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Bogen-Rotationsdruckmaschine
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Die Erfindung betrifft eine Bogen-Rotationsdruckmaschine mit wenigstens
einem mit Greifern versehenen Druckzylinder und einem hieran abrollenden, mit einem
Gummituch bespannbaren Gummizylinder, deren Oberfläche durch Gruben zur Aufnahme
der Greifer bzw. der Enden des Gummituchs unterbrochen sind.
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Bei Anordnungen dieser Art wird versucht, den außerhalb der Gruben
zur Verfügung stehenden Zylinderumfang möglichst voll auszunutzen. Dies führt zu
relativ scharfen Kanten im Bereich der Grubenan- und -ausläufe, so daß die heute
üblichen Gummitücher, die auf Kunststoffbasis aufgebaut sind, auch bei exakter Einhaltung
der richtigen Aufzugstärken im Bereich der Grubenan- und-ausläufe zur Wulstbildung
neigen. Die durch derartige Gummiwülste hervorgerufene Durchmesservergrößerung ergibt
einerseits eine unexakte Abwicklung in diesem Bereich und führt
andererseits
beim Auftreffen einer derartigen Gummiwulst auf den in den Greifern gehaltenen,
zu bedruckenden Bogen zu einem schlagartigen Anstieg der auf die Greifer wirkenden
Tangentialkräfte. Diese Erscheinung wird im Falle falscher Aufzugstärken, welche
zu einer weiteren Wulst führen, noch verstärkt.
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Lediglich mit zunehmendem Umschlingungswinkel kann sich dabei eine
Abnahme der i'angentialkräfte einstellen. Diese schlagartig auftretende Spitzenbelastung
im Bereich der Tangentialkräfte äußert sich in der Regel durch Streifen im Druckbild
und führt daher zu einer nicht unbeträchtlichen Qualitätsverschlechterung. Außerdem
ergibt sich hierbei eine hohe Beanspruchung des Greifersystems in tangentialer Richtung,
die bei der Dimensionierung der Greiferschließfedern berücksichtigt werden muß.
Zur Sicherstellung ausreichender Schließkräfte sind hier relativ starke Schließfedern
notwendig. Die hiermit verbundenen Nachteile hinsichtlich der Gestehungskosten und
des Platzbedarfs sind daher nicht zu vernachlässigen.
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Ferner besteht bei Anordnungen der eingangs erwähnten Art die Gefahr,
daß die Gummiwülste beim Vorbeigang an den Greifern auf diese drücken und so zu
einer starken mechanischen Beanspruchung des gesamten Greifersystems in radialer
Richtung führen. Um dem zu begegnen muß das gesamte Greifersystem entsprechend stark
dimensioniert werden, so daß sich auch hierdurch ein bestimmter Platzverlust nicht
vermeiden läßt. Außerdem ist die Lebensdauer eines derart stark beanspruchten Greifersystems
relativ gering.
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Es wurde nun bereits versucht, diese Nachteile dadurch zu beseitigen,
daß im Bereich des Grubenan- und-auslaufs
große An- und Auslaufradien
vorgesehen wurden.
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große An- und Auslaufradien erlauben nämlich dem Gummituch am ehesten
noch, sich der Form der Oberfläche der Gruben anzupassen, so daß hierbei die Entstehung
von Gummiwülsten nahezu vollständig unterdrückt werden kann. Die hiermit verbundenen
Nachteile sind jedoch insbesondere darin zu sehen, daß mit den Radien auch der Verlust
an Nutzumfang zu- und damit die Wirtschaftlichkeit abnimmt.
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Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei
einer Anordnung der eingangs erwähnten Art mit einfachen und daher kostengünstigen
mitteln den Einfluß der Gummiwülste auf das Greifersystem weitestgehend zu reduzieren
und eine gleichmäßig niedrige Belastung des Greifersystems zu erreichen, aber dennoch
den zur Verfügung stehenden Zylinderumfang weitestgehend nutzbar zu machen.
