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Die
Erfindung betrifft einen bogenführenden Rotationskörper mit
kreisförmig
und konzentrisch zur Drehachse gekrümmten Bogentragelementen in
einer Bogenrotationsdruckmaschine, der Bogen an einen benachbarten
bogenführenden
Rotationskörper mit
zylindrischer Mantelfläche übergibt
oder von diesem übernimmt.
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In
Bogendruckmaschinen für
beiderseitigen Druck sind Bogenwendeeinrichtungen angeordnet. In
den Wendeeinrichtungen und zwischen den Druckwerken nach Wendeeinrichtungen
werden zum abschmierfreien Bogentransport Trommeln mit kreisförmig und
konzentrisch zur Drehachse gekrümmten Bogentragelementen
(Trommelkappen) eingesetzt. Die Bogen werden auf den Wende- oder Übergabetrommeln
an ihren Vorderkanten von Greifersystemen gehalten und ihre hinteren
Bogenbereiche mit Hilfe von Blasluftstützpolstern unter den Trommeln auf
die Trommelkappen aufgelegt. Dabei berühren die Bogen mit der frisch
bedruckten Oberseite die Trommelkappenoberfläche und können dabei abschmieren. Gegen
das Ablegen von Farbe auf der Trommelkappenoberfläche kommen
farbabweisende Folien oder Gewebe zum Einsatz, die auf die Trommelkappen
aufgespannt oder aufgeklebt werden. Nachteilig an den Trommeln ist,
dass stets ein Sicherheitsabstand der Trommelkappen zum benachbarten
Rotationskörper – in der
Regel ein Druckzylinder – vorgesehen
werden muss, der größer als
die zu verarbeitende Bogendicke ist und für den Havariefall benötigt wird,
wenn z.B. ein Doppelbogen in den Spalt eingezogen wird, oder bei
einem breiten Spektrum zu verarbeitender Bogendicken auch den Kartonbogen
mit der maximalen Bogendicke ausreichenden Raum gewähren soll.
Der Spalt zwischen Trommelkappenoberfläche und dem benachbarten Druckzylindermantel
ist im Bogenübergabebereich, d.h.
an der Stelle der größten Annäherung,
die auch als Tangentenpunkt bezeichnet wird, deshalb nicht auf das
für eine
flatterfreie Zuführung
zum Druckspalt notwendige Idealmaß, das der Bedruckstoffdicke
entsprechen würde,
reduzierbar.
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Durch
den verbleibenden Restspalt zwischen Bogen und Druckzylindermantel
wird Luft zwischen Bogen und Druckzylinder eingeschleppt, die bei
hohen Druckgeschwindigkeiten durch vor dem Druckspalt angeordnete
Blasluftsysteme nicht mehr ausreichend unter den Bogen verdrängt werden kann,
so dass die Bogen nicht glatt auf dem Druckzylindermantel aufliegen.
Es kommt zum unerwünschten
Abklatschdublieren. Weiterhin führt
der unter Nennmaß des
Druckzylinderdurchmessers liegende Durchmesser der Trommelkappen
(wodurch der Spalt zum Druckzylinder entsteht) zu Abwickeldifferenzen
zwischen beiden Rotationskörpern,
so dass einerseits bei der Übergabe
der Bogen vom Druckzylinder an die nachgeordnete Übergabetrommel
eine Bogenschlaufe entsteht, wobei das sich vom Druckzylinder lösende Bogenende
mit einer mehr oder weniger ausgeprägten Peitschenbildung auf die
Kappenfläche
aufschlägt,
was zu Markierungen im Druckbild und auf der Kappe führt und
andererseits werden die Bogen bei der Übergabe von der Übergabetrommel
an den Folgedruckzylinder mit größerer Geschwindigkeit
abgezogen als die Umfangsgeschwindigkeit der Trommelkappe, so dass
Längsspannungen
im Bogen entstehen und der an der Kappe anliegende hintere Bogenteil
mit Relativbewegung zu den Trommelkappen abgezogen wird, was zu
Tonwertänderungen
bis hin zum Auswischen der Druckbilder führt.
