88 trägt, welches in einer Umlaufrichtung kon tinuierlich umläuft und an einem Farbwerk 90 vorbei geführt wird, bevor es mit der über den Gegendruck zylinder 40 laufenden Papierbahn 18 in Berührung kommt.
Wie man aus Fig. 3 erkennt, besteht das endlose Druckband 88 aus einer äusseren Lage von flexiblen Druckplatten 92, die .an einem perforierten Grundband 94 befestigt sind. In diesem Grundband ist längs der beiden Seitenkanten je eine Reihe von Löchern 96 aus gestanzt, in die zwei Stiftträger eingreifen können, die an den beiden Enden des Druckzylinders 80 koaxial zu diesen angeordnet sind und von denen nur eines bei 100 gezeigt ist.
Im einzelnen besteht das Grundband 94 aus einem linearen Polyesterbahnmaterial, vorzugsweise aus dem unter der Bezeichnung Mylar erhältlichen Polyäthy- lenterephthalat, einer zähen, selbsttragenden, flexiblen, festen Bahn von beispielsweise 0,25 mm (10 mils) Stärke, die vorzugsweise sowohl in Querrichtung als auch in Längsrichtung gleiche physikalische Eigen schaften aufweist, was durch Streckung, z. B. bis oder nahezu bis zur Streckgrenze, und anschliessende Wärme fixierung unter Spannung erreichbar ist.
Die physika lischen Eigenschaften des so gewonnenen Bahnmaterials Find in allen Richtungen gleichförmig, d. h. homogen, wobei diese Eigenschaften optimale Werte haben, so dass das Material eine hohe Spannungs- und Scherfe stigkeit über einen grossen Temperatur- und Feuchtig keitsbereich sowie eine hohe Dehnungsfestigkeit und Stossfestigkeit sowohl in Querrichtung als auch in Längsrichtung aufweist. Ausser seiner Dimensionssta bilität ist das Material auch chemisch widerstandsfähig und ist unempfindlich gegenüber 1, Fett, Druckfar ben. Es ergibt sich somit ein robustes und unempfind liches Druckband 94, das speziell zur Verwendung in einer Rotationsdruckmaschine geeignet ist.
Die flexiblen Druckplatten 92 bestehen vorzugs weise aus Gummi und sind an dem Grundband 94 durch einen geeigneten Klebstoff befestigt, der mit dem Polyäthylenterephthalat-Materi.al des Bandes verträg lich ist. Jede Platte 92 weist erhabene Druckflächen für das Drucken einer einzelnen Seite auf. Die Platten sind in geeigneter Weise angeordnet, um eine geord nete Folge von Abdrucken auf der Papierbahn 18 her zustellen. Die Gesamtzahl der Druckplatten 92 ent spricht der Gesamtzahl der Seiten des zu druckenden Buches, so dass für die jeweils vorliegende Druckauf gabe das Druckband 88 eine feste, vorbestimmte Länge hat.
Diese Konstruktion besitzt den weiteren Vorteil, dass das Grundband eine sehr geringe Stärke hat, so dass das Druckband mit einem Druckzylinder 80 von sehr geringem Durchmesser, beispielsweise 20 cm, und dem sich dadurch ergebenden kleinen Biegeradius ver wendbar ist und trotzdem noch eine sehr hohe Druck qualität ergibt. Ferner hat die perforierte Ausbildung des Grundbandes 96 den weiteren Vorteil, dass die Montage für eine speziell vorliegende Druckaufgabe erleichtert wird, da die Platten 92 rasch und leicht entsprechend den Perforationen 96 an den beiden Längskanten des Bandes 94 ausgerichtet werden kön nen.
Das Grundband 94 besitzt ein gewisses, wenn auch begrenztes Mass an Elastizität, so dass sich in dem Band, wenn es beim Umlaufen um den Druckzylinder 80 schrittweise gespannt wird, Spannungen ergeben, die das Band anschliessend wieder in seine ursprünb liche Form zurückführen. Hierdurch wird in wirksa mer Weise eine Ausdehnung der Perforationen 96 ver mieden, und zwar auch bei Hochgeschwindigkeitsbe- trieb in der Grössenordnung von etwa 300 m pro Minute.
Bei bisher bekannten Maschinen dieser Art wird eine Folge von Druckplattenträgern verwendet, die durch Scharniere miteinander verbunden sind, deren Stifte von Ketten getragen werden, in welche ein am Druckzylinder starr befestigtes Kettenrad eingreift. Hierdurch wird der Plattenzylinder synchron mit den die Druckplattenträger tragenden Ketten angetrieben. Derartige Vorrichtungen arbeiten zwar zufriedenstel lend bei niedrigeren Geschwindigkeiten.
Dabei tritt je doch zwischen dem Druckzylinder und den inneren Flächen der Träger entlang der Linie der Druckberüh rung mit der Papierbahn ein sich ständig verändern der Druck auf, was bei hohen Druckgeschwindigkeiten dazu führt, dass sich die Verschiebungen übermässig akkumulieren und dass sich starke Zugspannungen in dem Material der Druckplattenträger entwickeln, wo durch eine Oberflächenwanderung der Druckplatten, eine Durehbiegung der Scharnierstifte und unter Um ständen eine Zerstörung der Scharnierverbindungen zwischen den Trägern verursacht wird.