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Die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei einer Bogen-Rotationsdruckmaschine
der eingangs erwähnten Art in überraschend einfacher Weise dadurch, daß wenigstens
im Bereich des Anlaufs der Grube des Gummizylinders eine ebene Abflachung vorgesehen
ist, deren Abweichung vom geometrischen Sylinderumfang durch die hier zu erwartende
Gummiwulst des Gummituchs ausgleichbar ist. Die hiermit erzielbare Kompensation
der Gummiwulst führt in vorteilhafter Weise trotz der Anordnung scharfer Kanten
und der Verwendung steifer Gummitücher zu keiner sulstbedingten Durchmesservergrößerung,
so daß die Spitzen der auf das Greifersystem wirkenden angentialkräfte weitestgehend
abgebaut sind. Dies erlaubt in vorteilhafter Weise eine leichte Demensionierung
der
Greiferschließfedern und trägt damit wesentlich zu einer platzsparenden und kostengünstigen
Konstruktion bei. In manchen Fällen kann hierbei sogar der druckfreie Greiferrand
verschmälert werden, so daß sich ein besonders geringer Papierverlust ergibt. Außerdem
führt die erfindungsgemäße Wulstkompensation vorteilhaft auch zu einem Wegfall der
wulstbedingten Streifen im Druckbild. Die Vermeidung einer wul stb edingten Durchmes
servergröß erung erlaubt ferner ein gewisses Spiel des Gummituchs beim Vorbeigang
an den Greifern, so daß eine hiervon ausgehende mechanische Belastung des Greifersystems
in radialer Richtung ebenfalls nicht zu befürchten ist. Ein weiterer Vorteil der
erfindungsgemäßen Maßnahmen kann darin gesehen werden, daß diese ohne weiteres auch
nachträglich noch an bereits fertigen Zylindern zur Anwendung kommen können, ohne
daß ein großer Aufwand hierfür in Kauf genommen werden müßte. Die durch die Erfindung
erzielbaren Vorteile sind demnach insbesondere in ihrer Wirtschaftlichkeit zu sehen.
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Das Uberrollen der eine Durchmesservergrößerung darstellenden Gummiwülste
kann zu einer starken Lagerbelastung und außerdem zu einer gefährlichen Schwingungsanregung
der Zylinder führen. Diese Gefahr besteht insbesondere bei hohen Maschinengeschwindigkeiten.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann daher im Bereich des An-
und Auslaufs der Grube des Gummizylinders jeweils eine ebene Abflachung zur Kompensation
der hier zu erwartenden Wülste vorgesehen sein. Diese Maßnahmen wirken sich demnach
insbesondere bei schnellaufenden Maschinen hinsichtlich der Lagerbelastung und der
Laufruhe positiv aus.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kennzeichnet
sich dadurch, daß die Abflachung gegenüber einer Tangente am Zylinderumfang eine
Neigung von etwa 3 ° bis 7 °, vorzugsweise 5 °, aufweist. Die Breite der Abflachungen
kann etwa der zweifachen Dicke des Gummituchs entsprechen. Die spanabhebende Bearbeitung
zur Verwirklichung der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist hier günstigerweise besonders
gering, ohne daß die vorteilhafte Wirkung der erfindungsgemäßen Maßnahmen verlorengeht.
Die hiermit verbundenen Vorteile sind daher insbesondere in der Erzielung kurzer
Fertigungszeiten und damit geringer Gestehungskosten zu sehen.
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Zweckmäßig können die Abflachungen geschliffene Oberflächen aufweisen.
Die relativ geringe Materialabnahme läßt sich durch einen Schleifvorgang in fertigungstechnisch
günstiger Weise schnell und einfach bewerkstelligen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung in Verbindung
mit den Ansprüchen.
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Hierbei zeigen Figur 1 eine schematische Darstellung einer Bogen-Offsetmaschine,
Figur 2 den Grubenan- und -auslauf eines Gummizylinders in vergrößerter Darstellung
und
Figur 5 ein Diagramm des Verlaufs der Greifertangentialkräfte
über dem Weg.