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Zur
Reduzierung der durch die Abwickeldifferenzen verursachten Probleme
ist es aus den
DE
195 13 427 A1 und
DE
201 20 078 U1 bekannt, textile Aufzüge auf die Trommelkappen aufzuspannen,
die Relativbewegungen zwischen dem Aufzug und der Trommelkappe zulassen
und somit Relativbewegungen zwischen Bogen und Aufzug mindern. Nachteilig sind
die nicht vermeidbaren Farbablagerungen auf den textilen Aufzügen.
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Zur
Vermeidung von Farbablagerungen auf den Trommelkappen ist es bekannt,
farbabweisende Folien auf die Trommelkappen aufzubringen (
DE 201 07 183 ). Die bekannten
Lösungen
können
die durch Abwickeldifferenzen zwischen Trommelkappen und Zylindermantelflächen verursachte
Beeinträchtigung der
Druckqualität
nicht befriedigend lösen
und die Lufteinschleppung unter den Bogen nicht verhindern.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bei Rotationskörpern mit
kreisförmig
und konzentrisch zur Drehachse gekrümmten Bogentragelementen, insbesondere
mit Trommelkappen, auftretenden Lufteinschleppungen in die Druckzone
zu vermeiden und Abschmierprobleme durch unruhigen Bogenlauf bei
Gewährleistung
des erforderlichen Sicherheitsabstandes im Übergabespalt zu reduzieren.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch einen bogenführenden
Rotationskörper
mit den Merkmalen des 1. Anspruchs gelöst.
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Mit
der erfindungsgemäßen Lösung wird
der Trommelkappendurchmesser mit Hilfe eines Aufzuges vergrößert ohne
Verletzung des Sicherheitsprinzips durch einen zu kleinen Sicherheitsabstand
zwischen Trommelkappe und benachbarter Zylinderoberfläche. Der
Erfindungsgedanke besteht darin, mit einem hochelastischen Aufzug
auf den Trommelkappen im normalen Druckbetrieb einerseits den Druckzylinder-Trommelkappen-Spalt soweit zu verringern (auf
Bedruckstoffdicke oder Null oder mit Pressung), dass keine Luft
mit den Bogen in die Druckzone mittransportiert wird und nur geringste
Differenzen zwischen dem Durchmesser der bogentransportierenden
Aufzugsoberfläche
und dem Mantelflächendurchmesser
des benachbarten Rotationskörpers bestehen,
so dass optimale Bogentransportbedingungen gegeben sind, und andererseits
sicherzustellen, dass sich im Havariefall beim Durchlauf von Mehrfachbogen
der erforderliche Sicherheitsabstand „von selbst" durch die Kompression
des hochelastischen Aufzuges einstellt. Zur Verhinderung von Farbablagerungen
ist die Aufzugsoberfläche
farbabweisend ausgebildet.
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Andererseits
kann mit dem erfindungsgemäßen hochkompressiblen
Aufzug die Realisierung eines Sicherheitsspaltes im Übergabebereich
erst ermöglicht
werden, ohne die damit verbundenen Nachteile der Abwickeldifferenzen
und Lufteinschleppung in Kauf nehmen zu müssen.
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Die
Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert werden.