Diese Nachteile werden gemäss der vorliegenden Erfindung dadurch vermieden, dass der Druckzylinder 80 mittels eines Freilaufs gelagert ist, so dass das Druckband 94 direkt unter der Wirkung der Stifträder 100 und unabhängig vom Zylinder 80 bewegt wird und nur ein kleiner, jedoch stets gleichförmiger Schlupf zwischen Band und Zylinder auftritt. Das Band 94 be sitzt eine grössere Breite als der Druckzylinder 80, und nur die vom Zylinder nicht gestützten seitlichen Rän der des Bandes werden von den Antriebsrädern er griffen.
Durch diese Anordnung ist sichergestellt, dass die innere Oberfläche des Bandes 94, das in Berührung mit dem Druckzylinder 80 steht und die Druckplatten 92 trägt, gleichförmig und in Längsrichtung gespannt wird, derart, dass die Flächen der Druckplatten 92 mit einer absolut gleichförmigen Momentangeschwin- digkeit über den frei laufenden Druckzylinder 80 an der Linie des Druckkontaktes mit der über den Gegen druckzylinder 40 laufenden Papierbahn laufen. Hier durch ergibt sich ein störungsfreier Präzisionsdruckvor- gang, wobei eine erhebliche Steigerung der Druckge schwindigkeiten möglich ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Lagerung für den Gegendruckzylinder 40 und den Druckzylinder 80 ist in Fig. 4 dargestellt. Die Zylinder sind an beiden Enden in gleicher Weise gelagert. Der Druckzylinder 80 und der Gegendruckzylinder 40 sind jeweils mit einstückig daran ausgebildeten Lagerzapfen 102 und 104 versehen, die in handelsüblichen, mehrreihigen Ke- gelrollenlagern 106 und 108 und drehbar gelagert sind. Diese Lager sind ihrerseits in üblicher Weise an einem Gestell 110 so befestigt, dass sie die axialen und ra dialen, auf die Zylinder ausgeübten Kräfte aufnehmen.
Bei der gezeigten Ausführungsform ist eine exzen trische Hülse 112 vorgesehen, die als radiale Befesti gung für das Lager 108 des Gegendruckzylinders dient. Es sind geeignete Mittel vorgesehen, um die exzen trische Hülse 102 in eine gewünschte Drehstellung zu drehen und in dieser Stellung festzulegen, wodurch der Gegendruckzylinder 40 auf einen gewünschten Abstand vom Druckzylinder 80 eingestellt werden kann.
Eine Antriebsnabe 114 ist auf einem Paar von Kugellagern 116 und 118 gelagert, die auf entspre chenden Lagerflächen 120 und 122 des Druckzylinders 80 sitzen. Auf dem in Axialrichtung inneren Ende der Nabe 114 sitzt das Stiftrad 100 und auf dem äusseren Ende der Nabe ein Stirnzahnrad 124, die beide durch geeignete Befestigungsmittel 126 und 128 koaxial zu einander befestigt sind. Das Stiftrad 100 besitzt an sei nem Umfang in Abständen angeordnete Stifte<B>130,</B> die mit den oben erwähnten Perforationen 96 in dem endlosen Band 94 in Eingriff gebracht werden können. Um Beschädigungen des Bandes zu vermeiden, sind die Stifte 130 abgerundet, um zackige Ecken und scharfe Kanten zu beseitigen.
Die Drehung des Stirn zahnrades wird durch ein übliches (nicht dargestelltes) Getriebe mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis oder durch eine andere Antriebsvorrichtung bewirkt, und zwar synchron mit dem Hauptantrieb der Ma schine. Wie man sieht, sind die Stifträder<B>100</B> unab hängig von dem ihnen gegenüber frei drehbaren Druck zylinder 80 antreibbar, um das Druckband 88 über den Druckzylinder synchron mit der Bewegung der Papierbahn 18 über den Gegendruckzylinder 40 zu bewegen.
Um bei einer Beschleunigung oder Bremsung des Druckbandes 88 zwischen dem Ruhezustand und einer gewünschten Betriebsgeschwindigkeit in exakter zeitli cher Abstimmung zu der Bewegung der Papierbahn 80 eine übermässige Belastung der die Perforationen 96 umgebenden Teile des Grundbandes 94 zu vermeiden, ist vorzugsweise eine Reibungskupplung<B>132</B> zwischen den Stifträdern 100 und dem frei laufenden Druck zylinder 80 vorgesehen.
Zu dieser Reibungskupplung gehört ein Kupplungs ring 134, der auf einer Anzahl von kranzförmig an geordneten Stiften 136 verschiebbar gelagert ist, die an der Antriebsnabe 114 mit Presssitz gehalten sind und sich durch das Stiftrad 100 hindurch erstrecken, so dass der Kupplungsring 40 drehfest mit der Antriebs nabe verbunden ist, jedoch gegenüber dieser in Axial richtung frei verschiebbar ist. Eine Scheibe oder ein Kupplungsbelag 138 aus einem geeigneten Reibungs material ist starr an einer inneren Fläche des Kupp- lung@ringes 134 befestigt und liegt an einer Kupplungs fläche 140 einer Ringplatte 142 an, die auf einer Schul ter 146 des Druckzylinders 80 konzentrisch zu diesem sind und durch eine Schraube 144 gesichert ist.
