DE2613687A1

DE2613687A1 - Rollen-rotationsdruckmaschine

Info

Publication number: DE2613687A1
Application number: DE19762613687
Authority: DE
Inventors: Hermann Fischer
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1976-03-31
Filing date: 1976-03-31
Publication date: 1977-10-27
Also published as: DE2613687B2; FR2346151A1

Description

Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg Aktiengesellschaft 8900 Augsburg , Stadtbachstraße 1

P.B. 2876/1290 26. März 1976

Rollen-Rotationsdruckmaschine

Die Erfindung betrifft eine Rollen-Rotationsdruckmaschine mit wenigstens einem mit einer Druckplatte belegbaren Plattenzylinder und einem hieran abrollenden, mit einem Gummituch bespannbaren Gummizylinder, deren Oberflächen durch Spannkanäle zur Aufnahme der Enden der Druckplatte bzw. des Gummituchs unterbrochen sind.

Bei Anordnungen dieser Art erfahren die Enden der Druckplatte bzw. des Gummituchs im Bereich des An- bzw. Auslaufs der Spannkanäle eine relativ starke Umlenkung. Insbesondere die heute üblichen Gummitücher, welche auf Kunststoffbasis aufgebaut sind, sind jedoch zu steif, um sich bei einer Umlenkung dem Verlauf einer relativ scharfen Kante genau anpassen zu können, sondern neigen zur Wulstbildung. Dies führt bei Anordnungen der eingangs erwähnten Art dazu, daß sich trotz einer exakten Aufzugstärke des Gummituchs im Bereich des An- bzw. Auslaufs des Spannkanals aufgrund der hier entstehenden Gummiwülste Durchmesservergrößerungen und damit unexakte

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Abwicklungsverhältnisse ergeben. Diese Erscheinung wird noch verstärkt, wenn es aufgrund falscher Gummituchaufzugstärken zur Bildung einer zusätzlichen Gummiwulst kommt. Es ist leicht einzusehen, daß derartige Gummiwülste eine permanente Erregerquelle für Biegeschwingungen der Zylinder darstellen. Die negativen Auswirkungen auf das Druckergebnis sind daher nicht unbeträchtlich.

Um dem entgegenzuwirken, wurden vielfach schon die An- und Ablaufradien im Bereich der Spannkanäle der Gummizylinder entsprechend groß ausgeführt. Große An- und Ablaufradien erlauben nämlich dem Gummituch am ehesten noch, sich der !Form der Oberfläche der Spannkanäle anzupassen, so daß hierbei nahezu keine Wülste in Erscheinung treten. Die hiermit verbundenen Nachteile sind jedoch insbesondere darin zu sehen, daß mit den Eadien auch die notwendigerweise druckfreie Zone zunimmt, so daß sich ein hoher Papierverlust ergibt.

Eine weitere bekannte Maßnahme besteht darin, die Gummiwülste durch erhöhten Schmitzringdruck gewalttätig zu überrollen. Hiermit konnten im Bereich kleiner Maschinengeschwindigkeiten zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden, da sich einerseits kleine Kanalbreiten verwirklichen ließen und andererseits auch die Lagerkräfte zur Erzeugung des hier notwendigen, die stoßartige Belastung beim Überrollen der Gummiwülste übersteigenden Schmitzringdrucks ohne weiteres aufgebracht werden konnten. Da der notwendige Schmitzringdruck jedoch mit wachsender Maschinengeschwindigkeit überproportional zunehmen muß, be-