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In Figur 1 ist ein Druckwerk einer Bogen-Offsetdruckmaschine mit einem
Druckzylinder 1, einem hiermit zusammenwirkenden Gummi zylinder 2 und einem am Gummizylinder
2 abrollenden Plattenzylinder 3 dargestellt, der zum einseitigen Bedrucken des zwischen
dem Druckzylinder 1 und dem Gummizylinder 2 hindurchführbaren Bogens 4 in üblicher
Weise mit Farbe und Feuchtflüssigkeit versorgt werden kann. Die der Einfachheit
halber lediglich durch inre Lagerstutzen angedeuteten Zylinder 1 bis 3 sind seitlich
mit Schmitz- bzw. Meßringen 5 verbunden, die während des Betriebs gegeneinander
angestellt sind. Der Zylinderumfang des Druckzylinders 1 ist durch eine Grube 6
unterbrochen, in der die zu bedruckenden Bogen 4 haltende Greifer 7 untergebracht
sind. Die Greifer 7 können in einem einfachen Beispiel als zweiarmiger Hebel ausgebildet
sein, dessen einer Arm durch eine Greiferschließfeder 8 derart beaufschlagt ist,
daß der andere Arm den Bogen 4 festhält. Am Umfang des Gummizylinders 2 ist ein
Gummituch 9 und am Umfang des Plattenzylinders 3 eine Druckplatte 10 aufspannbar,
welche mit ihren Enden in entsprechende Gruben 11 bzw. 12 des Gummizylinders 2 bzw.
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des Plattenzylinders 3 eingreifen und dort mit Hilfe der Einfachheit
halber nicht dargestellter Elemm- und Spanneinrichtungen gehalten werden können.
Der Versuch, den durch die Gruben verursachten Nutzumfang möglichst gering zu halten,
führt zu scharfen Kanten im Bereich des Grubenan- bzw. -auslauf s. Die heute üblichen
steifen Gummitücher, die auf Kunststoffbasis aufgebaut sind, können sich jedoch
einer derartigen
Kontur nicht genau anpassen und neigen daher im
Bereich scharfkantiger Grubenan- bzw. -ausläufe zur 'Xulstbildung.
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Derartige Gummiwülste können, falls keine Gegenmaßnahmen ergriffen
werden, wie am besten aus der mit durchgezogenen Linien gezeichneten Kurve 13 in
Figur 5 erkennbar ist, beim Auftreffen auf den zu bedruckenden Bogen 4 zu einem
schlagartigen Anstieg der auf den Bogen und damit auf die Greifer wirkenden Tangentialkräfte
führen. Die Greiferschließfedern 8 müssen daher in diesem Fall dementsprechend dimensioniert
sein. Außerdem können derartige Gummiwülste beim Vorbeigang an den Greifern 7 diese
streifen und damit mechanisch stark beanspruchen. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen
ermöglichen in vorteilhafter Weise eine Kompensation dieser bei scharfkantigen Grubenan-
und -ausläufen in Erscheinung tretenden Gummiwülste und damit eine Vermeidung der
hier mit verbundenen Nachteile. Die Ursache für weitere Wülste, die durch die erfindungsgemäßen
Maßnahmen im Bereich der Grubenan- und -ausläufe kompensierbar sind, ist in ungenauen
Gummituchaufzugstärken zu sehen.