Um den wirksamen Bereich der die Stifträder 100 an den Druckzylinder 80 kuppelnden Reibungskupp lung 132 verändern zu können, sind eine Anzahl von in gleichen Winkelabständen angeordneten Kammern 148 vorgesehen, die sich in Axialrichtungen durch je des Stiftrad 100 hindurch und in die angrenzenden Teile der Antriebsnabe 114 und des Kupplungsringes 134 hinein erstrecken. In jeder Kammer 148 ist eine schraubenförmige Druckfeder 150 angeordnet, deren eines Ende gegen den Kupplungsring 134 anliegt und deren anderes Ende gegen einen verbreiterten Kopf <B>152</B> einer Justierschraube 154 drückt, die sich in Axialrichtung durch eine Bohrung in der Antriebsnabe 114 erstreckt und auf der eine Sperrmutter 156 sitzt.
Diese ist so fest gegen die Nabe angezogen, wie es der gewünschten Spannung der Druckfeder entspricht.
Die wirksame Grenze des von der Reibungskupp lung 132 auf den Druckzylinder 80 übertragenen Dreh momentes kann daher in einfacher Weise auf einen ausreichend hohen Wert eingestellt werden, damit einerseits eine einwandfreie Beschleunigung bzw. Brem sung des Druckbandes 88 bewirkt wird, anderseits aber eine unabhängige Bewegung des Grundbandes 94 in gleichbleibendem Verhältnis zu dem frei laufenden Druckzylinder 80, wie oben erwähnt, sichergestellt wird, um einen Präzisionsdruckvorgang bei extrem ho hen Geschwindigkeiten zu erzielen.
Man kann den Gegendruckzylinder 40 leer mitlau fen lassen und dabei in einem breiten Geschwindig keitsbereich befriedigende Resultate und einen störungs freien Betrieb erzielen. Es kann jedoch vorteilhaft sein, ein angetriebenes Zahnrad, wie es in Fig. 4 bei 158 strichpunktiert dargestellt ist, auf dem Gegendruckzy- linder 40 zu befestigen, welches mit dem Stirnzahnrad 124 auf dem Druckzylinder 80 zusammenwirkt. Eine derartige Anordnung sichert eine einwandfreie Synchro nisierung des Gegendruckzylinders 40 und verringert die Gefahr, dass die Papierbahn 18 bei verhältnismässig raschen Beschleunigungen oder Bremsungen der Ma schine 10 eingeklemmt wird.
Um die Maschine 10 in möglichst geringer Zeit für den Druck von Büchern verschiedenen Formats einstellen zu können, ist eine Spannvorrichtung 160 für das Druckband (Fig. 5 bis 7) vorgesehen, um wahl weise Druckbänder von verschiedener Länge entspre chend verschiedenen Buchformaten spannen zu kön nen. Das Druckband 88 von ausgewählter Länge wird über den Druckzylinder 80 und eine Umlenkrolle 82 gelegt und kann automatisch gespannt werden durch eine gesteuerte Bewegung der Umlenkrolle 82 relativ zum frei laufenden Druckzylinder 80.
Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, sind Zwischenrollen 84, 86 wahlweise vorgesehen für den Fall, dass das Druck band 88 so lang ist, dass eine Abstützung an Zwischen punkten erforderlich oder erwünscht ist. Auch diese Zwischenrollen sind in nicht dargestellter Weise an dem Maschinengestell drehbar gelagert.
Die Umlenkrolle 82 ist, wie dargestellt, rohrförmig ausgebildet und drehbar gelagert auf einer waagrechten Tragwelle 162, welche an ihren Enden mit Gabeln 164 und 166 versehen ist, die um senkrechte Schwenk achsen schwenkbar an beweglichen Trägern 168, 170 befestigt sind. Die Träger 168 und 170 werden von Rollen 172 getragen, so dass sie auf horizontalen Füh rungsschienen 176, 174 des Maschinengestells eine leichte und glatte Rollbewegung ausführen können. Mit Leitspindeln 178, 180, die sich neben den Führungs schienen 174, 176 und parallel zu diesen erstrecken, kann den Trägern 168, 170 eine gesteuerte Bewegung erteilt werden.
Jede Leitspindel 178,<B>180</B> ist vorzugsweise in glei cher Weise gelagert, so dass es ausreicht, die Lagerung an einer Spindel zu beschreiben. Das rechte Ende der Leitspindel 178 ist sowohl drehbar als auch axial be weglich in einem Lagergehäuse 182 gelagert, während das linke Ende der Spindel 178 drehbar in einem La gergehäuse 186 gelagert ist, welches die Axialbewegung der Spindel mitmachen kann, begrenzt durch Anschläge 188, 190, die an einem Teil 192 des Maschinengestells vorgesehen sind. Das Lagergehäuse 186 ist auf Rei- bungsarmen-Kugelbahnen 194, 196 gelagert, die von an den Anschlagplatten 188, 190 befestigten Stangen 198, 200 gehalten werden.
Jede Leitspindel 178, 180 befindet sich in gewinde mässigem Eingriff mit einer Mutter 202 (Fig. 6), die lose in einen in jedem Träger 168, 170 gelagerten schwenkbaren Block 204, 205 eingepasst ist. Jede Mut ter 202 ist in dem entsprechenden Träger mit einem bestimmten Betrag von radialem Spiel, jedoch ohne Spiel in Axialrichtung, festgehalten.
Um die Umlenkwalze 82 auf den Druckzylinder 80 zu und von ihm weg zu bewegen, ist eine gleich zeitige Drehung der Leitspindel 178, 180 erforderlich. Diese wird bewirkt durch Kettenräder 206, 208, die mit den Leitspindeln 178, 180 antriebsmässig verbun den sind und in eine endlose Antriebskette 210 ein greifen, die ihrerseits von einem auf der Ausgangs welle 214 eines umkehrbaren Elektromotors 216 be festigten Kettenrad 212 angetrieben wird.