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steht bei hohen Maschinengeschwindigkeiten, die heute zur Erzielung einer ausreichenden Wirtschaftlichkeit erwünscht sind, die Gefahr, daß die zum Abfangen der stoßartigen Zylinderbelastung notwendigen Schmitzringdrücke aufgrund der natürlichen Belastungsgrenze der Lager nicht mehr aufgebracht werden können. Die auf die Lager drückenden Kräfte setzen sich nämlich aus dem Schmitzringdruck und den diesem entgegenwirkenden Kräften, hier insbesondere dem Zylinderanpreßdruck und den stoßartigen Zylinderbelastungen, zusammen. Sobald jedoch die beim Überrollen der Gummiwulste auftretenden stoßartigen Belastungen den zu ihrer Kompensation zur Verfügung stehenden Schmitzringdruck überschreiten, ist eine gegenseitige Anlage der Schmitzringe nicht mehr sichergestellt, sondern besteht vielmehr die Gefahr eines Abhebens der Schmitzringe voneinander. Das gegenseitige Abheben der Schmitzringe wäre zwar relativ ungefährlich, wenn die Schmitzringe anschließend wieder sanft aufeinander aufsetzten. Dies ist jedoch nicht der Fall. Vielmehr treffen die Schmitzringe beim Zusammenschnellen mit großer Wucht aufeinander und dies insbesondere im Grubenbereich, wo die Zylindermantelflächen unterbrochen sind, so daß keinerlei Dämpfung vorhanden ist. Die Erfahrung hat gezeigt, daß auch hochfeste Werkstoffe derartigen Belastungen auf die Dauer nicht gewachsen sind, so daß ein rasanter Schmitzringverschleiß die Folge ist. Dies führt dazu, daß die Schmitzringe häufig ausgewechselt werden müssen. Der hiermit verbundene Aufwand hinsichtlich Material, Personal und Kapital sowie die hierdurch notwendigen Maschinenstillstandzeiten sind nicht unbeträchtlich.

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Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Lösungen bei einer Anordnung der eingangs erwähnten Art mit einfachen und daher kostengünstigen Mitteln die stoßartige Erregung von Biegeschwingungen im Bereich des An- und Auslaufs der Spannkanäle weitestgehend zu vermeiden, aber dennoch die druckfreien Zonen in diesem Bereich sehr klein zu halten und gleichzeitig hohe Standzeiten der Schmitzringe sicherzustellen.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei einer Rollen-Rotationsdruckmaschine mit wenigstens einem mit einer Druckplatte belegbaren Plattenzylinder und einem hieran abrollenden, mit einem Gummituch bespannbaren Gummizylinder, deren Oberflächen durch Spannkanäle zur Aufnahme der Enden der Druckplatte bzw. des Gummituchs unterbrochen sind, in überraschend einfacher Weise dadurch, daß im Bereich des An- bzw. Auslaufs des Spannkanals wenigstens eines Zylinders eine ebene Abflachung des Zylinderumfangs vorgesehen ist, deren Abweichung vom geometrischen Zylinderumfang durch die hier zu erwartenden Wülste des Gummituchs ausgleichbar ist.

Eine derartige Abflachung erlaubt im Gegensatz zu einer Abrundung die Beibehaltung kleiner An- und Auslaufradien und damit kleiner Kanalbreiten. Der mögliche Druckbereich am Zylinderumfang ist daher groß und infolgedessen der Papierverlust klein. Dies wirkt sich sowohl bei der Verarbeitung von wertvollem Material als auch bei der Herstellung von Massenprodukten positiv auf die Materialkosten aus. Da durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen die Gummiwülste kompensierbar sind,

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--Streichen bereits geringe Schmitzringdrücke aus, um die gewünschten Sicherheiten zu erreichen. Dementsprechend können auch die Lagerkräfte klein gehalten werden, so daß sich ein schonender Betrieb und demzufolge eine vereinfachte Konstruktion ergeben. Ein weiterer Vorteil der Erfindung kann darin gesehen werden, daß die erfindungsgemäßen Maßnahmen ohne weiteres auch nachträglich noch an bereits fertigen Zylindern zur Anwendung kommen können, ohne daß ein unverhältnismäßig großer Aufwand hierfür in Kauf genommen werden müßte. Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile sind demnach insbesondere in ihrer Wirtschaftlichkeit zu sehen.