Die dazugehörigen Zeichnungen
zeigen in
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1 eine
schematische Darstellung einer Übergabetrommel
zwischen zwei Druckzylindern einer Bogendruckmaschine
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2 Querschnittsdarstellung
des Übergabebereiches
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In 1 ist
ein Abschnitt einer Bogenrotationsdruckmaschine mit zwei Druckwerken
nach einer (nicht dargestellten) Wendeeinrichtung dargestellt. Von
den Druckwerken sind nur die Druckzylinder 1 und das Druckbild übertragende
Gummituchzylinder 7 gezeichnet, die mit den Druckzylindern 1 die
Druckzonen bilden. Die Druckzylinder 1 besitzen eine bis auf
den Zylinderkanal durchgehende Zylindermanteloberfläche mit
dem Durchmesser D. Zwischen den Druckzylindern 1 ist eine Übergabetrommel 2 mit konzentrisch
zur Drehachse angeordneten Trommelkappen 3 vorhanden, die
die Bogen 6 mit einer Bogendicke b vom vorgeordneten Druckzylinder 1 übernimmt
und zum nachgeordneten Druckwerk transportiert und die Bogen 6 dabei
im Übergabebereich an
den folgenden Druckzylinder 1 übergibt. Während des Bogentransportes
auf den Trommelkappen 3 der Übergabetrommel 2,
die aus Metallblechen oder Kunststoffen gefertigt sein können und
einen Krümmungsdurchmesser
von d < D besitzen,
werden die Bogen 6 von einer unter der Übergabetrommel 2 angeordneten
Luftpolsterführung 4 gestützt und
auf die Trommelkappen 3 glatt aufgelegt. Im Übergabebereich,
d.h. an der Stelle des geringsten Abstandes zwischen Trommelkappe 3 und
Mantelfläche
des Druckzylinders 1 ist aus Sicherheitsgründen ein
Spalt S mit der Spaltbreite s vorhanden, die größer als die maximale zu verarbeitende
Bogendicke bmax ist und verhindern soll,
dass bei Mehrfachbogeneinlauf in den Spalt S die benachbarten Rotationskörper 1, 2, insbesondere
die Trommelkappen 3, beschädigt werden. Für die erfindungsgemäße Lösung ist
die Anzahl der entlang des Umfanges der Übergabetrommel 2 verteilten
Trommelkappen 3 beliebig; im Allgemeinen sind zwei gegenüberliegende
Trommelkappen 3 vorhanden.
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Erfindungsgemäß ist auf
den Trommelkappen 3 ein hochelastischer und farbabweisender
Aufzug 5 angeordnet, dessen Aufzugshöhe H in der Größenordnung
der Differenz (Spaltbreite s – Bogendicke
b) liegt, wobei der Trommelkappendurchmesser d zusammen mit der
Aufzugshöhe
H und der Bogendicke b annähernd
dem Durchmesser D des Druckzylinders 1 entspricht (2).
Der Aufzug 5 liegt fest auf den Trommelkappen 3 auf
und gestattet keine Relativbewegungen zwischen Aufzug 5 und
Trommelkappen 3 in Umfangsrichtung. Der Aufzug 5 ist
in bekannter Weise auf den Trommelkappen 3 durch Kleben
oder Aufspannen befestigt.
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Der
Aufzug 5 kann als eine hochelastische Schicht 5.1 mit
einer farbabweisenden Oberfläche, als
Verbund einer elastischen Schicht 5.1 und einer farbabweisenden
Folie 5.2 ausgestaltet oder kann mit separat auf die Trommelkappen 3 aufziehbaren elastischen
und farbabweisenden Schichten 5.1, 5.2 ausgebildet
sein.
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Der
Aufzug 5 ist ausschließlich
in radialer Richtung hoch kompressibel. Die Kompressionsfähigkeit
der elastischen Schicht 5.1 liegt dabei in der Größe der Spaltbreite
s, d.h. bei havariebedingtem Durchlauf von mehreren Bogen 6 oder
beim Durchlauf von Fremdkörpern
soll der Spalt S zum benachbarten Druckzylinder 1 auf annähernd die
ursprüngliche
Spaltbreite s aufgeweitet werden können. An die hochelastische
Schicht 5.1 werden dabei hohe Anforderungen gestellt. Sie
muss einerseits die für
den Bogentransport notwendige Steifigkeit besitzen, d.h. sie darf
beim Auflegen der Bogen 6 nicht komprimiert werden, wodurch
eine Verringerung des Bogenbahndurchmessers eintreten würde, und
sie muss andererseits im Havariefall so leicht in radialer Richtung zerstörungsfrei
komprimierbar sein, dass keine schädigenden Kräfte auf den Druckzylinder 1 oder
die Trommelkappen 3 ausgeübt werden. Für die Schicht 5.1 sind
hochelastische Gummitücher,
wie sie auch auf Gummituchzylinder 7 aufgezogen werden
können,
Elastomerschichten oder Moosgummi geeignet. Der erfindungsgemäße Aufzug 5 ist
auch auf Wendetrommeln oder Übergabetrommeln
einsetzbar, die einer Speichertrommel zugeordnet sind. Anstelle
von Trommelkappen 3 mit bogentragenden, zylinderförmig gekrümmten Kappenblechen
ohne Aussparungen sind auch Lochbleche, Traggitter, gekrümmte Leitstäbe oder
andere Tragelemente verwendbar.