Wenn die Leitspindeln so gedreht werden, dass sich die Umlenkwalze 82 nach links in Fig. 2 von dem Druckzylinder 80 weg bewegt, wird die Umlenkwalze 82 normalerweise zuerst mit einem Ende das Druck band 88 berühren und spannen, da die Gewinde auf den beiden Spindeln 178, 180 wahrscheinlich nicht exakt gleich sind. Wenn das eine Ende der Umlenk- walze 82 (z.
B. das Ende beim Träger 168) beginnt, das Druckband 88 zu spannen, hört die lineare Bewe gung der entsprechenden Mutter 202 und des entspre chenden Trägers 168 auf, so dass bei fortgesetzter Dre hung der Leitspindel 178 unter dem Antrieb des Mo tors 216 eine axiale Bewegung der Leitspindel 178 nach rechts in Richtung auf den Druckzylinder 80 er folgt.
Die automatische Steuerung der Spannung des Druckbandes 88 ist am besten an Hand von Fig. 6 verständlich. Man sieht hier, dass eine durch den Mo tor 216 ausgeübte Kraft, welche die Leitspindel 178 axial nach rechts bewegt, ausreichend gross sein muss, um eine ständig vorhandene Gegenkraft zu überwin den, welche auf das Lagergehäuse 186 durch einen reibungsarmen hydraulischen oder pneumatischen Zy linder 218 vom Membrantyp über dessen hin und her gehenden Arm 220 und einen am Gestell 192 schwenk bar gelagerten Verbindungslenker 222 ausgeübt wird.
Wenn sich das die Leitspindel tragende Lagerge häuse 186 auf Grund einer Axialbewegung der Leit- spindel 178 nach rechts gegen die Kraft des Druck mittelzylinders 218 von seiner Anschlagplatte 188 weg nach rechts bewegt, bleibt das auf dem Träger bzw. Wagen befestigte Lagergehäuse 168 auch bei einer wei teren Drehung der Leitspindel ortsfest in bezug auf das Maschinengerüst stehen, und zwar auf Grund der be schriebenen Anordnung der Leitspindel und der auf ihr sitzenden Mutter. Das andere, sich verschiebende La gergehäuse 170 setzt seine Vorwärtsbewegung nach links fort, bis das gesamte Spiel im Druckband 88 aufgebraucht ist.
Dann werden auch die Leitspindel 180 und ihr Lagergehäuse 224 in gleicher Weise axial nach links verschoben gegen die Gegenkraft eines Zy linders, die gleich der auf die Leitspindel 178 aus geübten Gegenkraft ist. Genauer gesagt, wird das La gergehäuse 224 in der gleichen Weise wie das Lager gehäuse 186 durch die Kraft eines Druckmittelzylin- ders nach links belastet, wobei dessen wirksame Flä che gleich der des Druckmittelzylinders 218 ist und beide Druckmittelzylinder an eine gemeinsame Druck mittelquelle angeschlossen sind.
Da beide Druckmittelzylinder eine gleiche Vorspan- nungskraft auf die Lagergehäuse 186, 224 ausüben, wenn diese von ihren Anschlagplatten 188 nach links verschoben werden, wird die Vorspannungskraft über die Leitspindeln 178, 180 auf die wandernden Lager gehäuse 168, 170 übertragen, und das Druckband 88 befindet sich dann unter gleichförmiger Spannung, wo bei die Umlenkwalze 82 automatisch parallel zum Druckband 88 ausgerichtet ist.
Wenn sich die Lagergehäuse 186, 224 für die Leit spindeln noch weiter nach links verschieben, wird durch die dadurch verursachte Schwenkbewegung der Lenker 222, 223 ein Paar von normalerweise offenen Mikroschaltern 226, 227 geöffnet, die parallel zuein ander und in Serie zum Motor 216 geschaltet sind (Fig. 8), so dass der Antriebsstromkreis automatisch geöffnet und der Motor 216 abgeschaltet wird. Die Mikroschalter 226, 227 werden durch die Lenker 222, 223 wieder geschlossen, wenn diese in der Ausgangs stellung bezüglich der linken Anschlagplatten 188 sich befinden.
Bei ausgeschaltetem Motor und wenn ein dem Motor 216 vorgeschalteter Hauptschalter 228 geöffnet ist, kann das gespannte Druckband 88 dann, falls ge wünscht, von Hand justiert werden mittels eines Druck reglers 229, der in den Druckmittelkreis der Druck- mittelzylinder 218 eingeschaltet ist. Damit kann eine präzise Einstellung der Spannung des Druckbandes für ein einwandfreies Arbeiten bei den beträchtlich erhöh- ten Geschwindigkeiten der erfindungsgemässen Ma schine sichergestellt werden.
Jede Gefahr, dass sich die verschiebbaren Träger 168, 170 bezüglich der Muttern 202 bzw. der Leit- spindeln 178, 180 verschieben, wirkt die oben be schriebene gabelförmige Lagerung der Umlenkwalze 162 und das ausgewählte radiale Spiel zwischen jeder Mutter 202 und ihrem entsprechenden Lagerblock 204, 205 entgegen. Die richtige seitliche Einstellung der verschiebbaren Träger 168, 170 wird durch zwei Sei tenrollen 230, 232 unterstützt, die an dem Träger 178 vorgesehen sind und an beiden Seiten einer Führungs schiene 178 angreifen.