Die vorstehend genannten Vorteile ergeben sich unabhängig davon, an welchem Zylinder eines Druckwerks die wulstkompensierenden An- und Auslaufabflachungen vorgesehen sind. Diese können im Bereich aller Zylinder oder nur eines Zylinders oder alternativ im Bereich zweier Zylinder vorgesehen sein. In einer besonders einfachen und zweckmäßxgen Ausgestaltung kann die ebene Abflachung im Bereich des An- und Auslaufs des Spannkanals des Gummizylinders vorgesehen sein. Hierdurch ist lediglich ein Zylinder von den erfindungsgemäßen Maßnahmen betroffen und zwar gerade der, auf dem die zu eliminierenden Gummiwulste entstehen. Dadurch, daß lediglich ein Zylinder bearbeitet werden muß, gestaltet sich insbesondere die Nachrüstung bereits fertiger Maschinen mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen ebenfalls besonders einfach.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann die Anflachung gegenüber einer Tangente am Zylinderumfang eine Neigung von etwa 3 bis 7 ° » vorzugs-

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—erweise 5°, aufweisen. Hierdurch ist "bei geringem fertigungstechnischen Aufwand eine ausreichende Wulstkompensation sichergestellt.

Vorteilhaft kann dabei der Abstand der Schnittlinien der Abflachungen des An- und Auslaufs des Spannkanals eines Zylinders mit dem Zylinderumfang etwa dem Zweifachen der engsten Kanalweite entsprechen. Hierdurch ist die spanabhebende Bearbeitung auf ein Minimum reduziert und andererseits der nutzbare Zylinderumfang auf ein Maximum ausgedehnt.

Zweckmäßig können die Abflachungen eine geschliffene Oberfläche aufweisen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung in Verbindung mit den Ansprüchen.

Hierbei zeigen

Figur 1 eine schematische Darstellung einer

Bogenoffsetmaschine,

Figur 2 den Spankanalan- und -auslauf eines

Gummizylinders in vergrößerter Darstellung und

Figur 3 ein Diagramm des Verlaufs des Schmitzringdrucks bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Anordnung.

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In Figur 1 ist ein Doppeldruckwerk mit zwei gegeneinander angestellten Gummizylindern 1 und 2 und jeweils zugeordneten Plattenzylindern 3 und 4- dargestellt, welche zum beidseitigen Bedrucken der zwischen den Gummizylindern 1 und 2 hindurchgeführten Papierbahn 5 in üblicher Weise mit Farbe und Feuchtflüssigkeit versorgt werden können. Die der Einfachheit halber lediglich durch ihre Lagerstutzen angedeuteten Gummi- bzw. Plattenzylinder sind seitlich mit Schmitzringen 6 versehen, die zur Erzeugung einer entsprechenden Vorspannung im Bereich der gegenseitigen Zylinderanlage unter Druck gegeneinander angestellt sind. Am Umfang der Gummizylinder 1 und 2 bzw. der Plattenzylinder 3 und 4- sind Gummitücher 7 bzw. Druckplatten 8 aufspannbar, die mit ihren Enden in entsprechende Spannkanäle 9 bzw. 10 der Gummizylinder bzw. der Plattenzylinder eingreifen und dort mit Hilfe nicht dargestellter Kiemmund Spanneinrichtungen gehalten werden können. TJm die durch die Spannkanäle verursachte druckfreie Zone möglichst klein zu halten, ist es zweckmäßig, wenn die Weite der Spannkanäle möglichst klein ist. Es muß lediglich sichergestellt sein, daß die beiden Enden des Gummituchs 7 bzw. der Druckplatte 8 mit genügend Spiel noch hindurchgesteckt werden können. Für heute gebräuchliche Gummitücher genügen daher Kanalbreiten von etwa 7i5

In Figur 2 ist der Spannkanalan- bzw. -auslauf des Spannkanals 9 eines Gummizylinders 1 vergrößert dargestellt. Hieraus ist erkennbar, daß die weitgehende Ausnutzung des Zylinderumfangs zur Abwicklung eines Druckbildes zu derart kleinen Radien r, in der Größenordnung von etwa 1,5 mm, im Bereich des An- bzw. Auslaufs des Spannkanals 9 führt, daß die Enden eines

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Schier aufzuspannenden, insbesondere steifen Gummituchs sich dieser Kontur nicht anpassen können. Die
Erfahrung hat gezeigt, daß insbesondere die heute üblichen steifen Gummitücher, die auf Kunststoffbasis
aufgebaut sind, im Bereich scharfkantiger Spannkanalan- bzw. -auslaufe zu Wulstbildung neigen. Außerdem können auch unrichtige Gummituch-Aufzugstärken zur Bildung von Gummiwulsten führen.