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Wie die Figur 2 erkennen läßt, ist zur Vermeidung der übermäßigen
Greiferbeanspruchung im Bereich des Grubenanlaufs der Grube 11 des Gummizylinders
2 eine ebene Abflachung 14 des Zylinderumfangs vorgesehen. Die Abflachung 14 kann
vorteilhaft gegenüber einer an den Zylinderumfang angelegten Tangente die bei ¼
angedeutete Neigung von etwa 5 ° aufweisen. Die durch
die bei 15
angedeutete Verschneidungslinie mit dem Zylinderumfang definierte Breite der Abflachung
14 kann vorzugsweise etwa der zweifachen Dicke eines gebräuchlichen Gummituchs,
also etwa 4 mm, entsprechen. Diese geringen Eingriffe im Bereich des Grubenanlaufs
benötigen lediglich eine geringe Materialabnahme und sind daher schnell und einfach
zu bewerkstelligen. Vorteilhaft können derartige Abflachungen durch Schleifen hergestellt
werden. Hierbei lassen sich die Übergänge im Bereich der Verschneidungslinien 15
auf einfache Weise egalisieren. Die Abflachung 14 tangiert mit ihrem der Verschneidungslinie
15 gegenüberliegenden Endbereich den Umbiegeradius r, der für normale Gummituchstärken
etwa 1,5 mm betragen kann, wodurch eine sehr gute Annäherung an eine scharfe Kante
erreicht wird. Der Radius r wird zweckmäßig nach dem Anflächen unter Einhaltung
der angegebenen Kanalbreite hergestellt. Die erfindungsgemäße im Bereich der Abflachung
14 von einem exakten Zylinderumfang abweichende Geometrie im Bereich des Grubenanlaufs
ergibt durch Kompensation der in diesem Bereich aufgrund des zulässigen kleinen
Umbiegeradiuses nicht zu vermeidenden Gummiwulst wieder eine annähernd exakte Zylinderform
und damit einen hohen Nutzumfang sowie praktisch keine zusätzliche stoßartige Belastung
der Greifer 7. Die hier auftretenden, auf die Greifer 7 wirkenden Tangentialkräfte
sind in Figur 3 durch die mit gestrichelten Linien gezeichnete Kurve 16 angedeutet.
Ein Vergleich der Kurven 13 und 16 zeigt, daß mit Hilfe eines die Gummiwulst kompensierenden
Grub enanl aufs die auf das Greifersystem wirkende Belastungsspitze weitestgehend
abgebaut werden kann. Außerdem ist hierbei auch ein Streifen der
Gummiwulst
an den Greifern 7 nicht mehr zu befürchten.
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Bei dem in Figur 2 dargestellten besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist auch im Bereich des Grubenauslaufs eine entsprechende Abflachung 17 vorgesehen,
die genau symmetrisch zur Abflachung 14 im Bereich des Grubenanlaufs ausgebildet
ist. Diese Maßnahme gestattet auch im Bereich des Grubenauslaufs die Anordnung eines
scharfkantigen Umbiegeradiuses, ohne daß die hierbei nicht zu vermeidende Gummiwulst
negativ in Erscheinung tritt. Eine derartige Gummiwulst im Bereich des Grubenauslaufs
hat zwar keinen negativen Einfluß auf das Greifersystem mehr. Die Gummiwülste, die
eine Durchmesservergrößerung darstellen, führen äedoch bei ihrem Durchgang durch
den Berührungsbereich zu einer stoßartigen Schwingungsanregung des Gegenzylinders,
die nur durch einen entsprechenden Schmitz-bzw. Meßringdruck und damit eine entsprechende
Lagerbelastung abgefangen werden kann. Diese Belastung nimmt mit zunehmender Geschwindigkeit
sehr schnell zu. Die Kompensation der Gummiwülste sowohl im Bereich des Grubenan-
als auch im Bereich des Grubenauslaufs führt daher zu einem sehr schonenden Betrieb
mit großer Laufruhe auch bei hohen Maschinengeschwindigkeiten.
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Vorstehend ist zwar ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung näher erläutert, ohne daß jedoch hiermit eine Beschränkung verbunden
sein soll.
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Vielmehr läßt sich der allgemeine Gedanke der Wulstkompensation an
die Verhältnisse des Einzelfalls anpassen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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So könnten beispielsweise auch an weiteren Zylindern wulstkompensierende
An- und Auslaufflächen vorgesehen sein.
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L e e r s e i t e