Ein einzelnes Paar von Seiten rollen 234 ist an dem anderen Träger 170 gelagert und greift an einer Führungsschiene 176 ein, so dass die Möglichkeit, dass sich die Spannvorrichtung gegen die Schienen 174, 176 verteilt oder festsetzt, praktisch ausgeschlossen wird.
Als Sicherheitsvorrichtung zur Aufrechterhaltung der eingestellten Spannung des Druckbandes und da mit zur Aufrechterhaltung des Betriebes auch bei Druckgeschwindigkeiten von etwa 300 m pro Minute beim Ausfall des Druckmittels und als Ausgleichsein richtung zur Berücksichtigung von Spiel oder Totgang auf Grund von Herstellungstoleranzen der Bestandteile der Spannvorrichtung 160 ist jeder wandernde Träger 168, 170 mit einer aus einem Handgriff und Klemm schuhen bestehenden Verriegelungsvorrichtung, z. B. 236, versehen, um die Träger 168, 170 an den ent sprechenden Führungsschienen 174, 176 festzuklem men. Ferner ist vorzugsweise eine Klemmeinrichtung 238 vorgesehen, um die Verriegelungshandgriffe 236 an jedem der Träger festzustellen und zu sichern.
Wenn dies geschehen ist, können die Druckmittelzylinder 218 abgeschaltet werden, wobei die Spannvorrichtung 160 in der Betriebsstellung verbleibt.
Aus der vorstehenden Beschreibung dürfte hervor gehen, dass die Hauptvorteile der erfindungsgemässen Vorrichtung darin liegen, dass eine Maschine für ex trem hohe Druckgeschwindigkeiten geschaffen wird, bei der Fehler auf Grund einer Oberflächenwanderung (surface walking) der Druckplatten praktisch aus geschlossen sind und bei der eine hinreichende Flexi bilität für den Druck von Büchern verschiedenen For mates gegeben ist, einschliesslich eines geringen Ar- beits- und Zeitaufwandes für die bei den verschiede nen Druckaufgaben erforderlichen Einstellungsänderun gen der Maschine.
Rotary printing machine with endless printing belt The invention relates to a rotary printing machine with a driven, endless, flexible Druckplat th supporting printing belt, which is guided over guide rollers and a printing cylinder, which presses the web to be printed on the printing belt cooperates with the impression cylinder, and with a clamping device for the pressure belt, which consists of a slidably mounted deflection roller and Ver steep devices for moving the bearings of the order deflection roller.
It is known to move the two displaceable end bearings of the guide roller spindles by hand-operated screw individually. In this way, however, it is not possible to set the tape very precisely to a desired nominal tension and in particular to achieve that the tape tension is exactly the same on both sides of the printing tape. The task of the invention is to create an automatically operating Spannvorrich device for the printing tape with which an exact and even setting of the tape tension is possible.
This is achieved according to the invention in that each of two longitudinally displaceable end bearings of the deflection roller has its own adjusting device, which automatically becomes idle when the target tension is reached on the relevant side of the printing belt.
In particular, each adjustment device can consist of a driven lead screw, through the rotation of which the sliding end bearing of the deflection roller is pulled in the tensioning direction of the printing belt against a longitudinally displaceable on the Maschi nenrahmen, loaded with a constant bias bearing for the lead screw ge.
As soon as the target tension is reached on the relevant side of the printing tape, if the lead screw continues to be driven, it is no longer the end bearing of the deflection roller, but the displaceable bearing of the lead screw that is shifted against its bias, so that overall there is no longer any drive through the lead screw to the Bearing for the deflection roller is transferred. As soon as this state is reached, the drive of the relevant lead screw is preferably switched off.
An embodiment of the invention is described in the fol lowing with reference to the drawings. 1 shows a schematic perspective view of a printing press according to the invention, 4 shows, on a larger scale, a section through a preferred embodiment of a mounting for a printing cylinder, an impression cylinder and a drive pinion for the printing belt,
FIG. 5 shows a section along line 5-5 of FIG. 2, FIG. 6 shows a section along line 6-6 of FIG. 5, FIG. 7 shows a section along line 7-7 of FIG. 5, FIG. 8 shows a circuit diagram for the automatic clamping device of the machine according to the invention.
In the rotary printing machine 10 according to the invention shown in FIG. 1, a roll 12 of a paper web is mounted on an unwinding device 14 which has a tensioning roller 16. The paper web 18 is guided along a path which is determined by a plurality of guide and conveyor rollers, which are indicated schematically in the drawing. The position of the machine on which the guide and conveyor rollers are rotatably mounted is omitted in FIG. 1 for the sake of clarity. For driving the conveyor rollers (e.g.
B. 20) from an electric motor 22 from gear trains are provided in the usual way, as indicated schematically by dashed lines.
The paper web 18 runs over a counter pressure cylinder 24 and comes into contact with an endless printing belt 26 of the printing unit 28 after this printing belt 26 has been colored by an inking unit 30. The paper web 18 is thereby printed on one side and then passed through an ink drying unit 32. It is pulled over two cooling rollers 34 and then runs over deflection rods 36, 38 and a second impression cylinder 4.0, so that the other side of the paper web 80 is made accessible for printing by a second printing unit 42.