Das in Figur 2 anhand des Gummizylinders 1 dargestellte Ausführungsbeispiel läßt erkennen, daß zur Kompensation dieser nicht zu vermeidenden Gummiwülste im Bereich des An- bzw. Auslaufes des Spannkanals 9 jeweils eine ebene Abflachung der Spannkanalan- bzw. -auslaufe vorgesehen sein kann. Die Abflachung im Bereich des Spannkanalanlaufs ist hierbei mit 12 bezeichnet. Im Bereich des
Spannkanalauslaufs befindet sich eine gleichartige, jedoch symmetrisch hierzu ausgebildete Abflachung 13. Für normale Gummituchstärken kann die Neigung der Abflachungen 12 bzw. 13 gegenüber einer an die Zylinderoberfläche angelegten Tangente vorzugsweise 5 ° betragen. Die Abflachungen 12 bzw. 13 sind dabei zum Spannkanal 9 hin geneigt. Ihre Erstreckung in Umfangsrichtung endet im Bereich der bei 14- bzw. 15 angedeuteten Verschneidungslinien mit dem Zylinderumfang. Die Übergänge im Bereich der Yerschneidungslinien 14- bzw. 15 sind zweckmäßig
egalisiert. Der Abstand der Verschneidungslinien 1A- bzw. 15 beträgt für normale Gummituchstärken zweckmäßig etwa das Doppelte der bei b angedeuteten engsten Kanalweite des Spannkanals 9. Im Hinblick darauf, daß die erfindungsgemäßen Maßnahmen eine äußerst schmale Kanalbreite gestatten, etwa in der Größenordnung von 7,5 ^m, bleibt der Bereich der erfindungsgemäßen Abflachungen verteil-

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haft auf einen engen Bereich von hier etwa 15 nim beschränkt. Die Abflachungen 12 bzw. 15 tangieren mit ihrem den Verschneidungslinien 14 bzw. 15 gegenüberliegenden Endbereich den Umbiegeradius r, der für normale Gummituchstärken etwa 1,5 mm betragen kann, wodurch eine sehr starke Annäherung an eine scharfe Kante erreicht wird.

Die Abflachungen 12 bzw. 13 können zweckmäßig nach dem Härten der Zylinderoberflächen durch Schleifen hergestellt werden. Hierdurch ist eine hohe Genauigkeit sichergestellt. Nach dem Anflachen können die Radien r unter Einhaltung der angegebenen Kanalbreite hergestellt werden.

Die erfindungsgemäße im Bereich der Abflachungen 12 bzw. 15 von einem exakten Zylinderumfang abweichende Geometrie im Bereich der Spannkanalan- bzw. -auslaufe ergibt durch Kompensation der in diesem Bereich aufgrund der zulässigen kleinen Umbiegeradien nicht zu vermeidenden Gummiwülste wieder eine annähernd exakte Zylinderform und damit einen hohen Nutzumfang sowie praktisch keine zusätzliche stoßartige Belastung der aufeinander abrollenden Zylinder, so daß bereits geringe Schmitzringdrücke ausreichen, um diese in ständiger gegenseitiger Anlage zu halten. Dies ergibt sich anschaulich aus Figur 3. Hierbei ist auf der Ordinate der Schmitzringdruck und auf der Abszisse der Drehwinkel aufgetragen. Der eingestellte Schmitzringdruck ist bei 16, der im Bereich der Schmitzringe tatsächlich wirkende Druck bei 17 angedeutet. Der im Bereich der Schmitzringe tatsächlich wirkende Druck ergibt sich aus dem eingestellten Schmitzringdruck abzüglich des dem entgegenwirkenden Zylinderdrucks. Im