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Die
farbabweisende Wirkung der Aufzugsoberfläche wird beispielsweise durch
Schichtanteile von Siliconen oder Silanen in bekannter Weise erzielt.
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Zur
Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung:
Bei
annähernd
gleichen Durchmessern von Druckzylinder 1 (D) und Durchmesser
der Trommelkappen 3 (d) plus Aufzugshöhe sind die Abwickeldifferenzen nahezu
Null, so dass die Bogen 6 ohne Schlaufenbildung oder Zugspannungen
zwischen den Druckwerken transportiert werden.
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Durch
Variation der Aufzugshöhe
H kann den Besonderheiten des jeweils zu verarbeitenden Bedruckstoffes
Rechnung getragen werden.
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Dafür sind drei
Varianten zweckmäßig:
- 1. Die Aufzugshöhe H ist so bemessen, dass
ein Luftspalt zwischen der Oberfläche des Aufzuges 5 und
des benachbarten Rotationskörpers 1 mit
der Spaltbreite sA vorhanden ist.
Die
verbleibende Spaltbreite sA kann dabei so groß sein (Toleranz
+0,2 mm), wie die maximal zu verarbeitende Bedruckstoffdicke bmax. Dann sind Lufteinschleppungen zwischen
Bogen 6 und Oberfläche
des Druckzylinders 1 ausgeschlossen, wenn das dickste Bogenmaterial
(ca. 1,5 mm) bedruckt wird und bei dünnem Papier (0,1 mm) minimiert.
- 2. Die verbleibende Spaltbreite sA ist
Null (H = s = 1/2(D-d)) oder gleich einer Standardbedruckstoffdicke
(0,1 mm). Dann sind Lufteinschleppungen ausgeschlossen und alle
Bedruckstoffe, die dicker als die Spaltbreite sA sind,
werden sogar unter Pressung gestellt, so dass der Bogen 6 auf
die Druckzylinderoberfläche
luftblasenfrei aufgelegt wird.
- 3. Die Spaltbreite sA wird über Schnellwechselaufzüge mit unterschiedlicher
Aufzugshöhe
H auf den aktuellen Bedruckstoff abgestimmt. Hier sind Lufteinschleppungen
ebenfalls ausgeschlossen.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Aufzug 5 ist eine
qualitätsgerechte
Verarbeitung hochwertiger Druckerzeugnisse möglich, da kein Abklatschdublieren
durch eingeschleppte Luft vor dem Druckspalt auftritt.
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Ebenso
wird Abschmieren und Markieren durch Abwickeldifferenzen vermieden.
Durch das Fehlen von Relativbewegungen zwischen Bogen 6 und
Aufzug 5 ist der Farbaufbau auf dem Trommelkappenaufzug
minimal.
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Bezüglich der
Maschinensicherheit ist dennoch eine ausreichende Passagefreiheit
für havarierende
Elemente oder für
Mehrfachbogen gewährleistet.
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- 1
- Rotationskörper, Druckzylinder
- 2
- Trommel, Übergabetrommel
- 3
- Bogentragelement,
Trommelkappe
- 4
- Luftpolsterführung
- 5
- Aufzug
- 5.1
- hochelastische
Schicht
- 5.2
- farbabweisende
Folie
- 6
- Bogen
- 7
- Gummituchzylinder
- b
- Bogendicke
- bmax
- maximale
Bogendicke
- d
- Krümmungsdurchmesser
der Bogentragelemente 3
- D
- Mantelflächendurchmesser
- H
- Aufzugshöhe
- S
- Spalt
- s
- Spaltbreite
- sA
- Spaltbreite
zwischen Aufzugsoberfläche
und Mantelfläche
des benachbarten Rotationskörpers