The paper web 18 is then drawn through a second drying unit 44 and over a second pair of cooling rollers 46. Via a deflection roller 48, the web is pulled downwards by a conveyor roller 50 and fed to a longitudinal cutter 52, which cuts the paper web 18 lengthwise into individual strips 54 of the same length. The bands 54 are each led to their own pair of folding cylinders (z. B. 56) and then in the form of a stack 58 of folded strips by a pair of driven gripping rollers 60 to a cutting mechanism 62 out. Compensating rollers (z. B. 64) are seen before in order to achieve perfect coverage of the stacked strips 58 which are fed to the cutting unit 62.
The cutting mechanism consists of a fixed counter knife 66, which works with a rotatable, driven cross cutter 68, which is synchronized with the conveyor roller 60, to cut the stacked strips 58 into stacks of sheets 70 of the same length, which are then fed by a high-speed conveyor 72 for Collation and, if necessary, be conveyed to a bookbinding station.
Of the printing units 28 and 42, which are of identical design, only the printing unit 42 is described below for the sake of simplicity.
Below the impression cylinder 40 (impression cylinder) there is (see also FIG. 2) a pressure cylinder 80 (plate cylinder) which, together with a number of guide rollers 82, 84, 86 arranged parallel to one another, carries an endless pressure belt 88 which continuously revolves in one direction of rotation and is guided past an inking unit 90 before it comes into contact with the paper web 18 running over the counterpressure cylinder 40.
As can be seen from FIG. 3, the endless printing belt 88 consists of an outer layer of flexible printing plates 92 which are attached to a perforated base belt 94. In this base tape, a row of holes 96 is punched out along the two side edges, into which two pin carriers can engage, which are arranged coaxially to the two ends of the printing cylinder 80 and only one of which is shown at 100.
In particular, the base tape 94 consists of a linear polyester web material, preferably of the polyethylene terephthalate available under the name Mylar, a tough, self-supporting, flexible, rigid web of, for example, 0.25 mm (10 mils) thick, which is preferably used in both the transverse direction and also has the same physical properties in the longitudinal direction, which by stretching, z. B. up to or almost up to the yield point, and subsequent heat fixation can be achieved under tension.
The physical properties of the sheet material thus obtained find uniform in all directions, i.e. H. homogeneous, whereby these properties have optimal values, so that the material has a high tension and shear strength over a large temperature and humidity range as well as a high tensile strength and impact resistance both in the transverse direction and in the longitudinal direction. In addition to its dimensional stability, the material is also chemically resistant and insensitive to 1, fat, printing inks. The result is a robust and insensitive printing tape 94 which is especially suitable for use in a rotary printing press.
The flexible printing plates 92 are preferably made of rubber and are attached to the base tape 94 by a suitable adhesive which is compatible with the polyethylene terephthalate materi.al of the tape. Each plate 92 has raised printing surfaces for printing a single page. The plates are arranged in a suitable manner in order to produce a geord designated sequence of impressions on the paper web 18 ago. The total number of printing plates 92 corresponds to the total number of pages of the book to be printed, so that the printing tape 88 has a fixed, predetermined length for the given printing task.
This construction has the further advantage that the base tape is very thin, so that the printing tape can be used with a printing cylinder 80 of a very small diameter, for example 20 cm, and the resulting small bending radius, and still has a very high pressure quality results. Furthermore, the perforated design of the base tape 96 has the further advantage that assembly for a specific printing task is facilitated, since the plates 92 can be quickly and easily aligned in accordance with the perforations 96 on the two longitudinal edges of the tape 94.
The base tape 94 has a certain, albeit limited, degree of elasticity, so that when the tape is gradually tensioned as it rotates around the printing cylinder 80, tensions result which then return the tape to its original shape. In this way, an expansion of the perforations 96 is avoided in an effective manner, even in the case of high-speed operation on the order of about 300 m per minute.
In previously known machines of this type, a sequence of printing plate carriers is used which are connected to one another by hinges, the pins of which are carried by chains in which a chain wheel rigidly attached to the printing cylinder engages. As a result, the plate cylinder is driven synchronously with the chains carrying the printing plate carriers. Such devices work satisfactorily at lower speeds.
However, between the printing cylinder and the inner surfaces of the carrier along the line of pressure contact with the paper web, the pressure constantly changes, which at high printing speeds leads to the displacements accumulating excessively and strong tensile stresses in the Develop the material of the printing plate carrier, where a surface migration of the printing plates, a Durehbiegung of the hinge pins and possibly a destruction of the hinge connections between the carriers is caused.
These disadvantages are avoided according to the present invention in that the printing cylinder 80 is mounted by means of a freewheel, so that the printing belt 94 is moved directly under the action of the pin wheels 100 and independently of the cylinder 80 and only a small, but always uniform slip between the belt and cylinder occurs. The belt 94 be seated a greater width than the printing cylinder 80, and only the lateral edges of the belt that are not supported by the cylinder are gripped by the drive wheels.
This arrangement ensures that the inner surface of the belt 94, which is in contact with the printing cylinder 80 and carries the printing plates 92, is uniformly and longitudinally tensioned such that the surfaces of the printing plates 92 are at an absolutely uniform instantaneous speed run over the free running pressure cylinder 80 on the line of pressure contact with the paper web running over the counter pressure cylinder 40. This results in a trouble-free precision printing process, whereby a considerable increase in printing speeds is possible.
A preferred embodiment of the mounting for the impression cylinder 40 and the impression cylinder 80 is shown in FIG. The cylinders are mounted in the same way at both ends. The impression cylinder 80 and the impression cylinder 40 are each provided with bearing journals 102 and 104 which are integrally formed thereon and which are rotatably mounted in commercially available, multi-row tapered roller bearings 106 and 108. These bearings are in turn attached in the usual manner to a frame 110 so that they absorb the axial and ra-media forces exerted on the cylinders.