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Bereich des Grubendurchgangs durch den Berührungsbereich zweier zusammenwirkender Zylinder erfährt der tatsächliche Schmitzringdruck die bei 18 angedeutete Auslenkung. Die Auslenkung 18 im Bereich des Grubendurchgangs beruht auf der hier plötzlich wegfallenden gegenseitigen Abstützung der miteinander zusammenwirkenden Zylinder. Im dargestellten Ausführungsbeispiel reicht der bei 16 angedeutete eingestellte Schmitzringdruck ohne weiteres dazu aus, um diese stoßartige Belastung abzufangen und ein Abheben der Schmitzringe zu vermeiden. Diese Auslenkung wäre jedoch um ein Vielfaches höher, wenn im Bereich der Spannkanalan- bzw. -auslaufe zusätzlich noch unkompensierte Gummiwülste überrollt werden müßten, so daß die notwendigen Schmitzringdrücke zum Abfangen derartiger Stöße nicht mehr ohne weiteres aufgebracht werden könnten. Hier könnte es zum Beispiel vorkommen, daß der tatsächliche Schmitzringdruck ganz wegfällt, die Kurve 17 bzw. 18 also die O-Linie schneidet. Dies ist jedoch gleichzusehen mit dem gefürchteten gegenseitigen Abheben der Schmitzringe.

Zweckmäßig werden die Abflachungen 12 bzw. 13 im Bereich des Kanälen- bzw. -auslaufe des Spannkanals 10 der Gummizylinder 1 bzw. 2 vorgesehen. Hierdurch ergibt sich beim Nacharbeiten bereits fertiger Zylinder ein möglichst geringer Aufwand. Es wäre jedoch auch denkbar, die Abflachungen 12 bzw. 13 alternativ etwa am Gummizylinder und am hiermit zusammenwirkenden Plattenzylinder oder Gegendruckzylinder vorzusehen. Selbstverständlich können auch beide Abflachungen 12 und 13 im Bereich eines anderen Zylinders als eines Gummizylinders vorgesehen sein.

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Die vorstehenden Ausführungen zeigen, daß sich die vorliegende Erfindung nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, so daß dem Fachmann eine Reihe von Möglichkeiten zur Verfügung steht, um den allgemeinen Gedanken der Erfindung an die Verhältnisse des Einzelfalls anzupassen.

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Leerseite

Claims

P.B. 2876/1290 - Ansprüche

1. Rollen-Rotationsdruckmaschine mit wenigstens einem mit einer Druckplatte belegbaren Plattenzylinder und einem hieran abrollenden, mit einem Gummituch bespannbaren Gummizylinder, deren Oberflächen durch Spannkanäle zur Aufnahme der Enden der Druckplatte bzw. des Gummituchs unterbrochen sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des An- bzw. Auslaufs des Spannkanals (9» 10) wenigstens eines Zylinders eine ebene Abflachung (12, 13) des Zylinderumfangs vorgesehen ist, deren Abweichung vom geometrischen Zylinderumfang durch die hier zu erwartenden Wülste des Gummituchs ausgleichbar ist.

2. Rollen-Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ebene Abflachung (12, 13) im Bereich des An- und Auslaufs des Spannkanals (9) des Gummizylinders (1, 2) vorgesehen ist.

3. Rollen-Rotationsdruckmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflachung (12, 13) gegenüber einer Tangente am Zylinderumfang eine Neigung von etwa 3° bis 7° aufweist.

4-. Rollen-Rotationsdruckmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn-

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ORIGINAL INSPECTED

zeichnet, daß der Abstand der Schnittlinien 15) der Abflachungen (12, 13) des An- und Auslaufs des Spannkanals (9₅ 10) eines Zylinders mit dem Zylinderumfang etwa dem Zweifachen der engsten Kanalweite (b) entspricht.

5. Rollen-Rotationsdruckmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflachungen (12, 13) eine geschliffene Oberfläche aufweisen.

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