In the embodiment shown, an eccentric sleeve 112 is provided, which serves as a radial fastening supply for the bearing 108 of the impression cylinder. Suitable means are provided to rotate the eccentric sleeve 102 in a desired rotational position and to set it in this position, whereby the impression cylinder 40 can be set to a desired distance from the impression cylinder 80.
A drive hub 114 is mounted on a pair of ball bearings 116 and 118, which sit on corre sponding bearing surfaces 120 and 122 of the printing cylinder 80. The pin wheel 100 sits on the axially inner end of the hub 114 and a spur gear 124 sits on the outer end of the hub, both of which are fastened coaxially to one another by suitable fastening means 126 and 128. The pin wheel 100 has on its circumference spaced pins 130 which can be brought into engagement with the above-mentioned perforations 96 in the endless belt 94. To avoid damaging the tape, the pins 130 are rounded to remove jagged corners and sharp edges.
The rotation of the spur gear is caused by a conventional (not shown) gear with variable transmission ratio or by another drive device, synchronously with the main drive of the Ma machine. As you can see, the pin wheels 100 can be driven independently of the printing cylinder 80, which is freely rotatable relative to them, in order to move the printing belt 88 over the printing cylinder in synchronism with the movement of the paper web 18 over the impression cylinder 40.
In order to avoid excessive loading of the parts of the base belt 94 surrounding the perforations 96 when the printing belt 88 is accelerated or braked between the idle state and a desired operating speed in precise timing with the movement of the paper web 80, a friction clutch 132 is preferably used </B> Between the pin wheels 100 and the free-running pressure cylinder 80 is provided.
This friction clutch includes a clutch ring 134, which is slidably mounted on a number of annularly arranged pins 136 which are held on the drive hub 114 with a press fit and extend through the pin wheel 100, so that the clutch ring 40 rotatably with the drive hub is connected, but is freely displaceable relative to this in the axial direction. A disk or a clutch lining 138 made of a suitable friction material is rigidly attached to an inner surface of the clutch ring 134 and rests on a clutch surface 140 of an annular plate 142 which is concentric on a shoulder 146 of the pressure cylinder 80 and is secured by a screw 144.
In order to be able to change the effective area of the friction clutch 132 coupling the pin wheels 100 to the pressure cylinder 80, a number of chambers 148 arranged at equal angular intervals are provided, which extend in axial directions through each pin wheel 100 and into the adjacent parts of the drive hub 114 and the coupling ring 134 extend into it. A helical compression spring 150 is arranged in each chamber 148, one end of which rests against the coupling ring 134 and the other end of which presses against a widened head 152 of an adjusting screw 154, which extends in the axial direction through a bore in the drive hub 114 extends and on which a locking nut 156 sits.
This is tightened against the hub as tightly as the desired tension of the compression spring corresponds to.
The effective limit of the torque transmitted from the Reibungskupp treatment 132 to the pressure cylinder 80 can therefore be set in a simple manner to a sufficiently high value so that on the one hand a proper acceleration or braking of the printing belt 88 is effected, but on the other hand an independent movement of the Base tape 94 in constant relation to the free running impression cylinder 80, as mentioned above, is ensured in order to achieve a precision printing operation at extremely high speeds.
You can let the impression cylinder 40 idle with it and achieve satisfactory results and trouble-free operation in a wide range of speeds. However, it can be advantageous to fasten a driven gear, as shown in phantom at 158 in FIG. 4 at 158, on the counterpressure cylinder 40, which cooperates with the spur gear 124 on the pressure cylinder 80. Such an arrangement ensures perfect synchronization of the impression cylinder 40 and reduces the risk of the paper web 18 becoming jammed when the machine 10 accelerates or brakes relatively quickly.
In order to be able to set the machine 10 in the shortest possible time for printing books of different formats, a clamping device 160 for the printing tape (FIGS. 5 to 7) is provided to allow printing tapes of different lengths to be tensioned accordingly different book formats . The printing tape 88 of the selected length is placed over the printing cylinder 80 and a deflection roller 82 and can be automatically tensioned by a controlled movement of the deflection roller 82 relative to the free-running printing cylinder 80.
As best seen from Fig. 2, intermediate rollers 84, 86 are optionally provided in the event that the pressure band 88 is so long that a support at intermediate points is required or desired. These intermediate rollers are also rotatably mounted on the machine frame in a manner not shown.
The pulley 82 is, as shown, tubular and rotatably mounted on a horizontal support shaft 162 which is provided at its ends with forks 164 and 166, the axes pivotable about vertical pivoting on movable supports 168, 170 are attached. The supports 168 and 170 are carried by rollers 172 so that they can perform an easy and smooth rolling movement on horizontal guide rails 176, 174 of the machine frame. With lead screws 178, 180, which rails next to the guide 174, 176 and extend parallel to these, the carriers 168, 170 can be given a controlled movement.
Each lead screw 178, <B> 180 </B> is preferably mounted in the same way, so that it is sufficient to describe the mounting on a spindle. The right end of the lead screw 178 is both rotatably and axially movably mounted in a bearing housing 182, while the left end of the spindle 178 is rotatably mounted in a bearing housing 186, which can join the axial movement of the spindle, limited by stops 188, 190 provided on a part 192 of the machine frame. The bearing housing 186 is mounted on friction arm ball tracks 194, 196 which are held by rods 198, 200 fastened to the stop plates 188, 190.
Each lead screw 178, 180 is threadedly engaged with a nut 202 (FIG. 6) which is loosely fitted into a pivoting block 204, 205 mounted in each carrier 168, 170. Each Mut ter 202 is held in the corresponding carrier with a certain amount of radial play, but no play in the axial direction.
In order to move the deflection roller 82 towards the printing cylinder 80 and away from it, a simultaneous rotation of the lead screw 178, 180 is required. This is caused by sprockets 206, 208, which are drivingly verbun with the lead screws 178, 180 and engage in an endless drive chain 210, which in turn is driven by a sprocket 212 fastened to the output shaft 214 of a reversible electric motor 216 BE.
When the lead screws are rotated so that the deflection roller 82 moves to the left in FIG. 2 away from the impression cylinder 80, the deflection roller 82 will normally first touch the pressure band 88 with one end and tension, since the threads on the two spindles 178 , 180 are probably not exactly the same. If one end of the deflecting roller 82 (e.g.
B. the end of the carrier 168) begins to tension the pressure tape 88, the linear movement of the corresponding nut 202 and the corre sponding carrier 168 stops, so that with continued Dre hung the lead screw 178 under the drive of the Mo sector 216 a axial movement of the lead screw 178 to the right in the direction of the printing cylinder 80 he follows.
The automatic control of the tension of the print ribbon 88 is best understood with reference to FIG. It can be seen here that a force exerted by the motor 216, which moves the lead screw 178 axially to the right, must be sufficiently large to overcome a constantly present counterforce which is applied to the bearing housing 186 by a low-friction hydraulic or pneumatic cylinder 218 of the membrane type via its reciprocating arm 220 and a connecting link 222 pivotably mounted on the frame 192.
If the bearing housing 186 carrying the lead screw moves to the right against the force of the pressure medium cylinder 218 due to an axial movement of the lead screw 178 to the right, away from its stop plate 188, the bearing housing 168 attached to the carrier or carriage also remains with one Further rotation of the lead screw is stationary with respect to the machine frame, due to the be written arrangement of the lead screw and the mother sitting on it. The other, shifting bearing housing 170 continues its forward movement to the left until all of the play in the printing belt 88 is used up.
Then the lead screw 180 and its bearing housing 224 are shifted axially to the left in the same way against the counterforce of a cylinder Zy, which is equal to the counterforce exerted on the lead screw 178 from. More precisely, the bearing housing 224 is loaded in the same way as the bearing housing 186 by the force of a pressure medium cylinder to the left, its effective area being equal to that of the pressure medium cylinder 218 and both pressure medium cylinders being connected to a common pressure medium source.
Since both pressure cylinders exert the same preload force on the bearing housings 186, 224 when they are shifted to the left by their stop plates 188, the preload force is transmitted via the lead screws 178, 180 to the moving bearing housings 168, 170 and the pressure belt 88 is then under uniform tension, where the deflection roller 82 is automatically aligned parallel to the printing belt 88.
If the bearing housing 186, 224 for the lead spindles move even further to the left, a pair of normally open microswitches 226, 227 is opened by the resulting pivoting movement of the handlebars 222, 227, which are connected in parallel to each other and in series with the motor 216 (Fig. 8) so that the drive circuit is automatically opened and the motor 216 is switched off. The microswitches 226, 227 are closed again by the handlebars 222, 223 when they are in the starting position with respect to the left stop plates 188.
When the engine is switched off and a main switch 228 connected upstream of the engine 216 is open, the tensioned pressure band 88 can then, if desired, be adjusted manually by means of a pressure regulator 229 which is switched into the pressure medium circuit of the pressure medium cylinder 218. In this way, a precise setting of the tension of the printing tape can be ensured for proper operation at the considerably increased speeds of the machine according to the invention.
The above-described fork-shaped mounting of the deflecting roller 162 and the selected radial play between each nut 202 and its corresponding bearing block 204 act in any risk of the displaceable supports 168, 170 shifting with respect to the nuts 202 or the lead screws 178, 180 , 205 opposite. The correct lateral adjustment of the slidable carrier 168, 170 is supported by two Be tenrolle 230, 232, which are provided on the carrier 178 and engage rail 178 on both sides of a guide.
A single pair of side rollers 234 is mounted on the other bracket 170 and engages a guide rail 176 so that the possibility of the tensioner spreading or sticking against the rails 174, 176 is virtually eliminated.
As a safety device to maintain the set tension of the printing tape and there to maintain operation even at printing speeds of about 300 m per minute in the event of a pressure medium failure and as a compensating device to take into account play or backlash due to manufacturing tolerances of the components of the clamping device 160 is everyone wandering carrier 168, 170 with a locking device consisting of a handle and clamping shoes, e.g. B. 236, provided to the support 168, 170 men Festzuklem on the corresponding guide rails 174, 176. In addition, a clamping device 238 is preferably provided in order to locate and secure the locking handles 236 on each of the carriers.
When this has happened, the pressure medium cylinders 218 can be switched off, the tensioning device 160 remaining in the operating position.
From the above description it should emerge that the main advantages of the device according to the invention are that a machine is created for extremely high printing speeds, in which errors due to surface walking of the printing plates are practically excluded and in which a sufficient Flexibility for printing books of different formats is given, including a low expenditure of work and time for the changes in the settings of the machine required for the various printing tasks.